PRZECIWCIAŁA 

MONOKLONALNE

1.

Wstęp.

2.

Co to są przeciwciała monoklonalne?

3.

Produkcja przeciwciał monoklonalnych.

4.

Mianownictwo przeciwciał monoklonalnych

5.

Mechanizmy działanie PM.

6.

Zastosowanie PM.

7.

Główne problemy terapii z użyciem PM.

CO TO SĄ PRZECIWCIAŁA 
MONOKLONALNE?

Cząsteczki przeciwciał o tej 

samej swoistości są normalnie 
heterogenne, ponieważ 
pochodzą z różnych linii 
komórek wytwarzających 
przeciwciała.

 

Heterogenność jest przeszkodą 

w wyjaśnianiu mechanizmów 
procesów biologicznych. 

Pierwsze trudności pokonano 

dzięki wykorzystaniu komórek 
szpiczaka mnogiego, 
wytwarzających przeciwciała.

Szpiczak mnogi

 charakteryzuje się tym, że pojedynczy, 

zmieniony limfocyt lub komórka plazmatyczna dzieli 
się w niekontrolowany sposób. 
W rezultacie powstaje bardzo wiele komórek jednego 
rodzaju. 
Komórki te stanowią

 

klon

, ponieważ pochodzą od 

jednej komórki i maja identyczne właściwości. 
Nowotwór wytwarza zatem duże ilości przeciwciał 
jednego rodzaju. Przeciwciała wytwarzane przez klon 
komórek szpiczaka są normalnie pod względem 
struktury

 

homogenne

. 

Szpiczak może być przeszczepiony od jednej myszy do 
drugiej, gdzie kontynuuje namnażanie.

Komórki nowotworowe wytwarzające 
przeciwciała dają 

ten sam 

rodzaj 

przeciwciał, pokolenie po pokoleniu.

PRODUKCJA PRZECIWCIAŁ 

MONOKLONALNYCH



Ograniczeniem w badaniu immunoglobulin wytwarzanych 

przez komórki szpiczaka jest to, że odpowiadający im 
antygen przeważnie nie jest znany. 



W roku 1975 C.Milstein i G.Kohler odkryli, że wielką ilość 

monoklonalnych przeciwciał

 o niemal każdej swoistości 

można uzyskać dzięki fuzji komórek wytwarzających 
przeciwciała z komórkami szpiczaka. 



Immunizuje się mysz antygenem i po kilku tygodniach 

pobiera się od niej śledzionę. 



Mieszaninę limfocytów i komórek plazmatycznych ze 

śledziony poddaje się  in vitro fuzji z komórkami szpiczaka. 



Każda z powstałych komórek hybrydowych, zwanych 

komórkami hybrydoma

, stale wytwarza homogenne 

przeciwciała o swoistości określonej przez macierzystą 
komórkę śledziony. 



Powstałą populacje komórek hybrydoma przeszukuje się w 

celu wyselekcjonowania komórek wytwarzających 
przeciwciała o pożądanej swoistości. 



Komórki dające oczekiwane przeciwciała można namnażać 

in vitro lub wszczepiać myszom w celu wywołania szpiczaka.



Komórki te można również zamrażać i przechowywać przez 

dłuższy czas.

MIANOWNICTWO PRZECIWCIAŁ 

MONOKLONALNYCH



Na świecie istnieje kilkadziesiąt firm i koncernów biotechnologicznych tworzących PM z 

zamiarem testowania ich w klinice. Pierwotnie tworzone PM miały (i często mają) różne 
nazwy i identyfikacyjne skróty, nic nie mówiące o charakterze przeciwciała. 



Od pewnego czasu istnieją zalecenia nadawania nazw PM, określające ich biologiczną rolę 

oraz źródło. Podstawowym zaleceniem jest użycie w nazwie PM lub produktu wywodzącego 
się z PM końcówki -mab, poprzedzonej jedno - lub dwuliterową wstawką, charakteryzującą 
źródło (charakter) przeciwciała. 



Końcówka: 

- -ximab - mówi, że przeciwciało jest chimeryczne (najczęściej mysie-ludzkie) (np. rituximab), 

- -zumab - wskazuje, że przeciwciało jest humanizowane (np. trastuzumab).



