Imunobiologické prípravky

na diagnostiku, prevenciu a

liečenie infekčných chorôb

Yurova V.A., Butakova L.Yu., Kraft L.A., Kuklina N.V., Sazanskaya A.A., Karabasova E.B., Vinnikova Yu.V., Ilinskaya B.V., Prokopyev V. .IN.

Podpísané pre tlač ofsetového papiera. Náklad: 500 kópií.

Vytlačené v tlačiarni: :;

Štátna vzdelávacia inštitúcia vyššieho odborného vzdelávania Altajská štátna lekárska univerzita Federálnej agentúry pre zdravie a sociálny rozvoj.

Imunobiologické prípravky

na diagnostiku, prevenciu a

liečenie infekčných chorôb

Učebnica pre sebaprípravu študentov na praktické vyučovanie z mikrobiológie

Barnaul, 2011

Recenzenti:

Učebnica načrtáva teoretické otázky týkajúce sa podstaty a použitia imunobiologických prípravkov – diagnostických, terapeutických a profylaktických: vakcíny, séra, bakteriofágy a pod.

Študenti lekárskych fakúlt (lekárska, detská, zubná) potrebujú hlbšie štúdium mechanizmov účinku bakteriologických liekov, reakcie organizmu na zavedenie vakcíny a sérových liekov, komplikácie, ktoré vznikajú pri užívaní niektorých liekov.

Imunobiologické prípravky na diagnostiku, prevenciu a liečbu infekčných chorôb: Yurova V.A., Butakova L.Yu., Kraft L. .A., Kuklina N.V., Sazanskaya A.A., Karabasova E.B., Vinnikova Yu.V., Ilinskaya B.V. - Barnaul, 2002. - 46 s.

(c) Štátna lekárska univerzita v Altai, 2002

© Yurova V.A., Butakova L.Yu., Kraft L.A., Kuklina N.V., Sazanskaya

A.A., Karabasova E.B., Vinnikova Yu.V., Ilinskaya B.V., 2002

V prevencii, diagnostike a liečbe infekčných chorôb sa široko používajú imunobiologické prípravky vyrobené zo živých a usmrtených mikroorganizmov (baktérie, rickettsie, vírusy), ich metabolických produktov (toxíny), ako aj jednotlivých antigénov mikrobiálnych buniek extrahovaných rôznymi metódami. . Na terapeutické a diagnostické účely sa používajú aj séra a špecifické gamaglobulíny a imunoglobulíny. Okrem toho sa bakteriofágové prípravky široko používajú na diagnostické a terapeutické účely.

Informácie o zložení, príprave a mechanizme účinku imunobiologických liečiv sú pre lekára nevyhnutné pri jeho praktickej činnosti. Praktici zároveň nemajú vždy možnosť zoznámiť sa s novovytvorenými vakcínovými a sérovými prípravkami a vlastnosťami ich použitia. Okrem toho moderné učebnice úplne neodrážajú otázky súvisiace s prípravou, mechanizmom účinku a používaním imunobiologických liekov.

Všetko uvedené viedlo k potrebe vytvorenia učebnice obsahujúcej informácie o imunobiologických liekoch. Táto príručka obsahuje informácie o príjme, účinnej látke, použití imunobiologických liekov a komplikáciách, ktoré vznikajú pri užívaní niektorých z nich. Príručka je určená na prípravu študentov 3. ročníka lekárskych fakúlt, fakúlt detského, zubného lekárstva a preventívneho lekárstva na praktické vyučovanie súkromnej mikrobiológie.

Klasifikácia imunobiologických prípravkov

I.Diagnostické lieky.

Prípravky obsahujúce antigény - diagnostika, alergény, toxíny.

Prípravky obsahujúce protilátky – diagnostické séra.

Diagnostické bakteriofágy.

• II.Terapeutické a profylaktické lieky.

Prípravky obsahujúce antigény - vakcíny.

Prípravky obsahujúce protilátky - terapeutické séra a gamaglobulíny a imunoglobulíny.

Bakteriofágy.

Antagonistické mikróby.

Interferóny a iné cytokíny.

Oddiel I

Diagnostické lieky

Diagnostické lieky sa používajú pri laboratórnej diagnostike mnohých chorôb, ktorých presnú diagnózu možno vykonať iba pomocou bakteriologických a virologických štúdií. Okrem toho sú diagnostické lieky potrebné pri laboratórnom potvrdení diagnózy ochorenia, ktoré má atypický priebeh alebo ochorenia charakterizovaného polymorfizmom symptómov. Diagnóza chorôb, ktoré sa v danej oblasti a v danom čase nenachádzajú, musí byť navyše potvrdená laboratórnymi metódami.

Mikrobiologické diagnostické techniky sú široko používané v diagnostike infekčných chorôb. V tomto prípade sa používajú bakteriologické, virologické, sérologické, alergické, imunologické diagnostické metódy, ako aj metódy molekulárnej hybridizácie a PCR. Pre každú z týchto metód sú potrebné určité diagnostické imunobiologické prípravky: diagnostika, diagnostické séra (druhové, typové, komplexné, adsorbované atď.), komplement, alergény, bakteriofágy, systémy pre RIF a ELISA, sondy nukleových kyselín.

