ПРИМЕНЕНИЕ МОНОКЛОНАЛЬНЫХ АНИТЕЛ

Гибридомы как метод получения моноклональных антител открыли в 1975 году Георг Кёлер и Сезар Мильштейн, работавшие в то время в лаборатории молекулярной генетики иммуноглобулинов в Кембридже. Учеными была опубликована статья, посвященная своему открытию [6]. Авторы применили существовавший уже метод гибридизации соматических клеток к иммуноцитам. Г. Кёлер и С. Мильштейн смогли слить B-лимфоциты, синтезирующие антитела, с клетками миеломы (раковыми клетками) с использованием полиэтиленгликоля или вируса Сендай. Таким образом, ученые получили гибридому, которая обладала как свойствами раковой клетки (способность делиться большое количество раз), так и B-лимфоцитов (синтез антител). А затем определенными многостадийными этапами селекции они отделили клетки, синтезирующие необходимое антитело. Антитела, продуцируемые одним клоном гибридных клеток, стали называть моноклональными (МкАТ) за их происхождение. Открытие этих авторов способствовало началу развития нового направления в науке – иммунобиотехнологии и, в частности, гибридомной технологии.

На сегодняшний день моноклональные антитела представляют собой мощный инструмент для изучения антигенных взаимоотношений, при изучении взаимодействия вирусов с клетками, вопросов иммуногенеза и механизма защитных реакций, а также эффективный инструмент для изготовления диагностических и лечебных препаратов, отличающихся высокой чувствительностью, специфичностью и технологичностью.

Все больше ученых убеждается в эффективности и значимости МкАТ, расширяется область их применения.

Например, в ветеринарной медицине изучением технологии получения и практического применения моноклональных антител занимаются многие ученые-исследователи [2, 4, 5, 10]. Например, Верховский О.А. [5] проводил исследования по получению гибридомных линий клеток, продуцирующих моноклональные антитела к иммуноглобулинам свиньи. Эти исследования, связанны с изучением основных иммунных механизмов и роли различных классов иммуноглобулинов при вирусных и бактериальных инфекциях животных. Совершенствование гибридомной технологии и достигнутые успехи в получении продуктов моноклонов в настоящее время привели к созданию нового вида гибридом, названных квадромами, которые секретируют биспецифические МкАТ (би-МкАТ), которые оказались весьма перспективными для использования в различных областях иммунохимии, иммунодиагностики и иммунотерапии. Квадромы, полученные путем слияния клеток линий двух гибридом с продукцией моноспецифических MкАТ к различным антигенным детерминантам, синтезируют иммуноглобулиновые молекулы с двумя активными центрами, направленными к разным антигенам (биспецифические МкАТ).

Метод МкАТ обеспечил развитие новых направлений биотехнологии при наработке биопрепаратов различного назначения – это МкАТ для изготовления диагностических и защитных препаратов, киллерных и хелперных клеток определенной специфичности, клеток синтезирующих гормоны роста, вещества, стимулирующие вегетативные процессы и т. д. Особенно бурное развитие и широкое распространение получили МкАТ используемые для целей диагностики. По результатам исследований ученых биологов создаются гибридомные технологии для получения моноклональных антител с заданными свойствами. В основу положена идентификация возбудителя, выделенного от животного и объектов среды их обитания. В настоящее время нашими учеными разработано множество тест-систем на основе МкАТ для диагностики инфекционных болезней животных и человека различной этиологии. Их используют для своевременной диагностики таких заболеваний как бруцеллез, туберкулез, бешенство, иерсинеоз, сибирской язвы и др. [10]. Традиционные методы индикации и идентификации возбудителя обеспечивают получение окончательного результата в течении 2-3 суток с момента начала исследования. Это существенно тормозит и усложняет проведение адекватных мер по локализации очага инфекции. Диагностическая тест-система на основе МкАТ позволяет дифференцировать близкородственные в антигенном отношении вирусы, позволяет обнаружить вирус непосредственно в крови больных животных и сокращает сроки диагностических исследований.

В медицине в настоящее время разработан новый класс препаратов на основе МкАТ, «обладающих большим потенциалом направленного терапевтического воздействия на патогенетически значимые механизмы развития заболеваний, успешно применяемых при тяжелых, хронически протекающих заболеваниях – онкологии, аутоиммунных, инфекционных, аллергических, в трансплантологии для лечения и профилактики отторжения трансплантата» [1, с. 22].

Врачи онкологи и ученые отмечают, что случаи раковых заболеваний с каждым годом растут. Так в 2017 году, по данным Росстата, в Российской Федерации выявлено 617177 случаев онкологических заболеваний, что на 3% превышает уровень таких заболеваний в 2016 году. А по отношению к 2007 году число заболевших онкологией выросло на 23,2% [12, с. 3]. Онкология является одной из основных причин смертности в мире. Поэтому разработка и применение препаратов нового поколения на основе МкАТ для лечения онкологических заболеваний очень актуальна и важна. Так, учеными Института Цитологии РАН и Российского научного центра радиологии и хирургических технологий Минздрава РФ [11] для диагностики и лечения злокачественных новообразований предложено использовать маркер-мишень ангиогенеза – эндоглин (CD 105) – поверхностный антиген клеток эндотелия. «Полученные моноклональные антитела против разных эпитопов молекулы эндоглина предназначены для выявления растворимого эндоглина в сыворотке крови при мониторинге ряда солидных опухолей, а также при диагностике преэклампсии. Антитела, связывающие поверхностный клеточный антиген, позволяют выявлять популяции CD 105 клеток. Высокая локальная экспрессия эндоглина в опухолях и внутрисосудистая локализация делает его доступным для внутривенно вводимых антител» [11, с. 171-172]. Данная разработка позволит создать на основе моноклональных антител к эндоглину меченые реагенты для выявления первичных опухолей и метостаз, а также средства специфической доставки к ним лекарств [11, с. 172]. Так же в настоящее время «широко используются препараты моноклональных антител – Трастузумаб (лечение рака молочной железы) и Ретуксимаб (лечение некоторых злокачественных заболеваний крови)» [9, с. 1399].

