Слайд 2
Моноклональные антитела - антитела, синтезируемые и секретируемые одним
клоном антителообразующих клеток. Все свойства моноклональных антител (класс иммуноглобулинов,
структура полипентидных цепей и активных центров), то есть их антительная специфичность - идентичны.
Они распознают только один антиген и взаимодействуют только с ним. В связи с этим значительно повышается и специфичность всех иммунологических реакций, протекающих с участием моноклональных антител. В организме моноклональные антитела синтезируются при плазмоцитомах, что известно давно.
Слайд 3
В организме моноклональные антитела синтезируются при плазмоцитомах, что
известно давно. И лишь в 1975 году Келер и
К. Мильштейн разработали методику получения гибридом для искусственного синтеза моноклональных антител. Для получения гибридом были использованы такие штаммы миеломных клеток, которые не содержат фермента гипоксантин фосфо-рибозил трансферазы (ГФРТ) и поэтому гибнут в селективной питательной среде - Г AT (содержащей гипоксантин, аминоитерин и тимидин); лимфоциты в такой среде не погибают. Для слияния лимфоцитов с миеломными клетками использовали полиэтиленгликоль, так как под его влиянием предпочтительнее сливаются размножающиеся или активированные с помощью антигена В лимфоциты.
Возникающие при слиянии клеток гибридомы наследуют от иммунных В-лимфоцитов способность синтезировать иммуноглобулины только одной антительной специфичности и способность размножаться в селективной среде с ГАТ, а от миеломной клетки -способность к бесконечному размножению.
Слайд 4
Процесс получения гибридом включает определенные этапы:
1) Получение линии
миеломных клеток (мышиные или крысиные клеточные линии).
2) Получение иммунных
В лимфоцитов (антителообразующих клеток) из селезенки иммунизированного соответствующим антигеном животного.
3) Создание условий для слияния клеток (одна из 104 клеток).
4) Выделение гибридом и отбор из них интересующего клона.
5) Накопление клеток полученного клона для его практического использования.
Слайд 5
Схема получения гибридом.
А, В, С — многокомпонентная смесь антигенов,
использованная для иммунизации;
АОК — антителообразующие клетки селезенки;
Пл — клетки
плазмоцитомы, не растущие в селективной ГАТ-среде;
ПЭГ — полиэтиленгликоль;
ГАТ — среда, содержащая гипоксантин, аминоптерин, тимидин;
анти-А, анти-В, анти-С — моноклональные антитела соответственно к А-, В-, С-антигенам.
Слайд 6
Следующий этап после получения гибридом — клонирование и отбор нужных
клонов. Выжившие в ГАТ клетки рассевали в специальные пластиковые планшеты, содержащие
обычно 96 лунок емкостью примерно по 0,2 см³. В каждую лунку помещали в среднем по 10 гибридомных клеток, которые культивировали в присутствии «кормящих» клеток, не имеющих отношения к гибридомам, но способствующих их росту. После нескольких дней культивирования содержимое каждой лунки проверяли на присутствие антител нужной специфичности. Для этого использовали микрометоды выявления антител к соответствующему антигену. Клетки из лунок, содержащих нужные антитела, клонировали (то есть повторно рассевали по таким же лункам, но из расчета 1 клетка на лунку), вновь культивировали и проверяли на присутствие нужных антител. Процедуру повторяли 1–2 раза. Таким образом, отбирали клоны, продуцирующие антитела только одной нужной специфичности, то есть моноклональные антитела. Полученные клоны можно заморозить при −70 °С и хранить до того, пока они не потребуются. Их можно культивировать и накапливать антитела в культуральной среде, а можно привить мышам (так как гибридомы — это опухолевые клетки), где они будут расти и накапливать колоссальные количества моноклональных антител. От одной мышки можно получить антител не меньше, чем от кролика. Эти антитела не содержат посторонних антител и настолько однородны физико-химически, что могут рассматриваться как чистые химические реактивы.
Слайд 7
Животное иммунизируют, в ответ на введение антигена в
организме мыши активизируются продуцирующие антитела В-лимфоциты. Эти клетки могут
жить только в организме хозяина, при переводе на искусственную питательную среду они гибнут. Если слить иммунную клетку с опухолевой, образуются гибридные клетки, способные неограниченно долго жить в искусственных средах. Одновременно они сохраняют способность синтезировать антитела.
