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

Produkcja

Produkcja

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



Z przeciwciałem łą

Z przeciwciałem łą

czy się rycynę z z

czy się rycynę z z

ablokowanym przez

ablokowanym przez

jakąś glikoprotein

jakąś glikoprotein

ę łańcuchem B

ę łańcuchem B



Z przeciwciałem łą

Z przeciwciałem łą

czy się sam łańcuch

czy się sam łańcuch

A rycyny

A rycyny

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