Klony buněk útočí proti leukémii

Antigen se vpichuje pod kůži myši ve formě olejové emulze. Když je myš proti antigenu imunizovaná, z její krve nebo sleziny izolujeme B lymfocyty. Ty se ve zkumavce spojí s buňkami myšího myelomu…

Biochemik Vladimír Viklický říká: Monoklonální protilátky nacházejí přesný cíl, a jsou tedy nadějí medicíny

Protilátky, které produkují bílé krevní krvinky s názvem B lymfocyty, reagují s antigenem a za pomoci dalších buněk imunitního systému ho odstraní jako cizorodý z krevního řečiště. „Na rozdíl od těchto protilátek jsou monoklonální protilátky výsledkem buněčného inženýrství. Vykonávají podobnou funkci lépe a více cíleně,“ říká MUDr. Vladimír Viklický, CSc., který se v Ústavu molekulární genetiky AV ČR přípravou monoklonálních protilátek zabývá od roku 1978.

hn: Jaká potřeba vyvolala jejich vývoj?

V organismu savců jsou řádově milióny druhů bílých krvinek, kterým se říká B lymfocyty. Pro všechny lymfocyty, které produkují příslušnou protilátku, je vniknutí antigenu povelem k množení, vytvoří si svůj klon. Takže u imunizovaného organismu existují řádově stovky klonů B lymfocytů, které produkují různé protilátky proti konkrétním antigenům. Každá z těchto protilátek reaguje s jiným místem cizorodé bílkoviny. Některé se váží slabě, jiné silněji, další velmi pevně. Cílem produkce monoklonálních protilátek je připravit takové, které budou nejlépe vyhovovat budoucím požadavkům na jejich využití. V případě detekčních testů potřebujeme protilátky schopné se silně vázat na antigen, jindy nejlépe vyhovují protilátky se střední silou vazby na antigen, například pro postupy, jejichž cílem je izolovat sledovaný antigen ze směsi. V každém případě je cílem získat protilátky reagující s antigenním místem, které je pro daný antigen jedinečné a odlišuje jej od ostatních antigenů.

hn: Jakou roli hraje tato biotechnologie ve vědě a jakou v medicíně?

Když se výzkum slibně vyvíjel, říkali jsme si: je to bezvadné, ušijeme si příslušnou monoklonální protilátku jako krejčí ušije šaty na postavu. Budeme si ji pak moci kdykoliv připravit na jakýkoliv účel, diagnostický, léčebný… Je to ale relativně velice obtížné a ne vždy se to podaří. Jinak ale tyto protilátky způsobily zásadní zlom v celé řadě oborů. Především se uplatňují ve vědě, kde mohly být připraveny protilátky pro různé účely. Díky nim byly identifikovány úplně nové antigeny. Například monoklonální protilátky podnítily velký rozvoj imunologie, umožnily lepší poznávání lymfocytů, což předtím nebylo možné.

hn: Jak se monoklonální protilátky vyrábějí?

