Уникальные свойства моноклональных антител и их использование в биотехнологии

В 1975 году Келер и Мильштейн предложили альтернативный способ получения антител, представляющих собой моноклональные, моноспецифичные продукты [6]. Такие антитела образуются одной гибридной антителообразующей клеткой, иммортализованной путем слияния с миеломной линией В-клеточного ряда – (образующиеся гибриды называют «гибридомами»). Секретируемые гибридомными клетками антитела гомогенны по специфичности, аффинности и изотипу. Каждый моноклональный продукт специфичен по отношению лишь к одной опре­деленной антигенной детерминанте иммуногена, т.е. моноспецифичен. Образуемые in vitro МКА преобладают (или оказы­ваются единственным белком) в культуральной среде. В принципе МКА любой специфичности могут быть получены в неограниченном количестве, что позволяет в настоящее вре­мя использовать в соответствующих тестах универсальные стандартные реагенты. Область применения МКА быстро рас­ширяется, поскольку все большее число лабораторий убеждается в их преимуществах и овладевает методами их получения. Целый ряд специфических МКА уже можно приобрести коммерческим путем, хотя каталоги до последнего времени обычно отражали лишь соответствующий интерес к этим ан­тителам, проявляемый иммунологами и микробиологами. В данных областях МКА в качестве тест-систем используются уже очень широко. Их особая ценность заключается в способ­ности выбирать уникальное свойство антигена, которое может, например, позволить определять и разделять клеточные попу­ляции или осуществлять анализ бактериальных антигенов. При исследовании различных антигенов в растворе МКА, несо­мненно, могут способствовать решению множества проблем, связанных со специфичностью и чувствительностью, которые не могут быть решены с помощью поликлональных реагентов. Моноклональные антитела способны значительно упростить многие (прежде сложные в исполнении) тесты; они могут и значительно расширить число тестируемых молекул.

Все моноклональные антитела имеют одинаковую специфичность, одинаковы по аффиности, относятся к одному классу и подклассу. Поскольку МКА являются нормальными компонентами иммунного ответа организма, то они могут распознавать общие эпитопы на разных антигенах или полиморфные формы одного и того же эпитопа. Однако МКА могут распознавать только одну из полиморфных форм эпитопа и могут не распознать другие полиморфные формы молекулы антигена. Основным свойством, на котором основано применение МКА в иммуноанализе, является высокая специфичность взаимодействия [7].

Наиболее существенный недостаток МКА заключается в том, что они в силу своей моноспецифичности обладают лишь слабыми антиген-преципитирующими свойствами либо не обладают ими со­всем. По этой причине тесты с растворимыми антигенами, ос­нованные на использовании моноклональных реагентов, огра­ничиваются теми модификациями, которые предусматривают непрямую регистрацию реакции антиген-антитело, т.е. наиболее чувствительными.

Потребность в полиспецифичных преципитирующих антисыворотках (и контроль их качества), равно как и значение са­мих преципитирующих методов, в связи с разработкой техно­логии получения МКА не снижается.

Наиболее широко используются моноклональные антитела в диагностике. Разработаны сумки-укладки для постановки диагнозов. Если к антителами присоединить радиоактивные или магнитоактивные материалы и ввести их в живой организм, то можно выявить в нем патологические зоны. Такие МКА присоединяются к пораженным болезнью клеткам организма, а соответствующие индикаторные материалы позволяют выяснить их местонахождение.

МКА используются и в процессах очистки веществ. Современные технологии основаны на присоединении антител к твердой матрице носителя. К ним добавляют смесь молекул, содержащую искомый антиген. Затем комплексы антиген–антитело отмываются от примесей, не связанных с матрицей. После разрушения ковалентных связей антиген-антитело в растворе остаются свободные антигены.

Если получить антитела определенного типа и иммунизировать ими животное, то образуются анти-антитела (антиидиотипические антитела). Они действуют на иммунную систему как псевдоантиген и поэтому могут быть использованы для ее стимуляции. На этом принципе основано получение вакцин нового типа. Наборы МКА могут быть также предназначены для борьбы с аллергенами.

Моноклональные антитела и «мишенная» лекарственная терапия. Предполагается, что большое разнообразие раковых заболеваний обусловлено активацией эндогенных генов, вызванной химическими агентами, внутренними хромосомными перестройками. Эти гены кодируют определенные белки, и поэтому раковые клетки могут содержать уникальные белки на поверхности клетки. Возможно, именно эти белки участвуют в супрессии роста здоровых клеток. Инактивируя эти белки, можно тормозить рост раковых клеток.

Благодаря высокой специфичности МКА широко используются в качестве зондов для точного определения природы молекул поверхности клеток и клеточных органелл. С их помощью также можно проводить детекцию активности ферментов. Методы иммуноферментного анализа применяют в диагностике вирусных заболеваний животных и растений.

Применение моноклональных антител с диагностической целью для маркировки антигенов разных опухолей имеет неоценимое практическое значение. Именно такой подход окончательно решил вопрос о наличии специфических для рака клеточных антигенов.

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском: