Sebuah teori instruktif pembentukan antibodi. Teori antigen-antibodi

Antibodi adalah molekul yang tanpanya mustahil membayangkan sains dan kedokteran modern. Ini memainkan peran kunci baik dalam banyak metode sains eksperimental dan dalam diagnosis berbagai penyakit. Obat antibodi telah mengubah wajah industri farmasi dan terus menggairahkan dunia dengan perspektif baru dan baru. Sementara itu, bidang pengetahuan ini telah menempuh jalan yang sulit dan mempesona, di mana ilmu-ilmu dasar dan terapan berjalan beriringan, di mana para peneliti brilian bekerja dan di mana penemuan-penemuan yang benar-benar hebat dibuat. Kami akan berbicara tentang tonggak utama dalam studi antibodi, serta penerapannya dalam kedokteran dan sains. Artikel ini membuka serangkaian karya yang ditujukan untuk antibodi monoklonal.

Sebuah proyek khusus tentang antibodi, sejarah studi mereka, metode bekerja dengan mereka, serta penggunaan antibodi dalam pengobatan modern dan bioteknologi.

Mitra proyek khusus adalah Departemen Biologi Komputasi dari salah satu perusahaan bioteknologi Rusia terbesar -. BIOCAD telah mendapatkan posisi yang kuat di pasar farmasi global berkat rilis obat berbasis antibodi.

Bab 1. Sejarah singkat penemuan antibodi: dari abad ke-19 hingga sekarang

Awal Mula: Sejarah Perkembangan Serum Terhadap Difteri

Pada paruh kedua abad ke-19, ilmu imunologi yang muncul telah mengumpulkan cukup data tentang imunisasi - kemampuan tubuh untuk melawan agen penyebab penyakit ketika bertemu lagi. Peran penting di sini dimainkan oleh pengembangan oleh Edward Jenner dan penyebaran luas vaksin cacar efektif pertama pada akhir abad ke-18. awal XIX abad. Jenner menggunakan isi pustula pasien dengan vaccinia, yang tidak berbahaya bagi manusia, untuk mendapatkan kekebalan terhadap cacar (Gbr. 1). Secara singkat, kisah ini dapat ditemukan di situs web "History of Medicine".

Seiring waktu, menjadi jelas bahwa zat-zat dari organisme yang diimunisasi, yang membantunya untuk tidak sakit setelah kontak berulang kali dengan agen penyebab penyakit, terkandung dalam bagian cair dari darah - serum. Serum dapat disuntikkan ke dalam tubuh yang belum pernah bersentuhan dengan patogen, dan mencari perlindungannya untuk sementara waktu, serta menyembuhkan tubuh yang sudah sakit!

Pada tahun 1888, Emile Roux dan Alexander Yerssen menemukan racun larut dari basil difteri. Imunisasi hewan laboratorium dengan toksin ini mengarah pada pembentukan zat yang menetralkannya - yang disebut antitoksin, yang merupakan dasar aktif serum. Poin penting menjadi jelas bahwa respons imun diarahkan tidak pada mikroorganisme secara keseluruhan, tetapi pada bagiannya - baik itu zat yang disekresikan yang larut atau elemen struktural. Kemudian, istilah "toksin" diubah menjadi istilah "antigen" yang lebih luas, dan "antitoksin" - menjadi "antibodi".

Pada tahun 1890, sebuah karya gabungan dari dokter-peneliti Jerman Emil Adolph von Bering (Gbr. 2) dan peneliti-mikrobiologi Jepang Kitasato Shibasaburo "Tentang pengembangan kekebalan terhadap difteri dan tetanus pada hewan" diterbitkan, di mana mereka menunjukkan bahwa serum darah kelinci yang terinfeksi tetanus bacillus, mampu melindungi tikus dari basil tetanus hidup dan toksin tetanus. Seminggu kemudian, Bering menerbitkan tentang sifat pelindung serupa dari serum darah babi guinea yang diimunisasi dengan patogen difteri dan toksin difteri yang tidak aktif. Bering mengakhiri pekerjaannya dengan pernyataan yang agak keras: "Dengan demikian, kemungkinan mengobati penyakit yang paling parah pun tidak bisa lagi diabaikan.".

Kesimpulan di atas menyebabkan kemarahan publik. Tetanus - penyakit dengan penularan kontak dan kematian yang tinggi - pada waktu itu alasan umum kematian anak-anak dan personel militer (omong-omong, yang terakhir lebih memprihatinkan, terlepas dari fakta dan statistik). Isu difteri juga cukup akut. Kurangnya metode pengobatan yang efektif menyebabkan fakta bahwa hampir setiap anak kedua puluh di Eropa dan Amerika Serikat meninggal karena penyakit ini.

Pada Januari 1892, Bering memulai penelitian serum anti-difteri pertama pada manusia. Awal dibuat pada malam Natal tahun 1891, ketika seorang gadis kecil yang sekarat diberi suntikan pertama serum penyelamat hidup di departemen bedah Rumah Sakit Anak Bergmann di Berlin.

Namun, teknologi tersebut memiliki potensi terbatas untuk penelitian skala besar, yang dapat ditingkatkan Bering dengan berkolaborasi dengan Paul Ehrlich. Untuk mendapatkan serum, para ilmuwan mulai menggunakan hewan yang lebih besar (kuda) daripada kelinci, yang memungkinkan untuk mendapatkan serum dalam jumlah yang lebih besar. Selain itu, teknik imunisasi telah distandarisasi dan karenanya cocok untuk uji klinis.

Pengamatan besar pertama, yang diterbitkan pada tahun 1894, menunjukkan hasil perawatan dengan "serum ajaib" dari 220 anak, di mana sebanyak 77% selamat - angka yang belum pernah terjadi sebelumnya untuk tahun-tahun itu. Jika pengobatan dimulai dalam dua hari pertama, maka tingkat kelangsungan hidup cenderung 100%, tetapi pada hari keenam - keberhasilan hanya diharapkan pada 50% kasus. Dengan meningkatkan serum, Bering mampu menurunkan angka kematian hingga 1-5% jika penyakit ini didiagnosis sejak dini.

Bering menganggap serumnya sama sekali tidak berbahaya, tetapi, sayangnya, ini tidak sepenuhnya benar. Pada tahun 1896, seorang anak sehat yang kontak dengan pembantu rumah tangga yang jatuh sakit difteri disuntik dengan serum untuk tujuan profilaksis. Menanggapi hal ini, bocah itu mengalami syok anafilaksis, dan anak itu tidak dapat diselamatkan. Seperti sudah ditakdirkan, ayah bocah itu ternyata adalah ahli patologi terkenal yang kemudian mendokumentasikan kematian terkait serum pertama ini.

Bagi Bering, ini adalah awal perjalanan - ia akan bekerja tidak hanya pada masalah pengobatan difteri, tetapi juga mencapai keberhasilan yang signifikan dalam vaksinasi. Setelah melakukan pekerjaan kolosal pada pengembangan obat, pada kenyataannya, "dari ide ke pasien", Bering meletakkan dasar untuk melakukan studi praklinis dan klinis obat-obatan semacam ini (Anda dapat membaca tentang bagaimana uji klinis modern bekerja di tempat khusus proyek yang didedikasikan untuk ini). Karya Bering yang cemerlang dan berbuah pada tahun 1901 dianugerahi Hadiah Nobel dengan kata-kata “ untuk karyanya pada terapi serum, terutama untuk penggunaannya dalam pengobatan difteri, yang membuka jalur baru dalam ilmu kedokteran dan memberi dokter senjata kemenangan melawan penyakit dan kematian» .

Tengah: Teori Rantai Samping Selektif dari Paul Ehrlich

Pada tahun 1896 Gruber dan Durham menemukan fenomena aglutinasi bakteri, dan pada tahun 1897 Krause menggambarkan reaksi pengendapan (pembentukan kompleks) antara antigen dan antibodi, yang memungkinkan untuk secara kualitatif dan kuantitatif mempelajari reaksi antigen-antibodi. Hal ini dilakukan oleh Paul Ehrlich, seorang ilmuwan Jerman yang luar biasa, dokter, ahli mikrobiologi, salah satu pendiri imunologi dan kemoterapi (Gbr. 3). Ehrlich mengembangkan prinsip penentuan kuantitatif antibodi dan antigen dengan titrasi, yang sekarang merupakan kondisi yang diperlukan untuk standarisasi, dan juga meletakkan dasar untuk memahami spesifisitas interaksi antigen-antibodi. Selain itu, dalam karyanya tahun 1897 "Pengukuran aktivitas serum difteri dan landasan teoritisnya" Paul Ehrlich untuk pertama kalinya menyuarakan hipotesis pembentukan antibodi, yang disebut teori rantai samping(gbr. 4).

Ehrlich percaya bahwa antibodi adalah jenis molekul khusus yang terletak dalam bentuk reseptor ("rantai samping") pada permukaan sel. Rantai samping, karena konfigurasi khusus mereka, saling melengkapi (yaitu, sepenuhnya sesuai dengannya) dengan molekul antigen, dapat berinteraksi dengannya sesuai dengan prinsip "kunci-kunci", dan dengan cara yang tidak dapat diubah. Interaksi ini spesifik, dan pada awalnya ada repertoar tertentu dari "rantai samping" seperti itu pada permukaan sel. Antigen mampu memilih reseptor khusus untuk itu, yang selanjutnya terlepas dari permukaan sel, beredar dalam darah untuk mencari antigen "mereka" dan akhirnya menonaktifkannya.

Teori Ehrlich yang sederhana dan singkat dengan cepat diambil oleh komunitas ilmiah, untuk waktu yang lama mendefinisikan vektor pemikiran imunologis. Namun demikian, setelah beberapa dekade, celah ditemukan di dalamnya. Masalah yang belum terselesaikan terutama terkait dengan kekhususan antibodi yang terbentuk, karena seiring waktu ditemukan bahwa antibodi diproduksi tidak hanya terhadap patogen, tetapi juga terhadap zat yang tidak berbahaya, termasuk molekul tubuh sendiri dan bahkan senyawa kimia kecil.

Gambar 4. Teori rantai samping. Sel kekebalan memiliki daftar rantai samping yang berinteraksi dengan toksin sesuai dengan prinsip "kunci-kunci". Interaksi ini mengarah pada sintesis sejumlah besar rantai samping dengan kekhususan tertentu, yang terlepas dari permukaan dalam bentuk rantai samping yang larut, beredar melalui aliran darah dan menetralkan racun.

Karl Landsteiner memberikan kontribusi besar untuk mempelajari repertoar antigen. Pada awal abad kedua puluh, ia menunjukkan keberadaan antibodi terhadap antigen tubuh sendiri - protein pada permukaan sel darah merah - dan dengan demikian menemukan keberadaan golongan darah, di mana ia dianugerahi Hadiah Nobel (1930). Dan pada tahun 1923 Karl Landsteiner menemukan terjadi- kelas senyawa dengan berat molekul rendah, respon imun yang tidak dihasilkan. Jika senyawa semacam itu mengikat protein tubuh sendiri (misalnya, albumin dalam darah atau reseptor pada permukaan sel), maka antibodi mulai terbentuk pada kompleks semacam itu.

Produksi antibodi juga dapat dicapai untuk senyawa "buatan" secara terbuka, pertemuan yang secara alami sepenuhnya dikecualikan - misalnya, Landsteiner memperoleh antibodi terhadap dinitrofenil. Menjadi jelas bahwa tidak ada pertanyaan tentang pra-eksistensi antibodi yang beragam, tetapi sengaja dibatasi. Menjadi jelas secara intuitif untuk mengasumsikan bahwa organisme hidup entah bagaimana mampu "membaca" struktur antigen dan kemudian mensintesis antibodi yang melengkapinya. Perhatikan bahwa struktur molekul DNA baru diuraikan pada tahun 1953, dan Francis Crick mengusulkan dogma sentral biologi molekuler “DNA → RNA → protein” hanya pada tahun 1958, sehingga perkembangan imunologi hingga saat itu terhalang oleh ketidaktahuan prinsip tersebut. dari sintesis molekul protein. Diyakini bahwa protein disintesis pada matriks protein (yang, tentu saja, tidak demikian), dan bahwa keunikan matriks menentukan keunikan struktur utama protein yang disintesis. Dengan cara yang sama, sintesis antibodi seharusnya terjadi, di mana antigen bertindak sebagai matriks: antibodi disintesis langsung di permukaannya - asam amino dijahit menjadi rantai yang melengkapi konformasi antigen. Gagasan seperti itu tentang asal usul kekhususan antibodi disebut teori matriks.

Kemudian, mereka menerima data yang menunjukkan bahwa antibodi memiliki sifat protein yang agak mirip. Sebuah kompromi dicapai dalam teori Linus Pauling dan Dan Campbell. Mereka percaya bahwa “protoantibodi” dalam bentuk rantai protein pendek disintesis di dalam tubuh sebelum bertemu dengan antigen. Setelah kontak dengan antigen, rantai ini memperoleh spesifisitas dan kemudian dihubungkan silang menggunakan ikatan disulfida untuk membentuk antibodi bivalen.

Akhir: teori pemuliaan klon

Teori matriks tidak mengatakan apa-apa tentang produksi antibodi. Sementara itu, sains menyadari beberapa fenomena yang sulit dijelaskan oleh teori matriks, seperti memori imunologis (kemampuan, setelah kontak berulang dengan antigen, untuk merespons dengan pembentukan antibodi yang lebih cepat, lebih kuat, dan lebih spesifik) dan imunologis. toleransi (kemampuan untuk tidak menanggapi antigen sendiri). Semua fenomena ini menyarankan mekanisme yang lebih halus daripada teori matriks logis dan mekanistik.

Pada tahun 1948, peneliti Swedia Astrid Fagreus menunjukkan bahwa sumber antibodi diaktifkan B-limfosit - sel plasma, dan setahun kemudian, pada tahun 1949, ahli virus Australia Frank Burnet (Gbr. 5), bersama dengan Frank Fenner, menerbitkan monografi "Produksi Antibodi", di mana pertama kali dinominasikan hipotesis matriks tidak langsung... Menurutnya, antigen mampu mengubah struktur RNA (template paling mungkin untuk sintesis protein) dalam sel penghasil antigen, yang mengarah pada sintesis antibodi spesifik. Secara teori, ada banyak "bintik putih" - misalnya, mekanisme perubahan struktur RNA tetap tidak jelas.

Gambar 7. Skema umum untuk mendapatkan hibridoma. Sel-sel penghasil antibodi diisolasi dari limpa tikus yang diimunisasi dan digabungkan dengan sel-sel myeloma. Sebagai hasil dari fusi, hibridoma terbentuk, yang dikultur dalam media khusus untuk pemilihan sel hibridoma penghasil antibodi.

Teknologi untuk produksi hibridoma yang mensintesis antibodi monoklonal dikembangkan oleh Cesar Milstein dan Georges Koehler (Gbr. 8) pada tahun 1970-an. Anda dapat membaca tentang bagaimana ini terjadi di artikel "Antibodi Monoklonal" oleh Garry Izrailevich Abelev.

Teknologi untuk memproduksi hibridoma tidak dipatenkan, dan metode ini dengan cepat dan mudah menyebar ke banyak laboratorium di seluruh dunia, mengkatalisasi perkembangan industri imunologi. Metode hibridoma meletakkan dasar bagi seluruh keluarga teknologi imunologi, yang kita bicarakan dalam artikel “ Teknologi imunologi"Proyek spesial" ". Omong-omong, ini bukan hanya penolakan terhadap paten, tetapi juga kelalaian, dan dengan konsekuensi yang agak keras, termasuk politik.

Saat itu di Inggris, sebuah organisasi sedang mencari produk biomedis yang potensial untuk dipatenkan. Dewan Riset Medis (MRC), sementara tidak memiliki hak untuk mematenkan itu sendiri; organisasi lain bertanggung jawab atas paten - Badan Pengembangan Riset Nasional (NRDC).

