Терапевтические антитела и технология моноклональных антител

Моноклональные антитела — это антитела с одной определенной специфичностью, производимые в неограниченном количестве, что стало возможным благодаря гибридомной технологии, а позднее — рекомбинантной инженерии. Они стали как незаменимыми лабораторными реагентами, так и одним из важнейших классов современных биологических терапевтических средств, использующих естественное распознавание антител и эффекторные функции для заданных целей.

Definition

Моноклональное антитело — это антитело с одной, определенной специфичностью, продуцируемое клональной клеточной линией; технология моноклональных антител включает методы, начиная с гибридомного слияния и заканчивая рекомбинантной инженерией, используемые для создания, гуманизации и адаптации таких антител.

Scope

Тема охватывает принцип моноклональных антител, гибридомный метод, этапы инженерии, которые снизили иммуногенность (химерные, гуманизированные и полностью человеческие антитела), рекомбинантные технологии дисплея, а также то, как свойства Fc-фрагмента настраиваются для эффекторных или неэффекторных ролей. Она рассматривает терапевтические антитела как технологию и механизм для справки и не содержит рекомендаций по дозировке или лечению.

Core questions

• Как гибридомный метод позволяет получить антитело с одной определенной специфичностью?
• Почему и как мышиные антитела гуманизируются для терапевтического использования?
• Как технологии дисплея генерируют полностью человеческие антитела?
• Как Fc-область конструируется для усиления или подавления эффекторной функции?

Key concepts

• Гибридомная технология
• Клональное антитело (с одной специфичностью)
• Химерные и гуманизированные антитела
• Полностью человеческие антитела
• Пересадка комплементарно-определяющих регионов
• Фаговый и рекомбинантный дисплей
• Fc-инженерия
• Иммуногенность

Mechanisms

Гибридомный метод Кёлера и Мильштейна заключается в слиянии В-клетки, продуцирующей антитела, с иммортализованной миеломной клеткой, создавая гибрид, который как выживает неопределенно долго, так и секретирует антитело с одной специфичностью, которое может быть выбрано и выращено как клон. Поскольку ранние моноклональные антитела были мышиными и вызывали антимышиные реакции у пациентов, инженерия постепенно заменяла мышиную последовательность человеческой: химерные антитела сохраняют мышиные вариабельные области на человеческих константных областях, гуманизированные антитела пересаживают только мышиные комплементарно-определяющие регионы на человеческий каркас, а полностью человеческие антитела получают из библиотек дисплея или трансгенных систем. Fc-область может быть сконструирована для усиления эффекторных функций, таких как антителозависимая цитотоксичность и активация комплемента, или для их подавления, когда требуется только нейтрализация или блокада рецептора, а свойства Fc-фрагмента также влияют на период полувыведения.

Clinical relevance

Моноклональные антитела используются в онкологии, при аутоиммунных и воспалительных заболеваниях, инфекциях и в диагностике, а выбор изотипа и Fc-инженерии отражает желаемый механизм. Тема описывает, как создаются эти агенты и как их механизмы связаны с биологией антител; она не является источником информации о назначении или индивидуальных рекомендаций по лечению.

History

Гибридомный метод Кёлера и Мильштейна 1975 года, отмеченный Нобелевской премией, сделал определенные моноклональные антитела рутинными. Иммуногенность мышиных антител затем стимулировала разработку химерных и гуманизированных антител в 1980-х годах, пересадку комплементарно-определяющих регионов и технологии дисплея, позволившие получить человеческие антитела в последующие годы, и Fc-инженерию в последнее время, что в совокупности сформировало современный ландшафт антительных терапевтических средств.

Key figures

• Georges Köhler
• César Milstein
• Greg Winter
• Janice Reichert

Seminal works

• kohler-milstein-1975
• jones-1986

Frequently asked questions

Что делает антитело моноклональным?

Оно продуцируется одной клональной клеточной линией и поэтому обладает одной определенной специфичностью и структурой, в отличие от поликлональной смеси антител, присутствующей в сыворотке.

Почему терапевтические антитела гуманизируются?

Антитела, изначально полученные у мышей, могут вызывать иммунный ответ против чужеродной мышиной последовательности; гуманизация заменяет большую часть или всю эту последовательность человеческой последовательностью, как правило, путем пересадки только антигенсвязывающих петель на человеческий каркас, чтобы снизить иммуногенность.