2 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Представители моноклональных антител

Моноклональные антитела: что это, применение и препараты

Моноклональные антитела – это специальные белки, производимые одной плазматической клеткой, которые направлены на подавление действия антигена. Они выращиваются искусственно в лабораторных условиях с применением молекулярной биологии, чем объясняется их высокая стоимость.

Высокая эффективность лекарственных препаратов, в состав которых входят моноклональные антитела, связана с их высочайшей селективностью (избирательностью) воздействия на определенные антигены, которые при каждом заболевании имеют свое молекулярное строение.

Показания к применению моноклональных антител

Разработка моноклональных антител началась еще в 1975 году, и с тех пор лекарственные средства на их основе заняли значимое место в лечение многих сложнейших заболеваний:

  • Ревматоидный артрит, не поддающийся лечению с помощью традиционных препаратов.
  • Болезнь Крона с тяжелой формой течения.
  • Тяжелые формы псориаза, который не поддается лечению мазями и другими привычными лекарственными средствами.
  • Большое количество онкологических заболеваний: рак прямой и ободочной кишки, рак легких, хронический лимфоцитарный лейкоз, рак молочной железы и т.д..
  • Рассеянный склероз.
  • Системная красная волчанка.
  • Состояние после трансплантации печени, почек и других органов, в качестве иммунодепрессантов.

Представители моноклональных антител

Ремикейд (Инфликсимаб)

Препарат Инфликсимаб, который имеет торговое название Ремикейд, применяется в качестве иммунодепрессанта при ревматоидном артрите и болезни Крона. Лекарство взаимодействует с фактором некроза опухоли, образуя с ним устойчивый комплекс. Это позволяет подавить воспалительный процесс в суставах или стенке кишечника. Используется инфликсимаб только совместно с метотрексатом, который уменьшает количество антител, а также способствует повышению концентрации моноклональных антител.

Ремикейд противопоказан при инфекционных заболеваниях, а также при беременности и кормлении грудью. Побочных эффектов при использовании Ремикейда достаточно много: депрессия, головная боль, тошнота, одышка, диспепсия, сыпь.

Применяется Ремикейд, только в условиях стационара. Это связано с тем, что вводится он внутривенно медленно (менее 2мл/мин), с помощью инфузомата. Первая доза инфликсимаба, при лечении ревматоидного артрита, составляет 3мг/кг массы тела (около 200 мг, что соответствует 2 флаконам препарата). Повторное использование проводится в той же дозировке через 2 и 6 недель после первого введения, и далее каждые 8 недель. Длительность терапии определяется лечащим врачом в каждом случае индивидуально.

Ремикейд входит в перечень жизненно необходимых лекарственных средств, и его фиксированная цена в России составляет 26 тысяч рублей за 1 флакон.

Хумира (Адалимумаб)

Препарат Хумира (компания AbbVie) – известное средство, активным веществом которого является моноклональное антитело адалимумаб, применяемое для лечения тяжелой формы ревматоидного и псориатического артрита, а также анкилозирующего спондилита.

Препарат представляет собой аналог IgG1 человека, который при применении связывается с фактором некроза опухоли (ФНО) и блокирует его. ФНО является основным белком, который разрушает суставные ткани, и вызывает в них воспалительную реакцию.

Применение Хумиры противопоказано при беременности и в период лактации, при рассеянном склерозе, в детском возрасте, а также при острых и хронических инфекционных заболеваниях. Побочные эффекты при использовании возникают часто:

  • Обострение инфекционных болезней (бронхиты, тонзиллиты, герпес)
  • Анемия.
  • Головная боль.
  • Повышение артериального давления.
  • Кашель.

Вводится Хумира только подкожно, обычно в область живота. Дозировка при лечении артритов составляет 40 мг (содержимое 1 флакона) 1 раз в 2 недели. При этом разрешается применение базисной терапии метотрексатом, кортикостероидами и НПВС.

Цена препарата Хумира в России составляет 58 тысяч рублей, и он входит в перечень льготных лекарств. В связи с высокой стоимостью, купить Хумиру может не каждый, но существует индийский дженерик Exemptia (компания Zydus), за 18 тысяч рублей, который ничем не уступает оригиналу.

Актемра (Тоцилизумаб)

Препарат Актемра – это моноклональное антитело, которое подавляет интерлейкин-6 (ИЛ-6). За счет этого подавляется воспалительная реакция в суставных сумках пораженных ревматоидным артритом.

В ходе клинических исследований тоцилизумаб показал высокую эффективность при использовании в дозе 8мг/кг тела. Уже на 2 неделю от начала лечения больные отмечали значительное улучшение, что подтверждалось шкалой DAS28 и рентгенологически. Эффект от лечения сохранялся у большей части пациентов на протяжении 18 месяцев.

Препарат Актмера противопоказан в следующих случаях:

  1. При беременности и кормлении грудью.
  2. Инфекционных заболеваний.
  3. При сахарном диабете.
  4. Детям до 16 лет.
  5. При тяжелой печеночной или почечной недостаточности.

При применении тоцилизумаба очень часто наблюдались следующие побочные эффекты: инфекции верхних дыхательных путей, сыпь, зуд, головная боль, повышение артериального давления.

Цена препарата Актемра составляет всего 9 тысяч рублей, что в совокупности с высокой эффективностью и редкой периодичностью использования (1 раз в месяц), делает его одним из лучших средств для лечения тяжелых форм ревматоидного артрита.

Симпони (Голимумаб)

Препарат Симпони (компания Бакстер, США) – является человеческим моноклональным антителом, которое относится к классу IgG1k. Этот белок блокирует ФНО, тем самым значительно снижая активность воспалительного процесса в суставах, а также снижает выработку интерлейкинов 6 и 8, которые являются медиаторами воспаления. Применяется Симпони при тяжелых формах ревматоидного и псориатического артрита, которые не поддаются лечению метотрексатом и кортикостероидами.

