/
Text
ФГБОУ ВО АМУРСКАЯ ГОСУДАРСТВЕННАЯ МЕДИЦИНСКАЯ АКАДЕМИЯ
МИНИСТЕРСТВА ЗДРАВООХРАНЕНИЯ РОССИИ
КАФЕДРА МИКРОБИОЛОГИИ, ВИРУСОЛОГИИ
Г.И.Чубенко, А.В.Прокопенко
МОНОКЛОНАЛЬНЫЕ АНТИТЕЛА
и их применение
Учебное пособие
для самостоятельной работы студентов
Благовещенск, 2022
1
ББК:52.6
УДК 576.8
Г.И.Чубенко - д.м.н., профессор, заведующая кафедрой микробиологии, вирусологии
ФГБОУ ВО Амурская ГМА Минздрава России
А.В.Прокопенко- к.м.н., ассистент кафедры микробиологии, вирусологии ФГБОУ ВО
Амурская ГМА Минздрава России
«Моноклональные антитела и их применение» учебное пособие для внеаудиторной
самостоятельной работы студентов.
За последние десятилетия возросли возможности микробиологической и
иммунологической лабораторной диагностики. Все шире используются методы,
позволяющие в короткие сроки провести идентификацию возбудителей или их маркеров и
получить окончательный результат исследования. Они характеризуются высокой
воспроизводимостью, точностью и специфичностью. В предлагаемом учебном пособии дано
понятие моноклональных антител, способов их получения, приведены примеры их
применения в современной медицине, в том числе при терапии Ковид 19.
Учебное пособие предназначено для студентов 2-3 курсов медицинских вузов при
подготовке к практическим занятиям по микробиологии, вирусологии, а также
экзаменационной сессии.
Рецензенты:
Заведующая кафедрой гигиены, д.м.н., профессор Н.В. Коршунова
Профессор кафедры факультетской и поликлинической терапии, д.м.н.
В.И.Павленко
Утверждено решением ЦМК № 6 от 20.04.2022 г., протокол № 6.
Разрешено к печати Центральным координационно-методическим советом ФГБОУ ВО Амурская
ГМА Минздрава России Протокол №
2
Оглавление
1
Введение
4
2
Получение моноклональных антител
4
3
Номенклатура препаратов моноклональных антител
7
4
Области применения препаратов моноклональных антител
8
5
Механизмы действия препаратов моноклональных антител
11
6
Противопухолевые моноклональные антитела
12
7
Недостатки лечения моноклональных антител
13
8
Проблемы при использовании противоопухоловых моноклональных
антител
16
9
Моноклональные антитела в современной ревматологии
17
10
Моноклональные антитела и SARS-CoV-2
24
11
Тестовые задания для самоконтроля
25
12
Литература
3
ВВЕДЕНИЕ
Современная
клиническая
микробиологическая
диагностика
имеет
постоянно
расширяющееся поле деятельности.
Обычные поликлональные антитела давно и широко применяются для определения
биологически активных веществ — бактериальных и вирусных антигенов, различных
ядов, белков крови и других биологических жидкостей, гормонов, ростовых факторов,
клеточных рецепторов, медиаторов воспаления и иммунитета и т.п.
Новым этапом в лабораторной этиологической диагностике стало появление и
широкое применение моноклональных антител.
Моноклональные антитела (МАТ) — это отдельная категория антител, которые
вырабатываются клетками иммунной системы, относящимися к одному и тому же
клеточному клону. Они характеризуются высочайшей специфичностью, стандартностью
и технологичностью получения. Успешно вытесняют и заменяют иммунные сыворотки.
МАТ могут быть синтезированы для борьбы с любым антигеном природной этиологии,
который имеет белковую или полисахаридную структуру. На их основе создаются
лекарственные препараты, которые обладают повышенной эффективностью в отношении
большинства антигенов.
МАТ могут использоваться не только в медицине — для лечения, диагностики и
Профилактики, но и в химии, и в молекулярной биологии.
Получение моноклональных антител
Моноклональные антитела впервые были получены от гибридной клетки, полученной из
В- лимфоцитов, стимулированных конкретным антигеном
Миелоидных (опухолевых клеток), способных к неограниченному размножению в
искусственных условиях
Такая клетка не только быстро размножается, но и продуцирует антитела к данному
антигену (высокой специфичности). За создание гибридомы Д.Келлер и Д.Мистейн были
награждены в 1975 г. Нобелевской премией. Принцип создания гибридомы отражен на
рис. 1.
Гибридомы сыграли и продолжают играть огромную роль в фундаментальной
и прикладной иммунологии. Первые гибридомы в нашей стране были получены в 1979–
4
1980 годах. Каждая гибридома производит антитело только к одной детерминанте
антигена.
Способы получения моноклональных антител
Получение моноклональных антител — это сложный многоступенчатый процесс,
который проходит следующие этапы:
1.
Иммунизация животных. Обычно используются мыши или крысы. Это
нужно для того чтобы увеличить количество лимфобластов — клеток, продуцирующих
нужные антитела и перевести эти клетки в активное состояние. После выделения
из организма эти клетки не могут долго существовать в лабораторных условиях, они
погибнут даже на питательных средах с содержанием ростовых факторов. Чтобы это
предотвратить, их скрещивают со злокачественными миеломными клетками.
2.
