Μονοκλωνικά αντισώματα

Τα μονοκλωνικά αντισώματα (mAbs) είναι ένα νέο επίτευγμα στη μοριακή βιολογία, βρήκαν γρήγορα εφαρμογή στη θεραπεία πολλών ασθενειών και οι θεραπείες με τη χρήση τους δείχνουν πολλά υποσχόμενα αποτελέσματα. Αξίζει να μάθετε ποια είναι τα μονοκλωνικά αντισώματα και πόσες ασθένειες είναι χρήσιμα.

Πίνακας περιεχομένων

1. Παραγωγή μονοκλωνικών αντισωμάτων
2. Μονοκλωνικά αντισώματα στην ογκολογία
3. Μονοκλωνικά αντισώματα και αυτοάνοσες ασθένειες
4. Μονοκλωνικά αντισώματα: άλλες χρήσεις
5. Μονοκλωνικά αντισώματα στη εργαστηριακή διάγνωση
6. Μονοκλωνικά αντισώματα: Περιορισμοί θεραπείας

Τα μονοκλωνικά αντισώματα (mAbs - Μονοκλωνικά αντισώματα) οφείλουν το όνομά τους σε μια συγκεκριμένη προέλευση - παράγονται από μία γραμμή - έναν κλώνο Β λεμφοκυττάρων, οπότε είναι όλα ίδια και συνδέονται με το ίδιο αντιγόνο με την ίδια ισχύ - έχουν το ίδιο ίδια συγγένεια.

Το αντίσωμα είναι μια πρωτεΐνη που παράγεται από Β λεμφοκύτταρα, στόχος της είναι να καταπολεμήσει τα παθογόνα που έχουν εισέλθει στο σώμα μας.

Τα αντισώματα δημιουργούνται όταν ξένες ουσίες βρίσκονται στο σώμα. Αυτό συμβαίνει όταν τα Β λεμφοκύτταρα "μαθαίνουν" να παράγουν αντισώματα που στρέφονται εναντίον τους και στη συνέχεια "θυμούνται" το νέο παθογόνο για να το καταπολεμήσουν ξανά όταν έρχονται σε επαφή με αυτό.

Αυτά τα σωματίδια εκτελούν το καθήκον τους συνδέοντας σε μια συγκεκριμένη θέση σε έναν μικροοργανισμό, πιο συχνά στην κυτταρική μεμβράνη, ονομάζεται αντιγόνο.

Υπάρχουν τότε διαφορετικοί μηχανισμοί για την καταστροφή του παθογόνου:

• μικροοργανισμοί σκοτώνονται μετά την προσάρτηση μιας μεγάλης ποσότητας αντισωμάτων (επικάλυψη) επειδή επηρεάζουν τη λειτουργία της κυτταρικής μεμβράνης
• όταν το αντίσωμα είναι συνδεδεμένο, ενεργοποιείται το λεγόμενο σύστημα συμπληρώματος, το οποίο καταστρέφει άμεσα το παθογόνο
• πιο συχνά, η σύνδεση ενός αντισώματος δίνει ένα σήμα στα φαγοκυτταρικά κύτταρα να "καταβροχθίσουν" έναν δεδομένο μικροοργανισμό.

Τα αντιγόνα μπορούν επίσης να είναι, για παράδειγμα, ένζυμα, στην οποία περίπτωση η προσάρτηση του αντισώματος συνήθως οδηγεί σε απενεργοποίηση. Στο σώμα μας, έχουμε έναν αναρίθμητο αριθμό συνεχώς παραγόμενων αντισωμάτων ενάντια σε αμέτρητες ποσότητες αντιγόνων και η επαφή με νέα προκαλεί την παραγωγή αντισωμάτων εναντίον τους, οπότε αυτή η ομάδα αυξάνεται συνεχώς.

Πρέπει να θυμόμαστε ότι κάθε στέλεχος των Β λεμφοκυττάρων παράγει διαφορετικά αντισώματα που συνδέονται με διαφορετικά αντιγόνα. Ο αριθμός των ομάδων Β-κυττάρων είναι συνεπώς τόσο μεγάλος όσο πολλά αντιγόνα που το σώμα «θυμάται».

