МОНОКЛОНАЛЬНЫЕ АНТИТЕЛА: РОЛЬ И ПОТЕНЦИАЛ
Моноклональные антитела — это одно из самых важных крупных достижений в фармакологии за последние два десятилетия. Что именно они из себя представляют и каковы их функции?
Что такое антитела?
Иммунная система организма естественным образом вырабатывает антитела, чтобы защитить нас от внешних атак (бактерий, токсинов, вирусов). Все антитела работают одинаково и связываются с ответственными за атаку чужеродными агентами (также называемыми антигенами, которые преимущественно являются белками), чтобы нейтрализовать их. Антитела естественным образом вырабатываются нашими В-лимфоцитами. Эти лимфоциты, входящие в состав клеток крови, объединенных общим названием лейкоциты, играют важную роль в иммунологической защите организма.
Моноклональные антитела — это антитела, разработанные в лаборатории и вводимые пациентам в рамках специализированной терапии. Эти антитела (также называемые иммуноглобулинами) вызывают прицельный ответ организма, чтобы защитить его от атаки чужеродными антигенами.
Эти антитела обладают двумя основными фармакологическими свойствами: с одной стороны, это способность с высокой степенью специфичности связываться с антигеном, а с другой — характер взаимодействия с иммунной системой. Эти два свойства дополняют друг друга, обеспечивая оптимальную терапевтическую эффективность. [1]
ПРОИСХОЖДЕНИЕ МОНОКЛОНАЛЬНЫХ АНТИТЕЛ
В 1975 году аргентинский биохимик Сезар Мильштейн и немецкий биолог Георг Келер первые создали моноклональные антитела из клеток мыши.
Это были антитела, полученные из зрелых гибридных клеток или гибридом клеток, полученных в результате гибридизации in vitro нормальных лейкоцитов с клетками злокачественных опухолей. Эти клетки обладают существенным преимуществом, поскольку они могут бесконечно делиться с образованием идентичных дочерних клеток, каждая из которых вырабатывает одно и то же антитело, называемое «моноклональным». Моноклональные антитела происходят из одной клетки, имеют идентичные свойства (одна и та же аминокислотная последовательность и активность) и оптимизированный эффект (выраженная способность связывать и/или разрушать антиген). [2]
Некоторые ограничения в использовании моноклональных антител, полученных из гибридных клеток мышей, через несколько лет привели к созданию полностью человеческих моноклональных антител с помощью генной инженерии.
Сегодня во всем мире различные моноклональные антитела (более 75) получили регистрационные удостоверения для применения при трудно поддающихся лечению состояниях, таких как злокачественные новообразования, воспалительные и неврологические заболевания. Моноклональные антитела расширили терапевтический арсенал средств, доступных врачам для лечения пациентов. [3]
КАКОВА РОЛЬ АНТИТЕЛ В МЕДИЦИНЕ?
Моноклональные антитела имеют различное применение. Результаты исследований в онкологии позволили использовать моноклональные антитела для распознавания опухолевых клеток и замедления или остановки их роста: такой подход получил название иммуно-онкологической терапии. В этой области достигнуты значительные успехи. В частности, были получены беспрецедентные результаты при использовании моноклональных антител, которые, присоединяясь к лимфоцитам, восстанавливают их активность в отношении опухолевых клеток и, таким образом, обеспечивают противоопухолевую защиту организма. Некоторые из этих препаратов можно использовать отдельно или в сочетании с химиотерапией и/или хирургическим вмешательством. В течение нескольких лет исследователи также работали над использованием антител в качестве вектора для молекул химических препаратов: антитела, помимо своей основной миссии, могут переносить химическое соединение как можно ближе к опухолевой клетке, чтобы обеспечить большую точность воздействия. [4]
Разработка терапевтических антител для лечения инфекционных заболеваний быстро набирает обороты, и некоторые антитела уже одобрены органами здравоохранения по всему миру. В последнее время моноклональные антитела активно изучаются для борьбы с SARS-CoV-2 (COVID-19). [5]
Существует и другое терапевтическое применение моноклональных антител, в частности, при заболеваниях нервной системы и сердца, но их использование в настоящее время ограничено и требует дальнейшего изучения.
Таким образом, создание моноклональных антител – это настоящая революция в терапии. Полученные результаты являются крайне обнадеживающими, особенно в онкологии. Однако по-прежнему существуют нерешенные медицинские проблемы, связанные с коррекцией ряда побочных эффектов и даже с противоопухолевой терапией, поскольку некоторые пациенты не отвечают на эти препараты [6] . Поэтому потенциальная комбинация различных моноклональных антител к различным антигенам откроет дополнительные возможности в лечении рефрактерных форм заболевания.
Лечение моноклональными антителами: безопасно ли?