 Ponadto aprobuje się, by potencjalna dziedzina zastosowania (lub tkankowe 

oddziaływanie) PM była zakodowana w nazwie przeciwciała poprzez wstawienie dwóch lub 
trzech liter przed końcem nazwy. Proponowane wstawki to:
- -vir-lub -vi - dla PM stosowanych w kontekście zakażeń wirusowych (np. palivizumab), 
- -bac - lub -ba - dla PM stosowanych w zakażeniach bakteryjnych (np. nebacumab).



 Dodatkowe zalecenia dotyczą kodowania w nazwie PM nowotworu docelowego, poprzez 

użycie podstawnika zamiennego w miejsce wstawki -tum-. Wstawka -col- lub -co- jest 
rezerwowana dla raka okrężnicy (np. edrecolomab), analogicznie -mel-  - dla czerniaka, -mar- 
- dla raka sutka.



Uznaje się za wskazane ujawnianie w nazwie PM także dodatkowych przyrostków, skrótów 

toksyn, 
nazw izotopów itp., w zależności od modyfikacji PM.

MECHANIZMY DZIAŁANIA PM

PM, podobnie jak przeciwciała zwykłe, oprócz 

wysoce wybiórczej zdolności reagowania z 
antygenem, angażują różne mechanizmy 
efektorowe, których celem ostatecznym 
jest 

eliminacja

 rozpoznawanej struktury 

docelowej lub komórki. 

Największe nadzieje wiązano z użyciem PM w 

leczeniu nowotworów i w istocie najwięcej 
zaaprobowanych w medycynie PM i 
najwięcej prób klinicznych z użyciem PM 
dotyczy onkologii. Wiążąc się z 
odpowiednią cząsteczką (np. antygenem 
związanym z nowotworem), PM mogą 
niszczyć komórki nowotworowe 
bezpośrednio: 

- blokując receptor dla czynników wzrostu, 
niezbędny do proliferacji komórek nowotworowych 
-aktywując dopełniacz
- uczestnicząc w zjawisku cytotoksyczności 
komórkowej zależnej od przeciwciał (ADCC)
- aktywując za pośrednictwem odpowiedniej 
cząsteczki szlak apoptozy

       -hamując rozwój w nim naczyń krwionośnych po 

zablokowaniu receptora dla czynnika wzrostu 
śródbłonka 

ZASTOSOWANIE PRZECIWCIAŁ 

MONOKLONALNYCH



    Opracowanie metod produkcji przeciwciał monoklonalnych 

metodą hybrydoma otworzyło nowe perspektywy badań w 

biologii i medycynie.



Możliwa jest produkcja dużej ilości homogennych przeciwciał o 

dokładnie określonej swoistości. 



Przeciwciała monoklonalne służą też jako precyzyjne 

odczynniki analityczne i preparatywna.



Transfuzje krwii stały się bezpieczniejsze po zastosowaniu 

przeciwciał do sprawdzania krwii dawcy na obecność w niej 

wirusów powodujących AIDS, żółtaczkę i innne chioroby 

zakaźne.



Ocenia się również możliwość użycia PM do leczenia raka.



Co więcej,dzięki ogromnej różnorodności immunoglobulin, 

można wytworzyć katalityczne przeciwciała o właściwościach 

nie spotykanych wśród naturalnie występujących enzymów.

1.TRADYCYJNE PRZECIWCIAŁA 

MONOKLONALNE

Kliniczne zastosowanie znalazły już PM przeciw cytomegalowirusowi, przeciw bakteriom: 

Psudomonas aeruginosa, Escherichia coli i Klebsiella pneumoniae

PM są używane do wykrywania i określania stężeń leków, hormonów, enzymów, nawet 

jeżeli występują one bardzo małych ilościach w płynach tkankowych

PM usprawniają również diagnostykę chorób zakaźnych. Dysponując przeciwciałami 

przeciw określonym mikroorganizmom można skrócić czas potrzebny do wykrywania ich 

obecności z kilku dni do kilku minut

Jednymi z najczęściej używanych PM są OKT3 skierowane przeciwko przeciw cząsteczkom 

CD3 na limfocytach T. Indukując pobudzenie, a następnie niszczenie limfocytów T 

wywołują one immunosupresję, czyli zmniejszenie reaktywności immunologicznej, co 

wykorzystuje się np. w przeciwdziałaniu odrzucaniu przeszczepów

Odpowiednio wyznakowane PM przecie miozynie próbuje się stosować do dokładnego 

umiejscawiania zawału serca

Fragmenty Fab PM przeciw digoksynie znalazły zastosowanie do leczenia zagrażającego 

