Моноклональні антитіла і гібридом на технологія

Традиційний спосіб одержання антитіл

Традиційно для одержання антитіл використовуються тварини (кролики, кози, барани), яким вводиться антиген. На появу в крові чужорідного антигену імунна система тварин реагує активацією розмноження В-лімфоцитів, в яких розпочинається біосинтез антитіл.

Але антиген — це не вся молекула біополімера, а антигенними є лише його окремі «активні» ділянки, так звані антигенні детермінанти або епітопи, яких на поверхні антигену може бути дуже багато. Кожен із епітопів у складі молекули того чи іншого антигену індукує синтез В-клітинами імунної системи специфічних антитіл проти себе, тобто при імунізації тварини виробляються різні за специфічністю антитіла. За сучасними даними різноманітність антитіл сягає 10⁷. Це означає, що організм тварини здатний синтезувати і секретувати у кровоток не менше 10 млн молекул антитіл, які специфічно взаємодіють з різними антигенними детермінантами.

Синтезовані антитіла за допомогою своїх функціонально активних груп (рецепторів) розпізнають розміщені на поверхні молекули антигену епітопні ділянки і взаємодіють з ними. Процес взаємодії приводить до прикріплення антитіла до відповідного епітопу антигену за допомогою рецепторів і утворення нейтралізуючого біологічну активність чужорідної речовини комплексу антиген-антитіло.

Синтез і секреція антитіл здійснюється спеціалізованим типом лімфоїдних клітин - В-лімфоцитами. У кожному В-лімфоциті синтезуються антитіла тільки одного типу, які здатні взаємодіяти лише з одним епітопом. У результаті утворюється стільки різних видів антитілоутворюючих В-клітин, скільки в антигена детермінант.

В організмі вищих хребетних міститься майже 10 млн різних ліній В-лімфоцитів, які сприймають сигнали від епітопів антигену і тільки з одного В-лімфоцита-попередника утворюється клон плазматичних клітин, які виробляють моноклональні антитіла. Але при утворенні антитіл навіть на один епітоп виникає стимуляція і розмноження різних клонів В-лімфоцитів, які синтезують різні антитіла. Таким чином, одержують гетерогенні антитіла в імунній сироватці (антисироватці), тобто суміш антитіл до різних епітопів. Такі антитіла називають поліспеци-фічними, а частіше - поліклональними.

Традиційним способом практично неможливо одержати моноспецифічні або моноклональні антитіла. Для цього необхідно розділити суміш антитіл або В-лімфоцити на окремі види.

Для одержання моноклональних антитіл проти певного епітопу антигену після імунізації тварини необхідно відповідну ан-титілоутворюючу плазматичну клітину ізолювати, а потім розмножити її за межами організму в клітинній культурі. Але перешкодою є нездатність плазматичних клітин, які виробляють антитіла, до розмноження і тривалого життя поза організмом, в умовах клітинної культури через генетично обумовлену обмеженість кількості поділів (50-100 поділів і клітина гине). Подолати цю перешкоду вдалося шляхом створення гібридної клітини (гібридоми), яка утворює певні антитіла.

Вчені звернули увагу на те, що клітини злоякісних пухлин кісткового мозку (мієлом) продукують величезну кількість аномальних імуноглобулінів (антитіл). Ці клітини мають здатність до необмеженого росту (тобто утворюють клони) і продуковані ними імуноглобуліни ідентичні за структурою. По суті це моноклональні антитіла, однак антиген, проти якого вони виробляються, невідомий.

Одержання гібридом. Спосіб одержання гібридом розроблено вченими Г. Келером і Ц. Мільстейном у Великій Британії в 1975 р. Перш ніж опублікувати результати досліджень, вони звернулися до британського уряду з пропозицією запатентувати гібридомні технології, але отримали відмову. Після цього результати були опубліковані у журналі Nature, а Велика Британія втратила право на відкриття, яке було визнане одним із найважливіших у період з 1970 по 1980 роки.

