Redigido por Andreios Onuzak, George Jia Chen Qian, Pedro Antonio Bastiani Paganelli.
Revisado por Dra. Adriana Simon Coitinho, Professora Associada do Departamento de Microbiologia, Imunologia e Parasitologia da UFRGS.
Os nanobodies (Nbs), também conhecidos como VHHs, são pequenos fragmentos de anticorpos de domínio único, que têm origem em camelos, lhamas e alpacas (da família Camelidae). Aproximadamente dez vezes menores que os anticorpos humanos, que possuem cadeias pesadas e leves, os nanobodies são os anticorpos desses animais engenheirados geneticamente para conter apenas cadeias pesadas, ou variable heavy chain only (VHH). Ou seja, são somente a porção ligante desses anticorpos, mais especificamente, o domínio variável das cadeias pesadas, sem a porção Fc de um anticorpo de camelídeo canônico.
A origem peculiar dos nanobodies confere-lhes uma série de vantagens notáveis em comparação com os anticorpos tradicionais. Seu tamanho reduzido (cerca de 12-15 kDa) permite uma penetração tecidual superior, inclusive em barreiras biológicas como a hematoencefálica, e em estruturas densas como tumores. Além disso, os nanobodies demonstram alta estabilidade em diversas condições de pH e temperatura, bem como alta solubilidade, o que facilita sua manipulação e armazenamento. Eles mantêm uma alta afinidade e especificidade por seus alvos, muitas vezes, conseguindo acessar epítopos ocultos que são inacessíveis para anticorpos maiores. Sua baixa imunogenicidade os torna mais seguros para uso em humanos e, a facilidade de produção em sistemas procarióticos ou em leveduras, torna sua fabricação mais eficiente e econômica.
Os nanobodies representam um horizonte empolgante na biotecnologia, oferecendo uma plataforma versátil para o desenvolvimento de soluções inovadoras em saúde humana e animal. Essas características únicas impulsionam uma gama de aplicações dos nanobodies, tanto no diagnóstico quanto na terapêutica.
No diagnóstico, os nanobodies podem ser empregados na detecção de doenças infecciosas (como vírus e bactérias) e biomarcadores de doenças humanas, incluindo câncer, em ensaios como ELISA e testes rápidos. Sua capacidade de se ligar a alvos específicos os torna ideais para imagem molecular in vivo em diversas técnicas, onde podem ser marcados com radioisótopos ou agentes fluorescentes, permitindo a visualização precisa de tumores e processos inflamatórios. Eles também são promissores na detecção de pequenas moléculas tóxicas em alimentos e no meio ambiente.
Na terapêutica, os nanobodies podem atuar como agentes terapêuticos diretos, inibindo ou neutralizando alvos moleculares envolvidos em diversas patologias, como no tratamento de trombocitopenia trombótica ou artrite reumatoide. Na terapia antitumoral, podem ser direcionados a antígenos específicos de células tumorais para inibir seu crescimento ou induzir a morte celular, podendo ser conjugados a outras terapias para maior eficácia. Na imunoterapia, modulam a resposta imune. Além disso, apresentam grande potencial em terapias antivirais, bloqueando a entrada de vírus nas células, e também no desenvolvimento de antivenenos mais seguros e eficazes.
A produção de nanobodies através de biologia sintética nos permite entender como a busca por soluções inovadoras a partir da vida é tão importante. Junto a isso, é preciso agir com ética e cuidado quando lidamos com os organismos do planeta. Encontrar essas soluções alternativas através do emprego da biotecnologia permite buscar inovações e alternativas minimamente danosas ao ecossistema. A empresa Ablynx N.V. detém a marca registrada NANOBODY®.
Referências
JIN, Bo-kyung et al. NANOBODIES®: A Review of Diagnostic and Therapeutic Applications. International Journal of Molecular Sciences, v. 24, n. 6, p. 5994, jan. 2023a.
JIN, Bo-kyung et al. NANOBODIES®: A Review of Generation, Diagnostics and Therapeutics. International Journal of Molecular Sciences, v. 24, n. 6, p. 5994, 22 mar. 2023b.
MINATEL, Vitória Meneghetti et al. Nanobodies: a promising approach to treatment of viral diseases. Frontiers in Immunology, v. 14, 23 jan. 2024.
PILLAY, Tahir S.; MUYLDERMANS, Serge. Application of Single-Domain Antibodies (“Nanobodies”) to Laboratory Diagnosis. Annals of Laboratory Medicine, v. 41, n. 6, p. 549–558, 1 nov. 2021. YANG, Emily Y.; SHAH, Khalid. Nanobodies: Next Generation of Cancer Diagnostics and Therapeutics. Frontiers in Oncology, v. 10, 23 jul. 2020.
Nanobodies? Nossa! Como tô desatualizada! Fico feliz pela maravilhosa oportunidade que estou tendo. E parabéns aos alunos que estão se organizando e escrevendo textos tão bons!
Essa é a finalidade da divulgação científica. Estamos preparando nossos alunos para conseguirem se comunicar com a sociedade e fazer a ponte entre o conhecimento científico e o dia-a-dia das pessoas. Agradecemos o elogio em nome dos alunos.