życiu zatrucia glikozydami naparstnicy

    

2.IMMUNOTOKSYNY

Immunotoksyny

 powstają przez połączenie chemicznego przeciwciała z 

jakąś toksyną. Do produkcji I. zastosowano najskuteczniejsze toksyny: roślinne, 

bakteryjne, grzybowe. Niektóre z nich, np. rycyna, dyfterotoksyna, wykazują 

ogromną aktywność, gdyż do zabicia komórki zdolna jest nawet jedna 

cząsteczka toksyny.

Do zastosowania I. należy:

-usuwanie komórek białaczkowych ze szpiku autogennego przed 

przeszczepianiem

-leczenie nowotworów

Z PM przeciwnowotworowymi sprzęga się różne leki przeciwnowotworowe 

lub enzymy mające właściwości aktywowania nieczynnego proleku w aktywny 

lek przeciwnowotworowy.  

Można również PM opłaszczać liposomy wypełnione odpowiednim lekiem i 

PM naprowadzaja te liposomy do właściwych tkanek i komórek.

Z kolei PM przeciw włóknikowi połączone z aktywatorem plazminogenu 

mogą znaleźć zastosowanie w likwidacji zakrzepów w naczyniach krwionośych.

       

3.KONIUGATY PM Z 

RADIOIZOTOPAMI

Ogólnie do celów diagnostyki używa się koniugatów z radioizotopami 

emitującymi cząsteczki gamma, a w terapii nowotworów koniugatów z 

radioizotopamii emitującymi cząsteczki beta.

Do umiejscawiania nawet małych ognisk nowotworowych używa się PM 

przeciwnowotworowych sprzężonych z radioizotopamii.Metoda ta umożliwia 

wykrywanie rozmieszczenia w organizmie ognisk nowotworowych. 

Opracowano bardzo czułą metodę śródoperacyjnego wykrywania przerzutów 

nowotworowych w obrębie jamy brzusznej z użyciem ręcznie sterowanego 

detektora promienni gamma. Można go przesuwać bezpośrednio po 

powierzchni narządów wewnętrznych i wykrywać ogniska niewykrywalne 

innymi metodami.

Przeciwciała sprzężane z radioizotopamii próbuje się również stosować do 

leczenia nowotworów. Atutem ich, w przypadku prób leczenia nowotworów 

litych, jest zdolność do zabijania komórek oddalonych nawet o kilkadziesiąt 

pokładów komórek od miejsc ich wiązania.

4.PRZECIWCIAŁA O PODWÓJNEJ 

SWOISTOŚCI

Przeciwciała o podwójnej swoistości można uzyskać sprzęgając 

chemicznie dwa różne przeciwciała. Chemicznie można również połączyć 

fragmenty Fab pochodzące od różnych przeciwciał.PPS można też 

wyprodukoać w tzw. podwójnych hybrydach, czyli hybrydach hybryd 

(kwadroma) . Powstaja one w procesie fuzji dwóch hybryd, z których 

każda wytwarza PM innej swoistości. Każdy z dwóch fragmentów Fab 

takiego przeciwciała wiąże inny antygen. Jeden fragment może np. 

wiązać komórkę nowotworową, a drugi toksynę.

PPS próbuje się już stosować w klinice, m.in. do leczenia: raka jajnika, 

sutka, glejaków, ostrej białaczki szpikowej.

PPS można również stosować w szczepionkach. Wówczas jeden fragment 

Fab wiąże antygen, przeciw któremu chcemy immmunizować organizm, 

a drugi fragment Fab jest skierowany przeciw komórkom prezentującym 

antygen.Ułatwia to odpowiedź na dany antygen.

5.PRZECIWCIAŁA CHIMERYCZNE

Większość PM jest pochodzenia mysiego. Podawanie ich ludziom wywołuje odpowiedź 

immunologiczną przeciw obcogatunkowemu białku, która ogranicza ich efektywność. Z pomocą 

przyszła inżynieria genetyczna.

Można skonstruować geny immunoglobularne,których część V pochodzi od myszy, a część C od 

człowieka.Udało się nawet otrzymać takie geny, których tylko sekwencje kodujące regiony 

hiperzmienne pochodzą do myszy, a reszta genu od człowieka.