Вченим удалося одержати в умовах пробірки гібридому шляхом злиття клітин мієломи і антитілоутворюючих клітин (лімфоцитів) селезінки миші, імунізованої еритроцитами барана. Точність щодо кількості клітин мієломи не дуже важлива і їх співвідношення з клітинами селезінки може коливатися від 1:10 до 1:1. Гібридизація клітин здійснюється за допомогою поліетиленгліколю, який розчиняє оболонки клітин. Утворена гібридна клітина успадкувала від батьківських клітин їх корисні властивості. Як і вихідні лімфоцити, вона синтезує антитіла, а подібно до пухлинних клітин має здатність до практично нескінченного розмноження у клітинній культурі.

Заслуга Келера і Мільстейна полягає в тому, що вони примусили індивідуальну В-клітину (В-лімфоцит) виробляти антитіла поза організмом, в умовах культури клітин. Такі антитіла одержали назву моноклональних через те, що вони синтезуються нащадками однієї В-клітини, яка стала «безсмертною» завдяки гібридизації з пухлинною мієломною клітиною.

Одержання моноклональних антитіл. Моноклональні антитіла - це однорідні за хімічним складом, структурою і специфічністю антитіла, синтез яких здійснюється в клонованих гібридних клітинах (гібридомах).

Технологія одержання моноклональних антитіл включає такі етапи: І - імунізація тварин; II - гібридизація, підготовка клітин до злиття (фузії) та злиття; III - селекція - відбір гібридом., які утворюють антитіла потрібної специфічності; IV - клонувания гібридомних клітин; V - культивування - одержання культуральної рідини або асциту, які містять антитіла, і виділення антитіл. Вся процедура від початку імунізації тварин до виділення антитіл триває в середньому 3-4 місяці.

Біотехнологія виробництва моноклональних антитіл гарантує елімінацію пухлинних клітин, що не злилися, а також гібридів, утворених злиттям мієломних клітин і В-лімфоцитів.

Моноклональні антитіла мають величезні переваги над звичайними імунними сироватками, оскільки забезпечують унікальну специфічність, стандартність і високу точність досліджень, підвищують їх дозвільну спроможність та інформативність.

Один із суттєвих недоліків звичайних антисироваток є їх нестандартність. Від однієї тварини не можна одержати такої кількості антисироватки, якої б вистачило для тривалого використання, а різні тварини через індивідуальні відмінності синтезують до одного й того самого антигену різні за специфічністю і спектром гетерогенності антитіла. Гібридоми ж продукують необмежену кількість препарату з абсолютно стандартними властивостями, тому що хімічна гомогенність моноклональних антитіл не змінюється у процесі їх виробництва стабільним гібридомним клоном.

Поряд з безперечними перевагами моноклональні антитіла мають і недоліки, які створюють проблеми при їх практичному використанні. Вони нестабільні при зберіганні у висушеному стані, тоді як у суміші звичайних (поліклональних) антитіл завжди присутня група антитіл, стійких за вибраних умов зберігання. Отже, неоднорідність звичайних антитіл дає їм додатковий резерв стабільності при зміні зовнішніх умов, що відповідає одному з основних принципів надійності систем.

Моноклональні антитіла нерідко мають дуже низьку спорідненість з антигеном і надмірно вузьку специфічність. Це перешкоджає їх застосуванню проти мінливих антигенів, що характерно для інфекційних агентів і пухлинних клітин. Крім того, моноклональні антитіла на світовому ринку мають дуже високу вартість.

Читайте також:

<== попередня сторінка	\|	наступна сторінка ==>
Тема: Біотехнологія одержання моноклональних антитіл	\|	Застосування моноклональних антитіл

Не знайшли потрібну інформацію? Скористайтесь пошуком google:

Генерація сторінки за: 0.005 сек.