Pada bulan Juli 1975, Tony Vickers, seorang agen MRC, melihat teknologi Milstein, yang sangat menggoda untuk komersialisasi, dan meminta yang terakhir untuk mengiriminya versi artikel yang tidak dipublikasikan yang menjelaskan metode tersebut, saat ini menunggu ulasan di jurnal. . Alam... Vickers segera mengajukan aplikasi dengan NRDC menanyakan tentang kemungkinan mendapatkan paten, tetapi organisasi tidak menanggapi. Pada bulan Agustus 1975 di Alam Sebuah artikel oleh Milstein dan Koehler diterbitkan, dan hanya pada bulan Oktober 1976 NRDC menghormati para penulis dengan sebuah jawaban, yang mengatakan bahwa metode untuk mendapatkan hibrida tidak dapat dipatenkan, karena sebelumnya telah diterbitkan dalam jurnal ilmiah.

Kegagalan NRDC untuk mematenkan teknik Koehler dan Milstein menjadi subyek kontroversi besar pada akhir 1970-an. Situasi ekonomi dan politik yang sulit di Inggris menambah bahan bakar ke api. Salah satu kritikus paling sengit dari penolakan organisasi paten adalah Margaret Thatcher, seorang ahli kimia terlatih yang terpilih sebagai perdana menteri pada tahun 1979. Kemarahan "wanita besi" dikalikan dengan berita tentang paten Hilary Koprowski (kepala perusahaan Amerika Wistar), Carlo Croce dan Walter Gerhard dari antibodi monoklonal terhadap antigen tumor, dan kemudian - antibodi terhadap antigen virus influenza . Ini adalah paten pertama untuk teknologi produksi antibodi monoklonal. Pemerintah Inggris tidak senang dengan fakta bahwa dalam paten antibodi monoklonal perusahaan Wistar dibuat menggunakan garis sel myeloma X63, yang diberikan Milstein sendiri kepada Hilary Koprowski pada September 1976.

Penyediaan cell line mengikuti tradisi banyak ilmuwan pada saat itu. Beberapa persyaratan untuk penerima hanya bahwa mereka menunjukkan sumber kultur dalam publikasi, meminta izin jika mereka akan mentransfer kultur ke pihak ketiga, dan menolak untuk mematenkan produk yang diperoleh dari kultur sel-sel ini. Dan, seperti yang telah ditunjukkan oleh praktik, khususnya, persyaratan terakhir ternyata sulit dipenuhi karena tidak diformalkan secara hukum.

Dengan satu atau lain cara, Milstein tidak mengalami kekecewaan pahit dan pernah berkata kepada seorang jurnalis yang mengganggunya: "Tidak, saya tidak bahagia, Margaret Thatcher."... Seperti banyak cendekiawan saat itu, Milstein memandang paten dengan dosis jijik yang sehat dan merasa dia telah melakukan tugasnya dengan mengirimkan makalah yang tidak diterbitkan ke Vickers pada Juli 1975. Belakangan, Milstein mengakui bahwa tidak adanya paten adalah berkah yang membantunya bekerja dengan bebas dan bermanfaat serta membagikan hasil ilmiahnya. Sebagai ilmuwan sejati, Milstein memilih untuk tidak berpikir bahwa memiliki paten akan membuatnya menjadi jutawan. Dan pada tahun 1984, karya Koehler dan Milstein dianugerahi Hadiah Nobel dengan tulisan “ untuk penemuan dan pengembangan prinsip produksi antibodi monoklonal menggunakan hibridoma» .

Bab 3. Antibodi untuk menjaga kesehatan: aplikasi di laboratorium dan diagnostik medis

Selama lebih dari satu abad, para dokter dan ilmuwan telah bekerja untuk mengubah antibodi menjadi "peluru ajaib" - sangat sensitif, akurat, dan obat yang efektif untuk pengobatan pasien. Realisasi mimpi ini difasilitasi oleh penemuan dan produksi antibodi monoklonal yang berinteraksi dengan antigen tertentu. Beberapa obat berdasarkan antibodi monoklonal telah menjadi standar pengobatan yang sebenarnya.

Namun, pengobatan bukan satu-satunya hal yang dapat digunakan dalam praktik antibodi monoklonal. Saat ini ada banyak metode biodiagnostik yang menggunakan antibodi monoklonal sebagai alat.

Aliran sitometri

Flow cytometry adalah teknik penting yang menyediakan informasi kompleks tentang banyak sel sekaligus. Dengan metode ini, Anda dapat mengetahui ukuran sel, kandungan DNA atau RNA, dan banyak parameter lainnya. Dan jika di masa lalu hanya pusat akademik besar yang mampu membeli flow cytometer, sekarang peralatan seperti itu sudah ada di banyak rumah sakit umum. Sitometer aliran modern telah menjadi jauh lebih kecil, lebih murah dan lebih nyaman untuk digunakan. "Biomolekul" berbicara secara rinci tentang teknologi ini di artikel " Aliran sitometri"Proyek spesial" 12 metode biologis dalam gambar» .

Mari kita jelaskan sedikit esensi dari teknik ini. Suspensi sel pra-label dengan antibodi monoklonal silang dengan label bercahaya dan ditempatkan dalam aliran cair melewati sel aliran. Sel-sel yang diteliti berbaris dalam rantai dan dalam urutan ini mereka melintasi berkas cahaya (biasanya laser), yang digunakan untuk menganalisis setiap sel individu. Cahaya keluar difokuskan menggunakan sistem optik dan kemudian didekomposisi menjadi komponen-komponen tertentu. Sinyal cahaya yang diterima diubah menjadi impuls listrik dan dianalisis menggunakan perangkat lunak khusus. Dengan demikian, hasil analisis sitometrik adalah penentuan keadaan setiap sel dalam sampel dengan kemampuan untuk membagi sampel menjadi populasi sel.

Rentang penerapan teknik ini sangat luas: digunakan dalam imunologi, onkologi, sitologi, hematologi, farmakologi, pertanian... Pada 1990-an, berkat metode ini, pemilahan kromosom individu dilakukan, tetran(hibridoma hibrid yang menghasilkan antibodi bifungsional), dll. Dorongan besar untuk pengembangan flow cytometry diberikan oleh penemuan teknologi hibridoma dan, sebagai akibatnya, produksi antibodi monoklonal terhadap sejumlah besar antigen baik di permukaan sel dan di dalam sitoplasma. Sebagian besar aplikasi klinis flow cytometry dilakukan dengan menggunakan antibodi monoklonal. Dengan demikian, antibodi yang tersedia secara komersial telah diperoleh yang memungkinkan deteksi antigen permukaan leukosit manusia. Antibodi monoklonal semacam itu digunakan untuk mendeteksi tumor, leukemia, mendiagnosis berbagai penyakit autoimun, mempelajari aktivasi sel-sel sistem kekebalan: limfosit, sel pembunuh alami, monosit / makrofag, dll.

Memperoleh antibodi monoklonal untuk berbagai fosfoepitop juga merupakan langkah penting dalam studi sel, karena informasi tentang fosforilasi protein sering memungkinkan seseorang untuk menetapkan fungsinya. Untuk pertama kalinya, antibodi poliklonal yang bergantung pada fosforilin diperoleh pada tahun 1981. Sekarang kehadiran antibodi monoklonal serupa, tetapi memberikan studi yang lebih efektif tentang fungsi sel. Antibodi yang diberi label dengan berbagai protein fluoresen juga sekarang tersedia secara komersial. Hal ini memungkinkan peneliti untuk menggunakannya sedemikian rupa untuk memperoleh informasi maksimum tentang mereka pada volume sampel yang lebih kecil.

Imunohistokimia

Metode diagnostik penting lainnya yang menggunakan antibodi monoklonal adalah imunohistokimia. Semua jaringan, termasuk tumor, mengandung molekul yang berfungsi sebagai penanda populasi jaringan atau sel tertentu. Pewarnaan bagian jaringan dengan antibodi monoklonal memungkinkan Anda menentukan jenis tumor dan memilih perawatan yang diperlukan. Seperti dalam kasus flow cytometry, metode hibridoma memungkinkan peneliti untuk mendapatkan antibodi monoklonal untuk berbagai jaringan dan antigen terkait tumor, yang berkontribusi pada penggunaan imunohistokimia secara luas. Pada abad XX, analisis imunohistokimia mulai digunakan dalam diagnostik penyakit onkologi... Saat ini, analisis semacam itu sering diperlukan untuk memastikan diagnosis utama, terutama jika perawatannya memerlukan penggunaan obat-obatan yang mahal. Meskipun imunohistokimia telah ada selama sekitar 50 tahun, masih sulit untuk membakukan prosedur ini. Oleh karena itu, sangat penting dalam teknik ini untuk menggunakan antibodi monoklonal, yang memiliki kemungkinan interaksi silang yang rendah dengan protein lain dan terjadinya sinyal nonspesifik.

Bab 4. Ketenaran Farmasi: Bagaimana Antibodi Menempati Posisi Terkemuka di Pasar Obat

Pada tahun 1985, hanya setahun setelah Koehler dan Milstein dianugerahi Hadiah Nobel untuk mengembangkan metode untuk memproduksi antibodi monoklonal, FDA menyetujui obat antibodi monoklonal tikus pertama, muromonab, atau OKT3. Itu mendapat namanya dari singkatan nama panjang aslinya - MURine MOnoclonal AntiBody menargetkan CD3, yang diterjemahkan sebagai "antibodi monoklonal tikus yang mengenali CD3". Antibodi berinteraksi dengan molekul CD3 khusus pada permukaan limfosit T, yang juga penting untuk perkembangan reaksi penolakan organ yang ditransplantasikan (misalnya, ginjal). Dengan demikian, dengan memblokir CD3, dimungkinkan untuk mencapai pencangkokan organ yang lebih baik di tubuh penerima. Namun, belakangan obat ini menunjukkan banyak efek samping, yang disebabkan oleh respon sistem imun pasien terhadap protein tikus asing yang masuk ke tubuh manusia bersamaan dengan obat. Oleh karena itu, langkah selanjutnya adalah mendapatkan antibodi monoklonal dengan pengawetan bahan murine yang asing bagi manusia dalam jumlah paling sedikit dalam preparasi.

Sekarang hampir semua obat didasarkan pada apa yang disebut antibodi chimeric atau manusiawi. V antibodi chimeric daerah yang secara langsung mengenali antigen berasal dari murine, dan sisanya (dan sebagian besar) antibodi adalah manusia. Dan masuk antibodi manusiawi proporsi bahan murine bahkan lebih sedikit, dan oleh karena itu mereka bahkan lebih jarang menimbulkan reaksi negatif dari tubuh pasien.

Selain antibodi monoklonal, ada juga jenis antibodi lainnya. Mari kita pertimbangkan mereka secara lebih rinci.

Posisi terdepan di pasar masih dipegang oleh klasik antibodi monoklonal... Menurut data 2014, dari 47 sediaan antibodi monoklonal yang disetujui dan dijual pada waktu itu di Amerika Serikat dan Eropa, 31 adalah antibodi monoklonal full-length. Satu obat adalah antibodi bispesifik, tiga adalah antibodi terkonjugasi, tiga adalah antibodi Fab, dan sembilan adalah protein fusi Fc (Tabel 1). Kemungkinan besar, ini disebabkan oleh fakta bahwa agak sulit untuk mengoptimalkan produksi dan fungsi konstruksi rekayasa genetika, meskipun jumlah obat tersebut terus meningkat setiap tahun.

V tahun-tahun terakhir laju perkembangan pasar untuk antibodi monoklonal terus berkembang. Pada 2015, pendapatan global dari penjualan obat-obatan semacam itu hanya di bawah $ 90 miliar - hampir 60% dari total penjualan semua produk biofarmasi. Dikatakan demikian, enam dari sepuluh produk biofarmasi terlaris pada tahun 2015 ditemukan sebagai antibodi monoklonal.

Diketahui per 31 Oktober 2016, sudah ada 71 obat berbasis antibodi monoklonal di pasar AS dan Eropa. Juga pada tahun 2010, 10 obat baru disetujui untuk digunakan di Amerika Serikat dan Eropa. Per 1 Desember 2017, sembilan antibodi monoklonal terapeutik sedang menjalani pengujian regulasi, dan penggunaannya akan diketahui pada akhir 2018. Juga, pada akhir tahun 2018, aplikasi untuk lisensi perdagangan akan diajukan untuk 12 obat baru lainnya, empat di antaranya ditujukan untuk pengobatan kanker.

Humira, Remicade, Enbrel, Rituxan, Avastin, dan Herceptin adalah enam antibodi monoklonal terlaris (Gambar 9). Mari kita bicara lebih detail tentang masing-masing.

Gambar 9. Dinamika penjualan sediaan komersial antibodi monoklonal. Perbandingan penjualan enam antibodi monoklonal versus produk protein rekombinan Avonex dan Rebif antara tahun 2006 dan 2015. Pada 2016, pendapatan dari penjualan masing-masing dari enam obat melebihi $ 6,5 miliar.

Humira (adalimumab) adalah antibodi yang mengikat molekul tumor necrosis factor (TNF) dan dengan demikian mengurangi peradangan. Obat ini digunakan untuk mengobati rheumatoid arthritis, psoriasis, penyakit Crohn dan penyakit autoimun lainnya. Pada 2015, obat tersebut memiliki penjualan $ 14 miliar, menjadikannya obat terlaris. Remicade (infliximab) dan Enbrel ( etanercept) - juga obat berdasarkan antibodi yang mengikat molekul TNFα. Karena fakta bahwa obat-obatan ini memasuki pasar sedikit lebih lambat dari Humira, volume penjualannya sedikit lebih rendah: masing-masing sekitar $ 8 miliar. "Rituxan" (rituximab) adalah antibodi yang mengikat protein CD20, yang diekspresikan hanya pada permukaan sel B. Selain itu, lebih dari 90% limfoma non-Hodgkin sel B juga mengekspresikan CD20. Obat ini benar-benar membunuh sebagian besar limfosit B. Tampaknya ini sangat berbahaya bagi tubuh, karena limfosit B adalah pemain penting dalam pertahanan kekebalan. Namun, jangan lupa bahwa sebagian besar sel B dalam darah pasien adalah sel tumor. Dengan menyingkirkannya, kita memberi tubuh kesempatan untuk mulai memproduksi sel-sel sehat baru, dan setelah 12 bulan tingkat limfosit-B pulih sepenuhnya.

Perawatan klasik untuk limfoma non-Hodgkin, seperti kemoterapi dan terapi radiasi, sangat beracun dan juga spesifik tumor rendah, karena mereka menghancurkan sejumlah besar sel sehat. Sedangkan terapi antibodi lebih selektif dan kurang merusak tubuh. Menerima rituximab, obat yang kurang agresif dan lebih jinak, telah menjadi tonggak penting pengembangan kedokteran dan memungkinkan untuk membawa pengobatan pasien kanker ke tingkat yang baru secara kualitatif. Inilah sebabnya mengapa rituximab disetujui pada tahun 1997 untuk pengobatan limfoma non-Hodgkin sel B, dan pada tahun 2010 sebagai terapi pemeliharaan setelah pengobatan utama limfoma folikular. Rituximab ada dalam daftar penting obat WHO, dalam daftar obat paling penting yang dibutuhkan di sistem dasar kesehatan. Untuk beberapa penyakit (seperti granulomatosis dengan poliangitis dan poliangitis mikroskopis), pengobatan rituximab adalah satu-satunya yang disetujui oleh FDA. Rituximab juga aktif digunakan dalam pengobatan rheumatoid arthritis dalam kombinasi dengan methotrexate, yang pada setengah dari pasien menyebabkan perbaikan gejala dalam waktu enam bulan. Jika pasien hanya mengonsumsi metotreksat, maka hanya 18% pasien yang mengalami perbaikan. Avastin (bevacizumab) adalah antibodi monoklonal yang menghambat faktor pertumbuhan endotel A (VEGF-A). Pada tahun 1989, Napoleon Ferrara, seorang ahli biologi molekuler yang bekerja di laboratorium di Genentech Corporation, menemukan molekul VEGF ( Faktor pertumbuhan endotel vaskular) adalah protein yang mendorong pertumbuhan jaringan pembuluh darah ( angiogenesis). Pada tahun 1993, Ferrara menunjukkan bahwa menghalangi kerja VEGF oleh antibodi monoklonal spesifik menyebabkan perlambatan tajam dalam pertumbuhan berbagai tumor. Penelitiannya mendukung hipotesis yang diajukan sebelumnya dari Judah Volkmann, yang menyatakan bahwa menghentikan angiogenesis bisa menjadi cara yang efektif untuk melawan tumor karena mereka mulai menerima lebih sedikit nutrisi dan mati. Menjadi jelas bahwa perlu untuk mendapatkan obat yang akan memblokir molekul VEGF. Ini akan menghambat proliferasi jaringan pembuluh darah di sekitar tumor, dan itu, tidak menerima suplai darah yang cukup, akan berhenti tumbuh dan bermetastasis.

