Общая характеристика моноклональных антител

Моноклональные антитела (МА) - это антитела, вырабатываемые иммунными клетками, принадлежащими к одному клеточному клону, т. е. произошедшими из одной клетки-предшественницы. Они могут быть выработаны почти на любое вещество, которое антитело будет специфически связывать. Их можно далее использовать для обнаружения этого вещества или его очистки. Моноклональные антитела широко применяют в биохимии, молекулярной биологии и медицине. Если их используют в качестве лекарства. [9]

Моноклональные антитела являются мощным инструментом исследования биологических макромолекул. С их помощью изучают структуру и функции ранее открытых молекул, а также выявляют новые компоненты клеток и тканей.[7]

Анализ экспрессии и регуляции генов, идентифицированных в различных геномных проектах, требует создания тысяч и тысяч новых моноклональных антител. Моноклональные антитела позволяют обеспечить высокую специфичность, чувствительность и воспроизводимость приемов иммуноанализа и в то же время - увеличить их разнообразие и адаптировать для решения проблем фундаментального и практического характера. Поэтому создание моноклональных антител для систем иммуноанализа было и остается актуальной задачей.[18]

История открытия антител начинается с золотой эры микробиологии, с периода открытия многих возбудителей инфекционных болезней, когда врачи и ученые пытались найти лекарственные средства избирательно поражающие патогены, не нанося вреда клеткам макроорганизма.[3]

Для практического применения антител в качестве диагностического инструмента или компонентов терапевтическихсредств необходимо было создать такую линиюклеток, которая росла бы в культуре и продуцировала антитела одного типа, обладающие высоким сродством к специфическому антигену мишени, - моноклональные антитела. Подобнаяклеточная линия могла бы стать не иссякающимисточником идентичных молекул антител.[6]

У mAb известны два механизма перекрестных иммунологических реакций с разными антигенами. В одном случае, причина кроется в антигене, и это происходит, когда разные антигены обладают одинаковыми эпитопами (например, лактатдегидрогеназа и изоцитратдегидрогеназа в области NAD-связывающего сайта). В другом случае, mAb (обычно класса IgM) сами по себе могут взаимодействовать с альтернативными антигенными детерминантами, сформированными разными остатками аминокислот. Последнее свойство иногда сильно ограничивает применение конкретных mAb для диагностики и терапии. Полиспецифичность, как правило, является свойством mAb, обладающих низкой аффинностью.[13]

Моноклональные антитела (mAb), в отличие от поликлональных, являются продуктом секреции одной антитело - продуцирующей клетки, либо ее потомков (клона), образовавшихся в процессе деления этой клетки. Все mAb, являющиеся продуктом одного клона, представлены идентичными молекулами, отсюда вытекают основные свойства моноклональных антител:

1) Все молекулы mAb, являющиеся продуктом одного клона, имеют одинаковую специфичность, то есть, направлены против одинаковых мест связывания (антигенных детерминант) на каком-либо конкретном антигене, тогда как поликлональная сыворотка имеет в своем составе антитела к разным участкам связывания с антигенам и даже к разным антигенам.

2) Все молекулы mAb, являющиеся продуктом одного клона, имеют одинаковое сродство к связываемому антигену (аффинность), то есть моноклональные антитела бывают высокоаффинными («прочно» связывающие антиген) и низкоаффинные (образующие легко диссоциирующий комплекс с антигеном). Поликлональная сыворотка всегда представлена антителами разной аффинности.

3) Все молекулы mAb, являющиеся продуктом одного клона, имеют один изотип и субизотип иммуноглобулинов, чего нельзя сказать о поликлональной сыворотке.

Все вышеперечисленные свойства mAb дают им преимущества перед поликлональными сыворотками в использовании их в диагностических целях, где mAb нашли свое самое широкое применение.[4]