I BIOTECHNOLOGIA
A)DEFINICJA
jest par definitionem zorientowaną na praktyczne zastosowania, naukową dziedziną mikrobiologii i biochemii w ścisłym powiązaniu z chemią, techniką, technologią procesorową, inżynierią aparaturową. Zajmuje się zastosowaniem procesów biologicznych w technologii i produkcji przemysłowej.
B)KIERUNEK PRACY
1. Techniki fermentacyjne
(otrzymywanie antybiotyków, związków owocowych, dodatków do środków spozywczych)
2. Techniki kultur komórkowych
(otrzymywanie rekombinowanych białek za pomocą drobnoustrojów)
3. Produkcja enzymów
(abzymów, enzymów do środków piorących)
4. Oczyszczanie ścieków
5. Kultury startowe w przemyśle spożywczym
6. Biotechnologia farmaceutyczna
(produkcja leków biologicznych, biofarmaceutyków, substancji diagnostycznych, opracowanie nowych metod farmaceutycznych)

II BIOFARMACEUTYKI
A)BUDOWA
(produkty biotechnologii farmaceutycznej, leki biotechnologiczne)
Substancje o strukturze białek lub kwasów nukleinowych, stosowane dla celów terapeutycznych lub diagnostycznych, produkowane w oparciu o metody współczesnej biotechnologii:
-inżynierii genetycznej
-techniki hybrydoma
B)DO NAJWAŻNIEJSZYCH BIOFARMACEUTYKÓW NALEŻĄ:
-hormony
(insulina, glukagon, ludzki hormon wzrostu)
-cytokiny
(interferony, interleukiny)
-przeciwciała monoklonalne
-kwasy nukleinowe

III TEORIE NA TEMAT POWSTAWANIA PRZECIWCIAŁ:
1. Teoria instrukcji
(L. Pauling 1940r.)
Antygen działa jako matryca, która kieruje "składaniem się" powstającego łańcucha peptydowego przeciwciała. Limfocyty T są poinstuowane przez antygeny, jakie białko syntezowac
2. Teoria selekcyjna
(-teoria selekcji klonalnej,
-Bumet, Jeme, Talmage, Ledenberg 1950r.)
Konformacja miejsca wiążącego przeciwciała jest dokładnie określona zanim zetknie się ona z antygenem. Obecnośc antygenu wpływa jedynie na ilośc wyprodukowanego przeciwciała.
Założenia teorii selekcyjnej:
a)każda komórka wytwarzająca przeciwciała tworzy tylko jeden rodzaj imunnoglobuliny. Polecenie, aby przystąpiła do ich wytwarzania następuje przed zetknięciem się z antygenem.
b)swoistośc przeciwciała jest zdeterminowana przez sekwencje jego aminokwasów,którą określa sekwencja zasad w DNA komórek produkujących przeciwciała.
c)po zetknięciu komórek z antygenem nastepuje synteza dużych ilośc przeciwciał, komórki dzielą się intensywnie, a komórki potomne stanowią komórki o tej samej strukturze genetycznej.
d)powtórne pojawienie się antygenu zapewnia długotrwałą pamięc immunologiczną i szybką odpowiedź w razie reinfekcji.

Organizm produkuje przeciwciała poliklonalne (mają powinowactwo różnych epitopów-bakterii, wirusów). Jest to niespójna miesznina. Sądzono,że byłoby korzystniejsze posiadanie białek mających powinowactwo do jednego epitopu-przeciwciało monoklonalne (lepiej byłoby mie taki lek)

Cesar Milstein-opracował technikę hybrydową, ojciec biotechnologii.

IV TECHNIKA HYBRYDOWA PRODUKCJI PRZECIWCIAŁ MONOKLONALNYCH:
I probówka
1. Immunizacja myszy antygenem przeciwko któremu chcemy wyprodukowac przeciwciało
(Ag=białko wirusa, bakterii, komórki nowotworowej)
Immunizacja myszy przez kilka tygodni,żeby wytworzyła się duża ilośc limfocytó B produkujących przeciwciała.
2. Uśmiercenie myszy; limfocyty b produkujące przeciwciała gromadzą się w śledzionie (pobraniee jej)
3. Homogenizacja,wirowanie-izolacja komórek limfocytów B.
II probówka
Komórka limfocyta B szpiczaka mnogiego (zrakowaciały limfocyt B, dzieli się w nieskończonośc, jest nieśmiertelna)

V PRODUKCJA PRZECIWCIAŁ W HODOWLI KOMÓREK ZWIERZĘCYCH:
1. Fermentacja komórek hybrydoma
2. Filtracja
(usówanie komórek, oddzielanie komórek od białka)
3. Ultrafiltracja filtratu
(zagęszczanie)
- bo mamy małe stężenie białka
-sączki z porą mniejszą niż białko
-białko zostaje na sączku, a odsączomy płyn
4. Oczyszczanie białek po fermentacji
a)chromatografia powinowactwa
-żeby oddzielic pożądane białko od innych
-na kolumnie chromatograficznej immobilizujemy białko, które ma powinowactwo do przeciwciała, więc osadzamy antygen,który używamy do immobilizacji myszy (taka kolumna służy do chromatografii powinowactwa)
-poprzez powinowactwo na kolumnie zostaną przeciwciała, a białka nie mające powinowactwa do antygenu immobilizowanego przejdą przez kolumnę
-zmieniamy pH na lekko zasadowe (usuwamy z kolumny)
b)chromatografia żelowa
(dodatkowa chromatografia)
-różne pory, różne białka mają różną wielkośc
-oddzielimy białka mniejsze od większych
c)chromatografia jonowymienna
-jonity: kationity i anionity-kolumny o określonym pH
-różne białka mają różne pI, na kolumnie będą migrowały z różna szybkością
5. Dodatkowa obróbka
(np. sprzęganie z toksyną)
6. Nadanie postaci farmaceutycznej produktowi finalnemu
7. Filtracja sterylna i aseptyczne napełnianie fiolek
8. Postac ciekła lub suszenie przez wymrażanie-postac proszku

VI PRZECIWCIAŁA MONOKLONALNE:
A)BUDOWA
-białka o strukturze Ig G
-4 łańcuchy peptydowe: 2 długie (ciężkie) i 2 lekkie
-Fc-fragment krystalizujący, wspólny dla danej immunoglobuliny, nie odpowiada za wiązanie z antygenem
-Fab-fragment wiążący przeciwciała, ma 2 elementy
C-stały
V-zmienny , odpowiada za specyficzne przeciwciała i wiązanie antygenu
(CDR-rejony determinujące dopasowanie)
-pepsyna rozkłada immunoglobulinę w miejscu zawiasowym, papaina-powyżej mostków disiarczkowych
B)ABZYMY-MONOKLONAKNE PRZECIWCIAŁA KATALITYCZNE:
1. ABZYM-zlepek literowy od:
a)AB-Antibody
b)ZYM-enzym
2. INFORMACJE DODATKOWE:
a)Abzymy to przeciwciała o charakterze enzymatycznym. Uzyskuje się je w odpowiedzi na antygeny będące analogami stanu przejściowego danej reakcji enzymatycznej.
b)Przeciwciało może wtedy związać substrat takiej reakcji, a w wyniku tego wiązania dochodzi do zmiany konformacyjnej substratu, dzięki której jego kształt przypomina związek przejściowy. Ponieważ związek przejściowy jest w danej reakcji związkiem o najwyższej energii, może on teraz łatwo przekształcić się w produkt reakcji.
c)Od zwyczajnych enzymów abzymy różnią się o wiele mniejszą szybkością reakcji (zwykle 3 - 4 rzędy wielkości), w odróżnieniu od enzymów nie podlegały one bowiem długiej ewolucji i nie są tak dobrze dostosowane do swej enzymatycznej roli. Nie mniej jednak, abyzmy mogą być stosowane tam, gdzie ich zdolność katalityczna jest potrzebna, a np. nie znany jest enzym, który mógłby przeprowadzić daną reakcję, bądź jest on trudny do wyodrębnienia.
3. ZASTOSOWANIE ABZYMÓW:
Kataliza reakcji, dla których nie istnieją naturalne enzymy:
a)enancjoselektywnych
b)przegrupowania Claisena
c)beta-eliminacji
d)tworzenia peptydow i laktonów
e)Diels-Aldera
4. Ograniczenia zastosowania abzymów:
a)działają tylko w środowisku wodnym, gdyż rozpuszczalniki organiczne denaturują białko
5. Potencjalne zastosowania abzymów:
a)niszczenie specyficznych białek lub cukrów na powierzchni komórek rakowych lub wirusów
b)niszczenie białek pro-zapalnych np. cytokin
c)biosensory do analizy ilościowej i jakościowej produktów reakcji enzymatycznych
6. Rola PM w diagnostyce:
a)wykrywanie tzw. izoenzymów obecnych przy zawale serca
b)wykrywanie wirusów:
-HIV
-żółtaczki
-i innych
we krwi przeznaczonej do transfuzji
7. Otrzymywanie abzymów wymaga zatem:
a)znajomości mechanizmu reakcji, włącznie z budowa przestrzenną wysokoenergetycznego stanu przejściowego
b)zaprojektowania i zsyntetyzowania analogu stanu przejściowego-HAPTEN-kwas alfa-amino-metanosulfonowy.
c)możliwości wyprodukowania przeciwciał rozpoznających hapten
8. W przeciwieństwie do przeciwciał monoklonalnych, które wiążą ligandy w stanie podstawowym i nie mają właściwości katalitycznych, enzymy wiążą ligand o strukturze stanu przejściowego reakcji chemicznej.
Trudniej jest otrzymac enzym niż przeciwciało.
W odróżnieniu od zwyczajnych enzymów abzymy różnią się o wiele mniejszą szybkością reakcji (3-4 rzędy wielkości)
9. W celu uzyskania przeciwciał katalitycznych zaprojektowany HAPTEN należy połączyc z cząsteczką białka (albuminą surowicy zwierzęcej lub białkiem jaja kurzego)
Nie można w oparciu o hapten wyprodukowa przeciwciał monoklonalnych.
Nie można podac myszy haptenu do immunizacji, trzeba połączyc ten hapten z białkiem.
C)PRZECIWCIAŁA MONOKLONALNE MYSIE, CHIMERYCZNE, HUMANIZOWANE:
Technika hybrydyzacji pozwala na otrzymanie przeciwciał monoklonalnych mysich, nie jest to białko obojętne dla człowieka, ma właściwości immunogenne.
W oparcciu o technikę rekombinowanego DNA (o inżynierię genetyczną) produkuje się przeciwciała chimeryczne i humanizowane.
1. Ekspresja genu IG G ludzkiego
2. Usunięcie z genu miejsc odpowiedzialnych za kodowanie Fab
3. Gen kodujący przeciwciała nie uczestniczy w wiązaniu
4. Przeciwciała chimeryczne-region zmienny mysi, stały ludzki

