Improved candidate screening through tailored co-culture assays and precise tuning of protein expression
Tid: Fr 2024-06-14 kl 10.00
Plats: Q2, Malvinas väg 10, Stockholm
Språk: Engelska
Ämnesområde: Bioteknologi
Licentiand: Gustav Aniander , Proteinteknologi
Granskare: Docent Mats Persson,
Huvudhandledare: Professor Johan Rockberg, Proteinteknologi; Doktor Magdalena Malm, Proteinteknologi, Wallenberg Center for Protein Research; Doktor Niklas Thalén, Proteinteknologi; Professor Fredrik Frejd,
QC 2024-05-21
Abstract
Det biologiska läkemedelsfältet är i snabb tillväxt. De senaste tio åren har antalet godkända biologiska läkemedel mer än fördubblats. Den höga kostnaden för behandlingar med biologiska läkemedel är dock ett stort hinder som måste överkommas för att öka tillgängligheten till nya, effektiva behandlingar. Mycket av kostnaden kan attribueras till den långa utvecklingstiden för dem. Som en följd av detta har intresset för förbättringar av biologiska läkemedel och deras framställningsprocess även det ökat kraftigt. Eftersom kostnaderna ökar desto längre in i processen en läkemedelskandidat tar sig är förbättringar av tidiga tester av läkemedelskandidater en god kandidat till att minska de stora kostnaderna för läkemedelsutveckling.
I artikel I visar vi ett nytt sätt för att rikta läkemedel mot tumörmikromiljön (TME) och möjliggöra TMEriktad CD40-aktivering. Detta är av intresse då CD40- agonister har visat stor potential för immunaktivering, men lidit av bieffekter som uppkommit av systemisk immunaktivering. Den lokaliserade immunaktiveringen uppnås genom ett fuserat affinitetsprotein benämnt AffiMab, där en affibody riktat mot trombocytrelaterad tillväxtfaktor beta (PDGFRβ) fuserats till den tunga kedjan av en CD40-agonistisk monoklonal antikropp (mAb). Vi visar PDGFRβ-beroende aktivering i ett flertal av aktiveringsanalyser, vilket visar att tillvägagångssättet meriterar fortsatt forskning.
Som en påbyggnad till arbetssättet för utvärdering i artikel I avser vi att generera en in vitro platform för utvärdering av immune cell engagers i artikel II. Att utvärdera kandidater för aktivering som är on-target off tumor är essentiellt, då sådan aktivering leder till bieffekter som begränsar doseringen av läkemedlet. För att utvärdera detta konstruerar vi en serie plasmider som efter transfektion leder till olika uttrycksnivåer att ett målprotein på cellytan, en så kallad target density panel. Vi uppnår detta genom att använda oss av hårnålsbildande element i den otranslaterade 5’ regionen av mRNAt benämnda regulatoriska element (RgEs). Genom att använda oss av olika RgEs kan vi visa att olika målproteinsdensiteter kan genereras samt validera dem i aktiveringsanalyser med AffiMaben som utvecklades i artikel I. Den uniforma bakgrunden på cellytorna som följd av att alla nivåer av målprotein uttrycks i samma cellinje samt plattformens reglerbarhet genom användande av olika RgEs är egenskaper som gör att plattformen är intressant för vidare forskning.
Slutligen konstruerar vi en förbättrad sekvens för translationinitieringssstället (TIS) och testar den i artikel III. Med grund i tidigare studier kring vilken inverkan olika nukleotider i sekvensen har på effektiviteten hos en TIS konstruerar vi en ny sekvens, TISNOV. Denna sekvens uppvisar ökad titer och kvalitet för rekombinant produktion av IgG1 och IgG4 i transienta och stabila miljöer. Det är av fortsatt intresse att forska djupare kring andra sekvenser av TIS samt deras användning för att förbättra uttrycket av svåruttryckta proteiner såsom bispecifiker.
Sammanfattningsvis har denna avhandling fokuserat på olika tillvägagångssätt för att förbättra och påskynda utveckling av nya biologiska läkemedel, såsom nya arbetssätt, nya analysplattformar, och strategier för genmanipulation.