Humanisoitu vasta -aine - Humanized antibody
Humanisoidut vasta-aineet ovat vasta - aineita muista lajeista kuin ihmislajeista, joiden proteiinisekvenssejä on muutettu lisäämään niiden samankaltaisuutta vasta-ainevarianttien kanssa, jotka on tuotettu luonnollisesti ihmisissä. "Humanisointi" -prosessia sovelletaan yleensä monoklonaalisiin vasta-aineisiin, jotka on kehitetty annettavaksi ihmisille (esimerkiksi vasta-aineita, jotka on kehitetty syövän vastaisina lääkkeinä). Humanisointi voi olla tarpeen, kun spesifisen vasta-aineen kehittämisprosessiin kuuluu sukupolven muodostuminen ei-ihmisen immuunijärjestelmään (kuten hiiriin). Tällä tavalla tuotettujen vasta-aineiden proteiinisekvenssit eroavat osittain ihmisessä luonnossa esiintyvistä homologisista vasta-aineista ja ovat siksi mahdollisesti immunogeenisia, kun niitä annetaan ihmispotilaille (ks. Myös Ihmisen hiiren vasta-aine ). International Nonproprietary Names humanisoitujen vasta-aineiden päättyy -zumab , kuten omalitsumabi (ks nimikkeistön monoklonaalisia vasta-aineita ).
Humanisoidut vasta -aineet eroavat kimeerisistä vasta -aineista . Jälkimmäisten proteiinisekvenssit on myös tehty vastaavammiksi kuin ihmisen vasta-aineet, mutta niissä on suurempi osa ei-ihmisproteiinia.
On myös muita tapoja kehittää monoklonaalisia vasta -aineita. Tämä luettelo kattaa monet monoklonaaliset, jotka on kehitetty käytettäväksi ihmisillä.
Rekombinantti -DNA: n käyttö humanisointiprosessissa
Humanisoinnissa menetelmä hyödyntää sitä, että monoklonaalisten vasta-aineita voidaan saada aikaan käyttämällä yhdistelmä-DNA- luoda konstruktit , jotka kykenevät ekspression in nisäkkään soluviljelmässä . Toisin sanoen geenisegmentit, jotka kykenevät tuottamaan vasta -aineita, eristetään ja kloonataan soluiksi, joita voidaan kasvattaa bioreaktorissa siten, että kloonattujen geenien DNA: sta tuotetut vasta -aineproteiinit voidaan kerätä massa . Vaihe, joka sisältää yhdistelmä -DNA: n, tarjoaa interventiopisteen, jota voidaan helposti hyödyntää ekspressoidun vasta -aineen proteiinisekvenssin muuttamiseksi. Kaikki humanisointiprosessissa saavutetut muutokset vasta -aineen rakenteeseen toteutetaan siksi DNA -tason tekniikoilla. Kaikki menetelmät ihmisen hoitoon tarkoitettujen vasta-aineiden saamiseksi eivät vaadi humanisointivaihetta (esim. Faaginäyttö ), mutta olennaisesti kaikki ovat riippuvaisia tekniikoista, jotka vastaavasti mahdollistavat vasta-ainemolekyylin osien "lisäyksen" tai "vaihtamisen".
Ero "kimeerisestä vasta -aineesta"
Humanisointi nähdään yleensä eri asiana kuin hiiren ja ihmisen vasta-ainekimeerin luominen . Joten vaikka vasta-ainekimeerin luominen yleensä tehdään ihmisläheisemmän vasta-aineen aikaansaamiseksi (korvaamalla hiiren vasta-aineen vakioalue ihmisellä olevasta), tämän tyyppisiä yksinkertaisia kimeerejä ei yleensä kutsuta humanisoituneiksi. Pikemminkin humanisoidun vasta-aineen proteiinisekvenssi on olennaisesti identtinen ihmisen muunnelman proteiinisekvenssin kanssa huolimatta siitä, että jotkut sen komplementaarisuutta määrittelevien alueiden (CDR) segmenteistä ovat peräisin muista kuin ihmisistä, jotka ovat vastuussa vasta-aineen kyvystä sitoutua kohdeantigeeniinsä .
Kimeeristen vasta -aineiden nimet sisältävät -eksitin . Esimerkkejä ihmisen hoitoon hyväksytyistä kimeerisistä vasta -aineista ovat abiksimabi (ReoPro), basiliksimabi (Simulect), setuksimabi (Erbitux), infliksimabi (Remicade) ja rituksimabi (MabThera). Kliinisissä tutkimuksissa on myös useita esimerkkejä kimeereistä (esim. Bavituksimabi , katso lisäesimerkkejä lajiteltavasta luettelosta ).
Humanisointi kimeerisen välituotteen kautta
Humanisointiprosessi voi myös sisältää hiiren ja ihmisen kimeran luomisen alkuvaiheena. Tässä tapauksessa hiiren vaihteleva alue liitetään ihmisen vakioalueeseen. Kimeeria voidaan sitten edelleen inhimillistää muuttamalla selektiivisesti molekyylin vaihtelevan alueen aminohapposekvenssiä.
Muutosprosessin on oltava "valikoiva" säilyttääkseen spesifisyyden, jota varten vasta -aine alun perin kehitettiin. Toisin sanoen, koska vaihtelevan alueen CDR -osat ovat välttämättömiä vasta -aineen kyvylle sitoutua aiottuun kohteeseen, näiden osien aminohappoja ei voida muuttaa vaarantamatta kehityksen tarkoitusta. CDR -segmenttien lisäksi muuttuvien alueiden osia, jotka eroavat ihmisistä, voidaan korjata vaihtamalla sopivat yksittäiset aminohapot. Tämä saavutetaan DNA -tasolla mutageneesin avulla .
