Un fragmento variable monocatenario ( scFv ) no es en realidad un fragmento de un anticuerpo, sino una proteína de fusión de las regiones variables de las cadenas pesada (V H ) y ligera (V L ) de las inmunoglobulinas , conectadas con un conector corto. Péptido de diez a aproximadamente 25 aminoácidos . [1] El conector suele ser rico en glicina para su flexibilidad, así como en serina o treonina para su solubilidad, y puede conectar el extremo N de V H con el extremo C de V L , o viceversa . [2]Esta proteína conserva la especificidad de la inmunoglobulina original, a pesar de la eliminación de las regiones constantes y la introducción del conector. [3] La imagen de la derecha muestra cómo esta modificación suele dejar inalterada la especificidad.
Estas moléculas se crearon para facilitar la presentación en fagos , donde es muy conveniente expresar el dominio de unión al antígeno como un único péptido. Como alternativa, se puede crear scFv directamente a partir de cadenas pesadas y ligeras subclonadas derivadas de un hibridoma . Los ScFv tienen muchos usos, por ejemplo, citometría de flujo , inmunohistoquímica y como dominios de unión a antígeno de receptores de células T artificiales (receptor de antígeno quimérico).
A diferencia de los anticuerpos monoclonales , que a menudo se producen en cultivos de células de mamíferos, los scFv se producen con mayor frecuencia en cultivos de células de bacterias como E. coli . [3]
Los fragmentos variables monocatenarios carecen de la región Fc constante que se encuentra en las moléculas de anticuerpos completas y, por tanto, los sitios de unión comunes (p. ej., proteína G ) no se pueden utilizar para purificar anticuerpos. Estos fragmentos a menudo pueden purificarse o inmovilizarse usando proteína L , ya que la proteína L interactúa con la región variable de las cadenas ligeras kappa. Más comúnmente, los científicos incorporan una etiqueta de seis histidinas en el extremo c de la molécula scFv y las purifican mediante cromatografía de afinidad por metales inmovilizados (IMAC). Algunos scFv también pueden ser capturados por la proteína A si contienen un dominio VH3 humano. [4] [5] [6]
Se pueden diseñar fragmentos variables monocatenarios divalentes (o bivalentes ) (di-scFv, bi-scFv) uniendo dos scFv. Esto se puede hacer produciendo una única cadena peptídica con dos regiones VH y dos VL , produciendo scFv en tándem . [7] [8] Otra posibilidad es la creación de scFv con péptidos enlazadores que son demasiado cortos para que las dos regiones variables se pliegan juntas (alrededor de cinco aminoácidos), lo que obliga a los scFv a dimerizarse. Este tipo se conoce como diacuerpos . [9] Se ha demostrado que los diacuerpos tienen constantes de disociación hasta 40 veces más bajas que los scFv correspondientes, lo que significa que tienen una afinidad mucho mayor por su objetivo. En consecuencia, los fármacos diacuerpos podrían administrarse en dosis mucho más bajas que otros anticuerpos terapéuticos y son capaces de atacar tumores de forma muy específica in vivo. [10] Los enlaces aún más cortos (uno o dos aminoácidos) conducen a la formación de trímeros, los llamados tricuerpos o tricuerpos . También se han producido tetracuerpos . Exhiben una afinidad aún mayor por sus objetivos que los diacuerpos. [11]
Todos estos formatos pueden estar compuestos a partir de fragmentos variables con especificidad por dos antígenos diferentes, en cuyo caso son tipos de anticuerpos biespecíficos . [12] [13] Los más desarrollados son los di-scFv en tándem biespecíficos, conocidos como acopladores de células T biespecíficos (construcciones de anticuerpos BiTE).