Kategoria

Ciekawe Artykuły

1 Rak
Masaż i zaburzenia tarczycy
2 Rak
Wszystko o wpływie adrenaliny na męskie ciało
3 Krtań
Analiza progesteronu: kiedy i jak to zrobić dobrze, dekodowanie wyników
4 Jod
Jakie pokarmy zawierają melaninę
5 Krtań
Niedowład strun głosowych i jego leczenie
Image
Główny // Rak

Epidemiolog opowiedział, jak działa test na przeciwciała przeciwko CoViD-19


W artykułach poświęconych limfocytom T szczegółowo opisano, jak dokładnie działają, w jakich warunkach są aktywowane i co dzieje się w wyniku ich działania. Czas porozmawiać o tym, jak inny typ limfocytów - komórki B - chroni nasze zdrowie. Odpowiadają za odporność humoralną, uwalniając specjalne rozpuszczalne lub rzadziej przeciwciała przyczepione do ich błony. Co to są przeciwciała i jaki jest ich cel?

Co to są przeciwciała:

Substancje te nazywane są również immunoglobulinami. Są to związki białkowo-węglowodanowe, które są produkowane przeciwko określonym „wrogom” i służą jako uniwersalne „antidotum” na choroby.

Gdy tylko agresor dostanie się do organizmu i system odpornościowy go rozpozna, komórki B niemal natychmiast otrzymują o nim informację. Następuje wzrost liczby limfocytów we krwi, limfocyty B są przekształcane w tak zwane komórki plazmatyczne, a te z kolei rozpoczynają zbawczy proces produkcji przeciwciał. Opracowane immunoglobuliny mają na celu wyeliminowanie dokładnie tego obiektu, który jest obecnie zagrożeniem.


Przeciwciała atakują wirusa (diagram)

Na przykład osoba została zarażona jakimś rodzajem bakterii: określonym rodzajem, gatunkiem, szczepem, serotypem (są to nawet mniejsze jednostki taksonomiczne niż gatunek). Zostaną opracowane przeciwciała przeciwko konkretnemu drobnoustrojowi, który najskuteczniej usunie go z organizmu.

Później, po usunięciu ciał obcych z organizmu, układ odpornościowy przypomina sobie, że spotkał się z pewnym agresorem. A jeśli któregoś dnia ponownie dostanie się do organizmu, odporność będzie gotowa do spotkania: poziom limfocytów we krwi szybko wzrośnie i szybko zareagują na zagrożenie.

Selektywność przeciwciał jest zarówno plusem, jak i minusem. Rozważaliśmy powyżej pozytywne aspekty. A jaki jest minus?

Czy zastanawiałeś się kiedyś, dlaczego niektórzy ludzie otrzymują ARVI kilka razy każdej zimy? Przyczyn jest wiele, a jednym z nich jest to, że istnieje wiele odmian tego samego typu wirusa grypy (lub innych czynników wywołujących infekcje dróg oddechowych). Tak więc nie tworzy się dożywotnia odporność na takie choroby. Za każdym razem, gdy organizm po raz pierwszy napotyka kolejną modyfikację patogenu, wywołując tę ​​samą standardową reakcję: wykrycie „wroga” - wzrost limfocytów - walka z wirusem...

Jak działają przeciwciała:

Po uwolnieniu do krwiobiegu przeciwciała znajdują antygeny. Antygeny to cząsteczki bakterii, wirusów i innych agresorów, które powodują, że patogeny są obce dla organizmu i w odpowiedzi na nie powstają przeciwciała. Przeciwciała wiążą się z antygenami. Samo w sobie nie powoduje to śmierci agresora, ale nadal się do tego przyczynia. Faktem jest, że immunoglobuliny wzmacniają mechanizmy efektorowe, to znaczy „zwracają uwagę” na szkodliwy obiekt z innych części układu odpornościowego. W rezultacie obiekt zostaje zniszczony.

Rodzaje przeciwciał:

Kiedy podczas odpowiedzi immunologicznej dochodzi do wzrostu liczby limfocytów we krwi i produkcji przeciwciał, wówczas komórki plazmatyczne wydzielają immunoglobuliny należące do różnych klas.
W sumie istnieje 5 klas przeciwciał:

Immunoglobuliny G to główna klasa przeciwciał, odgrywają ogromną rolę w ochronie ciała dorosłego i tworzeniu się obrony nienarodzonego dziecka. Te cząsteczki są bardzo małe i mogą przenikać przez barierę łożyskową. Wraz z immunoglobulinami G płód otrzymuje od matki odporność na wiele chorób. To dzięki nim w pierwszych sześciu miesiącach życia dziecko nie jest zagrożone ospą wietrzną, odrą, różyczką i wieloma innymi chorobami, na które matka była lub była szczepiona..

Natomiast immunoglobuliny M są przeciwciałami o największej wielkości. Zwykle formują się jako pierwsi, gdy ciało staje w obliczu nieznanego zagrożenia..

Immunoglobuliny A są przede wszystkim zaangażowane w ochronę przed agresorami dostającymi się do organizmu z zewnątrz. Te przeciwciała są wytwarzane w dużych ilościach przez błony śluzowe przewodu pokarmowego, układu oddechowego i dróg moczowych. Znajdują się w ślinie, siarze, mleku, łzach i wszystkich innych tajemnicach..

Immunoglobuliny D stanowią niewielki procent innych przeciwciał. Do końca ich znaczenie nie jest jeszcze jasne..