Dan sekarang, kerja intensif para peneliti membuahkan hasil - beberapa antibodi monoklonal yang mengenali faktor VEGF-A diperoleh. Masing-masing antibodi ini terikat pada tempat yang berbeda, atau, dalam istilah ilmiah, epitop, dari molekul VEGF-A. Tetapi hanya satu antibodi yang mampu mengenali dan menetralisir semua isoform molekul ini. Atas dasar itu, obat bevacizumab, penghambat pertumbuhan pembuluh darah pertama yang digunakan secara klinis, dikembangkan. Penting dan revolusioner obat ini terletak pada kenyataan bahwa sebelum penerimaannya tidak ada obat yang ditujukan untuk memerangi angiogenesis secara langsung. Pada tahun 1997, uji klinis pertama Avastin (nama dagang untuk bevacizumab) dimulai, dan pada tahun 2004 persetujuan AS diperoleh untuk obat dalam terapi kombinasi untuk pengobatan kanker usus besar metastatik.

Kemudian Avastin digunakan untuk mengobati tumor lain juga. Menambahkannya ke kemoterapi 5-fluorouracil standar memperpanjang harapan hidup pasien. Juga, penggunaan "Avastin" bersama dengan 5-fluorouracil secara signifikan memperpanjang periode waktu di mana tumor tumbuh ke ukuran aslinya. Dan, yang paling penting, Avastin, bersama dengan kemoterapi standar, mengurangi ukuran tumor itu sendiri: 45% berbanding 35%. Herceptin (trastuzumab) adalah antibodi yang mengikat dan memblokir molekul Her2/neu. Jika Her2 / neu ada pada sel secara berlebihan, ini sering mengarah pada perkembangan kanker payudara.

Sebuah pertanyaan alami muncul - mengapa pasar antibodi monoklonal begitu populer dan berkembang pesat? Faktanya adalah bahwa antibodi sekarang menjadi salah satu alat yang paling nyaman dan efektif untuk memecahkan berbagai masalah biomedis. Antibodi, sebagai suatu peraturan, ditoleransi dengan baik oleh tubuh manusia dan memiliki spesifisitas antigen yang tinggi, yang mengurangi risiko komplikasi tak terduga pada uji klinis... Seringkali, untuk banyak aplikasi farmasi, antibodi monoklonal adalah kandidat pertama untuk produk yang dapat diuji relatif cepat dalam uji klinis. Jika studi efikasi klinis awal berhasil, maka obat inovatif semacam itu dapat dengan cepat dikomersialkan dan dibawa ke pasar.

Juga, secara umum, ada pertumbuhan global pasar farmasi, pertumbuhan populasi global, dan di negara-negara dengan ekonomi maju ada peningkatan standar hidup - semua faktor ini memberikan peningkatan permintaan untuk produk biologis baru. Dalam kondisi modern, ada permintaan untuk sejumlah besar obat anti-rematik dan anti-asma yang relatif murah dalam produksi, dan antibodi monoklonal dapat mengatasi tugas ini dengan sebaik mungkin. Setiap tahun industri biofarmasi tumbuh dan berkembang, sementara semakin banyak peluang untuk meringankan dan memperbaiki perjalanan banyak penyakit, termasuk dengan bantuan antibodi monoklonal.

Di Rusia, perusahaan paling sukses yang bergerak dalam produksi dan pelepasan obat berdasarkan antibodi monoklonal adalah. Sudah, perusahaan memproduksi sekitar 20 obat yang ditujukan untuk pengobatan berbagai tumor ganas, di antaranya ada analog trastuzumab dan bevacizumab. Lebih dari 40 obat sedang dalam pengembangan, dua di antaranya direncanakan akan didaftarkan pada 2018 (salah satu obat akan menjadi biosimilar adalimumab terlaris). BIOCAD adalah perusahaan Rusia pertama yang menjadi pemimpin dalam penjualan obat-obatan yang ditujukan untuk pengobatan kanker. Menurut audit pasar farmasi Rusia yang dilakukan oleh perusahaan analitik IMS Health untuk Januari-Desember 2017, perusahaan bioteknologi BIOCAD untuk tahun kedua berturut-turut memegang kepemimpinan di segmen pembelian anggaran dalam rubel dalam harga akhir (informasi tentang semua obat diperhitungkan), dan untuk pertama kalinya menduduki peringkat teratas pemasok di segmen pengadaan publik obat antikanker baik dalam kerangka program 7VZN maupun di luarnya.

7VZN adalah program Tujuh Nosologi Berbiaya Tinggi yang menyediakan obat-obatan untuk penderita penyakit langka. Bagian BIOCAD dalam pembelian obat-obatan negara pada tahun 2017 sebesar 4,2% dengan pendapatan 15,66 miliar rubel. Tiga teratas juga termasuk NOVARTIS dan Sanofi-Aventis dengan masing-masing 3,5% dan 3,2%. Daftar ditutup oleh JSC "Generium", perusahaan Rusia kedua yang masuk 10 besar perusahaan farmasi, pemasok obat-obatan ke rumah sakit negara. Di segmen obat antikanker, BIOCAD memegang 14,2% tidak termasuk 7VZN dan 18,9% dengan mempertimbangkan program.

Jadi sekarang kita tahu bahwa antibodi monoklonal adalah keajaiban nyata di dalam botol. Tanpa mereka, akan sulit, dan terkadang tidak mungkin, untuk menyembuhkan atau memperbaiki perjalanan banyak penyakit, termasuk kanker dan autoimun. Sekitar 50 tahun telah berlalu sejak perkembangan teknologi hibrida, dan selama ini sejumlah besar obat-obatan vital telah diperoleh. Permintaan yang luar biasa akan antibodi monoklonal menunjukkan betapa populer dan efektifnya obat ini. Artikel selanjutnya dalam seri ini akan menjelaskan bagaimana ahli bioteknologi "meningkatkan" kerja antibodi monoklonal, obat modern mana yang dibuat berdasarkan mereka, dan bagaimana BIOCAD, perusahaan domestik yang sukses untuk pengembangan dan produksi antibodi monoklonal, bekerja.

Tabel 1. Preparat antibodi monoklonal yang tersedia secara komersial (2014)

Nama, merek dagang dan tahun pendaftaran	Tipe antibodi	Perusahaan / perusahaan manufaktur di AS dan Eropa	Penjualan global untuk 2013 ("-" - produk didaftarkan pada akhir 2013-2014), $ juta	Target	Indikasi
Raxibacumab (Abrax), 2012	Monoklonal	Ilmu Genom Manusia / Glaxo Smith Kline (AS)	23	Racun B. antraks	Antraks hirup
Tocilizumab (Actemra), 2009	Monoklonal	Roche / sama (AS, Eropa)	1,119	IL-6R
Brentuximab vedotin ("Adcetris"), 2011	terkonjugasi	Seattle Genetics / sama (AS) / Takeda Pharmaceutical Co. (Eropa)	253	CD30	Limfoma Hodgkin, limfoma sel besar anaplastik
Faktor IX Fc-fusion protein, (Alprolix), 2014	Protein fusi Fc	Ide Biogen / sama (AS)	–	Faktor IX	Hemofilia tipe B
Rilonacept (Arcalis), 2008	Protein fusi Fc	Regeneron Pharmaceuticals / sama (AS)	17	Fc-IL1R	Sindrom autoinflamasi dingin familial, sindrom Macle-Wales
Ofatumumab, ("Arzerra"), 2009	Monoklonal	GlaxoSmithKline / sama (AS, Eropa)	117	CD20	Leukemia limfositik kronis
Bevacizumab, (Avastin), 2004	Monoklonal		6,748	VEGF	Kanker kolorektal metastatik, kanker payudara, kanker paru-paru non-skuamosa non-sel kecil, karsinoma sel ginjal, glioblastoma, kanker ovarium epitel, kanker tuba fallopi, dan kanker peritoneum primer
Belimumab, ("Benlista"), 2011	Monoklonal	Ilmu Genom Manusia / GlaxoSmithKline (AS, Eropa)	228	BLyS	Lupus eritematosus sistemik
Certolizumab pegol ("Simzia"), 2008	konjugasi yang luar biasa	UCB / sama (AS, Eropa)	789	TNFα	Artritis reumatoid, penyakit Crohn, spondilitis aksial, artropati psoriatik dan enteropatik
Ramutsirumab (Siramza), 2014	Monoklonal	Eli Lilly and Co. / sama (AS)	–	VEGFR2	Kanker perut, kanker paru-paru non-sel kecil, kanker kolorektal
Protein Fc-fusion Faktor VIII ("Eloktat"), 2014	Protein fusi Fc	Biogen Idec / sama (AS)	–	Faktor VIII	Hemofilia tipe A
Etanercept (Enbrel), 1998	Protein fusi Fc	Immunex / Amgen (AS) dan Pfizer (Eropa)	8,325	TNFα	Artritis reumatoid, artritis idiopatik remaja, artritis psoriatik, spondyloarthritis aksial, psoriasis
Vedolizumab ("Antivio"), 2014	Monoklonal	Takeda Pharmaceutical Co. / sama (AS, Eropa)	–	4β7-integrin	Kolitis ulserativa, penyakit Crohn
Cetuximab (Erbitux), 2004	Monoklonal	Sistem ImClone / Bristol-Myers Squibb (AS) dan Merck KGaA (Eropa)	1,926	EGFR	Kanker kolorektal metastatik, karsinoma sel skuamosa kepala dan leher
Aflibercept t ("Eilea"), 2011	Protein fusi Fc	Regeneron Pharmaceuticals / sama (AS) dan Bayer Healthcare Pharmaceuticals (Eropa)	1,851	VEGF-A	Oklusi pembuluh darah retina, degenerasi makula, retinopati diabetik
Obinutuzumab (Gaziva), 2013	Monoklonal	Genentech / Roche (AS, Eropa)	3	CD20	Leukemia limfositik kronis, limfoma folikular
Trastuzumab ("Herceptin"), 1998	Monoklonal	Genentech / Roche (AS, Eropa)	6,559	Her2 / nu	Kanker payudara
Adalimumab ("Humira"), 2002	Monoklonal	Laboratorium Abbott / AbbVie (AS, Eropa)	10,659	TNFα	Rheumatoid arthritis, juvenile idiopathic arthritis, psoriatic arthritis, active ankylosing spondylitis, psoriasis, kolitis ulserativa, penyakit Crohn, hydradenitis purulen
Canakinumab (Ilaris), 2009	Monoklonal		119	IL-1β	Artritis gout akut, sindrom autoinflamasi dingin familial, sindrom Macle-Wales, penyakit inflamasi multisistem infantil
Infliximab (Inflektra), 2013	Monoklonal	Hospira / sama (Eropa)	<1	TNFα	Rheumatoid arthritis, psoriatic arthritis, penyakit Crohn
Trastuzumab emtansine ("Kadsila"), 2013	terkonjugasi	Genentech / Roche (AS, Eropa)	252	DIA2	Kanker payudara metastatik
Pembrolizumab ("Citruda"), 2014	Monoklonal	Merck & Co. / sama (AS)	–	PD-1	Melanoma metastatik yang tidak dapat dioperasi, kanker paru-paru non-sel kecil
Alemtuzumab (Lemtrada), 2013	Monoklonal	Terapi Genzim / Sanofi (Eropa)	3	CD52	Leukemia limfositik kronis
Ranibizumab (Lucentis), 2006	Antibodi Fab	Genentech / Roche (AS) dan Novartis Pharmaceuticals (Eropa)	4,205	VEGF	Degenerasi makula terkait usia neovaskular, edema makula diabetes, miopia patologis, retinopati diabetik
Romiplostim (Nplate), 2008	Protein fusi Fc	Amgen / sama (AS, Eropa)	427	Reseptor trombopoietin cMpl	Purpura trombositopenik idiopatik (kekebalan) kronis
Belatacept (Nulojix), 2011	Protein fusi Fc		26	CD80 dan CD86
Abatacept (Orencia), 2005	Protein fusi Fc	Bristol-Myers Squibb / sama (AS, Eropa)	1,444	CTLA4	Artritis reumatoid, artritis idiopatik remaja
Pertuzumab (Perjeta), 2012	Monoklonal	Genentech / Roche (AS, Eropa)	352	DIA2	Kanker payudara yang tidak dapat dioperasi metastatik atau berulang secara lokal
Denosumab (Prolia), 2011	Monoklonal	Amgen / sama (AS) dan GlaxoSmithKline (Eropa)	824	RANKL	Osteoporosis pascamenopause, pengeroposan tulang pada wanita yang menerima terapi penghambat aromatase untuk kanker payudara dan pada pria dengan kanker prostat yang menerima terapi kekurangan hormon
Infliximab ("Remicade"), 1998	Monoklonal	Centoco / Johnson & Johnson (AS) dan Merck & Co. (Eropa)	8,944	TNFα
Katumaxomab ("Hapus"), 2009	Bispesifik	Fresenius Biotech / NeoPharm Group (Eropa)	5	EpCAM dan CD3	Asites Karsinoma
Infliximab (Remisima), 2013	Monoklonal	Celltrion / sama (Eropa)	<1	TNFα	Rheumatoid arthritis, penyakit Crohn, kolitis ulserativa, ankylosing spondylitis, psoriatic arthritis, psoriasis
Abciximab ("ReoPro"), 1994	Antibodi Fab	Centocor / Lilly (AS)	127	Reseptor glikoprotein tipe IIb / IIIa trombosit	Pencegahan iskemia miokard pada pasien berisiko tinggi yang direncanakan untuk menjalani angioplasti balon koroner perkutan, implantasi stent atau aterektomi
Rituximab ("Rituxan"), 1997	Monoklonal	Genentech / Roche (AS, Eropa)	7,500	CD20	Limfoma non-Hodgkin sel B
Golimumab (Simponi), 2009	Monoklonal	Centocor Ortho Biotech / Johnson & Johnson (AS) dan Merck & Co (Eropa)	1,432	TNFα	Rheumatoid arthritis, ankylosing spondylitis, psoriatic arthritis
Basiliximab ("Simulekt"), 1998	Monoklonal	Novartis Pharmaceuticals / sama (AS, Eropa)	30	CD25	Pencegahan penolakan transplantasi setelah transplantasi ginjal
Eculizumab (Soliris), 2007	Monoklonal	Alexion Pharmaceuticals / sama (AS, Eropa)	1,551	Komponen komplemen C5	Hemoglobinuria nokturnal paroksismal
Ustekinumab (Stelara), 2009	Monoklonal	Janssen-Cilag Internasional / Johnson & Johnson (AS, Eropa)	1,504	IL12 dan IL23	Psoriasis plak, artritis psoriatik
Siltuximab (Silvant), 2014	Monoklonal	Janssen Biotech / Johnson & Johnson (AS, Eropa)	–	IL-6	Penyakit Castleman
Palivizumab ("Synagis"), 1998	Monoklonal	Abbott Laboratories / AstraZeneca (AS) dan Abbvie (Eropa)	1,887	Protein F virus syncytial pernapasan	Pencegahan infeksi saluran pernapasan bagian bawah yang parah yang disebabkan oleh virus syncytial pernapasan
Natalizumab (TYSABRI), 2004	Monoklonal	Biogen Idec / sama (AS, Eropa)	1,527	Integral	Sklerosis ganda
Panitumumab (Vectibix), 2006	Monoklonal	Amgen / sama (AS, Eropa)	389	EGF	Kanker kolorektal metastatik
Denosumab (Ixgeva), 2010	Monoklonal	Amgen / sama (AS, Eropa)	1,030	RANKL	Pencegahan gejala yang berhubungan dengan patologi tulang pada pasien dewasa dengan metastasis tumor padat ke jaringan tulang.
Omalizumab (Xolar), 2003	Monoklonal	Genentech / Roche (AS) dan Novartis (Eropa)	1,465	Reseptor FcεRI	Asma bronkial atopik, urtikaria idiopatik kronis
Ipilimumab ("Ervoy"), 2011	Monoklonal	Bristol-Myers Squibb / sama (AS, Eropa)	960	CTLA-4	Melanoma yang tidak dapat dioperasi atau metastasis
Aflibercept (Perangkap Garam), 2012	Protein fusi Fc	Sanofi Aventis / Sanofi (AS, Eropa)	70	VEGF	Kanker kolorektal metastatik, degenerasi makula basah terkait usia
Ibritumomab ("Zevalin"), 2002	terkonjugasi	IDEC Pharmaceuticals / Spectrum Pharmaceuticals (AS, Eropa)	29	CD20	Limfoma non-Hodgkin sel B, limfoma folikular

Departemen Biologi Komputasi BIOCAD adalah sponsor dari proyek khusus

Salah satu perusahaan bioteknologi internasional terbesar di Rusia, yang telah menyatukan pusat penelitian kelas dunia, produksi farmasi dan bioteknologi modern, uji praklinis dan klinis obat yang memenuhi standar internasional. Perusahaan telah menerapkan siklus penuh produksi obat: dari pencarian molekul obat hingga produksi massal dan dukungan pemasaran. Obat-obatan yang sedang dikembangkan digunakan dalam pengobatan penyakit kompleks seperti kanker, multiple sclerosis, HIV, dll.

