Przeciwciała

Monoklonalne

Joanna Kulla

Przeciwciała monoklonalne :
to homogeniczna populacja cząsteczek

przeciwciał.

• Jeden klon przeciwciał monoklonalnych

jest zlożony z identycznych łańcuchów

ciężkich i lekkich. Jest więc specyficzny

względem tego samego epitopu i wiąże się

do niego z takim samym powinowactwem

( stała dysocjacji jest identyczna dla

danego epitopu ).

• Można powiedzieć, że przeciwciała

monoklonalne mają identyczny izotyp,

allotyp i idiotyp

Otrzymywanie przeciwciał

monoklonalnych

Produkcja

polega na fuzji limfocytów B wytwarzających

swoiste przeciwciała i komórek szpiczaka (nowotworu

wywodzącego się z szeregu rozwojowego limfocytów B).

Swoistość przeciwciał wytwarzających przez tak

otrzymaną hybrydę określa limfocyt B, z którego ona

powstała. Komórka szpiczaka natomiast, jako komórka

nowotworowa, nadaje hybrydzie nieśmiertelność.W celu

wywołania fuzji pobudzonych antygenem limfocytów B i

komórek szpiczaka, traktuje się mieszaninę tych

komórek pewnymi substancjami,takimi jak :

lizolecytyna,glikol etylenowy ułatwiającymi zlepienie się

błon komórkowych.Limfocyty które nie ulegały fuzji,

giną natomiast spontanicznie, jeżeli nie doda się im

specjalnych czynników pobudzających ich wzrost.

Otrzymywanie przeciwciał

monoklonalnych

Następnie hybrydy izoluje się do oddzielnych naczynek.Po

pewnym czasie płyn hodowlany z setek czy tysięcy
takich studzienek bada się na obecność poszukiwanych
przeciwciał.Przeciwciała z określonego naczynka
wytwarzane przez komórki powstałe z jednej hybrydy,
są więc przeciwciałami monoklonalnymi. Większość
przeciwciał monoklonalnych otrzymano dotychczas z
komórek mysich.

Zastosowanie PM i ich

pochodnych

 Wykrywanie i określanie stężenia różnych

czynników i hormonów, enzymów i leków w testach

RIA i ELISA(np.. gonadotropiny kosmówkowej w

ciąży)

 Oczyszczanie czynników i hormonów

 Diagnostyka różnicowa i lokalizacja

nowotworów(ognisk pierwotnych i przerzutów)

 Leczenie nowotworów(np.. anty CD20)

 Prognozowanie w chorobie nowotworowej (np..

Wykrywanie produktów onkogenów)

 Immunosupresja( np.. przeciwciala przeciw

limfocytom T IL-2 lub jej receptorowi)u pacjentów z

przeszczepem allogenicznym,u pacjentów z

chorobą autoimmunizacyjną

Zastosowanie cd.

 Wykrywanie antygenów HLA podczas doboru dawców

przeszczepów

 Wykrywanie antygenów mikroorganizmów w czasie

diagnostyki chorób zakaźnych

 Zmniejszenie infekcyjności mikroorganizmów
 Neutralizacja toksyn
 Regulacja odpowiedzi immunologicznej (np. przeciwciała

antyidiotypowe)

Immunotoksyny

Toksyna błonnicza jest białkiem jednołańcuchowym,

którego fragment B wiąże się z komórkami, a fragmeny
A unnieczynia czynnik wydłużający 2(EF-2) poprzez jego
ADP-rybozylację.

Rycyna zawiera 2 łańcuchy połączone wiązaniem

dwusiarczkowym. Łańcuch B jest lektyną i wiąże rycynę
z końcową galaktozą albo N-acetyloglukozaminą
glikolipidów i glikoprotein błony komórkowej

W celu zmniejszenia niepożądanego łączenia się

immunotoksyn z komórkami nienowotworowymi

stosuje się 2 strategie

• Z przeciwciałem

łączy się rycynę z
zablokowanym
przez jakąś
glikoproteinę
łańcuchem B

• Z przeciwciałem

łączy się sam
łańcuch A rycyny

Immunotoksyny zawierające wyłącznie
łańcuch A mają zmniejszoną zdolność
zabijania komórek

Zastosowanie immunotoksyn

 Usuwanie komórek białaczkowych ze szpiku

autogenicznego przed przeszczepieniem

 Leczenie nowotworów

I.

Dopęcherzowo przeciw rakowi pęcherza

II.

Dootrzewnowo przeciw rakowi jajnika

III.

Podoponowo w zapaleniu opon na tle

rozsiewu komórek nowotworowych

IV.

Systemowo, np.. W białaczce, chłonniaku,

raku sutka, okrężnicy, płuc i czerniaku

Koniugaty przeciwciał

monoklonalnych z radioizotopami

Do umiejscowienia nawet małych(3mm średnicy) ognisk

nowotworowych używa się PM przeciwnowotworowych

sprzężonych z radioizotopami i

radioscyntygrafii.Metoda umożliwia wykrywanie-

nawet mapowanie- rozmieszczenia w organizmie

radioizotopów. Przeciwnowotworowe przeciwciała

monoklonalne znakowane techtem 99m, jodem 123 i

idem 111 zastosowano już do umiejscowienia zmian

nowotworowych metodą SPECT.

