БІОТЕХНОЛОГІЯ - Іншина Н.М. - 2009

РОЗДІЛ 4. МЕДИЧНА БІОТЕХНОЛОГІЯ

Імунобіотехнологія. Технологія одержання моноклональннх антитіл

У 1975 р. журнал «Nature» опублікував статтю Г. Келера, присвячену новому способу отримання імунних білків (моноклональних антитіл) на основі гібридних клітин - гібридом. Гібридоми одержували шляхом злиття лімфоцита з клітиною пухлини кісткового мозку (мієломи). Гібридоми мають властивості обох клітин: здатність до необмеженого поділу і синтез антитіл. Антитіла, синтез яких здійснюють клоновані гібридоми, дістали назву моноклональних. Вони є однаковими за структурою і специфічністю імуноглобуліни.

У 1984 р. Келер, Мільштейн та Ерне за розробку технології одержання моноклональних антитіл отримали Нобелівську премію з медицини.

Виробництво моноклональних антитіл посідає одне з провідних місць у біотехнології. Раніше єдиним джерелом отримання антитіл була сироватка крові імунних тварин. Антитіла сироватки не є одним препаратом, оскільки у крові завжди в певних кількостях присутні інші антитіла.

Моноклональні антитіла володіють високою специфічністю, вони розпізнають не лише окремі молекули білків, але й заміни амінокислот в їх складі. За допомогою моноклональних антитіл установлено, що заміна лише однієї амінокислоти може призвести до появи онкогенного білка.

Моноклопальні антитіла застосовуються для отримання препаратів біологічно активних речовин високої чистота. Моноклональні антитіла — це інструмент імуноферментного аналізу і радіоімунологічного аналізу антигенів будь-якого походження. Біссенсори, створені на основі моноклональних антитіл, успішно застосовуються для моніторингу навколишнього середовища, біотсхнологічних процесів, а також внутрішнього середовища організму людини і тварин.

Моноклональні антитіла використовують для виявлення різних сполук і діагностики інфекційних захворювань:

- гормони (хоріонічний гонадотропін, гормон росту, лютеїнізуючий гормон, фолікулостимулюючий гормон, тиреотрогіний гормон, пролактин, тироксин);

- маркери пухлин (канцероембріональний антиген, рецептор інтерлейкіна-2, рецептор фактору росту епідермісу);

- цитокіни (інтерлейкіни 1-8, колонієстимулюючий фактор);

- лікарські препарати (теофілін, гентаміцин, циклоспорин);

- інфекційні захворювання (хламідіоз, герпес, краснуха, гепатит В, СНІД).

Можливі способи застосування моноклональних антитіл у медицині наведено в табл. 4.3.

Таблиця 4.3

Застосування моноклональних антитіл у медицині

Моноклональні антитіла синтезують гібридоми — гібридні клітини, що утворені шляхом злиття лімфоцитів людини з клітинами мієломи мишей. Підраховано, що із 50 — 100 мишей можна отримати 1 г моноклональних антитіл. У процесі використання моноклональних антитіл як лікарських препаратів виникають побічні ефекти, пов’язані з ініціацією запального процесу. Це обумовлює необхідність створення моноклональних антитіл людини.

Під час одержання моноклональних антитіл людини шляхом традиційної гібридомної технології виникають певні труднощі:

- хромосоми людини нестабільні в гібридних клітинах, одержаних злиттям лімфоцитів людини з клітинами мієломи миші;

- не вдалося одержати ефективні клітинні лінії мієломи людини, що змогли б замінити клітини мієломи мишей;

- імунізація людини різними антигенами не здійснюється згідно з етичними нормами.

Таким чином, для одержання моноклональних антитіл людини необхідно використати інші підходи. Так, імунні стовбурові клітини людини вводять мишам з важким імунодефіцитом (Scid-миші). У відповідь на введення ангигена в організмі мишей виробляються антитіла людини.

Зроблені спроби ввести ембріонам мишей гени імуноглобулінів людини з метою створення трансгенних мишей, які у відповідь на імунізацію можуть виробляти антитіла людини. Обидва ці методи достатньо трудоємні, тому вчені намагаються розробити генно-інженерні методи одержання антитіл людини.