Противопоказания к применению, а также побочные эффекты у больных получающих лечение голимумабом такие же, как у всех вышеуказанных лекарственных средств.

В ходе клинических исследований, были получены данные о высокой эффективности Симпони при лечении ревматоидного артрита, после однократного использования которого, уже на 4 неделе терапии отмечалось значительное улучшение. Голимумаб вводится подкожно в области живота или бедра, в дозе 50мг (содержимое 1 шприц-ручки). Кратность применения 1 раз в 2 недели.

Цена препарата Симпони составляет 61 тысячу рублей, но он входит в перечень ЖНВЛП, что позволяет его получать некоторым пациентам бесплатно.

Моноклональные антитела: исследования и применение

Биолог Екатерина Шешукова о моноклональных антителах и получении их из растений

giphy.com

Открытие моноклональных антител

. Ученые смогли слить B-лимфоциты, синтезирующие антитела, с клетками миеломы (раковыми клетками) с использованием полиэтиленгликоля или вируса Сендай. Таким образом ученые получили гибридому, обладающую свойствами как раковой клетки (способность делиться большое количество раз), так и B-лимфоцитов (синтез антител). А дальше определенными многостадийными этапами селекции они отделили клетки, синтезирующие необходимое антитело.

Основой для создания терапевтических моноклональных антител являются иммуноглобулины подкласса G1 человека, поскольку этот вид антител обладает рядом преимуществ, одно из которых — наибольший период полувыведения из крови. После введения в организм иммуноглобулины подкласса G1 живут вплоть до трех недель. Это очень важно, ведь для терапии самое главное — чтобы лекарство находилось в организме пациента как можно дольше.

Соответственно, все антитела гуманизируют, чтобы организм человека их не отторгал. Несмотря на существование общих систем лечения, бывают ситуации, когда ученым необходимо искать новый подход к лечению патологии. Все индивидуально. Например, для конкретного человека полученное антитело может являться аллергическим агентом или в организме возникает устойчивость к нему. При таких проблемах на помощь могут прийти системы получения антител в растениях, поскольку за неделю-две можно получить желаемые антитела, что гораздо больше времени займет на системах с животной клеткой. Мы знаем последовательность, кодирующую определенное антитело, затем создаем конструкцию и инфильтрируем ее в растение с помощью агробактерии.

Табак и антитела

Свои исследования мы проводим на растении Nicotiana benthamiana (австралийский табак). Поскольку большое количество растительных патогенов способно заразить его, оно широко используется в вирусологии, благодаря чему хорошо изучены и разработаны различные векторные системы продукции целевых белков на основе вирусов растений.

В наших исследованиях мы используем вектора на основе вирусов растений. Один из них — это вирус табачной мозаики (ВТМ), широко известный и полностью изученный, а другой — это Х-вирус картофеля (ХВК). Мы используем их, чтобы доставлять гены, кодирующие антитела, в растительную клетку. После чего растительная клетка синтезирует с этих векторов белки, которые собираются в растении в полноразмерные антитела. Затем мы выделяем их на специальных колонках, которые используют во всех методах очистки антител.

Человек не может заразиться от растений. Во-первых, для нас их вирусы не опасны. Во-вторых, растениям не нужны питательные среды, которые имеют риск внесения контаминации разными агентами, опасными для человека. Это главные тезисы, которыми мы оперируем, защищая нашу теорию о том, что растения прекрасно подходят для синтезирования антител. Но даже если принимать во внимание, что использование моноклональных антител не дойдет до терапии, все же они широко применяются в различных видах диагностики. Помимо медицины, антитела используются также в молекулярной биологии как способ детекции целевого белка и в химии как способ очистки или выделения также белка или полисахарида.

Применение моноклональных антител в борьбе с раком

До недавнего времени мы работали только с аналогом трастузумаба — антитела, предназначенного для лечения HER2-позитивного рака молочной железы. Оно узнает четвертый домен этого рецептора и взаимодействует только с ним, останавливая пролиферацию клеток.

Однако хорошо известны случаи приобретения устойчивости к трастузумабу (коммерческое название — герцептин) у пациентов. Он продается в аптеках и используется в терапии рака молочной железы во всем мире. Решая эту проблему, ученые разработали еще одно антитело к этому рецептору, но взаимодействующее со вторым доменом — доменом димеризации. Его назвали пертузумаб (коммерческое название — перьета). И мы поставили перед собой задачу синтезировать это антитело. Суть терапии заключалась в том, что перьету добавляли к герцептину и их использование помогало избежать устойчивости рака только к герцептину. Только так они замедляли рост ракового образования и пролиферации клеток.

Мы озадачились темой получения пертузумаба в растениях. Для начала мы зашли в общедоступный сервис, который называется Drug Bank. В нем размещена база данных всех известных препаратов, последовательности аминокислот тех белков, которые используются в различных медицинских направлениях. В том числе в Drug Bank мы нашли последовательности пертузумаба (перьеты). Осталось лишь адаптировать ее под синтез в растении, используя интернет-ресурс для оптимизации кодонного состава. Конечно, нуклеотидная последовательность будет разной для растительной клетки и для животной, но в результате мы получаем одну и ту же аминокислотную последовательность. После того как мы получили оптимизированную нуклеотидную последовательность, мы синтезировали нуклеотидный код и вставили в вектора, которые в дальнейшем использовали для синтеза антител в растении.