Immunoglobulina E to klasa przeciwciał, które są uwalniane podczas alergii. Wysoki poziom immunoglobulin E wiąże się ze wzrostem liczby komórek takich jak eozynofile, komórki tuczne, bazofile.

Jeśli we krwi wystąpi wzrost liczby limfocytów i / lub innych komórek immunokompetentnych, najprawdopodobniej oznacza to zagrożenie dla zdrowia. Aby zrozumieć, jak poważne jest to zagrożenie, wskazane jest udanie się do lekarza i, jeśli to konieczne, poddanie się badaniu. W przypadku wykrycia choroby specjalista przepisze leczenie. Możesz pomóc sobie szybciej wyzdrowieć, jeśli będziesz dokładnie przestrzegać zalecanego schematu. Ponadto pacjentom z jakąkolwiek chorobą przydatne jest przyjmowanie Transfer Factor. Ten naturalny środek normalizuje, równoważy system odpornościowy i przyczynia się do naturalnego leczenia organizmu..

Nauka! W jaki sposób wirus zostaje zainfekowany i jak reaguje układ odpornościowy?

Wirusy to bardzo interesujące stworzenia. Nie mają komórek, z punktu widzenia nauki nie są uważani za żywych... a nauka wciąż nie może powiedzieć na pewno, co to jest.
Wszystko o wirusach jest bardzo trudne! Dlatego widzimy takie poruszenie!
Aby zrozumieć to do minimum, musisz znać przynajmniej następujące terminy:
1) kwas dezoksyrybonukleinowy;
2) kwas rybonukleinowy;
3) kapsyd;
4) receptory i koreceptory;
5) membrana;
6) podłączenie zamka na klucz;
7) integraza;
8) proteaza;
9) odwrotna transkryptaza;
10) dziedzina;
11) transkrypcja;
12) posłaniec;
13) cytoplazma;
14) replikacja;

Wirusy namnażają się w komórce. Ale każdy wirus specjalizuje się w określonych komórkach.!
Więc HIV infekuje limfocyty T, grypa infekuje nabłonek krtani i płuc, koronawirus infekuje nabłonek górnych dróg oddechowych, płuc i przewodu pokarmowego, opryszczka wpływa na nerwy i powoduje neuroinfekcje, zapalenie wątroby wpływa na komórki wątroby itp..
Jak wirus dostaje się do komórki:


Te. 1 wirus dostający się do komórki ciała zamienia ją w fabrykę do produkcji nowych wirusów.

Jak reaguje układ odpornościowy? Zwykle, jeśli wirusów jest niewiele, zainfekowane komórki mają czas na zniszczenie limfocytów i komórek NK..
Ale jeśli dawka wirusów jest duża lub układ odpornościowy jest osłabiony stresem związanym z osuszaniem depozytu w czasie kryzysu na rynkach, to ta wirusowa fabryka zostaje pomyślnie uruchomiona!

Ale nie wszystko jest takie złe! Ciało ma alarm! Jeśli wirus dostanie się do komórki, komórka zaczyna indukować i uwalniać wokół siebie specjalne białka interferonu. Białka te dają sygnał sąsiednim komórkom, a komórki blokują ich błony, zapobiegając przedostawaniu się do nich wirusów. Wysyła również sygnał do komórek odpornościowych, że coś tu jest nie tak i że należy rozpocząć pracę..
Jeśli chodzi o interferony, tutaj wszystko jest bardzo skomplikowane:

Ponadto specjalne białka immunoglobuliny (powszechnie nazywane przeciwciałami), które blokują białka wirusa, zamieniając je w bezbronne cele dla makrofagów, zaczynają być wytwarzane przez specjalne komórki układu odpornościowego, limfocyty B..

Immunoglobuliny klasy A, M, G (IgA, IgM, IgG) lub przeciwciała - białka, które są produkowane przez układ odpornościowy organizmu w odpowiedzi na wprowadzenie bakterii, wirusów, grzybów i innych obcych czynników (antygenów).

Przeciwciała są specyficzne i są produkowane dla każdego specyficznego antygenu. Reakcji alergicznej towarzyszy również produkcja immunoglobulin. W chorobach autoimmunologicznych przeciwciała są wytwarzane przeciwko własnym tkankom.

Istnieje pięć klas przeciwciał, spośród których IgA, IgG i IgM mają największą wartość diagnostyczną..

Przeciwciała IgA są syntetyzowane w drogach oddechowych, przewodzie pokarmowym, pochwie i innych narządach. Te przeciwciała chronią organizm przed inwazją obcych czynników z zewnątrz. Immunoglobuliny klasy A stanowią 10-15% wszystkich przeciwciał. U niewielkiej liczby osób nie pojawiają się przeciwciała IgA - selektywny niedobór immunoglobuliny A..

Przeciwciała IgM znajdują się we krwi i płynie limfatycznym. Kiedy antygen wchodzi, to w pierwszej kolejności wytwarzane są immunoglobuliny M. Przeciwciała IgM to 5-10%.

Przeciwciała IgG znajdują się we wszystkich płynach ustrojowych. Są to najmniejsze, ale najbardziej rozpowszechnione przeciwciała (około 75-80% wszystkich immunoglobulin w organizmie). Tylko przeciwciała IgG mogą przenikać przez łożysko kobiety w ciąży, a tym samym chronić płód - do około 6 miesiąca życia.