Παραγωγή μονοκλωνικών αντισωμάτων

Για την παραγωγή τέτοιων αντισωμάτων, είναι απαραίτητο να υπάρχει ένα Β-κύτταρο το οποίο παράγει ειδικά αντισώματα κατά του αντιγόνου στόχου. Από πού προέρχονται τέτοια λεμφοκύτταρα;

Λαμβάνονται από ποντίκια που έχουν εμβολιαστεί με ένα προκαθορισμένο αντιγόνο και έχουν παράγει αντισώματα εναντίον του.

Αυτό το λεμφοκύτταρο ποντικού συνδέεται έπειτα με το κύτταρο μυελώματος, είναι ένα καρκινικό κύτταρο που έχει την ικανότητα να διαιρείται συνεχώς, λέγεται ότι είναι αθάνατο.

Αυτή η σύντηξη παράγει ένα υβριδικό κύτταρο που διαιρείται για να παράγει πολλά Β λεμφοκύτταρα και τα αντισώματα που παράγονται από αυτά συνδέονται μόνο με το αντιγόνο έναντι του οποίου τα παρήγαγε το πρωτογενές Β λεμφοκύτταρο.

Στη συνέχεια, τα υβριδώματα, τα προϊόντα της κυτταρικής σύνδεσης, διαχωρίζονται από τα υπόλοιπα και διεγείρονται για την παραγωγή αντισωμάτων. Τα τελευταία απομονώνονται και τοποθετούνται σε ξεχωριστά αγγεία για να ληφθούν μονοκλωνικά αντισώματα.

Κατά τη διάρκεια της παραγωγής, μπορούν να τροποποιηθούν με διάφορους τρόπους για να συνθέσουν:

• ανοσοτοξίνες - αυτοί είναι συνδυασμοί αντισωμάτων με φυτικές ή βακτηριακές τοξίνες, χάρη στα οποία, όταν συνδέονται, η τοξίνη καταστρέφει το κύτταρο στο οποίο έχει συνδεθεί το σύμπλοκο
• αντισώματα με φάρμακα - με αυτόν τον τρόπο το φάρμακο παραδίδεται απευθείας στην κατεστραμμένη περιοχή, επιτρέπει, για παράδειγμα, τη μείωση της εμφάνισης παρενεργειών φαρμάκων και τη μεγιστοποίηση της συγκέντρωσης του φαρμάκου στην περιοχή στόχο
• αντισώματα με ισότοπα - τέτοιες συντήξεις επιτρέπουν "ακτινοβολία" καρκινικών κυττάρων με ελαχιστοποίηση παρενεργειών και βλάβη σε υγιή κύτταρα
• χιμαιρικά και εξανθρωπισμένα αντισώματα - σε αυτά, σε διαφορετικό βαθμό, η πρωτεΐνη αντισώματος ποντικού έχει αντικατασταθεί από τον άνθρωπο, γεγονός που μειώνει την έκθεση σε ξένα είδη και τον κίνδυνο σοβαρών αλλεργικών αντιδράσεων (συμπεριλαμβανομένου του σοκ), που ήταν ένας σημαντικός περιορισμός στη χρήση αυτής της θεραπείας
• abzymes - αυτά είναι αντισώματα που δρουν ως καταλύτες, δηλαδή επιταχύνουν ή επιτρέπουν την πραγματοποίηση χημικής αντίδρασης

Οι δυνατότητες τροποποίησης είναι επομένως πολύ μεγάλες, διευκολύνουν τη δράση των αντισωμάτων όχι μόνο στην επιφάνεια του κυττάρου, αλλά και μέσα σε αυτό, επιπλέον, η διαδικασία παραγωγής επιτρέπει την παραγωγή αντισωμάτων κατά σχεδόν οποιουδήποτε σωματιδίου.

Επιπλέον, τα μονοκλωνικά αντισώματα είναι πολύ ακριβή μόρια, συνδέονται με μία μόνο δομή, την ειδικότητά τους και το πλήθος των τροποποιήσεων μεταφράζονται στις πολυάριθμες εφαρμογές τους στην ιατρική, όχι μόνο για θεραπευτικούς σκοπούς.

Μονοκλωνικά αντισώματα στην ογκολογία

Η πιο γνωστή και ευρύτερη χρήση αυτών των σωματιδίων είναι στη θεραπεία του καρκίνου, κυρίως επειδή επιτρέπουν την καταστροφή συγκεκριμένων κυττάρων.