Гибридомы, синтезирующие определенные виды антител, отбирают на селективных ростовых средах. Затем их помещают в культуральную жидкость, в которой они размножаются и образуют много родственных клеток (клон). Такие клоны могут синтезировать антитела, получившие название моноклональных (МКА). МКА - антитела, однородные по структуре и специфичности, которые можно производить в неограниченных количествах.
Слайд 8
Другой метод получения антител основан на инъекции полученной
гибридомы в брюшную полость мышки. Там гибридома реплицируется и
вызывает образование асцитной опухоли (скопления клеток, плавающих в жидкости, заполняющей брюшную полость). Асцитная жидкость, выделенная из этой мыши, представляет суспензию, содержащую антитела. Клетки и белки, не относящиеся к МКА, удаляются. Оставшийся материал, представленный преимущественно антителами, используют. Этот метод позволяет получать высококонцентрированные препараты антител. Но массовое производство требует одновременного использования нескольких тысяч мышей. Кроме того, получаемый материал требует доочистки. Это дорого и трудоемко, поэтому в настоящее время предпочтение отдается первому способу, с использованием культуры клеток.
Слайд 9
При слиянии культур миеломных клеток с антителами клеток
селезенки млекопитающих образуются гибридные клетки/ гибридомы, которые производят моноклональные
антитела в большом количестве. Слияние клеток приводит к образованию двух типов клеток, один тип способен расти постоянно, другой тип способен производить чистые антитела в больших количествах. Гибридные клетки производят только одно лучшее антитело, более чистое, чем поликлональные антитела, получаемые с помощью традиционных методик. Моноклональные антитела являются гораздо более эффективными методами, чем традиционные методы лечения, поскольку эти методики воздействуют не только на инородную субстанцию, но и на собственные клетки организма, что вызывает сильные побочные эффекты. Моноклональные антитела взаимодействуют только с инородными антителами/ клетками-мишенями, не оказывая или оказывая минимальные побочные эффекты.
Присутствие большого количества специфических моноклональных антител в крови говорит о присутствии в организме аномального белка. Как правило, этот белок может быть обнаружен в процессе клинического обследования и идентифицирован с помощью скринингового анализа крови, например, с помощью белкового электрофореза. Источником аномального производства моноклональных антител является популяция плазматических клеток в костном мозге.
Слайд 10
Применение
Обычные поликлональные антитела давно и широко применяются для определения
биологически активных веществ — белков крови и других биологических жидкостей, гормонов,
ростовых факторов, клеточных рецепторов, медиаторов воспаления и иммунитета, бактериальных и вирусных антигенов, различных ядов и т.п. Моноклональные антитела из-за высочайшей специфичности, стандартности и технологичности получения успешно вытесняют и заменяют иммунные сыворотки.
Слайд 11
Далее гибридомы создают уникальные возможности в аналитических целях: их можно
применять как «иммунологический микроскоп» с чрезвычайно высоким разрешением. Так, например,
если нужно сравнить две клеточные линии, отличающиеся одним или немногими антигенами, и надо выявить такие антигены, то метод гибридом предоставляет для этого исключительные возможности. Проиммунизировав мышей одной из линий и получив сотни гибридом, продуцирующих антитела к антигенам этой линии, можно найти одну или две с антителами только к данной линии. Размножив такую гибридому в пробирке или вырастив ее на мышах, можно получить огромное количество антител к уникальному антигену (или детерминантной группе), затерянному среди других компонентов клетки подобно иголке в стоге сена. Это будет продукт одного клона. В крови иммунизированного животного среди множества других антител он никак не проявится из-за чисто количественных отношений. Благодаря же гибридомам его можно не только обнаружить, но и вывести в линию и получить любое количество соответствующих антител. С помощью гибридом можно обнаружить антигены, характерные для опухолей определенных тканей, получить к ним антитела и использовать их для диагностики и типирования опухолей. Такие моноклональные антитела нашли широкое применение в онкологической клинике. Наконец, во всем мире ведутся активные исследования по использованию моноклональных антител в качестве специфических переносчиков токсических веществ в опухолевые клетки. Пока же с помощью моноклональных антител в опухоль и ее метастазы доставляются радиоактивные вещества, позволяющие обнаружить небольшие узелки опухоли по локализации в них радиоактивности.