Wydzielenie regionów hyperzmiennych bezpośrednio uczestniczących w wiązaniu zantygenem-te regiony można usunąc z genu kodującego przeciwciało ludzkie i wprowadzic geny kodujące regiony hyperzmienne myszy-przeciwciała humanizowane (prawie ludzkie, mają elementy hyperzmienne pochodzące od myszy)

-przeciwciała mysie-całe białko pochodzi od myszy
-przeciwciała chimeryczne-region zmienny mysi, stały ludzki
-przeciwciała humanizowane-regiony hyperzmienne od myszy, najbardziej pożądany lek
D)ZASTOSOWANIE PRAKTYCZNE PRZECIWCIAŁ MONOKLONALNYCH
1. Immunosupresja
(przeciwciała przeciw limfocytom T, Il-2 i jej receptorom)
2. Leczenie nowotworów
3. Diagnostyka różnicowa i umiejscowienie nowotworów
(ognisk pierwotnych i przerzutów)
4. Prognozowanie w chorobie nowotworowej
(wykrywnie produktów onkogenów)
5. Wykrywanie antygenów mikroorganizmów
(diagnostyka chorób zakażnych)
6. Wykrywnie i określanie stężenia różnych czynników
(hormonów, enzymów, leków w testach radioimmunologicznych-RIA i enzymoimmunologicznych-ELISA)
7. Oczyszczanie czynników i hormonów
(na drodze chromatografii powinowactwa, immobilizując przeciwciało na kolumnie)
8. Neutralizacja toksyn
E)Możemy wyprodukowac przeciwciało monoklonalne skierowane przeciw określonym białkom na powierzchni limfocytów
Populacje limfocytów:
1. B-działanie przeciwnowotworowe, przeciwbiałaczkowe
2. T-immunosupresja
3. BCR-receptory limfocytów B (receptory immunoglobulinowe)-immunoglobulinowe powierzchniowe, Ig nie odrywa się z powierzchni komórki
4. CD-kompleks różnicowania , białko, które limfocyt ma na swojej powierzchni
(Cluster of differentation)
5. MHC-cząsteczki głównego układu zgodności tkankowej
(major histocompatibility complex)
6. TCR-receptory limfocytów T wiążące antygen
(T-cell receptors)
F)PRZECIWCIAŁA MONOKLONALNE - LEKI BIOOTECHNOLOGICZNE
(OPIS SCEGÓŁOWY)
a)WYMIENIONE WSZYSTKE LEKI BIOTECHNOLOGICZNE
1. MURUMONAB
(OKT-3)
(przeciwciało mysie żyje 30-40h)
1. Przeciwciało monoklonalne mysie, wprowadzone na rynek amerykański w 1980r.
2. Rozpoznaje antygen CD-3 na powierzchni limfocytów T-indukuje pobudzenie, a następnie niszczenie tych komórek. Wywołuje immunosupresję, zatem jest stosowany w celu przeciwdziałania ostremu odrzuceniu przeszczepów, zwłaszcza szpiku kostnego. Stanowi skuteczną alternatywę dla stosowania wysokich dawek kortykosteroidów(94% vs 75% remisji), zalecany w przypadku, gdy pacjeny jest niepodatny na leczenie sterydami.
3. Pobudzenie limfocytów T w pierwszym okresie podawania OKT-3, powoduje wzmożone wydzielanie cytokin tj. wystąpienie tzw. "zespołu uwalniania cytokin", który daje objawy "grypopodobne", a rzadziej obrzęk płuc zagrażający życiu.
4. Po podaniu OKT-3 następuje odpowiedż immunologiczna w postaci produkcji przeciwciał HAMA (human anti-mouse antibody), co niweluje skuteczne działanie tego leku.
5. Niebezpieczne są przypadki zakażeń, zwłaszcza cytomegalowirusami, które zagrażają przeszczepowi.
6. Postac farmaceutyczna OKT-3-ampułki 5 ml zawierające 5 mg białka w roztworze.

2. BASILIXIMAB
(SIMULECT)
1. Chimeryczne przeciwciało monoklonalne działające za pośrednictwem kompleksu różnicowania CD25, tj. poprzez kompetycyjny antagonizm receptora IL-2, będącej tzw. czynnikiem wzrostu limfocytów T.
2. Zastosowanie: immunosupresja, zwłaszcza w przypadku przeszczepu nerek u pacjentów z cukrzycą, gdzie ostre odrzuty przeszczepu sięgają 30-50%.
3. Stosowany z cyklosporyną stanowi ważny czynnik wspomagający immunosupresję.
4. Działania uboczne: infekcje w tym aktywnym megalowirusem, post-transplantacyjna choroba limfoproliferacyjna.
5. Dawkowanie: 20 mg w dniu "0", po czym w tej samej dawce w 4 dniu po przeszczepie ( w sumie 40 mg). Dla wystąpienia efektu profilaktycznego wystarcza stężenie leku 0,2 mikrog/ml krwi.

3. RITUXIMAB
(RITUXAN,IDEC-C2B8)
1. Chimeryczne przeciwciało monoklonalne działające antyneoplastycznie za pośrednictwem markera limfocytu B CD20-pierwszy biofarmaceutyk przyjęty do leczenia nowotworów-białaczek limfatycznych. Posiada długi t 0,5 i niskie właściwości immunologiczne.
2. Zastosowanie: oporne białaczki z proliferacją limfocytów B (w takich przypadkach przeszczepy szpiku kostnego i infuzje limfocytów drogą dożylną są nieskuteczne)post-transplantacyjna choroba proliferacyjna.
3. Stosuje się także w połączeniu z interferonem, cyklofosamidem, doksorubicyną, winkrystyną, prednisonem, radioimmunoterapią.
4. Dawki lecznicze: 375 mg w postaci w wlewów dożylnych przez 4 tygodnie z możliwością stosowania ambulatoryjnego (w domu pacjenta)
5. Po takiej kuracji, u 50% pacjentów obserwuje się remisję choroby przez okres 10-13 miesięcy-spadek limfocytów B w krwi obwodowej o 90%.
6. Po pierwszej infuzji mogą wystąpic grypopodobne objawy uboczne (paracetamol).

4. ABCIXIMAB
(REOPRO)
1. Fragment Fab chimerycznego (w 50% ludzkiego-fragment stały i w 50% mysiego-fragment hyperzmienny) przeciwciała 7E3Ig otrzymanego na drodze rekombinacji i poddanego trawieniu papainą.
2. Łączy się z proteiną GPIIb/IIIa płytek krwi, która jest powierzchniowym receptorem dla ligandów zaangażowanych w proces agregacji: fibrynogen, trombiny, ADP, kolagen. Działa antyagregacyjnie.
3. Dzialanie jest selektywne, gdyż receptor GPIIb/IIIa występuje tylko na powierzchni płytek krwi i megakariocytów (prekursor płytek krwi).
4. Stosowany przeciwko zakrzepom naczyń wieńcowych, zwłaszcza tych będących następstwem przezskórnej angioplastyki.
5. Stosuje się także w połączeniu z aspiryną, heparyną, ticlopidyną.
6. Ojawy uboczne: odczyny alergiczne, krwawienia. W takich przypadkach terapię należy przerwac.
7. Dawki: 0,25-0,30 mg/kg przed zabiegiem (bolus); 10 mikrog/min przez 12h po zabiegu (wlew ciągły).

5. ROXIFIBAN
1. Antagonista receptora GPIIa/IIIa.
2. Przeciwciało wprowadzone do lecznictwa.
3. Działa przeciwzakrzepowo.

6. TRANSTUZUMAB
(HERCEPTIN)
1. Przeciwciało monoklonalne, humanizowane rozpoznające białko powierzchniowe HER-1 (podobne do receptora EGF), które jest produktem protoonkogrnu HER-2 (występuje w małych ilościach także w komórkach zdrowych)
2. Zastosowanie: leczenie kobiet z nowotworem sutka lub jajnika, gdzie występuje zwiększona gęstośc białka HER-2.