Klasifikácia diagnostických liekov

1. Prípravky obsahujúce protilátky - diagnostické séra:

aglutinácia;

zrážanie;

antitoxický;

hemolytický;

antivírusové;

luminiscenčné;

antiglobulín.

2. Prípravky obsahujúce antigény:

2.1) Diagnostika:

2.1.1.bakteriálne;

2.1.2.erytrocyt;

2.1.3. vírusové;

2.2.) toxíny;

2.3.)alergény.

3. Diagnostické bakteriofágy.

1. Diagnostické séra

Pri diagnostike infekčných ochorení sa imunitné reakcie široko používajú na identifikáciu mikroorganizmov (baktérií a vírusov) alebo toxínov. Na uskutočnenie takýchto reakcií sú potrebné špecifické diagnostické séra.

1.1. Aglutinačné séra.

Aglutinačné séra sa získavajú imunizáciou králikov suspenziou usmrtených mikroorganizmov alebo ich antigénov, po ktorej nasleduje odobratie krvi a príprava séra. Aglutinačné séra sa používajú na identifikáciu mikroorganizmov v aglutinačnej reakcii. Nevýhodou takýchto sér je, že sú schopné vyvolať skupinové aglutinačné reakcie, pretože obsahujú protilátky proti baktériám, ktoré majú spoločné antigény. Preto sa v dnešnej dobe používa väčšina sér adsorbovaný, Adsorbované séra obsahujú iba typické alebo špecifické protilátky zodpovedajúce špecifickému typu alebo typu antigénu. Na získanie takýchto sér sa používa metóda Castellani - adsorpčná metóda. Táto metóda pozostáva z deplécie séra o skupinové aglutiníny jeho nasýtením príbuznými heterogénnymi baktériami. V tomto prípade dochádza k adsorpcii skupinových protilátok a špecifické protilátky zostávajú v sére. Týmto spôsobom je možné získať monoreceptorové séra - séra obsahujúce protilátky len proti jednému antigénu a polyvalentné séra, ktoré vyvolávajú aglutinačné reakcie s dvomi alebo tromi príbuznými baktériami, ktoré majú spoločný antigén. Titer aglutinačného séra je najvyššie riedenie, pri ktorom dochádza k aglutinačnej reakcii.

Aglutinačné séra sú široko používané napríklad pri diagnostike ochorení spôsobených Escherichia, Salmonella a ďalšími členmi čeľade Enterobacteriaceae.

1.2. Zrážacie séra.

Precipitačné séra sa získavajú imunizáciou králikov bakteriálnymi antigénmi, ich extraktmi a toxínmi. Titer precipitujúceho séra je maximálne zriedenie antigénu, pri ktorom dochádza k precipitačnej reakcii. Precipitačné séra sa vyrábajú s vysokým titrom – nie menej ako 1:100 000. Je to spôsobené tým, že antigén stanovený v precipitačnej reakcii má jemne rozptýlenú štruktúru a jednotkový objem môže obsahovať viac protilátok ako rovnaký objem séra – protilátok.

Špecifické precipitačné séra sa používajú pri diagnostike infekčných chorôb (antrax, mor, tularémia, záškrt atď.), pri súdnolekárskom vyšetrení na určenie druhu proteínu, v sanitárnej praxi na zistenie zhody proteínových látok vo výrobkoch (ak ide o falšovanie je podozrivý).

Precipitačná reakcia môže byť uskutočnená ako kruhová precipitačná reakcia alebo gélová precipitačná reakcia.

1.3.Hemolytické séra.

Hemolytické séra sa získavajú imunizáciou králikov suspenziou ovčích erytrocytov. Sérový titer je maximálne zriedenie, ktoré v prítomnosti komplementu spôsobí hemolýzu 3 % suspenzie ovčích červených krviniek. Hemolytické séra sa používajú na titráciu komplementu a pri realizácii reakcie fixácie komplementu v indikátorovom systéme.

1.4 Antivírusové séra.

Imunitné antivírusové séra sa získavajú imunizáciou rôznych zvierat v závislosti od typu vírusu. Napríklad sérum proti adenovírusom sa získava imunizáciou králikov, sérum proti vírusu chrípky sa získava imunizáciou bielych fretiek atď.

Diagnostické antivírusové séra sa používajú na určenie typu alebo typu vírusu v RTGA, RSK., RN.

1.5.Luminiscenčné séra. Luminiscenčné séra sú imunitné séra obsahujúce špecifické protilátky značené fluorescenčnými farbivami. Pri príprave luminiscenčných sér sa do globulínovej frakcie imunitného séra prostredníctvom silných chemických väzieb pridávajú rôzne fluorochrómy. Pri vykonávaní RIF sa používajú luminiscenčné séra.

1.6. Antiglobulínové sérum.

Antiglobulínové sérum (AGS) obsahuje protilátky proti imunoglobulínom z ľudského alebo králičieho séra, v závislosti od toho, aké imunitné sérum sa v reakcii použije. AGS sa získava imunizáciou zvierat ľudskými alebo králičími imunoglobulínmi. Takéto séra sa používajú na uskutočnenie nepriamej RIF, ELISA reakcie a Coombsovej reakcie.

Patogenéza.

