Vitro и имплантировать в матку других животных. Эта технология применя-

ется в животноводстве для получения монозиготных близнецов. Разработан

новый метод, основанный на способности индивидуальных клеток раннего

эмбриона развиваться в нормальный плод. Клетки эмбриона разделяют на

несколько равных частей и трансплантируют реципиентам. Это позволяет

размножать различных животных ускоренным путем. Манипуляции на эм-

брионах используют для создания эмбрионов различных животных. Подход

позволяет преодолеть межвидовой барьер и создавать химерных животных.

Таким образом получены, например, овце-козлиные химеры.

Наиболее перспективным направлением клеточной инженерии являет-

ся гибридомная технология. Гибридные клетки (гибридомы) образуют-

ся в результате слияния клеток с различными генетическими программа-

ми, например, нормальных дифференцированных и трансформированных

клеток. Блестящим примером достижения данной технологии являются

гибридомы, полученные в результате слияния нормальных лимфоцитов и

миеломных клеток. Эти гибридные клетки обладают способностью к син-

тезу специфических антител, а также к неограниченному росту в процессе

культивирования.

В отличие от традиционной техники получения антител, гибридомная

техника впервые позволила получить моноклональные антитела (антитела,

продуцируемые потомками одной-единственной клетки). Моноклональные

антитела высокоспецифичны, они направлены против одной антигенной

детерминанты. Возможно получение нескольких моноклональных антител

на разные антигенные детерминанты, в том числе сложные макромолекулы.

Моноклональные антитела в промышленных масштабах получены

сравнительно недавно. Как известно, нормальная иммунная система спо-

собна в ответ на чужеродные агенты (антигены) вырабатывать до миллио-

на различных видов антител, а злокачественная клетка синтезирует только

антитела одного типа. Миеломные клетки быстро размножаются. Поэтому

культуру, полученную от единственной миеломной клетки, можно под-

держивать очень долго. Однако невозможно заставить миеломные клетки

вырабатывать антитела к определенному антигену. Эту проблему удалось

решить в 1975 г. Цезарю Мильштейну. У сотрудников Медицинской на-

учно-исследовательской лаборатории молекулярной биологии в Кем-

бридже возникла идея слияния клеток мышиной миеломы с В-

лимфоцитами из селезенки мыши, иммунизированной каким-либо специ-

фическим антигеном. Образующиеся в результате слияния гибридные

клетки приобретают свойства обеих родительских клеток: бессмертие и

способность секретировать огромное количество какого-либо одного ан-

титела определенного типа (рис. 4.5). Эти работы имели огромное значе-

ние и открыли новую эру в экспериментальной иммунологии.

141

В 1980 г. Карло М. Кроче с сотрудниками (США) удалось создать ста-

бильную, продуцирующую антигены, внутривидовую человеческую гиб-

ридому путем слияния В-лимфоцитов миеломного больного с перифери-

ческими лимфоцитами от больного с подострым панэнцефалитом.

Основные этапы получения гибридомной техники следующие. Мышей

иммунизируют антигеном, после этого из селезенки выделяют спленоци-

ты, которые в присутствии полиэтиленгликоля сливают с дефектными

опухолевыми клетками (обычно дефектными по ферментам запасного

пути биосинтеза нуклеотидов – гипоксантина или тиамина). Далее на се-

лективной среде, позволяющей размножаться только гибридным клеткам,

проводят их отбор. Питательную среду с растущими гибридомами тести-

Антиген

Антиген

Антитело

Анти-

сыворотка

Смесь

антител

Моноклональные антитела

Антигенная

детерминанта

Селезенка

Слияние

Лимфоциты

Лимфоциты

Миеломные

клетки

Гибридные

миеломные

клетки

А Б

Клон 1 Клон 2 Клон 3 Клон 4

Рис. 4.5. Схема продукции моноклональных антител гибридомой,

образованной лимфоцитами и миеломными клетками (по Г. Фаффу, 1984).

А – антиген с 4 антигенными детерминантами на поверхности; после инъекции антигена лимфоциты мыши

продуцируют 4 типа антител; антисыворотка из крови мыши содержит смесь антител; Б – лимфоциты

сливаются с миеломными клетками; гибридные клетки (источник чистых антител) клонируют.

142

руют на присутствие антител. Положительные культуры отбирают и кло-

нируют. Клоны инъецируют животным с целью образования опухоли,

продуцирующей антитела, либо наращивают их в культуре. Асцитная

жидкость мыши может содержать до 10–30 мг/мл моноклональных анти-

тел.

Гибридомы можно хранить в замороженном состоянии, и в любое вре-

мя вводить дозу такого клона в животное той линии, от которой получены

клетки для слияния. В настоящее время созданы банки моноклональных

антител. Антитела применяют в разнообразных диагностических и тера-

певтических целях, включая противораковое лечение (таблица 4.1).

Эффективным способом применения моноклональных антител в тера-

пии является связывание их с цитоксическими ядами. Антитела, конъюги-

рованные с ядами, отслеживают и уничтожают в макроорганизме раковые

клетки определенной специфичности.

Таким образом, клеточная инженерия является эффективным способом

модификации биологических объектов и позволяет получать новые цен-

ные продуценты на органном и также клеточном и тканевом уровнях.

Т а б л и ц а 4 .1

Возможные области и способы применения антител (по И. Хиггинсу, 1988)

Область медицины Способ применения

Анализ Структурные зонды для идентификации

поверхностных особенностей клеток

Диагностика Наборы реактивов для диагностики беременности

Выявление эстрогенных рецепторов для диагностики

рака молочной железы

Иммунодиагностика Точное определение количества специфических антигенов

Иммуноочистка Очистка антигенов (например, интерферона)

Терапия Направленный перенос токсинов в раковые клетки,

инактивация ядов, пассивная иммунизация,

лечение аутоиммунных болезней

143