7. INFLIXIMAB
(REMICADE)
1. Przeciwciało monoklonalne chimeryczne anty-TNF (czynnik martwicy nowotworu), które jest produkowane przez limfocyty Th1 stymuluje cytokiny prozapalne IL-1, IL-8 oraz aktywuje leukocyty zapalne: neutrofile, eozynofile.
2. Zastosowanie:choroba Crohna (zapalenie jelit), RZS (reumatoidalne zapalenie stawów).

8. DACLIZUMAB B
(ZENOPAX)
1. Przeciwciało humanizowne.
2. Wypiera BASILIXIMAB, jakkolwiek działa podobnie blokując receptory powierzchniowe dla IL-2 (IL-2R, CD-25).
3. Zastosowanie: wywołanie immunosupresji bezpośrednio po transplantacji w celu zmniejszenia liczby epizodów ostrego odrzucenia przeszczepu.

9. ALEMTUZUMAB
(CAMPATH)
1. Przeciwciało humanizowane, rozpoznaje CD-25 limfocytów B.
2. Zastosowanie: chroniczna białaczka szpikowa.

10. GEMTUZUMAB
(MYLOTARG)
1. Przeciwciało humanizowane, blokujące selektywnie CD-33 limfoctów B.
2. Zastosowanie: ostra białaczka limfatyczna.

11.BEVACIZUMAB
(AVASTIN)
1. Przeciwciało monoklonalne, humanizowane blokujące działanie VEGF (vascular endotelial growth factor)-hamuje angiogenezę, obniża zapotrzebowanie nowotworu w krew, spowalnia jego wzrost.
2. Wskazania:
a)nowotwór okrężnicy, jelita grubego z przerzutami na inne części ciała (podaje się z chemioterapeutykami-5-Fluorouracyl).
b)guz piersi (podaje się z Paklitakselem: Paklitaksel w dniach 1, 8, 15 + BEVACIZUMAB (10 mg/kg) w dniach 1, 15).
3. Skutecznośc monoterapii -14%.
4. Leczenie skojarzone 30% pozytywnej reakcji.
5. Działania uboczne: ból w okolicach brzucha, anoreksja, biegunka, krwawienia z przewodu pokarmowego, osłabienie, bóle głowy, nadciśnienie, leukopenia, nudności, wymioty.

12. PALIVILIZUMAB
(SYNAGIS)
1. Przeciwciało humanizowane, wiążące się z receptorem F syncytialnego wirusa oddechowego (wirusa RS, Respiratory syncial virus), który wywołuje zapalenie oskrzelików i płuc, niebezpieczny zwłaszcza u dzieci do lat2.
2. Zastosowanie:wirusowe zapalenie płuc i oskrzelików, gdy stosowany lek Ryboflawina, jest nieskuteczny.

13. TIUXETAN
(ZEVALIN)
1. Przeciwciało monoklonalne chimeryczne, skierowane przeciw CD-20 limfocytów B.
2.Zastosowanie: białaczka limfatyczna (działanie zbliżone do RITUXIMABU)

14. ENTANERECEPT
("rozpuszczalny receptor TNFalfa")
-chimeryczne (?) , humanizowane (?) - źródło "Farmakologia,podstawy farmakoterapii" Kostowski TOM I str. 259
-białko rekombinowane zawierające rozpuszczalny fragment p75 receptora dla TNF
-powodule martwicę nowotworu i martwicę komórek
-stosowany w RZS-reumatoidalnym zapaleniu stawów, chorobie Crohna

15. ARCITUMAMAB
(CEA-SCAN)
-fragment Fab przeciwcała monoklonalnego specyficznego względem antygenu karcyno-embrionalnego (carcino-embrionic antigen) obecnego zwłaszcza na powierzchni komórek rakowych przewodu pokarmowego

16. TEENEMAB K-1
-rozpoznaje antygeny nowotworów typu melanoma

17. NATALIZUMAB
(TYSABRI)
1. Przeciwciało monoklone humanizowane o charakterze antagonisty integryny alfa,tj. glikoproteiny powierzchniowej, odgrywającej rolę w patogenezie chorób zapalnych-adhezja, wnikanie i stymulacja komórek układu immunologicznego (limfocytów i monocytów).
2. Zastosowania:
a)SM
(stwardnienie rozsiane)
b)choroba Crohna
c)RZS
d)astma!!!
3. Efektywności działania zbliżona do tej, osiąganej przy zastosowaniu INFLIXIMABU.
4. Dawki:
a)RZS: 3-6 mg/kg-wlewy co 4 tygodnie
b)choroba Crohna: 300 mg w postaci wlewów (20 mg każde) w ciągu roku

18. ADALIMUMAB
(HUMIRA)
1.
a)Przeciwciało monoklonalne w pełni ludzkie,będące antagonistą czynnika martwicy nowotworu (TNF), który jest cytokiną odgrywającą kluczową rolę w patogenezie wielu chorób zapalnych, zwłaszcza jelit, poprzez powodowanie apoptozy komórek oraz zwiększenie wydzielania cytokin prozapalnych przez komórki nabłonkowe i komórki układu immunologicznego
b)na powierzchni komórek występuje peptyd tmTNF o masie 26 kDa, który ulega degradacji przez enzym konwertujący TNF do rozpuszczalnego TNF o masie 17 kDa.
2. Zastosowanie:
a)choroba Crohna
(podaje się pacjentom uczulonym na działanie INFLIXIMABU)
b)RZS
3. Dawki:
a)4 mg co drugi dzień w postaci iniekcji podskórnej (specjalne, wypełnione roztworem strzykawki skonstruowane tak, aby mogły się nimi posługiwac osoby chore na RZS, dostępne w aptekach)

b)SKRÓTOWY OPIS LEKÓW BIOTECHNOLOGICZNYCH:
1. MYSIE:
1. MURUMONAB
(OKT-3)
a)Rozpoznaje antygen CD-3 na powierzchni limfocytów
b)w celu przeciwdziałania ostremu odrzuceniu przeszczepów
c)daje objawy "grypopodobne", a rzadziej obrzęk płuc zagrażający życiu.
2. CHIMERYCZNE:
1. ABCIXIMAB
(REOPRO)
a)Fragment Fab chimerycznego (w 50% ludzkiego-fragment stały i w 50% mysiego-fragment hyperzmienny) przeciwciała 7E3Ig otrzymanego na drodze rekombinacji i poddanego trawieniu papainą.
b)Stosowany przeciwko zakrzepom naczyń wieńcowych
2. RITUXIMAB
(RITUXAN,IDEC-C2B8)
a)Chimeryczne przeciwciało monoklonalne działające antyneoplastycznie za pośrednictwem markera limfocytu B CD20
b)Zastosowanie: oporne białaczki z proliferacją limfocytów B (w takich przypadkach przeszczepy szpiku kostnego i infuzje limfocytów drogą dożylną są nieskuteczne), post-transplantacyjna choroba proliferacyjna.
c)Po pierwszej infuzji mogą wystąpic grypopodobne objawy uboczne (paracetamol).
3.BASILIXIMAB
(SIMULECT)
a)Chimeryczne przeciwciało monoklonalne działające za pośrednictwem kompleksu różnicowania CD25, tj. poprzez kompetycyjny antagonizm receptora IL-2, będącej tzw. czynnikiem wzrostu limfocytów T.
b)Zastosowanie: immunosupresja, zwłaszcza w przypadku przeszczepu nerek u pacjentów z cukrzycą, gdzie ostre odrzuty przeszczepu sięgają 30-50%.
c)Działania uboczne: infekcje w tym aktywnym megalowirusem, post-transplantacyjna choroba limfoproliferacyjna.
4. INFLIXIMAB
(REMICADE)
a)Przeciwciało monoklonalne chimeryczne anty-TNF (czynnik martwicy nowotworu), które jest produkowane przez limfocyty Th1 stymuluje cytokiny prozapalne IL-1, IL-8 oraz aktywuje leukocyty zapalne: neutrofile, eozynofile.
b) Zastosowanie:choroba Crohna (zapalenie jelit), RZS (reumatoidalne zapalenie stawów).
5. TIUXETAN
(ZEVALIN)
a)Przeciwciało monoklonalne chimeryczne, skierowane przeciw CD-20 limfocytów B.
b)Zastosowanie: białaczka limfatyczna
6. ROXIFIBAN
a)Antagonista receptora GPIIa/IIIa.
b)Działa przeciwzakrzepowo.
7. ENTANERCEPT
("rozpuszczalny receptor TNFalfa")
-chimeryczne (?) , humanizowane (?) - źródło "Farmakologia,podstawy farmakoterapii" Kostowski TOM I str. 259
-białko rekombinowane zawierające rozpuszczalny fragment p75 receptora dla TNF
-powodule martwicę nowotworu i martwicę komórek
-stosowany w RZS-reumatoidalnym zapaleniu stawów, chorobie Crohna
3. HUMANIZOWANE
1. DACLIZUMAB B
(ZENOPAX)
a)blokując receptory powierzchniowe dla IL-2 (IL-2R, CD-25).
b)Zastosowanie: wywołanie immunosupresji bezpośrednio po transplantacji w celu zmniejszenia liczby epizodów ostrego odrzucenia przeszczepu.
2. PALIVILIZUMAB
(SYNAGIS)
a)Przeciwciało humanizowane, wiążące się z receptorem F syncytialnego wirusa oddechowego (wirusa RS, Respiratory syncial virus), który wywołuje zapalenie oskrzelików i płuc, niebezpieczny zwłaszcza u dzieci do lat2.
b)Zastosowanie:wirusowe zapalenie płuc i oskrzelików, gdy stosowany lek Ryboflawina, jest nieskuteczny.
3. TRANSTUZUMAB
(HERCEPYIN)
a)Przeciwciało monoklonalne, humanizowane rozpoznające białko powierzchniowe HER-1 (podobne do receptora EGF), które jest produktem protoonkogrnu HER-2 (występuje w małych ilościach także w komórkach zdrowych)
b)Zastosowanie: leczenie kobiet z nowotworem sutka lub jajnika, gdzie występuje zwiększona gęstośc białka HER-2.
4. GEMTUZUMAB
(MYLOTARG)
a)Przeciwciało humanizowane, blokujące selektywnie CD-33 limfoctów B.
b)Zastosowanie: ostra białaczka limfatyczna.
5. ALEMTUZUMAB
(CAMPATH)
a)Przeciwciało humanizowane, rozpoznaje CD-25 limfocytów B.
b)Zastosowanie: chroniczna białaczka szpikowa.
6. BEVACIZUMAB
(AVASTIN)
a)Przeciwciało monoklonalne, humanizowane blokujące działanie VEGF (vascular endotelial growth factor)-hamuje angiogenezę, obniża zapotrzebowanie nowotworu w krew, spowalnia jego wzrost.
b)Wskazania:
-nowotwór okrężnicy, jelita grubego z przerzutami na inne części ciała
-guz piersi
c)Działania uboczne: ból w okolicach brzucha, anoreksja, biegunka, krwawienia z przewodu pokarmowego, osłabienie, bóle głowy, nadciśnienie, leukopenia, nudności, wymioty.
7. ENTANERCEPT
("rozpuszczalny receptor TNFalfa")
-chimeryczne (?) , humanizowane (?) - źródło "Farmakologia,podstawy farmakoterapii" Kostowski TOM I str. 259
-białko rekombinowane zawierające rozpuszczalny fragment p75 receptora dla TNF
-powodule martwicę nowotworu i martwicę komórek
-stosowany w RZS-reumatoidalnym zapaleniu stawów, chorobie Crohna
8. ADALIMUMAB
(HUMIRA)
-Przeciwciało monoklonalne w pełni ludzkie,będące antagonistą czynnika martwicy nowotworu (TNF), który jest cytokina odgrywającą kluczową role w patogenezie wielu chorób zapalnych, zwłaszcza jelit, poprzez powodowanie apoptozy komórek oraz zwiększenie wydzielania cytokin prozapalnych przez komórki nabłonkowe i komórki układu immunologicznego
-Zastosowanie:
a)choroba Crohna
(podaje się pacjentom uczulonym na działanie INFKIXIMABU)
b)RZS
9. NATALIZUMAB
(TYSABRI)
1. Przeciwciało monoklone humanizowane o charakterze antagonisty integryny alfa,
2. Zastosowania:
a)SM
(stwardnienie rozsiane)
b)choroba Crohna
c)RZS
d)astma!!!

