تفاوت میان نسخه‌های «پادتن مونوکلونال»

جز
اصلاح فاصله مجازی + اصلاح نویسه با استفاده از AWB
جز (اصلاح فاصله مجازی + اصلاح نویسه با استفاده از AWB)
'''پادتن‌های تَک‌تیره'''<ref>برابر فارسی از: [http://www.westazarvet.ir/tab_bidavam.asp سازمان دامپزشکی استان آذربایجان غربی]</ref> (Monoclonal antibodies یا mAb یا moAb) یا '''آنتی بادی مونوکلونال''' [[پادتن]]‌ها (آنتی‌بادی‌ها) یی [[تک‌گونگی|تک‌گونه]] <sup>monospecific</sup> هستند که همانند یکدیگرند. علت این همانندی اینست که این پادتن‌ها توسط نوعی سلول ایمنی تولید شده‌اند که همه همانندسازی‌شده از یک سلول والد است. البته معمولاً با تکثیر ریکامبیننت این پادتن‌ها ساخته می‌شوند.
 
پادتن‌های تک‌تیره پادتن‌هایی تک‌اختصاصی هستند که همه مشابه هم هستند چون از سلولهایسلول‌های ایمنی مشخص که از یک سلول کلون شده‌اند ایجاد شده، برخلاف پادتن‌های پلی کلونال که از سلول‌های ایمنی متفاوتی ایجاد می‌شوند. پادتن‌های تک‌تیره اتصال تک ظرفیتی دارند بدین معنی که همه به یک نوع اپیتوپ متصل می‌شوند.
 
تقریباً برای همه نوع ماده‌ای می‌توان پادتن تک‌تیره ساخت که به آن اتصال یابد؛ آن‌ها حتی می‌توانند آن ماده را ردیابی یا تخلیص نمایند. این توانایی به ابزار مهمی در زیست‌شیمی، [[زیست‌شناسی مولکولی]] و پزشکی تبدیل گشته‌است. وقتی به عنوان دارو مورد استفاده‌اند پسوند mab برای دارو مورد استفاده‌است.
 
== نحوه تولید پادتن‌های تک‌تیره ==
در محیط کشت‌خارج از بدن به طوربه‌طور طبیعی لنفوسیت‌های B (تولیدکننده پادتن‌ها) در طی چند هفته می‌میرند. به همین علت این لنفوسیتهای B با سلول‌های B توموری که سلول‌های '''میلوم''' نامیده می‌شوند، ادغام می‌شوند. این سلولهایسلول‌های میلوم مانند بقیه سلولهایسلول‌های سرطانی قادر هستند که نامحدود تقسیم شوند و به سلول‌های '''نامیرا''' معروف گردند. این رده سلولی نامیرا که ادغامی از لنفوسیتهای B و سلولهایسلول‌های میلوم هست، یک '''رده سلولی هیبریدی''' نامیده می‌شود که خصوصیات هر دو سلول ادغام شده را داراست. هیبریدی قادر هستند که خارج از بدن in vitro نامحدود تکثیر و پادتن تولید کنند.
برای اینکه پادتن‌های تک تیره تولید شوند، باید یک حیوان (به طوربه‌طور معمول موش) با آنتی ژن مورد نظر در تماس قرار گیرد و بدن جاندار شروع به ایمن‌سازی کند. در طی چند هفته متوالی سلول‌های B اختصاصی آنتی ژن شروع به تکثیر و ترشح پادتن‌های اختصاصی می‌کنند. بافت طحال که مملو از لنفوسبتهای B است از موش استخراج شده و لنفوسیت‌های B جدا شده با سلولهایسلول‌های میلوم ادغام می‌شوند. با وجودی که بسیاری از سلولهاسلول‌ها در محیط کشت قادر به ادغام شدن و تکثیر هستند، تنها میزان بسیار کمی ار آنهاآن‌ها (سلولهای هیبریدی تولیدکننده پادتن) قادر به بقا هستند. روش تشخیص سلولهایسلول‌های هیبریدی از سلولهایسلول‌های دیگر به این صورت است که به محیط کشت هیپوکسانتین، آمینوپترین و تیمیدین(HAT) افزوده می‌شود. این محیط کشت اختصاصی از رشد سلولهایسلول‌های میلوم ادغام نشده جلوگیری می‌کند چرا که این سلولهاسلول‌ها قادر نیستند از هیپوکسانتین و تیمیدین به خاطر آمینوپترین که یک بلوک‌کننده متابولیکی است، استفاده کنند. سلولهایسلول‌های میلوم یک نقص ژنتیکی‌ای را حمل می‌کنند که پس از ادغام با سلولهایسلول‌های B به تعادل می‌رسند. سلولهایسلول‌های B ادغام نشده نیز پس از چند روز می‌میرند به این دلیل که این سلول‌ها در محیط کشت قادر به رشد و تکثیر نیستند.
پس از ادغام سلولی باید سلولهایسلول‌های هیبریدی تولیدکننده پادتن شناسایی و استخراج شوند. تست ELISA برای شناسایی این سلولهایسلول‌های هیبریدی مورد استفاده قرار می‌گیرد. پس از شناسایی و استخراج این کلونهای سلولی می‌توان آنهاآن‌ها را به صورت in vivo به عنوان یک تومور تولیدکننده پادتن یا به صورت ex vivo در یک محیط کشت، کشت داد. پادتن‌ها می‌توانند از خون حیوان که دچار لوسمی شده‌است یا از محیط کشت جداسازی شوند.
 
=== کاربردهای درمانی ===
 
== اکتشاف ==
ایده «گلوله جادویی» ابتدا توسط [[پل ارلیش]] ارائه شد، که این دانشمند در ابتدای [[قرن بیستم]] ادعا کرد که اگر ترکیبی ساخته شود که بتواند به طوربه‌طور اختصاصی به ارگانیسم ایجاد کنندهایجادکننده بیماری متصل شود، سپس می‌توان این ماده را سوار بر یک توکسین نموده و به سمت آن ارگانیسم فرستاد. او و الی مچنیکوف به خاطر این کار علمی که درمان موفقیت آمیزیموفقیت‌آمیزی برای سیفلیس در سال ۱۹۱۰ ایجاد نمود، در سال ۱۹۰۸ موفق به دریافت [[جایزه نوبل پزشکی]] شدند.
 
در دهه ۱۹۷۰، سرطان مالتیپل میلومای سلول B شناخته شد، و کشف شد که سلول‌های سرطانی B، همه از یک نوع پادتن تولید می‌نمایند (پاراپروتئین). این اکتشاف برای مطالعه ساختار پادتن مورد استفاده قرار گرفت اما هنوز تولید پادتن‌های اختصاصی برای یک [[آنتی ژن]] ممکن نبود.
 
تولید پادتن تک‌تیره که شامل سلول‌های هیبرید موش-انسان بود در سال ۱۹۷۳ توسط جرالد شوابر بیان شد و بین افرادی که از هیبریدوماهای انسانی استفاده می‌کردند به طوربه‌طور گسترده مورد بحث واقع شد، اما بحث بر اینکه چه کسی برای بار اول فرضیه را بیان کرده‌است باقی‌ماند. یک سند عملی تاریخی روی این موضوع اعتباری را برای شوابر جهت اختراع این تکنیک به همراه داشت که به طوربه‌طور گسترده هم مورد بحث قرار گرفت ولی خیلی زود بیان شد که او تقلب کرده‌است. این اختراع توسط کاتن و میل اشتاین و سپس کوهلر و میل اشتاین به عرصه عمل گذاشته شد. کوهلر، میل اشتاین و کاج یرن در سال ۱۹۸۴ جایزه [[نوبل پزشکی]] و فیزیولوژی را دریافت نمودند. ایده اصلی بر این قرار بود که سلول‌های سرطانی میلوما که توانایی ترشح پادتن را از دست داده‌اند، توسط یک تکنیک با سلولهایسلول‌های سالم B لقاح کرده و در نهایت نیز بتوان سلول‌های لقاح کرده را جدا نمود. این ایده توسط میل اشتاین و کوهلر در تحقیقشان برای یافتن ابزاری جهت یافتن تنوع پادتن‌ها به عمل درآمد.
 
در ۱۹۸۸، گِرگ وینتر و تیم او پیشگام این تکنیک‌ها برای انسانی نمودن پادتن‌های تک‌تیره شدند، و واکنش‌هایی را که پادتن‌های تک‌تیره ایجاد می‌نمودند را از بین بردند.
پادتن‌های تک‌تیره معمولاً از سلول‌های لقاح شده میلوما با طحال موش که توسط آنتی ژن مورد نظر امیونیزه شده‌است، ساخته می‌شود. به هر حال پیشرفت‌های اخیر سبب استفاده سلول‌های B خرگوش برای تولید هیبریدومای خرگوش نیز گردیده‌است. [[پلی اتیلن گلیکول]] برای لقاح غشاهای پلاسمایی مجاور به هم استفاده می‌شده، اما حاصل این روش کم بوده بنابراین یک محیط انتخابی که فقط سلول‌های لقاح شده بتوانند در آن رشد کنند مورد استفاده قرار می‌گیرد. این کار امکان‌پذیر است چون سلول‌های میلوما توانایی سنتز هیپوزانتین گوانین فسفوریل ترانسفراز(HGPRT) را که برای سنتز رهاسازی اسیدهای نوکلئیک لازم است، از دست داده‌اند. غیاب این آنزیم تا زمانی که مسیر سنتز پورین de novo از بین نرود برای این سلول‌ها مشکلی ایجاد نمی‌کند. با قرار دادن سلول‌ها در معرض آمینوپترین (یک آنالوگ [[فولیک اسید]]، که دهیدروفولات ردوکتاز را مهار می‌کندDHFR)، آن‌ها دیگر نمی‌توانند از مسیر de novo استفاده کرده و نسبت به اسیدهای نوکلئیک کاملاً اوکسوتروفیک می‌شوند که برای زنده ماندن نیاز به مکمل غذایی خواهند داشت.
 
این محیط انتخابی HAT نامیده می‌شود زیرا آن حاوی هیپوزانتین، آمینوپترین و تیمیدن است. این محیط برای سلول‌های هیبریدوما انتخابی است. سلول‌های میلومای لقاح نشده به دلیل فقدان HGPRT نمی‌توانند رشد کنند، و بنابراین نمی‌توانند DNA را [[همانند سازی]] نمایند. سلول‌های لقاح نیافته به دلیل چرخه زندگی کوتاه خود نمی‌توانند به طوربه‌طور نامحدود زندگی کنند. فقط سلول‌های هیبرید (هیبریدوما) در این محیط قادر به زندگی هستند چون سلول طحالی همراه آن HGPRT را تأمین کرده و سلول میلوما ویژگی‌هایی دارد که آن را نامیرا می‌نماید (مثل یک سلول سرطانی).
 
سپس مخلوط سلول‌ها رقیق شده و کلون‌ها از سلول‌های تک والد روی چاهک‌های میکروتیتر رشد می‌کنند. پس از آن پادتن‌های ترشح شده با کلون‌های مختلف از جهت تواناییشان برای اتصال به آنتی ژن مورد بررسی قرار می‌گیرند (توسط روش ELISA یا آنتی ژن میکروارای یا ایمونو دات بلات). سپس کارآمدترین و پایدارترین کلون برای استفاده مورد استفاده قرار می‌گیرد.
 
هیبریدوما می‌تواند به طوربه‌طور نامحدود در محیط کشت مناسب رشد کند. حال سلول را می‌توان به موش تزریق نمود (در حفره پریتوئن). آنجا، این سلول‌ها ترشحی غنی از پادتن به نام آسیت ایجاد می‌کنند.
 
محیط کشت باید در طی انتخاب آزمایشگاهی غنی شود تا هیبریدوما به طوربه‌طور ایده‌آل رشد کند. این عمل را می‌توان با استفاده از یک لایه سلول تغذیه کنندهتغذیه‌کننده فیبروسیت یا محیط مغذی بریکلون (briclone) انجام داد. محیط کشت متعادل شده با ماکروفاژها نیز قابل استفاده‌است. تولید در محیط کشت معمولاً بر تکنیک آسیت ترجیح داده می‌شود چون این روش برای حیوان دردناک است. هنگامی که روش‌های دیگر در دسترس است روش آسیت غیراخلاقی تلقی می‌شود.
 
== تخلیص پادتن تک‌تیره ==
نمونه در ابتدا برای تخلیص متعادل یا آماده‌سازی می‌شود. سلول‌ها، بقایای سلولی، چربی‌ها و لخته‌ها در ابتدا باید حذف شوند، که اصولاً پس از فیلتراسیون با فیلتر۰٫۴۵ میکرولیتر توسط سانتریفوژ صورت می‌گیرد. این ذرات بزرگ می‌تواند به عنوان پدیده‌ای به نام ترسیب غشا در مراحل بعدی تخلیص مطرح شود. به علاوه، غلظت محصول در نمونه ممکن است کافی نباشد، به خصوص در مواقعی که پادتن مورد نظر توسط سلولی با سطح ترشح پایین تولید شود. در این مورد نمونه باید با سانتریفوژ یا دیالیز تغلیظ شود.
 