Niski poziom immunoglobulin może wskazywać na niedobór układu odpornościowego. Zwiększona ilość immunoglobulin może być wytwarzana w przypadku szpiczaka mnogiego (IgG, IgA), makroglobulinemii (IgM), pierwotnej ogólnoustrojowej amyloidozy i innych stanów.
Jak działają przeciwciała:

Zwykle wygląda to tak:

Po wytworzeniu wystarczającej ilości przeciwciał IgG masz teraz długotrwałą odporność na wirusa!
Zwykle zajmuje to organizmowi 10-14 dni! Jeśli nie umrzesz w ciągu pierwszych 5-8 dni, masz duże szanse na wyzdrowienie.!
(wyjątek - osoby z AIDS, narkomani, alkoholicy, głodni, a także żyjący w niekorzystnych warunkach środowiskowych)

Teraz mam nadzieję, że wszyscy rozumieją, dlaczego mamy tak wiele osób, które wyleczyły się z koronawirusa i dlaczego wszyscy są poddawani kwarantannie przez dokładnie 2 tygodnie.?

Testy przeciwciał COVID-19: czym są, jak dokładne są i kiedy każdy może je wykonać

W kraju zdecydowanie są Białorusini, którzy czekają na możliwość wykonania płatnych testów na obecność przeciwciał przeciwko koronawirusowi. Wiedząc, że masz już przeciwciała, możesz zostać dawcą osocza, które można następnie wykorzystać do leczenia pacjentów z COVID-19. Czym w ogóle są te testy, jak dokładne są i kiedy mogą się pojawiać za opłatą?

Zdjęcie: Vadim Zamirovsky, TUT.BY

Jak działają testy przeciwciał?

Oznaczanie przeciwciał przeciw infekcjom nie jest nową metodą diagnostyki laboratoryjnej. Wiele z nich jest testowanych, aby dowiedzieć się, czy istnieją przeciwciała przeciwko zapaleniu wątroby, chlamydii i tak dalej. Pomimo tego, że koronawirus jest nową infekcją, przeciwciała przeciwko niej są już oznaczane w wielu krajach świata. Ta usługa nie jest jeszcze dostępna dla wszystkich, ale ze względów medycznych takie testy są już wykonywane.

Sergey Vasyukovich, dyrektor laboratorium SYNLAB, doktor diagnostyki laboratoryjnej, wyjaśnia, że ​​przeciwciała są trzech różnych klas - są to immunoglobuliny M, A i G. W różnych okresach choroby wytwarzane są ich własne immunoglobuliny. Na przykład w ostrej fazie COVID-19 osoba będzie miała immunoglobuliny M i A, są one wytwarzane jednocześnie i mniej więcej w trzecim lub piątym dniu choroby. W późniejszym okresie - zwykle określanym dwa do trzech tygodni po wystąpieniu choroby - we krwi człowieka pojawiają się immunoglobuliny G, to z powodu tego, czy w naszej krwi są immunoglobuliny G, czy nie, można powiedzieć, czy mieliśmy COVID-19, czy nie..

Testy przeciwciał można również wykonać, gdy dana osoba jest chora. Jest to konieczne, aby oprócz bezpośredniego wykrycia wirusa metodą PCR (reakcja łańcuchowa polimerazy) uzyskać informację o powstawaniu odpowiedzi immunologicznej w postaci wykrywania przeciwciał. Na przykład, powiedzmy, że masz wymaz na koronawirusa. Ale ani jeden wymaz w żadnym kraju na świecie nie ma stuprocentowej czułości, to znaczy z jednego takiego wymazu nie można stwierdzić, czy jesteś zarażony koronawirusem, czy nie. Dlatego najczęściej wykonuje się kilka uderzeń. To samo dotyczy oznaczania przeciwciał, w różnych okresach przebiegu choroby można wykryć różne przeciwciała, a ich ilość może się zmieniać.

Jaka jest dokładność testów przeciwciał i czy zależy od samego testu?

Testy przeciwciał są różne. Najprostszy to test immunochromatograficzny. Są to szybkie testy, które działają na tej samej zasadzie, co na przykład testy ciążowe. Przy pomocy ludzkiej krwi kolorowe paski w teście określają, które immunoglobuliny są teraz i czy w ogóle istnieją.

Bardziej złożonym testem jest test immunoenzymatyczny. Zakłada, że ​​krew zostanie pobrana z żyły od człowieka, następnie w laboratorium zostanie do niej dodany kolorowy substrat, specjalne urządzenie odczyta wszystko i przeliczy kolor w ilości immunoglobulin we krwi. Według Siergieja Vasyukovicha ta metoda jest bardziej złożona i wrażliwa, a aby jej użyć, potrzebujesz zarówno określonego sprzętu, jak i odczynników.

Jest jeszcze bardziej zaawansowana opcja. W takim przypadku używany jest zautomatyzowany sprzęt i możesz wykonać 1-2 tysiące testów dziennie. Oznacza to, że nie są robione ręcznie, ale przy pomocy maszyny. Ale w tym przypadku odczynniki będą droższe, a sam test.

- W badaniach immunochromatograficznych istnieje bardzo duże prawdopodobieństwo uzyskania wyniku fałszywie dodatniego lub fałszywie ujemnego. Im bardziej złożona metoda testowania, tym większe prawdopodobieństwo, że ich unikniesz. Jednocześnie przy bardziej złożonej analizie można powiedzieć nie tylko, które immunoglobuliny znajdują się we krwi, ale także ile z nich - mówi Siergiej Wasukowicz.

Jakie testy przeciwciał są na Białorusi i kto może je zdać?

Na Białorusi nie ma jeszcze testów przeciwciał dla wszystkich, ale dziś są one wykonywane ze względów medycznych we wszystkich regionach kraju, to znaczy lekarz może zalecić wykonanie testu, biorąc pod uwagę objawy pacjenta..

Od ponad trzech tygodni mówi się, że takie testy może zdać każdy, kto zechce. 17 kwietnia omówiono to na spotkaniu informacyjnym Ministerstwa Zdrowia. W tym czasie Białoruś otrzymała z Chin partię 5000 próbnych ekspresowych testów na izolację przeciwciał. Testy te były skierowane do oddziałów przyjęć placówek opieki zdrowotnej w celu oddzielenia przepływu pacjentów. Oznacza to, że badali ludzi z objawami i zgodnie ze wskazaniami, a nie wszystkich..

W zeszłym tygodniu z Chin przybyło 100 000 szybkich testów na obecność przeciwciał przeciwko COVID-19. Zostały zakupione ze środków pochodzących z konta charytatywnego Ministerstwa Zdrowia, na które darowizny przekazywały opiekuńcze firmy, organizacje i osoby. Testy są również dystrybuowane w placówkach służby zdrowia i będą wykorzystywane przez lekarzy do diagnozowania pacjentów w szpitalach. Oznacza to, że zostaną zrobione z powodów medycznych..

Ministerstwo Zdrowia w oficjalnym kanale Telegram poinformowało, że w przyszłym tygodniu spodziewane są dodatkowe dostawy testów na przeciwciała, po których każdy będzie miał możliwość wykonania testów. Bardziej szczegółowe informacje o tym, jak można to zorganizować i w jakich zakładach opieki zdrowotnej nie ma jeszcze dostępnych.

Wcześniej minister zdrowia Vladimir Karanik powiedział, że istnieje plan przeprowadzenia scentralizowanych badań w niektórych regionach kraju w celu określenia warstwy odpornościowej COVID-19 za pomocą testów przeciwciał.

- Postaramy się to zrobić jak najszybciej. W wielu okręgach będziemy przeprowadzać scentralizowane badania wszystkich pacjentów, którzy w ciągu ostatnich dwóch miesięcy przebywali na zwolnieniu lekarskim z powodu infekcji dróg oddechowych - powiedział Vladimir Karanik. - Nie można wykluczyć prawdopodobieństwa drugiej fali zachorowalności w okresie jesienno-zimowym. Dlatego będziemy prowadzić badania, aby określić warstwę odpornościową naszej populacji. W niektórych obszarach będzie scentralizowany, gdzieś będzie możliwość przejścia przez wszystkich.

W rozmowie z ATN szef resortu zdrowia zwrócił też uwagę, że biorąc pod uwagę koszty pracy związane z organizacją badań, koszt badania powinien wynosić około 4,2 dolara..

Co ciekawe, pod koniec ubiegłego tygodnia szpital rejonowy w Maryinie Górce ogłosił na swojej stronie internetowej, że badania na obecność przeciwciał można opłacić. W numerze MLYN.BY podano, że szpital zakupił badania za środki pozabudżetowe, są to badania austriackiej produkcji. Pacjent powinien otrzymać wynik w ciągu 15 minut. Założono, że test dla pracowników służby zdrowia będzie kosztował 36 rubli, dla innych - 40 rubli.

Jednak po tym, jak wiadomość rozeszła się w mediach, na stronie internetowej szpitala pojawiła się informacja, że ​​badania nie zostaną jeszcze wykonane. Tłumaczy się to opóźnieniem w uzyskiwaniu pozwoleń. Zaraz po rozwiązaniu problemu zostanie on zgłoszony.

Dziś redakcji TUT.BY wiadomo tylko jedno miejsce w kraju, w którym odpłatnie wykonuje się badania na przeciwciała przeciwko koronawirusowi - jest to Centralny Szpital Okręgowy w Stolbtsy. Szpital podaje, że test kosztuje 41 rubli 42 kopiejek i 1 rubel 39 kopiejek za pobranie krwi z żyły. Test austriacki.

Czy łatwo jest tworzyć własne testy przeciwciał i czy wszyscy ich potrzebują?

Każdy kraj ma własne podejście do testowania koronawirusa i przeciwciał przeciwko niemu. Zależy to również od zasobów systemu ochrony zdrowia: ile posiadamy laboratoriów, badań własnej produkcji lub zdolności importowych, kto i jak ustala wskazania do wyznaczenia badań.

Można założyć, że nie mamy jeszcze obszernych testów na obecność przeciwciał wszystkich przybyszów z trzech powodów. Po pierwsze nie posiadamy własnej produkcji testów przeciwciał, a stworzenie takich testów, jak tłumaczą eksperci, jest bardzo trudne, nawet trudniejsze niż stworzenie testu na obecność koronawirusa.

- Aby stworzyć test na przeciwciała, należy wyizolować antygen koronawirusa i pobrać go w wystarczającej ilości do produkcji, należy go nanieść na podłoże w postaci paska testowego lub płytki i tam utrwalić. Następnie przetestuj otrzymany odczynnik, poddaj się próbom klinicznym, uzyskaj potwierdzenie jego jakości i wiarygodności wyników. To bardzo trudne - wyjaśnia Sergey Vasyukovich.

Jeśli sami nie produkujemy takich testów na przeciwciała, trzeba je gdzieś kupić. W przypadku importu i użytkowania produktów medycznych należy przejść procedurę rejestracji. To jest drugi powód.

Trzecim powodem jest różnica w podejściu do testowania w różnych krajach..

- Kwarantanna została wprowadzona na Zachodzie, a teraz martwią się o potrzebę otwarcia gospodarki. Aby zrozumieć, czy można otworzyć te same fabryki, czy nie, musisz dowiedzieć się, ile osób chorowało, ilu ukrytych nosicieli wirusa. W związku z tym przeprowadzane są tam masowe skratki i wykonywana jest duża liczba badań. W tej samej Szwecji, ze względu na to, że nie wprowadzili kwarantanny, nie ma takiej potrzeby przeprowadzania testów (od 12 maja w Szwecji na 1 mln mieszkańców przeprowadza się 14,7 tys. Testów, dla porównania w Niemczech 32,8 tys. na 1 milion mieszkańców, na Białorusi - 30 tysięcy na 1 milion mieszkańców - przyp. TUT.BY). Konieczne jest zrozumienie, w jakim celu należy przeprowadzić masowe testy przeciwciał. Teraz masowe testy na obecność przeciwciał są odpowiedzią na apele ludzi, wypełniając psychologiczną niszę, kiedy człowiek chce się tylko dowiedzieć, czy był chory, czy nie. Ale większość ludzi nie ma dziś odporności na koronawirusa, a ci, którzy muszą zostać przebadani z powodów medycznych, są już testowani..

Dlaczego wciąż nie ma testów na przeciwciała przeciwko koronawirusowi w prywatnych laboratoriach?

Aby mieć możliwość odpłatnego wykonania badań na obecność przeciwciał w prywatnym laboratorium, konieczna jest rejestracja tych systemów testowych. Dziś, zdaniem przedstawicieli prywatnych laboratoriów, nie ma takich zarejestrowanych systemów. W związku z tym prywatne laboratoria nie mogą kupować niezarejestrowanych systemów testowych i świadczyć usług za opłatą. Dystrybutorzy muszą uzyskać dowód rejestracyjny na sprzedaż hurtową, niektórzy już to robią, ale trudno powiedzieć, kiedy można uzyskać pozwolenie, nie ma procedury przyspieszonej, jak wyjaśnia jeden z dystrybutorów..

- Jesteśmy na etapie rejestracji bardzo czułych testów na obecność przeciwciał, które zostaną określone metodą automatycznej analizy immunochemiluminescencji. To nie są szybkie testy. Tak, planujemy, że wyniki będą gotowe za 25 minut, ale takie testy mogą wykonać tylko te laboratoria, w których zainstalowane jest nasze urządzenie. Jak dotąd nie otrzymaliśmy dowodu rejestracyjnego - mówi Olga Telpuk, zastępca dyrektora jednej ze spółek dystrybucyjnych..

Przeciwciała. Budowa i funkcja immunoglobulin. Dynamika produkcji przeciwciał

Teoria w immunologii. Przeciwciała, ich funkcje, rodzaje. Budowa i funkcja immunoglobulin. Dynamika produkcji przeciwciał. Stosowanie przeciwciał monoklonalnych.

Podczas tworzenia tej strony wykorzystano wykład na odpowiedni temat, opracowany przez Departament Zdrowia Rozrodu Człowieka IDPO wraz z kursem z immunologii

Przeciwciała - białka (glikoproteiny) surowicy krwi, powstałe w odpowiedzi na wprowadzenie antygenu i mające zdolność do specyficznej interakcji z antygenami, które spowodowały ich powstanie.

Funkcjonowanie przeciwciał w organizmie

  1. Interakcja z komplementarnymi strukturami antygenu w celu jego zneutralizowania i późniejszej eliminacji.
  2. Zapewnienie współpracy komórek immunokompetentnych.
  3. Uczestniczyć w różnych reakcjach ochronnych organizmu (aktywacja dopełniacza, fagocytoza - efekt opsonizujący, alergie, pamięć immunologiczna i tolerancja).
  4. Działa antytoksycznie.
  5. Efekt cytotoksyczny.
  6. Właściwości immunoregulacyjne.
  7. Tworzenie krążącego kompleksu immunologicznego (CIC).

Struktura cząsteczki immunoglobuliny

  • Walencja to liczba aktywnych (wiążących antygen) miejsc przeciwciał. Kompletne przeciwciała są co najmniej 2-walentne. Niekompletne - zawiera jedno centrum wiązania antygenu.
  • Powinowactwo - powinowactwo determinanty antygenowej do centrum aktywnego przeciwciała, zależy od stopnia komplementarności struktury ośrodka wiążącego antygen i determinanty antygenowej.
  • Awidność - stopień i siła wiązania przeciwciała z odpowiednim antygenem.
  • Zróżnicowanie Ig determinuje specyficzność antygenową.

3 rodzaje determinant antygenowych:

  1. Wyznaczniki izotypowe (izotypy) to struktury charakterystyczne dla osobników tego samego gatunku. Niejednorodność izotypów jest związana z różnicami strukturalnymi w stałych regionach łańcuchów lekkich i ciężkich. Różnice te determinują podział Ig na klasy, podklasy. Łańcuchy H są podzielone na 5 klas: μ-mu, γ-gamma, α-alfa, δ-delta, ε-epsilon; Łańcuchy L są podzielone na 2 typy: κcappa, λ-lambda.
  2. Determinanty allotypowe (allotypy) - struktury charakterystyczne dla niektórych osobników w obrębie gatunku.
  3. Determinanty idiotypowe (idiotypy) to struktury, które są charakterystyczne tylko dla określonego Ig jednej osoby. Określić specyficzność interakcji danej immunoglobuliny z określonym antygenem.

