Тема 3. Гибридомы

1. Моноклональные антитела.

Моноклональные антитела - антитела, вырабатываемые иммунными клетками, принадлежащими к одному клеточному клону, то есть произошедшими из одной клетки-предшественницы. Моноклональные антитела распознают и связывают антигены для распознавания специфических эпитопов, которые обеспечивают защиту против болезнетворных организмов. Моноклональные антитела связывают различные белки, которые влият на активность клеток, такие как рецепторы или другие белки, представленные на поверхности нормальных и раковых клеток. Специфичность моноклональных антител позволяет им связывать раковые клетки и, взаимодействуя с цитотоксическими агентами, такими как сильная радиоактивы, разрушают раковые клетки, не повреждая здоровые.

Раковые клетки, которые способны реплицироваться бесконечно, сливаются с клетками млекопитающих, которые продуцируют специфические антитела, что приводит к образованию гибридом, постоянно продуцирующих антитела. Эти антитела называют моноклональными, которые происходят из одного типа клеток, т.е. из клеток-гибридом. Антитела, получаемые с помощью традиционных методов, получают из клеток различного типа и называют поликлональными.

Моноклональные антитела искусственно производят против специфических антигенов, для связи с антигенами-мишенями. Лабораторное производство моноклональных антител, основанное на получении антигенов из одной клетки, позволяет получать идентичные друг другу моноклональные антитела. При слиянии культур миеломных клеток с антителами клеток селезенки млекопитающих образуются гибридные клетки/ гибридомы, которые производят моноклональные антитела в большом количестве. Слияние клеток приводит к образованию двух типов клеток, один тип способен расти постоянно, другой тип способен производить чистые антитела в больших количествах. Гибридные клетки производят только одно лучшее антитело, более чистое, чем поликлональные антитела, получаемые с помощью традиционных методик. Моноклональные антитела являются гораздо более эффективными методами, чем традиционные методы лечения, поскольку эти методики воздействуют не только на инородную субстанцию, но и на собственные клетки организма, что вызывает сильные побочные эффекты. Моноклональные антитела взаимодействуют только с инородными антителами/ клетками-мишенями, не оказывая или оказывая минимальные побочные эффекты. Присутствие большого количества специфических моноклональных антител в крови говорит о присутствии в организме аномального белка. Как правило, этот белок может быть обнаружен в процессе клинического обследования и идентифицирован с помощью скринингового анализа крови, например, с помощью белкового электрофореза. Источником аномального производства моноклональных антител является популяция плазматических клеток в костном мозге.

2. Области применения моноклональных антител

Применение моноклональных антител. Для многих исследований, связанных с изучением биологических структур (низкомолекулярные биорегуляторы, гормоны, макромолекулы, дифференцировочные маркеры клеток и др.), большую ценность представляют реагенты, способные специфически взаимодействовать с данной структурой. Именно этим объясняется большое распространение имуннологических методов, связанных с использованием антител в различных областях биологии и медицины. Иммунная система вырабатывает специфические антитела на огромное множество антигенов. В настоящее время моноклональные антитела находят все более широкое применение, однако нужно заметить, что вопрос о выборе между моноклональными антителами и поликлональными сыворотками должен определяться конкретными задачами исследования. Например, вследствие высокой специфичности моноклональных антител они могут не обнаруживать некоторые антигенные детерминанты у родственных микроорганизмов. Кроме того, моноклональное происхождение антител фактически в большинстве случаев исключает эфоректорные функции, связанные с множественными сшивками антигенов, такие как фиксация комплемента и иммунная преципитация.

С помощью моноклональных антител возможно выделение био­логически активных веществ (белков, гормонов, токсинов) из сложных смесей. Например, при использовании иммуноадсорбции для очистки интерферона был получен препарат высочайшей степени очистки (до 99 %). Только после одного пассажа через колонку с иммобилизованными моноклональными антителами препарат очищался в 5 000 раз! Можно использовать моноклональные антитела и в качестве меток для точной идентификации специализированных клеток, например нейронов. Существует также технология использования моноклональных антител для изучения клеточных мембран, по­зволяющая выделять мембранные белки в чистом виде и измерять их биологическую активность. Моноклональные антитела можно использовать как в качестве стандартного реагента для обнаружения определенных молекул на клеточной мембране, так и для разделения популяции клеток, несущих на поверхности разные антигены.

Кроме того, с помощью моноклональных антител можно со­здавать высокоспецифичные вакцины, особенно против опреде­ленных вирусных штаммов и паразитов. Моноклональные антите­ла способны также к нейтрализации лимфоцитов, ответственных за отторжение трансплантата и аутоантител, образующихся при аутоиммунных заболеваниях (некоторые формы диабета, рассе­янный склероз, ревматические болезни). В сочетании с лекарствен­ными средствами они могут значительно усиливать эффективность действия последних на клетки-мишени, позволяя избегать серь­езных побочных явлений, весьма обычных, например при химио­терапии рака. Недавно получены моноклональные антитела, названные ESK1, которые могу стать терапевтическим средством для широкого спектра раковых заболеваний, сопровождающихся гиперэкспрессией онкобелка WT1. ESK1 были разработаны так чтобы имитировать функции Т-клеточного рецептора, способного распознавать белки, находящиеся внутри клетки, после того как фрагменты этих белков попали на поверхность клетки. Когда Т-клетка распознает аномальные пептиды, она убивает больную клетку. Точно так же ведет себя ESK1. ^[3]