PM, których części zmienne łańcuchów H i L pochodzą od myszy, a części stałe od człowieka, 

nazywamy tradycyjnie chimerycznymi, natomiast takie PM, których regiony hiperzmienne 

pochodzą od myszy, a pozostałe sekwencje od człowieka, przyjęto nazywać „uczłowieczonymi” .

PCH nie wywołując przeciw sobie efektywnej odpowiedzi immunologicznej nie są szybko 

eliminowane z krążenia. U ludzi znalazły one zastosowanie w :

    -PCH anty-CD20 podaje się pacjentom z chłoniakami nieziarnyczymi
    -otrzymano również PCH przeciw produktowi protoonkogenu HER-2/neu, który podlega 

amplifikacji w   niektórych nowotworach 

                                                             

6. PRZECIWCIAŁA 

KATALITYCZNE

Choć w warunkach naturalnych przeciwciała nie spełniają funkcji enzymów, 

to ich dopasowanie do antygenu przypomina dopasowanie enzymu do 

substratu.

Udało się otrzymać  przeciwciała, które stabilizują stan przejściowy 

zmniejszając energię aktywacji danej reakcji chemicznej, przyspieszając ją 

nawet milion razy. Noszą one nazwę abzymów lub przeciwciał katalitycznych.

Otrzymano już abzymy mające właściwości hydrolityczne (proteaz, lipaz), a 

także zachowujące się jak specyficzne transferazy i ligazy.

Otrzymuje się je przez:

       -  uczulanie cząsteczek będącymi analogami stanu przejściowego określonej 

reakcji chemicznej

      -  ukierunkowane mutacje w genach immunoglobularnych

7. PRZECIWCIAŁA 

ANTYGENIZOWANE

Strategiczne znaczenie trzeciego regionu hiperzmiennego 
łańcucha H immunoglobulin (CDR3) w wiązaniu antygenu 
zależy m.in. od jego mobilności i dostępności do substancji 
obecnych w roztworze, w którym znajduje się przeciwciało.

Okazało się, że jeżeli mało immunogenny epitop wbudować w 
ten region, to staje się on bardziej immunogenny i skuteczniej 
immunizuje zwierzęta.Takie przeciwciało z wbudowanym w 
region CDR3 epitopem jakiegoś antygenu nazywamy właśnie 
przeciwciałem antygenizowanym.

Otrzymuje się je wprowadzając do genu dla łańcuch ciężkiego 
gen kodujacy dany epitop i uzyskuje ekspresję przeciwciała w 
odpowiednich komórkach.

GŁÓWNE PROBLEMY TERAPII Z UŻYCIEM 
PM

Mimo wielu zalet przeciwciał monoklonalnych ich użycie sprawia pewne 

problemy. Wiąże się to z następującymi zagadnieniami:
ze względu na trudność w pozyskaniu i hodowli ludzkich linii szpiczakowych 

oraz etyczne przeszkody w immunizacji ludzi do fuzji używa się komórek 

mysich. Powoduje to, że produkowane są mysie przeciwciała, mogące 

wywołać reakcję ludzkiego układu odpornościowego. Problem ten jest 

rozwiązywany przez przeciwciała chimeryczne i "uczłowieczone". Próbuje się 

także uzyskać transgeniczne myszy z wprowadzonymi ludzkimi genami dla 

przeciwciał. 
immunotoksyny mogą przypadkowo uszkadzać inne komórki organizmu, nie 

tylko te, które są ich celem. Tutaj próbuje się unieszkodliwiać toksyny w ten 

sposób, aby mogły działać jedynie na komórki, z którymi przeciwciało się 

łączy swoiście. Stosuje się także immunotoksyny bazujące na przeciwciałach 

o podwójnej swoistości, przeciwko np. dwóm różnym antygenom 

nowotworowym. 
przeciwciała monoklonalne są dużymi cząsteczkami i dlatego bardzo powoli 

migrują do tkanek. Problem ten jest rozwiązywany przez próby wiązania 

toksyn i leków z częściami zmiennymi przeciwciał. 
otrzymywanie przeciwciał monoklonalnych wymaga stosunkowo dużych 

nakładów finansowych, jednak rozwój inżynieriigenetycznej z pewnością 

doprowadzi do znacznego zmniejszenia kosztów.