Суть лечения моноклональными антителами
Первые шаги к лечению моноклональными антителами были сделаны еще два столетия назад, а сегодня такая разновидность терапии практикуется в разных уголках мира и помогает спасать жизнь пациентам, не отвечающим на классические методы лечения. При разработке данного метода ученые использовали информацию о естественных способностях иммунной системы человека. Наш организм атакует чужеродные вещества и агрессивные микроорганизмы при помощи антител — особенных протеинов, которые закрепляются на «чужих» белках (антигенах), после чего другие компоненты иммунитета могут уничтожать потенциальных агрессоров. Ученые научились разрабатывать и использовать антитела, которые специально нацеливаются на определенные антигены, расположенные на клеточной поверхности. Такие антитела получили название моноклональных (иногда их также называют моноклоны).
Применение моноклональных антител в качестве лекарственных средств стало для медицины важным стратегическим этапом и помогло сменить концепцию терапии с неспецифической на специфическую (таргетную). Ведь новые лекарства в отличие от традиционных средств высокоспецифичны по отношению к определенным мишеням. На сегодняшний день лечение антителами используется медиками в различных сферах медицины, а именно при:
Таргетная терапия моноклональными антителами широко используются в онкогематологии. В последнее время медики сосредотачивают свое внимание на ключевых мишенях, которые необходимы для регуляции размножения и роста опухолевых клеток. Благодаря новому методу иммунотерапии удается активировать опухолеспецифический иммунный ответ, что дает шанс даже тем пациентам, которым абсолютно не помогает стандартное лечение.
Моноклональная терапия при раке дает положительный терапевтический эффект при помощи разных механизмов воздействия:
Отдельно стоит рассматривать конъюгированные моноклональные антитела для лечения рака, которые присоединяются к лекарственным препаратам (химио- или радио-медикаменту). Они используются в качестве высокоточных средств доставки лекарства, что позволяет сделать лечение прицельным и снизить повреждение нормальных клеток. Моноклональный препарат вводится инъекционно капельно под контролем доктора.
Возможные риски при лечении
Эффективность и безопасность моноклонального лечения пока только исследуется учеными с проведением сложных испытаний как на животных, так и на людях. Научные обзоры показывают, что данный метод терапии имеет много подводных камней, так как со временем становятся явными некоторые негативные свойства новых лекарств.
Клетки иммунитета и прочие соматические клетки находятся в постоянном взаимодействии, в котором участвует широкий спектр медиаторов (цитокины, ростовые факторы и пр.). Данное взаимодействие происходит по принципу каскадных реакций и регулируется по типу обратной корреляции. В случае возникновения патологического процесса тонкий баланс нарушается, из-за чего происходит дисрегуляция межклеточных взаимодействий, которая в свою очередь приводит к иммуновоспалительным и аутоиммунным процессам, росту опухолей и пр.
Использование моноклональных антител в качестве лекарственных средств имеет не один минус. Среди серьезных рисков применения таких средств:
Лечение моноклональными антителами при раке и прочих проблемах со здоровьем — сложнейшая задача, так как лекарства должны быть исключительно адресными и действовать выборочно, не нарушая нормальные процессы взаимодействия. Системное блокирование тех или иных белков дает временный результат и может оставить организм с практически «выключенной» иммунной системой, последствия такого лечения могут быть самыми разными, начиная от возникновения незначительных побочных эффектов и заканчивая неконтролируемым размножением раковых клеток. Так моноклональные антитела при рассеянном склерозе позволяют нейтрализовать определенные типы иммунных клеток, которые по ошибке атакуют и разрушают собственные нервные ткани пациента. Но возникновение у больного какой-либо инфекции в период лечения будет смертельно опасно, так как вся система защиты и борьбы с болезнью окажется парализованной.
Эффективность метода терапии
Для улучшения результатов лечения ученые находятся в состоянии перманентного поиска. В последние годы были разработаны абсолютно новые виды моноклональных антител — биспецифические. Они направлены одновременно на пару молекулярных мишеней, что позволяет увеличить узнаваемость раковых клеток и улучшить результаты терапии. Если используется биспецифическое моноклональное антитело, лечение рака становится более направленным, риск рецидива снижается.
Ученые приходят к выводу, что моноклональное лечение хоть и является коммерчески привлекательным, но не может использоваться при продолжительной терапии. Современные медики используют новые протоколы, которые базируются на комбинированном подходе: использовании вакцин, химиотерапии, моноклональных антител и пр. Только при комплексном лечении можно достичь желаемого результата с минимальным риском для пациента.
При лечении онкологии в прогрессивных клиниках используются препараты, созданные в результате модификации собственных клеток иммунной системы пациента. Чтобы снизить риск нежелательных последствий, медики чередуют курс таргетных (моноклональных) и цитостатических лекарств. Благодаря этому происходит взаимное усиление терапевтического эффекта разных групп медикаментов, поэтому опухолевые клетки уничтожаются максимально эффективно.