Przeciwciała
Przeciwciała
Monoklonalne
Monoklonalne
Joanna Kulla
Joanna Kulla
Przeciwciała
Przeciwciała
Monoklonalne
Monoklonalne
Joanna Kulla
Joanna Kulla
Przeciwciała monoklonalne
Przeciwciała monoklonalne
:
:
to homogeniczna populacja cząsteczek
to homogeniczna populacja cząsteczek
przeciwciał.
przeciwciał.
Jeden klon przeciwciał monoklonalnych
Jeden klon przeciwciał monoklonalnych
jest zlożony z identycznych łańcuchów
jest zlożony z identycznych łańcuchów
ciężkich i lekkich. Jest więc specyficzny
ciężkich i lekkich. Jest więc specyficzny
względem tego samego epitopu i wiąże się
względem tego samego epitopu i wiąże się
do niego z takim samym powinowactwem
do niego z takim samym powinowactwem
( stała dysocjacji jest identyczna dla
( stała dysocjacji jest identyczna dla
danego epitopu ).
danego epitopu ).
Można powiedzieć, że przeciwciała
Można powiedzieć, że przeciwciała
monoklonalne mają identyczny izotyp,
monoklonalne mają identyczny izotyp,
allotyp i idiotyp
allotyp i idiotyp
Otrzymywanie przeciwciał
Otrzymywanie przeciwciał
monoklonalnych
monoklonalnych
polega na fuzji limfocytów B wytwarzających
polega na fuzji limfocytów B wytwarzających
swoiste przeciwciała komórek szpiczaka (nowotworu
swoiste przeciwciała komórek szpiczaka (nowotworu
wywodzącego się z szeregu rozwojowego limfocytów B).
wywodzącego się z szeregu rozwojowego limfocytów B).
Swoistość przeciwciał wytwarzających przez tak
Swoistość przeciwciał wytwarzających przez tak
otrzymaną hybrydę określa limfocyt B, z którego ona
otrzymaną hybrydę określa limfocyt B, z którego ona
powstała. Komórka szpiczaka natomiast, jako komórka
powstała. Komórka szpiczaka natomiast, jako komórka
nowotworowa, nadaje hybrydzie nieśmiertelność.W celu
nowotworowa, nadaje hybrydzie nieśmiertelność.W celu
wywołania fuzji pobudzonych antygenem limfocytów B i
wywołania fuzji pobudzonych antygenem limfocytów B i
komórek szpiczaka, traktuje się mieszaninę tych
komórek szpiczaka, traktuje się mieszaninę tych
komórek pewnymi substancjami,takimi jak :
komórek pewnymi substancjami,takimi jak :
lizolecytyna,glikol etylenowy ułatwiającymi zlepienie się
lizolecytyna,glikol etylenowy ułatwiającymi zlepienie się
błon komórkowych.Limfocyty które nie ulegały fuzji,
błon komórkowych.Limfocyty które nie ulegały fuzji,
giną natomiast spontanicznie, jeżeli nie doda się im
giną natomiast spontanicznie, jeżeli nie doda się im
specjalnych czynników pobudzających ich wzrost.
specjalnych czynników pobudzających ich wzrost.
Otrzymywanie przeciwciał
Otrzymywanie przeciwciał
monoklonalnych
monoklonalnych
Następnie hybrydy izoluje się do oddzielnych naczynek. Po
Następnie hybrydy izoluje się do oddzielnych naczynek. Po
pewnym czasie.Po pewnym czasie płyn hodowlany z
pewnym czasie.Po pewnym czasie płyn hodowlany z
setek czy tysięcy takich studzienek bada się na
setek czy tysięcy takich studzienek bada się na
obecność poszukiwanych przeciwciał.Przeciwciała z
obecność poszukiwanych przeciwciał.Przeciwciała z
określonego naczynka wytwarzane przez komórki
określonego naczynka wytwarzane przez komórki
powstałe z jednej hybrydy, są więc
powstałe z jednej hybrydy, są więc
przeciwciałami
przeciwciałami
monoklonalnymi
monoklonalnymi
. Większość przeciwciał
. Większość przeciwciał
monoklonalnych otrzymano dotychczas z komórek
monoklonalnych otrzymano dotychczas z komórek
mysich.
mysich.
