Estudo da produção de fragmento de anticorpo monoclonal scFv anti-Stx2 utilizando linhagens de Escherichia coli recombinante

Abstract

Linhagens de Escherichia coli produtoras da toxina de Shiga (STEC) podem causar colite hemorrágica e síndrome hemolítico-urêmica pela produção da citotoxina de Shiga (Stx), uma toxina que inibe a síntese proteica por agir no rRNA, levando à morte celular. Por não existir antídoto disponível, a terapia atual envolve apenas o tratamento dos sintomas. Fragmentos de anticorpos monoclonais tem se tornado uma importante classe de biofármacos disponíveis atualmente, apresentando diversas vantagens sobre o anticorpo convencional, como seu tamanho reduzido, ideal para a produção em larga escala em sistemas microbianos, tecnologias de processamento robustas e escalabilidade para biorreatores de grande volume. Fragmentos de anticorpos monoclonais recombinantes scFv contra toxinas Stx foram descritos possuindo atividade neutralizante para uso em diagnóstico e terapêutico contra STEC. O presente trabalho teve como objetivo estudar a obtenção do fragmento de anticorpo scFv anti-Stx2 variando-se os sistemas de expressão E. coli BL21 (DE3), BL21 (DE3) pLysS e Arctic Express (DE3) recombinantes, e também realizar otimização do meio de cultura para obtenção de um maior rendimento do fragmento. De modo geral a linhagem Arctic se mostrou mais promissora para a obtenção do fragmento, contudo novos ensaios serão necessários para validação dos resultados obtidos. Além disso, adição de IPTG a 1 M e 2YT a 5g/L no momento na indução, resultou em um rendimento maior da proteína de interesse.

Shiga toxin-producing Escherichia coli (STEC) strains can cause hemorrhagic colitis and hemolytic uremic syndrome by producing Shiga cytotoxin (Stx), a toxin that inhibits protein synthesis by acting on rRNA, leading to cell death. Because there is no antidote available, current therapy only involves treating the symptoms. Monoclonal antibody fragments have become an important class of biopharmaceuticals currently available, presenting several advantages over the conventional antibody, such as its reduced size, ideal for large-scale production in microbial systems, robust processing technologies and scalability for large-volume bioreactors. . Fragments of recombinant scFv monoclonal antibodies against Stx toxins have been described as having neutralizing activity for diagnostic and therapeutic use against STEC. The present work aimed to study the obtaining of the anti-Stx2 scFv antibody fragment by varying the recombinant E. coli BL21 (DE3), BL21 (DE3) pLysS and Arctic Express (DE3) expression systems, and also to optimize the culture medium to obtain a higher yield of the fragment. In general, the Arctic lineage proved to be more promising for obtaining the fragment, however, further tests will be necessary to validate the results obtained. Furthermore, addition of 1M IPTG and 5g/L 2YT at the time of induction resulted in a higher amount of the protein of interest.