Przeciwciała sprzężone z radioizotopem próbuje się

również stosować do leczenia nowotworów.W tym celu

stosuje się PM sprzężone z radioizotopami np. jod

131, itr 90 lub bizmut 212, miedź 67.Atutem ich jest

zdolność do zabijania komórek oddalonych nawet o

kilkadziesiąt pokładów komórek od miejsca

związania(dobre wyniki osiągnięto w leczenia

chłonniaków i białaczek)

Przeciwciała chimeryczne

PM których części zmienne łańcuchów ciężkich i

lekkich pochodzą od myszy, a części stałe od

człowieka(75% sekwencji ludzkich), nazywamy

chimerycznymi, natomiast takie PM, których

tylko regiony hiperzmienne pochodzą od

myszy, a pozostałe od człowieka przyjęto

nazywać „uczłowieczonymi”(95% sekwencji

ludzkiej).Przeciwciała chimeryczne nie

wywołując przeciw sobie efektywnej

odpowiedzi immunologicznej nie są tak szybko

eliminowane z krążenia.

Przeciwciała antygenizowane

 Przeciwciało z wbudowanym w region CDR3

epitopem jakiegoś antygenunazywamy

przeciwciałem antygenizowanym

 Region hiperzmienny CDR3 w wiązaniu antygenu

zależy między innymi do jego mobilności i

dostępności dla substancji obecnych w roztworze, w

którym znajduje się przeciwciało

 Otrzymuje się je wprowadzając do genu dla łańcucha

ciężkiego gen kodujący dany epitop i uzyskując

ekspresję przeciwciała w odpowiednich komórkach

 Zwiększona immunogenność tak umiejscowionych

epitopów może wynikać również ze sprawniejszej ich

prezentacji przez komórki prezentujące antygenz

którymi może się on połączyć przez fragment Fc

przeciwciała

Przeciwciała katalityczne

Stabilizują stan przejściowy zmniejszając energię

aktywacji danej reakcji chemicznej i przyspieszają

ją nawet 1000 000 razy.Noszą one nazwę abzymów

lub przeciwciał katalitycznych.Otrzymano już

abzymy mające właściwości hydrolityczne (proteaz

i lipaz) a także transferazy i ligazy. Otrzymuje się je

przez uczulenie cząsteczkami będącymi analogami

stanu przejściowego określonej reakcji chemicznej,

a także przez ukierunkowane reakcje mutacje w

genach immunoglobulinowych. W rzadkich

przypadkach naturalnie powstające przeciwciała

katalityczne mogą niestety unieczyniać ważne

biologiczne cząsteczki.

Jednołańcuchowe białka wiążące

antygen

Dzięki inżynierii genetycznej udało się również

otrzymać białka utworzone przez połączone części

zmienne łańcuchów ciężkiego i lekkiego. Można je

określić jako jednołańcuchowe fragmenty Fv lub

przeciwciała z jednego łańcucha. Posiadają

zdolność wiązania antygenu, a zaletą ich są

między innymi mniejsze rozmiary .Po połączeniu z

toksynami, a tym bardziej z izotopami mogą one

łatwiej dyfundować między komórkami litego

nowotworu i przenikać do jego wnętrza.

Można także połączyć 2 fragmenty Fv wiążące dwa

różne antygeny. Stanowią one zminiaturyzowany

wariant przeciwciał o podwójnej swoistości

określane jako miniciała

Przeciwciała o podwójnej

swoistości

Przeciwciała monoklonalne o podwójnej swoistości można otrzymać

sprzęgając chemicznie dwa różne przeciwciała. Tak otrzymana

immunoglobulina będzie zawierała cztery Fragmenty Fab( dwa

pochodzące z jednego, a dwa z drugiego przeciwciała)Przeciwciała o

podwójnej swoistości można też wyprodukować w tzw podwójnych

hybrydach,czyli hybrydach hybryd nazywanych kwadroma. Powstają

one w procesie fuzji dwóch hybryd z których każda wytwarza PM innej

swoistości. Do produkcji PM o podwójnej swoistości można użyć

przeciwciał skierowanych przeciw strukturze CD3 na limfocytach.

Przeciwciała te pełnią funkcje: zbliża limfocyt T do komórki

nowotworowej oraz aktywuje limfocyt T zwiększając jego zdolności

cytotoksyczne.

Aktywację i wzmożoną cytotoksyczność komórek NK uzyskano dzięki

przeciwciałom o podwójnej swoistości, których jeden fragment Fab był

skierowany przeciw cząsteczkom CD2 lub FCRIII a drugi przeciw

komórce nowotworowej. Przeciwciała o podwójnej swoistości próbuje

się stosować w klinice do leczenia nowotworów: jajnika, sutka.Aby

zwiększyć efektywność pacjentowi podaje się PM o podwójnej

swoistości razem z komórkami efektorowymi, lub dwie pary PM o

podwójnej swoistości

Przeciwciała o podwójnej swoistości-cd

Przez chemiczne łączenie, w obrębie regionu zawiasowego,

fragmentów Fab pochodzących od dwóch lub trzech
przeciwciał próbuje się konstruować przeciwciała o
podwójnej lub potrójnej swoistości i zmniejszonych
wymiarach. Przeciwciała o potrójnej swoistości, wiążąc
dwie cząsteczki na limfocycie Tc, mogą z większą wiązać
go z komórką nowotworową.