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CogNanoビックライブラリーVHH

“今までなかった”創薬シーズをお探しの方へ 今まで諦めていたレアクローン発見

CogNanoビックライブラリーによる多様性のある多くのクローンから、CogNano独自のAIで掘り出すことが可能です。

革新的な研究の結果『Triple negative乳がん(TNBC)で2000万クローンから12クローンのマーカー候補を見つけました』*病理染色画像もございます。お問合せください。

未だマーカーが見つかっていない、知られていない他のガンのDirectマーカーを用いた創薬に(肺癌(小細胞癌)膵癌や胆管癌もDirectマーカー開発中です)

CogNanoのビックライブラリーVHHなら、圧倒的な数の標的結合クローンのなかから、お望みの創薬シーズを計算科学で発掘します。このたび、新型コロナ変異型(VOC)出現前から、オミクロン株BA.2にも通用する世界トップIC50のシーズを提供していたことが話題となっています。これは偶然の産物ではありません。

https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2021.10.25.465714v1

  • ここがポイント1:

なぜCogNanoはアルパカを使用しているのか?

ワクチンを実施した自社アルパカから、CogNano社の独自法で約1000億クローン(1011)の多様性に富んだVHHマザーライブラリが得られます。ファージディスプレイにより、有効な標的結合クローンが数千万クローン(107)得られ、NGS(次世代シーケンス)に引き続いてコンピュータ解析をします。しかし従来は、折角のマザーライブラリから数十個〜数百種類程度のVHH抗体をピックアップするまでが限界でした。これではマウスのモノクロナール抗体と同じ候補数になり、アルパカを使用する意味がない、非常にもったいない流れでした。生きたアルパカを用いない「ナイーブライブラリ法」では、探索範囲はさらに狭くなります。

  • ここがポイント2:

なぜCogNanoはNGSまで駆使して得た莫大な抗体アミノ酸配列(ビッグライブラリ)で評価するのか?

NGSで膨大なシーケンスデータが得られても、個々のクローンの有用性を電子データのまま評価する事は困難でした。CogNanoは、系統樹解析・パターン認識・機械学習を駆使して評価確率を高めるアルゴリズムを開発しました(出願中)。このアルゴリズム解析に成功して初めてビッグライブラリを有効利用できることになります。これにより、史上初めて、数千万種類の抗体候補の中から、稀少で有用な抗体を掘り出すことが可能になりました。

  • ここがポイント3:

なぜCogNanoは新型コロナ変異株出現前に、オミクロン中和クローンを発掘できていたのか?

CogNano社はVHH抗体ビックライブラリを保有しており、エピトープ予測アルゴリズムを開発しています。これにより、ウイルス変異を回避する方向でデザインし、オミクロン出現の1年以上前から市場に提供してまいりました。独自開発のアルゴリズムにより、広範囲のターゲット分子に対し、ユーザーの目的にあった稀少な有用クローンをご提供可能です。

CogNanoビッグライブラリVHH抗体

ラクダ科動物(ラマ、アルパカ等)から見出された重鎖抗体由来抗原結合ドメイン (VHH、Variable domain of Heavy chain of Heavy chain antibody)は 単独ドメインで抗原結合活性を持ち、抗原認識の特異性が非常に高い分子です。 分子量は15kDaとIgG抗体に比べ10分の1程度と小さく、熱やpHなどに対し高い安定性を持ち、バクテリアで大量生産可能です。化学修飾や抗体薬物複合体への転換が容易なのも特徴です。

CogNanoビッグライブラリとは?