Перспективы исследования моноклональных антител

. Сейчас, после удачной экстренной помощи больным, были начаты систематические исследования биобезопасности и эффективности лечения (фазы I/II) препаратом ZMapp. Хотелось бы, чтобы возможность использовать антитела, полученные в растениях, возникала не при подобных обстоятельствах. Поэтому мы будем продолжать работать над тем, чтобы полностью избавиться от сомнений в использовании антител, синтезированных в растительной клетке.

Читать еще:  Правила ходьбы на коленях

Моноклональные антитела

Моноклональные антитела — это новейшее достижение медицины, которое применяется при лечении тяжелых заболеваний. Среди них злокачественные новообразования, аутоиммунные, системные, заболевания сердечно-сосудистой системы, некоторые инфекции и многое другое. Помимо этого, моноклональные антитела широко используются в диагностике, например, в иммуногистохимии, иммуноферментном анализе, проточной цитофлуориметрии и др. Таким образом, данная технология используется во многих отраслях современной медицины.

Человечество уже давно открыло для себя действие антител — особых молекул, которые вырабатываются клетками иммунной системы для распознавания чужеродных агентов — антигенов и их уничтожения. Антитела обладают специфичностью. Это значит, что они узнают только свой антиген, причем не просто антиген, а отдельный его фрагмент — детерминантную группу. В одном антигене может быть несколько таких детерминантных групп, и к ним будут образовываться разные антитела. Более того, к одной детерминанте может образовываться сразу несколько видов антител, которые могут отличаться по структуре, степени родства и прочности связывания. Таким образом, при введении антигена в организм образуется большое количество разных видов антител, направленных исключительно на один вид антигена. Это позволяет обеспечить адекватную иммунную защиту.

Антитела образуются специальными антителообразующими клетками. Причем каждый их вид образуется отдельной группой генетически однородных клеток — клонов. Чем больше необходимо видов антител, тем больше образуется клонов. Соответственно, антитела, которые вырабатываются одним клоном клеток называются моноклональными антителами.

Раньше для производства антител применялась иммунизация животных, после которой отбиралась их плазма и использовалась для приготовления отдельных препаратов — иммунных сывороток для борьбы с различными токсинами (дифтерия, столбняк), вирусами, ядами и др. Но бывают ситуации, когда нужно конкретное антитело, направленное на конкретную детерминанту антигена. Здесь уже обычной иммунизацией не обойтись. Требуются более прицельные технологии.

Способы получения моноклональных антител

Получение моноклональных антител — это сложный многоступенчатый процесс, который проходит следующие этапы:

  1. Иммунизация животных. Обычно используются мыши или крысы. Это нужно для того чтобы увеличить количество лимфобластов — клеток, продуцирующих нужные антитела и перевести эти клетки в активное состояние. После выделения из организма эти клетки не могут долго существовать в лабораторных условиях, они погибнут даже на питательных средах с содержанием ростовых факторов. Чтобы это предотвратить, их скрещивают со злокачественными миеломными клетками.
  2. Подготовка миеломных клеток. Параллельно с иммунизацией животных проводят подготовку опухолевых миеломных клеток. Они, во-первых, обладают способностью синтезировать моноклональные антитела, а во-вторых, обладают неограниченным жизненным потенциалом (они бессмертны и способны к бесконечному воспроизведению). Для того чтобы миеломные клетки не погибли вне организма, их культивируют на специальных средах с использованием факторов роста.
  3. Гибридизация (слияние) лимфобластов и миеломных клеток для образования гибридомы. Для этого клетки обрабатывают различными антителами, чтобы изменить строение их мембран и спровоцировать образование цитоплазматических контактов. При этом образуются разные типы клеток, имеющих двойной набор хромосом (дикарионы). Это могут быть дикарионы, образованные только лимфоцитами, или только миеломными клетками. Но для производства моноклональных антител нужны именно дикарионы, образованные лимфоцитом и миеломной клеткой — гибридные клетки.
  4. Отбор гибридных клеток. Для этого используют специальные растворы, которые позволяют выжить только лимфобластным и гибридомным дикарионам. Первые в скором времени погибают, т. к. не обладают возможностью безграничного деления, а гибридомные клетки остаются жизнеспособными.
  5. Реклонирование гибридомных клонов.
  6. Определение и отбор гибридом, продуцирующих моноклональные антитела. Обычно для этого используется иммуноферментный анализ.
  7. Массовое наращивание антител.
  8. Очистка полученных антител. Степень очистки будет определяться областью применения препарата. Если это диагностика, достаточно 70-95% степени чистоты. Если препарат предполагается использовать для иммунотерапии, требуется более высокая степень чистоты. Для очистки используется аффинная и ионообменная хроматография.
  9. Удаление оставшихся примесей и обеззараживание полученного препарата от вирусов и бактерий.

В настоящее время идет тенденция отказа в использовании антител животных для лечебных целей. Во-первых, они являются чужеродными агентами для организма и могут спровоцировать аллергические реакции, вплоть до анафилаксии, что напрямую угрожает жизни пациентов. Во-вторых, иммунная система человека, распознавая такие антитела как чужеродные, будет пытаться их инактивировать, что снизит эффективность противоопухолевого лечения. Получить человеческие моноклональные антитела вышеописанным методом не представляется возможным, ввиду следующих проблем:

  • Иммунизация человека различными антигенами неэтична.
  • Даже если получить иммунизированные лимфоциты человека, будут проблемы на этапе их слияния с клетками миеломы мыши — полученные гибридомы будут нестабильны.
  • Клеточные линии миеломы человека, которые можно было бы эффективно использовать в рамках биотехнологий для получения антител, пока получить не удалось.

В этой связи необходимо было искать новые технологии получения антител. Решением проблемы стали гибридные, гуманизированные и одноцепочечные антитела, производство которых подразумевало применение гибридомной технологии, кратко описанной выше, и технологии рекомбинантной ДНК.

