Przeciwciała
Monoklonalne
Joanna Kulla
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
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 FCRIII 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.