c)PODZIAŁ LEKÓW BIOTECHNOLOGICZNYCH W ZALEŻNOŚCI OD ZASTOSOWANIA W RÓŻNYCH CHOROBACH:
1. LEKI STOSOWANE W LECZENIU CHORÓB NOWOTWOROWYCH:
a)TRANSTUZUMAB
(HERCEPYIN)
-leczenie kobiet z nowotworem sutka lub jajnika
b)ARCITUMAMAB
(CEA-SCAN)
-fragment Fab przeciwcała monoklonalnego specyficznego względem antygenu karcyno-embrionalnego (carcino-embrionic antigen) obecnego zwłaszcza na powierzchni komórek rakowych przewodu pokarmowego
c)TEENEMAB K-1-rozpoznaje antygeny nowotworów typu melanoma
2. LEKI STOSOWANE W LECZENIU BIAŁACZKI:
a) RITUXIMAB
(RITUXAN,IDEC-C2B8)
-oporne białaczki z proliferacją limfocytów B (w takich przypadkach przeszczepy szpiku kostnego i infuzje limfocytów drogą dożylną są nieskuteczne)
-post-transplantacyjna choroba proliferacyjna
b)ALEMTUZUMAB
(CAMPATH)
- chroniczna białaczka szpikowa.
c)GEMTUZUMAB
(MYLOTARG)
-ostra białaczka limfatyczna
d)TIUXETAN
(ZEVALIN)
-białaczka limfatyczna
e)BEVACIZUMAB
(AVASTIN)
-chroniczna białaczka szpikowa.
3. LEKI STOSOWANE W PRZECIWDZIAŁANIU ODZRUCENIU PRZESZCZEPU:
a)MURUMONAB
(OKT-3)
-celu przeciwdziałania ostremu odrzuceniu przeszczepów
b)BASILIXIMAB
(SIMULECT)
-immunosupresja, zwłaszcza w przypadku przeszczepu nerek u pacjentów z cukrzycą, gdzie ostre odrzuty przeszczepu sięgają 30-50%.
c)DACLIZUMAB B
(ZENOPAX)
- wywołanie immunosupresji bezpośrednio po transplantacji w celu zmniejszenia liczby epizodów ostrego odrzucenia przeszczepu.
4. LEKI O DZIAŁANIU PRZECIWZAKRZEPOWYM:
a)ABCIXIMAB
(REOPRO)
-przeciwko zakrzepom naczyń wieńcowych
b)ROXIFIBAN
5. LEKI STOSOWANE W REUMATOIDALNYM ZAPALENIU STAWÓW (RZS) I CHOROBIE CROHNA:
a) INFLIXIMAB
(REMICADE)
-choroba Crohna (zapalenie jelit), RZS (reumatoidalne zapalenie stawów).
b)ADALIMUMAB
(HUMIRA)
-choroba Crohna (zapalenie jelit, podaje się pacjentom uczulonym na INFLIXIMAB), RZS (reumatoidalne zapalenie stawów).
c)NATALIZUMAB
d)ENTANERCEPT
("rozpuszczalny receptor TNFalfa")
-chimeryczne (?) , humanizowane (?) - źródło "Farmakologia,podstawy farmakoterapii" Kostowski TOM I str. 259
6. LEKI STOSOWANE W STWARDNIENIU ROZSIANYM (SCLEROSIS MULTIPLEX):
(DODATKOWE INFORMACJE)
Stwardnienie rozsiane (SM) jest przewlekłym autoimmunologicznym schorzeniem zapalnym ośrodkowego układu nerwowego (OUN) przebiegającym z infiltracją limfocytów i makrofagów oraz lokalną demielinizacją. U podłoża zmian chorobowych obserwowanych w przebiegu SM leży reakcja zapalna mediowana przez autoreaktywne klony limfocytów T pomocniczych Th1.
a)NATALIZUMAB
b)IFN beta
d)ODNOŚNIE PRZECIWCIAŁ MONOKLONALNYCH:
1. Obecnie przeciwciala monoklonalne produkuje się w oparciu o hodowle komórek ssakow
(CHO-jajnik chomika chińskiego)
2. Planowana produkcja przy zastosowaniu:
a)zwierząt transgenicznych
(kozy, bydło domowe)
b)roślin transgenicznych
(tytoń, soja, ryż, pszenica, do których wprowadza się geny za pośrednictwem Agrobacterium)
3. Przykłady substancji sprzęganych (łączonych) z przeciwciałami monoklonalnymi:
a)substancje toksyczne pochodzenia roślinnego
-rycyna
-abryna
-modelyna
-saporyna
b)toksyny bakteryjne
-dyfterotoksyna
-egzotoksyna
c)leki cytostatyczne
-Winblastyna
-Chlorambucyl
-Daunomycyna
-Adriamycyna
-Windezyna
-Metotreksat
4. Zastosowanie PM sprzężonych z radionuklidem lub toksyną:
a)Radionuklidy emitujące promieniowanie beta, takie jak 125I, 131I, 186Re, 90V zdolne są do niszczenia kilku warstw komórek rakowych
b)Radionuklidy emitujące promieniowanie gama, takie jak 99Tc, 111In służą do celów diagnostycznych (śródoperacyjna lokalizacja nacieków nowotworowych w narządach wewnętrznych przy pomocy kamery gamma)
5. Przeciwciała połączone z 99Tc:
a)CEA-SCAN
(ARCITUMOMAB)
-fragment Fab przeciwcała monoklonalnego specyficznego względem antygenu karcyno-embrionalnego (carcino-embrionic antigen) obecnego zwłaszcza na powierzchni komórek rakowych przewodu pokarmowego
b)TEENEMAB K-1
-rozpoznaje antygeny nowotworów typu melanoma
6.Technika ADEPT:
a)terapia prolekiem i enzymem, ukierunkowana przeciwciałem na komórki nowotworowe
b)mamy cytostatyk, musimy zsyntetyzowac jego prolek (mniej toksyczny, trwały, musi miec wiązanie łatwo ulegające rozkładowi przy udziale enzymu-najczęściej wiązanie estrowe lub amidowe)
c)prolek podaje sie dożylnie lub dustnie , równocześnie podaje się przeciwciało skierowane przeciwko antygenowi komórek nowotworowych (to przeciwciało jest sprzężone z enzymem, który jest w stanie rozerwac wiązanie w proleku)
d)jeśli przeciwciało skupi się na powierzchni komórki nowotworowej, a ma enzym i podamy prolek-tylko ta częśc proleku ulegnie rozkładowi do leku, która znajdzie się przy enzymie
e)lek znajdzie się w sąsiedztwie komórki nowotworowej
f)Przykłady:
>DOKSORUBICYNA+FENOKSYACETAMID+ENZYM AMIDAZA PENICYLINOWA
-doksorubicyna (hamuje odwrotną transkryptazę, polimerazę RNA, powoduje apoptozę)-wytwarza się prolek z fenoksyacetamidem i podaje się przeciwciało monoklonalne z amidazą penicylinową(ten enzym rozkłada wiązanie amidowe pomiędzy doksorubicyną i fenoksyacetamidem)
>5-FLUOROCYTOZYNA+PRZECIWCIAŁO Z DEAMINAZĄ CYTOZYNOWĄ
-po konwersji-lek-5-fluorotiouracyl
>ETOPOZYD+KWAS FOSFOROWY +ALKALICZNA FOSFATAZA
-etopozyd (inhibitor topoizomerazy II, indukuje apoptozę, ma OH w pierścieniu aromatycznym), tworzy się ester z kwasem fosforowym, alkaliczna fosfataza rozkłada wiazanie
g)pożądane właściwości proleku stosowanego w technice ADEPT:
-cytotoksycznośc proleku musi byc znacznie mniejsza (100-1000 razy) niż leku właściwego
-całkowicie transformowany przez enzym w fizjologicznym pH
-trwały chemicznie w fizjologicznym pH
-posiadac zdolnośc przenikania do naczyń krwionośnych i tkanki nowotworowej
-powinien miec zbliżone właściwości farmakokinetyczne (zbliżoną charakterystykę dystrybucji w tkankach ustrojowych) do leku właściwego
7.
a)Linus Pauling 1946r.
-zauwaza podobieństwo mechanizmu działania enzymów i przeciwciał
b)William P. Jencks 1969r.
-w książce "Catalysis in Chemistry and enzymology" proponuje wytworzenie przeciwciał monoklonalnych,które utworzą wiązanie ze stanem przejściowym reakcji chemicznej
c)Cesar Milstein, Georges 1976r.
-opracowanie techniki "hybrydoma"
d)Richard Lernar, Peter Sholz 1986r.
-otrzymują pirwsze przeciwcialo monoklonalne o właściwościach katalitycznych

