Przeciwciała monoklonalne w łuszczycy i stwardnieniu. Przeciwciała monoklonalne w stwardnieniu rozsianym

Przeciwciała monoklonalne są cudem inżynierii genetycznej. Pomagają pozbyć się wielu patologii. Leki oparte na przeciwciałach monoklonalnych są uważane za najnowsze. Następnie zobaczmy, jakie są te elementy i jakie korzyści przynoszą.

Informacje ogólne

Zastosowanie przeciwciał monoklonalnych rozpoczęło się całkiem niedawno. Przez kilka dziesięcioleci nie można było pozbyć się niektórych patologii. Obejmują one w szczególności choroby nowotworowe, autoimmunologiczne, zakaźne, sercowo-naczyniowe. Leczenie przeciwciałami monoklonalnymi prowadzi się w reakcjach zapalnych o różnej genezie, idiopatycznym zwłóknieniu płuc, wirusowym zapaleniu wątroby typu B, reumatoidalnym zapaleniu stawów, AIDS. Do chorób, w których uciekać się do pomocy tych elementów, obejmują również toczeń rumieniowaty układowy, Choroba Alzheimera dystrofia mięśniowa, reakcje alergiczne. Przeciwciała monoklonalne są skuteczne w stwardnieniu rozsianym, cukrzycy i innych patologiach.

Przewaga funduszy na rynku farmaceutycznym

Od połowy lat dziewięćdziesiątych ubiegłego stulecia i do chwili obecnej zatwierdzono ponad 30 leków, w tym przeciwciała monoklonalne. Początkowo bezpieczeństwo, niezawodność technologii i metod produkcji środków spowodowały pewne obawy wśród specjalistów. Obecnie wiele firm farmaceutycznych pracuje nad stworzeniem leków, które będą obejmować przeciwciała monoklonalne. Opinie wielu badaczy potwierdzają skuteczność i bezpieczeństwo tych funduszy. Potwierdza to fakt, że obecnie na świecie opracowywanych jest około 300 podobnych leków.

Historia odnajdywania

Przeciwciała monoklonalne badano po raz pierwszy pod koniec XIX wieku. Od tego czasu, przez ponad sto lat, te elementy zdołały dokonać rewolucji w medycynie. Całkowicie zmienili poglądy ekspertów na temat możliwości ekspozycji na leki.

Pierwszy etap badań

Pod koniec XIX i na początku XX wieku dokonano immunizacji przeciwciałami pochodzenia zwierzęcego. Badacze od dawna interesowali się różnymi mechanizmami działającymi w ludzkim ciele. Jednym z najbardziej interesujących z nich jest proces tworzenia różnych przeciwciał. Elementy te mają unikalną właściwość w odniesieniu do obcych substancji (antygenów). Badacze skupili się na identyfikacji mechanizmu działania tych przeciwciał.

Jednym z pierwszych kroków w pokryciu tego problemu było odkrycie metod pozbycia się błonicy. Ta kwestia została podjęta przez grupę naukowców z Instytutu Patologii Zakaźnych w Berlinie. Należy zauważyć, że błonica pod koniec XIX wieku. uważane za śmiertelne. Emil Bering (immunolog-bakteriolog) założył, że leczenie tej patologii może być skuteczne w przejawianiu naturalnej reakcji obronnej poprzez neutralizację toksyny wydzielanej przez bakterie błonicze. Wraz z japońskim naukowcem Kitasato Beringem ustalił, że antytoksyny (surowica) immunizowanych zwierząt można podawać w celu ochrony nieimmunizowanych zwierząt.

W 1894 r. W Niemczech podczas epidemii błonicy, która pochłonęła życie około 50 000 dzieci, wyprodukowano pierwsze 25 000 dawek antytoksyny. Bering w 1901 roku otrzymał Nagrodę Nobla za opracowanie surowicy. Jednak w tym czasie skuteczność antytoksyny była dość niska. Wynikało to z faktu, że produkcja przeciwciał była prowadzona przez organizm, a nie przez człowieka, ale przez zwierzę. W związku z tym opracowano jedynie odporność bierną. Ponadto konieczne było wstrzyknięcie antytoksyny natychmiast po zakażeniu, w przeciwnym razie nie było wskazane i nie przyniosło żadnego efektu.

Leczenie antysurowicowe u ludzi stosowali również Jules Ericur i Charles Richet. Podczas szczepienia zwierząt tkanek mięsaka wstrzykiwano surowicę ludziom cierpiącym na choroby nowotworowe. W połowie lat trzydziestych XX wieku. praktyczne zastosowanie narzędzi do tworzenia odporności biernej ustało. Było to spowodowane odkryciem antybiotyków o szerokim spektrum działania.

Odszyfrowanie struktury MAT

W latach trzydziestych ubiegłego wieku zaczęły pojawiać się specjalne wirówki. Dzięki tym agregatom oddzielenie przeciwciał według wielkości i ładunek elektryczny. Jednak kolejne dekodowanie było bardzo trudne. Było to spowodowane dużym rozmiarem przeciwciał, dwudziestokrotnie większym niż cząsteczki białka. Struktury tego ostatniego zostały już rozszyfrowane.

Do 1962 roku, na podstawie licznych badań przeprowadzonych przez różnych naukowców, Rodney Porter opisał podstawową strukturę przeciwciał. Stało się wiadomo, że składają się one z ciężkiego i lekkiego łańcucha. Następnie określono sekwencję 1,3 tysiąca aminokwasów. Były one zawarte w łańcuchu białkowym przeciwciał wytwarzanych przez komórki szpiczaka (rak). W tym czasie było to maksymalne zdekodowanie sekwencji aminokwasów. W 1972 r. Nagroda Nobla dla Portera i Edelmana, naukowca, z którym ta praca została wykonana, została przyznana za wskazane badania. Zgodnie z wynikami badań ustalono, że postać przeciwciała jest przedstawiona w postaci litery Y. Dolna część to łańcuch ciężki. Ma stałą strukturę dla różnych przeciwciał. Górna część elementu to lekkie łańcuchy. Z tego powodu dochodzi do wiązania antygenu i przeciwciała, a także ich późniejszej neutralizacji.

Opracowanie podstawowej technologii syntezy

W latach siedemdziesiątych ubiegłego wieku, wiele ważnych momentów mechanizmu powstawania i produkcji przeciwciał u ludzi było już znane. W ten sposób można było odkryć, że limfocyty B biorą udział w tym procesie. Ponadto każdy z nich może wytworzyć tylko jedno przeciwciało. Limfocyty B charakteryzują się reduplikacją. Z tego powodu wytwarzają monoklonalne przeciwciała o identycznej strukturze, to znaczy pochodzące z pojedynczej komórki. Produkcja elementów o tej samej prędkości, ale w warunkach laboratoryjnych, udało się dotrzeć do Köhler i Milstein w 1975 roku. Do tego czasu zbadano zdolność komórek szpiczaka do szybkiego wytwarzania identycznych struktur. W tym przypadku istniała również możliwość izolowania elementów wytwarzających przeciwciała z ciała zwierząt.

W technologii Koehler i Milstein było kilka etapów. Mysz została pobrana jako zwierzę doświadczalne. Najpierw rozwinęła odporność na antygen. Następnie komórki produkujące przeciwciała wyizolowano ze śledziony myszy. Wykorzystują specjalną technologię połączoną z elementami szpiczaka. Rezultatem była hybrydoma. Jej komórki w dużych ilościach i ciągle syntetyzowane przeciwciała skierowane do znanego antygenu. Ta technika stała się rewolucyjna. Dzięki niej stało się możliwe wytwarzanie przeciwciał, które zaskakująco dokładnie odpowiadały określonej strukturze. Następnie technologia ta uległa poprawie.

W 1984 r. Milstein, Koehler i Yerne (immunolog z Danii) otrzymali Nagrodę Nobla za swoją pracę i udział w produkcji przeciwciał, które mogą być wykorzystane w badaniach diagnostycznych i tworzeniu leków. Z biegiem czasu opracowano również inne technologie. Pozwoliły one usprawnić proces syntezy przeciwciał dzięki rozwojowi metod rekombinacji DNA, klonowaniu komórek i innym osiągnięciom inżynierii genetycznej.

Przeciwciała monoklonalne: zastosowanie

Pierwsze próby wprowadzenia elementów sztucznie zsyntetyzowanych z komórek zwierzęcych napotkały na trudności. Mówimy o badaniach przeprowadzonych w 1979 r. Przez Stashenko i Nadlera. Wprowadzili przeciwciała monoklonalne syntetyzowane z komórek myszy. Elementy były skierowane przeciwko antygenom wytwarzanym na powierzchni struktur nowotworowych. Jednak w trakcie procesu okazało się, że mysie przeciwciała monoklonalne były w niewielkim stopniu związane z fragmentami nowotworów. Organizm postrzegał je jako obce. W 1986 roku pojawił się nowy lek. Zawarte w nim przeciwciała monoklonalne przyczyniły się do złagodzenia reakcji odrzucenia przeszczepu przez nerki. To narzędzie nazywało się "Orthoclone OKTZ". Miał selektywny efekt immunosupresyjny. Lek był pochodzenia zwierzęcego, zsyntetyzowany przez mysie hybrydomy, które uzyskano przez połączenie szpiczaka i limfocytów B. Jednak wkrótce po wprowadzeniu leku na rynek stało się jasne, że długotrwała terapia przeciwciałami monoklonalnymi traci z czasem swoją skuteczność. Wynikało to z faktu, że białka zwierzęce dla ludzi są immunogenne. Innymi słowy, są postrzegane przez ciało jako obce. Z tego powodu u pacjentów, którzy otrzymują mysie przeciwciała, zaczynają formować się anty-mysie elementy natury ludzkiej (NAMA). Mają efekt neutralizujący.

Tworzenie struktur chimerycznych

Od początku lat 90. ubiegłego wieku zaczęto stosować nową metodę produkcji przeciwciał monoklonalnych. W oparciu o technologię biologii molekularnej i rekombinację DNA stworzono struktury chimeryczne. W nich część cząsteczki mysiej została zastąpiona częścią ludzkiego pochodzenia za pomocą metod inżynierii genetycznej. Pozostały fragment pozostał zwierzęciem. Ze względu na fakt, że 75% sekwencji białka składa się ze struktur pochodzenia ludzkiego, pacjenci, którym podano humanizowane przeciwciała monoklonalne, HAMA pojawiła się znacznie mniej. Następnie, takie środki jak Rituxan i Mabthera, które zostały przepisane na raka, Remicade dla Choroba Leśniowskiego-Crohna, "Simulekt" - w celu zapobiegania odrzuceniu ostrej przeszczepionej nerki, "Reopro" - w celu zapobiegania ostrego zawału serca i dławicy piersiowej. Wszystkie te leki zawierały chimeryczne przeciwciała monoklonalne.

W przypadku łuszczycy, raka żołądka i raka piersi leki zaczęły być uwalniane nieco później. Po opracowaniu struktur chimerycznych znacznie zredukowano potrzebę korzystania z pomocy elementów zwierzęcych. Jednak w niektórych przypadkach leki z mysimi przeciwciałami są wyznaczane całkiem słusznie.

Do chwili obecnej istnieją trzy zatwierdzone produkty lecznicze zawierające struktury zwierzęce. Należą do nich w szczególności dobrze znany lek Orthoclone OKTZ, a także środki Beksar i Zevalin. Dwa ostatnie są radioaktywnie znakowanymi przeciwciałami mysimi. Ich funkcje obejmują transportowanie radioizotopów do struktur chłoniaka. Obecność radioaktywnego znacznika umożliwia stosowanie tych przeciwciał monoklonalnych w małych ilościach. Pod tym względem immunogenność, która wynika z sekwencji zwierzęcych, w tym przypadku nie jest tak znacząca. Ponadto obecność tylko mysich przeciwciał w lekach czyni je nieco bardziej skutecznymi. Wyjaśnia to fakt, że struktury chimeryczne mogą wiązać się nie tylko z elementami docelowymi, ale także z normalnymi komórkami i powodować ich uszkodzenia. Zatwierdzono dzisiaj inny lek oparty na strukturach myszy szczura. Nazywa się Remmob. Lek jest przepisywany na złośliwe wodobrzusze.

Nowe leki

Pod koniec lat 90. badacze byli w stanie zminimalizować objętość sekwencji aminokwasów zwierzęcych w sztucznie syntetyzowanych przeciwciałach, stosując metody inżynierii genetycznej. W rezultacie otrzymano nowe struktury, w jeszcze mniejszym stopniu powodujące powstawanie NAMA u ludzi. Od tego czasu wiele nowych produktów pojawiło się na rynku farmaceutycznym. W szczególności obejmują one leki takie jak Zenapax (zalecany do zapobiegania odrzuceniu przeszczepionej nerki), Herceptin (przepisywany na raka piersi i żołądek), Xolar (na alergiczny sezonowy nieżyt nosa i astmę atopową). Używają nowych przeciwciał monoklonalnych. Leki na łuszczycę stały się kolejnymi nowymi badaniami naukowców. W szczególności taki lek został wydany jako Raptava.

Wydarzenia ostatniej dekady

W 2000 roku techniki inżynierii genetycznej uległy jeszcze większej poprawie. Dzięki temu możliwe było uzyskanie ludzkich przeciwciał monoklonalnych. W przypadku łuszczycy, patologii nowotworowych, atopowej astmy oskrzelowej i innych chorób, zaczęto przepisywać leki nowej generacji. Obecnie takie narzędzia są najczęściej opracowywane przy użyciu transgenicznej technologii zwierzęcej. Mowa w tym przypadku dotyczy myszy, które są hodowane z fragmentami obcego DNA. Ponadto, rozwój prowadzi się przy użyciu wirusów bakteriofagowych.

Ciężkie choroby

Trudno przecenić znaczenie, jakie mają dla ludzkości przeciwciała monoklonalne. Leki stosowane w łuszczycy stały się prawdziwym postępem w medycynie. Obecnie istnieje wiele leków mających na celu wyeliminowanie tej patologii. Obecnie łuszczyca jest leczona przeciwciałami monoklonalnymi za pomocą takich preparatów:

• "Daklizumab" i "Basiliximab". Działanie tych leków jest skierowane przeciwko cząsteczce SD25.
• Oznacza h3D1 i h1F1. W ich składzie znajdują się przeciwciała humanizowane. Ich działanie jest skierowane przeciwko cząsteczkom СД86 i СД80. Podczas badań klinicznych odnotowano wysoką skuteczność i wystarczająco dobrą tolerancję tych leków.
• "Efalizumab". To monoklonalne przeciwciało skierowane jest przeciwko cząsteczce CD11a.
• "Alefacept" to rozpuszczalne białko. Jego struktura zawiera dwie cząsteczki, których interakcja wytwarza sygnał aktywujący limfocyt.
• "Klenoliximab" . Ten środek jest skierowany przeciwko CD4. Jest przepisywany nie tylko w przypadku łuszczycy, ale także w przypadku cukrzycy.
• "Epratuzumab". Lek zwalcza limfocyty B.
• Anakinra jest sztucznie wytworzonym antagonistą receptora interleukiny. Po wejściu do organizmu wiąże się z IL-1 i zapobiega jego połączeniu z jego receptorem. To z kolei zmniejsza odpowiedź zapalną.

Inna powszechna choroba jest dziś rozproszona stwardnienie. Tak jest przewlekła patologia autoimmunologiczna, która pojawia się w średnim i młodym wieku - od 15 do 40 lat. Niektóre przeciwciała monoklonalne w stwardnieniu rozsianym zostały w rzeczywistości przydzielone losowo. Na przykład oznacza "Alemtuzumab". Lek ten jest zalecany u pacjentów z przewlekłym chłoniakiem z limfocytów T i białaczką limfocytową. Z czasem lekarze zaczęli dostrzegać pozytywny wpływ tego monoklonalnego przeciwciała na pacjentów ze stwardnieniem rozsianym. Skuteczność narzędzia została później potwierdzona badaniami zakończonymi w 2008 roku. Jednak lek ma wiele poważnych skutków ubocznych. Dotyczy to w szczególności reakcji alergicznych, powikłań infekcyjnych, patologii autoimmunologicznych, związanych w większości przypadków z dysfunkcją tarczycy. Dlatego, według niektórych ekspertów, lek "Alemtuzumab" może być stosowany tylko jako alternatywny środek dla tych pacjentów, którym nie pomogły standardowe środki. W bardzo rzadkich przypadkach jest przepisywany jako baza.

Obiecujące obszary badań

Naukowcy i programiści postawili sobie pilne zadanie - stworzyć filtr immunomagnetyczny, rodzaj sorbentu. Przeciwciała monoklonalne związane z mikrostrukturami ferromagnetycznymi i znajdujące się w polu magnetycznym są zdolne do ekstrakcji komórek o wysokiej swoistości, na przykład z guza lub szpiku kostnego. Następnie filtr zostaje rozdzielony, pozostawiając tylko wyekstrahowane fragmenty. Dzięki tej metodzie można wiązać i eliminować złośliwe i uzyskać zdrowe komórki ze szpiku kostnego. Za naruszenia krwi są one wprowadzane do ciała tego samego pacjenta.

Rzeczywiste problemy

Obecnie w Rosji trwają prace nad około dziesięcioma preparatami opartymi na przeciwciałach monoklonalnych. Jednak dzisiaj naukowcy stoją przed wieloma ważnymi zadaniami. Jednym z nich jest rozwiązanie problemu immunogenności leków. Wiele leków obejmuje ludzkie przeciwciała. Z pewnością zmniejszają immunogenność, ale nie eliminują jej całkowicie. Wynika to z faktu, że ludzki system obronny jest w stanie wytwarzać przeciwciała przeciwko dowolnym przeciwciałom terapeutycznym.

Innym problemem jest dość duży rozmiar cząsteczek MAT. W związku z tym nie są w stanie przeniknąć do komórek lub głęboko do tkanki. Leki nie są przeznaczone do podawania doustnego. Wynika to z faktu, że aby osiągnąć pożądany efekt, stężenie przeciwciał monoklonalnych musi przekraczać liczbę celów kilka tysięcy razy. Dlatego dzisiaj naukowcy zajmują się opracowywaniem leków, które łączą wszystkie przydatne właściwości MAT i leków drobnocząsteczkowych.

Ważne odkrycia

Jednym z najnowszych osiągnięć w dziedzinie tworzenia leków opartych na MAT jest tworzenie specjalnego affitelu. Mają właściwości przeciwciał, ale mają stosunkowo małą masę cząsteczkową. To pozwala im wniknąć głębiej w tkankę.

Kolejnym rozwinięciem są ciała nano. Takie narzędzia są bardzo stabilne. Pozwala to na zastosowanie ich zarówno lokalnie, jak i wewnątrz.

Kolejnym super nowoczesnym kierunkiem jest rozwój przeciwciał domenowych. Muszą odpowiadać różnym częściom lekkich i ciężkich łańcuchów ludzkich struktur i być dziesięć razy mniejsze niż normalnie. Takie przeciwciała monoklonalne mogą być stosowane przez inhalację i wewnątrz.

Wniosek

Istotną przeszkodą w stosowaniu przeciwciał monoklonalnych jest wysoki koszt i czas trwania procesu produkcyjnego. Niemniej naukowcy nie przestają pracować nad stworzeniem nowych technologii, które pozwoliłyby na produkcję leków w przyspieszonym czasie i po przystępnej cenie. Ogólnie rzecz biorąc, eksperci twierdzą, że w niedalekiej przyszłości zakres patologii, które można leczyć przeciwciałami monoklonalnymi, znacznie się rozszerzy.