Кіріспе
Адам емес түрлердегі антиденелер адам антиденелеріне өте ұқсас етіп жасалған. Гуманизацияланған антиденелер – адамда табиғи түрде өндірілетін антиденелерге ұқсастығын арттыру үшін ақуыздық тізбектері өзгертілген адам емес түрлерден алынған антиденелер. "Гуманизациялау" процесі көбінесе адамдарға енгізілуге арналған моноклоналды антиденелерге (мысалы, қатерлі ісікке қарсы препараттар ретінде әзірленген антиденелер) қолданылады. Адамға бейімдеу қажеттігі туындағанда, егер белгілі бір антиденені жасау процесі адам емес иммундық жүйеде (мысықтардағы сияқты) жүргізілсе, онда осылайша өндірілген антиденелердің ақуыздық тізбектері адамдарда табиғи түрде кездесетін гомологты антиденелерден бөлек болады және адамдарға енгізілген кезде иммуногенді болуы мүмкін (қараңыз: Адамға қарсы егеуқұйрық антиденесі). Гуманизацияланған антиденелердің халықаралық бейресми атаулары зумабпен аяқталады, мысалы, омализумаб (моноклоналды антиденелердің номенклатурасын қараңыз). Гуманизацияланған антиденелер химерлік антиденелерден ерекшеленеді. Соңғыларының ақуыздық тізбектері де адам антиденелеріне ұқсас, бірақ оларда адам емес ақуыздың үлкен бөлігі сақталады. Моноклоналды антиденелерді жасаудың басқа да тәсілдері бар. Бұл тізімде адамдарда қолдануға арналған көптеген моноклоналды препараттар келтірілген.
Humanized antibodies are antibodies from non human species whose protein sequences have been modified to increase their similarity to antibody variants produced naturally in humans. The process of "humanization" is usually applied to monoclonal antibodies developed for administration to humans (for example, antibodies developed as anti cancer drugs). Humanization can be necessary when the process of developing a specific antibody involves generation in a non human immune system (such as that in mice). The protein sequences of antibodies produced in this way are partially distinct from homologous antibodies occurring naturally in humans, and are therefore potentially immunogenic when administered to human patients (see also Human anti mouse antibody). The International Nonproprietary Names of humanized antibodies end in zumab, as in omalizumab (see Nomenclature of monoclonal antibodies). Humanized antibodies are distinct from chimeric antibodies. The latter also have their protein sequences made more similar to human antibodies, but carry a larger stretch of non human protein. There are other ways to develop monoclonal antibodies. This list covers many of the monoclonals developed for use in humans.
Адамгершілік процесінде рекомбинантты ДНҚ қолдану
Адамгершілік процесі моноклоналды антиденелерді өндіру рекомбинантты ДНҚ қолдану арқылы сүтқоректі жасушаларының мәдениетінде экспрессияға қабілетті конструкцияларды жасау мүмкіндігіне негізделген. Яғни, антиденелерді өндіретін ген сегменттері бөлініп алынып, биореакторда өсірілетін жасушаларға клондалады, нәтижесінде клондалған гендердің ДНҚ-сынан алынған антидене ақуыздары жаппай жинақталады. Рекомбинантты ДНҚ-ға қатысты кезең, экспрессияланатын антидененің ақуыздық тізбесін өзгертуге оңай қолданылатын араласу нүктесін ұсынады. Адамгершілік процесінде антидене құрылымындағы өзгерістер ДНҚ деңгейіндегі техникалар арқылы жүзеге асырылады. Адамға арналған терапияға қолданылатын антиденелерді алудың барлық әдістеріне адамгершілік қадамы (мысалы, фаг дисплейі) міндетті емес, бірақ көбісі антидене молекуласының бөліктерін "қосуға" немесе "ауыстыруға" мүмкіндік беретін техникаларға тәуелді.
"Химерлік антиденеден" ажырату
Адамгершілік әдетте егешқұйрықтың адам антиденесі химерасын жасаудан өзгешеленеді. Сондықтан, антидене химерасын жасау көбінесе адамға ұқсас антиденеге қол жеткізу үшін жасалса да (егешқұйрық антиденесінің тұрақты аймағын адамнан алынғанмен алмастыру арқылы), осындай қарапайым химералар әдетте адамгершілік деп атаылмайды. Керісінше, адамгершілдірілген антидененің ақуыз тізбегі адам нұсқасына өте ұқсас, бірақ оның кейбір толықтыратын аймақтарды анықтайтын (CDR) сегменттерінің адам емес шығуына қарамастан, антидененің мақсатты антигенмен байланысу қабілетіне жауапты. Химерлік антиденелердің атауларында "xi" түйірі болады. Адамға емдеу үшін бекітілген химерлік антиденелердің мысалдары: абциксимаб (ReoPro), базиликсимаб (Simulect), цетуксимаб (Erbitux), инфликсимаб (Remicade) және ритуксимаб (MabThera). Қазіргі уақытта клиникалық сынақтарда жүргізіліп жатқан химералық заттардың бірнеше мысалы бар (мысалы, бавитуксимаб, қосымша мысалдар үшін сұрыпталатын тізімді қараңыз).
Химерлік аралық арқылы адамгершілікке айналу
Адамгершілік процесінің алғашқы қадамы ретінде тышқан-адам химерасын жасау мүмкін. Бұл жағдайда тышқанның өзгермелі аймағы адамның тұрақты аймағына жалғастырылады. Содан кейін химера молекуланың өзгермелі аймағындағы аминқышқылдарының тізбегін таңдап өзгерту арқылы одан әрі адамгершілікке жеткізілуі мүмкін. Антидененің бастапқыда жасалған ерекшелігін сақтау үшін өзгерту процесі "таңдамалы" болуы керек. Яғни, өзгермелі аймақтың CDR бөліктері антидененің мақсатты нысанаға байланысу қабілеті үшін маңызды болғандықтан, осы бөліктердегі аминқышқылдарды даму мақсатына зиян келтіру қаупі болмайынша өзгертуге болмайды. CDR сегменттерінен басқа, адамдардағыдан өзгеше айнымалы аймақтардың бөліктерін тиісті жеке аминқышқылдарды алмастыру арқылы түзетуге болады. Бұл ДНК деңгейінде мутагенез арқылы іске асырылады. Адамгершілікке айналған химералардың атауында екі белгінің де түбірі болады (xi + zu). Отеликсизумаб – ревматоидты артрит және қант диабетін емдеу үшін клиникалық сынақтардан өтіп жатқан адамгершілікке айналған химераның мысалы.
Адамның антитела "қалыпшасына" тиісті CDR-ларды енгізу арқылы адамиландыру
Химерлік аралықтарды жасамай, адами антиденені өндіру мүмкін. Адами антиденені "тікелей" жасау, тиісті CDR кодтау сегменттерін (қажетті байланысу қасиеттеріне жауапты "донор" деп аталады) адам антиденесінің "негізіне" (осылай аталған "қабылдағыш") енгізу арқылы жүзеге асырылады. Жоғарыда айтылғандай, бұл рекомбинантты ДНК әдістері арқылы тиісті векторды пайдалану арқылы іске асырылады. Стратегия CDR тізбектерін оқу негізінде сызықтық ДНК фрагменттерін синтездеуді де қолдануы мүмкін. Бұл процеске антидененің қай аминқышқылдарын тышқан реттілігінен адам реттілігіне өзгертуге болатынын анықтау үшін компьютерлік модельдеу бағдарламалық жасақтамасын қолдану қажет. АҚШ-та бұл бағдарламалық жасақтама 1980 және 1990 жылдары Калифорния штатының Маунтин-Вью қаласында орналасқан Protein Design Labs, Inc. компаниясымен әзірленді, патенттелді және көрсетілді. Алемтузумаб – химерлік аралықты қамтымай адамгершілікке айналған антидененің алғашқы мысалы. Бұл жағдайда, CD52-ге байланысу үшін тышқан жүйесінде жасалған "Campath 1" деп аталған моноклоналды антидене әзірленді. Campath 1-дің гипервариабельді циклдары (CDR-ларын қамтитын және осылайша CD52-ге байланысу қабілетін беретін) алынып, адам антиденесінің негізіне енгізілді. Қазіргі уақытта көптеген басқа жағдайлар, соның ішінде көптеген склероз үшін де клиникалық сынақтар жүргізілуде.
Тышқаннан басқа көздерден алынған
Адамға арналған терапиялық антиденелерді ашу процесінде тышқандар мен басқа да адам емес сүтқоректілерді пайдаланудан толығымен бас тартатын технологиялар бар. Мұндай жүйелерге әртүрлі "көрсету" әдістері (атап айтқанда, фагтық көрсету) және адам иммундық жауабы кезінде байқалатын жоғары В-жасушаларының деңгейін пайдаланатын әдістер жатады.
Көрсету әдістері
Бұл әдістер антидене өндірісінің таңдаулы принциптерін қолданады, бірақ микроорганизмдерді (фаг дисплейінде) немесе тіпті жасушасыз экстракттарды (рибосома дисплейінде) пайдаланады. Бұл жүйелер антидене гендерінің "кітапханаларын" құруға негізделген, олар перифериялық қаннан бөліп алынған адам РНК-сынан толығымен алынуы мүмкін. Бұл жүйелердің тікелей өнімдері антидене фрагменттері болып табылады, әдетте Fab немесе scFv. Бұл, дисплей әдістерімен жасалған антидене фрагменттері толыққанды адам тізбегімен жасалса да, олар толыққанды антиденелер емес дегенді білдіреді. Сондықтан, толыққанды антиденеге алынған байланысу қабілеттерін енгізу және оны іске қосу үшін, гуманизацияға ұқсас процестер қолданылады. Адалимумаб (Humira) – фаг дисплейі арқылы жасалған және адамдарға емдеу үшін бекітілген антидененің мысалы.
Адам пациенттерінен немесе вакцина алғандардан алынған антиденелер
Моноклоналды антиденелерді табуда адам иммундық реакциясын пайдалану мүмкін. Қарапайым тілмен айтқанда, адамның иммундық жауабы тышқанның немесе басқа сүтқоректі жануарлардың иммундық жауабына ұқсас жұмыс істейді. Сондықтан, жұқпалы ауру, қатерлі ісік немесе вакцинация сияқты иммундық жүйесіне күш түсетін адамдар, сол күштің өзіне қарсы бағытталған моноклоналды антиденелердің потенциалды көзі болуы мүмкін. Бұл тәсіл, пассивті иммунитет принциптерін пайдаланатын вирусқа қарсы терапияны әзірлеу үшін ерекше тиімді болып көрінеді. Осы тәсілдің түрлері қағида жүзінде көрсетілген және кейбіреулері коммерциялық өндіріске еніп келеді.