Wykład 14. Metody Biotechnologiczne w immunologii

Przeciwciała monoklinalne sprzężone z enzymami

- Przeciwciało rozpoznaje komórki nowotworowe

- Prolek jest przekształcany do leku toksycznego( najwyższe stężenie w obrębie guza)

Przeciwciała o podwójnej swoistości

Immunoterapia nowotworów:

• Wprowadzenie genów dla cytokin do komórek nowotworowych

• Szczepionki przeciwnowotworowe

• Cytokiny np. IFN gamma, TNF alfa

• Komórki LAK/TIL

• Przeciwciała antydiotypowe

• Przeciwciała monoklinalne: modyfikowane i nie modyfikowane. Modyfikowane: leki, toksyny, izotopy, enzymy

• BCG Lewamizol

Terapia Genowa

Wybrane wektory:

WEKTOR	+	-
Retrowirusy	Geny wbudowywane do chromosomu gospodarza- stabilność	Wbudowanie w sposób losowy
Adenowirusy	Brak chorób ciężkich Duża pojemność	Brak integracji z genomem Wywołanie immunoagresji
Wirusy Towarzyszące adenowirusom	Brak chorób ludzkich Wbudowanie do genomu	Mała pojemność
Liposomy	Niewirusowe	Mała pojemność
Nagi DNA	Niewirusowe Możan stosować w szczepieniu	Nie wydajny Nie stabilny

Zastosowanie wektorów we wprowadzaniu terapeutycznego genu do komórki

1. Wirusy wykorzystywane w dostarczaniu genu

2. Rozbrajanie wirusa (usunięcie niektórych genów)

3. Wstawienie terapeutycznego genu

4. wstawienie wektora do guza

5. traktowanie nowotworu promieniowaniem

2 strategie transferu genu terapeutycznego

In vivo:

• Umieszczenie transgenu w wektorze

• Wstrzyknięcie wektora pacjentowi do organu docelowego

Ex vivo:

• Umieszczenie transgenu w wektorze

• Pobieranie komórek macierzystych pacjenta

• Namnożenie zmodyfikowanych komórek macierzystych

• Podanie pacjentowi

Główne Cele terapii Genowych:

• Zwiększenie immunogenności komórek nowotworowych (wprowadzanie do komórek nowotworowych genów kodujących białko obce)

• Zwiększenie aktywności działania komórek układu immunologicznego

• Wprowadzanie genów samobójczych których produkty aktywują leki

• Blokowanie ekspresji onkogenów (np. K-ras)

• Zastępowanie zmutowanych genów przeciwnowotworowych genami prawidłowymi (np. p53)

• Ochrona komórek szpiku w chemioterapii przez wprowadzenie genu oporności wielolekowej MDR 1

Chirurgia molekularna:

Gen samobójczy ( gen kinazy tymidynowej wirusa opryszczki)

transfekcja komórek nowotworowych

KINAZA TYMIDYNOWA

G' G'MP G'DP G'TP

Pochodne guanidyny silne toxycznie

Związek nietoksyczny zabija też sąsiednie

Podanie dożylne komórki

Z użyciem genów dla cytokin

Zastosowanie liposomów

Potencjalne wykorzystanie technik modyfikujących genom komórki w immunoterapii nowotworów.

Terapia SCID

Hodowla

Pobór komórki macierzystej

Chorego dziecka Wstrzyknięcie

Choremu

Zarażenie komórek- wytwarza kom.

zmodyfikowanym wirusem krwi z prawidłowym

ADA

gen ADA pobrany od zdrowego

Blokowanie dojrzewanie białka RAS

• Białko ras jest włączone w kaskadę przekazywana informacji aktywności do jądra

• Mutacja w genie ras stała aktywność produkcyjna ciągła proliferacja

• Białko ras jest produkowane jako nieaktywny prekursor; jego aktywność polega na dodaniu reszty farnezylowej

• Proces dojrzewania białka ras można zahamować przez zablokowanie enzymatycznej przemiany reszty farnezylowej

Immunoterapia adoptywna

Modyfikacja genetyczna komórek nowotworowych i limfocytów Tc (TIL)

Cytokiny w terapii nowotworów

• IFN

• TNF

• IL-2

• IL-12

Sposoby pokonywania barier- bariery wysoka toksyczność

- Synergistyczne metody leczenia (efekt 2+2=5)

- Modyfikacja cytokin (naturalne cytokiny obniżanie cytotoksyczności przy zachowaniu funkcji biologicznych

- terapia genowa z wykorzystaniem genów dla cytokin

Mukowiscydoza

1995 - 200 zezwoleń na eksperymentalną somatyczną terapię genową:

• Prawidłowa kopia genu CF

• Wstawienie do bakterii

• Hodowla

• Wydzielenie genu i wstawienie do wektora

• Zainfekowanie wirusem płuca

• Gen wnika do komórek

• Produkcja właściwego śluzu

Przeciwciała z roślin

• Leczenie nowotworu przez podawanie przeciwciał z ziaren zmutowanej kukurydzy

• Linie komórkowe przeciwciał podobne do ludzkich

• Z kom zwierzęcych 1-2 kg/m3 zawiesiny

Droga do tego

• Wprowadzenie ludzkiego genu do komórek rozrodczych do kukurydzy i dodanie innego DNA ok. 4 kg/ha

4

Przeciwciało + enzym

prolek

lek

Gen dla cytokin

Komórka nowotworowa z organizmu chorego

Limfocyt rozpoznający antygen nowotworowy

Aktywacja limfocytu

---