  • Гибридное или химерное антитело — это антитело, в котором его константный домен заменен на иммуноглобулин человека. Получаются они посредством технологии рекомбинантной ДНК, когда удаляется фрагмент мышиной ДНК, отвечающей за синтез константного домена и меняют его на фрагмент человеческой ДНК. Таким образом, в антителе в качестве константного домена, который обладает иммуногенными и эффекторными свойствами, будет человеческий белок, что позволит организму воспринимать его «за своего», а вариабельный домен, который специфически взаимодействует с антигеном, останется мышиным. Все вместе это позволит сохранить специфичность и уменьшить аллергенность и иммуногенность применяемого препарата.
  • Гуманизированное антитело содержит еще меньше мышиного белка за счет только антигенсвязывающих гипервариабельных участков вариабельного домена. Это еще больше снижает вероятность осложнений со стороны иммунной системы.
  • Одноцепочечное антитело представляет собой минимальный фрагмент антитела, который еще в состоянии хорошо связаться с антигеном и оказать свое действие. Он не содержит константного домена вообще.

Механизм действия моноклоналных антител

Моноклональные антитела широко используются в лечении заболеваний, у которых в патогенезе замешан иммунный компонент. С их помощью лечат псориаз, аутоиммунные заболевания, ревматоидный артрит, рассеянный склероз. Большие перспективы эти технологии получили и в онкологии в рамках таргетной терапии. При этом, их эффект основан на различных механизмах, которые рассмотрены ниже.

Изменение клеточных сигналов

В качестве примера изменения клеточных сигналов можно привести рецепторы факторов роста. Некоторые злокачественные клетки имеют на своей поверхности большое количество рецепторов к факторам роста, активирующим каскад реакций, направленный на усиление размножения клетки. Чем больше таких рецепторов, тем активнее протекает этот процесс. Если блокировать рецептор с помощью моноклонального антитела, он не сможет связаться с лигандом (фактором роста), и соответственно каскад этих реакций не будет запущен. Клетка не будет так активно размножаться и в конце концов погибнет.

Комплемент-зависимая цитотоксичность

Этот механизм реализуется следующим образом. Антитело связывается с антигеном, находящимся на поверхности злокачественной клетки, что приводит к активации многоэтапной системы комплемента (механизма иммунного ответа). Конечным этапом этих реакций является образование особого белка С 9, который перфорирует клеточную мембрану раковой клетки, что в конечном итоге приводит к ее гибели.

Усиление цитотоксического воздействия иммунных клеток

Моноклональные антитела могут стимулировать иммунные клетки, например, макрофаги. Они будут распознавать клетки злокачественных опухолей и «пожирать» их, тем самым уничтожая их.

Развитие адаптивного иммунитета

Одной из причин, по которой становится возможным образование и развитие злокачественной опухоли в организме, является то, что иммунная система человека не распознает такие клетки как чужеродные. Моноклональные антитела дают возможность иммунитету «познакомиться» с раком и делает его доступным для связывания и последующего уничтожения. Таким образом, организм получает возможность самостоятельно бороться с опухолью.

Препараты с моноклональными антителами

Препараты на основе моноклональных антител уже два десятилетия входят в протоколы противоопухолевого лечения некоторых злокачественных новообразований. В 2008 году ВОЗ были приняты рекомендации относительно непатентованных названий таких препаратов:

  1. Их название должно заканчиваться на маб, от английского monoclonal antibody.
  2. Для указания источника получения моноклонального антитела должны использоваться следующие подосновы:
    • -аксо — гибридное антитело.
    • -о — мышиное антитело.
    • -кси — химерное антитело.
    • -у — человеческое антитело.

В настоящее время используется два вида противоопухолевых моноклональных антител:

  • Неконъюгированные антитела — они оказывают непосредственное действие на процессы, которые приводят к гибели злокачественной клетки.
  • Конъюгированные антитела — они связаны (конъюгированы) с токсинами или изотопами. Токсины и изотопы обладают уничтожающим действием на злокачественные клетки, а антитело обеспечивает их прицельную доставку к клеткам-мишеням.

Применение неконъюгированных антител

Эти препараты используются чаще всего. Их целью является определенный рецептор на поверхности злокачественной клетки.

К этому типу препаратов относится ритуксимаб — первое моноклональное антитело, которое было одобрено для применения в клинической практике. Его используют для лечения CD20+ В-клеточных лимфом. Рецептор CD20 есть на В-лимфоцитах, как здоровых, так и опухолевых, но он отсутствует на других тканях и клетках, в том числе на стволовых. Поэтому при воздействии ритуксимаба хоть и погибает популяция В-лимфоцитов, но потом она восстанавливается за счет нетронутых стволовых клеток. Причем восстанавливаются именно здоровые клетки.

Неконъюгированные антитела могут помечать злокачественные клетки и делать их видимыми для иммунной системы. Таким способом работает алемтузумаб, который связывается с CD52+ лимфоцитами и привлекает к ним внимание иммунитета.

Также к неконъюгированным моноклональным антителам относятся ингибиторы рецепторов факторов роста. Факторы роста — это специальные молекулы, которые запускают деление клетки. Для того чтобы запустить этот процесс, фактор должен связаться со специальным рецептором, расположенным на мембране клетки, что приведет к каскаду соответствующих реакций. Такие рецепторы есть и у здоровых клеток, и у злокачественных, но у злокачественных их может быть очень много, что позволяет таким клеткам делиться быстрее. Блокирование рецепторов с помощью антител приводит к нарушению этого процесса деления и клетки уже не могут бесконтрольно размножаться. К таким препаратам относится трастузумаб, цетуксимаб и др.

