Фото дня: антитела – клоны

Ровно 30 лет назад Нобелевскую премию по медицине и физиологии присудили немецкому иммунологу Жоржу Кёлеру и его британскому коллеге родом из Аргентины Сезару Мильштейну «за открытие принципа продукции моноклональных антител».

Методика получения антител была разработана учеными еще в 1975 году.
Если до этого антитела против конкретного антигена можно было получить, лишь иммунизировав лабораторное животное, то теперь их научились «делать» на лабораторном столе – в культуре клеток. При этом, если из сыворотки иммунизированных животных выделяют поликлональные антитела – продукты различных клонов B-лимфоцитов, которые связывались с различными антигенными детерминантами молекулы-мишени, то методика Кёлера и Мильштейна позволяет получить антитела из одного клона В-лимфоцитов. Эти антитела, названные моноклональными, абсолютно идентичны и связываются только с одной антигенной детерминантой молекулы-мишени.

В чем суть методики Кёлера и Мильштейна? Нормальные В-лимфоциты, выделенные из сыворотки крови, в культуре не делятся. Чтобы сделать возможным их поддержание в культуре, ученые предложили создать гибрид: слить антитело-продуцирующий лимфоцит с клеткой, способной неограниченно делиться в культуре, а именно миеломной (раковой) клеткой. Полученный гибрид, так называемая гибридома, отлично чувствует себя в культуре и исправно производит идентичные антитела. Уже к началу 1980-х годов началось коммерческое получение гибридом и антител против заданных антигенов.

Моноклональные антитела быстро были взяты на вооружение врачами и фармакологами, прежде всего, как инструменты для диагностических исследований. С использованием моноклональных антител в фармпрепаратах поначалу возникли сложности. Полученное с помощью гибридомы антитело является мышиным иммуноглобулином, то есть инородным для человека белком, и при введении в организм вызывает иммунный ответ. На помощь пришли технологии рекомбинантных ДНК. С их помощью были получены так называемые химерные моноклональные антитела, содержащие часть мышиного моноклонального антитела (вариабельный фрагмент, отвечающий за связывание с антигеном), и часть человеческого иммуноглобулина (консервативный «хвост» антитела). Однако химерные антитела все же продолжали провоцировать иммунный ответ в организме человека. Следующим шагом стало создание так называемых гуманизированных моноклональных антител, гомологичных иммуноглобулину человека на 90%. Гуманизированные антитела высокоспецифичны, не иммуногены и характеризуются благоприятным профилем безопасности.

Сфера применения препаратов на основе моноклональных антител обширна. Прежде всего, высокоспецифичные антитела – отличный инструмент для точечного воздействия на те или иные молекулы и клетки. Так, их используют для инактивации и лизиса клеток в терапии онкологических и аутоиммунных заболеваний, для блокады клеточных рецепторов и др. Перспективное направление использования моноклональных антител – создание каталитических антител – абзимов. Абзимы, как антитела, связываются с определенными участками молекулы-мишени, и, как энзимы, катализируют различные химические реакции.

На фото: антитело (иммуноглобулин G); 3D модель