تفاوت میان نسخه‌های «پادتن مونوکلونال»

جز
ابرابزار
جز (ابرابزار)
'''پادتن‌های تَک‌تیره'''<ref>برابر فارسی از: [http://www.westazarvet.ir/tab_bidavam.asp سازمان دامپزشکی استان آذربایجان غربی]{{پیوند مرده|date=نوامبر ۲۰۱۹ |bot=InternetArchiveBot}}</ref> (Monoclonal antibodies یا mAb یا moAb) یا '''آنتی بادیآنتی‌بادی 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 سلول‌های 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.
== نحوه تولید پادتن‌های تک‌تیره ==
در محیط کشت‌خارج از بدن به‌طور 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 سلول‌های میلوم مانند بقیه سلول‌های سرطانی قادر هستند که نامحدود تقسیم شوند و به سلول‌های '''نامیرا''' معروف گردند. این رده سلولی نامیرا که ادغامی از لنفوسیتهای B و سلول‌های 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 (به‌طور معمول موش) با آنتی ژنآنتی‌ژن مورد نظر در تماس قرار گیرد و بدن جاندار شروع به ایمن‌سازی کند. در طی چند هفته متوالی سلول‌های B اختصاصی آنتی ژنآنتی‌ژن 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 سلول‌های میلوم ادغام می‌شوند. با وجودی که بسیاری از سلول‌ها در محیط کشت قادر به ادغام شدن و تکثیر هستند، تنها میزان بسیار کمی ار آن‌ها (سلولهای هیبریدی تولیدکننده پادتن) قادر به بقا هستند. روش تشخیص سلول‌های هیبریدی از سلول‌های دیگر به این صورت است که به محیط کشت هیپوکسانتین، آمینوپترین و تیمیدین(HAT) افزوده می‌شود. این محیط کشت اختصاصی از رشد سلول‌های میلوم ادغام نشده جلوگیری می‌کند چرا که این سلول‌ها قادر نیستند از هیپوکسانتین و تیمیدین به خاطر آمینوپترین که یک بلوک‌کننده متابولیکی است، استفاده کنند. سلول‌های میلوم یک نقص ژنتیکی‌ای را حمل می‌کنند که پس از ادغام با سلول‌های B به تعادل می‌رسند. سلول‌های 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 سلول‌های هیبریدی تولیدکننده پادتن شناسایی و استخراج شوند. تست ELISA برای شناسایی این سلول‌های هیبریدی مورد استفاده قرار می‌گیرد. پس از شناسایی و استخراج این کلونهای سلولی می‌توان آن‌ها 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.
 
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 به‌طور اختصاصی به ارگانیسم ایجادکننده 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 موفقیت‌آمیزی 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 ژنآنتی‌ژن]] 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 به‌طور 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 به‌طور 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 سلول‌های 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.
== تولید ==
=== سلول‌های هیبریدوما ===
پادتن‌های تک‌تیره معمولاً از سلول‌های لقاح شده میلوما با طحال موش که توسط آنتی ژنآنتی‌ژن 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 به‌طور 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 ژنآنتی‌ژن مورد بررسی قرار می‌گیرند (توسط روش ELISA یا آنتی ژنآنتی‌ژن میکروارای یا ایمونو دات بلات). سپس کارآمدترین و پایدارترین کلون برای استفاده مورد استفاده قرار می‌گیرد.
 
هیبریدوما می‌تواند به‌طور 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.
کمی سریعتر، روشی یک مرحله‌ای از جداسازی به نام کروماتوگرافی اتصال پروتئین A/G وجود دارد. پادتن به‌طور 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 ژنآنتی‌ژن برای داشتن بیشترین اختصاصیت پادتن به کار برد. در این روش، آنتی ژنیآنتی‌ژنی 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 ژنآنتی‌ژن غیرمتحرک انکوبه شده، که به صورت کلی یا در هنگام عبور پادتن از ستون انجام می‌شود، که در آن به‌طور 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.
 
== نوترکیب ==
تولید پادتن‌های تک‌تیره نوترکیب شامل فناوری‌هایی است که به نام کلونینگ جمعی یا نمایش فاژ/مخمر شناخته می‌شود. مهندسی پادتن نوترکیب شامل استفاده از ویروس‌ها یا مخمر برای ساختن پادتن‌ها است به جای استفاده از موش. این روش‌ها به کلونینگ سریع قطعات ژن ایمونوگلوبولین برای ایجاد مجموعه‌هایی از پادتن‌ها با اختلافات ناچیز آمینواسیدی نسبت به پادتن‌هایی با اختصاصیت‌های مطلوب که قابل انتخاب است، بستگی دارد. مجموعه‌های پادتن فاژ نوعی از مجموعه‌های آنتی ژنآنتی‌ژن فاژ هستند که توسط جورج پیژنیک اختراع شد. این تکنیک‌ها می‌تواند برای بالابردن اختصاصیتی که پادتن‌ها آنتی ژن‌ها،آنتی‌ژن‌ها، پایداریشان در شرایط محیطی مختلف، کارایی درمانی، و قابل جستجو بودن در کاربردهای تشخیصی را تشخیص دهند، استفاده شود. محفظه‌های تخمیر برای تولید این پادتن‌ها در مقیاس بزرگ استفاده می‌شود.
 
== پادتن‌های کیمریک ==
== کاربردها ==
=== آزمون‌های تشخیصی ===
هرگاه پادتن تک‌تیره‌ای برای یک ماده مشخص ایجاد شود، می‌توان به وسیله پادتن، حضور آن ماده را بررسی کرد. تست‌های [[وسترن بلات]] و ایمونو دات بلات حضور پروتئین را روی یک غشا بررسی می‌کنند. آن‌ها در ایمونوهیستوشیمی بسیار مفید هستند. این تست‌ها آنتی ژنآنتی‌ژن ثابت شده روی قطعات بافتی را تشخیص می‌دهند و تست ایمونوفلورسانس ماده را در یک قطعه بافتی یخ زده یا سلول زنده تشخصی می‌دهند.
 
== درمان دارویی ==
=== درمان سرطان ===
یک راه ممکن برای درمان سرطان استفاده از پادتن تک‌تیره‌است که فقط به آنتی ژنآنتی‌ژن اختصاصی سلول سرطانی متصل شده و یک پاسخ ایمونولوژیک علیه سلول سرطانی ایجاد می‌کند. این mAb همچنین برای ارسال یک توکسین، رادیوایزوتوپ، سیتوکاین یا کونژوگه فعال دیگری قابل استفاده می‌باشد. علاوه بر این این امکان وجود دارد که پادتن‌هایی با دو ویژگی تولید کرد که بتواند به وسیله ناحیه Fab به آنتی ژنآنتی‌ژن هدف و یک کونژوگه یا سلول اثرگذار متصل شود. در واقع، هر پادتن سالم می‌تواند به سلول گیرنده یا سایر پروتئین‌ها به وسیله ناحیه Fc متصل شود.
 
=== بیماری خودایمن ===