Новая биосенсорная платформа ускорит производство моноклональных антител

Исследователи из Института Терасаки разработали новую микрофлюидную биосенсорную платформу для мониторинга секреции моноклональных антител в реальном времени. Система объединяет фотонный кристаллический биосенсор с микрочипом для идентификации высокопродуктивных гибридомных клонов, упрощая производство антител. Автор: Terasaki Institute for Biomedical Innovation

Исследовательская группа из Института Терасаки под руководством доктора Вадима Жюко, в сотрудничестве с доктором Цзин Ён Е из Техасского университета в Сан-Антонио, разработала новую микрофлюидную биосенсорную платформу, которая позволяет в реальном времени отслеживать клеточную секрецию моноклональных антител. Этот подход может сделать производство моноклональных антител более эффективным, что в конечном итоге снизит стоимость их изготовления и сделает эти важные биопрепараты более доступными для пациентов.

Исследование опубликовано в журнале Biosensors and Bioelectronics.

Моноклональные антитела стали незаменимыми для лечения различных заболеваний, включая рак, аутоиммунные и воспалительные заболевания, инфекционные болезни, респираторные, неврологические и сердечно-сосудистые заболевания.

Глобальный спрос на моноклональные антитела, объём продаж которых только в 2024 году превысил 240 миллиардов долларов (~19.2 триллиона рублей), требует крупномасштабного производства с эффективным, точным и экономичным мониторингом производственных процессов. В настоящее время мониторинг производства моноклональных антител основан на конечных анализах, которые не позволяют отслеживать клеточную секрецию в реальном времени.

Команда доктора Жюко разработала первую биосенсорную платформу для быстрого и экономичного отслеживания динамики секреции антител живыми клетками. Микрофлюидный дизайн минимизирует объём культуральной среды, концентрирует антитела и размещает линии гибридомных клеток непосредственно над ПК-ТИР биосенсором, изначально разработанным группой доктора Е в Техасском университете в Сан-Антонио.

Такая конфигурация позволяет охарактеризовать секрецию антител в течение одного часа, предоставляя мощный инструмент для сравнения клеточных линий, оптимизации методов производства и отбора высокопродуктивных клонов для совершенствования производства моноклональных антител при одновременном снижении затрат.

«Эта работа является примером того, как передовые биосенсорные технологии могут революционизировать биопроизводство», — сказал доктор Даниал Хорсанди, первый автор публикации.

«С помощью этого биосенсора мы можем выявить настоящие “электростанции” — клетки, которые секретируют антитела с самой высокой скоростью на клетку. Эта точность позволяет нам идентифицировать и отдавать приоритет лучшим продуцентам на ранних этапах процесса», — добавил доктор Жюко, руководитель исследования.

«Поскольку скорость секреции антител напрямую связана с эффективностью производства, отбор этих клеток-“электростанций” может изменить подход к масштабированию производства моноклональных антител, что в конечном итоге приведёт к снижению затрат и сделает спасительную иммунотерапию более доступной для пациентов».

Команда доктора Жюко ожидает, что быстрая, точная и масштабируемая конструкция платформы будет поддерживать фундаментальные исследования и биопроизводство в промышленных масштабах, помогая удовлетворить глобальную потребность в диагностике и терапии на основе антител. В целом, эта новая платформа предоставляет способ оптимизировать производство, сократить ненужные расходы и расширить доступность этих методов лечения для большего числа пациентов.

Больше информации: Danial Khorsandi et al, Real-time and label-free monitoring of monoclonal antibody secretion rates using a PC-TIR biosensor, Biosensors and Bioelectronics (2025). DOI: 10.1016/j.bios.2025.117979