اغلب ناخالصی‌های باردار معمولاً آنیون‌هایی از جنس نوکلئیک اسیدها و اندوتوکسین‌ها هستند. معمولاً آن‌ها را با کروماتوگرافی تعویض یونی جدا می‌کنند. همچنین کروماتوگرافی تعویض کاتیونی، در pH پایین استفاده شده که پادتن مطلوب در ستون باقی‌مانده در حالی که آنیون‌ها عبور می‌کنند یا آنیون کروماتوگرافی در pH بالا استفاده شده که پادتن مطلوب از ستون رد شده در حالی که آنیون‌ها به ستون می‌چسبند. پروتئین‌های مختلفی همراه آنیون‌ها با توجه به نقطه ایزوالکتریکشان (pI) جدا می‌شوند. برای مثال، آلبومین pI برابر با ۴٫۸ دارد که به طوربه‌طور عمده‌ای کمتر از پادتن تک‌تیره‌است که دارای pI برابر با ۶٫۱ می‌باشند. به عبارت دیگر، در یک pH، میانگین بار مولکول‌های آلبومین بیشتر به سمت منفی سوق پیدا می‌کند. ترانسفرین، pI برابر با ۵٫۹ دارد بنابراین با این روش به راحتی نمی‌تواند جدا گردد. اختلاف pI حداقل باید ۱ باشد تا جداسازی به طوربه‌طور مناسبی انجام شود.
 
ترانسفرین را می‌توان با کروماتوگرافی حذفی با سایز جدا نمود. مزیت این روش در این است که آن یکی از قابل اعتمادترین روش‌های کروماتوگرافی است. از آنجایی که کار ما با پروتئین هاست، ویژگی‌هایی مثل بار و توانایی اتصال ثابت نیستند و با توجه به pH مولکولی که دارای پروتون یا فاقد آن است متفاوت می‌باشند در حالی که اندازه تقریباً ثابت می‌ماند. با این حال، این روش معایبی مثل [[تفکیک‌پذیری]] کم، ظرفیت کم و دفعات شست‌وشوی کم را دارد.
 
کمی سریعتر، روشی یک مرحله‌ای از جداسازی به نام کروماتوگرافی اتصال پروتئین A/G وجود دارد. پادتن به طوربه‌طور انتخابی به پروتئین A/G متصل شده بنابراین خلوص بالایی (عموماً بالاتر از ۸۰٪) می‌دهد. به هر حال، این روش ممکن است برای پادتن‌هایی که به آسانی آسیب می‌بینند مشکل ساز باشد چون شرایط سختی در آن استفاده می‌شود. یک pH پایین می‌تواند با شکستن باند اتصال پادتن را از ستون جدا نماید. به علاوه تأثیر احتمالی بر محصول، pH پایین می‌تواند سبب نشت پروتئین A/G از ستون شده و آن را در نمونه شسته شده ظاهر کند. سیستم‌های شست‌وشوی بافری ملایم که از غلظت‌های بالای نمکی استفاده می‌کنند نیز برای جلوگیری از مواجهه پادتن‌ها با pH پایین وجود دارند. هزینه‌ها نیز یک مسئله مهم هستند چون رزین پروتئین A/G از رزین‌های گران‌قیمت است.
 
برای رسیدن به بیشترین خلوص در یک مرحله، تخلیص اتصالی را می‌توان با استفاده از آنتی ژن برای داشتن بیشترین اختصاصیت پادتن به کار برد. در این روش، آنتی ژنی که برای جمع‌آوری پادتن استفاده می‌شود با [[پیوند کووالانسی]] به آگارز متصل شده‌است. اگر پادگن (آنتی‌ژن) یک پپتید باشد، آن را معمولاً با یک سیستئین انتهایی سنتز می‌کنند، که اجازه اتصال به یک پروتئین حامل را می‌دهد، مثل KLH در حین پیشروی و حمایت برای تخلیص. سپس محیط حاوی پادتن با آنتی ژن غیرمتحرک انکوبه شده، که به صورت کلی یا در هنگام عبور پادتن از ستون انجام می‌شود، که در آن به طوربه‌طور انتخابی متصل گردیده و در حالی که ناخالصی‌ها از ستون شسته می‌شوند می‌توان آن را حفظ نمود. سپس شست‌وشو با بافر pH پایین یا بافر پرنمک برای حاصل کردن پادتن تخلیص شده مورد استفاده قرار می‌گیرد.
 