A. Tvorba imunitných komplexov.Imunitné komplexy pozostávajúce z liečiva a protilátky sa nešpecificky viažu na membrány erytrocytov, po ktorých nasleduje aktivácia komplementu. Priamy Coombsov test s protilátkami proti komplementu je zvyčajne pozitívny a s protilátkami proti IgG je negatívny. Protilátky proti lieku je možné detegovať inkubáciou pacientovho séra s normálnymi červenými krvinkami v prítomnosti komplementu a lieku. Väčšina prípadov imunitnej hemolytickej anémie vyvolanej liekmi je spôsobená týmto mechanizmom. Opakované podanie lieku aj v malej dávke spôsobuje akútnu intravaskulárnu hemolýzu, ktorá sa prejavuje hemoglobinémiou, hemoglobinúriou a akútnym zlyhaním obličiek.

b. Tvorba cytotoxických protilátok.Po naviazaní na červené krvinky sa liek stáva imunogénnym a stimuluje tvorbu protilátok, zvyčajne IgG. Pozitívny je len priamy Coombsov test s protilátkami proti imunoglobulínom. Protilátky proti liečivu sa stanovujú nasledovne. Po inkubácii normálnych červených krviniek s týmto liekom sa tieto zmiešajú so sérom pacienta. V prítomnosti protilátok proti lieku sa vyvinie hemolýza. Klasickým príkladom imunitnej hemolytickej anémie spôsobenej cytotoxickými protilátkami je anémia spôsobená benzylpenicilínom. Vyskytuje sa zriedkavo a len pri predpisovaní lieku vo vysokých dávkach (viac ako 10 miliónov jednotiek/deň i.v.): priamy Coombsov test s protilátkami proti imunoglobulínom je pozitívny približne u 3 % pacientov, hemolýza sa vyvíja ešte zriedkavejšie. Benzylpenicilín spôsobuje extravaskulárnu hemolýzu. Výskyt IgG na benzylpenicilín nie je spojený s alergiou na penicilíny spôsobenou IgE.

V. Niektoré lieky, ako sú cefalosporíny, spôsobujú agregáciu nešpecifického IgG a komplementu, aj keď je to zriedkavo sprevádzané hemolytickou anémiou. Priamy Coombsov test môže byť pozitívny, nepriamy Coombsov test je vždy negatívny.

G. Tvorba autoprotilátok.Lieky môžu stimulovať tvorbu autoprotilátok proti antigénom Rh systému. K tomu pravdepodobne dochádza v dôsledku inhibície aktivity T-supresorov a proliferácie klonov B-lymfocytov, ktoré produkujú zodpovedajúce protilátky. Priamy Coombsov test s protilátkami proti imunoglobulínom je pozitívny. Inkubácia séra pacienta s normálnymi červenými krvinkami v neprítomnosti lieku vedie k absorpcii IgG do červených krviniek. Syntéza autoprotilátok proti červeným krvinkám je spôsobená metyldopou, levodopou a kyselinou mefenámovou. Priamy Coombsov test je pozitívny u približne 15 % pacientov užívajúcich metyldopu, ale hemolytická anémia sa vyvinie u menej ako 1 % pacientov. Zdá sa, že účinok metyldopy na tvorbu autoprotilátok proti červeným krvinkám závisí od dávky. Anémia vzniká postupne, počas niekoľkých mesiacov užívania drog, a je spôsobená extravaskulárnou hemolýzou.

2. Liečba.Prvým a najdôležitejším krokom v liečbe liekmi vyvolanej imunitnej hemolytickej anémie je vysadenie lieku, ktorý ju spôsobil. Pri hemolýze spôsobenej imunitnými komplexmi dochádza k rýchlemu zotaveniu. V závažných prípadoch sa pozoruje akútne zlyhanie obličiek. Pri hemolýze spôsobenej autoprotilátkami je zotavenie pomalšie (zvyčajne niekoľko týždňov). Coombsov test môže zostať pozitívny 1-2 roky.

Článok do súťaže „bio/mol/text“: Jedným z najvýznamnejších nebezpečenstiev pre ľudské zdravie sú baktérie. Ale baktérie majú aj odporcov: bakteriofágové vírusy, ktoré využívajú mikrobiálnu bunku ako all-inclusive hotel a pri odchode z úkrytu často zabijú hostiteľa. Vynález metódy fágového displeja umožnil využiť vlastnosti bakteriofágov pri hľadaní nových protilátok, ktoré sú mimoriadne žiadané pre zlepšenie diagnostiky a terapie mnohých nebezpečných chorôb.

Poznámka!

Sponzorom nominácie „Najlepší článok o mechanizmoch starnutia a dlhovekosti“ je nadácia Science for Life Extension Foundation. Cenu publika sponzoroval Helicon.

Sponzori súťaže: Biotechnologické výskumné laboratórium 3D Bioprinting Solutions a vedecká grafika, animačné a modelovacie štúdio Visual Science.