VII Mechanizm powstawania chorób autoimmunologicznych:
INFORMACJE DODATKOWE, AUTOR-Kasia Kuleszewicz, 2005-10-04 www.biotechnolog.pl BARDZO WAZNE NA EGZ.USTNYM
1. Odkryto mechanizm, który jest prawdopodobnie przyczyną chorób autoimmunizacyjnych takich jak: toczeń rumieniowaty (lupus), reumatoidalne zapalenie stawów czy cukrzyca. Grupa naukowców z National Jewisch Medical and Research Center odkryła, że potencjalnie nieszkodliwe komórki B krążące po organizmie nie są stale wyciszone jak dotychczas myślano. Jak się okazało mogą się one "obudzić" i odzyskać zdolność do ataku przeciwko tkankom organizmu z którego pochodzą.
2. Aby zapobiec autoimmnunizacji czyli zjawisku identyfikacji immunologicznej własnych antygenów organizmu, należy utrzymywać samoaktywujące się komórki B w stanie wyciszonym. W chorobach autoimmunologicznych układ odpornościowy organizmu jest nadwrażliwy i odpowiada immunologicznie na własne tkanki, niszcząc je. Na dzień dzisiejszy około 40 chorób zalicza się do autoimmunologicznych m.in. cukrzycę (typ 1), toczeń rumieniowaty, reumatoidalne zapalenie stawów, chorobę Crohna, chorobę Hashimoto, chorobę Gravesa Basedowa i inne.
Odkrycie jak komórki B mogą być reaktywowane może pomóc w opracowaniu terapii leczącej choroby autoimmunologiczne.
3. Komórki B są częścią układu immunologicznego. Odpowiednio pobudzone produkują przeciwciała, które wiążą się do obcych cząsteczek i neutralizują je lub też oznaczają komórki, które mają być zniszczone. Organizm, próbując bronić się przed antygenami, produkuje ogromna ilość komórek B, z których każda zdolna jest do rozpoznania innego antygenu.
4. Oprócz całej gamy komórek B, rozpoznających różne antygeny, organizm produkuje także takie komórki B, które rozpoznają tkanki własnego organizmu jako antygeny. Gdy komórki te są aktywne, atakują one tkanki organizmu. Na szczęście, w normalnej sytuacji, są one w stanie anergii (stan uśpienia), w którym stykają się z antygenami, jednak nie są w stanie odebrać sygnałów potrzebnych do aktywacji mechanizmu produkującego przeciwciała.
5. Dotychczas myślano, że jednorazowy kontakt komórki B z antygenem powoduje wprowadzenie jej w stan anergii. Naukowcy udowodnili jednak, że samoaktywujące się komórki B wymagają stałej stymulacji antygenami, aby pozostać w stanie anergii. Natomiast usunięcie antygenu ze środowiska powoduje ich powrót do normalnego, aktywnego stanu.
6. Sugeruje się, że infekcja może spowodować skierowanie samoaktywujących się komórek B przeciwko narządom limfatycznym, takich jak migdałki czy węzły limfatyczne, gdzie może nie być antygenów, które wyciszyłyby komórki B. W tym momencie reakcja zapalna przeciwko infekcji bakteryjnej może aktywować niebezpieczne komórki B i spowodować chorobę autoimmunologiczną.
7. Dalsze badania, prowadzone przez naukowców w tym zakresie dotyczyć będą określenia roli czynników poprzedzających zapalenie i produktów bakteryjnych w utracie przez komórki B stanu anergii, a także wewnątrzkomórkowych zjawisk prowadzących do stanu anergii i przerwania tego stanu.

VIII CHOROBA CROHNA
(CHOROBA NIEULECZALNA, O PODŁOŻU AUTOIMMUNOLOGICZNYM)
( PKT 1, 2, 3 - DODATKOWE INFORMACJE)
1.Choroba Leśniowskiego-Crohna (w skrócie choroba Crohna), jest jedną z najczęstszych przewlekłych chorób zapalnych jelit - obok wrzodziejącego zapalenia jelita grubego (colitis ulcerosa). Dochodzi w niej do silnego stanu zapalnego błon śluzowych przewodu pokarmowego, najczęściej końcowego odcinka jelita cienkiego.
2. W większości przypadków choroby Crohna dochodzi do zmutowania genu NOD2, jednego z białek receptorowych, wykrywających infekcje bakteryjne.
3.Grupa badaczy z amerykańskiego National Institute of Allergy and Infectious Diseases, pod kierunkiem Warrena Strobera odkryła, w jaki sposób mutacje w NOD2 przekładają się na rozwój choroby Crohna.
a)W badaniach, prowadzonych na mysim modelu choroby Crohna - na myszach pozbawionych genu NOD2 - naukowcy wykazali, że u takich myszy powstają silne stany zapalne, związane z aktywnością innego ważnego białka receptorowego: TLR2.
b)Receptor TLR2 jest białkiem występującym na powierzchni błon śluzowych jelita. Wykrywa on tam obecność chorobotwórczych bakterii i rozpoczyna kaskadę sygnałów, alarmującą organizm o potencjalnej infekcji. Receptor TLR2, uaktywniony obecnością patogenów, zapoczątkowuje więc stan zapalny w obrębie błon śluzowych jelita cienkiego.
c)W normalnych warunkach stan zapalny, wywołany sygnałami płynącymi od receptora TLR2, jest hamowany przez białko NOD2. W przypadku mutacji w NOD2 jednak, gdy białko to jest nieaktywne, stan zapalny wywołany przez TLR2 rozwija się, prowadząc do przewlekłych procesów zapalnych, w tym choroby Leśniewskiego-Crohna.
d)Wydaje się zatem, że zahamowanie aktywności TLR2 - lub podanie leków naśladujących działaniem białko NOD2 - może pomóc w terapii przewlekłych stanów zapalnych jelit, w tym choroby Crohna.
4. Epidemiologia:
a)w Ameryce Północnej około 0,5 mln chorych
b)w Polsce kilka tysięcy chorych
5. Objawy:
a)biegunki
b)utrata wagi
c)mdłości
d)bóle stawów
6. Leki tradycyjne
a)aminosalicylany
(Sulfasalazyna-bakteriostatyk)
b)glikokortykosteroidy
np. Budesonid
(stosowany także w astmie)
c)antybiotyki
d)Azatiopryna
(-AZA,
-imidazolowa pochodna 6-merkaptopuryny o działaniu immunosupresyjnym)
e)Metotreksat
(immunosupresant)
7. Leki biologiczne:
(biofarmaceutyki)
a) INFLIXIMAB
(REMICADE)
-choroba Crohna (zapalenie jelit), RZS (reumatoidalne zapalenie stawów).
b)ADALIMUMAB
(HUMIRA)
-choroba Crohna (zapalenie jelit, podaje się pacjentom uczulonym na INFLIXIMAB), RZS (reumatoidalne zapalenie stawów).
c)NATALIZUMAB
d)ENTANERCEPT
("rozpuszczalny receptor TNFalfa")
-chimeryczne (?) , humanizowane (?) - źródło "Farmakologia,podstawy farmakoterapii" Kostowski TOM I str. 259
IX CZYNNIKI WZROSTU:
1.
1) FGF - CZYNNIK WZROSTU FIBROBLASTÓW
2) TGF - TRANSFORMUJĄCY CZYNNIK WZROSTU
3) PDGF - PŁYTKOPOCHODNY CZYNNIK WZROSTU
4) IGF-I - INSULINOPODOBNY CZYNNIK WZROSTU
5) EGF - CZYNNIK WZROSTU NASKÓRKA, EPIDERMALNY CZYNNIK WZROSTU
6) NGF - NEURONALNE CZYNNIKI WZROSTU (?)
7) IL - INTERLEUKINY
Cool IF - GAMMA-INTERFERON
9) CSF - CZYNNIK STYMULUJĄCY WZROST KOLONII
Związki mające strukturę polpeptydową o działaniu mitogennym na komórki eukariotyczne.

