Monoklonska protitelesa pri luskavici in sklerozi. Monoklonska protitelesa pri multipli sklerozi

Monoklonska protitelesa so čudež genskega inženiringa. Pomagajo odpraviti številne patologije. Zdravila na osnovi monoklonskih protiteles veljajo za najnovejša. Dalje, poglejmo, kaj so ti elementi in kakšne koristi prinašajo.

Splošne informacije

Uporaba monoklonskih protiteles se je začela pred kratkim. Že več desetletij ni bilo mogoče odpraviti nekaterih patologij. Ti vključujejo zlasti raka, avtoimunske, infekcijske, kardiovaskularne bolezni. Zdravljenje z monoklonskimi protitelesi poteka pri vnetnih reakcijah različne geneze, idiopatske pljučne fibroze, hepatitisa B, revmatoidnega artritisa, aidsa. Vključujejo tudi bolezni, pri katerih se zatečejo k tem elementom sistemski eritematozni lupus, Alzheimerjeva bolezen mišična distrofija, alergijske reakcije. Monoklonska protitelesa so učinkovita pri multipli sklerozi, sladkorni bolezni in drugih boleznih.

Razširjenost sredstev na farmacevtskem trgu

Od sredine devetdesetih let prejšnjega stoletja in do danes je bilo odobrenih več kot 30 zdravil, ki vključujejo monoklonska protitelesa. Sprva so varnost, zanesljivost tehnologij in metode proizvodnje sredstev povzročili nekatere skrbi med strokovnjaki. Zdaj veliko farmacevtskih podjetij, ki delajo na ustvarjanju zdravil, ki bodo vključevali monoklonska protitelesa. Pregledi številnih raziskovalcev potrjujejo učinkovitost in varnost teh sredstev. To potrjuje dejstvo, da se danes v svetu razvija približno 300 podobnih zdravil.

Zgodovina odkrivanja

Monoklonska protitelesa so bila najprej raziskana konec 19. stoletja. Od takrat, več kot sto let, so ti elementi uspeli narediti revolucijo v medicini. V celoti so obrnili ideje strokovnjakov o možnostih izpostavljenosti drogam.

Prva faza raziskav

Konec 19. in v začetku 20. stoletja je bila izvedena imunizacija s protitelesi živalskega izvora. Raziskovalci se že dolgo zanimajo za različne mehanizme, ki delujejo v človeškem telesu. Eden od najbolj zabavnih je proces ustvarjanja različnih protiteles. Ti elementi imajo edinstveno značilnost v zvezi s tujimi snovmi (antigeni). Raziskovalci so se osredotočili na prepoznavanje mehanizma delovanja teh protiteles.

Eden prvih korakov pri obravnavanju tega problema je bilo odkrivanje metod za odpravo davice. To vprašanje je prevzela skupina znanstvenikov z Inštituta za infekcijske patologije v Berlinu. Treba je opozoriti, da je davica na koncu XIX stoletja. smrtno nevarna. Emil Bering (imunolog-bakteriolog) je predpostavil, da je zdravljenje te patologije lahko uspešno pri manifestaciji naravne obrambne reakcije z nevtralizacijo toksina, ki ga izločajo bakterije davice. Skupaj z japonskim znanstvenikom Kitasatom Beringom je ugotovil, da je mogoče antitoksin (serum) imuniziranih živali uporabiti za zaščito neimuniziranih živali.

Leta 1894 so v Nemčiji med epidemijo davice, ki je povzročila življenje približno 50.000 otrok, izdelanih prvih 25.000 odmerkov antitoxina. Bering je leta 1901 prejel Nobelovo nagrado za razvoj seruma. Vendar je bila v tem času učinkovitost protitoksina precej nizka. To je bilo posledica dejstva, da je bila proizvodnja protiteles izvedena s strani telesa ne človeka, ampak živali. V zvezi s tem je bila razvita samo pasivna imuniteta. Poleg tega je bilo treba zdravilo Antitoxin injicirati takoj po okužbi, sicer ni bilo priporočljivo in ni imelo nobenega učinka.

Antiserumsko terapijo pri ljudeh so uporabljali tudi Jules Ericur in Charles Richet. Pri imunizaciji živali s tkivom sarkoma so injicirali serum v ljudi, ki so trpeli zaradi onkoloških bolezni. Do sredine tridesetih let dvajsetega stoletja. praktično izvajanje orodij za oblikovanje pasivne imunitete je prenehalo. To je bilo posledica odkritja antibiotikov s širokim spektrom aktivnosti.