Humanisoitujen kimeerien nimeäminen sisältää varren molemmille nimityksille ( -xi- + -zu- ). Oteliksitsumabi on esimerkki humanisoidusta kimeeristä, joka on parhaillaan kliinisissä tutkimuksissa nivelreuman ja diabeteksen hoidossa .
Humanisointi lisäämällä asiaankuuluvat CDR: t ihmisen vasta -aineiden "telineisiin"
On mahdollista tuottaa humanisoitu vasta -aine luomatta kimeeristä välituotetta. Humanisoidun vasta-aineen "suora" luominen voidaan suorittaa lisäämällä asianmukaiset CDR-koodaavat segmentit (ns. "Luovuttaja", joka vastaa halutuista sitoutumisominaisuuksista) ihmisen vasta-aineen "rakennustelineeseen" (ns. "Hyväksyjä"). Kuten edellä keskusteltiin, tämä saavutetaan yhdistelmä -DNA -menetelmillä, joissa käytetään sopivaa vektoria ja ekspressiota nisäkässoluissa. Toisin sanoen sen jälkeen, kun vasta-aineella on kehitetty halutut ominaisuudet hiirellä (tai muulla ei-ihmisellä), vasta-ainetta koodaava DNA voidaan eristää, kloonata vektoriksi ja sekvensoida . Vasta -aineen CDR: itä vastaava DNA -sekvenssi voidaan sitten määrittää. Kun haluttujen CDR: ien tarkka sekvenssi on tiedossa, voidaan suunnitella strategia näiden sekvenssien liittämiseksi asianmukaisesti rakenteeseen, joka sisältää DNA: n ihmisen vasta -ainevariantille. Strategia voi myös käyttää lineaaristen DNA -fragmenttien synteesiä CDR -sekvenssien lukemisen perusteella.
Alemtutsumabi on varhainen esimerkki vasta -aineesta, jonka humanisointi ei sisältänyt kimeeristä välituotetta. Tässä tapauksessa kehitettiin monoklonaalinen kopio "Campath-1" sitomaan CD52 hiiren avulla. Campath-1: n hypervariaabelit silmukat (jotka sisältävät sen CDR: t ja siten antavat sen kyvyn sitoa CD52: ta) uutettiin ja insertoitiin ihmisen vasta-aineiden kehykseen. Alemtutsumabi on hyväksytty kroonisen B-solujen lymfaattisen leukemian hoitoon, ja se on parhaillaan kliinisissä tutkimuksissa useiden muiden sairauksien, kuten multippeliskleroosin, hoitoon .
Johdatus muista lähteistä kuin hiiristä
On olemassa tekniikoita, joilla vältetään kokonaan hiirien tai muiden kuin ihmisten nisäkkäiden käyttö vasta-aineiden löytämisessä ihmisen terapiaa varten. Esimerkkejä tällaisista järjestelmistä ovat erilaiset "näyttö" -menetelmät (pääasiassa faaginäyttö ) sekä menetelmät, joissa hyödynnetään ihmisen immuunivasteen aikana esiintyviä kohonneita B-solutasoja.
Näyttömenetelmät
Nämä käyttävät spesifisen vasta-aineen tuotannon valikoivia periaatteita, mutta hyödyntävät mikro-organismeja (kuten faaginäytössä ) tai jopa soluttomia uutteita (kuten ribosominäytössä ). Nämä järjestelmät perustuvat vasta -ainegeenien "kirjastojen" luomiseen, jotka voidaan johtaa kokonaan perifeerisestä verestä eristetystä ihmisen RNA: sta . Näiden järjestelmien välittömiä tuotteita ovat vasta -ainefragmentit, tavallisesti Fab tai scFv .
Tämä tarkoittaa, että vaikka näyttömenetelmillä luotut vasta -ainefragmentit ovat täysin ihmisen sekvenssiä, ne eivät ole täydellisiä vasta -aineita. Siksi menetelmiä, jotka ovat olennaisesti identtisiä humanisoinnin kanssa, käytetään sisällyttämään ja ilmaisemaan johdetut affiniteetit täydelliseen vasta -aineeseen.
Adalimumabi (Humira) on esimerkki ihmisen hoitoon hyväksytystä vasta -aineesta, joka luotiin faaginäytön avulla.
Vasta -aineet ihmispotilailta tai rokotteen vastaanottajilta
On mahdollista hyödyntää ihmisen immuunireaktiota monoklonaalisten vasta -aineiden löytämisessä. Yksinkertaisesti sanottuna ihmisen immuunivaste toimii samalla tavalla kuin hiirellä tai muulla kuin ihmisellä. Siksi henkilöt, jotka kokevat immuunijärjestelmänsä haasteen, kuten tartuntataudin, syövän tai rokotuksen, ovat mahdollinen tähän haasteeseen kohdistuvien monoklonaalisten vasta -aineiden lähde. Tämä lähestymistapa näyttää erityisen sopivalta sellaisten viruslääkkeiden kehittämiseen, joissa hyödynnetään passiivisen immuniteetin periaatteita . Tämän lähestymistavan muunnelmia on esitetty periaatteessa, ja jotkut ovat löytäneet tiensä kaupalliseen kehitykseen.