โมโนโคลนอลแอนติบอดีและภูมิคุ้มกันบำบัดในโรคไวรัส

โมโนโคลนอลแอนติบอดีคือแอนติบอดีที่ผลิตขึ้นในห้องปฏิบัติการ มีลักษณะเหมือนกันทุกประการ และได้รับการออกแบบมาเพื่อจับกับเป้าหมายของไวรัสเพียงจุดเดียว ซึ่งส่วนใหญ่มักเป็นโปรตีนบนพื้นผิวที่ไวรัสใช้ในการเข้าสู่เซลล์ การให้โมโนโคลนอลแอนติบอดีโดยตรงจะให้การป้องกันแบบพาสซีฟในทันที ซึ่งเป็นรูปแบบหนึ่งของภูมิคุ้มกันบำบัดที่เสริมการทำงานของวัคซีน (ซึ่งต้องใช้เวลาหลายสัปดาห์จึงจะออกฤทธิ์) และยาต้านไวรัสโมเลกุลขนาดเล็ก

Definition

โมโนโคลนอลแอนติบอดีชนิดลบล้างฤทธิ์ (neutralizing monoclonal antibody) คือแอนติบอดีเดี่ยวที่ถูกกำหนดและผลิตขึ้นในหลอดทดลอง ซึ่งจับกับเอพิโทป (epitope) ของไวรัสที่จำเพาะเพื่อยับยั้งการติดเชื้อ โดยใช้ในการรักษาหรือป้องกันในรูปแบบของการสร้างภูมิคุ้มกันแบบพาสซีฟที่ให้การป้องกันในทันทีแต่ชั่วคราว

Scope

หัวข้อนี้ครอบคลุมถึงโมโนโคลนอลแอนติบอดีชนิดลบล้างฤทธิ์ (neutralizing monoclonal antibodies) และภูมิคุ้มกันบำบัดที่เกี่ยวข้องกับการติดเชื้อไวรัส: กลไกการลบล้างฤทธิ์ของไวรัส, ความแตกต่างจากการฉีดวัคซีนแบบแอคทีฟ, การใช้เป็นสารเดี่ยวหรือแบบค็อกเทล, และข้อจำกัดต่างๆ เช่น การหลบหนีของไวรัส (viral escape) และการเสริมฤทธิ์ที่ขึ้นกับแอนติบอดี (antibody-dependent enhancement) นี่คือภาพรวมเชิงการศึกษาเกี่ยวกับกลไกและหลักฐาน ไม่ใช่แนวทางการรักษา

Core questions

• โมโนโคลนอลแอนติบอดีลบล้างฤทธิ์ไวรัสได้อย่างไร?
• การบำบัดด้วยแอนติบอดีแบบพาสซีฟแตกต่างจากการฉีดวัคซีนแบบแอคทีฟอย่างไร?
• เหตุใดบางครั้งแอนติบอดีจึงถูกรวมเข้าเป็นค็อกเทล?
• การหลบหนีของไวรัสจำกัดการบำบัดด้วยโมโนโคลนอลแอนติบอดีได้อย่างไร?
• การเสริมฤทธิ์ที่ขึ้นกับแอนติบอดีคืออะไร และเหตุใดจึงมีความสำคัญ?

Key concepts

• แอนติบอดีชนิดลบล้างฤทธิ์
• ภูมิคุ้มกันแบบพาสซีฟเทียบกับแบบแอคทีฟ
• ค็อกเทลโมโนโคลนอลแอนติบอดี
• การกำหนดเป้าหมายเอพิโทปและโปรตีนบนพื้นผิวไวรัส
• การกลายพันธุ์เพื่อหลบหนีแอนติบอดี
• การเสริมฤทธิ์ที่ขึ้นกับแอนติบอดี
• การใช้เพื่อป้องกันเทียบกับการใช้เพื่อรักษา

Mechanisms

โมโนโคลนอลแอนติบอดีจะจับกับเอพิโทปที่กำหนดไว้ ซึ่งโดยทั่วไปจะอยู่บนโปรตีนของไวรัสที่ทำหน้าที่ในการยึดเกาะหรือรวมตัวกับเซลล์เจ้าบ้าน และขัดขวางขั้นตอนนั้น ทำให้ไวรัสถูกลบล้างฤทธิ์ นอกจากนี้ยังสามารถทำเครื่องหมายเซลล์ที่ติดเชื้อเพื่อให้ระบบภูมิคุ้มกันกำจัดออกไปได้ เนื่องจากแอนติบอดีถูกจัดเตรียมไว้พร้อมใช้ การป้องกันจึงเกิดขึ้นทันที แต่จะลดลงเมื่อแอนติบอดีถูกกำจัดออกจากร่างกาย ซึ่งเป็นความแตกต่างระหว่างแนวทางแบบพาสซีฟนี้กับภูมิคุ้มกันแบบแอคทีฟที่ยั่งยืนซึ่งวัคซีนสร้างขึ้น (Pollard & Bijker, 2020) การทดลองค็อกเทล REGN-COV2 ในผู้ป่วยนอก (Weinreich et al., 2021) และโมโนโคลนอลแอนติบอดีเดี่ยวในผู้ป่วยในโรงพยาบาล (ACTIV-3/TICO, 2021) แสดงให้เห็นทั้งศักยภาพและการพึ่งพาสถานการณ์ของแนวทางนี้ การรวมแอนติบอดีที่จับกับเอพิโทปที่แตกต่างกันเข้าเป็นค็อกเทลช่วยลดโอกาสที่การกลายพันธุ์เพื่อหลบหนีเพียงครั้งเดียวจะทำให้การรักษาล้มเหลว อันตรายทางทฤษฎีคือการเสริมฤทธิ์ที่ขึ้นกับแอนติบอดี (antibody-dependent enhancement) ซึ่งแอนติบอดีที่ลบล้างฤทธิ์ได้ไม่เต็มที่กลับทำให้การติดเชื้อแย่ลงแทนที่จะยับยั้ง ได้รับการตรวจสอบสำหรับ SARS-CoV-2 โดย Arvin et al. (2020)

Clinical relevance

โมโนโคลนอลแอนติบอดีได้ขยายชุดเครื่องมือต้านไวรัสโดยนำเสนอการป้องกันแบบพาสซีฟที่รวดเร็วสำหรับการป้องกันหรือการรักษาในระยะแรก โดยเฉพาะอย่างยิ่งสำหรับผู้ที่ตอบสนองต่อวัคซีนได้ไม่ดี อย่างไรก็ตาม ผลของมันขึ้นอยู่กับช่วงเวลาและสายพันธุ์ของไวรัสที่แพร่ระบาด บทความนี้จะอธิบายว่าโมโนโคลนอลแอนติบอดีทำงานอย่างไรและหลักฐานแสดงอะไรบ้าง และไม่ได้ถือเป็นแนวทางในการใช้ในบุคคลใดบุคคลหนึ่ง

History

การบำบัดด้วยแอนติบอดีแบบพาสซีฟมีมาตั้งแต่การบำบัดด้วยซีรัมในช่วงต้นศตวรรษที่ 20 แต่เทคนิคไฮบริโดมาทำให้สามารถผลิตโมโนโคลนอลแอนติบอดีที่กำหนดได้ และต่อมาวิศวกรรมได้ทำให้เป็นแอนติบอดีของมนุษย์ (humanized) การระบาดใหญ่ของ COVID-19 กระตุ้นให้เกิดการพัฒนาอย่างรวดเร็วและการทดสอบแบบสุ่มของโมโนโคลนอลแอนติบอดีชนิดลบล้างฤทธิ์และค็อกเทล (Weinreich et al., 2021; ACTIV-3/TICO, 2021) ซึ่งยังเผยให้เห็นถึงความเปราะบางต่อการหลบหนีของไวรัสเมื่อมีสายพันธุ์ใหม่เกิดขึ้น

Debates

การบำบัดด้วยโมโนโคลนอลแอนติบอดีมีความคงทนเพียงใดเมื่อต้องรับมือกับไวรัสที่กำลังวิวัฒนาการ?

แอนติบอดีเดี่ยวสามารถถูกเอาชนะได้ง่ายด้วยการกลายพันธุ์เพื่อหลบหนี และแม้แต่ค็อกเทลก็อาจสูญเสียประสิทธิภาพเมื่อสายพันธุ์แพร่กระจาย ทำให้เกิดคำถามว่าจะรักษาระดับประสิทธิภาพต่อเป้าหมายที่วิวัฒนาการอย่างรวดเร็วได้อย่างไร

Key figures

• Ann Arvin
• Andrew Pollard

Seminal works

• weinreich-2021
• arvin-2020

Frequently asked questions

โมโนโคลนอลแอนติบอดีแตกต่างจากวัคซีนอย่างไร?

วัคซีนจะกระตุ้นให้ร่างกายสร้างแอนติบอดีของตัวเองภายในหลายสัปดาห์ ทำให้เกิดการป้องกันที่ยั่งยืน ในขณะที่โมโนโคลนอลแอนติบอดีจะถูกให้โดยตรงและให้การป้องกันในทันทีแต่เป็นเพียงชั่วคราวเท่านั้นจนกว่าจะถูกกำจัดออกจากร่างกาย

เหตุใดบางครั้งโมโนโคลนอลแอนติบอดีจึงถูกให้เป็นค็อกเทล?

การรวมแอนติบอดีที่จับกับส่วนต่างๆ ของไวรัสเข้าด้วยกันทำให้การกลายพันธุ์เพียงครั้งเดียวของไวรัสเป็นเรื่องยากมากที่จะหลบหนีแอนติบอดีทั้งหมดได้พร้อมกัน ซึ่งช่วยลดความเสี่ยงของการดื้อยา