Подготовка миеломных клеток. Параллельно с иммунизацией животных
проводят подготовку опухолевых миеломных клеток. Они, во-первых, обладают
способностью
синтезировать
моноклональные
антитела,
а во-вторых,
обладают
неограниченным жизненным потенциалом (они бессмертны и способны к бесконечному
воспроизведению). Для того чтобы миеломные клетки не погибли вне организма,
их культивируют на специальных средах с использованием факторов роста.
3.
Гибридизация
(слияние)
лимфобластов
и миеломных
клеток
для
образования гибридомы. Для этого клетки обрабатывают различными антителами, чтобы
изменить строение их мембран и спровоцировать образование цитоплазматических
5
контактов. При этом образуются разные типы клеток, имеющих двойной набор хромосом
(дикарионы). Это могут быть дикарионы, образованные только лимфоцитами, или только
миеломными клетками. Но для производства моноклональных антител нужны именно
дикарионы, образованные лимфоцитом и миеломной клеткой — гибридные клетки.
4.
Отбор гибридных клеток. Для этого используют специальные растворы,
которые позволяют выжить только лимфобластным и гибридомным дикарионам. Первые
в скором времени погибают, т. к. не обладают возможностью безграничного деления,
а гибридомные клетки остаются жизнеспособными.
5.
Реклонирование гибридомных клонов.
6.
Определение и отбор гибридом, продуцирующих моноклональные антитела.
Обычно для этого используется иммуноферментный анализ.
7.
Массовое наращивание антител.
8.
Очистка полученных антител. Степень очистки будет определяться
областью применения препарата. Если это диагностика, достаточно 70-95% степени
чистоты. Если препарат предполагается использовать для иммунотерапии, требуется
более высокая степень чистоты. Для очистки используется аффинная и ионообменная
хроматография.
9.
Удаление оставшихся примесей и обеззараживание полученного препарата
от вирусов и бактерий.
Для массовой наработки МАТ использовали клеточные реакторы или организм
мыши. Однако мышиные антитела плохо подходят для использования в клинической
практике — они вызывают иммунный ответ в организме человека точно так же, как
введённый антиген приводит к выработке антител у мышей, из-за чего они быстро
удаляются из организма.
Стремление создать
полностью
человеческие
антитела
для
клинической
практики стало стимулом для разработки новых технологий.
Развитие методов генной инженерии привело к появлению новых возможностей:
вариабельные и константные участки генов, кодирующих антитела, можно комбинировать
в пробирке, вносить в них мутации, отбирать необходимые варианты и экспрессировать
в бактериях. Так можно получать антитела с нужными свойствами, не иммунизируя
мышей.
В 1988 году Fab-фрагмент антитела впервые был экспрессирован в бактерии.
В 1989 году соответствующие гены были выделены из пяти гибридом из активированных
клеток селезёнки иммунизированных мышей. Эти гены были клонированы, и были
определены их нуклеотидные последовательности.
6
В
1988
г.
Грег
Винтер
разработал
специальную
методику
«очеловечивания»
моноклональных антител, что позволило снять проблему иммунного ответа на введение
АТ больному с терапевтическими или диагностическими целями.
В 1990 году Г. Винтер и соавторы встроили в геном бактериофага нуклеотидную
последовательность Fab-фрагмента антитела, объединив его с частью гена поверхностного
белка III этого фага. Это позволило экспрессировать на поверхности каждой вирусной
частицы несколько копий этого гибридного белка, сохраняющего специфичность к своему
антигену, — а значит, можно было проводить селекцию нужного антитела из фагдисплейной библиотеки.
После
того,
как
ученые
смогли
расшифровать
молекулярную
формулу
моноклональных тел, начались активные попытки создать синтетические МАТ,
обладающие максимально высокой иммунной активностью.
Гибридное или химерное антитело — это антитело, в котором его константный
домен заменен на иммуноглобулин человека. Получаются они посредством технологии
рекомбинантной ДНК, когда удаляется фрагмент мышиной ДНК, отвечающей за синтез
константного домена и меняют его на фрагмент человеческой ДНК. Таким образом,
в антителе
в качестве
константного
домена,
который
обладает
иммуногенными
и эффекторными свойствами, будет человеческий белок, что позволит организму
воспринимать
его
«за своего»,
а вариабельный
домен,
который
специфически
взаимодействует с антигеном, останется мышиным. Все вместе это позволит сохранить
специфичность и уменьшить аллергенность и иммуногенность применяемого препарата.
Гуманизированное антитело содержит еще меньше мышиного белка за счет
только антигенсвязывающих гипервариабельных участков вариабельного домена. Это еще
больше снижает вероятность осложнений со стороны иммунной системы.
Одноцепочечное антитело представляет собой минимальный фрагмент антитела,
который еще в состоянии хорошо связаться с антигеном и оказать свое действие.
Он не содержит константного домена вообще.
Номенклатура препаратов моноклональных антител
В 2008 году ВОЗ были приняты рекомендации относительно непатентованных названий
препаратов моноклональных антител:
1. Их название должно заканчиваться на маб, от английского monoclonal antibody.
7
2. Для указания источника получения моноклонального антитела должны
использоваться следующие подосновы:
-аксо — гибридное антитело.
-о — мышиное антитело.
-кси — химерное антитело.
-у — человеческое антитело.
