Przeciwciała monoklonalne powstają z hybrydomów, czyli komórek utworzonych poprzez połączenie dwóch różnych komórek – limfocytu B oraz szpiczaka (raka wywodzącego się z limfocytów B). Hybrydoma zachowuje cechy obu komórek, z których została stworzona. Może dzięki temu wytwarzać swoiste przeciwciała i mnożyć się w nieskończoność.
Przeciwciała monoklonalne i poliklonalne – różnice
Przeciwciała monoklonalne nie występują naturalnie w ludzkim organizmie, w przeciwieństwie do przeciwciał poliklonalnych. Są wytwarzane in vitro i wprowadzane do organizmu w ramach terapii m.in. chorób nowotworowych.
Przeciwciała poliklonalne mają mniej precyzyjne działanie niż przeciwciała monoklonalne, bo wiążą różne epitopy i przez to wpływają na wiele antygenów jednocześnie. Przeciwciała monoklonalne wiążą się z konkretnymi antygenami.
Otrzymywanie przeciwciał monoklonalnych
Przeciwciała monoklonalne są wytwarzane przez hybrydomy. Hybrydoma to komórka powstała ze sztucznego połączenia limfocytów B o konkretnej swoistości oraz uszkodzonego szpiczaka, który wywodzi się także z limfocytów B. Szpiczak jest rezultatem tego, że w organizmie wytwarza się białko monoklonalne, które powoduje choroby z grupy złośliwych gammapatii monoklonalnych.
Limfocyty B o określonej swoistości pobiera się od myszy i humanizuje je, czyli sprawia, że będę miały w około 90 procentach strukturę ludzką. Używa się także łatwiejszych do uzyskania związków chimerycznych, czyli zawierających około 70 procent struktury ludzkiej i 30 procent mysiej. Żeby uzyskać swoiste limfocyty, najpierw do mysiego organizmu wszczepia się antygen, przeciwko któremu mają działać przeciwciała, lub miesza pobrane komórki z tym antygenem in vitro (na szkle).
Wybór komórek szpiczaka odpowiednich do przeprowadzenia fuzji powinien przebiegać zgodnie z założeniami:
- przydatne są tylko takie komórki, które nie wytwarzają przeciwciał albo wytwarzają tylko ich łańcuch ciężki,
- komórki szpiczaka należy uszkodzić, by miały defekt metaboliczny, np. by nie produkowały niektórych enzymów.
Wybrane limfocyty B i komórki szpiczaka miesza się, dodając do nich substancje ułatwiające połączenie błon komórkowych. Powstałe zawiesiny rozcieńcza się, a uzyskane hybrydomy rozmieszcza się w mikropłytkach dołkowych. Jeśli zaczynają wytwarzać żądane przeciwciała, nadają się do użytku.
Zastosowanie przeciwciał monoklonalnych: diagnostyka i leczenie raka
Przeciwciała monoklonalne mają zastosowanie głównie w leczeniu chorób nowotworowych, w tym ostrej białaczki szpikowej. Zastosowanie przeciwciał monoklonalnych w diagnostyce polega na możliwości określenia konkretnych białek w badanym materiale (test immunoenzymatyczny, ELISA) oraz zastosowaniu metod radioimmunologicznych. Służą do oznaczania stężenia hormonów, markerów nowotworowych, autoprzeciwciał (w chorobach autoimmunologicznych) i swoistych przeciwciał klasy IgE oraz leków i innych związków w organizmie.
Swoistość przeciwciał monoklonalnych pozwala na ich zastosowanie w leczeniu onkologicznym. Terapie celowane mogą być przeprowadzane dwojako:
- przeciwciała monoklonalne mogą być „zaprogramowane” tak, by otaczały komórki rakowe i uniemożliwiały ich funkcjonowanie, powodując obumieranie tych komórek lub zatrzymując postęp choroby; w tym samym czasie mogą pobudzać do pracy układ immunologiczny, który tę walkę będzie wspierał;
- przeciwciała monoklonalne można łączyć z radioizotopami, toksynami lub lekami cytostatycznymi – pozwala to na precyzyjne leczenie nowotworów.
Połączenie przeciwciał monoklonalnych z radioizotopami pozwala na przenikanie promieniowania gamma i beta do komórek rakowych i w ten sposób ich niszczenie. Sprzężenie przeciwciał monoklonalnych z lekami lub toksynami w mniejszym stopniu niż tradycyjne metody leczenia dotyka zdrowych tkanek w organizmie, wykorzystywane w terapii substancje lecznicze trafiają bezpośrednio do komórek nowotworowych.
Tą metodą leczy się chłoniaki nieziarnicze, przewlekłą białaczkę limfocytową, raka jelita grubego, raka piersi, ostrą białaczkę szpikową, nowotwory płaskonabłonkowe głowy i szyi, niedrobnokomórkowego raka płuc, raka nerki, czerniaka i guzy lite.
Przeciwciała monoklonalne wykorzystywane są również w leczeniu reumatoidalnego zapalenia stawów, łuszczycy plackowatej, choroby Crohna, osteoporozy, w terapii stwardnienia rozsianego czy zwyrodnienia plamki żółtej (AMD) i astmy. Używa się ich też w transplantologii – w profilaktyce i leczeniu odrzucenia przeszczepów.
Bibliografia:
1. K. Adamczyk, Przeciwciała monoklonalne: odkrycie i zastosowanie, Prace Naukowe Akademii im. Jana Długosza w Częstochowie, seria Chemia i ochrona środowiska, 2009, XIII, s. 85-100;
2. B. Powroźnik, P. Kubowicz, E. Pękala, "Przeciwciała monoklonalne w terapii celowanej";
3. Terapia przeciwciałem monoklonalnym;
4. K. Sosińska-Mielcarek, J. Jassem, Przeciwciała monoklonalne w leczeniu nowotworów litych, Onkologia w Praktyce Klinicznej, 2005, t. 1, nr 4, s. 225-232;