Monoklonska protitelesa

Monoklonska protitelesa (mAbs) so nov dosežek v molekularni biologiji, hitro so našli uporabo pri zdravljenju številnih bolezni, terapije z njihovo uporabo pa kažejo obetavne rezultate. Vredno je ugotoviti, kaj so monoklonska protitelesa in za koliko bolezni so koristna.

Kazalo

1. Proizvodnja monoklonskih protiteles
2. Monoklonska protitelesa v onkologiji
3. Monoklonska protitelesa in avtoimunske bolezni
4. Monoklonska protitelesa: druga uporaba
5. Monoklonska protitelesa v laboratorijski diagnostiki
6. Monoklonska protitelesa: Omejitve terapije

Monoklonska protitelesa (mAbs - monoklonska protitelesa) svoje ime dolgujejo določenemu izvoru - proizvajajo jih ena linija - en klon limfocitov B, zato so vsi enaki in se z enako jakostjo vežejo na isti antigen - imajo enako enaka afiniteta.

Protitelo je beljakovina, ki jo proizvajajo limfociti B, njegova naloga pa je boj proti patogenom, ki so vstopili v naše telo.

Protitelesa nastanejo, ko so v telesu tujke. Takrat se limfociti B "naučijo" proizvajati protitelesa proti njim, nato pa se novega patogena "spomnijo" in se z njim takoj spopadajo, ko pridejo v stik z njim.

Ti delci izpolnijo svojo nalogo tako, da se pritrdijo na določeno mesto na mikroorganizmu, najpogosteje na celični membrani, ki se imenuje antigen.

Potem obstajajo različni mehanizmi za uničenje patogena:

• mikroorganizmi se uničijo po pritrditvi velike količine protiteles (prevleke), ker ovirajo delovanje celične membrane
• ko je protitelo pritrjeno, se aktivira tako imenovani sistem komplementa, ki neposredno uniči patogena
• najpogosteje vezava protiteles daje signal fagocitnim celicam, da "požrejo" dani mikroorganizem.

Antigeni so lahko tudi na primer encimi, v tem primeru navajanje protiteles običajno povzroči inaktivacijo. V našem telesu imamo nešteto nenehno proizvedenih protiteles proti neštetim količinam antigenov, stik z novimi pa povzroči nastanek protiteles proti njim, zato ta bazen nenehno raste.

Ne smemo pozabiti, da vsak sev limfocitov B proizvaja različna protitelesa, ki se vežejo na različne antigene. Število skupin B-celic je torej le toliko, kolikor antigenov si telo zapomni.

Proizvodnja monoklonskih protiteles

Za proizvodnjo takih protiteles je potrebna B-celica, ki proizvaja specifična protitelesa proti tarčnemu antigenu. Od kod takšni limfociti?

Odvzete so miši, ki so bile cepljene z vnaprej določenim antigenom in so ustvarile protitelesa proti njemu.

Ta mišji limfocit se nato veže na mielomsko celico, je rakava celica, ki ima sposobnost nenehne delitve, naj bi bila nesmrtna.

Ta fuzija ustvari hibridno celico, ki se deli in tvori veliko B limfocitov, protitelesa, ki jih tvorijo, pa se vežejo samo na antigen, proti kateremu jih je proizvedel primarni B limfocit.

Nato se hibridomi, produkti celične povezave, ločijo od ostalih in spodbudijo, da tvorijo protitelesa. Slednje izoliramo in postavimo v ločene posode, da dobimo monoklonska protitelesa.

Med proizvodnjo jih je mogoče na različne načine spremeniti, da se sintetizirajo:

• imunotoksini - to so kombinacije protiteles z rastlinskimi ali bakterijskimi toksini, zaradi katerih toksin, ko je pritrjen, uniči celico, na katero se je kompleks pritrdil
• protitelesa z zdravili - na ta način se zdravilo dostavi neposredno na poškodovano območje, na primer zmanjša na primer pojav stranskih učinkov zdravil in poveča koncentracijo zdravila na ciljnem območju
• protitelesa z izotopi - takšne fuzije omogočajo "obsevanje" tumorskih celic z zmanjšanjem neželenih učinkov in poškodbami zdravih celic
• himerna in humanizirana protitelesa - v njih je mišji protein protiteles v drugačni meri nadomeščen s človeškim, kar zmanjšuje izpostavljenost tujim vrstam in tveganje za hude alergijske reakcije (vključno s šokom), ki so bile glavna omejitev pri uporabi te terapije
• abzimi - to so protitelesa, ki delujejo kot katalizatorji, torej pospešujejo ali omogočajo kemično reakcijo

Možnosti modifikacije so zato zelo velike, olajšajo delovanje protiteles ne le na površini celice, temveč tudi znotraj nje, kar še več, proizvodni postopek omogoča proizvodnjo protiteles proti tako rekoč katerim koli delcem.

