Monoklonální protilátky

Monoklonální protilátky (mAb) jsou novým úspěchem v molekulární biologii, rychle si našly uplatnění v léčbě mnoha nemocí a terapie s jejich použitím vykazují slibné výsledky. Stojí za to zjistit, jaké jsou monoklonální protilátky a pro kolik nemocí jsou užitečné.

Obsah

1. Produkce monoklonálních protilátek
2. Monoklonální protilátky v onkologii
3. Monoklonální protilátky a autoimunitní onemocnění
4. Monoklonální protilátky: jiná použití
5. Monoklonální protilátky v laboratorní diagnostice
6. Monoklonální protilátky: terapeutická omezení

Monoklonální protilátky (mAb - Monoclonal AntiBodies) vděčí za svůj název specifickému původu - jsou produkovány jednou linií - jedním klonem B lymfocytů, takže jsou všechny identické a váží se na stejný antigen se stejnou silou - mají stejnou stejná afinita.

Protilátka je protein produkovaný B lymfocyty, jejím úkolem je bojovat proti patogenům, které se dostaly do našeho těla.

Protilátky se tvoří, když jsou v těle cizí látky. To je případ, kdy se B lymfocyty „učí“ produkovat protilátky namířené proti nim, a poté si „pamatují“ nový patogen, aby s ním při kontaktu znovu bojovaly.

Tyto částice plní svůj úkol navázáním na určité místo na mikroorganismu, nejčastěji na buněčné membráně, kterému se říká antigen.

Pak existují různé mechanismy ničení patogenu:

• mikroorganismy jsou usmrceny po připojení velkého množství protilátek (potahů), protože zhoršují funkci buněčné membrány
• připojení protilátky aktivuje takzvaný systém komplementu, který přímo ničí patogen
• nejčastěji vazba protilátky dává signál fagocytárním buňkám, aby „pohltily“ daný mikroorganismus.

Antigeny mohou být také například enzymy, v takovém případě připojení protilátky obvykle vede k inaktivaci. V našem těle máme nespočetné množství neustále produkovaných protilátek proti nespočetnému množství antigenu a kontakt s novými způsobuje produkci protilátek proti nim, takže tato skupina neustále roste.

Je třeba si uvědomit, že každý kmen B lymfocytů produkuje různé protilátky, které se vážou na různé antigeny. Počet skupin B-buněk je proto jen tak velký, kolik antigenů si tělo „pamatuje“.

Produkce monoklonálních protilátek

Pro produkci takových protilátek je nutné mít B lymfocyt, který produkuje specifické protilátky proti cílovému antigenu. Odkud takové lymfocyty pocházejí?

Pocházejí z myší, které byly očkovány předem stanoveným antigenem a vytvořily proti němu protilátky.

Tento myší lymfocyt se poté váže na myelomovou buňku, je to rakovinová buňka, která má schopnost se neustále dělit, říká se o ní nesmrtelnost.

Tato fúze vytváří hybridní buňku, která se dělí, aby produkovala mnoho B lymfocytů, a protilátky, které produkují, se vážou pouze na antigen, proti kterému je produkoval primární B lymfocyt.

Poté jsou hybridomy, produkty buněčného spojení, odděleny od ostatních a stimulovány k produkci protilátek. Ty jsou izolovány a umístěny do samostatných nádob pro získání monoklonálních protilátek.

V průběhu výroby je lze upravit různými způsoby za účelem syntézy:

• imunotoxiny - jedná se o kombinace protilátek s rostlinnými nebo bakteriálními toxiny, díky nimž toxin po připojení zničí buňku, ke které se komplex připojil
• protilátky s léky - tímto způsobem je lék dodáván přímo do poškozené oblasti, umožňuje například snížit výskyt nežádoucích účinků léků a maximalizovat koncentraci léčiva v cílové oblasti
• protilátky s izotopy - takové fúze umožňují „ozáření“ nádorových buněk s minimalizací vedlejších účinků a poškození zdravých buněk
• chimérické a humanizované protilátky - u nich byl v různé míře protein myší protilátky nahrazen lidským, díky čemuž je snížena expozice cizím druhům proteinů a riziko závažných alergických reakcí (včetně šoku), což bylo při používání této terapie velkým omezením
• abzymy - jedná se o protilátky, které fungují jako katalyzátory, tj. urychlují nebo umožňují chemickou reakci

Možnosti modifikace jsou proto velmi velké, usnadňují působení protilátek nejen na povrch buňky, ale také uvnitř ní, navíc výrobní proces umožňuje produkci protilátek proti prakticky jakýmkoli částicím.