Protilátky ako lieky

Vo farmakológii sa používajú dva základné pojmy: liek A cieľ. Cieľ je štruktúra tela spojená so špecifickou funkciou, ktorej porušenie vedie k ochoreniu. V prípade choroby sa môže na cieľ vyvinúť určitý účinok, ktorý by mal viesť k terapeutickému účinku. Liek je látka, ktorá špecificky interaguje s cieľom a ovplyvňuje stav bunky, tkaniva alebo organizmu. Cieľ môže byť receptor na povrchu bunkovej membrány, enzým alebo kanál, ktorý prenáša rôzne zlúčeniny do bunky. Cesta k spotrebiteľovi akéhokoľvek lieku je však dlhá: po potvrdení jeho funkčnej aktivity nasledujú etapy predklinických a klinických skúšok, počas ktorých malým molekulám hrozí, že sa nikdy nestanú liekom. Pod vplyvom enzýmových systémov pacienta sa môžu stať jedovatými alebo sa ich izoméry ukážu ako toxické. Nízkomolekulárna látka sa môže príliš rýchlo vylučovať alebo naopak hromadiť v tele a otráviť ho. Preto makromolekuly zaberajú v posledných rokoch čoraz väčší podiel na trhu s liekmi a medzi nimi najvýznamnejšiu úlohu zohráva protilátky- ochranné bielkoviny tela (obr. 1).

Obrázok 1. Štruktúra protilátky. Protilátka pozostáva z dvoch ťažkých (HC) a dve pľúca (LC) navzájom spojené aminokyselinové reťazce. Každý z týchto reťazcov má variabilnú doménu (V H alebo V L), ktorý je zodpovedný za väzbu antigénu. Varia nazýva sa biely práve preto, že tieto oblasti sa najvýraznejšie líšia v rôznych protilátkach, čiže sú zastúpené mnohými varia ntov. Oblasť, ktorá je odštiepená enzýmom papaín, sa nazýva Fab fragment.

Keď sa antigén - zložka baktérie alebo vírusu - dostane do krvného obehu, okamžite sa dostane do pozornosti dvoch hlavných typov imunitných buniek: T a B lymfocyty. B bunky po stimulácii T bunkami alebo po priamom kontakte s cudzím činidlom syntetizujú proti nemu protilátky. Niektoré z aktivovaných B lymfocytov sú plazmatických buniek- špecializujú sa na tvorbu protilátok a zvyšok sa stáva pamäťové bunky, takže pri stretnutí s rovnakým antigénom v budúcnosti ho rýchlo a účinne odmietnite. Protilátka syntetizovaná plazmatickou bunkou sa viaže na „cudzinec“, čím ho neutralizuje. To sa deje niekoľkými spôsobmi: protilátky sa špecificky viažu na toxické oblasti antigénu, aglutinujú (zlepujú sa) s veľkými časticami, ktoré nesú antigény na svojom povrchu, alebo dokonca priamo spôsobujú deštrukciu bakteriálnej bunky. Okrem toho sa antigén „pokrytý“ protilátkami stáva zraniteľným voči iným zložkám imunitného systému – napríklad makrofágom alebo komplementovému systému.

Dôležité vlastnosti, ako je väzba antigénu, sila tejto väzby a stabilita molekuly, závisia od štruktúry protilátky. Podstata tvorby protilátok v organizme je však veľmi zložitá a nikto nemôže zaručiť, že protilátky rovnakej štruktúry sa vytvoria ako odpoveď aj na identické antigény. Ak sa na vytvorenie lieku alebo diagnostickej súpravy použijú protilátky proti rovnakému antigénu, ale s odlišnou štruktúrou, potom sa kvôli rozdielu v stabilite a špecifickosti môže zabudnúť na štandardizáciu a reprodukovateľnosť výsledkov. To znamená, že takéto protilátky sa v žiadnom prípade nemôžu stať diagnostickými alebo liečivými. Preto záver: sú potrebné protilátky s identickou štruktúrou.

„Klonové“ protilátky sa získajú použitím metód bunkovej biológie z jednej progenitorovej bunky. Takéto protilátky sa nazývajú monoklonálne. Ich využitie ako terapeutických činidiel sa stalo pre medicínu strategickým krokom pri zmene koncepcie liečby – od nešpecifickej terapie k terapii cielenej. V súčasnosti sa monoklonálne protilátky najaktívnejšie využívajú v onkohematológii, liečbe nádorov, autoimunitných ochorení a najmä široko v diagnostike.

Získavanie protilátok pre ľudské potreby sa spravidla začína imunizáciou zvierat. Podáva sa niekoľko injekcií antigénu a špecifické protilátky sa hromadia v krvnom sére. Tieto protilátky, získané priamo zo séra imunizovaného zvieraťa, sú produkované rôznymi plazmatickými bunkami, teda nimi polyklonálne. Na získanie úplne identických - monoklonálnych - protilátok v sedemdesiatych rokoch minulého storočia vyvinuli vedci Georg Köhler a César Milstein hybridná metóda. Je založená na fúzii plazmatických lymfocytov (produkujú protilátky, ale nežijú v kultúre) a myelómových buniek (sú to nádorové bunky, ktoré nič neprodukujú, ale sú výborne kultivované), výsledkom čoho je, že takáto hybridná bunka dedí z B-lymfocytu schopnosť vylučovať látky potrebné pre výskumné protilátky a z nádoru - nesmrteľnosť (takmer nekonečné delenie).

Hybridóm bol pozoruhodným úspechom, ktorý otvoril obrovské možnosti pre výskumníkov. Avšak protilátky, ktoré možno získať použitím hybridómovej metódy, sú stále produkované zvieratami a nie sú vhodné na humánnu terapiu. Preto vedci stáli pred úlohou získať úplne ľudské protilátky. Na vyriešenie tohto problému bola vyvinutá skupina metód tzv displej. Všetky tieto metódy majú spoločné to, že zahŕňajú prácu s „prepojením“ nukleotidových a aminokyselinových sekvencií každého špecifického variantu protilátky. Názov „display“ pochádza z angličtiny displej- predvádzať sa, predvádzať. Integrálnym štádiom týchto metód je „expozícia“ protilátkových fragmentov na povrchu fágovej častice pre ďalšiu selekciu požadovaných variantov antigénmi.

Knižnica in vitro

Metóda, ktorá bola pomenovaná fágový displej , je založená na schopnosti bakteriofágov (vírusov, ktoré infikujú baktérie) vystavovať na svojom povrchu náhodné peptidové sekvencie ako súčasť povrchových proteínov. Bakteriofág pozostáva z DNA obklopenej proteínovým obalom - kapsidou - a je schopný reprodukovať sa iba vo vnútri hostiteľskej bunky. Keď tam prenikne, bez hanby využíva enzýmové systémy nešťastnej baktérie a poskytuje jej svoju DNA na syntézu bielkovín potrebných na jej rozmnožovanie. Bakteriálna bunka infikovaná fágom poslušne reprodukuje všetko, čo je zakódované v genóme vírusu, takže jej potomkovia zostavujú schránku z hotových stavebných blokov. Ak výskumník zavedie do genómu progenitorového fága nukleotidovú sekvenciu kódujúcu požadovaný peptid, jeho potomstvo bude mať niekoľko kópií hybridného kapsidového proteínu pozostávajúceho z vlastného polypeptidového reťazca a na povrchu vírusovej častice sa objaví fragment protilátky. Súbor bakteriofágov, na povrchu ktorých sú prítomné náhodné fragmenty protilátok, sa nazýva tzv fágová knižnica(obr. 2).

Obrázok 2. Konštrukcia knižníc syntetických a prírodných protilátok. Knižnica je založená na nukleotidových sekvenciách variabilných domén protilátok (imunoglobulíny, Ig), prírodných alebo syntetických. Potom sa náhodne kombinujú a výsledkom je vytvorenie mnohých fragmentov protilátok, na základe ktorých možno vytvoriť fágovú knižnicu.

V moderných knižniciach môže repertoár protilátok dosiahnuť 10 miliárd jedinečných variantov. Ako môžeme vybrať z tejto odrody len niekoľko molekúl špecifických pre jeden antigén? V prípade zobrazovacej knižnice fungujú vírusové častice ako „knihovníci“ a bakteriálne bunky sa stávajú „čitateľmi“. Ak by sa vyhľadávanie kníh v bežnej knižnici vykonávalo rovnakým spôsobom ako vyhľadávanie protilátok v zobrazovacej knižnici, vyzeralo by to veľmi nezvyčajne. Povedzme, že stojíme pred úlohou vybrať všetky knihy o téme, ktorá nás zaujíma, z knižnice, ktorá obsahuje 10 miliárd kníh: historické, beletrie, rozprávky, romantické romány v jasných obálkach... Ak chcete hľadať v zobrazenej knižnici, nemusíte sa zmiasť v kartách a vypĺňať prihlášku a stačí si túto vec priniesť so sebou! A potom sa k nemu (antigénu) okamžite začnú približovať knihovníci (fágy) s knihami v rukách. Špecifické knihy (protilátky), ktoré sú napísané len o tom, čo sme si so sebou priniesli, sa na antigén „nalepia“ a tie, v ktorých je predmet len ​​zbežne spomenutý, sa dajú ľahko vziať späť na poličku. Po nájdení najšpecifickejších molekúl (kníh) pomocou antigénu (objektu) sa tieto prenesú do „čítacích“ baktérií. Ukazuje sa, že „čitatelia“ sú natoľko svedomití, že informácie nielen vnímajú, ale aj opakovane kopírujú. Selekcia fágov s antigén-špecifickými fragmentmi protilátok sa nazýva výber(obr. 3).

Obrázok 3. Schéma výberu. Vytvorenie fágovej knižnice zo syntetického alebo prírodného zdroja zahŕňa vytvorenie štruktúr, ktoré kombinujú nukleotidové aj aminokyselinové sekvencie fragmentu protilátky ( genotyp-fenotyp-štruktúra). Antigén (spojený s plastom zobrazovacej knižnice) je potom kontaktovaný, ktorý sa špecificky viaže na určité fragmenty protilátok vystavené na častici fágu.

Typicky sa uskutočňujú 3 až 4 kolá selekcie, v dôsledku čoho sa vyberie DNA relatívne malého počtu fágov a na jej základe sa v bakteriálnych bunkách produkujú fragmenty protilátok na ďalšiu analýzu. Podľa zdroja materiálu Zobrazovacie knižnice možno rozdeliť do troch skupín.

Každý z uvedených typov knižníc má svoje výhody a nevýhody. Napríklad syntetické knižnice sú založené na malom počte štruktúr protilátkových variabilných domén, takže je s nimi oveľa jednoduchšie pracovať ako s prírodnými, ktoré obsahujú sekvencie, ktoré sa líšia termodynamickými a expresnými charakteristikami. Ale pri použití variantov z prírodných knižníc je pravdepodobnosť vzniku imunitnej odpovede nižšia.