К неконъюгированным антителам относятся и ингибиторы ангиогенеза — образования кровеносных сосудов. Ангиогенез очень важен для злокачественных опухолей, чтобы получать большее количество кислорода и питательных элементов, поэтому опухоли инциируют его образование с помощью специальных химических сигналов. Моноклональные антитела либо блокируют передачу этих сигналов, либо разрушают уже созданную внутри опухоли сосудистую сеть. Это приводит к нарушению ее питания и остановке роста. К группе этих препаратов относится рамуцирумаб, бевацизумаб и др.

Читать еще:  Почему появляются уплотнения

Применение конъюгированных антител

Конъюгированные моноклональные антитела связывают с цитотоксическими или радиотоксическими веществами, что позволяет прицельно воздействовать разрушающим агентом на злокачественные клетки. В качестве примера такого препарата можно привести ибритумомаб (Зевалин), в котором моноклональное антитело против CD20 (как мы помним, это маркер В-лимфоцитов) соединено с радиоактивным изотопом — иттрием-90. Препарат применяется для лечения В-клеточных лимфом. В качестве другого препарата можно привести Кадсилу — препарат, в котором антитело трастузумаб конъюгировано с ингибитором микротрубочек DM1, оказывающим цитотоксический эффект. Применяют его для лечения рака молочной железы.

Проблемы при использовании моноклональных антител

Несмотря на, казалось бы, огромные перспективы в лечении онкологических больных, применение моноклональных антител не является панацеей и тоже имеет ряд проблем:

  • Препараты на основе моноклональных антител биологически и биохимически нестабильны. Особенно это касается конъюгированных антител. Это требует особых условий производства, хранения и транспортировки.
  • Антитела плохо проникают внутрь опухоли.
  • Они могут вызывать иммунный ответ против себя, что блокирует их действие. У 75% пациентов, которым вводились мышиные антитела, наблюдалось образование нейтрализующих антител, что снижало эффективность лечения.
  • Препараты на основе моноклональных антител оказывают токсическое действие. Конечно, оно не такое выраженное как у цитостатиков, но в ряде случаев токсичность настолько высокая, что требует отмены препарата.
  • Наиболее важным моментом является высокая специфичность моноклональных антител и высокая гетерогенность опухолевых клеток. Не все раковые клетки имеют молекулы мишени, на которые направлено действие препарата. Соответственно, они ускользают от его действия и остаются нетронутыми. Постепенно масса этих клеток накапливается и опухоль становится резистентной к данному методу лечения.

Чтобы улучшить результаты лечения, разрабатываются новые виды моноклональных антител. Одним из вариантов являются биспецифические антитела, которые направлены сразу на две молекулярные мишени, например, блинатумомаб — препарат, направленный сразу на две клеточные мишени В-лимфоцита — CD 19 и CD22. Он повышает узнаваемость злокачественных клеток даже после их трансформации в другие виды лейкоза.

В любом случае моноклональные антитела — это новое и высокоперспективное направление в современной онкологии. Разработка современных, более совершенных технологий помогает решать имеющиеся проблемы и делает лечение пациентов эффективнее и безопаснее.

Моноклональные антитела: применение для лечения

Сегодня они стали необходимым реагентом в биологических лабораториях. Продажи препаратов, в которых встречаются моноклональные антитела, направленные на терапию тяжелейших заболеваний (псориаз, рак, артрит, склероз), имеют многомиллиардный оборот. Хотя в 1975 году, когда была опубликована статья про метод получения гибридом, лишь единицы поверили в их практическое применение.

Что такое моноклональные антитела

Они вырабатываются иммунными клетками, происходящими от одной предшественницы, принадлежащими к одному клону. Это явление наблюдается при выращивании В-лимфоцитов в культуре. Такие антитела могут вырабатываться против почти любого природного антигена (к примеру, бороться с чужеродным белком и полисахаридами), который они будут специфически связывать. Далее они используются для обнаружения этого вещества или его очистки. Моноклоны широко применяются в биохимии, молекулярной биологии, медицине. Производить антитела нелегко, что напрямую влияет на их стоимость.

Получение моноклональных антител

Этот процесс начинается с иммунизации животных, как правило, мышей. Для этого вводят специфический антиген, который синтезирует антитела против него. Затем у мыши удаляется селезенка и гомогенизируется для получения суспензии клеток. Она содержит B-клетки, продуцирующее антитело. Затем их смешивают с миеломой (мышиной плазмоцитомы), которая имеет непрерывную способность синтезировать себе подобных в культуре (опухолевые клоны).

Благодаря слиянию образуются гибриды опухолевых и нормальных клеток (гибридомы), непрерывно растущие и способные производить смесь антител заданной специфичности. Следующий шаг после получения гибридом — клонирование и отбор. В каждую лунку специального планшета помещают около 10 слитых клеток и культивируют их, проверяя на выработку специфических иммуноглобулинов. Гибридомы из лунок, содержащих нужные идентичные антитела (парапротеины), клонируют и вновь проверяют. Так делают 1-2 раза.

В результате получают клетки, способные производить собственные иммуноглобулины только одной нужной уникальной специфичности. Далее клоны можно заморозить и сохранять. Или же культивировать, накапливать, привить мышам, где они также будут расти. Впоследствии полученные молекулы иммуноглобулина разными методами очищаются от посторонних примесей и используются для диагностики в лабораториях или терапевтического применения.

Важно отметить, что полученный с помощью гибридомы клеточный клон является мышиным иммуноглобулином, который при попадании в организм человека вызовет реакцию отторжения. Выход нашли благодаря рекомбинантным технологиям. Взяв фрагмент мышиного моноклона, соединили его с фрагментом человеческого иммуноглобулина. В результате были получены гибридомы, получившие название химерных, которые были уже более близкими для человека, но все равно провоцировали иммунные реакции организма, отличающиеся от требуемых.