Klasy immunoglobulin, ich właściwości i budowa

Przeciwciała odnoszą się do frakcji γ-globuliny białek surowicy. Udział γ-globulin stanowi 15-25% białek surowicy i nazywa się je immunoglobulinami.

Struktura i charakter przeciwciał

Przeciwciała to immunoglobuliny wytwarzane w odpowiedzi na wprowadzenie antygenu, zdolne do swoistego wiązania się z antygenem i uczestniczenia w wielu reakcjach immunologicznych.

Cząsteczki immunoglobulin wszystkich klas są uniwersalne. Posiada dwa łańcuchy polipeptydowe: 2 - ciężki, 2 - lekki, które są połączone wiązaniami disiarczkowymi.

Immunoglobuliny mają wyraźną specyficzność i podchodzą do antygenów jak klucz do zamka, tworząc dwa centra wiązania antygenu.

Immunoglobuliny klasy G.

Spośród wszystkich klas immunoglobulin ilościowo dominuje Ig G. W surowicy ssaków stanowi około 75% całkowitej ilości tych białek..

Biologiczna rola Ig G jest zróżnicowana. Chodzi o ochronę antybakteryjną poprzez mechanizm zależnej od dopełniacza lizy komórki drobnoustroju i penetrację przez łożysko z taką samą funkcją ochronną dla rozwijającego się zarodka oraz „wzmocnienie” makrofagów (cytofilność makrofagów), w wyniku czego stają się one cytotoksyczne dla przeszczepów i guzów oraz udział w zwiększonym reaktywność typu alergicznego.

Immunoglobuliny klasy A.

Ma dwie formy:

  • serwatka (krąży jako monomer);
  • wydzielniczy (krąży jako dimer i zapewnia miejscową odporność błonom śluzowym dróg oddechowych, narządów płciowych, dróg moczowych, przewodu pokarmowego).

Jest dominującą immunoglobuliną wydzielin ustrojowych (ślina, sok trawienny, wydzielina błony śluzowej nosa i gruczołu sutkowego). Jego zawartość w surowicy krwi jest nieznaczna i stanowi tylko 10-15% całkowitej ilości wszystkich immunoglobulin..

Funkcjonalnie Ig A działa jako pierwsza linia obrony na powierzchniach śluzowych, zapobiegając przedostawaniu się wirusów do organizmu. Chociaż Ig A nie wiąże dopełniacza i dlatego nie ma działania bakteriobójczego, odgrywa ważną rolę w neutralizowaniu toksyn bakteryjnych. Ponadto u ssaków, w tym ludzi, wydzielnicza Ig A jest dobrze reprezentowana w siarze, a zatem zapewnia specyficzną odporność noworodkom..

Immunoglobuliny klasy M.

Największa cząsteczka z pięciu klas. Jest to pentamer o wartościowości 10. Posiada dziesięć centrów wiążących antygen. W procesie humoralnej odpowiedzi immunologicznej najwcześniejsze przeciwciała należą do klasy M. Ig. Jako pierwsi pojawiają się w on- i filogenezie. Największą aktywność Ig M wykazuje odporność przeciwbakteryjna oraz niektóre choroby autoimmunologiczne.

Klasa immunoglobuliny E.

Zawartość Ig E w surowicy jest wyjątkowo niska, chociaż udział tych immunoglobulin w reakcjach alergicznych jest dominujący.

Funkcjonalna aktywność Ig E przejawia się w rozwoju reakcji alergicznych. Ta immunoglobulina jest zdolna do interakcji z komórkami tucznymi i bazofilami poprzez region Fc i odpowiadający mu receptor na tych komórkach. Po związaniu Ig E z antygenem (alergenem) komórki tuczne otrzymują sygnał do wydzielania wazoaktywnych amin i innych farmakologicznie istotnych związków, co w rzeczywistości prowadzi do rozwoju reakcji alergicznych.

Immunoglobuliny klasy D.

Immunoglobulina D została odkryta jako niezwykłe białko szpiczaka. Następnie znaleziono go w bardzo małych ilościach w surowicy krwi..

Ta immunoglobulina wraz z monomeryczną Ig M jest wyrażana na powierzchni komórek B..

Otwarta pozostaje kwestia formy udziału Ig D w procesach immunologicznych. Zawarte w surowicy krwi w bardzo małych ilościach. Wiadomo, że Ig D jest wytwarzana przez komórki migdałków i migdałków. Ig D nie wiąże dopełniacza, nie przenika przez barierę łożyskową.

Dynamika tworzenia przeciwciał w pierwotnej odpowiedzi immunologicznej

  • Utajone (3-5 dni) - utajone procesy odczuwania podrażnienia antygenowego, kończące się wejściem Ig M do krwi.
  • Logarytmiczna (produktywna) (7-15 dni) - gwałtownie wzrasta stężenie przeciwciał w surowicy krwi - miana Ig M i G osiągają maksimum.
  • Stacjonarne (maksymalne i stabilne) (15-30 dni) - utrzymuje się maksymalny stabilny poziom Ig M i G we krwi.
  • Spadki (14 dni lub więcej) - stężenie przeciwciał we krwi stopniowo spada.

Cechy wtórnej odpowiedzi immunologicznej:

  • Krótszy okres utajenia (od kilku godzin do 1-2 dni).
  • Zsyntetyzowany natychmiast Ig G.
  • Szybszy wzrost stężenia przeciwciał.
  • Duże wartości maksymalnego stężenia przeciwciał.
  • Wysoka szybkość tworzenia przeciwciał.
  • Indukcja z niższymi dawkami antygenów.

Główne typy przeciwciał poprzez działanie na antygen:

  1. Antytoksyczny - neutralizuje lub flokuluje antygeny.
  2. Aglutynacja - aglutynacja antygenów.
  3. Wytrącające - tworzą kompleks z rozpuszczalnymi antygenami tylko w roztworach lub żelach;
  4. Lizanie - powoduje zniszczenie komórek docelowych.
  5. Opsonizacja - oddziałuje na struktury powierzchniowe komórek drobnoustrojów, sprzyjając ich wchłanianiu przez fagocyty.
  6. Neutralizacja - dezaktywuje antygeny, pozbawiając je zdolności do wykazywania efektów chorobotwórczych.

Rodzaje przeciwciał

  1. Izoprzeciwciała - przeciwciała przeciwko izoantygenom. Na przykład przeciwciała przeciwko izoantygenom ludzkich erytrocytów (ABO).
  2. Normalne (naturalne) przeciwciała to przeciwciała występujące w surowicy krwi bez wcześniejszej ekspozycji na antygen. Ich tytuły są niskie, a kwestia ich pochodzenia nie została w pełni rozwiązana..
  3. Autoprzeciwciała - przeciwciała przeciwko cząsteczkom substancji tworzących własne komórki i tkanki organizmu.
  4. Heteroprzeciwciała - przeciwciała powstałe w odpowiedzi na wprowadzenie heteroantygenu.
  5. Przeciwciała monoklonalne - przeciwciała o tej samej specyficzności, syntetyzowane przez sztucznie uzyskany klon komórek plazmatycznych.

Metoda otrzymywania przeciwciał monoklonalnych polega na fuzji uczulonych limfocytów z komórkami szpiczaka w celu uzyskania hybryd komórkowych (hybrydom). Hybrydomy mają zdolność syntezy przeciwciał i jednocześnie są komórkami nowotworowymi zdolnymi do ciągłej proliferacji.

W przeciwieństwie do poliklonalnych heterogennych surowic zawierających szeroką gamę przeciwciał różniących się swoistością, powinowactwem i właściwościami fizykochemicznymi, preparaty przeciwciał monoklonalnych zawierają produkt pojedynczego klonu komórek plazmatycznych skierowanych na ściśle określoną determinantę antygenową i zawsze o tych samych właściwościach fizykochemicznych i powinowactwie do antygenu.

Uzyskanie hybrydom obejmuje następujące etapy:

  1. Uzyskanie linii szpiczaka.
  2. Uzyskanie komórek śledziony z immunizowanego organizmu (komórki plazmatyczne syntetyzujące Ig o określonej specyficzności).
  3. Stworzenie warunków w hodowli, aby przynajmniej niektóre komórki z jednej i drugiej populacji mogły się połączyć.
  4. Izolacja zlewających się komórek i akumulacja ich klonów.
  5. Wybór interesującego klonu, jego gromadzenie i wykorzystanie. Akumulację klonów przeprowadza się in vitro lub przez podawanie zwierzętom.

Zastosowania przeciwciał monoklonalnych:

  • identyfikacja subpopulacji ludzkich limfocytów,
  • zubożenie populacji komórek,
  • izolacja komórek,
  • ustalenie funkcji cząsteczek na powierzchni komórki,
  • określenie grupy krwi,
  • diagnostyka guzów i lokalizacja guzów,
  • analiza immunoradiometryczna,
  • analiza złożonych mieszanin antygenów,
  • analiza rozwoju embrionalnego,
  • analiza odpowiedzi immunologicznej,
  • sztuczne enzymy.

W ciągu ostatnich 15 lat zatwierdzono około 30 terapeutycznych przeciwciał monoklonalnych. Większość z nich to cząsteczki IgG1. Niektóre z powodów sukcesu tej klasy Ig wynikają z faktu, że mają one długi okres półtrwania w surowicy, jak również z funkcji efektorowych regionów Fc..

Chimeryczne przeciwciała monoklonalne - stała część mysich przeciwciał jest zastępowana odpowiednim regionem stałym ludzkiej immunoglobuliny iw swojej strukturze zawiera ponad 65% ludzkiej immunoglobuliny. Humanizowane przeciwciała monoklonalne - składające się do 95% z ludzkiej immunoglobuliny. Ponadto do stworzenia w pełni ludzkich przeciwciał monoklonalnych zastosowano technologie transgeniczne (prezentacja na fagach)

Przeciwciała monoklonalne

Wszystkie nazwy przeciwciał monoklonalnych kończą się na „–mab” (dotyczy przeciwciał monoklonalnych). Jeśli przeciwciało pochodzi od myszy, dodaje się literę „o”, a zakończenie dla takich przeciwciał to „-omab”. Chimeryczne przeciwciała mają zakończenie „-ximab”. Humanizowane przeciwciała mają końcówkę „-zumab”, w pełni ludzkie - „-umab”.

Produkcja przeciwciał monoklonalnych to najszybciej rozwijający się segment przemysłu farmaceutycznego, stanowiący jedną trzecią wszystkich produktów biotechnologicznych. Pod koniec 2010 roku dwa przeciwciała monoklonalne - Rituxan / MabThera i Remicade - znalazły się w pierwszej piątce przebojów wśród leków biotechnologicznych. W 2015 roku wszystkie leki na rynku (60 mld USD rocznej sprzedaży) stracą ochronę patentową, a rynek zbytu takich leków biotechnologicznych znacznie się zwiększy.