Takto získané molekuly môžu podliehať zmenám, ktoré zlepšujú ich vlastnosti. Okrem toho sa z rovnakého protilátkového fragmentu môžu vytvoriť rôzne terapeutické činidlá. V závislosti od účelu terapie môže byť spojená s toxínom (napríklad na boj proti nádoru), s cytokínom (na cielené dodanie na boľavé miesto) alebo s iným pomocným fragmentom, dokonca aj s rádionuklidom.

Úspech modernej farmakológie do značnej miery závisí od rozvoja takých oblastí vedy, ako je molekulárna biológia, bioinformatika a genetické inžinierstvo. Vďaka týmto disciplínam bolo možné syntetizovať požadované sekvencie DNA, kombinovať ich a modifikovať a tiež získavať živočíšne bielkoviny v bakteriálnych systémoch. Nepochybnou výhodou moderných technológií je, že s ich pomocou je možné nielen získať analógy existujúcich protilátok, ale aj vytvoriť úplne nové.

Na oslavu víťazstva je priskoro!

Napriek všetkým výhodám protilátok oproti malým molekulám vznikli problémy s ich použitím. V roku 2004 sa zistilo, že v niekoľkých prípadoch bolo užívanie infliximabu (Remicade), protizápalovej monoklonálnej protilátky, spojené s rozvojom lymfómov u pacientov. V máji 2006 v časopise Journal of the American Medical Association ( JAMA) zverejnené údaje, že Remicade zvyšuje riziko vzniku rakoviny trojnásobne. V júni 2008 FDA oznámil, že Remicade môže súvisieť s rozvojom lymfómov a iných typov nádorov u detí a dospievajúcich.

Zvýšené riziko úmrtia u pacientov s rakovinou sa zistilo pri užívaní Avastinu (2,5 %) – blokátora endotelového rastového faktora (VEGF) v porovnaní s použitím samotnej chemoterapie (1,7 %). Faktom je, že samotný Avastin (bevacizumab) neinteraguje s rakovinovými bunkami. Blokuje endoteliálny rastový faktor (bunky vystielajúce cievy), ktorý nádor vylučuje, aby vytvoril okolo seba viac krvných ciev pre intenzívnu výživu. Nádor vylučuje rovnaký VEGF ako iné zdravé časti tela, takže blokovanie rastu určitého podielu krvných ciev, ktoré telo potrebuje (napríklad cievy na vyživovanie srdca), je nevyhnutné. V prípade používania Avastinu teda zvýšenie úmrtnosti pacientov nesúvisí so základným ochorením, ale so srdcovým zlyhaním.

Vývoj takýchto vedľajších účinkov je predvídateľný. Živý organizmus je veľmi zložitý systém a zásah zameraný na jednu jeho časť so sebou nesie zmeny v iných. Preto ani s príchodom takého jemného nástroja, akým sú terapeutické protilátky, nemôžeme hovoriť o vynáleze „ideálneho lieku“.

Súčasné protokoly sú už založené na prístupe kombinovanej liečby vrátane vakcín, chemoterapie a monoklonálnych protilátok. Výskumníci ešte musia vyvinúť lieky a liečebné režimy, ktoré budú účinné a bezpečný liečbe pacientov.

Výkresy poskytnuté ruskou biofarmaceutickou spoločnosťou Anterix.

Literatúra

1. Drag design: ako vznikajú nové drogy v modernom svete;. J. Mol. Biol. 376 , 1182–1200;
2. Lee C. V., Liang W. C., Dennis M. S., Eigenbrot C., Sidhu S. S., Fuh G. (2004). Vysokoafinitné ľudské protilátky zo syntetických Fab knižníc vystavených na fágu s jediným kostrovým skeletom. J. Mol. Biol. 340 , 1073–1093;
3. Lonberg N. (2005). Ľudské protilátky z transgénnych zvierat. Nat. Biotech. 23 , 1117–1125;
4. Ivanov A.A. a Beletsky I.P. (2011). Liečba monoklonálnymi protilátkami – všeliek alebo paliatívna? Remedium. 3 , 12–16..

· Liečivé séra.

· Imunoglobulíny.

· Gama globulíny.

· Plazmatické prípravky.

Existujú dva zdroje na získanie špecifických srvátkových prípravkov:

1) hyperimunizácia zvierat (heterologické sérové ​​prípravky);

2) očkovanie darcov (homologické lieky).