Следующий шаг был сделан благодаря генной инженерии и связан с созданием, так называемых гуманизированных антител, на 90% гомологичных человеческому иммуноглобулину. От первоначального гибридомного мышиного моноклона осталась лишь маленькая часть от слияния клеток, которые отвечают за специфическое связывание. Они и используются в клинических испытаниях.

Применение

Моноклоны успешно вытесняют иммунные сыворотки. Гибридомы создали удивительные возможности в аналитике: их применяют как «микроскоп» с необычайно высоким разрешением. С их помощью можно обнаружить уникальные антигены, характерные для раковых клеток конкретных тканей, получить к ним моноклоны определенной специфичности и использовать для диагностики и типирования новообразований. Применяют их еще при лечении псориаза, рассеянного склероза, артритов, болезни Крона, раке молочной железы и многих других.

При псориазе

Для терапии псориаза тяжелых форм назначают прием системных глюкокортикостероидов (стероидные гормоны), влияющих на гормональный фон человека и подавляющих местный иммунитет. Моноклональные антитела при псориазе воздействуют исключительно на активные клетки псориатического воспаления, не подавляя иммунную систему полностью. Терапевтический эффект – снижение активности воспаления, нормализация деления клеток кожи и исчезновение псориазных бляшек.

При ревматоидном артрите

Моноклональные антитела при ревматоидном артрите оказались эффективны в тех ситуациях, где другие средства не оказали лечебного действия. В европейских странах сегодня основным терапевтическим направлением при этом недуге являются такие препараты. Терапевтический курс длительный по времени, ведь лекарства действуют хоть и эффективно, но медленно. Из-за сложностей в диагностике артритов за лечебной помощью стоит обращаться как можно раньше, при первых же симптомах и подозрениях.

Для лечения рака

Для большого числа пациентов с онкологией фармпрепараты, в составе которых содержатся моноклоны, стали надеждой на выздоровление и возврат к нормальной жизни. Многие люди с крупными злокачественными опухолями тела, множеством опухолевых клеток и малоутешительными прогнозами после курса терапии почувствовала улучшение состояния. Моноклональные антитела для лечения рака имеют очевидные преимущества:

  1. Прикрепляясь к злокачественным клеткам, они не только делают их более заметными, но и ослабляют, нарушают их структуру. С ними человеческому организму бороться гораздо легче.
  2. Обнаружив свою цель, они способствуют блокировке рецепторов роста опухоли.
  3. Разработка антитела осуществляется в условиях лабораторий, где они намеренно соединяются с малым количеством радиоактивных частиц. Перенося эти частицы по организму, они доставляют их прямо к опухоли, где те и начинают действовать.

Принцип лечения

Действие моноклонов простое: они распознают определенные антигены и связываются с ними. Благодаря этому иммунная система быстро замечает проблему и вступает с ней в борьбу. Они помогают организму человека самостоятельно справиться с антигенами. Еще одно их огромное преимущество – воздействие исключительно на патологически измененные клетки, не нанося при этом вреда здоровым.

Препараты с моноклональными антителами

Хотя изобретены гибриды нормальных и опухолевых клеток такого типа были не очень давно, спектр препаратов, содержащих их в своем составе, уже выглядит внушительно. Новинки фармацевтики появляются регулярно. Такие препараты, как и большинство лекарственных средств, имеют различные побочные эффекты. Нередко после применения моноклональных веществ поступают жалобы на проявление аллергических реакций в виде зуда, сыпи. Изредка терапия сопровождается тошнотой, рвотой или кишечным расстройством. Далее об эффективных препаратах подробнее.

Стелара

Используется при терапии тяжелых форм бляшечного псориаза. Фармпрепарат состоит из моноклонов человека, что сводит риск возникновения побочных эффектов к минимуму. Форма выпуска – раствор для подкожного введения во флаконе или в шприце. Рекомендованная дозировка составляет 45 мг в сутки. Вторую инъекцию вводят через 4 недели после первой, далее уколы делают 1 раз в 12 недель. Терапевтический эффект от Стелара проявится уже через 15-20 дней. Поддерживающее лечение обеспечивает продолжительность ремиссии. После 2 инъекций кожа очищается на 75%.

Ремикейд

Представляет собой химерные антитела на основе моноклонов мыши и человека. Препарат снижает воспаление эпидермиса, регулирует деление кожных клеток. Форма выпуска – порошок лиофилизированный для приготовления парентерального раствора или во флаконах 20 мл. Состав для инфузий вводят внутривенно на протяжении 2-х часов со скоростью до 2 мл в минуту. Дозировка зависит от степени тяжести болезни. Повторные инъекции делают через 2 и 6 недель после первой. Для поддержки эффекта терапию повторяют каждые 1,5-2 месяца.

Хумира

Рекомбинантный моноклон с пептидной последовательностью, идентичной человеческой. Препарат эффективен при терапии сложных форм псориаза, тяжелом активном ревматоидном и псориатическом артрите. Применяется в виде подкожных инъекций в область живота или переднюю бедренную поверхность. Форма выпуска – раствор для подкожного введения. Уколы по 40 мг вводятся 1 раз в 2 недели.

Симпони

Составляющие фармпрепарата — моноклоны человека. Применяется при прогрессирующем псориатическом или ревматоидном артрите, анкилозирующем спондилите. Это средство помогает уменьшить симптомы при псориазе ногтей и кожи. Форма выпуска – раствор для подкожных инъекций (шприц или автоинжектор). Симпони требуется вводить подкожно один раз в месяц.

