การพัฒนาโมโนโคลนอลแอนติบอดีต่อตัวรับอินเตอลิวคิน 6 ในพืช

Abstract

เมื่อร่างกายเกิดการติดเชื้อ เซลล์ในร่างกายจะตอบสนองโดยการหลั่งกลุ่มโปรตีนชนิดหนึ่งที่เรียกว่า ไซโตไคน์ เช่น อินเตอลิวคิน 6 (IL-6) ที่กระตุ้นการส่งสัญญาณ IL-6/JAKs/STAT3 ผ่านการฟอสโฟริเลชันภายในเซลล์ แต่หากในเซลล์มีการสะสมของ STAT3 ที่ถูกฟอสโฟริเลชันมากเกินไปทำให้เกิดการกระตุ้นแบบย้อนกลับ (positive feedback loop) ส่งผลให้เกิดการหลั่งไซโตไคน์มากเกินและอาจเป็นสาเหตุของการเกิดภาวะพายุไซโตไคน์ (Cytokines storm) ได้ ดังนั้น การยังยั้งการส่งสัญญาณของ IL-6 จึงเป็นอีกหนึ่งเป้าหมายสำคัญสำหรับรักษาภาวะพายุไซโตไคน์ โทซิลิซูแมบเป็นแอนติบอดีต่อตัวรับอินเตอลิวคิน 6 ที่ทำให้มีลักษณะคล้ายคลึงกับแอนติบอดีในมนุษย์ ซึ่งได้รับการรับรองสำหรับการรักษาโรคข้ออักเสบรูมาตอยด์ มีข้อกังวลหลายประการสำหรับการผลิตโปรตีนในเซลล์สัตว์เลี้ยงลูกด้วยนม อาทิเช่น ต้นทุนการผลิตที่สูง และความเสี่ยงต่อการปนเปื้อเชื้อโรค เมื่อไม่นานมานี้พบว่า ระบบการแสดงออกโปรตีนในพืชได้กลายเป็นอีกทางเลือกสำหรับผลิตรีคอมบิแนนท์โปรตีน จุดมุ่งหมายของงานวิจัยนี้คือ เพื่อพัฒนาโมโนโคลนอลแอนติบอดีต่อตัวรับอินเตอลิวคิน 6 โดยอาศัยพืชอย่าง Nicotiana benthamiana สายหนักและสายเบาของแอนติบอดีต่อตัวรับตัวรับอินเตอลิวคิน 6 ถูกสร้างขึ้นโดยใช้เวกเตอร์ pBYK2e สำหรับศึกษาสภาวะที่เหมาะสมต่อการแสดงออกของโปรตีนแบบชั่วคราวใน Nicotiana benthamiana ผลการศึกษาพบว่าระดับการแสดงออกของโปรตีนสูงสุดเมื่อใช้สารแขวนลอยอะโกรแบคทีเรียที่มีสายหนักและสายเบาซึ่งมีความเข้มข้นของแบคทีเรีย (OD600) เท่ากับ 0.2 ในอัตราส่วนเท่ากันเพื่อฉีดเข้าสู่ใบพืชและเก็บเกี่ยวในวันที่ 5 หลังการฉีด โมโนโคลนอลแอนติบอดีต่อตัวรับอินเตอลิวคิน 6 ที่ผลิตจากพืชมีการจับอย่างจำเพาะกับโปรตีนรีคอมบิแนนท์ตัวรับอินเตอลิวคิน 6 ของมนุษย์ มีค่าสัมปะสิทธิ์การแตกตัว (dissociation constant, KD) อยู่ที่ 1.748 µg/mL แม้ว่าการทดลองนี้แสดงให้เห็นถึงความสามารถและความเหมาะสมของแพลตฟอร์มพืชในการสร้างโมโนโคนอลแอนติบอดี แต่ต้องมีการวิจัยในสิ่งมีชีวิตเพิ่มเติม (in vivo) เพื่อให้เข้าใจประสิทธิภาพของแอนติบอดีดังกล่าวอย่างสมบูรณ์