Zastosowanie PM i ich
Zastosowanie PM i ich
pochodnych
pochodnych
Wykrywanie i określanie stężenia różnych
Wykrywanie i określanie stężenia różnych
czynników i hormonów, enzymów i leków w testach
czynników i hormonów, enzymów i leków w testach
RIA i ELISA(np.. gonadotropiny kosmówkowej w
RIA i ELISA(np.. gonadotropiny kosmówkowej w
ciąży)
ciąży)
Oczyszczanie czynników i hormonów
Oczyszczanie czynników i hormonów
Diagnostyka różnicowa i lokalizacja
Diagnostyka różnicowa i lokalizacja
nowotworów(ognisk pierwotnych i przerzutów)
nowotworów(ognisk pierwotnych i przerzutów)
Leczenie nowotworów(np.. anty CD20)
Leczenie nowotworów(np.. anty CD20)
Prognozowanie w chorobie nowotworowej (np..
Prognozowanie w chorobie nowotworowej (np..
Wykrywanie produktów onkogenów)
Wykrywanie produktów onkogenów)
Immunosupresja( np.. przeciwciala przeciw
Immunosupresja( np.. przeciwciala przeciw
limfocytom T IL-2 lub jej receptorowi)u pacjentów z
limfocytom T IL-2 lub jej receptorowi)u pacjentów z
przeszczepem allogenicznym,u pacjentów z
przeszczepem allogenicznym,u pacjentów z
chorobą autoimmunizacyjną
chorobą autoimmunizacyjną
Zastosowanie cd.
Zastosowanie cd.
Wykrywanie antygenów HLA podczas doboru dawców
Wykrywanie antygenów HLA podczas doboru dawców
przeszczepów
przeszczepów
Wykrywanie antygenów mikroorganizmów w czasie
Wykrywanie antygenów mikroorganizmów w czasie
diagnostyki chorób zakaźnych
diagnostyki chorób zakaźnych
Zmniejszenie infekcyjności mikroorganizmów
Zmniejszenie infekcyjności mikroorganizmów
Neutralizacja toksyn
Neutralizacja toksyn
Regulacja odpowiedzi immunologicznej (np. przeciwciała
Regulacja odpowiedzi immunologicznej (np. przeciwciała
antyidiotypowe)
antyidiotypowe)
Immunotoksyny
Immunotoksyny
Toksyna błonnicza jest białkiem jednołańcuchowym,
Toksyna błonnicza jest białkiem jednołańcuchowym,
którego fragment B wiąże się z komórkami, a fragmeny
którego fragment B wiąże się z komórkami, a fragmeny
A unnieczynia czynnik wydłużający 2(EF-2) poprzez jego
A unnieczynia czynnik wydłużający 2(EF-2) poprzez jego
ADP-rybozylację.
ADP-rybozylację.
Rycyna zawiera 2 łańcuchy połączone wiązaniem
Rycyna zawiera 2 łańcuchy połączone wiązaniem
dwusiarczkowym. Łańcuch B jest lektyną i wiąże rycynę
dwusiarczkowym. Łańcuch B jest lektyną i wiąże rycynę
z końcową galaktozą albo
z końcową galaktozą albo
N
N
-acetyloglukozaminą
-acetyloglukozaminą
glikolipidów i glikoprotein błony komórkowej
glikolipidów i glikoprotein błony komórkowej
W celu zmniejszenia niepożądanego łączenia się
W celu zmniejszenia niepożądanego łączenia się
immunotoksyn z komórkami nienowotworowymi
immunotoksyn z komórkami nienowotworowymi
stosuje się 2 strategie
stosuje się 2 strategie
Immunotoksyny zawierające wyłącznie
łańcuch A mają zmniejszoną zdolność
zabijania komórek
Zastosowanie immunotoksyn
Zastosowanie immunotoksyn
Usuwanie komórek białaczkowych ze szpiku
Usuwanie komórek białaczkowych ze szpiku
autogenicznego przed przeszczepieniem
autogenicznego przed przeszczepieniem
Leczenie nowotworów
Leczenie nowotworów
I.
I.
Dopęcherzowo przeciw rakowi pęcherza
Dopęcherzowo przeciw rakowi pęcherza
II.
II.
