Кіріспе
Иммуногендік – адам немесе басқа жануарлар ағзасында иммундық реакцияны тудыру қабілеті. Бұл қажетті немесе қажетсіз болуы мүмкін: қажетті иммуногенділік әдетте вакциналарға қатысты, онда антигенді (вакцинаны) енгізу патогенге қарсы иммундық жауапты тудырады, бұл организмді болашаққа қарай қорғайды. Иммуногенділік – вакцина әзірлеудің маңызды аспектісі. Қажетсіз иммуногенділік – организмнің терапиялық антигенге қарсы иммундық реакциясы. Бұл реакция антиденелердің (АДА) пайда болуына әкеледі, емдеудің терапиялық әсерін жояды және қосымша зиянды әсерлерге ұшыратады. Биотерапиядағы қиындық – жаңа протеиндік препараттардың иммуногендік потенциалын болжау. Мысалы, жоғары кірісті елдерден алынған иммуногенділік туралы деректер, төмен және орташа кірісті елдерге әрқашан ауыстырылмайды. Тағы бір қиындық – вакциналардың иммуногенділігі жасқа байланысты қалай өзгеретінін ескеру. Сондықтан, Дүниежүзілік денсаулық сақтау ұйымының мәлімдемесіне сәйкес, иммуногенділікті мақсатты топта зерттеу қажет, өйткені жануарлардағы сынақтар мен in vitro модельдері адамдардағы иммундық жауапты дәл болжауға мүмкіндік бермейді. Антигендік – химиялық құрылымның (антиген немесе гаптен) адаптивті иммунитетке ие белгілі бір өнімдер тобымен нақты байланысу қабілеті: T-жасуша рецепторлары немесе антиденелер (әлде В-жасуша рецепторлары). Бұрын антигендік, қазіргі иммуногендік деп аталатын нәрсені білдіру үшін антигендік жиі қолданылатын, және екі термин әлі де көбінесе бір-бірінің орнына қолданылады. Алайда, нақты айтқанда, иммуногенділік – антигеннің адаптивті иммундық реакцияны тудыру қабілетін білдіреді. Осылайша, антиген T немесе В жасуша рецепторына нақты байланысуы мүмкін, бірақ адаптивті иммундық жауапты тудырмауы мүмкін. Егер антиген жауап тудырса, ол «иммуногендік антиген» деп аталады, яғни иммуноген.
Immunogenicity is the ability of a foreign substance, such as an antigen, to provoke an immune response in the body of a human or other animal. It may be wanted or unwanted:
Wanted immunogenicity typically relates to vaccines, where the injection of an antigen (the vaccine) provokes an immune response against the pathogen, protecting the organism from future exposure. Immunogenicity is a central aspect of vaccine development. Unwanted immunogenicity is an immune response by an organism against a therapeutic antigen. This reaction leads to production of anti drug antibodies (ADAs), inactivating the therapeutic effects of the treatment and potentially inducing adverse effects. A challenge in biotherapy is predicting the immunogenic potential of novel protein therapeutics. For example, immunogenicity data from high income countries are not always transferable to low income and middle income countries. Another challenge is considering how the immunogenicity of vaccines changes with age. Therefore, as stated by the World Health Organization, immunogenicity should be investigated in a target population since animal testing and in vitro models cannot precisely predict immune response in humans. Antigenicity is the capacity of a chemical structure (either an antigen or hapten) to bind specifically with a group of certain products that have adaptive immunity: T cell receptors or antibodies (a. k. a. B cell receptors). Antigenicity was more commonly used in the past to refer to what is now known as immunogenicity, and the two terms are still often used interchangeably. However, strictly speaking, immunogenicity refers to the ability of an antigen to induce an adaptive immune response. Thus an antigen might bind specifically to a T or B cell receptor, but not induce an adaptive immune response. If the antigen does induce a response, it is an 'immunogenic antigen', which is referred to as an immunogen.
Антигендік иммуногендік әсері
Көптеген липидтер мен нуклеин қышқылы салыстырмалы түрде кішкентай молекулалар болып табылады және/немесе иммуногендік қасиеттері жоқ. Сондықтан, иммундық жауапты қозғау үшін, олардың иммуногендік күшін арттыру мақсатында ақуыз немесе полисахарид сияқты эпитоппен біріктірілуі қажет болуы мүмкін. Ақуыздар мен кейбір полисахаридтер иммуногендік қасиеттерге ие, бұл оларға гуморальды иммундық жауаптарды тудыруға мүмкіндік береді. Ақуыздар және кейбір липидтер/гликолипидтер жасушалық иммунитет үшін иммуногендер ретінде қолданылуы мүмкін. Ақуыздар полисахаридтерге қарағанда айқын түрде күшті иммуногендік қасиеттерге ие.