Poleg tega so monoklonska protitelesa zelo natančne molekule, ki se vežejo le na eno specifično strukturo, njihova specifičnost in množica sprememb pa se prenesejo v številne aplikacije v medicini, ne samo za namene zdravljenja.

Monoklonska protitelesa v onkologiji

Najbolj znana in najširša uporaba teh delcev je pri zdravljenju raka, predvsem zato, ker omogočajo uničenje določenih celic.

Pogoj pa je prisotnost antigenov na rakavih celicah, na katere se protitelo lahko pritrdi in sproži uničenje.

Ti antigeni morajo biti edinstveni in se pojavljajo samo na tumorskih celicah, ker bo njihova prisotnost v zdravih tkivih povzročila njihovo uničenje in poškodovanje pravilno delujočih organov.

Ime metode zdravljenja z uporabo monoklonskih protiteles ni presenetljivo - gre za ciljno terapijo, saj vam omogoča natančno načrtovanje kraja delovanja zdravila in uničenja določenih celic.

Po drugi strani pa je edinstvenost antigenov omejitev - te terapije ni mogoče uporabiti pri vseh vrstah raka - nimajo vsi specifičnih antigenov ali pa jih še niso odkrili, tisti, ki jih imajo, pa med potekom bolezni pogosto spremenijo svojo strukturo.

Variabilnost novotvorb je tako velika, da tudi v primeru raka enega organa ne bodo imeli vsi bolniki enakih antigenov, zato monoklonskih protiteles ne bodo mogli uporabljati vsi.

Pri zdravljenju raka protitelesa delujejo na različne načine:

• aktivirati imunske mehanizme, ki omogočajo uničenje rakavih celic
• intenzivirajo apoptozo, torej programirajo celično smrt
• blokirajo razvoj krvnih žil v tumorju
• blokirajo receptorje rastnega faktorja
• v celice dostavljajo zdravila ali radioaktivne elemente

Pri katerih boleznih se uporablja ciljno zdravljenje?

Monoklonska protitelesa se najpogosteje uporabljajo pri levkemijah in limfomih, na primer pri kronični mieloični levkemiji - imatinibu, dasatinibu, torej zaviralci tirozin kinaz, encima, odgovornega za regulacijo celične delitve.

Pri kronični limfocitni levkemiji in pri limfomih se rituksimab veže na antigen CD20, prisoten v limfocitih B.

Najdemo ga na "bolnih" in na zdravih limfocitih, vsi limfociti B so uničeni zaradi zdravljenja z rituksimabom, vendar njihovi predhodniki kostnega mozga nimajo receptorja CD20 in zato ostanejo nepoškodovani.

Po končanem zdravljenju te celice obnovijo normalne limfocite.

Tudi pri solidnih tumorjih se uporabljajo monoklonska protitelesa, na primer trastuzumab pri raku dojke (veže se na antigen HER2) ali bevacizumab pri raku debelega črevesa in danke, ki se nato veže na VEGF in zavira razvoj krvnih žil v tumorju.

Monoklonska protitelesa se uporabljajo tudi v transplantologiji

Po presaditvi organov je nujno zatirati imunski odziv, ki povzroči zavrnitev organa.Zgodi se, da le določena skupina levkocitov napade nov organ, potem pa je po njihovi identifikaciji mogoče dati protitelesa, ki zavirajo to aktivnost, preostale bele krvne celice pa bodo še vedno izpolnile svojo nalogo zaščite pred okužbami.

Monoklonska protitelesa in avtoimunske bolezni

Monoklonska protitelesa se pogosto uporabljajo tudi pri vnetnih boleznih z avtoimunskimi boleznimi, v tem primeru gre za tako imenovana biološka zdravila, namenjena zdravljenju npr. Revmatoidnega artritisa, sistemskega eritematoznega lupusa, ankilozirajočega spondilitisa.

Tudi monoklonska protitelesa se uporabljajo pri zdravljenju kožnih bolezni - luskavice ali črevesnih bolezni - Crohnove bolezni in ulceroznega kolitisa.