Моноклональные антитела как лекарственные средства

Примерно 100 лет назад была предпринята попытка лечения людей, больных дифтерией, с помощью неочищенной антисыворотки, полученной от лошадей, которых инфицировали Corynebacterium diphtheriae, вызывающей дифте­рию у человека. С. diphtheriaeинфицирует горло и миндалины, выделяя экзотоксин, приводя­щий к гибели клеток человека. Проникая в кро­воток, этот токсин поражает органы, удаленные от места первичной инфекции, и в отсутствие лечения болезнь может иметь летальный исход. (В те времена, о которых идет речь, смертность достигала 45%.) Однако, если больному в пер­вые несколько дней после начала инфекции ввести антисыворотку, полученную из крови лошади и содержащую антитела к этому экзотоксину, то у него возник­нет пассивный иммунитет, который позволяет избежать летального исхода.

Читать еще:  Почему же хрустят наши суставы

К сожалению, риск, связанный с использова­нием антител, не позволяет широко применять этот метод терапии. Дело в том, что в организме больного часто вырабатываются собственные ан­титела на чужеродные белки, присутствующие в цельной или частично очищенной антисыворот­ке, и ее повторное введение в случае сенсибили­зации организма может привести к развитию анафилактического шока и гибели пациента.

С развитием гибридомной технологии вновь появилась надежда на то, что антитела можно будет широко использовать в качестве терапевтических средств. Однако при использовании моноклональных антител мыши остаются проблемы, связанные с риском развития перекрестных реакций, приводящих к развитию иммунного ответа и анафилаксии: ведь в организме больного могут вырабатываться соб­ственные антитела на детерминанты монокло­нальных антител мыши, пусть и не в такой степени как на поликлональные сыворотки. Поэтому основная проблема при создании иммунных сывороток и лекарств, в настоящее время, состоит в том, чтобы разработать высокоэффективные методы получения моноклональных антител человека, обладающих как специфиче­скими иммунотерапевтическими свойствами, так и пониженной иммуногенностью.

Получение препаратов специфических антител человека, не вызыва­ющих перекрестных реакций, путем традиционной гибридомной технологии представляет собой довольно трудную задачу, поскольку сталкивается с рядом проблем.

1. Пока не удается получить длительно культивируемые кле­точные линии миеломы человека, что не позволяет создать гибридомы с β-лимфоцитами человека, сопоставимые по эффективности с гибридомами, полученными из клеток мыши.

2. Хромосомы человека в гибридомах, полученных слиянием лимфоцитов человека с клетками миеломы мыши, нестабильны, поэтому труд­но получить клетки, способные вырабаты­вать моноклональные антитела человека.

3. Иммунизация человека различными антиге­нами не проводится по соображениям этиче­ского характера.

Таким образом, для получения антител чело­века необходимо разрабатывать другие подходы.

В одной из схем β-лимфоциты человека, ак­тивно продуцирующие специфические антитела, обработали in vitro флуоресцентно меченным антиге­ном, затем с помощью специального устройства — клеточного сортера прове­ли обогащение образца β-лимфоцитами, выраба­тывающими антитела к этому антигену. Поскольку β-клетки не растут в культуре, их предварительно трансформировали онковирусом Эпштейна-Барра. Некоторые клоны трансформированных β-клеток вырабатывают моноклональные антитела че­ловека, взаимодействующие с селективирующим антигеном. К сожалению, выход моноклональных антител был очень небольшим и они облада­ли низкой антигенсвязывающей активностью. К тому же вероятность того, что в неиммунизированном организме найдутся секретирующие антитела клетки, которые будут распознавать селективирующий антиген, очень мала.

Еще один подход заключается во введении иммунных клеток человека мутантным мышам, которые практически лишены собственной им­мунной системы (scid-мыиш). После трансплантации иммун­ных стволовых клеток человека таким мышамони приобретают клетки им­мунной системы человека и в ответ на введение антигена могут вырабатывать антитела человека.

Предпринимаются попытки ввести зароды­шам мышей гены иммуноглобулинов человека с целью создания трансгенных мышей, которые в ответ на иммунизацию конкретным антигеном смогут вырабатывать иммуноглобулины челове­ка. Чтобы получить от трансгенных животных клетки, секретирующие специфические моноклональные антитела, можно использовать стандартную гибридомную технологию, затем провести скрининг таких положительных кле­точных линий и определить, какие из них выра­батывают антитела, кодируемые генами имму­ноглобулинов человека. Недавно появилось сообщение о том, что уже получена трансгенная мышь, экспрессирующая нативные формы Н- и L-цепей иммуноглобулинов человека.

Трансплантация стволовых клеток иммун­ной системы человека scid -мышам и получение линий трансгенных мышей — весьма трудоем­кие и дорогие способы производства моноклональных ан­тител человека. Поэтому ученые пытаются соз­дать иные, альтернативные методы получения антител человека или их аналогов, которые можно использовать в качестве терапевтических средств, и эффек­тивных бифункциональных белков, способных связываться с мишенью и разрушать ее.

Одним из наиболее перспективных подходов является создание и получение гибридных (химерных) моноклональных антител человека и мыши.

Тот факт, что разные участки молекулы имму­ноглобулина выполняют разные функции, позво­ляет генноинженерным путем модифицировать моноклональное антитело мыши. Эта модификация заключается в замене отдельных вспомогательных участков (сегментов) мышиного антитела на аналогичные по функциям участки антитела человека. Антигенсвязывающий участок от мышиного антитела при этом остается неизменным. Такие гибридные или как их еще называют химерные или гуманизированные антитела обладают значительно меньшей иммуногенностью для человека, сохраняя в то же время свою высокую антигеносвязывающую специфичность.