Dešifriranje strukture MAT

Do tridesetih let prejšnjega stoletja so se začela pojavljati posebna centrifuga. Zaradi teh agregatov ločevanje protiteles po velikosti in električni naboj. Vendar pa je bilo naknadno dekodiranje zelo težko. To je bilo posledica velike velikosti protiteles, ki je bila dvajsetkrat večja od beljakovinskih molekul. Strukture slednjih so bile do takrat že dešifrirane.

Do leta 1962 je Rodney Porter na podlagi številnih raziskav, ki so jih opravili različni znanstveniki, opisal osnovno strukturo protiteles. Postalo je znano, da so sestavljeni iz težke in lahke verige. Nato smo določili zaporedje 1,3 tisoč aminokislin. Vključeni so bili v proteinsko verigo protiteles, ki jih proizvajajo mielomske celice (rak). Takrat je bilo maksimalno dekodiranje zaporedja aminokislin. Leta 1972 je bila za navedeno raziskavo podeljena Nobelova nagrada Porterju in Edelmanu, znanstveniku, s katerim je bilo to delo opravljeno. Glede na raziskavo je bilo ugotovljeno, da je oblika protitelesa predstavljena v obliki črke Y. Spodnji del je težka veriga. Ima stalno strukturo za različna protitelesa. Zgornji del elementa je lahka veriga. Zaradi slednjega pride do vezave antigena in protitelesa, pa tudi na njihovo kasnejšo nevtralizacijo.

Razvoj primarne tehnologije sinteze

Do sedemdesetih let prejšnjega stoletja so bili znani številni pomembni momenti mehanizma nastajanja in proizvodnje protiteles pri ljudeh. Tako je bilo mogoče razkriti, da so v proces vključeni B-limfociti. Poleg tega bi vsaka od njih lahko proizvedla samo eno protitelo. Za B-limfocite je značilna reduplikacija. Zaradi tega proizvajajo enake po strukturi monoklonska protitelesa, ki izvirajo iz ene same celice. Proizvodnja elementov z enako hitrostjo, vendar v laboratorijskih pogojih, je uspela doseči Köhler in Milstein leta 1975. Do takrat so proučevali sposobnost celic mieloma za hitro proizvodnjo identičnih struktur. V tem primeru je obstajala tudi možnost izolacije elementov, ki proizvajajo protitelesa, iz telesa živali.

V tehnologiji Koehler in Milstein je bilo več stopenj. Kot eksperimentalno žival smo vzeli miško. Najprej je razvila imunost na antigen. Nato smo iz mišje vranice izolirali celice, ki proizvajajo protitelesa. Uporabljajo posebno tehnologijo v kombinaciji z elementi mieloma. Rezultat je bil hibridom. Njene celice v velikih količinah in nenehno sintetizirana protitelesa, usmerjena na znan antigen. Ta tehnika je postala revolucionarna. Zahvaljujoč njej je bilo mogoče izdelati protitelesa, ki so presenetljivo natančno ustrezala določeni strukturi. Nato se je ta tehnologija izboljšala.

Leta 1984 so Milstein, Koehler in Yerne (danski imunolog) prejeli Nobelovo nagrado za svoje delo in sodelovanje pri proizvodnji protiteles, ki jih lahko uporabimo pri diagnostičnih študijah in izdelavi zdravil. Sčasoma so se razvile tudi druge tehnologije. Omogočili so izboljšanje procesa sinteze protiteles zaradi razvoja metod rekombinacije DNA, kloniranja celic in drugih dosežkov genskega inženiringa.

Monoklonska protitelesa: uporaba

Prvi poskusi uvajanja umetno sintetiziranih elementov iz živalskih celic so bili polni težav. Govorimo o raziskavah, ki so jih leta 1979 izvedli Stashenko in Nadler. Uvedli so monoklonska protitelesa, sintetizirana iz mišjih celic. Elementi so bili usmerjeni proti antigenom, proizvedenim na površini rakavih struktur. Toda med postopkom je bilo ugotovljeno, da so mišja monoklonska protitelesa povezana z majhnimi deleži tumorskih fragmentov. Organizem jih je dojemal kot tuje. Leta 1986 se je pojavilo novo zdravilo. Monoklonska protitelesa, ki jih vsebuje, so prispevala k lajšanju reakcije zavrnitve presadkov ledvic. To orodje se je imenovalo "Orthoclone OKTZ". Imel je selektivni imunosupresivni učinek. Zdravilo je bilo živalskega izvora, sintetizirano z mišjimi hibridomi, ki so bili pridobljeni z zlivanjem mieloma in B-limfocitov. Kljub temu je kmalu po tem, ko je zdravilo prišlo na trg, postalo jasno, da dolgoročna terapija z monoklonskimi protitelesi izgubi svojo učinkovitost. To je bilo posledica dejstva, da so živalski proteini za ljudi imunogeni. Z drugimi besedami, telo jih dojema kot tujca. Zato se pri bolnikih, ki prejemajo mišja protitelesa, začnejo oblikovati anti-mišični elementi človeške narave (NAMA). Imajo nevtralizacijski učinek.

Ustvarjanje himernih struktur

Od začetka devetdesetih let prejšnjega stoletja se je začela uporabljati nova metoda izdelave monoklonskih protiteles. Na osnovi molekularno-biološke tehnologije in rekombinacije DNK so nastale himerne strukture. V njih je del molekule gliv zamenjal del človeškega izvora z metodami genskega inženiringa. Preostali fragment je ostal žival. Zaradi dejstva, da je bilo 75% zaporedja proteina sestavljeno iz struktur človeškega izvora, so se pri bolnikih, ki so prejemali humanizirana monoklonska protitelesa, HAMA pojavila bistveno manj. Nato so taka sredstva, kot so Rituxan in Mabthera, predpisana za rak, Remicade za Crohnova bolezen, "Simulekt" - za preprečitev zavrnitve akutne naravne presaditve ledvic, "Reopro" - za preprečevanje akutnega srčnega napada in angine pektoris. Vsa ta zdravila so vsebovala himerna monoklonska protitelesa.

Z luskavico, rakom na želodcu in rakom dojk so se zdravila začela izdajati malo kasneje. Po razvoju himernih struktur se je potreba po uporabi elementov živali bistveno zmanjšala. Vendar so v nekaterih primerih zdravila z mišjimi protitelesi imenovana povsem upravičeno.

Do danes obstajajo trije zdravili odobreni izdelki, ki vsebujejo živalske strukture. Ti vključujejo zlasti že znano zdravilo Orthoclone OKTZ, pa tudi sredstva Beksar in Zevalin. Zadnji dve sta radioaktivno označena mišja protitelesa. Njihove funkcije vključujejo prenos radioizotopov v limfomske strukture. Prisotnost radioaktivne oznake omogoča uporabo teh monoklonskih protiteles v majhnih količinah. V tem smislu imunogenost, ki je posledica sekvenc živali, v tem primeru ni tako pomembna. Poleg tega je prisotnost samo mišjih protiteles v zdravilih nekoliko bolj učinkovita. To je mogoče pojasniti z dejstvom, da se lahko himerne strukture vežejo ne le na ciljne elemente, ampak tudi na normalne celice in jim povzročajo škodo. Danes je odobreno drugo zdravilo, ki temelji na strukturah podganjih miši. Imenuje se Remmob. Zdravilo je predpisano za maligne ascites.

Nova zdravila

Do konca devetdesetih let so raziskovalci uspeli zmanjšati obseg aminokislinskih zaporedij živali v umetno sintetiziranih protitelesih z uporabo metod genskega inženiringa. Posledično so bile pridobljene nove strukture, ki so v še manjši meri povzročile nastanek NAMA pri ljudeh. Od takrat se je na farmacevtskem trgu pojavilo veliko novih izdelkov. Še posebej vključujejo zdravila, kot je Zenapax (priporočljivo za preprečevanje zavrnitve presadka ledvic), Herceptin (predpisan za rak dojke in želodec), Xolar (za alergijski sezonski rinitis in atopično astmo). Uporabljajo nova monoklonska protitelesa. Zdravila za luskavico so postala nova raziskava raziskovalcev. Predvsem je bilo takšno zdravilo sproščeno kot Raptava.

Razvoj dogodkov v zadnjem desetletju

V letu 2000 so se tehnike genskega inženiringa še izboljšale. Zaradi tega je bilo mogoče pridobiti človeška monoklonska protitelesa. V primeru luskavice, rakavih patologij, atopične bronhialne astme in drugih bolezni so začeli predpisovati zdravila nove generacije. Danes so takšna orodja najpogosteje razvita s pomočjo transgenske živalske tehnologije. Govor v tem primeru gre za miši, ki se gojijo z fragmenti tuje DNA. Tudi razvoj poteka z uporabo virusov bakteriofagov.

Hude bolezni

Težko je preceniti pomen, ki ga imajo monoklonska protitelesa za človeštvo. Zdravila za luskavico so postala pravi napredek v medicini. Danes obstaja veliko zdravil za odpravo te patologije. Trenutno se luskavica zdravi z monoklonskimi protitelesi s pomočjo takšnih pripravkov:

• "Daklizumab" in "Basiliximab". Delovanje teh zdravil je usmerjeno proti molekuli SD25.
• Pomeni h3D1 in h1F1. V njihovi sestavi so humanizirana protitelesa. Njihovo delovanje je usmerjeno proti molekulam СД86 in СД80. Med kliničnimi preskušanji so opazili visoko učinkovitost in dovolj dobro prenašanje teh zdravil.
• "Efalizumab". To monoklonsko protitelo je usmerjeno proti CD11a molekuli.
• "Alefacept" je topna beljakovina. Njegova struktura vsebuje dve molekuli, katerih interakcija povzroči signal, ki aktivira limfocit.
• "Klenoliximab" . To pravno sredstvo je usmerjeno proti CD4. Predpisana je ne samo za luskavico, ampak tudi za sladkorno bolezen.
• "Epratuzumab". Zdravilo se bori z B-limfociti.
• Anakinra je umetno ustvarjen antagonist receptorja za interlevkin. Pri vstopu se telo veže na IL-1 in preprečuje njegovo povezavo s svojim receptorjem. To zmanjšuje vnetni odziv.

Druga pogosta bolezen je danes razpršena skleroza. To je kronična avtoimunska patologija, ki se pojavi v srednji in mladi starosti - od 15 do 40 let. Nekatera monoklonska protitelesa pri multipli sklerozi so bila dejansko dodeljena naključno. Na primer, pomeni "Alemtuzumab". To zdravilo je priporočljivo za bolnike s kroničnim limfomom T-celic in limfocitno levkemijo. Sčasoma so zdravniki začeli opazovati pozitiven učinek tega monoklonskega protitelesa na bolnike z multiplo sklerozo. Učinkovitost orodja je bila kasneje potrjena z raziskavo, ki se je končala leta 2008. Vendar pa ima zdravilo številne resne neželene učinke. Gre predvsem za alergijske reakcije, infekcijske zaplete, avtoimunske patologije, ki so v večini primerov povezane z disfunkcijo ščitnice. Zato je po mnenju nekaterih strokovnjakov zdravilo "Alemtuzumab" mogoče uporabiti le kot alternativno orodje za tiste bolnike, ki jim standardni ukrepi niso pomagali. V izjemno redkih primerih je predpisana kot osnova.

Obetavna področja raziskav

Znanstveniki in razvijalci so si zastavili nujno nalogo - ustvariti imunomagnetni filter, nekakšen sorbent. Monoklonska protitelesa, vezana na feromagnetne mikrostrukture in locirana v magnetnem polju, so sposobna ekstrahirati celice z visoko specifičnostjo, na primer iz tumorja ali kostnega mozga. Po tem se filter loči, pri čemer ostanejo samo ekstrahirani fragmenti. S to metodo lahko povežete in odstranite maligne in dobite zdrave celice iz kostnega mozga. Pri kršitvah krvi jih vnašamo v telo istega bolnika.

Dejanske težave

Trenutno se v Rusiji razvija približno deset pripravkov na osnovi monoklonskih protiteles. Vendar pa se danes znanstveniki soočajo s številnimi pomembnimi nalogami. Eden od njih je rešiti problem imunogenosti zdravil. Veliko zdravil vključuje človeška protitelesa. Vsekakor zmanjšajo imunogenost, vendar je ne odpravijo v celoti. To je posledica dejstva, da je človeški obrambni sistem sposoben proizvajati protitelesa proti vsem terapevtskim protitelesom.

Druga težava je precej velika velikost molekul MAT. V zvezi s tem ne morejo prodreti v celice ali globoko v tkivo. Zdravila niso namenjena za peroralno dajanje. To je posledica dejstva, da mora za doseganje želenega učinka koncentracija monoklonskih protiteles preseči število tarč več tisočkrat. Zato se danes znanstveniki ukvarjajo z razvojem zdravil, ki bi združevala vse koristne lastnosti MAT in majhnih molekul.

Pomembna odkritja

Eden najnovejših dosežkov na področju izdelave zdravil, ki temeljijo na MAT-u, je oblikovanje posebne afitele. Imajo lastnosti protiteles, vendar imajo relativno majhno molekulsko maso. To jim omogoča, da prodrejo globlje v tkivo.

Drugi razvoj so nano telesa. Takšna orodja so zelo stabilna. To vam omogoča, da jih uporabite lokalno in znotraj.

Druga super moderna smer je razvoj domenskih protiteles. Ustrezati morajo različnim delom lahkih in težkih verig človeških struktur in biti desetkrat manjši od običajnih. Takšna monoklonska protitelesa se lahko uporabljajo z inhalacijo in znotraj.

Zaključek

Pomembna ovira za uporabo monoklonskih protiteles je visoka cena in trajanje proizvodnega procesa. Kljub temu znanstveniki ne ustavljajo dela na ustvarjanju novih tehnologij, ki bi omogočile proizvodnjo zdravil v hitrejšem času in po dostopni ceni. Na splošno strokovnjaki pravijo, da se bo v bližnji prihodnosti obseg bolezni, ki jih lahko zdravimo z monoklonskimi protitelesi, bistveno razširil.