3. CZYNNIKI WZROSTU-OPIS:
1. IGF - INSULINOPODOBNY CZYNNIK WZROSTU
a)
> IGF I - polipeptyd złożony z 70 aminokwasów, masa 7644 Da
> IGF II - polipeptyd złożony z 67 aminokwasów, masa 7471 Da
b)wykazują 40 % homologii łańcucha z proinsuliną i znane są także pod nazwą "SOMATOMEDYNY"
c)produkowane w wątrobie, wydzielane do krwioobiegu, gdzie działają jak typowe hormony
d)działają za pomocą receptorów, na które działa insulina
-IGF-I receptor insulinowy; następuje fosforylacja białek i przekazanie sygnału do jądra komorkowego
e)DZIALANIE FIZJOLOGICZNE IGF:
-stymulowanie cyklu rozwojowgo większości typów komórwk
-rozwój płodu-pobudzenie i różnicowanie komórek
-wpływ na osteoblasty-zwiększenie długości ciała
-efekt anaboliczny-zwiększenie masy ciała
-stymulacja funkcjonowanoa żeńskich i męskich tkanek reprodukcyjnych
-stymulacja wzrostu i różnicowania tkanki nerwowej
f)ZASTOSOWANIE IGF W LECZNICTWIE:
-karłowatośc-stymulacja wzrostu i różnicowania osteoblastów (działanie podobne do hormonu wzrostu)
-leczenie ran i osteoporozy
-kacheksja-satn wyniszczenia na skutek chorob przewlekłych, np. nowotworowych (efekt anaboliczny, zahamowanie procesów katabolicznych)
-cukrzyca typu 2 (nieinsulinozależna)-zwiększenie zużycia komórkowego glukozy, obniżenie hiperglikemii u pacjentow nie wrażliwych na insulinę
-choroby nerek poprzez regulację ich pracy (przesączanie kłębuszkowe) oraz zwiększenie masy i wielkości
-bezpłodnośc-stymulacja pracy, zwiększenie jąder i jajników (zamiast gonadotropin i hormonu lutenizującego)
-choroby neurodegerenatywne-zwłaszcza ALS (amyotrophic latheral sclerosis-zanik boczny kręgowego rdzenia) - śmiertelnej choroby-zanik mięśni wskutek degeneracji tkanki nerwowej
2. EGF - CZYNNIK WZROSTU NASKÓRKA
a)53 aminokwasy, 6 kDa
b)EGF został wykryty w latach 60 w ślinie (Stanley Cohen)
c)"UROGASTRON",gdyż jest zdolny do zahamowania sekrecji kwasu żoładkowego
d)podany szczurą powoduje przedwczesne otwieranie się oczu, "wyżynanie" się zębów
e)jest syntetyzowany przez monocyty i komórki ektodermalne, nerki i dwunastnicę
f)występuje we wszystkich płynach ustrojowych, zwłaszcza w mleku matek karmiących
g)działanie mitogenne poprzez receptor EGF na komórkach:
-śródbłonka (endotelium)
-nabłonka (epitelium)
-fibroblastów
h)zasadniczym, fizjologicznym działaniem EGF jest skóra, gdzie powoduje zwiększenie warstwy epidermalnej
i)rola receptorów EGF w procesach nowotworzenia:
-niektóre typy nowotworów cechuje zwiększona ekspresja genu "C-erb B", kodującego skrócony receptor EGF
-także wirus onkogenu pn. "V-erb B" kodujący uszkodzony receptor, któremu brak większości aminokwasów ekstrakomórkowych.
Tak uszkodzony receptor EGF prowadzi do transformacji komórkowej z powodu ciągłego generowania sygnałów mitogennych
-nadekspresja receptorów EGF lub ich ligandów również może wywołac nowotwór-wykazano istnienie korelacji pomiędzy ilością [gęstością receptorów EGF,a przeżywalnością chorych na raka piersi i pęcherza (onkogen HER-2 > neuroblastoma)]
j)LEKI PRZECIWNOWOTWOROWE:
-przeciwciała monoklonalne zdolne do blokowania receptorow EGF mogą powodowac regresję tych nowotworów,co udowodniono w eksperymentach na myszach z rozwiniętym nowotworem typu carcinoma (mięsakiem)
-ponieważ aktywacja receptorow EGF powoduje wzmożoną aktywnośc kinazy tyrozynowej, inhibitory tego enzymu mogą byc skutecznymi lekami przeciwnowotworowymi
-receptor dla EGF,podobnie jak dla IGF jest strukturą dimeryczną. Wewnątrzkomórkowa domena-kinaza tyrozynowa.
MAPK-aktywator procesów mitotycznych i apoptozy.
-kiedy jest nadekspresja tego receptora blokujemy zewnątrzkomórkową domenę przeciwciała monoklonalnego lub podajemy lek, wnikający do wnętrz komórki, hamując syntezę enzymu
k)INHIBITORY KINAZY TYROZTNOWEJ:
-lawendustyna
-2-fenylo-chinoksakliny
-kwercetyna
-4-anilino-chinazoliny
-erbastyna
-tyrfostyny (mają ugrupowanie akrylonitrylu)
3. PDGF - PŁYTKOPOCHODNY CZYNNIK WZROSTU
a)główny czynnik wzrostu płytek krwi
b)polipeptyd produkowany głównie przez płytki krwi
c)ponadto wydzielają go:
-komórki mięśni gładkich naczyń krwionośnych
-fibroblasty
-astrocyty (nieneuronalne komórki układu nerwowego)
-myoblasty
-megakariocyty
-makrofagii
-komórki epitelialne nerek
d)wykazuje działanie mitogenne na fibroblasty i na komórki mięśni gładkich
e)odgrywa ważną rolę w procesie gojenia ran, jest uwalniany z aktywowanych płytek w miejscu zranienia
f)zdrowa skóra nie zawiera receptorów PDGF, powstają one dopiero po jej uszkodzeniu, poczym ponownie zanikają po wyleczeniu rany.
g)jest stosowany w leczeniu owrzodzeń chronicznych na tle cukrzycowym i odleżynowym
h)antagoniści receptorów PDGF mogą mie zastosowanie w leczeniu niektórych typów nowotworów.
4. TGF - TRANSFORMUJĄCY CZYNNIK WZROSTU
a)odkryto 2 polipeptydy:
> TGFalfa - produkowany przez komórki tuczne i monocyty, keratynocyty, komórki rakowe-dla których jest autokrynnym czynnikiem T.
> TGFbeta - stymuluje wzrost komo
ó-rek tk.łącznej (cortilage), kości, krwi.
b)potencjalne zastosowanie jako lek w celu:
-przyspieszenia procesu zrastania kości
-leczenia wrzodów skóry
-leczenia retinas (odklejanie siatkowki)
5. NEUROTROPOWE CZYNNIKI WZROSTU
(NEUTROFILINY)
a)należą do jednej rodziny genowej i pod względem struktury chemicznej są małymi zasadowymi peptydami
b)najważniejsze z nich to:
-czynnik wzrostu nerwów (NGF)
-mózgopochodny neurotropowy czynnik wzrostu (BDNF)
-neurotrofiny-3 (NT-3)
-neutrofiny-4/5 (NT-4/5)
-neutrofiny-6 (NT-6)
c)ponadto aktywnośc neurotropową wykazują:
-rzęskowy czynnik neurotropowy (CNTF)
-czynnik hamujący białaczkę (LIF)
-oraz TGF, FGF, PDGF, EPO
d)choroby dotąd nieuleczalne dla których istnieje możliwośc zastosowania neurotropowych czynników wzrostu:
-neutropatie peryferyjne (neurony czuciowe i motoryczne) - NGF, IGF-1, NT-3, CNTF
-ALS (neurony motoryczne rdzenia kręgowego) - BDNF, IGF-I, CNTF, NT-4/5
-choroba Alzheimera (neurony cholinergiczne OUN) - NGF, BDNF, NT-3, NT-4/5
-choroba Parkinsona (neurony dopaminergiczne) - BDNF, NT-3, NT-4/5
6. UDZIAL CZYNNIKÓW WZROSTU W PROCESACH GOJENIA RAN:
a)gojenie (zabliźnianie) ran zarówno "ostrych" jak i "chronicznych" jest procesem złożonym i nie w pełni poznanym.
Obszar uszkodzenia tkanki jest polem różnych procesów, często rozpoczynających się reakcjami immunologicznymi i zapalnymi. Komórki w tym obszarze wydzielają różnego typu czynniki wzrostu - MITOGENY, które powodują aktywację:
-fibroblastów (produkuje kolagen, prekursor elastyny)
-komórek nabłonkowych skóry (epitelialne)
-naczyniowych komórek śródbłonka (endotialne)
b)ponadto czynniki wzrostu stymulują wzrost tkanki łącznej i małych naczyń (granulocytoza). Najważniejszymi czynnikami wzrostu uczestniczącymi w tych procesach są:
-FGF - CZYNNIK WZROSTU FIBROBLASTÓW
-TGF - TRANSFORMUJĄCY CZYNNIK WZROSTU
-PDGF - PŁYTKOPOCHODNY CZYNNIK WZROSTU
-IGF-I - INSULINOPODOBNY CZYNNIK WZROSTU
-EGF - CZYNNIK WZROSTU NASKÓRKA
c)czynniki wzrostu mogą byc przydatne w leczeniu ran chronicznych, gojących się wolno i wymagających leczenia, zwłaszcza owrzodzeń na tle:
-cukrzycy
-RZS
-niedokrwienia (odleżynowe)
7. CZYNNIKI WZROSTU I ICH POTENCJALNE ZASTOSOWANIA W LECZNICTWIE:
a)IGF-I
-różne formy niedoboru wzrostu
-cukrzyca typu 2
-choroby nerek
-bezpłodnośc
-choroby neurodegeneratywne
b)EGF
-gojenie ran
-owrzodzenia skóry
c)PDGF
-gojenie ran
-wrzody na tle cukrzycowym
d)TGF-beta
-zrastanie kości
-owrzodzenia skóry
-odklejanie siatkowki
e)FGF
-owrzodzenia tkanek miękkich
-gojenie ran
f)NF
> wszelkie stany wywołane degeneracją tkanki nerwowej, w tym:
-neuropatie peryferyjne
-ALS
- neurodegeneratywne choroby mózgu