Η κατάσταση, ωστόσο, είναι η παρουσία αντιγόνων σε καρκινικά κύτταρα στα οποία το αντίσωμα μπορεί να προσκολληθεί και να ξεκινήσει καταστροφή.

Αυτά τα αντιγόνα πρέπει να είναι μοναδικά και να εμφανίζονται μόνο σε καρκινικά κύτταρα, επειδή η παρουσία τους σε υγιείς ιστούς θα προκαλέσει την καταστροφή τους και βλάβη στα σωστά λειτουργούντα όργανα.

Το όνομα της μεθόδου θεραπείας με τη χρήση μονοκλωνικών αντισωμάτων δεν προκαλεί έκπληξη - είναι μια στοχευμένη θεραπεία, επειδή σας επιτρέπει να σχεδιάσετε με ακρίβεια τον τόπο δράσης του φαρμάκου και την καταστροφή συγκεκριμένων κυττάρων.

Από την άλλη πλευρά, αυτή η μοναδικότητα των αντιγόνων είναι ένας περιορισμός - αυτή η θεραπεία δεν μπορεί να χρησιμοποιηθεί σε κάθε τύπο καρκίνου - δεν έχουν όλα αυτά συγκεκριμένα αντιγόνα ή δεν έχουν ανακαλυφθεί ακόμη και αυτά που συχνά αλλάζουν συχνά τη δομή τους κατά τη διάρκεια της νόσου.

Η μεταβλητότητα των νεοπλασμάτων είναι τόσο μεγάλη που ακόμη και στην περίπτωση καρκίνου ενός οργάνου, δεν θα έχουν όλοι οι ασθενείς τα ίδια αντιγόνα, οπότε δεν θα μπορούν όλοι να χρησιμοποιούν μονοκλωνικά αντισώματα.

Τα αντισώματα λειτουργούν με διαφορετικούς τρόπους για τη θεραπεία του καρκίνου:

• ενεργοποίηση ανοσοποιητικών μηχανισμών που επιτρέπουν την καταστροφή καρκινικών κυττάρων
• εντείνουν την απόπτωση, δηλαδή προγραμματίζουν τον κυτταρικό θάνατο
• μπλοκάρει την ανάπτυξη αιμοφόρων αγγείων στον όγκο
• αποκλείουν τους υποδοχείς αυξητικού παράγοντα
• παρέχουν φάρμακα ή ραδιενεργά στοιχεία στα κύτταρα

Σε ποιες ασθένειες χρησιμοποιούνται στοχευμένη θεραπεία;

Τα μονοκλωνικά αντισώματα χρησιμοποιούνται συχνότερα σε λευχαιμίες και λεμφώματα, π.χ. σε χρόνια μυελοειδή λευχαιμία - imatinib, dasatinib, δηλ. Αναστολείς τυροσίνης κινάσης, ένα ένζυμο υπεύθυνο για τη ρύθμιση της κυτταρικής διαίρεσης.

Στη χρόνια λεμφοκυτταρική λευχαιμία και στα λεμφώματα, το rituximab συνδέεται με το CD20 αντιγόνο που υπάρχει στα Β λεμφοκύτταρα.

Βρίσκεται σε «άρρωστα» και σε υγιή λεμφοκύτταρα, όλα τα Β λεμφοκύτταρα καταστρέφονται ως αποτέλεσμα της θεραπείας με rituximab, αλλά οι πρόδρομοι του μυελού των οστών τους δεν έχουν τον υποδοχέα CD20 και συνεπώς παραμένουν άθικτοι.

Μετά την ολοκλήρωση της θεραπείας, αυτά τα κύτταρα αποκαθιστούν τα φυσιολογικά λεμφοκύτταρα.

Επίσης σε συμπαγείς όγκους χρησιμοποιούνται μονοκλωνικά αντισώματα, π.χ. trastuzumab στον καρκίνο του μαστού (συνδέεται με το αντιγόνο HER2) ή bevacizumab στον καρκίνο του παχέος εντέρου, ο οποίος με τη σειρά του συνδέεται με τον VEGF, αναστέλλοντας την ανάπτυξη αιμοφόρων αγγείων στον όγκο.