Perusahaan percaya pada kekuatan prediksi biologi dan menganggap pemodelan matematika menjadi dasar untuk pengembangan bioteknologi saat ini. Apa yang sebelumnya mungkin dilakukan secara eksklusif in vitro di dalam dinding laboratorium, hari ini dapat diwujudkan dalam silikon oleh kekuatan akal murni. Ini menyatukan salah satu tim bioinformatika terbaik di negara ini, yang terlibat dalam penelitian ilmiah, mengembangkan dan menerapkan metode penambangan data terbaru. Ia memiliki salah satu cluster komputasi paling kuat yang tersedia, dan jika 2-3 tahun yang lalu seseorang hanya bisa bermimpi memecahkan masalah desain terarah molekul protein, sekarang ini adalah salah satu bidang pekerjaan Departemen Biologi Komputasi.

Tampaknya bagi kami bahwa dalam kerangka proyek khusus bersama dengan Biomolekul, pembaca akan tertarik untuk berkenalan dengan nuansa humanisasi antibodi dan proses pencarian target untuk nosologi tertentu.

Sangat mungkin bahwa Anda sudah tahu bahwa berdasarkan analisis retrospektif dari sebagian besar obat monoklonal yang dikenal, perusahaan kami merumuskan persyaratan modern untuk nama komersial yang tidak dapat dipatenkan, yang dipertimbangkan dan diadopsi pada pertemuan WHO.

Memperluas topik ini, kami akan mencoba menggambarkan berbagai jenis antibodi dan perwakilannya yang unik, menyentuh masalah imunogenisitas dan, melaluinya, sampai pada topik kebutuhan / keinginan humanisasi. Dan juga untuk menceritakan tentang struktur spasial antibodi dan tentang kesulitan mempertahankan struktur yang menunggu para peneliti ketika mutasi diperkenalkan.

Materi disediakan oleh mitra - Departemen Biologi Komputasi BIOCAD

literatur

1. "Nobel medis" pertama;
2. Zielinska E. (2013). Teori rantai samping, sekitar tahun 1900;. ... ;
3. Dotan E., Aggarwal C., Smith M.R. (2010). Dampak Rituximab (Rituxan) pada pengobatan limfoma non-Hodgkin sel B. P.T. 35 , 148–157;
4. Domenico Ribatti. (2011). Dari penemuan Faktor Pertumbuhan Endotel Vaskular hingga pengenalan Avastin dalam uji klinis - wawancara dengan Napoleone Ferrara. Int. J. Dev. Biol.. 55 , 383-388.

Karya Landsteiner, Pauling

Teori instruktif - mekanisme pembentukan antibodi spesifik disebabkan oleh tindakan instruktif antigen. Dikembangkan dari tahun 1900 hingga 1940. Dipercaya bahwa antigen yang mengontrol pembentukan antibodi spesifik, mengarahkan mekanisme sintesis protein ke pembuatan konfigurasi molekul unik yang menentukan spesifisitas imunologis. Dalam satu atau lain cara, antigen harus mengirimkan informasi tentang spesifisitasnya ke molekul protein yang baru terbentuk untuk memberikan molekul ini fungsi antibodi.

F. Karya Brainlem

Teori instruktif yang paling terkenal, diciptakan pada tahun 1930 oleh F. Breinl dan F. Haurowitz (F. Breinl, F. Haurowitz), berpendapat bahwa antigen memainkan peran matriks yang menyediakan perakitan urutan asam amino unik dari rantai polipeptida antibodi. Teori instruktif kemudian dikembangkan oleh Linus Pauling, yang mendukungnya dengan semua otoritas yang dia nikmati di bidang kimia fisik. Dikatakan bahwa antigen dapat berfungsi sebagai cetakan untuk pelipatan rantai polipeptida yang telah dibentuk sebelumnya dengan munculnya konfigurasi tersier yang sesuai, yang mencakup spesifisitas stereokimia. Selama beberapa dekade, teori matriks langsung ini telah populer karena tampaknya menawarkan satu-satunya penjelasan yang masuk akal untuk berbagai antibodi yang telah ditunjukkan oleh Landsteiner dan lainnya dapat diproduksi pada vertebrata.

Jika tidak ada antibodi, variasinya tidak akan terbentuk. Selama beberapa dekade, teori semacam itu populer karena tampaknya menawarkan 1 alasan untuk variasi antibodi yang ditunjukkan Landsteiner dapat terbentuk pada vertebrata. Tetapi para ahli biologi tidak dapat membayangkan bagaimana pembentukan antibodi dapat berlanjut tanpa adanya antigen dan bahkan tidak mencoba untuk memahami mengapa pemberian antigen yang berulang-ulang harus menyebabkan respons sekunder. Teori-teori ini sama sekali tidak dapat menjelaskan mengapa, dengan imunisasi berulang, terjadi perubahan kualitas antibodi, yang dalam beberapa kasus menyebabkan penurunan spesifisitas, dan dalam kasus lain - ke ekspansi yang signifikan. Secara biologis, teori matriks cacat, yang menyebabkan ahli virologi Burnet membuat versi lain dari teori instruktif pada tahun 1941. Dia menyarankan bahwa fungsi antigen mungkin merangsang modifikasi adaptif dari enzim-enzim yang diperlukan untuk sintesis globulin, menghasilkan pembentukan molekul protein unik dengan spesifisitas yang diinginkan. Teori enzim adaptif ini menjelaskan tidak hanya luasnya repertoar imunologi, tetapi pembentukan antibodi yang berkepanjangan dan peningkatan respon imun sekunder. Diasumsikan bahwa fenomena ini terkait dengan replikasi enzim adaptif dalam peningkatan populasi sel anak yang berkembang biak, yang mempertahankan kemampuan untuk membentuk antibodi.

Namun, berdasarkan teori-teori kimia ini, para ahli biologi tidak dapat membayangkan bagaimana pembentukan antibodi dapat berlanjut tanpa adanya antigen, dan bahkan tidak mencoba untuk memahami mengapa pemberian antigen yang berulang-ulang harus menyebabkan respons sekunder (penguat). Selain itu, teori-teori ini sama sekali tidak dapat menjelaskan data terbaru bahwa imunisasi ulang menyebabkan perubahan kualitas antibodi, yang dalam beberapa kasus menyebabkan penyempitan spesifisitas, dan pada kasus lain menyebabkan perluasan yang signifikan dari jangkauan antibodi. reaksi lintas serologis.

Dengan berkembangnya gagasan tentang kemungkinan peran genetik NC, Burnet dan Fenner pada tahun 1949 mengusulkan modifikasi teori ini: antigen dapat memasukkan informasi tentang determinan spesifiknya langsung ke dalam genom. Ini kemudian mengarah pada pembentukan cetakan tidak langsung untuk antibodi spesifik. Salinan gen baru tidak hanya akan disimpan di dalam sel, tetapi dalam kondisi proliferasi sel, gen tersebut akan direproduksi dalam sel anak, yang menjelaskan produksi antibodi jangka panjang dan peningkatan intensitas respons sekunder.

Dari sudut pandang ahli biologi, teori matriks memiliki kelemahan yang signifikan, dan inilah yang mendorong ahli virologi Macfarlane Burnet untuk membuat versi lain dari teori instruksionis pada tahun 1941. Dengan semakin diakuinya peran yang dimainkan enzim dalam proses sintesis dan degradasi, Burnet menyarankan bahwa fungsi antigen mungkin adalah merangsang modifikasi adaptif dari enzim-enzim yang diperlukan untuk sintesis globulin, yang menghasilkan pembentukan molekul protein unik dengan spesifisitas yang diinginkan. Teori enzim adaptif ini memiliki keuntungan bahwa, dari sudut pandang peran instruktif utama antigen, teori ini menjelaskan tidak hanya luasnya repertoar imunologis, tetapi juga pembentukan antibodi yang berkepanjangan dan peningkatan respons imun sekunder. Diasumsikan bahwa fenomena ini terkait dengan replikasi enzim adaptif dalam peningkatan populasi sel anak yang berkembang biak, yang mempertahankan kemampuan untuk membentuk antibodi. Poin terakhir ini sangat penting karena Burnet tampaknya menjadi yang pertama menekankan peran penting fungsi sel jangka panjang dan proliferasi sel dalam pembentukan antibodi.

Dengan berkembangnya gagasan tentang kemungkinan peran genetik asam nukleat, Burnet dan Frank Fenner (Burnet, Frank Fenner) pada tahun 1949 mengusulkan modifikasi teori ini, masih melanjutkan dari pertimbangan biologis. Kali ini, mereka berhipotesis bahwa antigen dapat memperkenalkan informasi tentang determinan spesifiknya langsung ke dalam genom (RNA). Ini kemudian mengarah pada pembentukan cetakan tidak langsung untuk antibodi spesifik. Salinan gen yang baru tidak hanya akan disimpan di dalam sel, tetapi dalam kondisi proliferasi sel, gen tersebut akan direproduksi dalam sel anak, yang menjelaskan produksi antibodi jangka panjang dan peningkatan intensitas respons sekunder.



ANTIBODI- protein dari fraksi globulin serum darah manusia dan hewan berdarah panas, terbentuk sebagai respons terhadap masuknya berbagai antigen ke dalam tubuh (bakteri, virus, racun protein, dll.) dan secara khusus berinteraksi dengan antigen yang menyebabkan pembentukannya . Dengan menghubungi situs aktif (pusat) dengan bakteri atau virus, antibodi mencegah reproduksi mereka atau menetralkan zat beracun yang mereka lepaskan. Adanya antibodi dalam darah menunjukkan bahwa tubuh telah berinteraksi dengan antigen terhadap penyakit yang ditimbulkannya. Sejauh mana kekebalan tergantung pada antibodi dan sejauh mana antibodi hanya menyertai kekebalan diputuskan dalam kaitannya dengan penyakit tertentu. Penentuan tingkat antibodi dalam serum darah memungkinkan untuk menilai kekuatan kekebalan bahkan dalam kasus di mana antibodi tidak memainkan peran protektif yang menentukan.

Efek perlindungan antibodi yang terkandung dalam serum imun banyak digunakan dalam terapi dan pencegahan penyakit menular (lihat Seroprofilaksis, Seroterapi). Reaksi antibodi dengan antigen (reaksi serologis) digunakan dalam diagnosis berbagai penyakit (lihat Tes serologis).

Sejarah

Untuk waktu yang lama tentang bahan kimia. alam A. tahu sedikit. Diketahui bahwa antibodi setelah pemberian antigen ditemukan dalam serum darah, getah bening, ekstrak jaringan dan mereka secara khusus bereaksi dengan antigennya. Kehadiran antibodi dinilai berdasarkan agregat yang terlihat yang terbentuk selama interaksi dengan antigen (aglutinasi, presipitasi) atau dengan perubahan sifat antigen (netralisasi toksin, lisis sel), tetapi hampir tidak ada yang diketahui. tentang substrat kimia antibodi. ...

Melalui penggunaan ultrasentrifugasi, imunoelektroforesis dan mobilitas protein dalam medan isoelektrik, antibodi telah terbukti termasuk dalam kelas gamma globulin, atau imunoglobulin.

Antibodi adalah globulin normal yang dibentuk sebelumnya selama sintesis. Immune globulin diperoleh sebagai hasil dari imunisasi hewan yang berbeda dengan antigen yang sama dan selama imunisasi spesies hewan yang sama dengan antigen yang berbeda memiliki sifat yang berbeda, seperti halnya serum globulin dari spesies hewan yang berbeda tidak sama.

Kelas imunoglobulin

Imunoglobulin diproduksi oleh sel-sel imunokompeten organ limfoid, berbeda di antara mereka sendiri sesuai dengan dermaga. berat, konstanta sedimentasi, mobilitas elektroforesis, kandungan karbohidrat dan aktivitas imunologi. Ada lima kelas (atau jenis) imunoglobulin:

Imunoglobulin M (IgM): berat molekul sekitar 1 juta, memiliki molekul kompleks; yang pertama muncul setelah imunisasi atau stimulasi antigenik, memiliki efek merugikan pada mikroba yang telah memasuki aliran darah, berkontribusi pada fagositosisnya; lebih lemah dari imunoglobulin G, mereka mengikat antigen larut, racun bakteri; dihancurkan dalam tubuh 6 kali lebih cepat daripada imunoglobulin G (misalnya, pada tikus, waktu paruh imunoglobulin M adalah 18 jam, dan imunoglobulin G adalah 6 hari).

Imunoglobulin G (IgG): berat molekul sekitar 160.000, mereka dianggap standar, atau klasik, antibodi: mudah melewati plasenta; terbentuk lebih lambat dari IgM; paling efektif mengikat antigen terlarut, terutama eksotoksin, dan virus.

Imunoglobulin A (IgA): berat molekul sekitar 160.000 atau lebih, diproduksi oleh jaringan limfoid selaput lendir, mencegah degradasi enzim sel tubuh dan menahan aksi patogen mikroba usus, mudah menembus penghalang sel tubuh, terkandung dalam kolostrum , air liur, air mata, lendir usus, keringat, hidung, dalam darah dalam jumlah yang lebih kecil, mudah terhubung dengan sel-sel tubuh; IgA muncul, tampaknya, dalam proses evolusi untuk melindungi selaput lendir dari agresi oleh bakteri dan transmisi kekebalan pasif kepada keturunannya.

Imunoglobulin E (IgE): berat molekul sekitar 190.000 (menurut R.S. Nezlin, 1972); rupanya, mereka adalah antibodi alergi - yang disebut reagin (lihat di bawah).

Imunoglobulin D (IgD .)): berat molekul sekitar 180.000 (menurut R.S. Nezlin, 1972); sangat sedikit yang saat ini diketahui tentang mereka.

Struktur antibodi

Molekul imunoglobulin terdiri dari dua subunit polipeptida yang tidak identik - rantai ringan (L - dari bahasa Inggris ringan) dengan berat molekul 20.000 dan dua rantai berat (H - dari bahasa Inggris berat) dengan berat molekul 60.000. Rantai ini, dihubungkan oleh jembatan disulfida, membentuk LH monomer utama. Namun, monomer seperti itu tidak terjadi dalam keadaan bebas. Sebagian besar molekul imunoglobulin terdiri dari (LH) 2 dimer, sisanya terdiri dari (LH) 2n polimer. Asam amino N-terminal utama gamma globulin manusia adalah aspartat dan glutamat, kelinci - alanin dan asam aspartat. Porter (RR Porter, 1959), bekerja pada imunoglobulin dengan papain, menemukan bahwa mereka hancur menjadi dua (I dan II) Fab-fragmen dan Fc-fragmen (III) dengan konstanta sedimentasi 3,5S dan berat molekul sekitar 50.000 .karbohidrat terkait dengan Fc-fragmen. Atas saran para ahli WHO, nomenklatur fragmen antibodi berikut ditetapkan: Fragmen Fab - monovalen, secara aktif mengikat antigen; Fragmen Fc - tidak berinteraksi dengan antigen dan terdiri dari bagian C-terminal dari rantai berat; Fragmen Fd - wilayah rantai berat yang termasuk dalam fragmen Fab. Fragmen hidrolisis peptik 5S diusulkan untuk ditetapkan sebagai F (ab) 2, dan fragmen 3,5S monovalen ditetapkan sebagai Fab.

Spesifisitas antibodi

Salah satu sifat antibodi yang paling penting adalah spesifisitasnya, yang diekspresikan dalam fakta bahwa antibodi lebih aktif dan berinteraksi lebih penuh dengan antigen yang dengannya tubuh dirangsang. Kompleks antigen-antibodi dalam hal ini memiliki kekuatan paling besar. Antibodi mampu membedakan perubahan struktural kecil pada antigen. Saat menggunakan antigen terkonjugasi, yang terdiri dari protein dan bahan kimia sederhana yang disertakan, hapten, antibodi yang dihasilkan spesifik untuk hapten, protein, dan kompleks protein-hapten. Spesifisitas disebabkan oleh struktur kimia dan pola spasial antideterminan antibodi (pusat aktif, gugus reaktif), yaitu, tempat antibodi mengikat determinan antigen. Jumlah antibodi antideterminan sering disebut sebagai valensinya. Jadi, sebuah molekul antibodi IgM dapat memiliki hingga 10 valensi, molekul antibodi IgG dan IgA adalah bivalen.

Menurut Karash (F. Karush, 1962), pusat aktif IgG terdiri dari 10-20 residu asam amino, yang merupakan sekitar 1% dari semua asam amino dari molekul antibodi, dan menurut Winkler (MN Winkler, 1963) , pusat aktif terdiri dari 3-4 residu asam amino. Mereka mengandung tirosin, lisin, triptofan, dll. Antideterminan tampaknya terletak di bagian terminal amino dari fragmen Fab. Segmen variabel rantai ringan dan berat terlibat dalam pembentukan pusat aktif, dengan yang terakhir memainkan peran utama. Ada kemungkinan bahwa rantai ringan hanya terlibat sebagian dalam pembentukan pusat aktif atau menstabilkan struktur rantai berat. Antideterminan paling lengkap dibuat hanya dengan kombinasi rantai ringan dan berat. Semakin banyak titik kebetulan hubungan antara antideterminan antibodi dan determinan antigen, semakin tinggi spesifisitasnya. Spesifisitas yang berbeda tergantung pada urutan residu asam amino di situs aktif antibodi. Pengkodean berbagai macam antibodi dalam hal spesifisitasnya tidak jelas. Porter mengakui tiga kemungkinan kekhususan.

1. Pembentukan bagian stabil dari molekul imunoglobulin dikendalikan oleh satu gen, dan bagian variabel dikendalikan oleh ribuan gen. Rantai peptida yang disintesis bergabung untuk membentuk molekul imunoglobulin di bawah pengaruh faktor seluler khusus. Antigen dalam hal ini berperan sebagai faktor yang memicu sintesis antibodi.

2. Molekul imunoglobulin dikodekan oleh gen yang stabil dan bervariasi. Selama periode pembelahan sel, rekombinasi gen variabel terjadi, yang menentukan keragamannya dan variabilitas daerah molekul globulin.

3. Gen yang mengkode bagian variabel dari molekul imunoglobulin dirusak oleh enzim khusus. Enzim lain memperbaiki kerusakan tetapi, karena kesalahan, memungkinkan urutan nukleotida yang berbeda dalam gen tertentu. Ini adalah alasan untuk urutan yang berbeda dari asam amino di bagian variabel dari molekul imunoglobulin. Ada hipotesis lain, misalnya. Burnet (F.M. Burnet, 1971).

Heterogenitas (heterogenitas) antibodi memanifestasikan dirinya dalam banyak cara. Menanggapi pengenalan satu antigen, antibodi terbentuk yang berbeda dalam afinitas untuk antigen, penentu antigenik, berat molekul, mobilitas elektroforesis, dan asam amino N-terminal. Golongan antibodi terhadap berbagai mikroba menyebabkan reaksi silang terhadap berbagai jenis dan jenis Salmonella, Shigella, Escherichia, protein hewani, polisakarida. Antibodi yang dihasilkan bersifat heterogen dalam spesifisitasnya untuk antigen homogen atau determinan antigenik tunggal. Heterogenitas antibodi dicatat tidak hanya terhadap protein dan antigen polisakarida, tetapi juga terhadap kompleks, termasuk antigen terkonjugasi, dan terhadap hapten. Dipercaya bahwa heterogenitas antibodi ditentukan oleh mikroheterogenitas determinan antigen yang diketahui. Heterogenitas dapat disebabkan oleh pembentukan antibodi terhadap kompleks antigen-antibodi, yang diamati dengan imunisasi berulang, perbedaan sel yang membentuk antibodi, serta kepemilikan antibodi terhadap kelas imunoglobulin yang berbeda, yang, seperti protein lainnya. , memiliki struktur antigenik yang kompleks, dikendalikan secara genetik.

Jenis antibodi

Antibodi lengkap memiliki setidaknya dua pusat aktif dan, ketika dikombinasikan dengan antigen in vitro, menyebabkan reaksi yang terlihat: aglutinasi, presipitasi, pengikatan komplemen; menetralkan racun, virus, mengopsonisasi bakteri, menyebabkan fenomena visual adhesi kekebalan, imobilisasi, pembengkakan kapsul, beban trombosit. Reaksi berlangsung dalam dua fase: spesifik (interaksi antibodi dengan antigen) dan nonspesifik (satu atau lain dari fenomena di atas). Secara umum diterima bahwa reaksi serologis yang berbeda disebabkan oleh satu, bukan beberapa, antibodi dan bergantung pada metode pengaturan. Bedakan antara antibodi lengkap hangat yang bereaksi dengan antigen pada t ° 37 °, dan dingin (kriofilik), yang menunjukkan efek pada t ° di bawah 37 °. Ada juga antibodi yang bereaksi dengan antigen pada suhu rendah, dan efek yang terlihat dimanifestasikan pada t ° 37 °; ini adalah biphasic, antibodi biotermal, yang hemolisin Donat-Landsteiner ditugaskan. Semua kelas imunoglobulin yang diketahui mengandung antibodi lengkap. Aktivitas dan spesifisitasnya ditentukan oleh titer, aviditas (lihat Aviditet), jumlah antideterminan. Antibodi IgM lebih aktif daripada antibodi IgG dalam reaksi hemolisis dan aglutinasi.

Antibodi tidak lengkap(non-presipitasi, pemblokiran, aglutinoid), seperti antibodi lengkap, mampu mengikat antigen yang sesuai, tetapi reaksinya tidak disertai dengan fenomena pengendapan, aglutinasi, dll., Yang terlihat secara in vitro.

Antibodi yang tidak lengkap ditemukan pada manusia pada tahun 1944 terhadap antigen Rh, mereka ditemukan pada infeksi virus, riketsia dan bakteri dalam kaitannya dengan racun dalam berbagai kondisi patologis. Ada beberapa bukti untuk bivalensi antibodi tidak lengkap. Antibodi bakteri yang tidak lengkap memiliki sifat protektif: antitoksik, opsonisasi, bakteriologis; pada saat yang sama, antibodi tidak lengkap telah ditemukan di sejumlah proses autoimun - pada penyakit darah, terutama anemia hemolitik.

Hetero-, iso- dan autoantibodi yang tidak lengkap dapat menyebabkan kerusakan sel, dan juga berperan dalam terjadinya drug-induced leuko- dan trombositopenia.

Antibodi normal (alami) dianggap biasanya ditemukan dalam serum hewan dan manusia tanpa adanya infeksi atau imunisasi yang jelas. Asal antibodi normal antibakteri dapat dikaitkan, khususnya, dengan stimulasi antigenik oleh mikroflora normal tubuh. Pandangan ini secara teoritis dan eksperimental didukung oleh studi tentang hewan gnotobiont dan bayi baru lahir di bawah kondisi habitat normal. Pertanyaan tentang fungsi antibodi normal secara langsung berkaitan dengan spesifisitas tindakan mereka. LA Zilber (1958) percaya bahwa resistensi individu terhadap infeksi dan, di samping itu, "kesiapan imunogenik organisme" ditentukan oleh kehadirannya. Peran antibodi normal dalam aktivitas bakterisida darah, dalam opsonisasi selama fagositosis telah ditunjukkan. Pekerjaan banyak peneliti telah menunjukkan bahwa antibodi normal terutama makroglobulin - IgM. Beberapa peneliti telah menemukan antibodi normal dalam kelas IgA dan IgG dari imunoglobulin. Mereka dapat mengandung antibodi yang tidak lengkap dan lengkap (antibodi normal untuk eritrosit - lihat Golongan darah).

Sintesis antibodi

Sintesis antibodi berlangsung dalam dua fase. Fase pertama adalah induktif, laten (1-4 hari), di mana antibodi dan sel penghasil antibodi tidak terdeteksi; fase kedua adalah produktif (dimulai setelah fase induktif), antibodi ditemukan dalam sel plasma dan cairan yang mengalir dari organ limfoid. Setelah fase pertama pembentukan antibodi, tingkat pertumbuhan antibodi yang sangat cepat dimulai, seringkali kandungannya dapat berlipat ganda setiap 8 jam dan bahkan lebih cepat. Konsentrasi maksimum berbagai antibodi dalam serum darah setelah imunisasi tunggal dicatat pada hari ke 5, 7, 10 atau 15; setelah injeksi antigen yang disimpan - pada hari ke 21-30 atau ke-45. Selanjutnya, setelah 1-3 bulan atau lebih, titer antibodi turun tajam. Namun, terkadang tingkat antibodi yang rendah setelah imunisasi dicatat dalam darah selama beberapa tahun. Telah ditetapkan bahwa imunisasi primer dengan sejumlah besar antigen yang berbeda disertai dengan munculnya antibodi IgM (19S) berat pertama, kemudian, dalam waktu singkat, antibodi IgM dan IgG (7S), dan, akhirnya, beberapa antibodi. antibodi 7S ringan. Stimulasi berulang dari organisme yang peka dengan antigen mempercepat pembentukan kedua kelas antibodi, memperpendek fase laten pembentukan antibodi, periode sintesis antibodi 19S, dan mendorong sintesis preferensi antibodi 7S. Seringkali, antibodi 19S tidak muncul sama sekali.

Perbedaan mencolok antara fase induktif dan produktif dari pembentukan antibodi ditemukan dalam studi sensitivitas mereka terhadap sejumlah pengaruh, yang sangat penting untuk memahami sifat profilaksis spesifik. Misalnya, radiasi sebelum imunisasi diketahui dapat menunda atau sepenuhnya menghambat produksi antibodi. Iradiasi selama fase reproduksi produksi antibodi tidak mempengaruhi tingkat antibodi dalam darah.

Isolasi dan pemurnian antibodi

Untuk meningkatkan metode isolasi dan pemurnian antibodi, imunosorben telah diusulkan. Metode ini didasarkan pada konversi antigen larut menjadi antigen tidak larut dengan menempelkannya melalui ikatan kovalen ke basa tidak larut selulosa, Sephadex atau polimer lain. Metode ini memungkinkan untuk mendapatkan antibodi yang sangat murni dalam jumlah besar. Proses mengisolasi antibodi menggunakan imunosorben meliputi tiga tahap:

1) ekstraksi antibodi dari serum imun;

2) mencuci imunosorben dari protein nonspesifik;

3) pembelahan antibodi dari imunosorben yang dicuci (biasanya larutan buffer dengan nilai pH rendah). Selain metode ini, metode lain untuk memurnikan antibodi juga diketahui. Mereka dapat dibagi menjadi dua kelompok: spesifik dan non-spesifik. Yang pertama didasarkan pada disosiasi antibodi dari kompleks antigen-antibodi yang tidak larut (endapan, aglutinat). Itu dilakukan oleh berbagai zat; metode luas pencernaan enzimatik antigen atau toksin flokulasi - antitoksin amilase, tripsin, pepsin. Elusi termal juga digunakan pada t ° 37-56 °.

Metode pemurnian antibodi non-spesifik didasarkan pada isolasi gamma globulin: elektroforesis gel, kromatografi pada resin penukar ion, fraksinasi dengan filtrasi gel melalui Sephadex. Metode pengendapan dengan natrium sulfat atau amonium dikenal luas. Metode ini berguna dalam kasus konsentrasi antibodi serum yang tinggi, seperti hiperimunisasi.

Filtrasi gel melalui Sephadex, serta penggunaan resin penukar ion, memungkinkan untuk memisahkan antibodi berdasarkan ukuran molekulnya.

Penggunaan antibodi

Antibodi, terutama gamma globulin, digunakan untuk mengobati dan mencegah difteri, campak, tetanus, gangren gas, antraks, leptospirosis, terhadap stafilokokus, patogen rabies, influenza, dll. Serum diagnostik yang disiapkan dan dimurnikan secara khusus digunakan dalam identifikasi patogen secara serologis (lihat .Identifikasi mikroba). Ditemukan bahwa pneumokokus, stafilokokus, salmonella, bakteriofag, dll., Dengan menyerap antibodi yang sesuai, menempel pada trombosit, eritrosit, dan partikel asing lainnya. Fenomena ini disebut adhesi imun. Ditunjukkan bahwa reseptor protein trombosit dan eritrosit, yang dihancurkan oleh tripsin, papain dan formalin, berperan dalam mekanisme fenomena ini. Respons adhesi imun bergantung pada suhu. Hal ini diperhitungkan oleh adhesi antigen sel atau oleh hemaglutinasi yang disebabkan oleh antigen terlarut dengan adanya antibodi dan komplemen. Reaksi ini sangat sensitif dan dapat digunakan baik untuk penentuan komplemen maupun jumlah antibodi yang sangat kecil (0,005-0,01 g nitrogen). Adhesi imun meningkatkan fagositosis oleh leukosit.

Teori modern pembentukan antibodi

Ada teori instruktif pembentukan antibodi, menurut antigen yang dipotong secara langsung atau tidak langsung berpartisipasi dalam pembentukan imunoglobulin spesifik, dan teori yang menyarankan pembentukan antibodi yang sudah ada secara genetik untuk semua antigen atau sel yang mungkin mensintesis antibodi ini. Ini termasuk teori seleksi dan teori represi - derepresi, yang memungkinkan satu sel untuk mensintesis antibodi apapun. Teori juga diusulkan yang berusaha memahami proses respons imunologis pada tingkat seluruh organisme, dengan mempertimbangkan interaksi berbagai sel dan gagasan yang diterima secara umum tentang sintesis protein dalam tubuh.