Могут встречаться также комбинации:
а+маб — крыса
е+маб — хомяк
и+маб — примат
аксо+маб — крыса/мышь
ксизу+маб — комбинация химерных и гуманизированных
последовательностей
Области применения препаратов моноклональных антител
В настоящее время на рынке фармацевтической промышленности представлено
более 30 лекарственных препаратов на основе МАТ, которые прошли все клинические
испытания, после чего были признаны полностью безопасными. На стадии лабораторных
исследований находятся еще 300 медикаментозных средств, активными компонентами
которых также являются моноклональные антитела, которые могут применяться для
прицельной (таргетной) терапии.
Моноклональная технология применяется:
Для диагностики:
инфекционных заболеваний
аутоимунных заболеваний
8
опухолевых заболеваний
неинфекционных и аллергических заболеваний и др.
Для изучения строения и функций различных молекул (например клеточных рецепторов).
Для терапии:
генотерапия
Модуляции иммунного ответ
Области применения моноклональных антител
Области применения
Основная цель использования МАТ
моноклональных
антител
Биохимия
В странах с развитой наукой действуют биохимические
лаборатории, где синтезируют и испытывают моноклональные
тела нового поколения, которые способны нейтрализовать
антигены опасных вирусных, бактериальных, грибковых
микроорганизмов.
Медицина
На основе моноклональных антител создаются инновационные
лекарственные препараты, которые позволяют проводить
эффективную терапию ВИЧ, псориаза, сахарного диабета, особо
опасных заболеваний бактериальной этиологии. Постоянно
создаются, тестируются и запускаются в производство новые
МАТ, обладающие улучшенными фармакологическими
свойствами.
Молекулярная
Моноклональные антитела используются с целью создания новых
биология
биохимических соединений, которые могут противодействовать
патогенным антигенам.
Источник: https://healthperfect.ru/monoklonalnye-antitela.html
9
Сегмент моноклональных антител в настоящий момент занимает преобладающую
часть рынка биофармацевтики, к тому же, имеет и самый большой темп роста. Внедрение
препаратов данного класса позволило выйти на новый уровень в терапии широкого круга
трудноизлечимых заболеваний.
10
Механизмы действия препаратов моноклональных антител
Моноклональные антитела широко используются в лечении заболеваний, у которых
в патогенезе замешан иммунный компонент. Болезни, ассоциированные с аутоиммунным
компонентом, — серьезная проблема современного общества. Их распространенность
в мировой популяции составляет примерно 5%. Заболевания быстро переходят
в хроническую форму, из-за чего снижается качество жизни пациентов. Аутоиммунные
патологии часто приводят к инвалидизации больных. Влияние МАТ на цитокины,
предназначенные для регулирования межклеточного взаимодействия, а также для
передачи
химических
сигналов
воспалительному
процессу
и
пролиферации,
останавливает развитие заболеваний. С их помощью лечат псориаз, аутоиммунные
заболевания, ревматоидный артрит, рассеянный склероз. Большие перспективы эти
технологии получили в онкологии в рамках противоопухолевой терапии.
Клинические мишени МАТ(изученные):
Фактор некроза опухолей альфа задействован в системных аутоиммунных
заболеваниях;
Провоспалительные цитокины (интерлейкины) участвующие в воспалительных
аллергических и аутоиммунных реакциях;
Белок CD 20 присутствующий на поверхности В-лимфоцитов при В-клеточных
лимфопролиферативных заболеваниях;
Эпидермальный фактор роста(EGFR)- его повышенная экспрессия наблюдается
при раковых заболеваниях;
Рецептор 2 человеческого эпидермального фактора роста (HEP2), гиперэкспрессия
которого встречается при раке молочной железы.
Механизмы действия:
1.Изменение клеточных сигналов
В качестве примера изменения клеточных сигналов можно привести рецепторы
факторов роста. Некоторые злокачественные клетки имеют на своей поверхности большое
количество рецепторов к факторам роста, активирующим каскад реакций, направленный
на усиление размножения клетки. Чем больше таких рецепторов, тем активнее протекает
этот процесс. Если блокировать рецептор с помощью моноклонального антитела,
он не сможет связаться с лигандом (фактором роста), и соответственно каскад этих
11
реакций не будет запущен. Клетка не будет так активно размножаться и в конце концов
погибнет.
2.Комплемент-зависимая цитотоксичность
Этот механизм реализуется следующим образом. Антитело связывается с антигеном,
находящимся на поверхности злокачественной клетки, что приводит к активации
многоэтапной системы комплемента (механизма иммунного ответа). Конечным этапом
этих реакций является образование особого белка С 9, который перфорирует клеточную
мембрану раковой клетки, что в конечном итоге приводит к ее гибели.
3.Усиление цитотоксического воздействия иммунных клеток
Моноклональные антитела могут стимулировать иммунные клетки, например,
макрофаги. Они будут распознавать клетки злокачественных опухолей и «пожирать» их,
тем самым уничтожая их.
4.Развитие адаптивного иммунитета
Одной из причин, по которой становится возможным образование и развитие
злокачественной опухоли в организме, является то, что иммунная система человека
не распознает
такие
клетки
как
чужеродные.
Моноклональные
антитела
дают
возможность иммунитету «познакомиться» с раком и делает его доступным для
связывания
и последующего
уничтожения.
Таким
образом,
организм
получает
возможность самостоятельно бороться с опухолью.
Противоопухолевые моноклональные антитела:
Неконъюгированные антитела — они оказывают непосредственное действие
на процессы, которые приводят к гибели злокачественной клетки.