X CYTOKINY:
(INTERFERONY I INTERLEUKINY)
A)WIADOMOŚCI OGÓLNE O CYTOKINACH
1. Zróżnicowana grupa protein, rozpuszczalnych mediatorów, umożliwiaja komunikacę pomiędzy komórkami układu:
a)immunologicznego
b)hematologicznego
c)neurologicznego
2. Znanych jest około 60 cytokin, w większości działających na, i produkowanych przez LEUKOCYTY. Są one mediatorami odczynów zapalnych i immunologicznych. Ponadto uczestniczą w procesach tworzenia krwi i zasklepiania ran.
3. Cytokiny nazywane bywają hormonami układu immunologicznego, hormonami nie są, gdyż:
a)pojedyncza cytokina może byc produkowana i wydzielana przez kilka różnych typów komórek,zaś hormon produkowany jest przez wielokomórkowe, anatomicznie wyróżnialne gruczoły
b)cytokiny mogą działac na wiele typów komórek - DZIAŁANIE PLEJOTROPOWE
c)cytokiny są produkowane z myślą o działaniu lokalnym,zaś hormony działają na komórki odległe (AUTOKRYNNE - działanie na komórki produkujące hormon, PARAKRYNNE - na komorki sąsiadujące)
d)wyjątek - EPO - erytropoetyna produkowana przez nerki i wątrobę, a działająca w szpiku kostnym jako promotor produkcji erytrocytów. Zaliczana do cytokin, ale jest hormonem.
4. Termin cytokiny - lata 70-te, określenie polipeptydowych czynników wzrostu, jakimi były wówczas INTERFERONY (IFN) I INTERLEUKINY (IL).
5. Klasyfikacja oparta o typ komórek produkujących cytokiny:
a)LIMFOKINY - białka produkowane przez limfocyty (np. IL-2, INF-gama)
b)MONOKINY - białka produkowane przez monocyty (np. TNF-alfa)
6. Klasyfikacja oparta o specyficzne działanie biologiczne:
a)TNF - wykazuje działanie cytotoksyczne względem kom. nowotworowych
b)CSF - czynniki stymulujące powstawanie kolonii - przyspieszają wzrost leukocytów
7. Zarówno klasyfikacja oparta o typ komórek produkujących cytokiny, jak i sposób ich działania okazały się nieprecyzyjne, gdyż większośc cytokin produkowanych jest przez kilka typów komórek (interferon gama produkują limfocyty i monocyty)
8. Przykłdami braku spójności nomenklatury cytokin we wczesnych etapach rozwoju wiedzy na ich temat są nazwy używane uprzednio dla określenia IL-2:
a)pirogen endogenny
b)czynnik uwalniający neutrofiny
c)czynnik aktywujący limfocyty B
d)czynnik proliferacji tymocytów
e)czynnik proliferacji osteoblastów
f)czynnik indukujący proteolizę komórek mięśniowych
g)czynnik kataboliczny
9. Dopiero razwój TECHNOLOGII REKOMBINACJI DNA umożliwił produkcję i badanie struktury cytokin oraz zrozumienie roli białek regulacyjnych w organizmie:
a)produkcja cytokin umożliwiła badanie struktury, a także funkcji ich receptorów
b)analiza genów cytokin - określenie ewolucyjnych zalężności pomiędzy tymi białkami
c)wykrycie mRNA cytokin i mRNA receptorów cytokin pozwoliło na identyfikacę wszystkich źródeł i komórek docelowych poszczególnych cytokin.
d)opanowanie technologii hybrydoma umożliwiło zastosowanie przeciwciał monoklonalnych do detekcji i oznaczania ilościowego cytokin
e)gene knockout studies - badania z użyciem zwierząt doświadczalnych pozbawionych genów kodujących białko cytokin umożliwiły dogłębne badanie ich działań fizjologicznych i patofizjologicznych.

B)INTERFERONY
1. Rodzina cytokin odkryta w 1957 r.
2. Interferon - cytokina zdolna do wpływania (interferowania) na infekcje wirusowe komórki
3. Organizm ludzki produkuje 3 klasy interferonów:
a)INTERFERON-ALFA (IFN-alfa)
b)INTERFERON-BETA (IFN-beta)
c)INTERFERON-GAMMA (IFN-gamma)
d)u przeżuwaczy odkryto INTERFERON-TAŁ (IFN-tał)
4. Inerferony wykazują szereg różnorodnych efektów biologicznych:
a)indukują odpornośc komórki na atak wirusa
b)regulują mechanizm odporności
c)regulują wzrost i różnicowanie wielu typów komórek
d)utrzymanie wczesnych etapów ciąży niektórych gatunków zwierząt
5. IFN-ALFA i IFN-BETA wykazują 30 % homologii sekwncji aminokwasów, łaczą się z tym samym receptorem oraz indukują podobne procesy biologiczne.
Zaliczane są do I GRUPY INTERFERONÓW
6. IFN-GAMMA jest ewolucyjnie różny,łączy się z odmiennym receptorem i powoduje odmienne efekty biologiczne, zaliczany jest do II GRUPY INTERFERONÓW.
7. Struktura i nazewnictwo interferonów:
a)znanych jest 16 interferonów alfa-15 zgrupy I IFN i 1 z grupy II IFN,które produkowane są przez limfocyty, monocyty, makrofagii, fibroblasty.
b)
> I IFN-ALFA - zbudowany z 166 aminokwasów, masa 19-20 kDa (w zależności od stopnia glikozylacji)
> II IFN-BETA - 172 aminokwasy
c)Interferony te są numerowane, np. IFN-alfaA, IFN-alfaB, IFN-alfa7, IFN-alfa8, IFN-alfa2B itd
-Przyjmuje się kilka nazewnictw dla tego samego białka: IFN-alfa7 jest identyczny z IFN-alfaI1.
8.
Interferony beta - produkowane są przez fibroblasty, zawierają 166 aminokwasów o masie 20 kDa, wykazano 30 % homologii z IFN-alfa
Interferon gamma - interferon immunologiczny, wyizolowany z limfocytów T obwodowej krwi ludzkiej, jego synteza w limfocytach indukowana jest przez kontakt z antygenem, a także pod wpływem IL-2; dojrzały polipeptyd sklada się z 143 aminokwasow o masie 17 kDa.
9. Produkcja interferonow:
a)izolacja z ludzkich leukocytow - metoda nieopłacalna i prowadzaca do uzyskania białek o czystości 1 %.
b)hodowle tkankowe - ludzkie komorki limfoblastyczne.
Namnażanie w fermentatorach,gdzie po zadaniu hodowli ptasim wirusem Sendali następuje produkcja IFN-alfa (8 podtypów)
c)technika rekombinowanego DNA - klonowanie i ekspresja genów kodujących IFN w różnych systemach:
-Escherichia coli (Procariota, ale one nie glikozylują białek, produkt nieglikozylowany, ale interferony glikozylowane mają te same właściwości,co interferony nieglikozylowane)
-grzyby
-drożdże
-inne komórkowe CHO
-komórki nerek małp
d)synteza chemiczna - tzw. metoda fazy stałej. Tym sposobem R. Bruce Merrifield otrzymał interferon,który wykazywał aktywnośc przeciwwirusową.
10. Zastosowanie interferonów w lecznictwie:
a)INTERFERON-ALFA
-rhIFN-alfa2a - ROFERONA
-rhIFN-alfa2b - INTRON A
-IFNan 3 - ALFERON A - injection - mieszanina 8-14 interferonów
Wskazania dla których IFN zostały zarejestrowane:
> działanie antyproliferacyjne - wzrost aktywności komorek NK i limf. T
-białaczki
-rak nerek
-czerniak złośliwy
-mięsak Kaposiego związany z AIDS
> działanie przeciwwirusowe - wzrost produkcji enzymu RNAzy
-chroniczne zapalenie wątroby typu B, D
-żółtaczka typu C
-grzybice
b)INTERFERON-BETA
> preparaty:
-BETASERON
-BETAFERON - liofilizowany proszek z dekstrozą i ludzką albuminą; roztwór do injekcji przygotowuje się bezpośrednio przed użyciem
> wskazania
-Sclerosis multiplex (SM) - stwardnienie rozsiane
-choroby o podłożu autoimmunologicznym,w których limfocyty i makrofagii wpółpracują w niszczeniu mieliny; interferon-beta hamuje wydzielanie innych cytokin: IFN-alfa, które są zaangażowane w proces patogenezy SM i RZS.
c)INTERFERON-GAMMA
> preparat
-ACTIMUME - postac iniekcji podskórnych 3 x w tygodniu.
>zastosowanie
-trąd
-leiszmanioza
-Chronic Granulomatus Disease - ziarnica chroniczna - choroba o podłożu autoimmunologicznym, polega na upośledzeniu funkcji fagocytów;
chorzy cierpią na powtarzające się infekcje spowodowane przez bakterie protozoa; lek przywraca komórką fagocytującym zdolnośc do wytwarzanaia silnie reaktywnych substancji, H2O2, HClO4, NO, które są śmiertelne dla patogenow; pobudza także aktywnośc: limf. B, limf. T, komórek NK.
d)INTERFERON-TAŁ
(TROPOBLASTYNA)
>produkowany przez TROPOBLAST - zewnętrzoną warstwę komórek otaczających zarodek we wczesnych stadiach ciąży.
>w naturze służy ochronie i utrzymaniu zarodka przy życiu. Ponieważ jest mniej toksyczny od innych interferonów, może w przyszłości byc użyty do leczenia zaburzeń okresu ciąży.
11. Działania uboczne interferonów:
a)objawy grypopodobne (podawac paracetamol)
b)niepokój, chwiejnośc emocjonalna
c)depresja
d)zaburzenia menstruacyjne
12. LECZENIE CHRONICZNEGO ZAPALENIA WĄTROBY TYPU C (HCV):
1. HCV dotyka około 170 mln osób na świecie.
Najskuteczniejsza terapia polega na podawaniu biofarmaceutyku - interferonu alfa wraz z leczeniem syntetycznym - ryboflawiną
2. Preparaty lecznicze:
a)interferon (IFN-alfa) syntetyczny - INFERGEN
b)interferony modyfikowane:
>PEGINTRON A
(IFNalfa-2B)
>VIRAFERONPEG
(IFNalfa-2B)
>PEGASYS
(IFNalfa-2A)
c)REBETVON
(kombinacje IFNalfa-2B z rybowiryną)
Interferon IFNbeta stosowany
13. LECZENIE STWARDNIENIA ROZSIANEGO:
(SM - SCLEROSIS MULTIPLEX)
a)AVONEX
(IFNbeta-1A)
b)REBIF
(IFNbeta-1A)
14. MODYFIKACJE BIOFARMACEUTYKÓW (PRODUKTÓW BIAŁKOWCH) POLIMEREM SYNTETYCZNYM:
1. Niektóre białka posiadają eksponowaną LIZYNĘ, której grupa NH2 jest reaktywna i podatna na reakcje alkilowania i acylowania.
2. Możliwośc wytworzenia trwałego wiązania C-N z syntetycznym polimerem jest wykorzystywana w produkcji biofarmaceutyków o korzystniejszych właściwościach farmakokinetycznych:
a)polimer - odporny na działanie enzymów proteolitycznych, okres półtrwania KONJUGATU (białka modyfikowanego-produkt substytucji nukleofilowej) wydłuża się z 4h (dla interferonu) do około 15-25h (konjugatu)
b)polimer wytwarza nową "powierzchnię", która może maskowac antygenowe właściwości białka, chroniąc je przed inaktywacją przez przeciwciała obecne w krwioobiegu
c)korzystny profil farmakokinetyczny wyraża się wzrostem rozpuszczalności konjugatu w środowisku wodnym-możliwośc zastosowania w formie injekcji
3. Cenę jaką płacimy za poprawę właściwości farmakokinetycznych jest obniżenie aktywności biologicznej leku.
4. Modyfikacja białek za pomocą PEG:
PEG=ang. Polyethylene Glycol=Glikol polietylenowy.
mPEG - glikol monometoksypolietylenowy

a)synteza odczynnika kondensującego:
b)aktywacja mPEG za pomocą odczynnika kondensacyjnego
c)sprzęganie z grupą aminową lizyny:
atak nukleofilowy na biofarmaceutyk z wolną grupą aminową lizyny = KARBAMINIAN (KONJUGAT)
Całośc dzieje się na kolumnie chromatograficznej - przyłączenie kolejnych aminokwasów i wymywanie produktów ubocznych. Tak otrzymano syntetyczny interferon i interferon modyfikowany glikolem w celu modyfikacji właściwości farmakokinetycznych.

C)INTERLEUKINY
(Inter leukocyte-cytokina komunikująca białe krwinki)
1. Wg WHO-IVIS (International of Immunologic Societies) znanych jest około 20 interleukin oznaczanych symbolami: IL-1-IL-20. Masa 8-70 kDa.
2. Warunkiem wpisania polipeptydu na listę interleukin jest:
a)określenie sekwencji aminokwasów, sklonowanie i ekspresja odpowiedniego genu
b)białko nie może byc częścią rodziny związków,które działają poza systemem immunologicznym
c)białko nie może byc właściwiej opisane przez inną nazwę
3. Interleukiny są glikozylowanymi (wyjątek - IL-1) polipeptydowymi czynnikami regulatorowymi.
4. Większośc interleukin jest produkowana przez kilka rożnych typów komórek, np. :
a) IL-1 produkuje 17 typów komórek
b) IL-8 10 różnych typów komórek
c) IL-2, IL-13, IL-9 produkują wyłącznie limfocyty T
5. Znane interleukiny:

INTERLEUKINA PRODUCENT DZIAŁANIE

a) IL-1alfa, IL-1beta makrofagii stany zapalne

b) IL-2 limfocyty aktywacja limfocytów T

c) IL-3 limfocyty, eozynofil hemopoeza

d) IL-4 limfocyty, inne wrost limfocytów B, T

e) Il-5 limfocyty, eozynofil wzrost eozynofilów

f) IL-6 monocyty, makrofagi reakcje ostrj fazy

g) IL-7 kom. stromalne wrost limfocytów B, T

h) IL-8 makrofagi, fibroblasty chemotaksja neutrofilów

i) IL-9 limfocyty T wzrost limfocytów T

j) IL-10 limfocyty T(?), B, keratynocyty wzrost lmfocytów B

k) IL-11 szpik kostny, fibroblasty kofaktor hemopoezy

l) IL-12 makrofagii, limfocyty B indukcja odpowiedzi immunologicznej

m) IL-13 limfocyty Th T-CD8 wzrost limfocytów B

6. Interleukiny działają za pośrednictwem specyficznych receptorów zlokalizowanych na powierzchni komórek.
Bodziec przenoszony jest do wnętrz komórki, gdzie następuje fosforylacja tyrozyny, seryny lub treoniny.
Mogą też powodowac wzrost wewnątrzkomórkowego stężenia jonów wapnia Ca 2+.
Regulują procesy wzrostu komórek normalnych i rakowych, wszystkie aspekty odpowiedzi immunologicznej oraz stany zapalne.
7. Przykład - procesy stymulowane przez IL-1:
a)synteza IL-2 i receptorów dla niej przez limfocyty B
b)produkcja przeciwciał przez limfocyty B
c)wydzielanie G-CSF, GM-CSF, M-CSF (kolonie granulocytów, granulocytów i makrofagów, makrofagów)
d)powstawanie neutrofilów i monocytów
e)chemotaksja neutrofilów i monocytów
f)wzmożenie cytotoksyczności komórek XI
g)wzmożenie produkcji kolagenazy w błonie maziowej stawow
h)synteza białek ostrej fazy w wątrobie
i)reabsorpcja i przebudowa kości
j)katabolizm w kom. mięśniowych
k)wzrosttemperatury ciała, sennośc, jadłowstręt
8. Właściwości IL-1:
a)działanie plejotropowe
b)śródbłonek - aktywaccja, przyleganie
c)hemopoeza - granulocytoza - aktywacja
d)limfocyty B - przeciwciała
e)limfocyty T - IL-2, IFNgamma, inne
f)mózg
9. Pomimo ewentualnego braki specyficznego działania interleukin mogą one zostac zastosowane w lecznictwie.
10. Przykład - IL-1 - znajduje się w fazie badań klinicznych pod kątem zastosowania jako:
a)lek radioochronny - dzięki stymulacji procesu krwiotworzenia i zdolności do przyspieszenia procesu gojenia ran
b)lek przeciwnowotworowy - dzięki stymulacji procesu tworzenia i chemotaksji neutrofilów, monocytów, wzmagania produkcji przeciwciał przez limfocyty B i aktywacji komórek NK
c)lek przyspieszający gojenie ran - stymulowanie proliferacji fibroblastów, reabsorpcja i przebudowa kości
11. Interleukina-2
a)znana wcześniej jako czynnik wzrostu limfocytów ( TC GF=T cell growth factor), obecnie uważana jest za centralny molekularny przełącznik aktywujący większośc aspekt odpowiedzi immunologicznej.
b)Jest pojedynczym łańcuchem polipeptydowym zawierającym 133 aminokwasy o masie około 15-20 kDa - w zależności od stopnia glikozylacji
c)produkowana wyłącznie przez limfocyty T w odpowiedzi na aktywację przez antygeny i mitogeny
d)powoduje:
-wzrost
-różnicowanie
-aktywację
limfocytów T, B, makrofagów, monocytów, kom. LAK, kom. NK
e)działa za pośrednictwem receptorów powierzchniowech