Лекарства с хуманизирани антитела
Уникалната способност на антителата да разпознават и свързват голямо разнообразие от молекулни групи е предпоставка за широкото им използване в клиниката. Терапевтичната употреба на антитела започва през 1891 г., веднага след като Behring и Kitazato показват, че серумът на морски свинчета, които са преживели прилагането на дифтериен или тетаничен токсини, придобива способността да защитава други животни от действието на същите тези токсини. Ясните научни идеи за антителата по това време едва започват да се оформят.
Такива усложнения могат да бъдат предотвратени чрез използване на антитела от човешки серум и вече са разработени редица лекарства на базата на антитела от дарена кръв. За съжаление, източникът на тези антитела, както и обхватът на техните специфичности, е много ограничен.
За достатъчно пълно реализиране на терапевтичния потенциал на антителата беше необходимо да се получат антитела с висока специфичност срещу голямо разнообразие от антигени, включително антигени на човешки тъкани, за да се намали значително вероятността от нежелани реакции при тяхното използване и да се разработят технологии за получаване на тези антитела in vitro в достатъчно големи количества. През последните 100 години тези проблеми до голяма степен са решени.
Развитието на технологията на моноклоналните антитела беше от основно значение за това. Антисерумите, получени чрез имунизация на животни, съдържат смес от антитела с различна специфичност, които не могат да бъдат напълно унифицирани дори чрез афинитетно пречистване. Това значително увеличава вероятността от нежелани кръстосани реакции след прилагане на такива антитела. В същото време препаратите с моноклонални антитела съдържат напълно идентични молекули, идентични по структура и свойства, чиято специфичност може да бъде напълно характеризирана.
Сериозна пречка за широкото използване на антитела беше тяхната чуждост за реципиентния организъм. След терапевтично приложение на антитела в организма на пациента започват да се произвеждат антитела срещу въведените антитела, като ефективността на приложените антитела намалява и се развиват тежки алергични реакции. Такива усложнения се наблюдават при въвеждането както на естествени, така и на моноклонални антитела, които имат всички антигенни характеристики на миши антитела.
Таблица Характеристики на някои препарати от хуманизирани моноклонални антитела
Заболявания, за които се използва
Рег. в страната- производител
Беше необходимо да се намали чуждостта на инжектираните антитела, да се хуманизират, да се направят възможно най-подобни на човешките антитела. Първоначално това беше постигнато с помощта на технологията на химерни антитела, изкуствено кръстосано свързване на антиген-разпознаващата част от миши моноклонални антитела и кристален фрагмент от човешко антитяло. Тъй като кристалната част на антитялото е тази, която носи основните видове антигенни детерминанти, химерните антитела причиняват значително по-малко усложнения при дългосрочно приложение. Свързването на различни фрагменти се получава на ниво ДНК, кодираща съответните части на молекулата, след което ДНК се експресира в клетъчна култура на бозайник и се избират най-активните клонове-продуценти.
Доста сложен и скъп е процесът на производство на антитела, които се синтезират от клетки на изкуствено създаден клон във ферментатори. Най-модерната технология използва ферментатори с кухи влакна, чиито стени са оформени от полупропускливи мембрани. Хранителната среда циркулира по влакната, чиито компоненти проникват през полупропускливи мембрани в основното отделение, къдетосе намират култивирани клетки, в него се събират синтезирани антитела, които не преминават през полупропусклива мембрана. Важно предимство на този метод на култивиране е относително високата концентрация на крайния продукт. Цикълът на култивиране продължава 3–9 месеца; културалната среда, събрана през това време, съдържаща антителата, образувани от клетките, се пречиства чрез афинитетна, йонообменна и гелпроникваща хроматография, което прави възможно изолирането на високо пречистен препарат на антитяло.
Таблицата показва данни за най-важните препарати от моноклонални антитела.
Лидерът в терапевтичното използване на моноклонални антитела е онкологията. Разработени са редица моноклонални антитела срещу различни тумор-асоциирани антигени; Доказано е, че някои от тях имат висока терапевтична активност и вече се използват широко в клиниката, докато други са все още на етап лабораторно изследване. Използването на моноклонални антитела в момента е широко използвана форма на имунотерапия на рак. Принадлежи към пасивната имунотерапия, тъй като използва антитела, синтезирани извън организма и често не изисква активното участие на имунната система на пациента, чиято реактивност често е намалена.
Механизмите на действие на моноклоналните антитела върху целевите клетки са разнообразни и не са напълно разбрани, те включват имуномедиирана (зависима от антитяло и комплемент) цитотоксичност, стимулиране на фагоцитоза на туморни клетки, блокиране на рецептори, способност за директно включване на програмата за апоптоза, както и инхибиране на туморния растеж чрез блокиране на образуването на нови съдове в него.
. Трастузумаб (Herceptin), рекомбинантно моноклонално антитяло, коетосе свързват с HER2/neu рецептора на клетъчната повърхност на много солидни тумори. Herceptin е много ефективен, когато се използва самостоятелно при напреднал рак на гърдата. Комбинираното приложение на Herceptin и химиотерапия при метастази на рак на гърдата се проучва интензивно. Установено е, че Herceptin има не само самостоятелно действие, но и преодолява резистентността на тумора, засилвайки ефекта от химиотерапията. Така например, когато се използва заедно, Herceptin значително повишава активността на друго противотуморно лекарство, Taxol.
Herceptin обикновено се понася добре от пациентите, но съществува риск от кардиотоксичност, свързана с експресията на HER2 върху миокардните клетки. Понастоящем има нарастващ интерес към употребата на Herceptin при други видове тумори, характеризиращи се със свръхекспресия на HER2, като рак на панкреаса, рак на пикочния мехур, рак на белия дроб, остеосаркома и други.
Ритуксимаб (MabThera, Rituxan) е лекарство с химерно моноклонално анти-CD20 антитяло, механизмът му на действие включва цитотоксичност, медиирана от антитяло и комплемент, както и индукция на апоптоза. Лекарството се използва за левкемии с ниска и висока злокачественост със свръхекспресия на CD20, особено е показано в случай на резистентност към химиотерапия. Има съобщения за положителни резултати от употребата на лекарството при пациенти с фоликуларен лимфом, лимфом на зоната на мантията, лимфоплазмоцитоиден лимфом, макроглобулинемия на Waldenstrom и малък лимфоцитен лимфом. До 48% от пациентите от групата резистентни на конвенционална химиотерапия отговарят на лечението с пълна или частична ремисия.
За да се увеличи селективността на действие върху туморите, антителата се конюгират с токсини или радиоактивни вещества, коитоосигурява доставка на активното вещество директно към туморните клетки. Свързаните с токсини моноклонални антитела често се наричат имунотоксини и най-често се произвеждат чрез добавяне на бактериални (дифтериен или псевдомонален) или растителни токсини (рицин А или сапорин) към антителата. Доказана е ефективността на използването на имунотоксини за лечение на някои тумори, особено лимфоми. Два вида радиомаркирани моноклонални антитела, Ibritumomab (Zevalin) и Tositumomab (Bexxar), са получили клинично одобрение в Съединените щати. Конюгираните антитела могат да имат по-изразен терапевтичен ефект от неконюгираните, но усложненията при тяхното използване се наблюдават малко по-често, в зависимост от естеството на съединението, свързано с тях. Понастоящем показанията и режимите за използване на конюгирани моноклонални антитела се усъвършенстват.
Значителни перспективи има използването на антитела за лечение на автоимунни и хронични възпалителни заболявания, както и за превенция на отхвърляне на трансплантант. Откриването на молекулярната основа на имунното разпознаване, формирането на активен имунен отговор и толерантност, установяването на централната роля на Т-лимфоцитите в тези процеси позволява целенасоченото приложение на редица антитела препарати при заболявания като ревматоиден артрит, псориазис, множествена склероза, захарен диабет и др.
За лечение на автоимунни заболявания се използват редица хуманизирани антитела, които блокират различни механизми на имунитета. Сред тях са антитела към Т-лимфоцитните рецептори CD25, CD52 - инхибиращи активирането на лимфоцитите, CD4 - блокиращи функцията на Т-лимфоцитите-помощници и към CD18 - предотвратяващи миграцията на левкоцитите към мястото на възпалението.
