Anticorpos monoclonais

Fonte:

http://bioisolutions.blogspot.com/2007/09/monoclonal-antibodies.html

Monoclonal antibodies

Anticorpos monoclonais (mAb ou moAb) são anticorpos que são idênticos porque eles são produzidos por um tipo de células imunes e são todos clones de uma única célula parental. Dada (quase) qualquer substância, é possível criar anticorpos monoclonais que ligam-se específicamente àquela substância; eles podem, então, servir para detectar ou depurar aquela substância. Isso tem se tornado um instrumento importante na bioquímica, biologia molecular e medicina. Quando usado como medicação.

A idéia de uma “bala mágica” foi proposta primeiro por Paul Ehrlich que nos inícios do século 20 (1900) postulou que se um composto pudesse ser feito que alvejasse seletivamente o organismo causador da doença, então uma toxina para aquele organismo poderia ser entregue junto ao agente da seletividade.

Nos anos 1970 o câncer de células B da medula óssea era conhecido, e foi compreendido que essas células B cancerosas todas produziam um único tipo de anticorpo (uma para-proteína). Isso foi usado para estudar a estrutura dos anticorpos, mas ainda não era possível produzir anticorpos idênticos específicos para um dado antígeno.

O processo de produção de anticorpos monoclonais descrito acima foi inventado por Georges Köhler César Milstein, e Neils Kaj Jerne em 1975; eles dividiram o prêmio Nobel de Fisiologia ou Medicina em 1984 pela descoberta. A idéia-chave de usar uma linha de células de mieloma (células cancerosas da medula óssea) que tinham perdido sua habilidade para secretar anticorpos, veio à tona com a técnica de fusão dessas células com células B saudáveis produtoras de anticorpos, e serem capazes de selecionar as células fundidas com sucesso.

In 1988 Greg Winter and his team pioneered the techniques to humanize monoclonal antibodies,removing the reactions that many monoclonal antibodies caused in some patients.

Em 1988, Greg Winter e seu time foram pioneiros nas técnicas para humanizar anticorpos monoclonais, removendo as reações que muitos anticorpos monoclonais causavam em alguns pacientes.

Hibridoma
{Tumor de células híbridas}

Anticorpos monoclonais podem ser produzidos em cultura celular ou em animais vivos. Se uma substância externa (um antígeno) é injetado dentro de um vertebrado tais como um camundongo ou um humano, algumas células B do sistema imune tornar-se-ão células do plasma e começarão a produzir anticorpos que reconhecem antígenos. Cada célula B produz somente um tipo de anticorpo (IgA, IgG, IgM etc?), mas células B diferente produzirão anticorpos estruturalmente diferentes que ligam-se a diferentes segmentos (“epítopos”) do antígeno. Essa mistura natural de anticorpos encontrados no soro é conhecida como anticorpos policlonais.

Para produzir anticorpos monoclonais, as células B do baço ou dos linfonodos são removidas de um animal que tenha sido submetido várias vezes com o antígeno de interesse. Essas células B são então fundidas com células tumorais de mieloma que podem crescer indefinidamente em cultura (mieloma é um câncer de células B ou mais especificamente um plasmacitoma {massa de plasmócitos neoplásicos no osso ou em um dos vários locais extremamedulares; em seres humanos, essas lesões são a fase inicial do mieloma de plasmócitos em desenvolvimento.}) e que perderam a habilidade de produzir anticorpos. Essa fusão é feita tornando as membranas celulares mais permeáveis por uso de polietilenoglicol (PEG) {variam em consistência de acordo com o tamanho, um deles é um líquido viscoso, outro tem a consistência da cêra e são solúveis em água}, eletroporação {um choque elétrico breve aplicado às células abre poros na membrana plasmática permitindo a entrada de macromoléculas} ou, de histórica importância, infecção com alguns vírus. A fusão hibrida das células (chamadas hibridomas), sendo células de câncer, multiplicará rápida e indefinidamente. Grandes quantidades de anticorpos podem por isso ser produzidas. Os hibridomas são suficientemente diluídos para assegurar a clonalidade (todas as células na cultura tronco de uma mesma célula singula) e crescer. Os anticorpos dos diferentes clones são então testados por sua habilidade de ligarem-se ao antígeno (por exemplo com um teste como ELISA ou Ensaio de micro-série (?) de antígenos) ou immuno-dot blot {borrão de imuno-mancha}, e o mais sensitivo deles é escolhido. Quando as células de hibridoma são injetadas nos camundongos (na cavidade peritoneal, as tripas {peritônio é o mesotélio e uma camada de tecido conjuntivo irregular que reveste a cavidade abdominal e cobre as vísceras; mesotélio é uma camada única de células achatadas formando um epitélio que reveste cavidades serosas (peritônio e pleura)}, eles produzem tumores contendo um fluido rico em anticorpos chamado fluido ascite (?).