Конъюгированные антитела — они связаны (конъюгированы) с токсинами или
изотопами. Токсины и изотопы обладают уничтожающим действием на злокачественные
клетки, а антитело обеспечивает их прицельную доставку к клеткам-мишеням.
Применение неконъюгированных антител
Эти препараты используются чаще всего. Их целью является определенный рецептор
на поверхности злокачественной клетки.
12
К этому типу препаратов относится ритуксимаб — первое моноклональное антитело,
которое было одобрено для применения в клинической практике. Его используют для
лечения CD20+ В-клеточных лимфом. Рецептор CD20 есть на В-лимфоцитах, как
здоровых, так и опухолевых, но он отсутствует на других тканях и клетках, в том числе на
стволовых. Поэтому при воздействии ритуксимаба хоть и погибает популяция Влимфоцитов, но потом она восстанавливается за счет нетронутых стволовых клеток.
Причем восстанавливаются именно здоровые клетки.
Неконъюгированные антитела могут помечать злокачественные клетки и делать
их видимыми для иммунной системы. Таким способом работает алемтузумаб, который
связывается с CD52+ лимфоцитами и привлекает к ним внимание иммунитета.
Также к неконъюгированным моноклональным антителам относятся ингибиторы
рецепторов факторов роста. Факторы роста — это специальные молекулы, которые
запускают деление клетки. Для того чтобы запустить этот процесс, фактор должен
связаться со специальным рецептором, расположенным на мембране клетки, что приведет
к каскаду соответствующих реакций. Такие рецепторы есть и у здоровых клеток,
и у злокачественных, но у злокачественных их может быть очень много, что позволяет
таким клеткам делиться быстрее. Блокирование рецепторов с помощью антител приводит
к нарушению этого процесса деления и клетки уже не могут бесконтрольно размножаться.
К таким препаратам относится трастузумаб, цетуксимаб и др.
К неконъюгированным антителам относятся и ингибиторы ангиогенеза — образования
кровеносных сосудов. Ангиогенез очень важен для злокачественных опухолей, чтобы
получать большее количество кислорода и питательных элементов, поэтому опухоли
инциируют
его
образование
с помощью
специальных
химических
сигналов.
Моноклональные антитела либо блокируют передачу этих сигналов, либо разрушают уже
созданную внутри опухоли сосудистую сеть. Это приводит к нарушению ее питания
и остановке роста. К группе этих препаратов относится рамуцирумаб, бевацизумаб и др.
Применение конъюгированных антител
Конъюгированные моноклональные антитела связывают с цитотоксическими или
радиотоксическими веществами, что позволяет прицельно воздействовать разрушающим
агентом на злокачественные клетки. В качестве примера такого препарата можно
привести ибритумомаб (Зевалин), в котором моноклональное антитело против CD20 (как
мы помним, это маркер В-лимфоцитов) соединено с радиоактивным изотопом — иттрием90. Препарат применяется для лечения В-клеточных лимфом. В качестве другого
13
препарата можно привести Кадсилу — препарат, в котором антитело трастузумаб
конъюгировано с ингибитором микротрубочек DM1, оказывающим цитотоксический
эффект. Применяют его для лечения рака молочной железы.
Недостатки лечения моноклональными антителами:
высокая стоимость препаратов;
побочные эффекты и противопоказания;
необходимость во врачебном контроле;
Все МАТ представляют собой формы для инфузий или инъекций. Вводятся
препараты, как правило, медленно, под наблюдением квалифицированных врачей,
имеющих опыт выявления инфузионных реакций.
Побочные эффекты применения моноклональных антител:
головные боли и тошнота;
гиперемия кожных покровов (переполнение кровью сосудов кровеносной системы);
вялость и сонливость;
диарея;
депрессия;
колебания кровяного давления;
образование тромбов;
аритмия (нарушение ритма сердца);
кровотечение из носа;
отеки в легких (увеличение риска пневмонии);
инфекции мочевых путей;
14
конъюнктивит (воспаление слизистой оболочки глаза);
зуд;
сыпи.
Частота проявления иммуногенности препаратов МАТ у пациентов с
различными заболеваниями
Препарат
Тип МАТ
Мишень
Показания
Частота
развития
иммунного
ответа
Мурономаб
(ОКТЗ)
Мышиные
CD3
Отторжения
25%
Ритуксимаб
(Мабтера)
Химерные
CD20
Неходжскинская
лимфома
11%
Инфликсимаб
(Ремикейд)
Химерные
TNFa
РА, болезнь Крона
10-15%
Даклизумаб
(Зенаракс)
Гуманизированные
IL-2R
Реакция отторжения
14-34%
Трастузумаб
(Герцептин)
Гуманизированные
Her2/neu
Рак молочной
железы
<1%
Панитумумаб
(Вектибикс)
Человеческие
EGFR
Колоректальный рак
4,6%
TNFa
РА,
анкилозирующий
спондилит
4%
Голимумаб
(Симпони)
Человеческие
Иммуногенность может проявляться в виде инфузионных реакций, анафилаксии,
снижении терапевтического действия лекарственного вещества. С применением МАТ
связаны повышенные риски возникновения онкологических, вирусных заболеваний,
поскольку МАТ вызывают подавление активности отдельных звеньев иммунитета.