Висока ефективност при лечениетоАлемтузумаб (Campas), лекарство срещу CD52 лимфоцитни антитела, което намалява броя както на Т, така и на В лимфоцитите в периферната кръв, е имал ревматоиден артрит. При повечето пациенти след употребата на лекарството се наблюдава стабилизиране на процеса или преход към ремисия с продължителност от няколко седмици до няколко години, но при многократни курсове на лекарството в някои случаи се наблюдава образуване на антиидиотипни антитела.
За лечение на тежки форми на псориазис, характеризиращи се с развитие на хронично възпаление на кожата и ставите, са предложени редица препарати с моноклонални антитела (Efalizumab, Alefacept и др.). Ефализумаб е хуманизирано антитяло срещу антигена CD11a, което инхибира взаимодействието на LFA1 и междуклетъчната адхезионна молекула ICAM1, която играе важна роля в активирането и миграцията на Т-лимфоцитите към мястото на възпалението. Alefacept е рекомбинантен протеин, който се състои от извънклетъчен фрагмент на човешкия LFA-3 антиген, експресиран на повърхността на антиген-представящи клетки и свързан с Fc фрагмента на човешкия имуноглобулин. Alefacept нарушава взаимодействието LFA3CD2, което играе важна роля в активирането на Т-лимфоцитите. Клиничните проучвания показват, че тези лекарства значително подобряват състоянието на пациенти с умерени и тежки форми на псориазис.
Лекарствата, които са открили висока ефективност при лечението на ревматоиден артрит, псориазис, анкилозиращ спондилит, включват блокери на фактора на туморната некроза (TNF) или неговите рецептори. Едно от първите лекарства от тази серия, инфликсимаб (Remicade) е химерно моноклонално антитяло срещу TNF, ефективно при лечението на ревматоиден артрит, болест на Crohn. Друго лекарство, активно в редица автоимунни ивъзпалителни заболявания е етанерцепт, комплекс от TNF рецептора и Fc домена на човешки IgG1 антитела. Тази химерна конструкция има много висок афинитет към TNF и е в състояние да блокира действието на този цитокин in vivo.
Хуманизираните моноклонални антитела се използват активно при трансплантация на костен мозък за премахване на донорни Т-клетки и предотвратяване на болестта присадка срещу приемник. Най-ефективно беше добавянето на антитела към костния мозък непосредствено преди въвеждането му. Добрите резултати направиха възможно прилагането на същото лечение за инжектиране на стволови клетки в периферна кръв, алтернатива на трансплантацията на костен мозък.
Статистиката показва, че хуманизираните моноклонални антитела представляват значителна и бързо нарастваща част от общия фармацевтичен пазар. Общата сума на продажбите на моноклонални антитела през 2006 г. в света възлиза на 20,6 милиарда долара. Лидерът по продажби за 2006 г. с обща сума от 4,7 милиарда долара е Rituxan, който заема шеста позиция по продажби сред всички лекарства. Очаква се продажбите му да достигнат 10 милиарда долара в близко бъдеще поради непрекъснато нарастващото потребление от пациенти с рак и артрит. През последните три години Remicade продава над 1 милиард долара годишно. През 2006 г. още пет моноклонални антитела имат същото представяне.
Прегледът на данните за продажбите и финансирането на биотехнологиите през последните три години показва истинска промяна на парадигмата от класическите фармацевтични продукти към моноклонални антитела и свързани биотехнологични производни.
Производство на моноклонални антитела вв момента има около 200 биотехнологични компании, участващи в стотици нови проекти на стойност милиарди долари, чието изпълнение обещава далеч да надхвърли направените разходи.
Годишният ръст на продажбите на моноклонални антитела е повече от 20%, като химерните антитела все още заемат доминиращо място в него. Основните приложения на антителата са онкология, артрит, имунни и възпалителни процеси.
. За съжаление, широкото използване на тези лекарства в Украйна е ограничено от тяхната висока цена, само малка част от тях е разрешена за клинична употреба в нашата страна. Можем само да се надяваме, че с разширяването на производството цената на най-популярните препарати с моноклонални антитела бързо ще намалее, което ще им позволи да се използват за лечение на по-широк кръг пациенти в Украйна.