PRZECIWCIAŁA

MONOKLONALNE

Joanna Kulla

Przeciwciałami monoklonalnymi (mAb –ang.
Monoclonal AntiBodies) nazywamy zbiór
takich przeciwciał, które wykazują
jednakową swoistość względem danego
antygenu i ewentualnie takie samo lub
podobne powinowactwo. Nazwa wywodzi
się stąd, że wszystkie takie przeciwciała są
otrzymywane z jednego klonu limfocytów B.
Przeciwieństwem przeciwciał
monoklonalnych są przeciwciała
poliklonalne, czyli takie, które wiążą różne
antygeny i względem tego samego
antygenu wykazują różne powinowactwo.
Analogicznie: surowica zawierająca
przeciwciała monoklonalne to surowica
monoklonalna, zaś surowica zawierająca
przeciwciała poliklonalne to surowica
poliklonalna.

Otrzymywanie przeciwciał
monoklonalnych:



metoda opracowana przez Millsteina i Kohler – 1984r. – Nagroda Nobla



fuzja limfocytów B wytwarzających swoiste przeciwciała z komórkami

szpiczaka



szpiczak – nowotwór wywodzący się z szer

egu

rozwojowego

limfocytów B



limfocyt B:

-

określa swoistość danego przeciwciała

-

niezhybrydyzowane giną przy braku

czynnika stymulującego wzrost



komórka szpiczaka:

-

„unieśmiertelnia” przeciwciało

-

pozwala na nieograniczoną czasowo

hodowlę in vitro

-

dostarcza rybosomów i aparatów Golgiego

-

mało zróżnicowane lub nieprawidłowe

-

wytwarzające jednołańcuchowe lub

nie wytwarzające przeciwciał

-

o defekcie metabolicznym



trudności z ludzkimi PM:

-

nie ma linii szpiczakowych

-

nie immunizuje się ludzi

-

hybrydy mysio-ludzkie są niestabilne



myszy chimeryczne:

-

ciężki złożony niedobór odporności

-

w ich układzie immunologicz

nym

limfocyty

ludzkie

-

po immunizacji – ludzkie

swoiste lilmfocyty B



myszy transgeniczne:

-

zinaktywowane mysie geny immunoglobulinowe

-

wprowadza się ludzkie gen

y

immunoglobulinowe

Zastosowanie

przeciwciał

monoklonalnych:

Używane bezpośrednio
przeciw:



cytomegalowirusowi



bakteriom:

-

Pseudomonas aeruginosa

-

E. coli

-

Klebsiella pneumoniae



przeciwciało przeciw lipidowi A
endotoksyny – bakterie Gram ujemne

Wykrywanie i określanie
stężeń:



leków



hormonów (hCG w ciąży)



enzymów



bardzo małe ilości



test enzymoimmunologi

czny

ELISA



test radioimmunologicz

ny

-

Nagroda Nobla w 1977r.

Immunosupresja:



przeciwdziałanie odrzucaniu przeszczepów

-

PM OKT3 – przeciw cząsteczkom CD3 na limfocytach

T

-

PM przeciw IL-2

-

PM przeciw receptorom dla IL-2 obecnym na

pobudzonych limfocytach T (zapobieganie

odrzucaniu przeszczepów allogenicznych lub

rozwijaniu się reakcji przeszczep przeciwko

gospodarzowi po przeszczepie allogenicznym szpiku



w leczeniu chorób autoimmunizacyjnych

-

przeciw cząsteczkom CD4

-

np. w leczeniu reumatoidalnego zapalenia stawów

Przez sprzęganie:



z lekami przeciwnowotworowymi:

-

mitomycyna C

-

adriamycyna

-

metotreksat

-

daunorubicyna



z enzymami aktywującymi prolek w lek

-

zmniejszenie cytotoksyczności

-

gromadzenie się tylko wokół chorych komórek



z aktywatorem plazminogenu

-

likwidacja zakrzepów w naczyniach krwionośnych



opłaszczanie liposomów z lekami



koniugaty:

-

z radioizotopami emitującymi promieniowanie  - w diagnostyce

-

z radioizotopami emitującymi promieniowanie  - w terapii

nowotworów

Inne:



oczyszczanie leków i hormonów

-

np. interferon



diagnostyka chorób zakaźnych

-

przeciwciała skierowane przeciw mikroorganizmom

pozwalają na szybkie ich wykrycie



diagnostyka różnicowa i lokalizacji chorób nowotworowych

-

odróżnianie i lokalizacja ognisk pierwotnych i przerzutów



lokalizacja zawału

-

przeciwciała skierowane przeciw miozynie



leczenie nowotworów

-

PM anty-CD20 – niektóre typy chłoniaków

-

PM 17-1A – rak okrężnicy

-

PM anty-HER2/non – rak sutka

Immunotoksyny:



chemiczne połączenie przeciwciała i toksyny



toksyny roślinne:

-

rycyna

-

abryna

-

modecyna

-

gelonina

-

saporyna

-

wiskumina



toksyny bakteryjne:

-

dyfterotoksyna

-

egzotoksyna A Pseudomonas



toksyny grzybowe:



 sarcyna



 amanityna



bardzo wydajna cytotoksyczność



uniezależnione od stanu metabolicznego komórki



ograniczeniem są przeciwciała przeciw toksynom

bakteryjnym pozostałe po infekcjach



możliwe łączenie toksyn z:

-

hormonami (rycyna + tyreoglobulina – leczenie choroby

Hashimoto

-

lektynami

-

cytokinami

-

antygenami (autoantygen + toksyna – leczenie chorób

autoimmunizacyjnych)

-

innymi cząsteczkami (toksyna + cząsteczka CD4 – receptor

dla gp140; epitopu na komórkach zarażonych wirusem HIV)

Zastosowanie
immunotoksyn:



usuwanie komórek białaczkowych szpiku

autogenicznego przed przeszczepem



leczenie nowotworów:

-

pęcherza moczowego

-

jajnika (dootrzewnowo)

-

zapalenia opon mózgowych z powodu rozsiewu

komórek nowotworowych (podoponowo)

-

białaczek

-

chłoniaków

-

sutka, okrężnicy, płuc

-

czerniaków

Przeciwciała o podwójnej
swoistości:



przeciwciała uzyskane przez chimeryczne

sprzężenie dwóch różnych przeciwciał



powstająca immunoglobulina posiada cztery

fragmenty Fab



powstaje w wyniku fuzji dwóch hybryd (kwadroma)



wykorzystywane w leczeniu nowotworów – jedno

przeciwciało wiążące komórkę nowotworową,

drugie zawiera toksynę lub cytotoksyczny limfocyt

T



leczenie raka jajnika, raka sutka, glejaków i ostrej

białaczki szpikowej

Przeciwciała chimeryczne:



części zmienne łańcuchów ciężkich i lekkich

pochodzą od myszy; części stałe łańcuchów

ciężkich i lekkich – ludzkie (75% przeciwciała)



tylko regiony superzmienne pochodzą od

myszy – przeciwciała uczłowieczone (95%

przeciwciała pochodzenia ludzkiego)



nie wywołują odpowiedzi immunologicznej

przeciwko sobie



np. przeciwciało anty-CD20 w leczeniu

chłoniaków nieziarniczych

Przeciwciała katalityczne



abzymy



stabilizują stan przejściowy, zmniejszają energię

aktywacji reakcji chemicznej, przyśpieszają ją do miliona

razy



znane są przeciwciała katalityczne o właściwościach

heterolitycznych (proteazy, lipazy), transferaz i ligaz



w organizmie przeciwciała katalityczne znaleziono u

chorych na hemofilię (hydrolizują VIII czynnik

krzepnięcia krwi)



otrzymywanie:

-

immunizacja analogami substancji stanu przejściowego

reakcji

-

ukierunkowane mutacje w genach immunoglobulinowych

Przeciwciała
antygenizowane:



przeciwciało z wbudowanym w region CDR3

epitopem antygenu



mało immunogenny epitop wbudowany w trzeci

region hiperzmienny łańcucha ciężkiego



powinowactwo przeciwciała zależy od

mobilności i dostępności trzeciego regionu

hiperzmiennego



Podanie takich przeciwciał powoduje silniejsze

pobudzenie układu odpornościowego niż w

przypadku podania samego antygenu.

Jednołańcuchowe białka
wiążące antygen:



białka składające się z części zmiennych

łańcucha lekkiego i ciężkiego



jednołańcuchowe fragmenty Fv



przeciwciała z jednego łańcucha



łatwiej dyfundują między komórki litego

nowotworu i przenikają do jego wnętrza



dwa różne łańcuchy Fv – miniatura

przeciwciała o podwójnej swoistości -

miniciała