5.10. Клітинна інженерія. Використання культур клітин рослин для отримання лікарських засобів. Гібридомна технологія для одержання моноклональних антитіл. Напрямки використання моноклональних антитіл

Клітинна інженерія - метод конструювання клітин нового типу на основі їх культивування, гібридизації та реконструкції. За допомогою клітинної інженерії вдається поєднати геноми різних видів (навіть тих, що належать до різних царств). Клітинну інженерію використовують для вирішення багатьох теоретичних проблем біології, промислової мікробіології, а також біотехнології, наприклад, використання гібридом для отримання моноклональних антитіл, які використовують у медицині та інших галузях науки і виробництва.

Клітинна інженерія пов’язана зі стерилізацією рослинних тканин та органів, їх ізолюванням і вирощуванням в умовах in vitro на спеціальних поживних середовищах. Клітинні суспензії широко застосовуються для отримання вторинних метаболітів, які мають практичне значення для фармацевтичної промисловості (антибіотики, алкалоїди, глікозиди, для промислового вирощування клітинної біомаси, з якої отримують білкові, вітамінні, ферментні препарати, Використовують з метою отримання лікарських речовин широко використовуються суспензійні культури клітин таких видів рослин, як женьшень, наперстянка шерстиста, раувольфія зміїна, беладона.

Отримання гібридомні клітин – гібридом. Одна клітина спеціалізована, її зливають з клітиною, що безупинно ділиться. Основні передумови виникнення гібридомної технології: навчилися отримувати мієломи, адаптація клітин поза поживним середовищем;основи методу соматичної гібридизації рослинних клітин розроблені. Мієломи – пухлини, нащадки однієї клітини, здатні синтезувати певні речовини. Отримують шляхом введення певних речовин мишам або щурам. Використовують не всі лінії мишей, а тільки: імбридні миші Balb/c; щурячі лінії Lou/c. Для отримання потрібно мати пухлинні клітини та клітини, що здатні синтезувати антитіла. Злиття: вірус Сендай, поліетиленгліколь, фізичне зливання (електропорація).

Проблемою є відбір в реакційній суміші гібридом них клітин. Для цього використовують ГАТ – систему. Вихідні клітини мутантні за одним з ферментів, що потрібен для синтезу ДНК по основному та обхідному шляху. Гібридомна клітина нормально культивується на ГАТ – середовищі, всі інші клітини гинуть. Етапи культивування МКАТ: підготовка середовища; переведення в активний стан; підготовка клітин до злиття; процес злиття; відбір специфічних клонів;клонування відібраних клітин та масове напрацювання;- отримання культуральної рідини (асцита), що містить антитіла. 3 - 4 місяці триває отримання МКАТ, середовище RPMI 1640, середовище Ігла.

Моноклональні антитіла використовують:

1) для ідентифікації певного гормону, вірусних або бактеріальних антигенів, антигенів групи крові та тканниних антигенів;

2) для визначення доз ліків;

3) для «впізнавання» злоякісних пухлин товстої та прямої кишки, діагностики деяких форм раку щитовидної залози, епітеліальної форми раку.

4) для виділення біологічно активних речовин (білків, гормонів, токсинів) із складних сумішей;

5) для нейтралізації дії лімфоцитів, що відповідають за відторгнення трансплантанту, а також аутоантитіл, які утворюються при аутоімунних захворюваннях (деякі форми діабету, розсіяний склероз, ревматичні хвороби).

6) у поєднанні з лікарськими препаратами моноклональні антитіла можуть значно посилювати ефективність дії останніх на клітини-мішені, дозволяючи при цьому уникати серйозних побічних явищ, які, як правило, супроводжують хіміотерапію раку.

7) для діагностики та лікування захворювань, які викликаються патогенами, перш за все мікроорганізмами та їх токсинами.

8) для діагностики вагітності, виявлення схильності до діабету, ревматоїдного артриту, спадкових захворювань.