Так в одной из первых работ в этой области химерные антитела, несущие антигенсвязывающий участок моноклонального антитела мы­ши к поверхностному антигену клеток рака тол­стой кишки человека, тестировали на больных с раком толстой и прямой кишки. Антитела оста­вались в кровотоке примерно в шесть раз доль­ше обычных антител мыши, тем самым, оказы­вая свое действие в течение большего времени. При этом лишь у одного пациента из 10 наблю­дался слабо выраженный иммунный ответ. К со­жалению, в этих испытаниях не удалось полу­чить противоопухолевого эффекта антител; возможно, это было связано с введением их в слишком малых дозах или с тем, что раковый процесс находился на поздних стадиях. В то же время в опы­тах in vitro эти химерные антитела проявляливысо­куюактивность, что указывало на перспективность данного подхода к терапии рака. В последующие годы начался взрывной рост исследований и разработок в этой области. К настоящему времени уже одобрено к клиническому применению целый ряд высокоэффективных противораковых препаратов на основе гумманизированных моноклональных антител (Герцептин, Мабтера, Кампат, Цетуксимаб, Авастин и др.) и несколько десятков препаратов находятся на различных стадиях клинических испытаний. Производство препаратов на основе моноклональных антител останется в ближайшем будущем одним из самых быстрорастущих сегментов фармацевтического рынка. Помимо онкологии антитела используют также в трансплантологии, для лечения сердечно-сосудистых, аутоиммунных и инфекционных заболеваний. На мировом фармацевтическом рынке антитела занимают второе место по объёму производства после вакцин. По итогам 2006 года общий объем продаж этой группы препаратов составил около $20 млрд., а среднегодовые темпы роста продаж антител, как предполагается, составят в ближайшие пять лет не менее 14%.

Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском:

Лучшие изречения: Да какие ж вы математики, если запаролиться нормально не можете. 8581 — | 7428 — или читать все.

Моноклональные и поликлональные антитела: характеристики и пути получения

Антитела – гликопротеины, которые вступают во взаимосвязь с антигенами (бактериальные или вирусные агенты) для того чтобы нейтрализовать и элиминировать их. Поликлональные антитела определяют несколько эпитопов (часть молекулы антигена), тогда как моноклональные могут взаимодействовать только с одним.

Антитела представляют собой Y-образные белки, которые содержат константную и переменную области. Постоянная область является общей для всех антител, тогда как вариабельная область специфична для одного изотопа. Эта специфичность антител делает их идеальными исследовательскими и диагностическими инструментами для анализа или выявления основных патологических состояний.

Моноклональные антитела – пути получения и характеристики

Для получения моноклональных антител используют способ культивирования ткани. Процесс производства начинается со слияния ex vivo клеток миеломы с продуцирующими антитела В-клетками в присутствии полиэтиленгликоля, что приводит к возникновению гибридомы. Эти В-клетки обычно являются клетками селезенки, выделенными у мышей. Полученные клоны затем подвергают скринингу и отбирают на основе их антигенной специфичности.

Из-за высокой специфичности моноклональных антител обычно получаются при производстве партий антител. Кроме того, моноклональные антитела лучше всего подходят для методов аффинной очистки. Однако использование моноклональных антител имеет свои недостатки, такие как высокая стоимость, увеличенное время производства и уязвимость к потере эпитопа при химической обработке антигена.

Поликлональные антитела – пути получения и характеристики

Поликлональные антитела продуцируются у живых животных. Обычным животным выбора для производства является кролик. Преимущества использования кролика над другими видами животных — его размер тела, легкость сбора образцов крови из его краевой ушной вены и центральной аурикулярной артерии, а также хорошая отзывчивость к множественным антигенам.

После инъекции иммуногена в животное, чтобы вызвать первичный иммунный ответ, животному вводят агент несколько раз для увеличения титров антител в пределах его сыворотки против конкретного антигена. Эти поликлональные антитела могут быть впоследствии выделены из сыворотки путем очистки.

В отличие от моноклональных антител, поликлональные антитела более терпимы к изменениям, которые могут произойти с антигеном, таким как денатурация, полиморфизм или химическое воздействие. Использование поликлональных антител также снижает время производства и общую стоимость.

Эти антитела также обладают способностью обнаруживать широкий круг разновидностей антител и могут усиливать сигналы от белков с низкой экспрессией. Основными недостатками использования поликлональных антител являются их высокая изменчивость между партиями и вероятность перекрестной реактивности.

Применение моноклональные и поликлональных антител

Моноклональные антитела используются в качестве первичных антител в иммунологических анализах из-за их специфичности эпитопов, тогда как поликлональные антитела используются в качестве вторичных антител в иммуноанализах, поскольку они связываются с различными эпитопами антигена. Поликлональные антитела являются подходящими реагентами для реакций гемагглютинации и в диагностических тестах.

Моноспецифичность моноклональных антител особенно полезна при изучении белок-белковых взаимодействий, условий фосфорилирования, а также изменений в молекулярной конформации. Первый коммерческий продукт терапевтического моноклонального антитела был использован в 1986 году, после чего наблюдался значительный рост этого класса биохимических продуктов.

По оценкам, к 2020 году будет доступно около 70 различных продуктов моноклональных антител. Моноклональные антитела широко используются для лечения рака, респираторных заболеваний, таких как астма и ревматоидный артрит.

С другой стороны, отсутствие специфичности и шансов перекрестной реактивности поликлональных антител делает их неэффективными при лечении карцином. Однако поликлональные антитела используются в области трансплантационной иммунологии и иммуносупрессии, особенно в качестве индукционной терапии у пациентов высокого риска до начала трансплантации.

Исследования

В пробирке и в силиконовых технологиях, таких как клеточные линии, системная фармакология и моделирование, все чаще используются для тестирования безопасности и токсикологии на основе антител. Кроме того, терапия антителами является быстро растущей биофармацевтической областью с исследованиями, направленными на разработку олигоклональных и рекомбинантных поликлональных антител с эффектом синергизма.

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector