Гуманизированные антитела – это антитела животного происхождения (крысиные или мышиные), гетерологические сегменты которых заменяются при помощи методов генной инженерии на гомологичные фрагменты антител человека.
Химерные антитела
Вышеупомянутым способом получают химерные антитела. При этом гены, которые кодируют некоторые области терапевтических мышиных антител клонируются в векторе, который несет домены человека и трансфецируют в определенную культуральную среду. В дальнейшем их инкубируют и подвергают скринингу на наличие продуцирования антител.
Процесс гуманизации гетерологических моноклональных антител снижает интенсивность иммунологических реакций патологического характера. При этом продлевается период полужизни антител и их биологическая активность в организме человека.
Гуманизация – это процесс оптимизации вариабельной части антител с целью снижения величины иммунного ответа организма при их применении.
Гуманизация часто проводится классической путем гибридомной технологии. При этом антиген мыши вводится в ходе естественного иммунитета для выработки антител нужной специфичности. Естественная иммунизация не дает возможности контролировать аффинность и селективность антител.
Гибридомная технология
Гибридомная технология также заключается в том, что мышиное антитело получается чужеродным по отношению к человеку ввиду наличия других аминокислотных остатков при сравнении с антителами человека в конкретных позициях константной части. При внедрении этой технологии у пациентов был вызван сильнейший иммунный ответ в виде продукции антител.
Гибридомная технология – это слияние с помощью полиэтиленгликоля лимфоцитов селезенки предварительно иммунизированных организмов определенным антигеном с миеломными (раковыми) клетками, способными к бесконечной пролиферации (делению).
Такие антитела получили название HAMA или «человеческие противомышиные антитела». Антительный ответ на введенное лекарство существенно снижает его эффективность и автоматически выводит препарат из организма. Повторное введение препарата в организм является бессмысленным.
Кроме того, антительный ответ на введенное лекарство может привести к достаточно серьезной аллергической реакции. Еще одна проблема, которая возникает при поиске альтернативных антител с рецепторами человеческих клеток. Поэтому за последнее время перед исследователями встает задача поиска технологий гуманизации антител, или их приближения к естественным человеческим аналогам.
Первым типом антител, которые были приближены к человеческим стали химерные антитела. Примером подобного антитела является ритуксимаб или противобелковое антитело, которое располагается на поверхности B – лимфоцитов и предназначается для лечения B – клеточных лимфом. Включение данного гуманизированного антитела в схемы лечения различных лимфом произвело революцию. Было увеличено время до прогрессирования заболевания, повысилась общая выживаемость, снизилась острота проявления симптомов тех или иных болезней.
Несмотря на тот факт, что химерные антитела оказались более эффективными, чем полностью мышиные, они все – таки вызывали иммунный ответ. Поэтому с 80-ых годов 20 века начались поиски гуманизированных антител, которые бы имели меньшую чужеродность по отношению к человеческим.
Первым подобным антителом стад алемтузумаб, которые вырабатывали против антигена лимфоцитов. Такое лекарство применялось против некоторых типов гемобластозов и рассеянного склероза. Его получили на основе крысиного антитела.
Другой подход в изготовлении гуманизированных антител применяли при разработки даклизумаба. Его вырабатывали против рецептора на T – лимфоцитах и использовали для лечения рассеянного склероза. В последствии это антитело уступило конкурентам и было выведен с рынка. Даклизумаб также получали путем включения мышиных антител в человеческий каркас, но человеческие антительные участки подбирались компьютерными методами, чтобы обеспечить максимальное сходство с мышиным антителом. Также была построена компьютерная модель мышиного антитела и аминокислотные остатки каркаса, контактировавшие с мышиными антителами, что существенно повышало аффинность.
Моноклональные антитела
Несмотря на тот факт, что гуманизированные антитела включают повышенное количество человеческих последовательностей по отношению к химерным, вероятность выработки антител против них остается. Такие антитела имеют название HAHA.
Ответ на подобные антитела может быть:
- HAMA – ответ направляется на все антитело;
- HACA - ответ формируется против вариабельных областей;
- HAHA - ответ имеет фокусный характер.
Таким образом, моноклональные тела, которые получены путем гуманизации стали современным и эффективным способом лечения тяжелых заболеваний, среди которых злокачественные образования, хронические аутоиммунные заболевания, отклонения в работе сердечно – сосудистой системы, инфекции и многое другое.
Также моноклональные антитела широко используются в процессе диагностики. Например, моноклональные антитела применяют в иммуногистохимии, иммуноферментном анализе.
Для лечения распространённой болезни рассеянного склероза применяют следующие препараты моноклональных антител:
- гуманизированные антитела (кэмпас, зенапакс);
- химерические антитела (ритуксан, симулект);
- полностью человеческие моноклональные антитела (хумира, стелара).
Несмотря на относительно высокую степень эффективности использования всех вышеописанных антител споры о целесообразности их применения ведутся до сих пор, и многие исследователи проводят критический анализ возможности их дальнейшего применения для лечения заболеваний.
Некоторые моноклональные антитела, полученные путем гуманизации, в настоящее время стали полноценным белком человека, что формирует перспективу их полноценного безопасного использования в современных отраслях медицины.