При длительной терапии препаратами МАТ (ингибиторами ФНОα) может наблюдаться
реактивация латентного туберкулезного процесса, развитие инфекционных процессов,
фармакогенной волчанки, утяжеление симптоматики ишемической болезни сердца,
повышенный риск возникновения лимфом.
https://pharmznanie.ru/article/rabota-v-apteke/monoklonalnye-antitela-tipy-primenenie-i-preparaty
В России практически все препараты с МАТ входят в список ЖНВЛС. Большинство
из них
производится
за рубежом.
В России
15
производством
высокотехнологичных
препаратов МАТ занимаются такие компании как Биокад, ГЕРОФАРМ, ГЕНЕРИУМ,
ПСК Фарма, Р-Фарм.
Проблемы при использовании противоопухолевых
моноклональных антител
Применение моноклональных антител не является панацеей и тоже имеет ряд проблем:
Препараты
на основе
моноклональных
антител
биологически
и биохимически
нестабильны. Особенно это касается конъюгированных антител. Это требует особых
условий производства, хранения и транспортировки.
Антитела плохо проникают внутрь опухоли.
Они могут вызывать иммунный ответ против себя, что блокирует их действие. У 75%
пациентов,
которым
вводились
мышиные
антитела,
наблюдалось
образование
нейтрализующих антител, что снижало эффективность лечения.
Препараты на основе моноклональных антител оказывают токсическое действие.
Конечно, оно не такое выраженное как у цитостатиков, но в ряде случаев токсичность
настолько высокая, что требует отмены препарата.
Наиболее важным моментом является высокая специфичность моноклональных антител
и высокая гетерогенность опухолевых клеток. Не все раковые клетки имеют молекулы
мишени, на которые направлено действие препарата. Соответственно, они ускользают
от его действия и остаются нетронутыми. Постепенно масса этих клеток накапливается
и опухоль становится резистентной к данному методу лечения.
Чтобы улучшить результаты противоопухолевого лечения, разрабатываются новые
виды моноклональных антител. Одним из вариантов являются биспецифические антитела,
которые направлены сразу на две молекулярные мишени, например, блинатумомаб —
препарат, направленный сразу на две клеточные мишени В-лимфоцита — CD 19 и CD22.
Он повышает узнаваемость злокачественных клеток даже после их трансформации
в другие виды лейкоза.
В любом случае моноклональные антитела — это новое и высокоперспективное
направление в современной онкологии. Разработка современных, более совершенных
технологий помогает решать имеющиеся проблемы и делает лечение пациентов
эффективнее и безопаснее.
16
Моноклональные антитела в современной ревматологии
Их мишенями могут быть цитокины и их рецепторы, мембранные молекулы лимфоцитов.
В зависимости от точки приложения препарата моноклональные антитела делятся
на группы:
1. Ингибиторы ФНО (фактора некроза опухолей) — инфликсимаб, этанерцепт,
цертолизумаб, голимумаб, адалимумаб.
2. Блокаторы интерлейкиновых рецепторов — тоцилизумаб (ИЛ-6R), канакинумаб
(ИЛ-1R), секукинумаб (ИЛ-17R).
3. Анти-В-клеточные антитела (антитела к мембранным молекулам CD20) —
ритуксимаб, белимумаб [17].
4. Анти-Т-клеточные антитела (антитела к молекулам CD80 и CD86) — абатацепт.
Рисунок . Патофизиологические «жертвы» моноклональных антител — интерлейкины, ФНО,
поверхностные белки лимфоцитов.
17
Ингибиторы ФНО
Ингибиторы фактора некроза опухолей — это первые моноклональные антитела,
внедренные
в ревматологическую
практику.
В эту
группу
входят
инфликсимаб,
этанерцепт, цертолизумаб, голимумаб, адалимумаб.
Фактор некроза опухолей (ФНО) — это провоспалительный цитокин (вещество, которое
стимулирует развитие воспалительной реакции). В норме при его выделении происходит
пролиферация клеток сосудов, активация макрофагов, лизис опухолевых агентов. Эти
эффекты играют важную роль в защите организма от патогенов. Воспаление можно
считать ответной реакцией на воздействие повреждающих факторов.
Однако влияние ФНО на суставы при ревматических заболеваниях нельзя назвать
положительным. Так, при ревматоидном артрите цитокин стимулирует размножение
синовиальных
фибробластов —
клеток
оболочки
сустава.
Это
приводит
к формированию паннусов — разрастаний агрессивной ткани. С течением заболевания
процесс воспаления и деструкции распространяется на суставный хрящ и подлежащие
кости. Ткани сустава заполняются иммунными клетками — макрофагами, Т- и Влимфоцитами, нейтрофилами. Эти механизмы лежат в основе развития хронического
воспаления.
Источник: krovetvorenie.ru
Одним из ингибиторов ФНО является препарат инфликсимаб. Он имеет «человеческую»
и «мышиную» области. Примерно 25% всех аминокислот в составе моноклонального
антитела получены из организма мышей. Это Fab-фрагмент — специфический участок,
отвечающий за связывание с ФНО. Fc-фрагмент белка образуется из IgG1 — антитела
человека.
18
Первоначально синтезируют антитело к фактору некроза опухолей в организме мыши.
Полученный иммуноглобулин специфичен к ФНО и уже может его обезвреживать,
но полностью чужеродные белки вводить в организм пациентов, конечно, нельзя. Это
вызовет активную иммунную реакцию — выработку антител уже против терапевтических
агентов. Поэтому домены мышиного иммуноглобулина заменяют сходными участками
человеческих
белков.
называются химерными.
Антитела,
имеющие
Фактически,
они
фрагменты
берут
разного
лучшие
происхождения,
качества
своих
предшественников. Мышиная часть обеспечивает высокую чувствительность к ФНО,
а человеческие фрагменты снижают иммуногенность — вероятность развития иммунного
ответа.
Блокаторы интерлейкиновых рецепторов.
В развитии аутоиммунного воспаления важную роль играют интерлейкины, которые,
также относятся к провоспалительным цитокинам. Основными представителями этой
группы являются ИЛ-6, ИЛ-1, ИЛ-17. Функция интерлейкинов — это контроль процессов
дифференцировки, пролиферации и гибели (апоптоза) иммунных клеток, который
осуществляется через соответствующие гены-мишени.
Рисунок . Механизм действия интерлейкинов при аутоиммунном воспалении (на примере ИЛ6). Цитокин влияет на T- и B-лимфоциты, гемопоэтические клетки, гепатоциты. Он стимулирует выработку
аутоантител В-клетками, а также формирование аутореактивных Т-клонов, которые непосредственно
участвуют в аутоиммунном процессе. Влияние на костный мозг заключается в стимуляции выработки новых
19
клеток крови — повышается число лейкоцитов и тромбоцитов. Воспаление сопровождается ответной
реакцией клеток печени, появлением характерных симптомов аутоиммунного заболевания.
источник: Насонов Е.Л., Александрова Е.Н., Авдеева А.С., Панасюк Е.Ю. (2013).
Приостановить работу интерлейкинов можно, если связать их рецепторы — молекулы,
передающие
сигнал
иммунным
клеткам.
На этом
основан
механизм
действия
моноклональных антител из группы ингибиторов интерлейкиновых рецепторов.
В основе работы тоцилизумаба лежит конкуретное ингибирование. Сигнальные молекулы
активно
связываются
с моноклональным
антителом.
Вакантное
место
занято —
интерлейкин не может образовать комплекс с рецептором, а значит, он не способен
активировать процесс воспаления.
Рисунок . Механизм действия тоцилизумаба. Препарат связывает растворимые и мембранные рецепторы
ИЛ-6, блокируя передачу сигналов.
Более 100 цитокинов и хемокинов вовлечены в воспалительный каскад, связанный
с воспалительными артритами. Более глубокое понимание патофизиологии РА привело
к выявлению
новых
терапевтических
мишеней,
в том
числе
провоспалительных
цитокинов, Т- и В-клеток, молекул адгезии, хемокинов, внутриклеточных и внеклеточных
сигнальных путей. Такие цитокины, как ИЛ-6, -12, -15, -17, -18, -21, -23, -33, ИФН-γ,
являются потенциальными целями для иммуномодуляции, также как и сигнальные
трансдукционные системы, обеспечивающие связывание цитокинов с клеточными
рецепторами,
а также
внутриклеточные
внутриклеточную трансмиссию.
20
киназы,
ответственные
за сигнальную
Анти-B-клеточная терапия
Одними из главных элементов, участвующих в аутоиммунном воспалении, являются Влимфоциты.
Именно
они
вырабатывают
аутоантитела,
которые
связываются
со здоровыми клетками организма. Образовавшийся комплекс антитела и аутоантигена
атакует система комплемента или цитотоксические лимфоциты.
Препараты из группы анти-B-клеточной терапии (ритуксимаб и белимумаб) блокируют
активность В-лимфоцитов путем связывания их мембранных молекул CD20. Они
специфичны для пре-В-лимфоцитов и зрелых В-лимфоцитов. CD20 нет у стволовых
элементов и про-В-клеток, из которых будут образовываться новые лимфоцитарные
элементы. Мембранные молекулы данного типа не содержатся и у плазматических клеток,
которые вырабатывают иммуноглобулины. Благодаря этой особенности белок CD20
является идеальной «жертвой» для биологических препаратов. При «выключении» его
активности не нарушается ни образование новых лимфоцитов, ни выработка нормальных
антител. Одним из лекарств с таким механизмом действия является ритуксимаб.
Моноклональное антитело связывается с молекулой CD20. Это приводит к запуску
иммунологических реакций по отношению к B-лимфоцитам, которые обеспечивают
разрушение (лизис) этих клеток.
Анти-Т-клеточная терапия
Чтобы Т-лимфоцит вступил в аутоиммунный процесс и связался с антигеном, он должен
получить два сигнала от антигенпрезентирующих клеток (АПК). Первый сигнал
обеспечивает распознавание специфического аутоантигена Т-клеточными рецепторами.
Второй сигнал — это неспецифический процесс связывания мембранных молекул CD80
и CD86 на
поверхности
АПК
с рецептором
CD28 лимфоцита.
Сочетание
этих
взаимодействий вызывает активацию Т-клеток, которые в свою очередь стимулируют
выработку провоспалительных цитокинов. Это и есть основной вклад Т-лимфоцитов
в аутоиммунный процесс.
Основной
представитель
анти-Т-клеточных
агентов —
это абатацепт.
Препарат
представляет собой белок, состоящий из двух частей. Специфическая часть образована
молекулой
CTLA-4
(антиген
4 цитотоксических
лимфоцитов).
Неспецифическая
область — это Fc-фрагмент человеческого иммуноглобулина G1.
Воздействие абатацепта направлено как раз на неспецифический (костимулирующий)
сигнал.
Компонент
CTLA-4
связывает
21
белки
CD80
и CD86 на
поверхности
антигенпрезентирующих
клеток.
Рецептор
лимфоцита
CD28
уже
не может
взаимодействовать с ними, из-за чего активация Т-клетки не завершается.
В России МАТ считают препаратами резерва — дополнительными средствами,
которые стоит «оставить на потом», даже несмотря на высокую эффективность. Так, если
выраженность симптомов не снижается долгое время (как минимум 6 месяцев),
к метотрексату могут добавить биологический препарат. Базисная терапия при этом
не отменяется.
Если заболевание изначально имеет высокую активность, быстро прогрессирует
и сопровождается внесуставными осложнениями, то больному сразу могут назначить
комбинированное лечение базисными средствами и моноклональными антителами. Это
связано с тем, что лучше всего биологические препараты работают именно в «остром
периоде»,
когда
выраженность
симптомов
максимальная.
Кроме
того,
эффект
от их использования наблюдается быстрее. Лечение инфликсимабом дает результаты уже
через 2–4 недели, тогда как метотрексат «включается в работу» только через несколько
месяцев.
Моноклональные антитела и SARS-CoV-2
В США у пациентов с тяжелым течением коронавирусной инфекции использовались
моноклональные антитела против интерлейкина-6. В свое время они создавались для
лечения ревматоидного артрита. Хотя для COVID-19 эта терапия не специфическая, а
просто противовоспалительная.
Российские исследователи применяли препарат моноклональных антител против
интерлейкина-6 (левилимаб), используя его как блокатор цитокина. Он выступал в роли
ингибитора рецепторов к интерлейкину-6. Данный цитокин служит основным медиатором
так называемого цитокинового шторма.
Препараты атлизумаб, левилимаб, тоцилизумаб одобрены к применению с 2017 года.
Они представляющие собой рекомбинантные гуманизированные моноклональные
антитела против рецептора интерлейкина-6 (IL-6R) из подкласса IGg1. Препараты
связывают растворимые и мембранные рецепторы интерлейкина-6, препятствуя тем
самым его провоспалительному действию.
В 2021 году российские медики из компании Biocad получили результаты уже
третьей фазы клинических испытаний применения моноклональных антител против
22
интерлейкина-6 у больных с тяжёлым течением ковида. В половине тяжёлых случаев
COVID-19, использование препаратов приводит к меньшему числу летальных исходов,
укорочению времени госпитализации, и меньшей зависимости от поддержки жизненно
важных функций.
Моноклональные антитела нацеленые на S-белок. Именно он придает SARS-CoV-2
вид «вируса с короной» и обеспечивает проникновение вируса в клетку человека.
Разработанные моноклональные антитела помогают предотвратить заболевание.
«Коктейль Трампа» —
представляет собой комбинацию моноклональных антител
касиривимаба и имдевимаба, разработанную фармацевтической компанией Regeneron.
Практически одновременно с этим препаратом, с разницей в 11 суток, управление по
санитарному надзору и качеству пищевых продуктов и медикаментов США [FDA] выдало
разрешение
на
экстренное
использование
комбинации
моноклональных
антител
бамланивимаба и этесевимаба. Эти два препарата стали пионерами. Сейчас еще появились
однокомпонентные, или монопрепараты, — моноклональные антитела сотровимаб и
регданвимаб.
В России данные препараты не зарегистрированы. Порядок назначения моноклональных
антител против S-белка коронавируса в России полностью регламентируется Временными
методическими рекомендациями по профилактике, диагностике и лечению новой
коронавирусной инфекции №13. Согласно им, назначение МАТ возможно при решении
врачебной комиссии. Введение этих препаратов разрешается до седьмого дня от начала
заболевания и пациенты должны быть старше 12 лет.
Минздрав России в октябре 2021 года определил 14 приоритетных групп. Причем
эти группы разделены еще на два уровня. В первую очередь препарат показан для шести
категорий пациентов: беременные, женщины в послеродовом периоде с одним или более
фактором риска тяжелого течения коронавирусной инфекции, пациенты с первичным
иммунодефицитом, пациенты, получающие системную иммуносупрессивную терапию,
пациенты
после
трансплантации
органов,
пациенты
с
онкогематологическими
заболеваниями.
Ко второй группе приоритета относятся люди, страдающие сахарным диабетом первого и
второго типа, хроническими болезнями почек четвертой стадии, муковисцидозом, ХОБЛ с
тяжелым и крайне тяжелым течением, пациенты с тяжелой бронхиальной астмой с
приемом системных биологических препаратов, с ожирением второй и третьей степени,
хронической сердечной недостаточностью 3-4 функциональных классов.
Данные моноклональные антитела обладают достаточно высокой эффективностью по
отношению к варианту дельта. Но надо понимать, что на эффективность влияют сроки
23
приема препарата — чем раньше, тем лучше. Применение моноклональных антител,
направленных на S-белок коронавируса, разрешено только в условиях стационара и
дневного стационара. Антиковидные антитела требуют внутривенного введения в течение
30-90 минут. Предполагается, что разовая доза этого коктейля может обеспечить защиту
от тяжелого ковида от 12 до 18 месяцев.