Dootrzewnowo przeciw rakowi jajnika
Dootrzewnowo przeciw rakowi jajnika
III.
III.
Podoponowo w zapaleniu opon na tle
Podoponowo w zapaleniu opon na tle
rozsiewu komórek nowotworowych
rozsiewu komórek nowotworowych
IV.
IV.
Systemowo, np.. W białaczce, chłonniaku,
Systemowo, np.. W białaczce, chłonniaku,
raku sutka, okrężnicy, płuc i czerniaku
raku sutka, okrężnicy, płuc i czerniaku
Koniugaty przeciwciał
Koniugaty przeciwciał
monoklonalnych z radioizotopami
monoklonalnych z radioizotopami
Do
Do
umiejscowienia
umiejscowienia
nawet małych(3mm średnicy) ognisk
nawet małych(3mm średnicy) ognisk
nowotworowych używa się PM przeciwnowotworowych
nowotworowych używa się PM przeciwnowotworowych
sprzężonych z radioizotopami i
sprzężonych z radioizotopami i
radioscyntygrafii.Metoda umożliwia
radioscyntygrafii.Metoda umożliwia
wykrywanie
wykrywanie
-
-
nawet mapowanie
nawet mapowanie
-
-
rozmieszczenia
rozmieszczenia
w
w
organizmie
organizmie
radioizotopów
radioizotopów
. Przeciwnowotworowe przeciwciała
. Przeciwnowotworowe przeciwciała
monoklonalne znakowane techtem 99m, jodem 123 i
monoklonalne znakowane techtem 99m, jodem 123 i
idem 111 zastosowano już do umiejscowienia zmian
idem 111 zastosowano już do umiejscowienia zmian
nowotworowych metodą
nowotworowych metodą
SPECT
SPECT
.
.
Przeciwciała sprzężone z radioizotopem próbuje się
Przeciwciała sprzężone z radioizotopem próbuje się
również stosować do
również stosować do
leczenia nowotworów
leczenia nowotworów
.W tym celu
.W tym celu
stosuje się PM sprzężone z radioizotopami np. jod
stosuje się PM sprzężone z radioizotopami np. jod
131, itr 90 lub bizmut 212, miedź 67.Atutem ich jest
131, itr 90 lub bizmut 212, miedź 67.Atutem ich jest
zdolność do zabijania komórek oddalonych nawet o
zdolność do zabijania komórek oddalonych nawet o
kilkadziesiąt pokładów komórek od miejsca
kilkadziesiąt pokładów komórek od miejsca
związania(dobre wyniki osiągnięto w leczenia
związania(dobre wyniki osiągnięto w leczenia
chłonniaków i białaczek)
chłonniaków i białaczek)
Przeciwciała chimeryczne
Przeciwciała chimeryczne
PM których części zmienne łańcuchów ciężkich i
PM których części zmienne łańcuchów ciężkich i
lekkich pochodzą od myszy, a części stałe od
lekkich pochodzą od myszy, a części stałe od
człowieka(75% sekwencji ludzkich), nazywamy
człowieka(75% sekwencji ludzkich), nazywamy
chimerycznymi
chimerycznymi
, natomiast takie PM, których
, natomiast takie PM, których
tylko regiony
tylko regiony
hiperzmienne
hiperzmienne
pochodzą od
pochodzą od
myszy, a pozostałe od człowieka przyjęto
myszy, a pozostałe od człowieka przyjęto
nazywać „uczłowieczonymi”(95% sekwencji
nazywać „uczłowieczonymi”(95% sekwencji
ludzkiej).Przeciwciała chimeryczne nie
ludzkiej).Przeciwciała chimeryczne nie
wywołując przeciw sobie efektywnej
wywołując przeciw sobie efektywnej
odpowiedzi immunologicznej
odpowiedzi immunologicznej
nie są
nie są
tak szybko
tak szybko
eliminowane z krążenia.
eliminowane z krążenia.
Przeciwciała antygenizowane
Przeciwciała antygenizowane
Przeciwciało z wbudowanym w region
Przeciwciało z wbudowanym w region
CDR3
CDR3
epitopem jakiegoś antygenunazywamy
epitopem jakiegoś antygenunazywamy
przeciwciałem antygenizowanym
przeciwciałem antygenizowanym
Region hiperzmienny
Region hiperzmienny
CDR3
CDR3
w wiązaniu antygenu
w wiązaniu antygenu
zależy między innymi do jego mobilności i
zależy między innymi do jego mobilności i
dostępności dla substancji obecnych w roztworze, w
dostępności dla substancji obecnych w roztworze, w
którym znajduje się przeciwciało
którym znajduje się przeciwciało
Otrzymuje się je wprowadzając do genu dla łańcucha
Otrzymuje się je wprowadzając do genu dla łańcucha
ciężkiego gen kodujący dany epitop i uzyskując
ciężkiego gen kodujący dany epitop i uzyskując
ekspresję przeciwciała w odpowiednich komórkach
ekspresję przeciwciała w odpowiednich komórkach
Zwiększona immunogenność tak umiejscowionych
Zwiększona immunogenność tak umiejscowionych
epitopów może wynikać również ze sprawniejszej ich
epitopów może wynikać również ze sprawniejszej ich
prezentacji przez komórki prezentujące antygenz
prezentacji przez komórki prezentujące antygenz
którymi może się on połączyć przez fragment Fc
którymi może się on połączyć przez fragment Fc
przeciwciała
przeciwciała
Przeciwciała katalityczne
Przeciwciała katalityczne
Stabilizują stan przejściowy zmniejszając energię
Stabilizują stan przejściowy zmniejszając energię
aktywacji danej reakcji chemicznej i przyspieszają
aktywacji danej reakcji chemicznej i przyspieszają
ją nawet 1000 000 razy.Noszą one nazwę
ją nawet 1000 000 razy.Noszą one nazwę
abzymów
abzymów
lub przeciwciał
lub przeciwciał
katalitycznych
katalitycznych
.Otrzymano już
.Otrzymano już
abzymy mające właściwości hydrolityczne (proteaz
abzymy mające właściwości hydrolityczne (proteaz
i lipaz) a także transferazy i ligazy. Otrzymuje się je
i lipaz) a także transferazy i ligazy. Otrzymuje się je
przez
przez
uczulenie
uczulenie
cząsteczkami będącymi analogami
cząsteczkami będącymi analogami
stanu przejściowego określonej reakcji chemicznej,
stanu przejściowego określonej reakcji chemicznej,
a także przez
a także przez
ukierunkowane
ukierunkowane
reakcje mutacje w
reakcje mutacje w
genach
genach
i
i
mmunoglobulinowych
mmunoglobulinowych
. W rzadkich
. W rzadkich
przypadkach naturalnie powstające przeciwciała
przypadkach naturalnie powstające przeciwciała
katalityczne mogą niestety unieczyniać ważne
katalityczne mogą niestety unieczyniać ważne
biologiczne cząsteczki.
biologiczne cząsteczki.
Jednołańcuchowe białka wiążące
Jednołańcuchowe białka wiążące
antygen
antygen
Dzięki inżynierii genetycznej udało się również
Dzięki inżynierii genetycznej udało się również
otrzymać białka utworzone przez połączone części
otrzymać białka utworzone przez połączone części
zmienne łańcuchów ciężkiego i lekkiego. Można je
zmienne łańcuchów ciężkiego i lekkiego. Można je
określić jako
określić jako
jednołańcuchowe
jednołańcuchowe
fragmenty
fragmenty
Fv
Fv
lub
lub
przeciwciała z jednego łańcucha. Posiadają
przeciwciała z jednego łańcucha. Posiadają
zdolność wiązania antygenu, a zaletą ich są
zdolność wiązania antygenu, a zaletą ich są
między innymi mniejsze rozmiary .Po połączeniu z
między innymi mniejsze rozmiary .Po połączeniu z
toksynami, a tym bardziej z izotopami mogą one
toksynami, a tym bardziej z izotopami mogą one
łatwiej dyfundować między komórkami litego
łatwiej dyfundować między komórkami litego
nowotworu i przenikać do jego wnętrza.
nowotworu i przenikać do jego wnętrza.
