Студопедия

КАТЕГОРИИ:

АстрономияБиологияГеографияДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника


Моноклональные антитела




В научных исследованиях и практической медицине постоянно расширяется область применения антител. При этом наибольшую ценность представляют антитела, реагирующие лишь с определенным эпитопом, т.е. антитела узкой специфичности. При обычных способах получения антител путем иммунизации животных однородный препарат антител нельзя получить в принципе, так как у всех иммунизируемых животных в крови содержится широкий спектр антител разной специфичности, а при иммунизации дополнительно синтезируются специфичные к данному антигену антитела, относящиеся к разным классам иммуноглобулинов.

Решение этой проблемы оказалось возможным благодаря выделению и культивированию клонов В-лимфоцитов, продуцирующих антитела только заданной специфичности. Выделение клона В-клеток, образующих определенные антитела, не представляет большой трудности, но срок жизни антителообразующих клеток является весьма ограниченным и не достигает 10 дней. Иммунохимики при изучении структуры иммуноглобулинов еще в 50-х годах прошлого века стали использовать моноклональные антитела, продуцируемые клетками лимфоидных опухолей - миелом. Миелома – это опухоль, развивающаяся из клеток костного мозга. Она представляет собой неограниченно размножающийся клон В-клеток, образующих антитела. Специфичность этих антител удается установить не всегда, а главное, ее нельзя произвольно задавать.

Таким образом, суть задачи при производстве узкоспецифичных, т.е. моноклональных антител свелась к получению неограниченно размножающегося клона клеток, способных продуцировать антитела заданной специфичности. Эту задачу в 1975 году решили иммунологи Ц. Мильштейн и Г. Келлер, впервые получившие гибрид нормальной антителообразующей и миеломной клеток. Производя селекцию, они сумели отобрать гибридные клетки, обладающие одновременно способностью к синтезу антител желаемой специфичности (которой обладала исходная антителопродуцирующая клетка) и способностью к неограниченному росту в искусственной среде (которая присуща клеткам миеломы). Таким образом, гибридной клетке было обеспечено своеобразное бессмертие. Именно такой тип клеточных гибридов получил название гибридомы. Индивидуальную гибридомную клетку можно выделить и культивировать, в результате она дает начало клону. Такой клон продуцирует in vitro в большом количестве антитела, которые специфичны к одной антигенной детерминанте. Это и есть моноклональные антитела, они относятся к одному изотипу и одному аллотипу, имеют одинаковые вариабельные области, структуру и идиотип.

В октябре 1984 года Г. Келлер и Ц. Мильштейн были удостоены Нобелевской премии за создание гибридомной технологии, позволяющей in vitro получать моноклональные антитела.

 

Гибридомная технология получения моноклональных антител состоит из нескольких этапов. Первоначально проводят иммунизацию мышей изучаемым антигеном (в клеточной или растворимой форме). Из селезенки иммунизированных животных получают В-лимфоциты. Затем проводят слияние этих антителообразующих В-клеток с В-клетками мышиной опухоли – плазмоцитомы (которые обладают способностью к неограниченному делению). Сама плазмоцитома к синтезу AT не способна. Слияние геномов этих клеток под одной клеточной мембраной (с помощью полиэтиленгликоля) приводит к появлению гибридных клеток. Полученная гибридома приобретает способность к синтезу узкоспецифических антител (от иммунных В-лимфоцитов) и становится долгоживущей, непрерывно делящейся (как клетки плазмоцитомы). Смеси клеток культивируют в специальной селективной среде, в которой не растут обычные негибридные клетки.

Выращенную смесь гибридомных клеток разводят до 1 клетки в единичном объеме жидкой питательной среды и размножают (клонируют). При росте клонов в надосадочной жидкости определяют наличие и концентрацию антител к изучаемому эпитопу. После их обнаружения соответствующий клон отбирают и накапливают. Накопившийся клон гибридомных клеток продуцирует моноклональные AТ, специфичные к единственному эпитопу изучаемого антигена. Схематически гибридомная технология представлена на рис. 27.

 

В настоящее время моноклональные антитела производятся многими фармацевтическими фирмами мира и нашли широкое применение в иммунологических исследованиях. Они применяются для идентификации клеток, имеющих определенные фенотипические маркеры поверхности; для установления функций молекул, находящихся на мембранах различных клеток; для анализа сложных смесей антигенов; для анализа антигенного состава клеток на разных этапах дифференцировки, в том числе при изучении эмбриогенеза, и во многих других исследованиях.

В ряде случаев применение моноклональных антител – это практически единственный подход к решению целого ряда научных проблем. Например, только благодаря применению этой техники столь быстро стало развиваться учение об идиотипах (антигенных детерминантах активных центров антител) и идиотипической регуляции иммунного ответа.

 

Рисунок 27. Гибридомная технология получения моноклональных антител

В клинике наиболее широкое применение моноклональные антитела нашли для идентификации субпопуляций лимфоцитов человека при оценке иммунного статуса. Моноклональные антитела к определенным антигенам позволяют дифференцировать типы острых лейкозов у человека. Радиоактивные моноклональные антитела к раковоэмбриональному антигену используются для обнаружения метастазов и установления локализации опухолей кишечника на ранних стадиях их возникновения. Моноклональные антитела, конъюгированные с молекулами клеточных ядов, таких как дифтерийный токсин и рицин, называются иммунотоксинами. Они используются для специфической терапии целого ряда злокачественных опухолей. Мутантные моноклональные антитела, не имеющие Fc-фрагментов, используются для нейтрализации токсических лекарственных препаратов in vivo, например, при передозировке дигоксина и других препаратов. Таких примеров можно привести еще очень много.

В настоящее время достижения в области генной инженерии моноклональных антител позволили создать новые, гуманизированные моноклональные антитела, весьма перспективные для создания новых специфических лекарственных препаратов, которые могут использоваться для иммунотерапии разнообразных патологических состояний у человека. Их изготавливают на основе создания генетических структур, объединяющих V-гены мышиных моноклональных антител и C-гены иммуноглобулина человека необходимого изотипа: специфичность образующихся гибридных антител определяется генами мыши, а их антигенные свойства – преимущественно генами человека. Более сложный способ состоит в объединении гипервариабельных частей V-генов мыши с человеческими C-генами и генами, кодирующими каркасную последовательность V-гена.

Таким образом, моноклональные антитела в настоящее время широко используются в исследовательских, диагностических и лечебных целях, и область их применения в экспериментальной и клинической медицине несомненно будет расширяться и дальше.

 


Поделиться:

Дата добавления: 2015-01-19; просмотров: 166; Мы поможем в написании вашей работы!; Нарушение авторских прав





lektsii.com - Лекции.Ком - 2014-2024 год. (0.006 сек.) Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав
Главная страница Случайная страница Контакты