치료제의 새로운 툴 - Single Domain Antibody
Single Domain Anitbody의 장점
Monoclonal 항체는 암, 면역장애, 감염성 질병에 대한 진단 분석 요법에 많이 이용되고 있고 성공적인 연구, 진단 및 치료 도구로서 역할을 하고 있습니다. 그러나 사이즈가 커서 일부 epitope의 접근이 불가능하고, pH 및 온도 안정성이 약해 단백질의 특정 활성 부위에 접근하기 어려우며, 생산 비용이 높은 단점이 있습니다.
대안으로, 단일도메인항체 (single domain antibody / sdAbs)는 full sized antibody에 비해 크기가 작고(약 15kDa), 더 긴 CDR3 영역과 epitope에 대한 접근성이 좋고, 상대적으로 낮은 생산비용, 개선된 견고성 등 특별한 이점을 제공합니다.
sdAb는 작은 크기, 높은 안정성, 원핵 및 진핵 시스템에서 우수한 발현 수율, 낮은 면역원성과 같은 독특한 생물물리학 및 약리학적 특징을 특징으로 합니다.
현재 sdAbs는 인간면역결핍 바이러스 (HIV-1), 인플루엔자 바이러스, C형 간염바이러스 (HCV), respiratory syncytial virus (RSV) 및 장 바이러스를 비롯한 다수의 바이러스에 대해 개발되고 있습니다.
사노피의 Cablivi (caplacizumab-yhdp)는 후천성 혈전성 혈소판 감소성 자반병 (aTTP) 치료제로 승인된 nanobody 기반의 의약품입니다.
최근 Nature structural & molecular biology 저널에서는 “SARS-CoV-2 스파이크 RBD에 결합하고 ACE2와의 상호 작용을 차단하는 중화 나노바디” 논문을 통해 sdAb의 COVID-19 치료제 가능성이 논의되었습니다.
Singel Domain Antibody vs. Conventional Antibody
Single Domain Antibody는 낙타과의 라마(llama), 알파카 등에서 발현되며 light chain이 없고, 항원이 결합하는 부위인 VHH는 기존 항체의 10분의 1 사이즈로 작아서 (약 15kDa 미만) nanobody라고도 불립니다. 이 항체는 조직이나 blood-brain barrier를 잘 통과하고 표적에 대한 결합력이 좋고 더 안정적이며 완전히 기능적인 항원 결합 능력을 가지고 있습니다.
sdAb는 항체사이즈, 안정성, 용해도의 고유한 특성으로 인해 암연구, 약물개발 및 치료분야에서 효율적인 툴이 됩니다.