Można także połączyć 2 fragmenty
Można także połączyć 2 fragmenty
Fv
Fv
wiążące dwa
wiążące dwa
różne antygeny. Stanowią one zminiaturyzowany
różne antygeny. Stanowią one zminiaturyzowany
wariant przeciwciał o podwójnej swoistości
wariant przeciwciał o podwójnej swoistości
określane jako
określane jako
miniciała
miniciała
Przeciwciała o podwójnej swoistości
Przeciwciała o podwójnej swoistości
Przeciwciała monoklonalne o podwójnej swoistości można otrzymać
Przeciwciała monoklonalne o podwójnej swoistości można otrzymać
sprzęgając chemicznie dwa różne przeciwciała. Tak otrzymana
sprzęgając chemicznie dwa różne przeciwciała. Tak otrzymana
immunoglobulina będzie zawierała cztery Fragmenty
immunoglobulina będzie zawierała cztery Fragmenty
Fab
Fab
( dwa
( dwa
pochodzące z jednego, a dwa z drugiego przeciwciała)Przeciwciała o
pochodzące z jednego, a dwa z drugiego przeciwciała)Przeciwciała o
podwójnej swoistości można też wyprodukować w tzw
podwójnej swoistości można też wyprodukować w tzw
podwójnych
podwójnych
hybrydach
hybrydach
,czyli
,czyli
hybrydach
hybrydach
hybryd nazywanych kwadroma
hybryd nazywanych kwadroma
. Powstają
. Powstają
one w procesie fuzji dwóch hybryd z których każda wytwarza PM innej
one w procesie fuzji dwóch hybryd z których każda wytwarza PM innej
swoistości. Do produkcji PM o podwójnej swoistości można użyć
swoistości. Do produkcji PM o podwójnej swoistości można użyć
przeciwciał skierowanych przeciw strukturze CD3 na limfocytach.
przeciwciał skierowanych przeciw strukturze CD3 na limfocytach.
Przeciwciała te pełnią funkcje:
Przeciwciała te pełnią funkcje:
zbliża limfocyt T
zbliża limfocyt T
do komórki
do komórki
nowotworowej oraz
nowotworowej oraz
aktywuje limfocyt T
aktywuje limfocyt T
zwiększając jego zdolności
zwiększając jego zdolności
cytotoksyczne.
cytotoksyczne.
Aktywację i wzmożoną cytotoksyczność komórek NK uzyskano dzięki
Aktywację i wzmożoną cytotoksyczność komórek NK uzyskano dzięki
przeciwciałom o podwójnej swoistości, których jeden fragment
przeciwciałom o podwójnej swoistości, których jeden fragment
Fab
Fab
był
był
skierowany przeciw cząsteczkom
skierowany przeciw cząsteczkom
CD2
CD2
lub
lub
FC
FC
RIII
RIII
a drugi przeciw
a drugi przeciw
komórce nowotworowej. Przeciwciała o podwójnej swoistości próbuje
komórce nowotworowej. Przeciwciała o podwójnej swoistości próbuje
się stosować w klinice do leczenia nowotworów: jajnika, sutka.Aby
się stosować w klinice do leczenia nowotworów: jajnika, sutka.Aby
zwiększyć efektywność pacjentowi podaje się PM o podwójnej
zwiększyć efektywność pacjentowi podaje się PM o podwójnej
swoistości razem z komórkami
swoistości razem z komórkami
efektorowym
efektorowym
i, lub dwie pary PM o
i, lub dwie pary PM o
podwójnej swoistości
podwójnej swoistości
Przeciwciała o podwójnej swoistości-cd
Przeciwciała o podwójnej swoistości-cd
Przez chemiczne łączenie, w obrębie regionu zawiasowego,
Przez chemiczne łączenie, w obrębie regionu zawiasowego,
fragmentów
fragmentów
Fab
Fab
pochodzących od dwóch lub trzech
pochodzących od dwóch lub trzech
przeciwciał próbuje się konstruować przeciwciała o
przeciwciał próbuje się konstruować przeciwciała o
podwójnej lub potrójnej swoistości i zmniejszonych
podwójnej lub potrójnej swoistości i zmniejszonych
wymiarach. Przeciwciała o potrójnej swoistości, wiążąc
wymiarach. Przeciwciała o potrójnej swoistości, wiążąc
dwie cząsteczki na limfocycie
dwie cząsteczki na limfocycie
Tc
Tc
, mogą z większą wiązać
, mogą z większą wiązać
go z komórką nowotworową.
go z komórką nowotworową.
Dziękuje za uwagę
Dziękuje za uwagę