Τα μονοκλωνικά αντισώματα χρησιμοποιούνται επίσης στη μεταμόσχευση

Μετά τη μεταμόσχευση οργάνων, είναι απαραίτητο να καταστείλει την ανοσοαπόκριση που προκαλεί απόρριψη οργάνων.Συμβαίνει ότι μόνο μια συγκεκριμένη ομάδα λευκοκυττάρων επιτίθεται σε ένα νέο όργανο, τότε είναι δυνατόν, μετά την ταυτοποίησή τους, να χορηγηθούν αντισώματα που αναστέλλουν αυτή τη δραστηριότητα, τα εναπομείναντα λευκά αιμοσφαίρια θα εξακολουθήσουν να εκπληρώνουν το καθήκον τους να προστατεύουν από λοιμώξεις.

Μονοκλωνικά αντισώματα και αυτοάνοσες ασθένειες

Τα μονοκλωνικά αντισώματα χρησιμοποιούνται επίσης ευρέως σε φλεγμονώδεις ασθένειες, με αυτοάνοσες ασθένειες, στην περίπτωση αυτή είναι τα λεγόμενα βιολογικά φάρμακα, που προορίζονται για τη θεραπεία π.χ. ρευματοειδούς αρθρίτιδας, συστηματικού ερυθηματώδους λύκου, αγκυλοποιητικής σπονδυλίτιδας.

Επίσης, τα μονοκλωνικά αντισώματα χρησιμοποιούνται στη θεραπεία δερματικών παθήσεων - ψωρίασης ή εντερικών παθήσεων - νόσου του Crohn και ελκώδους κολίτιδας.

Όλες αυτές οι ασθένειες βασίζονται σε ακατάλληλη ενεργοποίηση του ανοσοποιητικού συστήματος και η εφαρμογή βιολογικής θεραπείας επιτρέπει την καταστολή ακριβώς αυτής της διαδικασίας στην ανοσοαπόκριση που είναι υπεύθυνη για την εμφάνιση μιας δεδομένης ασθένειας.

Σε αυτές τις ασθένειες, χρησιμοποιούνται φάρμακα όπως το adalimumab, anakinra, etanercept. Η καρδιολογία είναι ένας άλλος τομέας που χρησιμοποιεί τα επιτεύγματα της μοριακής βιολογίας.

Μονοκλωνικά αντισώματα: άλλες χρήσεις

Το Abciximab είναι ένα αντίσωμα που εμποδίζει την ικανότητα συσσωμάτωσης αιμοπεταλίων, αυτό το φάρμακο μπορεί να είναι ένα συστατικό της θεραπείας που εφαρμόζεται μετά από αγγειοπλαστική στεφανιαίας αρτηρίας, εξακολουθεί να μην είναι πολύ δημοφιλές, αλλά η χρήση του αυξάνεται.

Η θεραπεία της δηλητηρίασης και η εξουδετέρωση των βακτηριακών τοξινών, όπως ο τέτανος, πραγματοποιείται επίσης με τη χρήση μονοκλωνικών αντισωμάτων, τα οποία συνδυάζοντας με την επιβλαβή ουσία εμποδίζουν τη δράση της.

Παρομοίως, στη θεραπεία της οστεοπόρωσης, μπορούν να χρησιμοποιηθούν αντισώματα, μία από τις μεθόδους θεραπείας είναι η χορήγηση ενός αντισώματος denosumab, το οποίο εμποδίζει τη δραστηριότητα των οστεοκλαστών - κυττάρων που είναι υπεύθυνα για τη διάσπαση των οστών.

Μονοκλωνικά αντισώματα στη εργαστηριακή διάγνωση

Εκτός από ένα ευρύ φάσμα φαρμάκων που βασίζονται στη δράση των αντισωμάτων, επίσης, τα εργαστηριακά διαγνωστικά στις δοκιμές ELISA και RIA χρησιμοποιούν μονοκλωνικά αντισώματα.

Χρησιμοποιούνται κυρίως για τη διάγνωση μολυσματικών ασθενειών και επιτρέπουν την ανίχνευση αντισωμάτων κατά του υπό εξέταση παθογόνου.

Η επιβεβαίωση της διάγνωσης, για παράδειγμα, της νόσου Lyme συνίσταται στο συνδυασμό δείγματος αίματος με μονοκλωνικά αντισώματα που συνδυάζονται με αντισώματα που αναπτύχθηκαν για την καταπολέμηση αυτής της ασθένειας.