Antigen se vpichuje pod kůži myši ve formě olejové emulze. Z ní se uvolňuje do těla postupně, v malých množstvích a dlouhodobě. Když je myš proti antigenu imunizovaná, z její krve nebo sleziny izolujeme B lymfocyty. Ty se ve zkumavce za přidání chemikálií vyvolávajících slučování spojí s buňkami myšího myelomu, což jsou nádorové buňky pocházející z B lymfocytů. Výsledkem jsou konstrukty – nové buňky, které od jednoho „rodiče“ získaly nesmrtelnost a od druhého schopnost produkce specifické protilátky. Myelomy jsou vybrány tak, aby samy neprodukovaly žádnou protilátku. Fúzí myelomu s B lymfocytem vznikne buňka zvaná hybridom. Hybridomy se vysejí do velkého množství komůrek na testovací mističce, vhodným živným roztokem se podpoří jejich namnožení. Vybere se vhodný klon toho hybridomu, který produkuje protilátky, a ten se může množit dál v tkáňové kultuře. Tam je ale produkce získaných protilátek nízká. Výhodnější je takový klon vzít a píchnout ho do břicha myši. Vytvoří nádor a velké množství tak zvané ascitické tekutiny, která obsahuje až miligramové množství protilátek. Tím, že je to vlastně klon, který vznikl splynutím jednoho druhu lymfocytů s myelomem, produkuje jen jeden druh protilátky, není to směs, jako je například v séru. Jsou to tedy dobře definované protilátky a říká se jim monoklonální proto, že pocházejí z jednoho klonu. Vyrábějí se v tak zvaných laboratořích tkáňových kultur, v nichž je sterilní prostředí, některé dnes už v hektolitrech. Například ty protilátky, které se používají na určení krevních skupin. Firmy je vyrábějí ve fermentorech, kde je všechno řízeno počítači. Z jedné strany přitékají živiny, z druhé strany odtéká požadované médium obsahující protilátky.

hn: Jakou roli hrají monoklonální protilátky v léčbě vážných chorob?

Zatímco využití monoklonálních protilátek ve vědě a k diagnostickým účelům je rozšířeno a dá se říci, že již jde o jeden ze základních nástrojů obou disciplín, využití těchto protilátek k léčebným účelům je zatím na začátku. Ve Spojených státech FDA (obdoba našeho Státního zdravotního ústavu) schválilo do výroby a k použití prvních jedenáct léků na bázi monoklonálních protilátek. První z nich byla protilátka Orthoclone OKT3, která je od roku 1986 používána u pacientů s odhojujícími se transplantáty, například ledvin. V Ústavu molekulární genetiky AV ČR byl vyvinut podobný lék již v letech 1988 až 1990 a byl vyráběn a dodáván do českých nemocnic pod názvem CEDETRIN. Většina povolených léků je zaměřena na léčbu leukémií, odhojování transplantátů a některých nádorových onemocnění. V současnosti probíhá řada preklinických a klinických testování a je velká naděje, že tento typ nových léků bude hrát v budoucnosti významnou roli. Poslední schválený lék, Zevalin, určený k léčbě lymfómů ne Hodgkinova typu, se od ostatních liší tím, že protilátka je zde jen specifickým nosičem radionuklidu – krátkodobého beta zářiče – který je účinnou látkou k ničení nádorových buněk. Od této cílené léčby se hodně očekává a ve výzkumu je nejen řada protilátek, ale i řada radionuklidů, kde vedle beta zářičů se začínají používat i alfa zářiče, které mají řadu výhod. Celý vývoj tohoto typu léků vyžaduje spolupráci řady specialistů z různých oborů. V EU se to odrazilo ve vytvoření organizace EMIR sdružující více než dvacet organizací. Jsou mezi nimi i zástupci z České republiky. Největší problém při využívání myších monoklonálních protilátek v těle pacientů je jejich cizorodost pro tělo pacienta. Ten okamžitě proti nim produkuje svoje protilátky a to vede k jejich vypuzení a tedy jen k dočasnému účinku.

hn: Do jaké míry se ve vývoji nových monoklonálních protilátek uplatňuje genetické inženýrství?

S pomocí genetického inženýrství se již podařilo částečně tento nedostatek odstranit. Už umíme připravit protilátkové molekuly, které jsou částečně nebo úplně lidského původu. Využíváme k tomu původní myší protilátky, ze kterých si bereme specifická vazebná místa pro antigen, a k nim přidáváme zbytek z lidské protilátky. V některých případech bude asi možné používat jen fragmenty protilátek nesoucí vazebná místa. Jiným přístupem je využití již existujících transgenních myší, které mají geny pro lidské imunoglobulíny a kde klasickou hybridomovou technologií bude možné získávat myší hybridomy produkující plně lidské protilátky.

Věra Nosková, Hospodářské noviny, 1.8.2002

Ohodnoťte tento článek!