История создания метода

ЛЕКЦИЯ 13

Тема: Получение моноклональных антител

ПЛАН:

Введение

История создания метода

Подготовительные этапы перед проведением слияния

Организация работы и оборудование

Приготовление отдельных компонентов сред для культивирования

Выбор экспериментального животного

Способы иммунизации

Слияние

Клонирование гибридомных клеток

Массовая наработка моноклональных антител

Очистка антител

Заключение

Ключевые слова: антитела, моноклональные антитела, гибридомы, миеломы

Введение

Для многих исследований, связанных с изучением биологических структур большую ценность представляют реагенты, способных специфически взаимодействовать с данной структурой. Универсальным реагентом, обладающим указанным свойством, считается молекула иммуноглобулина. Несмотря на то, что иммуноглобулины, являясь антителами, взаимодействуют только с антигеном, то есть с молекулой способной вызвать иммунный ответ, для большинства структур удается подобрать условия, при которых они становятся антигенами и индуцируют выработку комплиментарных антител (например, при конъюгации с сильными иммуногенами). Именно этим объясняется большое распространение иммунологических методов, связанных с использованием антител, в различных областях биологии и медицины.

Серьезную проблему при применении антисывороток для идентификации и количественного определения антигенов в различных областях исследований представляет неспецифическое связывание и перекрестная реактивность антител.

История создания метода

Многие исследователи пытались отыскать способы получения антител с узкой специфичностью. Так, при определенных условиях иммунизации бактериальными полисахаридами удается получить высокогомогенный аппарат антител с узкой специфичностью. Кроме того, возможно слияние плазмацитомы (опухоли, возникшей из антителообразующей клетки или ее предшественника) с клетками селезенки иммунизированного животного, получив таким образом гибридные клетки (гибридомы), унаследовавшие от опухолевых клеток способность неограниченно размножаться, а от клеток селезенки – синтезировать антитела предопределенной специфичности.

Предпосылками для возникновения метода получения гибридом, синтезирующих моноклональные антитела, были разработки двух методологических подходов:

1) получение миелом, адаптация их к условиям культивирования вне организма;

2) метод соматической гибридизации клеток.

У мышей довольно легко получить миеломы (плазмацитомы). Эти опухоли являются потомками одной клетки (то есть имеют моноклональное происхождение) и секретируют уникальные иммуноглобулины, некоторые из которых могут взаимодействовать с известными антигенами. Опухоли индуцируют у животных путем внутрибрюшинного введения минеральных масел или инертного твердого пластика. Для возникновения миелом большое значение имеет генетический статус животного, и только у двух линий инбредных мышей экспериментаторам удалось получить такие опухоли.

Миеломные клетки мыши оказались чрезвычайно удобными для изучения биохимии продукции иммуноглобулинов и дали очень многое для понимания структуры, механизмов секреции и их функции. Однако, миеломная система как источник антител к большинству антигенов не оправдала надежды исследователей – не удавалось иммунизировать животных, а затем получить мышиные миеломы, продуцирующие антитела к иммунизирующие антигену. Из тысяч миеломных опухолей, индуцированных у мышей, лишь единичные вырабатывали иммуноглобулины, которые реагировали с известными антигенами, что было обнаружено путем грубого скринирования с множеством потенциальных антигенов. Таким образом, миеломные белки оказывались с неизвестной антигенной специфичностью.

Другой предпосылкой возникновения метода получения гибридом явилась техника гибридизации соматических клеток, разработка которых широко проводилась после открытия феномена спонтанной гибридизации. При слиянии плазматических мембран клеток образуются клетки с двумя или большим числом ядер – гетерокарионы. После первого деления ядра сливаются и образуется одно ядро с набором хромосом от всех слившихся партнеров – образуется гибридная клетка. Низкую частоту образования гибридов можно было увеличить, использовав ряд агентов, вызывающих слияние: вирус Сендай, лизолецитин, полиэтиленгликоль.

Даже при использовании агентов, повышающих слияние, частота образующихся гибридов крайне низка. Для их выделения необходимы селективные среды, позволяющие расти преимущественно образовавшимся гибридам. В настоящее время разработано несколько принципов селекции гибридных клеток. Одним из наиболее распространенных является метод, основанный на применении системы, содержащей гипоксантин, амидоптерин и тимидин (система ГАТ).

Селекция гибридных клеток основана на том, что в ГАТ среде родительские миеломные клетки погибают, а нормальные клетки селезенки не обладают способностью расти при данных условиях культивирования, так что выживают и размножаются только гибридные клетки, унаследовавшие от родительских клеток способность размножаться и синтезировать специфические иммуноглобулины.

Схема получения моноклональных антител