برای انتخاب بیشتر پادتن‌ها، آن‌ها را می‌توان با استفاده از [[سدیم سولفات]] یا [[آمونیوم سولفات]] رسوب داد. پادتن‌ها در غلظت پایین نمک رسوب می‌کنند در حالی که اکثر پروتئین‌ها در غلظت‌های بالاتر رسوب می‌نمایند. مقدار مناسب نمک اگر اضافه شود بهترین جداسازی حاصل می‌شود. میزان نمک اضافی سپس باید با روشی مثل دیالیز از محلول خارج شود.
عدم تجانس پادتن برای تک‌تیره پادتن‌ها و سایر محصولات نوترکیب رایج است و معمولاً در حین بیان یا تولید نشان داده می‌شود.
 
این واریانت‌ها معمولاً متراکم می‌شوند (محصولات دآمیداسیون، واریانت‌های گلیکوزیلاسیون، زنجیره‌های جانبی آمینواسید اکسید شده، همچنین اضافات آمینو و کربوکسیل انتهایی آمینو اسید). این تغییرات ظاهری لحظه‌ای در ساختار یک تک‌تیره پادتن می‌تواند اثر عمیقی بر پایداری پیش بالینی و بهبودسازی فرایند داشته باشد همچنین در پتانسیل درمانی محصول، دسترسی زیستی و ایمنی. روش عمومی پذیرفته شده برای فرایند تخلیص پادتن تک‌تیره، شامل گیرانداختن پروتئین محصول مورد نظر با پروتئین A، شست‌وشو، اسیدیفیکاسیون برای غیرفعال سازیغیرفعال‌سازی ویروس‌های بالقوه پستانداران، کروماتوگرافی تعویض کاتیونی و کروماتوگرافی تعویض آنیون می‌باشد.
 
[[کروماتوگرافی]] جانشین سازیجانشین‌سازی برای تشخیص و تعیین این واریانت‌های نادیده در حجم‌هایی که برای تأیید در سیستم‌های بعدی پیش بالینی مثل مطالعات فارماکوکینتیک حیوانی مناسب هستند، استفاده می‌شده‌است. دانش به دست آمده در حین گسترش فاز پیش بالینی برای فهم کامل کیفیت محصول ضروری است و یک پایه برای [[مدیریت ریسک]] و [[انعطاف‌پذیری]] تنظیمی افزوده شده ایجاد می‌کند. ابتکار اخیر کیفیت توسط طراحی اتحادیه‌های غذا و دارو در تلاش است تا هدایتی در جهت توسعه ایجاد کرده و طراحی محصولات و فرایندهایی که کارایی و پروفایل ایمنی را افزایش می‌دهد به حداکثر رسانده درحالی که امکان تولید محصول را بالا می‌برند.
 
== نوترکیب ==
به زودی متوجه شدند که مشکل اساسی برای کاربرد درمانی پادتن‌های تک‌تیره روش ابتدایی است که پادتن موشی به جای انسانی ایجاد می‌کند. علی‌رغم تشابه ساختاری، اختلافات بین این دو برای ایجاد یک پاسخ ایمونولوژیک بعد از تزریق این پادتن به [[بدن انسان]] کافی بود، که در نهایت سبب حذف سریع آن‌ها از خون به علت فعالیت سیستم التهابی و تولید پادتن ضد موش انسانی (HAMA) می‌گردید.
 
در تلاشی برای رفع این مانع، روش‌هایی برای استفاده از [[دی ان ای نوترکیب]] از سالهای ۱۹۸۰ به بعد کشف شد. در یکی از این روش‌ها، DNA کد کنندهکدکننده بخش اتصالی پادتن تک‌تیره با DNA تولیدکننده پادتن در سلول انسانی زنده ادغام شد. بیان این DNA کیمریک از طریق کشت سلول پادتن‌هایی نیمه انسانی-موشی ایجاد نمود. برای این محصول، لغات توضیحی پادتن «کیمریک» و «انسانی» برای نشان دادن ترکیب منابع DNA انسان و موش در فرایندهای نوترکیبی مورد استفاده قرار گرفت.
 
== پادتن کاملاً انسانی ==
* Open Monoclonal Technology's OmniRat™ and OmniMouse™ platform.[۲۲]
{{سخ}}
یکی از موفق‌ترین سازمان‌های تجارتی که از تظاهر فاژ استفاده کرده‌است Cambridge Antibody Technology (CAT) می‌باشد. دانشمندان CAT نشان دادند که تظاهر فاژ می‌تواند مورد استفاده باشد، به طوری کهبه‌طوری‌که دامنه‌های متغیر پادتن می‌تواند روی پادتن‌های فاژی رشته‌ای بیان شود.
 
سایر انتشارهای حائز اهمیت:
۱۳۳٬۲۴۲

ویرایش