Teori matriks langsung Gauwitz-Pauling bermuara pada fakta bahwa antigen, memasuki sel yang menghasilkan antibodi, memainkan peran matriks yang mempengaruhi pembentukan molekul imunoglobulin dari rantai peptida, yang sintesisnya berlangsung tanpa partisipasi antigen. "Intervensi" antigen hanya terjadi pada fase kedua pembentukan molekul protein - fase memutar rantai peptida. Antigen mengubah asam N-amino terminal antibodi masa depan (imunoglobulin atau rantai peptida individunya) sehingga mereka menjadi komplementer dengan penentu antigen dan dengan mudah mengikatnya. Antibodi yang terbentuk dengan cara ini dipisahkan dari antigen, memasuki aliran darah, dan antigen yang dilepaskan mengambil bagian dalam pembentukan molekul antibodi baru. Teori ini telah menimbulkan sejumlah keberatan serius. Itu tidak bisa menjelaskan pembentukan toleransi imunologis; jumlah superior antibodi yang diproduksi oleh sel per unit waktu untuk jumlah molekul antigen yang tersedia di dalamnya berkali-kali lebih kecil; durasi produksi antibodi oleh tubuh, dihitung dalam tahun atau sepanjang hidup, dibandingkan dengan periode yang jauh lebih singkat dari pelestarian antigen dalam sel, dll. fragmen dalam sel yang mensintesis antibodi tidak dapat sepenuhnya dikecualikan. Baru-baru ini, Gaurowitz (F. Haurowitz, 1965) mengusulkan konsep baru yang menurutnya antigen tidak hanya mengubah sekunder, tetapi juga struktur primer imunoglobulin.

Teori matriks Burnet - Fenner tidak langsung mendapatkan ketenaran pada tahun 1949. Penulisnya percaya bahwa makromolekul antigen dan, kemungkinan besar, penentunya menembus inti sel tipe germinal dan menyebabkan perubahan yang tetap secara turun temurun di dalamnya, yang hasilnya adalah pembentukan antibodi terhadap antigen ini. Sebuah analogi diterima antara proses yang dijelaskan dan transduksi pada bakteri. Kualitas baru pembentukan globulin imun yang diperoleh sel diteruskan ke keturunan sel dalam generasi yang tak terhitung jumlahnya. Namun, pertanyaan tentang peran antigen dalam proses yang dijelaskan ternyata kontroversial.

Keadaan inilah yang menjadi alasan munculnya teori seleksi alam Erne (K. Jerne, 1955).

teori seleksi alam Erne. Menurut teori ini, antigen bukanlah matriks untuk sintesis antibodi dan tidak menyebabkan perubahan genetik pada sel penghasil antibodi. Perannya direduksi menjadi pemilihan antibodi "normal" yang tersedia yang muncul secara spontan terhadap berbagai antigen. Tampaknya terjadi seperti ini: antigen, setelah memasuki tubuh, menemukan antibodi yang sesuai, bergabung dengannya; kompleks antigen-antibodi yang dihasilkan diserap oleh sel-sel yang memproduksi antibodi, dan yang terakhir dirangsang untuk memproduksi antibodi jenis ini.

Teori seleksi klonal Burnet (F. Burnet) adalah pengembangan lebih lanjut dari gagasan Erne tentang seleksi, tetapi bukan tentang antibodi, tetapi tentang sel yang menghasilkan antibodi. Burnet percaya bahwa sebagai hasil dari proses umum diferensiasi pada periode embrionik dan pascakelahiran, banyak klon sel limfoid atau sel yang kompeten secara imunologis terbentuk dari sel mesenkim, yang mampu bereaksi dengan berbagai antigen atau penentunya dan menghasilkan antibodi - imunoglobulin. Sifat respon sel limfoid terhadap antigen pada periode embrionik dan postnatal berbeda. Embrio tidak menghasilkan globulin sama sekali, atau mensintesisnya sedikit. Namun, diasumsikan bahwa klon selnya yang mampu bereaksi dengan determinan antigenik dari proteinnya sendiri bereaksi dengan mereka dan sebagai akibat dari reaksi ini dihancurkan. Jadi, kemungkinan besar sel-sel yang membentuk anti-A-aglutinin pada orang dengan golongan darah A dan anti-B-aglutinin pada orang dengan golongan darah B mati. Jika embrio disuntik dengan antigen apa pun, itu juga akan menghancurkan klon yang sesuai. dan bayi baru lahir sepanjang kehidupan selanjutnya secara teoritis akan toleran terhadap antigen ini. Proses penghancuran semua klon sel ke protein embrio sendiri berakhir pada saat kelahirannya atau pelepasannya dari telur. Sekarang bayi yang baru lahir hanya memiliki "miliknya sendiri", dan dia mengenali "asing" apa pun yang telah memasuki tubuhnya. Burnet juga mengakui pelestarian klon sel "terlarang" yang mampu bereaksi dengan autoantigen organ yang diisolasi dari sel yang menghasilkan antibodi selama perkembangan. Pengakuan "asing" disediakan oleh klon sel mesenkim yang tersisa, pada permukaannya terdapat antideterminan yang sesuai (reseptor, antibodi seluler), yang melengkapi penentu antigen "asing". Sifat reseptor ditentukan secara genetik, yaitu mereka dikodekan dalam kromosom dan tidak dimasukkan ke dalam sel bersama dengan antigen. Kehadiran reseptor siap pakai pasti mengarah pada reaksi klon sel tertentu dengan antigen tertentu, yang sekarang menghasilkan dua proses: pembentukan antibodi spesifik - imunoglobulin dan penggandaan sel klon ini. Burnet mengakui bahwa sel mesenkim yang telah menerima stimulasi antigenik menimbulkan populasi sel anak dalam urutan mitosis. Jika sel seperti itu telah menetap di medula kelenjar getah bening, itu menimbulkan pembentukan sel plasma, ketika mengendap di folikel limfatik - limfosit, di sumsum tulang - eosinofil. Sel anak rentan terhadap mutasi ireversibel somatik. Ketika dihitung untuk seluruh organisme, jumlah sel yang bermutasi per hari dapat mencapai 100.000 atau 10 juta, dan oleh karena itu, mutasi akan menyediakan klon sel untuk antigen apa pun. Teori Burnet membangkitkan minat besar di antara para peneliti dan sejumlah besar eksperimen verifikasi. Konfirmasi paling penting dari teori ini adalah bukti adanya reseptor mirip antibodi yang bersifat imunoglobulin pada prekursor sel penghasil antibodi (limfosit asal sumsum tulang) dan adanya mekanisme eksklusi intercistronic dalam sel penghasil antibodi. dalam kaitannya dengan antibodi dari berbagai spesifisitas.

Teori represi dan derepresi dirumuskan oleh Szilard(L. Szilard) pada tahun 1960. Menurut teori ini, setiap sel yang menghasilkan antibodi berpotensi mensintesis antibodi apa pun terhadap antigen apa pun, tetapi proses ini dihambat oleh represor enzim yang terlibat dalam sintesis imunoglobulin. Pada gilirannya, pembentukan represor dapat dihambat oleh pengaruh antigen. Szilard percaya bahwa pembentukan antibodi dikendalikan oleh gen khusus yang gagal. Jumlahnya mencapai 10.000 untuk setiap set kromosom (haploid).

Lederberg(J. Lederberg) percaya bahwa dalam gen yang bertanggung jawab untuk sintesis globulin, ada daerah yang mengontrol pembentukan pusat aktif antibodi. Biasanya, fungsi situs ini dihambat, dan oleh karena itu sintesis globulin normal terjadi. Di bawah pengaruh antigen, dan juga, mungkin, di bawah aksi beberapa hormon, penghambatan dan stimulasi aktivitas daerah gen yang bertanggung jawab untuk pembentukan pusat aktif antibodi terjadi, dan sel mulai mensintesis globulin imun.

Berdasarkan H.N. Zhukova-Verezhnikova(1972), prekursor evolusioner antibodi adalah enzim pelindung yang serupa dengan yang muncul pada bakteri dengan resistensi antibiotik yang didapat. Seperti antibodi, enzim terdiri dari bagian aktif (dalam kaitannya dengan substrat) dan bagian pasif dari molekul. Karena ekonominya, mekanisme "satu enzim - satu substrat" ​​digantikan oleh mekanisme "molekul tunggal dengan bagian variabel", yaitu antibodi dengan pusat aktif variabel. Informasi tentang produksi antibodi diwujudkan dalam zona "gen cadangan", atau di "zona redundansi" pada DNA. Redundansi semacam itu, tampaknya, dapat dilokalisasi dalam DNA nuklir atau plasmid, yang menyimpan "informasi evolusioner ... yang memainkan peran mekanisme internal yang" secara kasar "mengendalikan variabilitas herediter." Hipotesis ini mengandung komponen instruktif, tetapi tidak sepenuhnya instruktif.

P.F.Zdrodovsky memberikan antigen peran derepresor gen tertentu yang mengontrol sintesis antibodi komplementer. Pada saat yang sama, antigen, seperti yang diakui Zdrodovsky sesuai dengan teori Selye, mengiritasi adenohipofisis, menghasilkan produksi hormon somatotropik (STH) dan adrenokortikotropik (ACTH). STH merangsang reaksi plasmasitik dan pembentukan antibodi dari organ limfoid, yang pada gilirannya dirangsang oleh antigen, dan ACTH, yang bekerja pada korteks adrenal, menyebabkannya melepaskan kortison. Yang terakhir ini dalam tubuh kekebalan menghambat reaksi plasmasitik organ limfoid dan sintesis antibodi oleh sel. Semua ketentuan ini telah dikonfirmasi secara eksperimental.

Tindakan sistem kelenjar pituitari-adrenal pada produksi antibodi hanya dapat dideteksi pada organisme yang sebelumnya diimunisasi. Sistem inilah yang mengatur reaksi serologis anamnestik sebagai respons terhadap masuknya berbagai iritasi nonspesifik ke dalam tubuh.

Studi mendalam tentang perubahan seluler dalam proses respons imunologis dan akumulasi sejumlah besar fakta baru memperkuat posisi di mana respons imunologis dilakukan hanya sebagai hasil dari interaksi kooperatif sel-sel tertentu. Sesuai dengan ini, beberapa hipotesis telah diajukan.

1. Teori kerjasama dua sel. Banyak fakta telah terakumulasi yang menunjukkan bahwa respons imunologis dalam tubuh dilakukan dalam kondisi interaksi berbagai jenis sel. Ada bukti bahwa makrofag adalah yang pertama mengasimilasi dan memodifikasi antigen, tetapi kemudian "menginstruksikan" sel-sel limfoid untuk mensintesis antibodi. Pada saat yang sama, ditunjukkan bahwa ada kerja sama antara limfosit dari subpopulasi yang berbeda: antara limfosit-T (tergantung timus, antine-reaktif, yang berasal dari kelenjar timus) dan sel-B (tidak bergantung pada timus, prekursor antibodi). -pembentuk sel, limfosit sumsum tulang).

2. Teori kerjasama tiga sel. Menurut pandangan Roitt (I. Roitt) dkk (1969), antigen ditangkap dan diproses oleh makrofag. Antigen ini merangsang limfosit antigen-reaktif, yang mengalami transformasi menjadi sel blastoid, memberikan hipersensitivitas tipe lambat dan berubah menjadi sel memori imunologis yang berumur panjang. Sel-sel ini bekerja sama dengan sel progenitor penghasil antibodi, yang pada gilirannya berdiferensiasi, berproliferasi menjadi sel penghasil antibodi. Menurut Richter (M. Richter, 1969), sebagian besar antigen memiliki afinitas yang lemah terhadap sel pembentuk antibodi, oleh karena itu, interaksi proses berikut diperlukan untuk produksi antibodi: antigen + makrofag - antigen yang diproses + sel antigen-reaktif - antigen teraktivasi + prekursor sel pembentuk antibodi - antibodi. Dalam kasus afinitas antigen yang tinggi, prosesnya akan terlihat seperti ini: antigen + prekursor sel pembentuk antibodi - antibodi. Diasumsikan bahwa dalam kondisi stimulasi berulang dengan antigen, antigen secara langsung bersentuhan dengan sel pembentuk antibodi atau sel memori imunologis. Posisi ini dikonfirmasi oleh radioresistensi yang lebih tinggi dari respons imunologis berulang daripada yang utama, yang dijelaskan oleh resistensi berbeda dari sel-sel yang terlibat dalam respons imunologis. Mendalilkan perlunya kerjasama tiga sel dalam antitelogenesis, RV Petrov (1969, 1970) percaya bahwa sintesis antibodi akan terjadi hanya jika sel induk (prekursor sel pembentuk antibodi) secara bersamaan menerima antigen yang diproses dari makrofag, dan penginduksi imunopoiesis dari sel antigen-reaktif, terbentuk setelah stimulasi (sel antigen-reaktif) dengan antigen. Jika sel punca hanya bersentuhan dengan antigen yang diproses oleh makrofag, maka toleransi imunologis tercipta (lihat Toleransi imunologis). Jika ada kontak sel induk hanya dengan sel antigen-reaktif, maka sintesis imunoglobulin nonspesifik terjadi. Diasumsikan bahwa mekanisme ini mendasari inaktivasi sel punca non-syngeneic oleh limfosit, karena penginduksi imunopoiesis, yang memasuki sel punca alogenik, adalah antimetabolit untuknya (sel syngeneic dengan genom identik, sel alogenik - dari sel yang sama). jenis, tetapi dengan komposisi genetik yang berbeda) ...

Antibodi alergi

Antibodi alergi adalah imunoglobulin spesifik yang dibentuk oleh alergen pada manusia dan hewan. Ini mengacu pada antibodi yang beredar dalam darah jika terjadi reaksi alergi langsung. Ada tiga jenis utama antibodi alergi: sensitisasi kulit, atau reagin; memblokir dan hemaglutinasi. Sifat biologis, kimia, dan fisikokimia antibodi alergi manusia adalah khas ( tab.).

Sifat-sifat ini sangat berbeda dari sifat presipitasi, antibodi pengikat komplemen, aglutinin, dan lain-lain yang dijelaskan dalam imunologi.

Reagin biasanya digunakan untuk menunjukkan antibodi manusia yang peka terhadap kulit yang homolog. Ini adalah jenis antibodi alergi manusia yang paling penting, properti utamanya adalah kemampuan untuk melakukan reaksi transfer pasif hipersensitivitas ke kulit penerima yang sehat (lihat reaksi Prausnitz-Küstner). Reagin memiliki sejumlah sifat karakteristik yang membedakannya dari antibodi imun yang dipelajari dengan baik. Namun, banyak pertanyaan mengenai sifat-sifat reagin dan sifat imunologisnya masih belum terselesaikan. Secara khusus, pertanyaan tentang homogenitas atau heterogenitas reagin dalam arti milik mereka dalam kelas imunoglobulin tertentu belum terselesaikan.

Antibodi penghambat muncul pada pasien dengan pollinosis dalam proses terapi hiposensitisasi spesifik terhadap antigen yang digunakan untuk hiposensitisasi. Sifat-sifat antibodi jenis ini mirip dengan antibodi pencetus.

