Лекарство моноклональные антитела

Моноклональные антитела (МАТ) – это антитела, произведенные в лабораторных условиях, которые имеют способность связываться с конкретными антигенами раковых клеток.

Например, белок, присутствующий на поверхности клеток рака, в здоровых клетках он не наблюдается или находится в минимальном количестве.

Система разработки моноклональных антител

Для создания моноклональных антител экспериментаторы вводят их грызунам с антигеном из человеческих раковых клеток. После этого они берут клетки, производящие антитела от животных и индивидуально соединяют их с раковой миеломной клеткой. Таким образом, получаются слитые клетки, известные под названием гибридомы.

Каждая отдельная гибридома (клеточная линия) путем деления далее производит дочерние идентичные клетки или клоны, которые и получили название «моноклональные».

Антитела, выдаваемые различными клонами, проходят проверку на способность идентифицировать такие антитела, которые намного теснее связаны с антигеном. При помощи этих гибридных бессмертных клеток можно получить большие количества антител.

Ввиду того, что мышиные антитела способны самостоятельно вызывать у людей иммунный ответ, который может снизить их эффективность, антитела мышей зачастую «очеловечивают» методом замены большей части родного антитела (человеческими порциями, насколько это возможно). Этот путь проделывается при помощи генной инженерии.

Механизм действия

Каждая группа моноклональных антител работает по-своему. Некоторые препараты стимулируют иммунный ответ, разрушающий раковые клетки. Эти моноклональные антитела, равно как и антитела, полученные физиологическим путем работы В-клеток, покрывают поверхность раковой клетки оболочкой, тем самым вызывая разрушение ее иммунной системой.

Медициной уже одобрены моноклональные антитела этого типа. Например, ритуксимаб – препарат ориентирован на антиген CD20, обнаруженный в клетках неходжкинской лимфомы, или алемтузумаб, ориентированный на антиген CD52, который был найден в клетках ХЛЛ (хронического лимфолейкоза).

Ритуксимаб способен непосредственно являться причиной гибели клеток (апоптоз). Другая группа препаратов моноклональных антител, связываясь с рецепторами находящимися на поверхности клеток иммунной системы, стимулирует противоопухолевый иммунный ответ и уменьшает сигналы, мешающие иммунным клеткам нападать на ткани собственного организма, в число которых входят и раковые клетки.

Ипилимумаб, относящийся к группе подобных препаратов, был создан сравнительно недавно в 2011 году для лечения метастатической меланомы. Существуют и другие аналогичные лекарства, но они еще находятся в стадии клинических исследований.

Антитела мешают деятельности белков (VEGF), необходимых для роста раковой опухоли. Например, действие препарата бевацизумаб направлено на эндотелиальный сосудистый фактор роста белка, выделяемого опухолевыми и другими клетками, находящимися в микроокружении опухоли (это способствует разветвлению кровеносных сосудов, питающих злокачественную опухоль).

В тот момент, когда бевацизумаб связывается с VEGF, белок теряет способность взаимодействовать с клеточными рецепторами, что предотвращает рост новых кровеносных сосудов.

По такой же аналогии действуют препараты панитумумаб и цетуксимаб. В данном случае целевым выступает EGFR (рецептор эпидермального фактора и роста), а моноклональные антитела трастузумаб настроены на HER-2 (человеческий рецептор эпидермального фактора роста 2).

МАТ, связывающиеся с клеточной основой фактора роста рецепторов, мешают рецептору отправлять свои нормальные, вызывающие рост, сигналы. Кроме того они могут активизировать иммунную систему и запускать апоптоз для уничтожения опухолевых клеток.

К другой группе противоопухолевых терапевтических моноклональных антител относятся иммуноконъюгаты. Их иногда называют антитела конъюгаты или иммунотоксины – эти препараты объединяют в своем составе:

• химиотерапевтические препараты;
• бактериальные токсины;
• радиоактивные молекулы, прикрепленные к веществу клеток киллеров.

Прикрепляется антитело на поверхности раковой клетки к своему специфическому антигену, и в ту же минуту действующее вещество начинает растворять раковые клетки. Работающие таким образом и утвержденные иммуноконъюгаты – это, прежде всего:

1. ибритумомаб тиуксетан, действие которого направлено на антиген CD20. Препарат ориентирован на доставку радиоактивного иттрия-90 к В-клеткам, что необходимо для устранения неходжкинской лимфомы;
2. шума-трастузумаб эмтансин, ориентированный на молекулу HER-2. МАТ нужен для доставки препарата DM1, ингибитора пролиферации клеток. HER-2 относится к метастатическим клеткам онкологии молочной железы;
3. тозитумомаб, ориентированный на антиген CD20 для доставки радиоактивного йода-131 к клеткам неходжкинской лимфомы.

Сфера применения и стоимость

Цена на моноклональные антитела по мере роста их производства будет уменьшаться. Все описанное выше довольно сложно. Однако наука не стоит на месте, а высокими темпами движется вперед. Поэтому сегодня моноклональные антитела являются эффективным средством для борьбы с раком и находят широкое применение в других направлениях медицины.

Ввиду важности исследований, проведенных для создания моноклональных препаратов, в работу были вовлечены ведущие фармацевтические компании всего мира. Сегодня МАТ – основное направление разработок по борьбе с раком.

Вполне естественно, что цена на препараты сегодня далека для массового использования. Но в перспективе планируется уменьшение себестоимости МАТ, что значительно скажется на понижении цены в розничной торговле. Например, с препаратом ипилимумаб это уже произошло.

Препарат Ипилимумаб (его аптечное название Ервой — Yervoy) создан для лечения прогрессирующих стадий рака щитовидной железы, простаты, кожи и некоторых других видов раковых опухолей. Несмотря на то, что на рынке препарат появился совсем недавно (2011 г.), он успел себя проявить как результативное средство в борьбе с поздними стадиями меланомы.

Использование препарата (по данным статистики) позволило сократить смертность среди пациентов на 50%. Следует отметить, что меланома в прогрессирующей стадии ранее не поддавалась лечению. Не удивительно, что сегодня стоимость препарата еще очень далека от возможности широкого применения:

1. Ипилимумаб 5мг/мл – 1 упаковка 10 мл, стоимость вместе с доставкой из Германии в Москву – 4650 €.
2. Ипилимумаб 5мг/мл – 1 упаковка 40 мл, стоимость вместе с доставкой из Германии в Москву – 17 500 €.

Поставщик гарантирует своевременную доставку и подтверждение покупки в аптеке Германии всеми документами и сертификатами.

Препарат Бевацизумаб (действующее вещество бевацизумаб, аптечное название Авастин) – раствор для инъекций от 17000 руб. за 25 мл. МАТ обладает довольно узкой направленностью – метастатический колоректальный рак. Нередко лекарство назначают в комплексе с химиотерапией, основанной на агенте фторпиримидина и его производных.

Важно! Авастин хорошо проявил себя в офтальмологии. Препарат широко использует Московская Глазная Клиника. Ввиду того, что моноклональные антитела успешно применяются для лечения такого «тонкого аппарата» как глаз, результатам клинических испытаний вполне можно доверять и назначатьМАТ для избавления от онкологии.

Конечно, для офтальмологических целей препараты готовят с некоторым отличием, поэтому и стоимость глазного Авастина будет другой, чем цена концентрата для инфузивного использовании при лечении онкологических заболеваний.

Препарат моноклональных антител Цетуксимаб (другое название Эрбитукс, действующий компонент цетуксимаб). Стоимость упаковки (5 мг/мл) от 8500 руб. Направленность – злокачественные опухоли головного мозга, лица и шеи. К этим заболеваниям можно добавить рак толстого кишечника и онкологии, имеющие другую локализацию, но непременно вторичный рак.

Применение МАТ при ревматоидном артрите

Среди пациентов страдающих ревматоидным артритом данная методика лечения нашла широкое применение. Моноклональные антитела весьма эффективны в тех случаях, где другие препараты не оказали терапевтического действия.

В странах Европы на сегодняшний день основным терапевтическим направлением при ревматоидном артрите являются именно моноклональные антитела. В этом плане используется Метотрексат. Если состояние пациента не улучшается, назначают моноклональные препараты с направленностью к В-лимфоцитам.

Терапевтический курс при артрите довольно длительный, так как моноклональные антитела действуют достаточно медленно.

Принимается во внимание и тот факт, что диагностировать ревматоидный артрит очень сложно. Сегодня ни один биохимический анализ крови при ревматоидном артрите или тест не может дать абсолютно точного результата, указывающего на присутствие у пациента именно ревматоидного артрита, а не другого схожего заболевания.

Поэтому к ревматологу за помощью следует обращаться как можно раньше, при первых симптомах и подозрениях на артрит.

Над созданием моноклональных препаратов трудились ученые многих стран. Действие этих лекарств невозможно сопоставить с другими медицинскими препаратами от ревматоидного артрита, существующими на сегодняшний день.

Их первостепенная задача – определение конкретного антигена. Все моноклональные лекарства принадлежат к иммуноглобулиновому классу. Они точно выявляют антитела и вызывают на себя иммунную реакцию. Для совершенствования методик лечения ревматоидного артрита фармакологи всего мира постоянно проводят в этой области научные исследования.

Уже сегодня на практике введено использование гуманизированных антител – новый вид антител, имеющий отношение к моноклональным, к рецептору интерлейкина-6. Его применение отмечает уменьшение у пациентов симптомов воспалительных процессов в суставах.

Лекарства можно комбинировать с другими препаратами, изменяющими течение болезни. Эта группа медикаментов останавливает разрушительный процесс, происходящий в суставах при ревматоидном артрите.

Сегодня они стали необходимым реагентом в биологических лабораториях. Продажи препаратов, в которых встречаются моноклональные антитела, направленные на терапию тяжелейших заболеваний (псориаз, рак, артрит, склероз), имеют многомиллиардный оборот. Хотя в 1975 году, когда была опубликована статья про метод получения гибридом, лишь единицы поверили в их практическое применение.

Что такое моноклональные антитела

Они вырабатываются иммунными клетками, происходящими от одной предшественницы, принадлежащими к одному клону. Это явление наблюдается при выращивании В-лимфоцитов в культуре. Такие антитела могут вырабатываться против почти любого природного антигена (к примеру, бороться с чужеродным белком и полисахаридами), который они будут специфически связывать. Далее они используются для обнаружения этого вещества или его очистки. Моноклоны широко применяются в биохимии, молекулярной биологии, медицине. Производить антитела нелегко, что напрямую влияет на их стоимость.

Получение моноклональных антител

Этот процесс начинается с иммунизации животных, как правило, мышей. Для этого вводят специфический антиген, который синтезирует антитела против него. Затем у мыши удаляется селезенка и гомогенизируется для получения суспензии клеток. Она содержит B-клетки, продуцирующее антитело. Затем их смешивают с миеломой (мышиной плазмоцитомы), которая имеет непрерывную способность синтезировать себе подобных в культуре (опухолевые клоны).

Благодаря слиянию образуются гибриды опухолевых и нормальных клеток (гибридомы), непрерывно растущие и способные производить смесь антител заданной специфичности. Следующий шаг после получения гибридом — клонирование и отбор. В каждую лунку специального планшета помещают около 10 слитых клеток и культивируют их, проверяя на выработку специфических иммуноглобулинов. Гибридомы из лунок, содержащих нужные идентичные антитела (парапротеины), клонируют и вновь проверяют. Так делают 1-2 раза.

В результате получают клетки, способные производить собственные иммуноглобулины только одной нужной уникальной специфичности. Далее клоны можно заморозить и сохранять. Или же культивировать, накапливать, привить мышам, где они также будут расти. Впоследствии полученные молекулы иммуноглобулина разными методами очищаются от посторонних примесей и используются для диагностики в лабораториях или терапевтического применения.

Важно отметить, что полученный с помощью гибридомы клеточный клон является мышиным иммуноглобулином, который при попадании в организм человека вызовет реакцию отторжения. Выход нашли благодаря рекомбинантным технологиям. Взяв фрагмент мышиного моноклона, соединили его с фрагментом человеческого иммуноглобулина. В результате были получены гибридомы, получившие название химерных, которые были уже более близкими для человека, но все равно провоцировали иммунные реакции организма, отличающиеся от требуемых.

Следующий шаг был сделан благодаря генной инженерии и связан с созданием, так называемых гуманизированных антител, на 90% гомологичных человеческому иммуноглобулину. От первоначального гибридомного мышиного моноклона осталась лишь маленькая часть от слияния клеток, которые отвечают за специфическое связывание. Они и используются в клинических испытаниях.

Применение

Моноклоны успешно вытесняют иммунные сыворотки. Гибридомы создали удивительные возможности в аналитике: их применяют как «микроскоп» с необычайно высоким разрешением. С их помощью можно обнаружить уникальные антигены, характерные для раковых клеток конкретных тканей, получить к ним моноклоны определенной специфичности и использовать для диагностики и типирования новообразований. Применяют их еще при лечении псориаза, рассеянного склероза, артритов, болезни Крона, раке молочной железы и многих других.

При псориазе

Для терапии псориаза тяжелых форм назначают прием системных глюкокортикостероидов (стероидные гормоны), влияющих на гормональный фон человека и подавляющих местный иммунитет. Моноклональные антитела при псориазе воздействуют исключительно на активные клетки псориатического воспаления, не подавляя иммунную систему полностью. Терапевтический эффект – снижение активности воспаления, нормализация деления клеток кожи и исчезновение псориазных бляшек.

При ревматоидном артрите

Моноклональные антитела при ревматоидном артрите оказались эффективны в тех ситуациях, где другие средства не оказали лечебного действия. В европейских странах сегодня основным терапевтическим направлением при этом недуге являются такие препараты. Терапевтический курс длительный по времени, ведь лекарства действуют хоть и эффективно, но медленно. Из-за сложностей в диагностике артритов за лечебной помощью стоит обращаться как можно раньше, при первых же симптомах и подозрениях.

Для лечения рака

Для большого числа пациентов с онкологией фармпрепараты, в составе которых содержатся моноклоны, стали надеждой на выздоровление и возврат к нормальной жизни. Многие люди с крупными злокачественными опухолями тела, множеством опухолевых клеток и малоутешительными прогнозами после курса терапии почувствовала улучшение состояния. Моноклональные антитела для лечения рака имеют очевидные преимущества:

1. Прикрепляясь к злокачественным клеткам, они не только делают их более заметными, но и ослабляют, нарушают их структуру. С ними человеческому организму бороться гораздо легче.
2. Обнаружив свою цель, они способствуют блокировке рецепторов роста опухоли.
3. Разработка антитела осуществляется в условиях лабораторий, где они намеренно соединяются с малым количеством радиоактивных частиц. Перенося эти частицы по организму, они доставляют их прямо к опухоли, где те и начинают действовать.

Принцип лечения

Действие моноклонов простое: они распознают определенные антигены и связываются с ними. Благодаря этому иммунная система быстро замечает проблему и вступает с ней в борьбу. Они помогают организму человека самостоятельно справиться с антигенами. Еще одно их огромное преимущество – воздействие исключительно на патологически измененные клетки, не нанося при этом вреда здоровым.

Препараты с моноклональными антителами

Хотя изобретены гибриды нормальных и опухолевых клеток такого типа были не очень давно, спектр препаратов, содержащих их в своем составе, уже выглядит внушительно. Новинки фармацевтики появляются регулярно. Такие препараты, как и большинство лекарственных средств, имеют различные побочные эффекты. Нередко после применения моноклональных веществ поступают жалобы на проявление аллергических реакций в виде зуда, сыпи. Изредка терапия сопровождается тошнотой, рвотой или кишечным расстройством. Далее об эффективных препаратах подробнее.

Стелара

Используется при терапии тяжелых форм бляшечного псориаза. Фармпрепарат состоит из моноклонов человека, что сводит риск возникновения побочных эффектов к минимуму. Форма выпуска – раствор для подкожного введения во флаконе или в шприце. Рекомендованная дозировка составляет 45 мг в сутки. Вторую инъекцию вводят через 4 недели после первой, далее уколы делают 1 раз в 12 недель. Терапевтический эффект от Стелара проявится уже через 15-20 дней. Поддерживающее лечение обеспечивает продолжительность ремиссии. После 2 инъекций кожа очищается на 75%.

Ремикейд

Представляет собой химерные антитела на основе моноклонов мыши и человека. Препарат снижает воспаление эпидермиса, регулирует деление кожных клеток. Форма выпуска – порошок лиофилизированный для приготовления парентерального раствора или во флаконах 20 мл. Состав для инфузий вводят внутривенно на протяжении 2-х часов со скоростью до 2 мл в минуту. Дозировка зависит от степени тяжести болезни. Повторные инъекции делают через 2 и 6 недель после первой. Для поддержки эффекта терапию повторяют каждые 1,5-2 месяца.

Хумира

Рекомбинантный моноклон с пептидной последовательностью, идентичной человеческой. Препарат эффективен при терапии сложных форм псориаза, тяжелом активном ревматоидном и псориатическом артрите. Применяется в виде подкожных инъекций в область живота или переднюю бедренную поверхность. Форма выпуска – раствор для подкожного введения. Уколы по 40 мг вводятся 1 раз в 2 недели.

Симпони

Составляющие фармпрепарата — моноклоны человека. Применяется при прогрессирующем псориатическом или ревматоидном артрите, анкилозирующем спондилите. Это средство помогает уменьшить симптомы при псориазе ногтей и кожи. Форма выпуска – раствор для подкожных инъекций (шприц или автоинжектор). Симпони требуется вводить подкожно один раз в месяц.

Антитела — это особый класс веществ, которые способны строго избирательно связываться с определенными молекулами (антигенами). В организме человека антитела находятся на поверхности В-лимфоцитов в виде мембранных рецепторов и в растворимой форме присутствуют в крови и межклеточной жидкости. Антитела необходимы иммунной системе для обнаружения и удаления чужеродных объектов, в том числе вирусов и бактерий. Каждое антитело реагирует только на «свой» антиген, даже не на сам антиген, а на так называемую детерминантную группу в составе его молекулы. В одном белке может быть несколько детерминантных групп, и к каждой из них существует антитело и не одно.

Антитела образуются плазматическими клетками, в которые превращаются В-лимфоциты под действием антигенов. Моноклональные антитела — это антитела, произведенные одним клоном плазматических клеток. Моноклональные антитела связываются только с определенной детерминантной группой в молекуле антигена.

Синтез моноклональных антител

Достижения современной науки позволяют специально синтезировать моноклональные антитела к определенным антигенам. Впервые это произошло в 1975 году. Для синтеза использовали так называемую гибридомную клетку или гибридому — продукт слияния плазматической клетки с опухолевой. В роли первых гибридом выступали лимфоциты мышей, но при введении полученных антител человеку последовала сильнейшая аллергическая реакция. Поэтому стали создавать гибридные мышино-человеческие антитела — так называемые химерные, или гуманизированные моноклональные антитела. Химерные антитела состоят из изменчивых мышиных участков и постоянных человеческих.

Узкая специализация моноклональных антител помогает найти и уничтожить необходимые антигены, например, злокачественную опухоль. Более того, к моноклональным антителам можно прикрепить радиоактивные изотопы или лекарственные препараты, обеспечивая их перенос к пораженным клеткам. Здоровые клетки при этом остаются нетронутыми.

Моноклональные тела бывают конъюгированными и неконъюгированными. Последние работают сами по себе, ими можно, например, пометить опухолевые клетки, что позволит иммунной системе их распознать. Конъюгированные моноклональные антитела действуют за счет тех веществ, например, лекарств, которые к ним прикреплены.

С помощью моноклональных антител можно диагностировать и определить местоположение злокачественной опухоли, выявлять более привычные болезни, например, инфаркт миокарда, а также использовать их для типирования тканей при трансплантации и предупреждения отторжения трансплантата (например, басиликсимаб и даклизумаб). Уже разработаны методы создания иммунодепрессивных и цитотоксических веществ на основе моноклональных антител. Идут исследования по применению моноклональных антител в терапии рака, аутоиммунных и некоторых инфекционных болезней. В США за последние двадцать лет одобрено свыше десяти лекарственных средств, в основе которых — моноклональные антитела.

Моноклональные антитела находят применение и помимо медицины. Так, они позволяют определить пол крупного рогатого скота на стадии до имплантации оплодотворенной яйцеклетки.

Лекарства против опухолей и аутоиммунных заболеваний

Злокачественные новообразования

До настоящего времени непонятно, каким образом опухолевым клеткам удается уйти из-под надзора иммунной системы. Одна из задач онкологии и иммунологии сегодня — создать антигенный портрет каждого вида опухолевых клеток. Тогда можно будет синтезировать соответствующие этим антигенам антитела и научиться лечить рак любого вида. Проблема, однако, заключается в том, что опухолевые клетки постоянно меняют антигены на разных этапах злокачественного поражения, оставаясь неуловимыми для антител.

Тем не менее, разработаны и с успехом используются такие лекарства, как: трастузумаб (рак груди с метастазами, рак желудка), ритуксимаб (неходжкинские лимфомы, хронический лимфолейкоз), бевацизумаб (комбинированная терапия ряда солидных опухолей), алемтузумаб, ибритумомаб, тозитумомаб (разного рода лимфомы и лейкозы), цетуксимаб (злокачественные новообразования головы и шеи, рак толстой кишки). Некоторые из этих препаратов вмешиваются в регуляцию роста злокачественных клеток, другие препятствуют образованию новых сосудов, лишая опухоль питания.

Красная волчанка, псориаз, рассеянный склероз.

Аутоиммунные заболевания развиваются, когда иммунная система начинает бороться с аутоантигенами, то есть антигенами своих тканей, к которым она в норме не чувствительна. Примерами аутоиммунных болезней служат псориаз, миастения, системная красная волчанка (СКВ), болезнь Крона, диффузный токсический зоб и тиреоидит, склеродермия и др. Патогенетические основы образования антител при этих заболеваниях на сегодня не до конца понятны. Один из элементов лечения аутоиммунных заболеваний заключается в блокировании рецепторов лимфоцитов, которые распознают аутоантитела, как чужие, и прекращении действия медиаторов иммунных реакций, например, фактора некроза опухолей.

На сегодня в качестве лекарств при аутоиммунных заболеваниях используются:

• инфликсимаб (ревматоидный артрит, тяжелая болезнь Крона, когда не действуют обычные лекарства, анкилозирующий спондилоартрит, псориаз, системный васкулит, первичный синдром Шегрена и др.),
• ритуксимаб (тяжелая красная волчанка, против которой бессильна стандартная терапия),
• натализумаб (рассеянный склероз).

Для лечения СКВ готовится также препарат эпратузумаб. Он сейчас находится на стадии клинических исследований.

Побочные эффекты моноклональных антител

К нежелательным явлениям при лечении препаратами моноклональных антител относят:

• аллергические реакции;
• гриппоподобный синдром (повышение температуры, недомогание, боли в мышцах);
• тошноту, понос и другие диспептические нарушения
• уменьшение количества клеток крови — тромбоцитов, лейкоцитов, эритроцитов;
• кардиотоксическое действие (не всегда).

Ограничения препаратов моноклональных антител

Во-первых, гибридные моноклональные антитела сами представляют собой антигены, поэтому высок риск аллергических реакций. Во-вторых, молекулы моноклональных антител имеют большие размеры и не всегда могут проникнуть в клетки или ткани. В-третьих, исследования показывают, что иногда сами препараты моноклональных антител могут вызывать лимфомы и другие опухоли, а также слишком сильно снижать иммунитет. Наконец, препараты моноклональных антител необходимо очень медленно вводить в вену, и лишь врачи высокой квалификации способны понять, насколько эффективно лечение, и выбрать оптимальную дальнейшую тактику.

И все же введение в медицинскую практику препаратов, модифицирующих иммунный ответ, является по-настоящему важным достижением. Уже сейчас производство моноклональных антител стало самой быстро развивающейся частью фармацевтической промышленности. Ведется множество доклинических и клинических исследований новых препаратов с многообещающими свойствами, оставляя нам надежду, что в будущем средства на основе моноклональных антител станут обычным делом, и врачам удастся справиться с множеством недугов, которые считаются неизлечимыми сегодня.