Т-клетка эпитоптары
Т-клетка эпитоптарының мөлшері антигенділікке әсер ететін факторлардың бірі болып табылады. Сол сияқты, Т-клетка эпитоптары қажетсіз иммуногенділікке, соның ішінде АДА-ның (антиденеге байланысты иммундық реакциялардың) дамуына себеп болуы мүмкін. Т-клетка эпитоптарының иммуногенділігін анықтайтын маңызды фактор – Т-клетка эпитоптарының негізгі гистоүйлесімділік кешендеріне (МГК немесе HLA) молекулаларымен байланысу күші. Жоғары байланыс туыстығы бар эпитоптар жасуша бетінде жиірек танылады. Т-клетканың Т-клетка рецепторы нақты бір эпитопты танитындықтан, жасуша бетіндегі МГК-ға байланысқан белгілі бір пептидке тек белгілі бір Т-клеткалар ғана жауап бере алады. Ферменттер, моноклоналды антиденелер, алмастырушы ақуыздар сияқты белок препараттарын немесе вакциналарды енгізген кезде, В-клеткасы немесе дендриттік клетка сияқты антигенді ұсынатын жасушалар (АҰЖ) осы заттарды Т-клеткалар танитын пептидтер түрінде ұсынады. Бұл рекомбинантты тромбопоэтинге байланысты аутоиммундық тромбоцитопения (АТП) және эритропоэтиннің (Eprex) белгілі бір формуласына байланысты қызыл қан клеткаларының аплазиясы сияқты аутоиммундық ауруларды қоса алғанда, қажетсіз иммуногенділікке алып келуі мүмкін. Осының салдарынан жоғары иммуногенділік тиімділікті шектеді және ауыр инфузиялық реакциялармен байланысты болды. Нақты механизмі белгісіз болғанымен, антидене-антигендік өзара әрекеттесулерді, мысалы, иммуноглобулин E (IgE) антиденелерінің өндірісін күшейту арқылы моноклоналды антиденелер инфузиялық реакцияларды тудырады деп күдіктелді, бұл антиденелер туырма клеткаларына байланысып, дегрануляцияны тудыруы мүмкін, нәтижесінде аллергияға ұқсас белгілер және қосымша цитокиндердің бөлінуі пайда болады. Генетикалық инженериядағы бірқатар жаңалықтар моноклоналды антиденелердің иммуногенділігін төмендетуге (деиммунизация деп те аталады) әкелді. Генетикалық инженерия иммуноглобулин тізбектерінің егеуқыр тұрақты және толықтырушы аймақтарын адам тізбектерімен алмастыру арқылы гуманизацияланған және химералық антиденелерді жасауға мүмкіндік берді. Бұл егеуқыр моноклоналды антиденелерімен байланысты кейде күшті иммуногенділікті азайтса да, барлық толыққанды адам моноклоналды антиденелері қажетсіз иммуногендік қасиеттерге ие болмайды деген үміт расталмады.
Силикографиялық сынама
Т-клетка эпитоптарының мөлшері, иммуногендік тәуекелге әсер ететін факторлардың бірі, қазір in silico құралдарды пайдалану арқылы салыстырмалы түрде дәл өлшенеді. Т-клетка эпитоптарын анықтауға арналған иммуноинформатика алгоритмдері ақуыздық терапияны жоғары тәуекел және төмен тәуекел санаттарына жіктеу үшін қолданылуда. Бұл санаттар иммунотерапияның немесе вакцинаның күтілмеген иммуногенділікке алып келу мүмкіндігін бағалау және талдаумен байланысты. Бір тәсіл – ақуыз тізбектерін бір-бірімен жабысқан 9 аминқышқылдық (нонамерлік) пептидтік фрагменттерге бөлу, содан кейін әр фрагментті әлемдегі көптеген адамдардың генетикалық ерекшеліктерін қамтитын алты кең таралған I класс HLA аллельдерімен байланысу мүмкіндігіне қарай бағалау. Ақуыз ішіндегі жоғары бағаланған фрагменттердің тығыздығын есептеу арқылы ақуыздың жалпы «иммуногендік көрсеткіші» бағалануы мүмкін. Сонымен қатар, жоғары бағаланған, тығыз орналасқан фрагменттердің немесе «кластерлердің» бөліктерін анықтауға болады және кластерлік көрсеткіштерді есептеп, жинақтауға болады. Осы тәсілді қолдану арқылы жаңа ақуыздық терапиялық препараттың клиникалық иммуногенділігін болжауға болады. Осының нәтижесінде көптеген биотехнологиялық компаниялар жаңа ақуыздық дәрілерді әзірлеу процесінің бастапқы кезеңдеріне in silico иммуногенділік талдауын енгізді.