Antibodi hemaglutinasi biasanya dipahami sebagai antibodi serum manusia dan hewan yang mampu secara khusus mengaglutinasi eritrosit yang terkait dengan alergen serbuk sari (reaksi hemaglutinasi tidak langsung atau pasif). Pengikatan permukaan eritrosit dengan alergen serbuk sari dilakukan dengan berbagai cara, misalnya menggunakan tanin, formalin, benzidin diazotisasi ganda. Antibodi hemaglutinasi dapat dideteksi pada orang dengan sensitivitas yang meningkat terhadap serbuk sari tanaman, baik sebelum dan sesudah terapi hiposensitisasi spesifik. Selama terapi ini, transformasi reaksi negatif menjadi positif atau peningkatan titer reaksi hemaglutinasi terjadi. Antibodi hemaglutinasi memiliki kemampuan untuk menyerap lebih cepat pada eritrosit yang diberi alergen serbuk sari, terutama beberapa fraksinya. Imunosorben menghilangkan antibodi hemaglutinasi lebih cepat daripada reagin. Aktivitas hemaglutinasi dikaitkan sampai batas tertentu dengan antibodi yang menyebabkan sensitisasi kulit, tetapi peran antibodi yang menyebabkan sensitisasi kulit dalam hemaglutinasi tampaknya tidak signifikan, karena tidak ada korelasi antara antibodi sensitisasi kulit dan antibodi hemaglutinasi. Di sisi lain, ada korelasi antara antibodi hemaglutinasi dan penghambatan baik pada individu dengan alergi serbuk sari tanaman maupun pada individu sehat yang diimunisasi dengan serbuk sari tanaman. Kedua jenis antibodi ini memiliki banyak sifat yang sama. Dalam proses terapi hiposensitisasi spesifik, tingkat antibodi yang satu dan yang lain meningkat. Antibodi hemaglutinasi terhadap penisilin tidak identik dengan antibodi sensitisasi kulit. Alasan utama pembentukan antibodi hemaglutinasi adalah terapi penisilin. Rupanya, antibodi hemaglutinasi harus dikaitkan dengan kelompok antibodi yang disebut oleh beberapa penulis sebagai "antibodi saksi".

Pada tahun 1962 W. Shelley mengusulkan tes diagnostik khusus berdasarkan apa yang disebut degranulasi leukosit darah kelinci basofilik di bawah aksi reaksi alergen dengan antibodi spesifik. Namun, sifat antibodi yang berperan dalam reaksi ini, dan hubungannya dengan reagin yang bersirkulasi, tidak dipahami dengan baik, meskipun ada data tentang korelasi jenis antibodi ini dengan tingkat reagin pada pasien dengan hay fever.

Menetapkan rasio alergen dan serum uji yang optimal sangat penting dalam hal praktis, terutama dalam studi dengan jenis alergen, informasi tentang yang belum terkandung dalam literatur yang relevan.

Antibodi alergi hewan termasuk jenis antibodi berikut: 1) antibodi pada anafilaksis eksperimental; 2) antibodi untuk penyakit alergi spontan pada hewan; 3) antibodi yang berperan dalam perkembangan reaksi Arthus (tipe presipitasi). Dalam anafilaksis eksperimental, baik umum maupun lokal, jenis antibodi anafilaksis khusus ditemukan dalam darah hewan, yang memiliki sifat sensitif secara pasif pada kulit hewan dari spesies yang sama.

Telah ditunjukkan bahwa sensitisasi anafilaksis marmut terhadap alergen serbuk sari rumput timothy disertai dengan sirkulasi antibodi sensitisasi kulit dalam darah.Badan sensitisasi kulit ini memiliki kemampuan untuk melakukan sensitisasi kulit pasif homolog in vivo. Bersamaan dengan antibodi sensitisasi kulit homolog ini, selama sensitisasi umum marmot terhadap alergen serbuk sari rumput timothy, antibodi bersirkulasi dalam darah, yang dideteksi oleh reaksi hemaglutinasi pasif dengan bis-diazotized benzidine. Antibodi sensitisasi kulit yang melakukan transfer pasif homolog dan berkorelasi positif dengan indeks anafilaksis disebut kelompok antibodi anafilaksis homolog, atau antibodi homositotropik. Menggunakan istilah "antibodi anafilaksis", penulis mengaitkannya dengan peran utama dalam reaksi anafilaksis. Studi mulai muncul mengkonfirmasikan adanya antibodi homocytotropic terhadap antigen protein dan konjugat pada berbagai jenis hewan percobaan. Sejumlah penulis membedakan tiga jenis antibodi yang terlibat dalam reaksi alergi tipe langsung. Ini adalah antibodi yang terkait dengan jenis baru imunoglobulin (IgE) pada manusia dan antibodi serupa pada monyet, anjing, kelinci, tikus, tikus. Jenis antibodi yang kedua adalah antibodi jenis kelinci percobaan yang dapat difiksasi pada sel mast dan jaringan isologis. Mereka berbeda dalam sejumlah properti, khususnya, mereka lebih stabil secara termal. Dipercayai bahwa antibodi tipe IgG dapat menjadi tipe kedua dari antibodi anafilaksis pada manusia. Jenis ketiga adalah antibodi yang membuat peka jaringan heterolog, misalnya, pada marmut termasuk kelas 2. Pada manusia, hanya antibodi tipe IgG yang memiliki kemampuan untuk mensensitisasi kulit kelinci percobaan.

Pada penyakit hewan, antibodi alergi dijelaskan yang terbentuk selama reaksi alergi spontan. Antibodi ini bersifat termolabil dan memiliki sifat sensitisasi kulit.

Antibodi yang tidak lengkap dalam ilmu forensik digunakan dalam penentuan antigen dari sejumlah sistem isoserologis (lihat Golongan darah) untuk menetapkan kepemilikan darah pada orang tertentu dalam kasus tindak pidana (pembunuhan, kejahatan seksual, kecelakaan lalu lintas, kerusakan tubuh, dll.), serta dalam pemeriksaan paternitas dan maternitas yang kontroversial. Tidak seperti antibodi lengkap, mereka tidak mengaglutinasi sel darah merah dalam media garam. Di antara mereka, antibodi dari dua jenis dibedakan. Yang pertama adalah aglutinoid. Antibodi ini mampu menyebabkan adhesi sel darah merah dalam protein atau lingkungan makromolekul. Jenis antibodi kedua adalah kriptaglutinoid, yang bereaksi dalam uji Coombs tidak langsung dengan serum antigammaglobulin.

Untuk bekerja dengan antibodi yang tidak lengkap, sejumlah metode telah diusulkan, dibagi menjadi tiga kelompok utama.

1. Metode konglutinasi. Perlu dicatat bahwa antibodi yang tidak lengkap mampu menyebabkan aglutinasi eritrosit dalam lingkungan protein atau makromolekul. Sebagai media, serum darah kelompok AB (tidak mengandung antibodi), albumin sapi, dekstran, biogel - terutama gelatin murni, disesuaikan dengan pH netral dengan larutan buffer, dll. (lihat.Konglutinasi).

2. Metode enzimatik. Antibodi yang tidak lengkap dapat menyebabkan aglutinasi eritrosit yang sebelumnya telah diobati dengan beberapa enzim. Untuk pemrosesan seperti itu, trypsin, ficin, papain, ekstrak dari ragi roti, prothelin, bromelin, dll. digunakan.

3. Uji Coombs dengan serum antiglobulin (lihat. Reaksi Coombs).

Antibodi tidak lengkap yang terkait dengan aglutinoid dapat memberikan efeknya pada ketiga kelompok metode. Antibodi yang terkait dengan kriptaglutinoid tidak dapat mengaglutinasi eritrosit tidak hanya dalam salin, tetapi juga dalam media makromolekul, dan juga memblokirnya di media makromolekul. Antibodi ini dibuka hanya dalam uji Coombs tidak langsung, dengan bantuan yang tidak hanya membuka antibodi yang terkait dengan kriptaglutinoid, tetapi juga antibodi yang merupakan aglutinoid.

Antibodi monoklonal

Dari Bahan Pelengkap, Volume 29

Metode klasik untuk produksi antibodi untuk tujuan diagnostik dan penelitian adalah untuk mengimunisasi hewan dengan antigen tertentu dan kemudian mendapatkan serum imun yang mengandung antibodi dengan spesifisitas yang diperlukan. Metode ini memiliki sejumlah kelemahan yang terkait terutama dengan fakta bahwa serum imun mencakup populasi antibodi yang heterogen dan heterogen yang berbeda dalam aktivitas, afinitas (afinitas terhadap antigen) dan aksi biologis. Serum imun biasa mengandung campuran antibodi spesifik untuk antigen tertentu dan molekul protein yang mengontaminasinya. Jenis reagen imunologi baru adalah antibodi monoklonal yang diperoleh dengan menggunakan klon sel hibrida - hibridoma (lihat). Keuntungan yang tidak diragukan dari antibodi monoklonal adalah standar yang telah ditentukan secara genetik, reproduktifitas yang tidak terbatas, sensitivitas dan spesifisitas yang tinggi. Hibridoma pertama diisolasi pada awal 70-an abad ke-20, namun, perkembangan nyata dari teknologi yang efektif untuk membuat antibodi monoklonal dikaitkan dengan penelitian G. Kohler dan S. Milstein, yang hasilnya diterbitkan pada tahun 1975- 1976. Dalam dekade berikutnya, arah baru dalam rekayasa sel yang terkait dengan produksi antibodi monoklonal dikembangkan lebih lanjut.

Hibridoma terbentuk ketika limfosit hewan hiperimunisasi bergabung dengan sel yang ditransplantasikan oleh plasmasit dari berbagai asal. Hibridoma mewarisi dari salah satu orang tua kemampuan untuk menghasilkan imunoglobulin spesifik, dan dari yang lain, kemampuan untuk berkembang biak tanpa batas. Populasi kloning sel hibrida dapat menghasilkan imunoglobulin homogen secara genetik dengan spesifisitas tertentu - antibodi monoklonal - untuk waktu yang lama. Yang paling banyak digunakan adalah antibodi monoklonal yang dihasilkan oleh hibridoma yang diperoleh dengan menggunakan garis sel murine unik MOPC 21 (R3).

Masalah yang sulit dipecahkan dari teknologi antibodi monoklonal termasuk kerumitan dan kesulitan untuk mendapatkan klon hibrida yang stabil dan sangat produktif yang menghasilkan imunoglobulin monospesifik; kesulitan mendapatkan hibridoma yang menghasilkan antibodi monoklonal terhadap antigen lemah, tidak mampu menginduksi pembentukan limfosit B terstimulasi dalam jumlah yang cukup; tidak adanya beberapa sifat serum imun dalam antibodi monoklonal, misalnya, kemampuan untuk membentuk endapan dengan kompleks antibodi dan antigen lain, yang menjadi dasar banyak sistem uji diagnostik; frekuensi rendah fusi limfosit penghasil antibodi dengan sel myeloma dan stabilitas terbatas hibridoma dalam kultur massa; stabilitas yang rendah selama penyimpanan dan peningkatan sensitivitas sediaan antibodi monoklonal terhadap perubahan pH, suhu inkubasi, serta terhadap pembekuan, pencairan, dan paparan faktor kimia; kesulitan mendapatkan hibridoma atau produsen antibodi monoklonal manusia yang dapat ditransplantasikan.

Hampir semua sel dalam populasi kloning hibridoma menghasilkan antibodi monoklonal dari kelas dan subkelas imunoglobulin yang sama. Antibodi monoklonal dapat dimodifikasi menggunakan teknik rekayasa kekebalan seluler. Dengan demikian, adalah mungkin untuk mendapatkan "trioma" dan "quadromas" yang memproduksi antibodi monoklonal dengan spesifisitas ganda yang ditentukan, untuk mengubah produksi IgM sitotoksik pentamerik menjadi produksi IgM non-sitotoksik pentamerik, IgM non-sitotoksik monomer atau IgM dengan afinitas yang berkurang , serta untuk mengganti (sambil mempertahankan spesifisitas antigenik) sekresi IgM untuk sekresi IgD, dan sekresi IgGl untuk sekresi IgG2a, IgG2b atau IgA.

Genom tikus menyediakan sintesis lebih dari 1 * 10 7 varian antibodi yang berbeda yang secara khusus berinteraksi dengan epitop (penentu antigenik) protein, karbohidrat, atau antigen lipid yang ada dalam sel atau mikroorganisme. Pembentukan ribuan antibodi yang berbeda untuk satu antigen, berbeda dalam spesifisitas dan afinitas, adalah mungkin; misalnya, imunisasi dengan sel manusia yang homogen menginduksi hingga 50.000 antibodi yang berbeda. Penggunaan hibridoma memungkinkan untuk memilih hampir semua varian antibodi monoklonal yang dapat diinduksi terhadap antigen tertentu dalam tubuh hewan percobaan.

Variasi antibodi monoklonal yang diperoleh terhadap protein (antigen) yang sama memerlukan penentuan spesifisitas yang lebih baik. Karakterisasi dan pemilihan imunoglobulin dengan sifat-sifat yang diperlukan di antara berbagai jenis antibodi monoklonal yang berinteraksi dengan antigen yang diteliti sering kali berubah menjadi pekerjaan eksperimental yang lebih melelahkan daripada memperoleh antibodi monoklonal. Studi-studi ini termasuk membagi satu set antibodi ke dalam kelompok-kelompok khusus untuk epitop tertentu, diikuti dengan seleksi di setiap kelompok varian optimal dalam hal afinitas, stabilitas, dan parameter lainnya. Untuk menentukan spesifisitas epitop, metode uji imunosorben terkait-enzim kompetitif paling sering digunakan.

Diperkirakan bahwa urutan utama dari 4 asam amino (ukuran epitop tipikal) dapat terjadi hingga 15 kali dalam urutan asam amino dari sebuah molekul protein. Namun, reaksi silang dengan antibodi monoklonal diamati pada frekuensi yang jauh lebih rendah daripada yang diharapkan berdasarkan perhitungan ini. Ini terjadi karena tidak semua daerah ini diekspresikan pada permukaan molekul protein dan dikenali oleh antibodi. Selain itu, antibodi monoklonal hanya mendeteksi urutan asam amino dalam konformasi tertentu. Juga harus diperhitungkan bahwa urutan asam amino dalam molekul protein tidak terdistribusi rata-rata secara statistik, dan situs pengikatan antibodi jauh lebih besar daripada epitop minimum yang mengandung 4 asam amino.

Penggunaan antibodi monoklonal telah membuka kemungkinan yang sebelumnya tidak dapat diakses untuk mempelajari mekanisme aktivitas fungsional imunoglobulin. Untuk pertama kalinya, dengan menggunakan antibodi monoklonal, dimungkinkan untuk mengidentifikasi perbedaan antigenik pada protein yang sebelumnya tidak dapat dibedakan secara serologis. Perbedaan subtipe dan strain baru antara virus dan bakteri ditemukan, antigen seluler baru ditemukan. Dengan bantuan antibodi monoklonal, ikatan antigenik antar struktur terdeteksi, yang keberadaannya tidak dapat dibuktikan secara andal menggunakan serum poliklonal (kekebalan konvensional). Penggunaan antibodi monoklonal memungkinkan untuk mengidentifikasi determinan antigenik konservatif virus dan bakteri dengan spesifisitas kelompok yang luas, serta epitop spesifik strain yang sangat bervariasi dan bervariasi.

Yang paling penting adalah deteksi determinan antigenik menggunakan antibodi monoklonal yang menginduksi produksi antibodi pelindung dan penetralisir terhadap patogen penyakit menular, yang penting untuk pembuatan obat terapeutik dan profilaksis. Interaksi antibodi monoklonal dengan epitop yang sesuai dapat menyebabkan munculnya hambatan sterik (spasial) pada manifestasi aktivitas fungsional molekul protein, serta perubahan alosterik yang mengubah konformasi situs aktif molekul dan blok. aktivitas biologis protein.

Hanya dengan bantuan antibodi monoklonal dimungkinkan untuk menyelidiki mekanisme kerja sama imunoglobulin, potensiasi timbal balik atau penghambatan timbal balik antibodi yang diarahkan ke epitop berbeda dari protein yang sama.

Untuk produksi antibodi monoklonal dalam jumlah besar, tumor asites pada tikus lebih sering digunakan. Preparat antibodi monoklonal yang lebih murni dapat diperoleh pada media bebas serum dalam kultur suspensi yang dapat difermentasi atau dalam sistem dialisis, dalam kultur mikroenkapsulasi dan perangkat seperti kultur kapiler. Untuk mendapatkan 1 g antibodi monoklonal, diperlukan sekitar 0,5 L cairan asites atau 30 L cairan kultur yang diinkubasi dalam fermentor dengan sel hibridoma spesifik. Dalam lingkungan produksi, sejumlah besar antibodi monoklonal diproduksi. Biaya yang signifikan untuk produksi antibodi monoklonal dibenarkan oleh efisiensi tinggi pemurnian protein pada antibodi monoklonal amobil, dan faktor pemurnian protein dalam prosedur kromatografi afinitas satu langkah mencapai beberapa ribu. Kromatografi afinitas berdasarkan antibodi monoklonal digunakan dalam pemurnian hormon pertumbuhan, insulin, interferon, interleukin yang diproduksi oleh galur bakteri, ragi, atau sel eukariotik yang direkayasa secara genetik.