Πολύ περίπλοκο, αλλά η ερμηνεία είναι λίγο απλούστερη - εάν η αντίδραση λάβει χώρα, σημαίνει ότι ο ασθενής έχει έρθει σε επαφή με τη νόσο του Lyme και έχει αντισώματα σε αυτό το βακτήριο, οπότε ήταν ή είναι άρρωστος.

Οι δοκιμές ELISA και RIA μπορούν επίσης να χρησιμοποιηθούν για την αξιολόγηση των επιπέδων ορμονών, δεικτών όγκου, αντισωμάτων IgE που σχετίζονται με αλλεργίες και φαρμάκων.

Μονοκλωνικά αντισώματα: Περιορισμοί θεραπείας

Τα μονοκλωνικά αντισώματα είναι σύγχρονα παρασκευάσματα, τα οποία ενδεχομένως έχουν πολλά οφέλη και χρησιμοποιούνται σε ένα ευρύ φάσμα ασθενειών, ωστόσο χρησιμοποιούνται πολύ σπάνια και πιο συχνά στα πιο προχωρημένα στάδια της νόσου. Γιατί;

Υπάρχουν διάφοροι περιορισμοί στη χρήση τους: πρώτον, είναι αρκετά νέα φάρμακα και για πολλούς δεν γνωρίζουμε ποιες είναι οι μακροπρόθεσμες επιπτώσεις της χρήσης τους και εάν είναι πραγματικά ασφαλείς μακροπρόθεσμα.

Επιπλέον, τα μονοκλωνικά αντισώματα μπορούν να βλάψουν τα υγιή κύτταρα εάν τυχαίνει να έχουν το ίδιο αντιγόνο με εκείνα κατά των οποίων χορηγείται θεραπεία.

Επίσης, δεν είναι ασυνήθιστο ότι προκαλούν ενοχλητικές παρενέργειες, όπως ναυτία και έμετο, διάρροια, αλλά οι πιο επικίνδυνες είναι αλλεργικές αντιδράσεις, συμπεριλαμβανομένου του αναφυλακτικού σοκ.

Δυστυχώς, αυτός ο κίνδυνος θα παραμείνει όσο υπάρχει ξένη ειδική πρωτεΐνη σε αυτά τα αντισώματα (τα μονοκλωνικά αντισώματα παράγονται στην πραγματικότητα από ποντίκια).

Ο τελευταίος παράγοντας είναι η τιμή, η διαδικασία παραγωγής είναι πολύ περίπλοκη και πραγματοποιείται από εξειδικευμένα εργαστήρια.

Όλα αυτά καθιστούν το κόστος παραγωγής μονοκλωνικών αντισωμάτων υψηλό - είναι τα πιο ακριβά από όλα τα παρασκευασμένα φάρμακα.

Πρέπει επίσης να θυμόμαστε ότι τα μονοκλωνικά αντισώματα χορηγούνται μόνο σε νοσοκομεία, λόγω, μεταξύ άλλων, πιθανών παρενεργειών και της ανάγκης για ενδοφλέβια χρήση.

Επομένως, δεν είναι δυνατόν να τα αγοράσετε σε φαρμακείο, ούτε καν με ιατρική συνταγή.

Τα μονοκλωνικά αντισώματα αποτελούν αντικείμενο εντατικής έρευνας και ο αριθμός των διαθέσιμων φαρμάκων που βασίζονται σε αυτά θα αυξηθεί, ελπίζουμε ότι χάρη σε αυτά θα μπορέσουμε να καταπολεμήσουμε αποτελεσματικότερα πολλές ασθένειες.

Επί του παρόντος, έχουν μια σειρά εφαρμογών, αν και λόγω του σχετικά μικρού χρόνου διαθεσιμότητας, αντιμετωπίζονται, όπως κάθε καινοτομία στην ιατρική, με ελάχιστο αποθεματικό.

Δυστυχώς, τα μονοκλωνικά αντισώματα έχουν επίσης περιορισμούς στη χρήση, και μερικές φορές ακόμη και αυτά δεν είναι πάντα αποτελεσματικά στην καταπολέμηση της νόσου.

Ωστόσο, δεν μπορεί να υπερεκτιμηθεί ότι οι θεραπείες με τη χρήση τους έσωσαν ζωές ή μείωσαν σημαντικά τη σοβαρότητα των ασθενειών σε πολλούς ασθενείς με ασθένειες που φαινόταν ασταμάτητη για πολλά χρόνια.