Список антител для диагностики in vitro

Моноклональные и поликлональные антитела

Иммунная система человека защищает его организм от вторжения чужеродных агентов, предупреждает аутоиммунный ответ и играет важную роль в поддержании гомеостаза. Выделяют несколько звеньев иммунного ответа: клеточное звено (Т- и В-лимфоциты), гуморальное (антитела) и неспецифическое звено.

В ответ на попадание антигена плазматические клетки начинают вырабатывать антитела, белковые молекулы, также называемые иммуноглобулинами. 75% иммуноглобулинов сыворотки крови человека составляют иммунноглобулины G. После выработки антитела начинают циркулировать в крови, лимфе и тканях. Антитела являются специфичными, т.е. антитело вырабатывается только на один антиген и не может взаимодействовать с другими антигенами. Участок антигена, с которым связывается антитело, называется эпитопом. Взаимодействующий с ним участок антитела носит название паратопа. У антигенов, имеющих большую молекулярную массу, может быть несколько эпитопов. Смесь антител к различным эпитопам антигена называют поликлональными антителами. Поликлональные антитела являются гетерогенными по своим физико-химическим и антигенсвязывающим свойствам. Применение поликлональных АТ ограничено в случаях, когда необходимо различить очень похожие мишени. Например, если клетка-мишень и обычная клетка отличаются единственной детерминантой.

Антитела, используемые в иммунологических методиках, получают путем иммунизации различных животных-продуцентов определенным антигеном. Используются для диагностических (ИФА, РНГА, МФА), лабораторных (очистка исследуемого образца от матричных соединений при помощи иммуноафинных колонок) и лечебных (сыворотки, лечебные иммуноглобулины) целей.

В отличие от поликлональных, моноклональные антитела вступают во взаимодействие с одним эпитопом антигена, тем, к которому они были получены и являются продуктом одного клона В-лимфоцитов. К основным достоинствам моноклональных антител относятся их однородность по специфичности, изотипу, а также возможность получения реагентов со стандартными характеристиками в любых количествах. Моноклональные антитела в связи с их специфической способностью связывать белок-мишень, являются потенциально одним из самых полезных инструментов для функционального анализа белков в протеомике. Кроме использования в тех же областях, что и поликлональные антитела, моноклональные антитела широко используются в онкологии для диагностики онкологических заболеваний на ранних стадиях, благодаря способности визуализировать микроструктуру тканей. С  целью визуализации  результатов реакции антиген-антитело к фрагменту антитела присоединяют  биотин, хромоген, пероксидазу хрена. В последние годы появилось множество работ по использованию моноклональных антител для изготовления противоонкологических препаратов, препаратов для лечения рассеянного склероза, вакцин и даже препаратов для лечения лекарственной зависимости. Еще одним возможным аспектом применения моноклональных антител является использование антител, обладающих самостоятельной ферментативной активностью, либо способных влиять на активность различных ферментов. Более 35 лет прошло с момента получения моноклональных антител Кёлером и Мильштейном, но они по-прежнему остаются центром биотехнологической и фармацевтической промышленности.

Поликлональные антитела

Поликлональные антитела – это антитела, которые вырабатываются в сыворотке крови. Для их получения чаще всего используется кровь иммунизированного животного – чаще всего это кролик, но иногда используется сыворотка барана или козы. Поликлональные антитела гетерогенны на различных уровнях: по классу и подклассу антител, их титру, аффинности и специфичности. Из одного образца поликлональных антител можно получить лекарственные средства, содержащие антитела ко многим антигенам, к нескольким антигенам, либо к одному антигену. Соответственно, такие свойства называются поли-, олиго- и моноспецифичность.

Поликлональные антитела имеют сравнительно низкую стоимость получения и поэтому широко применяются в иммунодиагностике. В то же время, у них есть ряд существенных недостатков, которые ограничивают их использование в отдельных случаях:

• Уровень отдельных антител в различных образцах поликлонального препарата может изменяться в зависимости от партии;
• Применение поликлональных тел затруднено, когда необходимо различать две формы (патогенную и непатогенную), которые отличаются друг от друга всего лишь по одному признаку.

Чтобы избавиться от этих недостатков и сделать диагностику более эффективной, были найдены способы получения моноклональных антител. Эти антитела происходят из одной клетки-предшественницы, то есть относятся к одному клеточному клону. Данный вид антител вырабатывается против практически любого вещества (обычно это белки и полисахариды), которое антитело специфически связывает. Моноклональные антитела получили не менее широкое распространение, чем поликлональные, и являются основой для многих лекарственных препаратов. Название таких лекарств оканчивается на –mab (сокращение от Monoclonal AntiBody).

Антитела (другое название – иммуноглобулины) – это особый класс веществ, содержащихся в организме, которые способны избирательно связываться с некоторыми видами молекул. Любая такая молекула, которая специфично связывается с антителом, носит название антигена. Все антитела делятся на несколько классов исходя из их структуры, свойств и особенностей связи с антигенами. В пределах одного класса могут присутствовать несколько разновидностей антител, которые в таком случае называют изотопами. Легкие цепи в молекулах антител бывают двух видов – лямбда и каппа, а тяжелые цепи делятся уже на пять изотопов: G, M, A, D, E. Таким образом, в состав молекул разных классов антител входят легкие и тяжелые цепи с разными изотопическими вариантами.

Поскольку антитела содержатся в сыворотке крови, такую сыворотку называют антисывороткой. Ее обычно получают методом иммунизации организма каким-либо антителом, то есть добавляя в кровь чужеродный объект и вызывая ответную (иммунную) реакцию организма. Как правило, антисыворотка содержит множество различных антител, которые вырабатываются несколькими видами клеток, поэтому она является поликлональной. При этом поликлональная сыворотка может быть моноспецифичной, то есть иметь в своем составе антитела к нескольким вариантам одного и того же антигена. В частности, некоторые препараты на основе поликлональной сыворотки содержат антитела сразу к трем классам тяжелых цепей иммуноглобулинов человека: G, M и A.

Что касается моноклональных антител, то они вырабатываются на основе только одного клона плазмоцитов. Современные достижения клеточной инженерии позволяют получить моноклональные антитела в большом количестве с использованием гибридомной технологии. Гибридомами называют бессмертные клеточные клоны (то есть те, которые способны делиться большое количество раз), вырабатывающие антитела одной специфичности. Их получают в результате слияния клеток двух видов: нормальных клеток, способных  к образованию антител, и раковых B-лимфоцитов. После этого гибридомы выделяют и помещают в изолированную среду, где они теряют способность к росту родительских клеток. Благодаря своему «бессмертию», гибридомы в течение долгого времени продуцируют моноклональные антитела. Полученные антитела и препараты на их основе широко применяются в иммунодиагностике, а также в терапевтических процедурах. Данная технология оказала огромное влияние на методы лечения многих заболеваний и принесла своим создателям Нобелевскую премию по медицине.

Практическое применение поликлональных антител

Американские ученые показали, что для более эффективного лечения остеопороза можно использовать поликлональные антитела. Для этого они применили их к фолликостимулирующему гормону (ФСГ) и получили результаты, показатели которых значительно лучше всех существующих методов лечения этой болезни. Другая группа ученых также провела исследования, касающиеся работы ФСГ. Согласно их отчету, ФСГ непосредственно участвует в регулировании обмена веществ в костной ткани. В организме женщины выработка ФСГ повышается на ранней стадии менопаузы, что замедляет рост костей из-за снижения плотности костной ткани.

Опыты по влиянию поликлональных антител на ФСГ уже проведены на мышах. Результаты исследований говорят о том, что антитела ускоряют процесс образования новой кости и способствуют укреплению существующей костной ткани. Задачей следующего поколения ученых будет создание антител, предупреждающих и вылечивающих остеопороз у людей.