Penggunaan antibodi monoklonal dalam kit diagnostik berkembang pesat. Pada tahun 1984, sekitar 60 sistem uji diagnostik yang disiapkan menggunakan antibodi monoklonal direkomendasikan untuk uji klinis di Amerika Serikat. Tempat utama di antara mereka ditempati oleh sistem tes untuk diagnosis dini kehamilan, penentuan kandungan hormon, vitamin, obat-obatan dalam darah, diagnosa laboratorium penyakit menular.

Kriteria pemilihan antibodi monoklonal untuk digunakan sebagai reagen diagnostik telah dirumuskan. Ini termasuk afinitas tinggi untuk antigen, yang memastikan pengikatan pada konsentrasi antigen rendah, serta persaingan efektif dengan antibodi inang yang telah terikat pada antigen dalam sampel uji; menargetkan situs antigenik, biasanya tidak dikenali oleh antibodi organisme inang dan oleh karena itu tidak ditutupi oleh antibodi ini; menargetkan terhadap determinan antigenik berulang dari struktur permukaan antigen yang didiagnosis; polivalensi, memberikan aktivitas IgM yang lebih tinggi dibandingkan dengan IgG.

Antibodi monoklonal dapat digunakan sebagai obat diagnostik untuk penentuan hormon dan obat-obatan, senyawa toksik, penanda tumor ganas, untuk klasifikasi dan penghitungan leukosit, untuk penentuan golongan darah yang lebih akurat dan cepat, untuk deteksi antigen virus, bakteri, protozoa, untuk diagnosis penyakit autoimun , deteksi autoantibodi, faktor rheumatoid, penentuan kelas imunoglobulin dalam serum darah.

Antibodi monoklonal memungkinkan untuk berhasil membedakan struktur permukaan limfosit dan untuk mengidentifikasi dengan akurasi tinggi subpoiulasi utama limfosit, mengklasifikasikan sel leukemia dan limfoma manusia ke dalam keluarga. Reagen baru berdasarkan antibodi monoklonal memfasilitasi penentuan B-limfosit dan T-limfosit, subkelas T-limfosit, menjadikannya salah satu langkah paling sederhana untuk menghitung formula darah. Dengan bantuan antibodi monoklonal, satu atau beberapa subpopulasi limfosit dapat dihilangkan secara selektif, mematikan fungsi yang sesuai dari sistem kekebalan seluler.

Biasanya, persiapan diagnostik berdasarkan antibodi monoklonal mengandung imunoglobulin berlabel yodium radioaktif, peroksidase atau enzim lain yang digunakan dalam immunoassay enzim, serta fluorokrom, seperti fluorescein isothiocyanate, yang digunakan dalam metode imunofluoresensi. Spesifisitas antibodi monoklonal yang tinggi memiliki nilai khusus ketika membuat persiapan diagnostik yang lebih baik, meningkatkan sensitivitas dan spesifisitas radioimmuno logis, enzim immunoassay, metode analisis serologis imunofluoresen, dan pengetikan antigen.

Penggunaan terapeutik antibodi monoklonal dapat efektif bila diperlukan untuk menetralkan racun dari berbagai asal, serta racun yang aktif secara antigenik, untuk mencapai imunosupresi selama transplantasi organ, untuk menginduksi sitolisis sel tumor yang bergantung pada komplemen, untuk memperbaiki komposisi T -limfosit dan imunoregulasi, untuk menetralkan bakteri yang resisten terhadap antibiotik, imunisasi pasif terhadap virus patogen.

Hambatan utama untuk penggunaan terapeutik antibodi monoklonal adalah kemungkinan mengembangkan reaksi imunologis yang merugikan terkait dengan asal heterolog imunoglobulin monoklonal. Untuk mengatasi hal tersebut, diperlukan antibodi monoklonal manusia. Studi yang berhasil ke arah ini memungkinkan untuk menggunakan antibodi monoklonal sebagai vektor untuk pengiriman target obat yang terikat secara kovalen.

Obat terapeutik sedang dikembangkan yang khusus untuk sel dan jaringan yang ditentukan secara ketat dan memiliki sitotoksisitas yang ditargetkan. Hal ini dicapai dengan mengkonjugasikan protein yang sangat beracun, misalnya, toksin difteri, dengan antibodi monoklonal yang mengenali sel target. Diarahkan oleh antibodi monoklonal, agen kemoterapi mampu secara selektif menghancurkan sel-sel tumor dalam tubuh yang membawa antigen tertentu. Antibodi monoklonal juga dapat bertindak sebagai vektor ketika dimasukkan ke dalam struktur permukaan liposom, yang memastikan pengiriman sejumlah besar obat yang terkandung dalam liposom ke organ atau sel target.

Penggunaan antibodi monoklonal yang konsisten tidak hanya akan meningkatkan kandungan informasi dari reaksi serologi konvensional, tetapi juga akan mempersiapkan munculnya pendekatan baru yang mendasar untuk mempelajari interaksi antigen dan antibodi.

SIFAT-SIFAT BERBAGAI JENIS ANTIBODI ALERGI DALAM REAKSI JENIS SEGERA [menurut A. Sehon, 1965; Stanworth (D. Stanworth), 1963, 1965]

Parameter yang diselidiki	Jenis antibodi
	sensitisasi kulit (reagin)	pemblokiran	hemaglutinasi
Prinsip deteksi antibodi	Reaksi dengan alergen di kulit	Memblokir reaksi alergen-reagin di kulit	Reaksi hemaglutinasi tidak langsung secara in vitro
Stabilitas pada t ° 50 °	tahan panas	Tahan panas	Tahan panas
Kemampuan untuk melewati plasenta	Tidak hadir		Tidak ada data
Kemampuan untuk mengendap dengan 30% amonium sulfat	Jangan mengendap	Terkepung	Sebagian mengendap, sebagian tetap dalam larutan
Kromatografi pada DEAE-Selulosa	Tersebar di beberapa faksi	Di fraksi 1	Di fraksi 1
Penyerapan oleh imunosorben	Lambat	Tidak ada data
Presipitasi alergen serbuk sari	Tidak, bahkan setelah konsentrasi antibodi	Ya, setelah konsentrasi antibodi	Aktivitas presipitasi tidak bersamaan dengan hemaglutinasi
Inaktivasi merkaptan	Sedang terjadi	Tidak terjadi	Tidak ada data
Kerusakan papain	Lambat		Tidak ada data
Konstanta sedimentasi	Lebih dari 7 (8-11) S
Sifat elektroforesis	Terutama 1-globulins	2-globulin	Sebagian besar terkait dengan 2-globulins
Kelas imunoglobulin

Bibliografi

Burnet F. Imunologi seluler, trans. dari bahasa Inggris., M., 1971; Gaurovi c F. Imunokimia dan biosintesis antibodi, trans. dari bahasa Inggris, M., 1969, bibliogr.; Dosis J. Imunohematologi, trans. dari Perancis., M., 1959; Zdrodovsky PF Masalah infeksi, kekebalan dan alergi, M., 1969, bibliogr .; Analisis imunokimia, ed. L.A. Zilber, hal. 21, M., 1968; Cabot E. dan Meyer M. Imunokimia eksperimental, trans. dari bahasa Inggris, M., 1968, bibliogr.; Nezlin R.S. Struktur biosintesis antibodi. M., 1972, bibliogr.; Hidung l G. Antibodi dan kekebalan, trans. dari bahasa Inggris, M., 1973, bibliogr.; Petrov RV Bentuk interaksi sel-sel jaringan limfoid yang berbeda secara genetik (sistem imunogenesis tiga sel), Usp. modern biol., ay.69, ay. 2, hal. 261, 1970; Uteshev BS dan Babichev VA Inhibitor biosintesis antibodi. M., 1974; Efroimson V.P. Immunogenetics, M., 1971, bibliogr.

alergi A- Ado AD Alergi, Mnogotom. Paten AS fiziol., ed. H.N. Sirotinina, t.1, hlm. 374, M., 1966, bibliogr.; Ado AD Alergi umum, hal. 127, M., 1970; Polner A. A., Vermont I. E. dan Serova T. I. Untuk pertanyaan tentang sifat imunologis reagin pada demam, dalam buku: Probl. alergi., ed. A. D. Ado dan A. A. Podkolzin, hal. 157, M., 1971; Bloch K. J. Antibodi anafilaksis mamalia termasuk manusia, Progr. alergi, v 10, hal. 84, 1967, bibliogr.; Ishizaka K.a. Ishizaka T. Pentingnya imunoglobulin E dalam hipersensitivitas reaginik, Ann. alergi, v 28, hal. 189, 1970, bibliogr.; Lichtenstein L. M., Levy D. A. a. Ishizaka K. Anafilaksis terbalik in vitro, karakteristik pelepasan histamin yang dimediasi anti-IgE, Imunologi, v. 19, hal. 831, 1970; Sehon A. H. Heterogenitas antibodi dalam serum alergi, dalam: Molec. A. dasar sel pembentukan antibodi, ed. oleh J. Sterzl, hal. 227, Praha, 1965, bibliogr.; Stanworth D. R. Mekanisme imunokimia dari reaksi hipersensitivitas tipe langsung, Clin. ex. Imunol., W.6, hal. 1, 1970, daftar pustaka.

Antibodi monoklonal- Hibridoma: tingkat baru analisis biologis, ed. RG Kenneth, dll., M., 1983; Rokhlin OV Antibodi monoklonal dalam bioteknologi dan kedokteran, dalam buku: Biotechnology, ed. A.A.Baeva, hal. 288, M., 1984; N o wi n s k i R. C. a. Hai. Antibodi monoklonal untuk diagnosis penyakit menular pada manusia, Science, v. 219, hal. 637, 1983; Ollson L. Antibodi monoklonal dalam imunobiologi klinis, Derivasi, potensi dan keterbatasan, Alergi, v. 38, hal. 145, 1983; Sinko bersaing dengan J. G. a. D r e s m a n G. R. Antibodi monoklonal hibridoma, Rev. menulari. Dis., V 5, hal. 9, 1983.

M. V. Zemskov, H. V. Zhuravleva, V. M. Zemskov; A. A. Polner (semua.); A. K. Tumanov (pengadilan); A.S. Novokhatsky (Antibodi monoklonal).

Emil von Bering

Antigen - zat yang dapat menginduksi respon imun, produksi antibodi.

Klasifikasi berdasarkan asal: hipertensi alami, hipertensi buatan; AG yang diperoleh sebagai hasil dari AG alami GM; AG sintetis.

Dalam hal komposisi kimia, ini adalah 1) protein. Minimal 8 AK. Tetapi apa pun yang kurang dari 20 AK menyebabkan respons imun dengan probabilitas yang sangat rendah. 2) karbohidrat. 3) NK. 4) beberapa lipid - steroid NP, kolesterol, tetapi trigliserida (sangat bipolar) - AH yang sangat buruk, AT tidak diproduksi untuk mereka.

Menurut hubungan pasangan donor-penerima: 1) auto-AG (dari tubuh sendiri), 2) iso-AG (dari individu yang identik secara genetik: klon atau kembaran), 3) allo-AG (dari spesies yang sama) kemungkinan kontak seperti itu pada orang dewasa dalam kondisi alami, sangat kecil, ditemukan, misalnya, selama transfusi darah. Ascidia kolonial memiliki mudah4) xeno-AG (spesies lain) - yang lainnya! - tikus, sapi, virus, bakteri. Jadi, yang paling menarik adalah auto- dan xeno-AG.

Antigenisitas- ukuran kualitas antigenik, kemampuan untuk menyebabkan produksi AT lebih atau kurang.

Imunogenisitas- Ini adalah kemampuan untuk menciptakan keadaan kekebalan, yaitu kekebalan tubuh setelah kontak berulang dengan antigen.

Contoh paling mencolok ketika sifat-sifat ini tidak sesuai dengan a2 adalah salmonella. Produksi AT sangat besar, tetapi kekebalan terhadapnya tidak berkembang. + IMS (inf, infeksi menular seksual).

Imunogenisitas dikaitkan dengan adanya hipertensi di permukaan yang disebut. penentu antigenik (= epitop).

Tuan Karl Landsteiner (NP1930). Sebuah pengalaman:

MABS - meta-aminobenzenesulfonate - diberikan pada tikus - tidak ada efek.

MABS dikaitkan dengan protein ovalbumun - disuntikkan ke tikus - dua jenis antibodi diperoleh: ke ovalbumin dan ke MABS.

Istilah: "hapten" dan "carrier". Hapten adalah pengelompokan kecil yang mengikat AT, dan di sinilah konsep epitop muncul. Jadi, semakin besar ukuran dan semakin besar heterogenitas molekul AG, semakin kuat responsnya. Artinya, respon imun tidak disebabkan oleh keseluruhan molekul, tetapi oleh kelompok-kelompok tertentu di permukaannya.

Pengalaman Landsteiner lainnya:

Kelompok sisi yang dijahit di posisi MABS yang berbeda (ortho / meta / pair)

Tikus diimunisasi dengan konjugat ovalbumin-MABS. Dan dia menunjukkan AT dengan memperkenalkan zat yang berbeda (lihat tabel). Pengikatan terkuat ada di posisi meta.

Ditunjukkan bahwa AT spesifik untuk pengelompokan yang sangat kecil, yang cukup akurat sesuai dengan struktur paratope (wilayah yang mengenali AG). Jadi, ukuran pengelompokan ini (epitop) sangat kecil. Bagian yang berbeda dari molekul yang sama dapat bertindak sebagai pembawa dan hapten.

AG spasial (atau cryptal).

Molekul Antibodi terdiri dari dua rantai protein: berat dan ringan. Mereka termasuk dalam fraksi -globulin dalam serum darah.

Porter dan Edelman, 1960-an. Ditentukan AK, urutan nukleotida. Model dibangun menggunakan analisis struktur sinar-X. Ditunjukkan bahwa IH terdiri dari dua rantai H berat dan dua rantai ringan L. Rantai tersebut terdiri dari domain IH, dalam setiap domain terdapat daerah lipatan beta alfa-heliks, dan di setiap domain setidaknya terdapat satu ikatan disulfida. Rantai berat dan ringan dihubungkan oleh dua ikatan disulfida, dan rantai berat dihubungkan satu sama lain oleh sejumlah variabel ikatan disulfida. Persimpangan rantai L dan T adalah bagian engsel.

Hanya wilayah variabel VH dan VL yang dapat berubah.

Jenis rantai berat:(urutan pembukaan)

-rantai - IgG (4 domain)

- IgM (5 domain)

- IgA (4 domain)

- IgD (4 domain)

- IgE (5 domain)

Pengikatan komponen C' terjadi antara domain ke-2 dan ke-3. Situs glikosilasi dikaitkan dengan domain C2 IgG - zona daerah engsel ini tertutup. Kehadiran komponen karbohidrat menyebabkan variabilitas massa berbagai antibodi dengan perbedaan hingga 30 kDa.

Beberapa konformasi struktur paratope.

Saku - pengenalan peptida dengan panjang maksimum 7 AK, biasanya = 3-5 AK.

• Permukaan yang diperluas (misalnya pengenalan lisozim)

  Ketiga model ini awalnya diturunkan secara matematis - dan kemudian dikonfirmasi secara eksperimental.

(gambar)

CDR - Complementarydeterminedregion - situs yang menentukan komplementaritas - istilah ini mengacu pada area kontak dengan hipertensi. Potongan yang berbeda dapat bervariasi dalam CDR. Jadi, ada tiga CDR pada rantai berat, dan dua pada rantai ringan. Itu. tidak seluruh antigen berubah, tetapi hanya area ini (pada tingkat gen - hipermutasi).