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

Галузь медицини

Застосування

Аналіз

Структурні зонди для ідентифікації специфічних послідовностей на поверхні клітин

Діагностика

Набори реактивів для діагностики вагітності.

Виявлення естрогенних рецепторів для діагностики деяких форм раку молочної залози

Імунодіагностика

Точне визначення кількості специфічних антигенів

Терапія

Направлений транспорт токсинів у ракові клітини, інактивація отрут, пасивна імунізація, лікування автоімунних захворювань

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.