2.1. Prípravky heterológneho séra.

Na výrobu heterológnych sérových prípravkov sa používajú najmä veľké zvieratá, kone. Kone majú vysokú imunologickú reaktivitu;
Vo veľmi krátkom čase je možné získať sérum s vysokým titrom protilátok. Okrem toho zavedenie konského proteínu ľuďom spôsobuje najmenší počet nežiaducich reakcií. Zvieratá iných druhov sa používajú zriedka. Vhodné na použitie od 3 rokov
a vyššie živočíchy podliehajú hyperimunizácii, t.j. proces opakovaného podávania zvyšujúcich sa dávok antigénu za účelom akumulácie maximálneho množstva protilátok v krvi zvierat a jej udržania na dostatočnej hladine čo najdlhšie. Počas obdobia maximálneho zvýšenia titra špecifických protilátok v krvi zvierat sa vykonajú 2-3 odbery krvi v intervale 2 dní. Krv sa odoberá rýchlosťou 1 liter na 50 kg hmotnosti koňa z krčnej žily do sterilnej fľaše s antikoagulantom. Krv získaná z produkcie koní sa prenesie do laboratória na ďalšie spracovanie. Plazma sa oddelí od vytvorených prvkov v separátoroch a defibrinuje sa roztokom chloridu vápenatého. Použite
Použitie heterológneho celého séra je sprevádzané alergickými reakciami vo forme sérovej choroby a anafylaxie. Jedným zo spôsobov, ako znížiť nežiaduce reakcie srvátkových liekov, ako aj zvýšiť ich účinnosť, je ich čistenie a koncentrovanie. Srvátka sa čistí z albumínov a niektorých globulínov, ktoré nie sú imunologicky aktívnymi frakciami srvátkových bielkovín. Pseudoglobulíny s elektroforetickou pohyblivosťou medzi gama a beta globulínmi sú imunologicky aktívne, do tejto frakcie patria antitoxické protilátky. Imunologicky aktívne frakcie tiež zahŕňajú gama globulíny, táto frakcia zahŕňa antibakteriálne a antivírusové protilátky. Purifikácia séra od balastných proteínov sa uskutočňuje metódou Diaferm-3. Pri použití tejto metódy sa srvátka čistí vyzrážaním pod vplyvom síranu amónneho a peptickou digesciou.Okrem metódy Diaferm 3 boli vyvinuté ďalšie (Ultraferm, Alcoholferm, imunosorpcia atď.), ktoré majú obmedzené použitie

Obsah antitoxínu v antitoxických sérach je vyjadrený v medzinárodných jednotkách (IU) prijatých WHO. Napríklad 1 IU antitetanového séra zodpovedá minimálnemu množstvu séra, ktoré neutralizuje 1000 minimálnych smrteľných dávok (DLm) tetanového toxínu pre 350 g morča. 1 IU botulínového antitoxínu je najmenšie množstvo séra, ktoré neutralizuje 10 000 DLm botulotoxínu pre 20 g myš.sérum proti záškrtu zodpovedá jeho minimálnemu množstvu neutralizujúcemu 100 DLm toxínu záškrtu pre morča s hmotnosťou 250 g.

V imunoglobulínových prípravkoch je hlavnou zložkou IgG (až 97 %). LgA, IgM, IgD sú obsiahnuté v lieku vo veľmi malých množstvách. Vyrábajú sa aj imunoglobulínové (IgG) prípravky obohatené o IgM a IgA. Aktivita imunoglobulínového liečiva je vyjadrená v titri špecifických protilátok, určených jednou zo sérologických reakcií a je uvedená v návode na použitie lieku.

Heterologické sérové ​​prípravky sa používajú na liečbu a prevenciu infekčných ochorení spôsobených baktériami, ich toxínmi a vírusmi. Včasné skoré použitie séra môže zabrániť rozvoju ochorenia, predlžuje sa inkubačná doba, vznikajúce ochorenie má miernejší priebeh, znižuje sa úmrtnosť.

Významnou nevýhodou používania heterológnych srvátkových prípravkov je výskyt senzibilizácie organizmu na cudzorodý proteín. Ako uvádzajú vedci, viac ako 10 % populácie v Rusku je senzibilizovaných na konské sérové ​​globulíny. V tomto ohľade môže byť opakované podávanie heterológnych sérových liekov sprevádzané komplikáciami vo forme rôznych alergických reakcií, z ktorých najnebezpečnejší je anafylaktický šok. Na zistenie citlivosti pacienta na konskú bielkovinu sa vykoná intradermálny test s konským sérom zriedeným v pomere 1:100, ktoré je špeciálne pripravené na tento účel. Pred podaním liečebného séra sa pacientovi intradermálne na flexorový povrch predlaktia vstrekne 0,1 ml zriedeného konského séra a reakcia sa pozoruje 20 minút.

2.2. Homológne sérové ​​prípravky z darcovskej krvi.

Homológne sérové ​​prípravky sa získavajú z krvi darcov špeciálne imunizovaných proti špecifickému patogénu alebo jeho toxínom. Keď sa takéto lieky zavedú do ľudského tela, protilátky cirkulujú v tele o niečo dlhšie a poskytujú pasívnu imunitu alebo terapeutický účinok počas 4-5 týždňov. V súčasnosti sa používajú normálne a špecifické darcovské imunoglobulíny a darcovská plazma. Izolácia imunologicky aktívnych frakcií z donorových sér sa uskutočňuje metódou zrážania alkoholom.

Homológne imunoglobulíny sú prakticky areaktogénne, preto sa zriedkavo vyskytujú reakcie anafylaktického typu s opakovaným podávaním homológnych sérových liekov.

2.3 Prípravky na bakteriálnu terapiu (eubiotiká).

Prípravky na bakteriálnu terapiu obsahujú živé, antagonisticky aktívne kmene baktérií – zástupcov normálnej mikroflóry. Príkladmi takýchto liečiv sú laktobakterín, bifidumbakterín, kolibakterín, bifikol, bactisubtil atď. Mikroorganizmy obsiahnuté v takýchto liečivách majú antagonistické vlastnosti voči rôznym mikroorganizmom, predovšetkým patogénnym črevným mikróbom. Takéto prípravky sa získavajú pestovaním zodpovedajúcich mikroorganizmov alebo ich spór v tekutých živných médiách, po čom nasleduje sušenie vo vákuu zo zmrazeného stavu. Lieky sa používajú na liečbu dysbiózy.

2.4 Prípravky terapeutických bakteriofágov.

Bakteriofágy sú vírusy baktérií. Prenikajú do bakteriálnej bunky, množia sa v nej a lyzujú ju. To je základ pre ich použitie pri liečbe a prevencii infekčných ochorení. Pôsobenie bakteriofágov je prísne špecifické a prejavuje sa vo vzťahu k určitým druhom a typom patogénu.

Na získanie bakteriofágových prípravkov sa používajú priemyselné fágové kmene a zodpovedajúce bakteriálne kultúry. Bakteriálna kultúra pestovaná v reaktoroch s kvapalným živným médiom je infikovaná fágovou základnou suspenziou. Počas rozmnožovania fágy lyzujú baktérie a uvoľňujú sa do živného média, toto zloženie sa nazýva fagolyzát. Živné médium prechádza cez bakteriálne filtre, aby sa odstránili zvyšky bakteriálnych buniek (fagolyzátový filtrát). Filtrát s bakteriofágmi je konzervovaný a monitorovaný na sterilitu, neškodnosť a aktivitu. Hotový výrobok, ktorým je priehľadná žltá kvapalina, je balený vo fľašiach. Spolu s tekutými sa vyrábajú suché tabletované fágy s povlakom odolným voči kyselinám a čapíky s fágmi.

Fágy sa používajú na terapeutické a profylaktické účely. U nás sa vyrábajú preparáty salmonelózy, dyzentérie, koliprotea, stafylokoka, pyofág atď.. V závislosti od ochorenia sa fágy používajú lokálne vo forme výplachov, výplachov, pleťových vôd, tampónov, na zavádzanie do dutiny rán, napr. brušnej, pleurálnej a pod. dutiny, orálne, ako aj subkutánne, intradermálne a intramuskulárne .

2.5 Cytokínové prípravky.

Cytokíny sú látky produkované rôznymi bunkami tela a majú nešpecifický imunostimulačný účinok. Cytokíny sú veľmi početné a rôznorodé, líšia sa mechanizmom účinku, pričom normalizujú humorálne a bunkové faktory nešpecifickej rezistencie a ovplyvňujú rôzne štádiá a zložky imunity. Cytokíny môžu byť použité ako adjuvans vo vakcínach a môžu byť použité ako samostatné lieky.

3. Nežiaduce účinky vakcín a sér a opatrenia na ich prevenciu

Užívanie medicínskych imunobiologických liekov a predovšetkým vakcín a sér spolu s rozvojom imunity môže mať na organizmus nešpecifické účinky, ktoré môžu byť sprevádzané patologickými procesmi, niekedy ohrozujúcimi ľudský život. Patologické procesy, ktoré sa vyskytujú po podaní imunobiologických liekov, podľa schémy S.G. Dzagurova, sú rozdelené do nasledujúcich skupín:

1) komplikácie spojené s porušením techniky podávania lieku, aseptických pravidiel počas podávania lieku, čo vedie k rozvoju hnisania, subkutánnych infiltrátov a abscesov v mieste vpichu;

2) alergické komplikácie pri podávaní imunobiologických liekov (sérová choroba, anafylaktický šok atď.);

3) komplikácie v dôsledku individuálnych reakcií, predovšetkým z centrálneho nervového systému.

Hlavnú úlohu v genéze postvakcinačných komplikácií majú alergické procesy. Medzi najzávažnejšie postvakcinačné komplikácie pri podávaní imunobiologických liekov patria:

1) anafylaktický šok. Vyvíja sa najčastejšie pri opakovanom parenterálnom podávaní sér a vakcín. Vzťahuje sa na všeobecnú alergickú reakciu okamžitého typu. Závažnosť symptómov šoku môže byť rôzna – od miernych prejavov až po fulminantné smrteľné formy. Na identifikáciu senzibilizácie na heterogénne sérum je pred jeho podaním potrebný kožný test s konským sérom zriedeným v pomere 1:100. V prípade závažnej alergickej reakcie a vážneho stavu pacienta je povolené podávať sérum po prúdovej intravenóznej aplikácii prednizolónu;

2) endotoxínový šok. Pozorované po podaní usmrtených bakteriálnych vakcín ako prejav zvýšenej citlivosti tela na endotoxín;

3) sérová choroba. Ide o prejav alergickej reakcie organizmu na zavedenie cudzorodej bielkoviny, najčastejšie konskej. Symptómy sérovej choroby sa objavia 7-10 dní po podaní sérových liekov, ale môžu sa vyskytnúť skôr a neskôr;

4) alergické reakcie z kože. Najčastejšie sa vyskytujú po podaní DPT, besnoty a iných vakcín;

5) neurologické postvakcinačné komplikácie. Prejavujú sa vo forme poškodenia centrálneho a periférneho nervového systému.

V prevencii všetkých vyššie opísaných komplikácií sa kľúčový význam prikladá identifikácii stavov, ktoré sú kontraindikáciou pre zavedenie imunobiologických liekov do organizmu.