В январе 2022 года начаты клинические исследования отечественного препарата
Артлегиа (Олокизумаб), разработанного ГНЦ эпидемиологии и микробиологии им.
Гамалеи, о чем сообщил директор центра, Александр Гинцбург. Препарат показал
эффективность и против штамма «Омикрон». Если испытания пройдет успешно,
лекарство может быть зарегистрировано уже к концу 2022 года.
Тестовые задания для самоконтроля
Выберите один правильный ответ.
1.
МЕТОДИКУ ПОЛУЧЕНИЯ МОНОКЛОНАЛЬНЫХ АНТИТЕЛ РАЗРАБОТАЛИ
1) Мечников И. и Эрлих П.
2) Пастер Л. и Кох Р.
3) Кёлер Г. и Мильштейн Ц.
4) Портер Р. и Эдельман Д.
2. МОНОКЛОНАЛЬНЫЕ АНТИТЕЛА ВЫРАБАТЫВАЮТСЯ
1) лимфоцитами одного клеточного клона
2) моноцитами одного клеточного клона
3) плазматическими клетками одного клеточного клона
4) тучными клетками одного клеточного клона
3. АНТИГЕНЫ,
ПРОТИВ КОТОРЫХ МОГУТ ВЫРАБОТАТЬСЯ МОНОКЛОНАЛЬНЫЕ
АНТИТЕЛА, ЭТО
1) белки и полисахариды
2) жиры и липиды
3) металлы
4) неорганические субстанции
4. В МЕДИЦИНЕ МОНОКЛОНАЛЬНЫЕ
1) только
АНТИТЕЛА ЧАЩЕ ИСПОЛЬЗУЮТ
для диагностики
2) только для лечения
3) для профилактики
4) для диагностики и лечения
24
5. МОНОКЛОНАЛЬНЫЕ АНТИТЕЛА ПО СТРУКТУРЕ ЯВЛЯЮТСЯ
1) генетическими фрагментами
2) иммуноглобулинами
3) ферментами
4) фрагментами микробных клеток
6. ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ
МОНОКЛОНАЛЬНОГО АНТИТЕЛА И АНТИГЕНА ЛЕЖИТ В
ОСНОВЕ МЕТОДА ДИАГНОСТИКИ, ТАКОГО КАК
1)
иммуноферментный анализ (ИФА)
2) лигазноцепная реакция (ЛЦР)
3) полимеразноцепная реакция (ПЦР)
4) реакция латексной диагностики (РАЛ)
7. МОНОКЛОНАЛЬНЫЕ АНТИТЕЛА
С РАДИОИЗОТОПНОЙ ИЛИ ФЕРМЕНТНОЙ
МЕТКОЙ ПРИМЕНЯЮТСЯ В ДИАГНОСТИЧЕСКОЙ ПРОЦЕДУРЕ, ТАКОЙ КАК
1) реакция латексной диагностики (РЛД)
2) полимеразноцепная реакция (ПЦР)
3) лигазноцепная реакция (ЛЦР)
4) иммуноблоттинг (ИБ-тест)
8. ДЛЯ
ТЕРАПЕВТИЧЕСКОЙ ЦЕЛИ ИСПОЛЬЗУЮТ МОНОКЛОНАЛЬНЫЕ
АНТИТЕЛА
1) только мышиные антитела
2) только гуманизированные антитела
3) химерные и гуманизированные антитела
4) только химерные антитела
Ответы к тестовым заданиям
1.- 3; 2. -3; 3.- 1; 4.- 4; 5.- 2; 6. -1; 7. -4; 8.- 3.
25
Литература:
1. Насонов Е.Л. и Каратеев Д.Е. Применение генно-инженерных биологических
препаратов
для
лечения
ревматоидного
артрита:
общая
характеристика
(лекция). Научно-практическая ревматология.- 2013.- 2, С.163–169;
1. Насонов Е.Л., Александрова Е.Н., Авдеева А.С., Панасюк Е.Ю. Ингибиция
интерлейкина 6 — новые возможности фармакотерапии иммуновоспалительных
ревматических заболеваний. Научно-практическая ревматология. - 2013.- 4, С.416–427;
2. Breedveld F.C., Weisman M.H., Kavanaugh A.F. et al. The PREMIER study: a multicenter,
randomized, double-blind clinical trial of combination therapy with adalimumab plus
methotrexate versus methotrexate alone or adalimumab alone in patients with early aggressive
rheumatoid arthritis who had not had previous methotrexate treatment. Arthritis Rheum.,2006.- 54: Р. 26–37.
3.
Индивидуализация
лечения
ревматоидного
артрита:
курс
на достижение
оптимальных результатов. http://rheumatology.kiv.ua/article/1967
4.
Современные
мишени
от моноклональных
для
целевой
антител
терапии
до блокаторов
ревматоидного
артрита:
сигнальных
молекул
http://www.rheumatology.kiv.ua/3290/
5.
https://krovetvorenie.ru/artrit/analizy-pri- revmatoidnom-artrite.html
6.
https://healthperfect.ru/monoklonalnye-antitela.html
7.
https://pharmznanie.ru/article/rabota-v-apteke/monoklonalnye-antitela-tipy-primenenie-ipreparaty
8.
lenta.ru›articles/2021/12/12/monotela/
9.
https://link.springer.com/article/10.1007/s00011-021-01507-5#Sec19.
26