Так же моноклональные антитела успешно применяются в клинической практике врачами-ревматологами, «особенно при лечении тяжелых форм ревматоидного артрита» [8, с. 1596]. Получены промежуточные результаты применения Ретуксикамба, являющегося генно-инженерным моноклональным антителом, состоящим из человеческого и мышиного белка. Исследования, проведенные на пациентах больных ревматоидным артритом, показали высокую эффективность и хорошую переносимость Ретуксикамба у пациентов, не восприимчивых к терапии несколькими стандартными базисными противовоспалительными препаратами и к ингибиторам фактора некроза опухоли.

В медицине моноклональные антитела, также применяются в терапии постменопаузального остеопороза [13], при лечении органов дыхания, аутоиммунных и сердечно-сосудистых заболеваний [1, с. 26].

Таким образом, успехи, достигнутые гибридомной технологией, наглядно свидетельствуют о том, что применение МкАТ позволило выйти на качественно новый уровень исследований в области ветеринарной медицины и вирусологии, в медицине и генетике, молекулярной биологии. Стремительное развитие гибридомной биотехнологии является примером очень быстрого внедрения науки в практику. В медицине разрабатывается и применяется на практике широкий спектр лекарственных препаратов МкАТ, используемых при лечении и диагностике онкологических, сердечно-сосудистых, аутоиммунных и других заболеваний. В ветеринарной медицине разработано множество тест-систем на основе МкАТ для диагностики инфекционных болезней животных и человека различной этиологии. При этом ученые продолжают исследования, а первые успехи задали направления для новых разработок и открытий.

Список литературы:

1. Авдеева Ж.И., Солдатов А.А., Алпатова Н.А., Медуницын Н.В., Бондарев В.П., Миронов А.Н., Меркулов В.А., Сакаева И.В. Лекарственные препараты моноклональных антител нового поколения (проблемы и перспективы) / Биопрепараты. Профилактика, диагностика, лечение. – 2015. – № 1 (53). – С. 21-35.
2. Берестов Д.С., Секунов А.В., Музаффаров И.И., Казаков А.В. Реактивность моноклональных антител к виментину человека в тканях лабораторных животных / В сборнике: Современные проблемы анатомии, гистологии и эмбриологии животных // VI Всероссийская научная Интернет-конференция с международным участием. – 2015. – С. 11-12
3. Ваганова О.А., Ефремова Т.А., Миронов А.Н., Меркулов В.А., Сакаева И.В. Направления совершенствования лекарственных препаратов моноклональных антител / Ведомости Научного центра экспертизы средств медицинского применения. – 2014. – № 1. – С. 32-39.
4. Верховский О.А. Поли- и моноклональные антитела в анализе гуморального иммунного ответа, структуры и функциональных свойств иммуноглобулинов животных: диссертация на соискание ученой степени доктора биологических наук. – Москва., 1998.
5. Верховский О.А. Технология получения и характеристика моноклональных антител к иммуноглобулинам классов G и М свиньи. Диссертация на соискание ученой степени кандидата Апологических наук. –  М., 1991.
6. Келер Г., Мильштейн С. Длительно живущие культуры гибридных клеток, секретирующие антитела предопределенной специфичности / Природа. – Т.256. – № 5517. – 1975.– С. 495 – 497.)
7. Крутецкая И.Ю., Самойлович М.П., Климович В.Б., Климович А.В. Моноклональные антитела к белку тамма-хорсфолла: эпитопная специфичность и применение в иммуноанализе / Иммунология. – 2014. – Т. 35. № 5. – С. 264-268.
8. Лукина Г.В., Сигидин Я.А., Насонов Е.Л. Промежуточные результаты российского регистра применения моноклональных антител к в-лимфоцитам (препарат ритуксимаб) при ревматоидном артрите / РМЖ. – 2008. – Т. 16. № 24. – С. 1596-1601.
9. Нуржанова А.Б., Табачкова О.А. Моноклональные антитела – новое направление современной фармакотерапии / Бюллетень медицинских интернет-конференций. – 2014. – Т. 4. № 12. – С. 1399.
10. Романов М.Г. Моноклональные антитела к антигенам Bac. anthracis: получение и применение: автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук. – Москва, 2005.
11. Смирнов И.В., Самойлович М.П., Грязева И.В., Климович В.Б., Никольский Н.Н. Получение моноклональных антител к эндоглину (cd105) и перспективы их применения // В сборнике: международная научно-практическая конференция «Биотехнология и качество жизни». Материалы конференции. – 2014. – С. 171-172.
12. Состояние онкологической помощи населению России в 2017 году / Коллектив авторов // Под ред. А.Д. Каприна, В.В. Старинского, Г.В. Петровой. МНИОИ им. П.А. Герцена – филиал ФГБУ «НМИЦ радиологии» Минздрава России [Электронный ресурс.] - М., 2018. – 236 с. / Режим доступа: http://www.oncology.ru/service/statistics/condition/2017.pdf (дата обращения 28.10.2019)
13. Юренева С.В. Возможности использования моноклональных человеческих антител к rankl (деносумаб) в терапии постменопаузального остеопороза / Эффективная фармакотерапия. – 2013. – № 52. – С. 26-31.