VHHの中でもCogNanoビッグライブラリは、未免疫(ナイーブ)の遺伝子ストックを使用することなく、忠実なタンパク質ワクチンにより免疫を獲得したアルパカ個体の遺伝子から丁寧に樹立します。生物の免疫能力により最適化した数千万クローンのライブラリから、CogNanoが開発したアリゴリズムにより厳選した標的結合クローンを多数得ることが出来るので、目的にあった稀少なクローンをご提供可能です。これにより創薬シーズ作出にも安定した実績があります。

CogNano社

CogNano社は、動物抗体遺伝子の情報多様化を利用し、NGS(次世代シーケンス)を通じて巨大データを取得したうえ、コンピュータ解析を行うプログラム(AI)による最適化までをトータルサポートできる、世界最高水準の比類ないVHH抗体メーカーです。

CogNanoビッグライブラリの特徴

  • 高い特異性
  • 高い親和性
  • 抗体の構造が(軽鎖がない)重鎖抗体(HCAb:Heavy chain-only antibody)のため、最小(約15kDa、従来型抗体のわずか10分の1の大きさ)の機能的抗原結合断片
  • 並外れた安定性
  • 微生物での低コスト生産
  • アルパカ個体を使用するため免疫獲得による莫大な標的結合クローン
  • 高いダイバーシティで変異対応力がある
  • バイオからプログラムまで一貫した生産
  • エピトープ決定可能(クライオ電子顕微鏡による複合体構造決定に日本で初めて成功)

CogNanoビッグライブラリVHH抗体作成方法

CogNanoビッグライブラリVHH抗体の比較

  モノクローナル抗体 VHH抗体
ハリブリドーマ法 患者由来lgGクローン ナイーブライブラリ
(VHH)
COGNANO
ビッグライブラリ(VHH)
免疫生物 げっ歯類 ヒト(患者) 犠牲ラクダ遺伝子ストック アルパカ個体
期間 2〜3ヶ月 1〜2ヶ月 なし 3ヶ月以上
抗原 タンパク質 ウイルス病原体 なし タンパク質
ファージパニングベイト なし なし タンパク質 タンパク質
標的結合クローン数 500〜1000 500〜1000 〜10 数千万
シーズ獲得数
(新型コロナの場合)
数十〜数百スケール 数十〜数百スケール 数個 数百万個
抗体配列 クローンあたり
解読に2ヶ月
クローンあたり
解読に2ヶ月
既得 既得
次世代シーケンス 不要 不要 不要 必須
ダイバーシティ
AIスクリーニング なし なし 候補が少ないので不要 候補が多いので必要
結合力
エンジニアリング可能性
変異対応力 なし なし なし あり
CryoEMによる
エピーブ決定
困難(Fab化 要) 困難(Fab化 要) 比較的容易 比較的容易

VHH抗体ライブラリーの例

category immunogen(抗原) target molecule(標的分子)
Albumin HSA Human serum albumin
LSA Lyama serum albumin
Chromatin HP1 Chromatin protein
Cytokine IL6 Human interleukin-6
TNFa Human tumor necrosis factor alpha
GPCR CXCR1 Chemokine receptor
CXCR2 Chemokine receptor
CXCR4 Chemokine receptor
GPRC5b Orphan receptor
GPRC5c Orphan receptor
CaSR Calcium sensing receptor
CCR5 Chemokine receptor
b2AR Adrenaline receptor
OPRd1 Opioid receptor
OPRk1 Opioid receptor
OPRm1 Opioid receptor
HTR1B Histamine receptor
HTR2B Histamine receptor
GMR1 Glutamine receptor
GMR5 Glutamine receptor
CHRNA1 Cholinergic Receptor Nicotinic Alpha I
CHR3M acetylcholine receptor
CHR4M acetylcholine receptor
b1AR Adrenaline receptor
Immunoglbulin hIgG Human IgG
bIgG Bovine IgG
Membrane protein hTsp1 Human Tetraspanin 1
hTsp4 Human Tetraspanin 4
hTsp8 Human Tetraspanin 8
Receptor Her2 EGF receptor 2
hOX40 Human OX40
fOX40 Feline OX40
hCD4 Human CD4
Sugar MUC1-Tn Tn-Type glycan
MUC1-STn Sialyl Tn-type glycan
Virus HIV Env HIV Envelope protein
Ebora Env Ebora Envelope protein
FIV vaccine Feline Immunodeficiency virus
RV vaccine Rabies virus

designing & optimization VHH-applied CAR-T vector

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