Vse te bolezni se opirajo na neustrezno aktivacijo imunskega sistema, izvajanje biološkega zdravljenja pa omogoča, da v imunskem odzivu, ki je odgovoren za pojav določene bolezni, zatremo ravno ta proces.

Pri teh boleznih se uporabljajo zdravila, kot so adalimumab, anakinra, etanercept. Kardiologija je drugo področje, ki uporablja dosežke molekularne biologije.

Monoklonska protitelesa: druga uporaba

Abciximab je protitelo, ki blokira sposobnost agregacije trombocitov. To zdravilo je lahko sestavni del terapije, ki se izvaja po angioplastiji koronarnih arterij, še vedno ni zelo priljubljeno, vendar se njegova uporaba povečuje.

Zdravljenje zastrupitve in nevtralizacije bakterijskih toksinov, kot je tetanus, se izvaja tudi z uporabo monoklonskih protiteles, ki s kombiniranjem s škodljivo snovjo blokirajo njegovo delovanje.

Podobno se pri zdravljenju osteoporoze lahko uporabljajo protitelesa, ena od metod zdravljenja je dajanje protiteles denosumaba, ki blokira aktivnost osteoklastov - celic, odgovornih za razgradnjo kosti.

Monoklonska protitelesa v laboratorijski diagnostiki

Poleg široke palete zdravil, ki temeljijo na delovanju protiteles, tudi laboratorijska diagnostika v testih ELISA in RIA uporablja monoklonska protitelesa.

Uporabljajo se predvsem za diagnozo nalezljivih bolezni in omogočajo odkrivanje protiteles proti preučevanemu patogenu.

Potrditev diagnoze na primer borelioze je združitev vzorca krvi z monoklonskimi protitelesi, ki se kombinirajo s protitelesi, razvitimi za boj proti tej bolezni.

Precej zapleteno, vendar je razlaga nekoliko preprostejša - če pride do reakcije, pomeni, da je bolnik prišel v stik z boreliozo in ima protitelesa proti tej bakteriji, zato je bil ali je bolan.

S testoma ELISA in RIA se lahko ocenijo tudi ravni hormonov, tumorskih markerjev, protiteles IgE, povezanih z alergijami, in zdravil.

Monoklonska protitelesa: Omejitve terapije

Monoklonska protitelesa so sodobni pripravki, ki imajo potencialno veliko koristi in se uporabljajo pri številnih boleznih, vendar se uporabljajo zelo redko in najpogosteje v najnaprednejših fazah bolezni. Zakaj?

Omejitev njihove uporabe je več: najprej so to povsem nova zdravila in za mnoge ne vemo, kakšni so dolgoročni učinki njihove uporabe in ali so dolgoročno resnično varna.

Poleg tega lahko monoklonska protitelesa poškodujejo zdrave celice, če imajo isti antigen kot tisti, proti katerim se zdravi.

Prav tako niso redki, da povzročajo moteče neželene učinke, kot so slabost in bruhanje, driska, najnevarnejše pa so alergijske reakcije, vključno z anafilaktičnim šokom.

Na žalost bo to tveganje trajalo, dokler bodo v teh protitelesih prisotne beljakovine tujih vrst (monoklonska protitelesa dejansko proizvajajo miši).

Zadnji dejavnik je cena, proizvodni postopek je zelo zapleten in ga izvajajo specializirani laboratoriji.

Zaradi vsega tega so proizvodni stroški monoklonskih protiteles visoki - so najdražja od vseh proizvedenih zdravil.

Prav tako je treba spomniti, da se monoklonska protitelesa dajejo samo v bolnišnicah, med drugim zaradi možnih neželenih učinkov in potrebe po intravenski uporabi.

Torej jih ni mogoče kupiti v lekarni, niti na recept.

Monoklonska protitelesa so predmet intenzivnih raziskav in število razpoložljivih zdravil na njihovi osnovi bo naraščalo, upamo še, da se bomo po njihovi zaslugi uspešneje borili proti številnim boleznim.

Trenutno imajo številne aplikacije, čeprav jih zaradi sorazmerno kratkega časa njihove dostopnosti obravnavajo kot vsako novost v medicini z malo rezerve.

Na žalost imajo monoklonska protitelesa tudi omejitve pri uporabi in včasih tudi ta niso vedno učinkovita v boju proti bolezni.

Vendar pa ni mogoče preceniti, da so terapije z njihovo uporabo rešile življenja ali znatno zmanjšale resnost bolezni pri mnogih bolnikih z boleznimi, ki so se zdele neustavljiva dolga leta.