Terapeutilised antikehad
2.1. Hiire monokloonsed antikehad – hübridoomi meetod
Hübridoomi meetodi töötasid välja César Milstein ja Georges Köhler 1975. aastal, nende panust hinnati Nobeli meditsiinipreemiaga aastal 1984. Neid kannustas vajadus saada ühesuguste omadustega antikehi tootvaid rakuliine, et paremini mõista antikehade spetsiifilisuse ja mitmekesisuse põhjuseid.
Selleks liitsid nad hiire kasvajalised müeloomirakud (B-rakuline kasvaja), millel on võime piiramatult jaguneda, immuniseeritud hiire põrnarakkudega, mille hulgas on immuniseerimisel kasutatud antigeeni vastaseid antikehi tootvad B-rakud. Ainult tekkinud hübriidsed rakud e. hübridoomid suudavad kasvada selektiivsel söötmel ning neil säilivad vanemrakkude kasulikud omadused – võime piiramatult jaguneda ja samas toota kindlate omaduste ja spetsiifilisusega antikehi ehk monokloonseid antikehi. Soovitud spetsiifikaga antikehi produtseerivad hübridoomide kloonid on võimalik isoleerida ning kasvatada rakukultuuris antikehade tootmiseks (vt. järgnev joonis – hübridoomi meetod).
Meetodi kirjeldus
Hiirt immuniseeritakse antigeeniga koos immuunvastust stimuleerivate ühenditega (adjuvant) korduvalt 1-2 kuu jooksul.- Küpse immuunvastuse korral (kõrge antikehade tiiter veres) eemaldatakse hiirelt põrn ning põrnarakud liidetakse hiire müeloomirakkudega polüetüleenglükooli (PEG) abil. Hiire müeloomi rakuliin ei sisalda ensüümi hüpoksantiini-guaniini fosforibosüültransferaasi (HGPRT), mis osaleb nukleotiidide sünteesi alternatiivses rajas; müeloomirakud ei tooda ka antikehi.
- Rakke kasvatatakse üks nädal selektiivsel HAT (hüpoksantiin-aminopteriin-tümidiin) söötmel. Aminopteriin blokeerib nukleotiidide sünteesi põhiraja ning HGPRT defekti tõttu ei saa müeloomirakud kasutada alternatiivseid substraate ja surevad; vanuse tõttu hukkuvad ka põrnarakud. Alles jäävad vaid hübridoomid.
- Hübridoomide söödet testitakse soovitud spetsiifilisusega antikehade suhtes. Seejärel isoleeritakse üksikutest hübridoomidest pärinevad rakukloonid (kloneerimine), mis produtseerivad ühesuguste omadustega monokloonseid antikehi immuniseerimisel kasutatud antigeeni vastu.
- Isoleeritud hübridoomikloone paljundatakse, säilitatakse ja kasutatakse antikehade tootmiseks koekultuuris.
Hiire monokloonsed antikehad on leidnud laialdast kasutamist teaduses ja meditsiinis, valmistatud on sadu tuhandeid spetsiifilisi monokloonseid antikehi tootvaid hübridoome. Peamisteks monokloonsete antikehade kasutusvaldkondadeks on:
- Teadustöö
- valkude jt. biomolekulide määramine ja funktsioonide uurimine;
- raku diferentseerumismarkerite (CD – cluster of differentiation) määramine;
- Diagnostika
- haigustekitajate antigeenide, kasvajaantigeenide, hormoonide jt. biomarkerite määramine;
- koesobivusantigeenide määramine (tüpiseerimine) transplantatsiooniks;
- lümfotsüütide alapopulatsioonide määramine;
- Haiguste ravi
Hiire monokloonsete antikehade kasutamisest teraapias
Suur edu hiire monokloonsete antikehade kasutamisel teaduses ja diagnostilises meditsiinis andis 1980-ndatel lootust nende kasutamiseks ka ravi eesmärgil. See ei osutunud siiski nii edukaks ja seda kahel põhjusel. Esiteks ei käivitanud hiire antikehad inimese Fc retseptorite ja komplemendivalkudega seotud efektormehhanisme, samuti oli antikehade poolväärtusaeg lühike. Teiseks, inimestel tekkis hiire antikehade vastane immuunvastus (HAMA – human anti-mouse antibody), mis vähendas terapeutiliste antikehade toimet veelgi ja võis olla seotud kahjulike kõrvaltoimetega. Siiski oli esimeseks ravimina registreeritud antikehaks hiire monokloonne CD3-vastane antikeha Muromonab-CD3 (kaubamärgiga Orthoclone OKT3), mis registreeriti USA toidu- ja ravimiameti (FDA – Food and Drug Administration) poolt 1986. aastal näidustusega neerutransplantaadi ägeda äratõukereaktsiooni profülaktikaks ja raviks. Muromonab-CD3 müügiluba ei pikendatud 2010. aastal seoses efektiivsemate ravimite tulekuga.
Jäta meelde: hübridoomi meetodi põhimõte.