Monoklonální protilátky jsou navíc velmi přesné molekuly, váží se pouze na jednu konkrétní strukturu, jejich specificita a množství modifikací se promítají do jejich četných aplikací v medicíně, nejen pro léčebné účely.

Monoklonální protilátky v onkologii

Nejznámější a nejširší použití těchto částic je v léčbě rakoviny, hlavně proto, že umožňují destrukci specifických buněk.

Podmínkou však je přítomnost antigenů na rakovinných buňkách, ke kterým se protilátka může připojit a zahájit destrukci.

Tyto antigeny musí být jedinečné a musí se objevit pouze na nádorových buňkách, protože jejich přítomnost ve zdravých tkáních způsobí jejich zničení a poškození správně fungujících orgánů.

Název metody léčby pomocí monoklonálních protilátek není překvapující - jedná se o cílenou terapii, protože vám umožňuje přesně naplánovat místo působení drogy a destrukci konkrétních buněk.

Na druhou stranu je tato jedinečnost antigenů omezením - tuto terapii nelze použít u každého typu rakoviny - ne všechny mají specifické antigeny nebo ještě nebyly objeveny a ty, které ano, často v průběhu onemocnění mění svou strukturu.

Variabilita novotvarů je tak velká, že i v případě rakoviny jednoho orgánu nebudou mít všichni pacienti stejné antigeny, takže ne každý bude moci používat monoklonální protilátky.

Při léčbě rakoviny protilátky fungují různými způsoby:

• aktivovat imunitní mechanismy, které umožňují ničení rakovinných buněk
• zesilují apoptózu, tj. programují buněčnou smrt
• blokovat vývoj krevních cév v nádoru
• blokovat receptory růstového faktoru
• dodávají do buněk léky nebo radioaktivní prvky

Ve kterých entitách nemoci se cílová terapie používá?

Monoklonální protilátky se nejčastěji používají u leukémií a lymfomů, např. U chronické myeloidní leukémie - imatinib, dasatinib, tj. Inhibitory tyrosinkináz, což je enzym odpovědný za regulaci buněčného dělení.

U chronické lymfocytární leukémie a lymfomů se rituximab váže na antigen CD20 přítomný na B lymfocytech.

Nachází se na „nemocných“ a na zdravých lymfocytech jsou všechny B lymfocyty zničeny v důsledku léčby rituximabem, ale jejich prekurzory kostní dřeně nemají receptor CD20, a proto zůstávají nepoškozené.

Po dokončení léčby tyto buňky obnoví normální lymfocyty.

Také v pevných nádorech se používají monoklonální protilátky, např. Trastuzumab u rakoviny prsu (váže se na antigen HER2) nebo bevacizumab u kolorektálního karcinomu, který se zase váže na VEGF a inhibuje vývoj krevních cév v nádoru.

Monoklonální protilátky se také používají v transplantologii

Po transplantaci orgánu je bezpodmínečně nutné potlačit imunitní odpověď, která způsobuje odmítnutí orgánu.Stává se, že pouze určitá skupina leukocytů napadne nový orgán, poté je možné po jejich identifikaci podat protilátky, které tuto aktivitu inhibují, zbývající bílé krvinky budou i nadále plnit svůj úkol ochrany před infekcemi.

Monoklonální protilátky a autoimunitní onemocnění

Monoklonální protilátky se také široce používají při zánětlivých onemocněních, s autoimunitními chorobami, v tomto případě se jedná o takzvaná biologická léčiva, určená k léčbě např. Revmatoidní artritidy, systémového lupus erythematodes, ankylozující spondylitidy.

Monoklonální protilátky se také používají při léčbě kožních onemocnění - psoriázy nebo střevních onemocnění - Crohnovy choroby a ulcerózní kolitidy.

Všechna tato onemocnění se spoléhají na nevhodnou aktivaci imunitního systému a zavedení biologické léčby umožňuje přesně potlačit tento proces v imunitní odpovědi, která je zodpovědná za výskyt dané nemoci.

U těchto onemocnění se používají léky jako adalimumab, anakinra, etanercept. Kardiologie je další obor, který využívá úspěchy molekulární biologie.

Monoklonální protilátky: jiná použití

Abciximab je protilátka, která blokuje schopnost agregovat krevní destičky, tento lék může být součástí terapie prováděné po angioplastice koronárních tepen, stále není příliš populární, ale její použití se zvyšuje.

Léčba otravy a neutralizace bakteriálních toxinů, jako je tetanus, se také provádí pomocí monoklonálních protilátek, které v kombinaci se škodlivou látkou blokují její účinek.

Podobně při léčbě osteoporózy lze použít protilátky, jednou z metod léčby je podávání protilátky denosumab, která blokuje aktivitu osteoklastů - buněk odpovědných za štěpení kostí.

Monoklonální protilátky v laboratorní diagnostice

Kromě široké škály léčiv založených na působení protilátek používá laboratorní diagnostika v testech ELISA a RIA monoklonální protilátky.

Používají se hlavně pro diagnostiku infekčních onemocnění a umožňují detekci protilátek proti testovanému patogenu.

Potvrzení diagnózy například lymské boreliózy spočívá v kombinaci krevního vzorku s monoklonálními protilátkami, které se kombinují s protilátkami vyvinutými k boji proti této nemoci.

Docela komplikované, ale interpretace je o něco jednodušší - pokud dojde k reakci, znamená to, že pacient přišel do kontaktu s lymskou boreliózou a má protilátky proti této bakterii, takže byl nebo je nemocný.

Testy ELISA a RIA lze také použít k hodnocení hladin hormonů, nádorových markerů, alergických IgE protilátek a léků.

Monoklonální protilátky: terapeutická omezení

Monoklonální protilátky jsou moderní přípravky, které mají potenciálně mnoho výhod a používají se u celé řady nemocí, přesto se používají poměrně zřídka a nejčastěji v nejpokročilejších stádiích onemocnění. Proč?

Existuje několik omezení jejich užívání: zaprvé jde o zcela nové léky a pro mnohé nevíme, jaké jsou dlouhodobé účinky jejich užívání a zda jsou z dlouhodobého hlediska skutečně bezpečné.

Monoklonální protilátky mohou dále poškodit zdravé buňky, pokud mají stejný antigen jako ty, proti kterým je léčba podávána.

Není také neobvyklé, že způsobují nepříjemné vedlejší účinky, jako je nevolnost a zvracení, průjem, ale nejnebezpečnější jsou alergické reakce, včetně anafylaktického šoku.

Toto riziko bohužel přetrvává, pokud je v těchto protilátkách přítomen protein cizího druhu (monoklonální protilátky jsou ve skutečnosti produkovány myší).

Posledním faktorem je cena, výrobní proces je velmi komplikovaný a provádí se ve specializovaných laboratořích.

To vše zvyšuje výrobní náklady na monoklonální protilátky - jsou to nejdražší ze všech vyráběných léků.

Mělo by se také pamatovat na to, že monoklonální protilátky se podávají pouze v nemocnicích, mimo jiné kvůli možným vedlejším účinkům a potřebě intravenózního podání.

Není tedy možné je koupit v lékárně, a to ani na lékařský předpis.

Monoklonální protilátky jsou předmětem intenzivního výzkumu a počet dostupných léků na nich založených poroste, doufáme, že díky nim dokážeme účinněji bojovat proti mnoha chorobám.

V současné době mají řadu aplikací, i když vzhledem k relativně krátké době jejich dostupnosti s nimi je zacházeno jako s jakoukoli novinkou v medicíně, s malou rezervou.

Používání monoklonálních protilátek má bohužel také svá omezení v použití, a někdy ani tato nejsou vždy účinná v boji proti této nemoci.

Nelze však přeceňovat, že terapie jejich použitím zachránila životy nebo významně snížila závažnost onemocnění u mnoha pacientů s onemocněními, která se po mnoho let zdály nezastavitelná.