No processo acima, a linha de células de mieloma que perderam sua capacidade de produzir seus próprios anticorpos ou cadeias de anticorpos são usadas, para não contaminar os anticorpos alvo. Além disso, somente as células de mieloma que perderam uma enzima específica chamada hipoxantina-guanina-fosforribositransferase (HGPRT) e por isso não podem crescer sob certas condições (isto é, na presença de um meio seleto chamado meio HAT) são usadas; essas células são pré-selecionadas tanto por uso de 8-azaguanina quanto de 6-thioguanina (8-azaguanina tem sido mostrada por produzir resultados duvidosos. (van Diggelen e outros 1979)) antes da fusão, uma vez que as células que processam as HGPRT serão mortas pela 8-azaguanina. Durante o processo de fusão muitas células podem fundir-se: células de mieloma com células de mieloma, células do baço, com células do baço, células do baço com células de mieloma, etc. As fusões desejadas para produzir hibridomas estão entre células B saudáveis, que produzem anticorpos contra o antígeno de interesse e uma célula de mieloma. Nestas fusões relativamente raras, a célula B saudável formará uma enzima HGPRT que permitirá à célula fundida sobreviver em meio HAT de modo que somente as células fundidas com sucesso crescerão em cultura. O meio deve ser enriquecido durante a seleção para favorecer o crescimento do hibridoma. Isso pode ser conseguido com uso de uma camada de células alimentadoras ou meios suplementares como briclone (?). A produção em cultura celular é usualmente preferida pois as técnicas de ascites podem ser muito penosas para o animal e se as técnicas de substituição existem, as últimas podem ser consideradas anti-éticas.

Recombinante

A produção de anticorpos monoclonais recombinantes envolve tecnologias, referidas como um repertório de clonagem ou exposição de fago/exposição de levedura. A engenharia de anticorpos recombinantes envolve o uso de viroses um leveduras para criar anticorpos, mais do que os camundongos. Essas técnicas dependem da rápida clonagem de segmentos genéticos de imunoglobulinas para criar bibliotecas de anticorpos com seqüências de aminoácidos ligeiramente diferentes das quais os anticorpos com especificidades desejadas podem ser selecionados. Essas técnicas podem ser usadas para aumentar: a especificidade com que os anticorpos reconhecem antígenos, sua estabilidade em várias condições ambientais, sua eficácia terapêutica, e sua detectabilidade na aplicação diagnóstica. Câmaras de fermentação têm sido usadas para produzir esses anticorpos em larga escala.

Aplicações

Uma vez que os anticorpos monoclonais para uma dada substância tenham sido produzidos, eles podem ser usados para detectar a presença e a quantidade dessa substância, por exemplo em testes de Western Blot (para detectar uma proteína ou uma membrana) ou um teste de imunofluorescência (para detectar uma substância numa célula). Eles também são muito úteis na imuno-histoquímica, os quais detectam antígenos fixos em secções teciduais. Os anticorpos monoclonais também podem ser usados para purificar (separar) uma substância com técnicas chamadas imuno-precipitação e afinidade cromatográfica.

{8-azaguanina é guanina com um nitrogênio no lugar do carbono a posição 8.}