Trastuzumab (trastuzumab, Herceptin)

Trastuzumab (trastuzumab, Herceptin) to rekombinowane mAb, które selektywnie wiąże się z receptorem HER2 na powierzchni komórek nowotworowych w wielu guzach litych. Herceptin (Trastuzumab) został opracowany przez Genentech i wprowadzony do praktyki klinicznej w 1998 roku. Stosowanie Herceptin radykalnie zmieniło leczenie raka piersi, w rękach onkologów pojawił się nowy skuteczny lek, który może wyleczyć lub przedłużyć życie wielu pacjentek.

Receptor HER2 to cząsteczka białka znajdująca się na powierzchni komórek nowotworowych. W około 25% przypadków raka piersi komórki złośliwe zawierają zwiększoną ilość tych receptorów (HER2 - dodatni rak piersi). W raku piersi HER2-dodatnim złośliwy wzrost jest stale stymulowany przez przyłączenie do receptora HER2 substancji wydzielanej przez sam guz, znanej jako naskórkowy czynnik wzrostu. Herceptin blokuje receptor HER2, co zapobiega stymulacji procesu złośliwego podziału komórek przez czynnik wzrostu naskórka.

Rituximab (Rituxan, Mabthera)

Rituximab (Rituxan, MabThera) jest chimerycznym mysim / ludzkim przeciwciałem monoklonalnym, które specyficznie wiąże się z antygenem CD20 +. Antygen ten jest zlokalizowany na powierzchni limfocytów pre-B i dojrzałych limfocytów B, ale jest nieobecny w hematopoetycznych komórkach macierzystych, normalnych komórkach plazmatycznych i zdrowych komórkach innych tkanek. Ten antygen ulega ekspresji w ponad 90% chłoniaków nieziarniczych z komórek B. Mechanizm działania preparatu Rituxan jest związany z rozwojem cytotoksyczności komórkowej zależnej od przeciwciał i zależnej od dopełniacza, co powoduje śmierć komórek chłoniaka CD20-dodatnich. Występuje spadek poziomu krążących limfocytów B CD20 +, zarówno chłoniaka, jak i prawidłowego.

Rytuksymab jest chimerycznym przeciwciałem monoklonalnym posiadającym zmienny mysi i stały ludzki region, który specyficznie wiąże się z antygenem CD20 na limfocytach B i inicjuje odpowiedzi immunologiczne, które pośredniczą w lizie komórek B. W ostatnich latach lek został zarejestrowany w leczeniu wielu chorób autoimmunologicznych z nadczynnością limfocytów B..

Alemtuzumab (Campath, Campas, Campath)

Innym wysoce skutecznym lekiem stosowanym w leczeniu przewlekłej białaczki limfocytowej (najczęstszy typ białaczki u dorosłych) są przeciwciała przeciwko antygenowi CD52. Alemtuzumab (Campath, Campas, Campath) to humanizowany MCA, który wiąże się z CD52. Antygen CD52 ulega ekspresji na błonie większości dojrzałych normalnych i nowotworowych limfocytów T i B z bardzo dużą gęstością około 500 000 cząsteczek na komórkę (w porównaniu z antygenem CD20, który ma gęstość ekspresji około 8 000 cząsteczek na komórkę). To wyjaśnia niezwykle wysoką aktywność alemtuzumabu przeciwko przewlekłej białaczce limfocytowej i chłoniakom z komórek T. Alemtuzumab (Campath, Campas, Campath)

Należy zauważyć, że antygen ten znajduje się na powierzchni nieistotnej części (mniej niż 5%) granulocytów i jest nieobecny w erytrocytach i płytkach krwi. Nie uszkadza hematopoetycznych komórek macierzystych i komórek progenitorowych. Inna nazwa leku Lemtrada.

W ostatnich latach Campas był używany do zmniejszania reakcji przeszczep przeciwko gospodarzowi w allogenicznych przeszczepach hematopoetycznych komórek macierzystych (wstępnie oczyszczają przeszczep).

Radioimmunotoksyny oparte na przeciwciałach anty-CD20

Dwa leki oparte na antygenie MCA do CD20, znakowane izotopami promieniotwórczymi, zostały zatwierdzone do użytku klinicznego w chłoniakach nieziarniczych.

Ibritumomab (ibrytumomab, Zevalin) jest koniugatem MabThery (mAb przeciwko CD20) z radioaktywnym izotopem itru-90 (Y90). Wskazaniami do stosowania preparatu Zevalin są nawracający chłoniak nieziarniczy, w tym z progresją po preparacie MabThera.

Beksar (J131Tositumomab, Bexxar) jest koniugatem mysiego mAb przeciwko antygenowi CD20 z radioaktywnym izotopem jodu J131. Okres półtrwania tego izotopu wynosi 8 dni. J 131-tositumomab ma zdolność specyficznego wiązania się z CD20, powodując w ten sposób lizę komórek wyrażających ten antygen, a także przyczynia się do śmierci sąsiednich komórek.

Osobną grupę terapeutycznych przeciwciał monoklonalnych stanowią leki działające na proces zapalny. Najważniejszym „celem” terapii przeciwciał monoklonalnych mAb jest cytokina „prozapalna”, czynnik martwicy nowotworu (TNF) -α. TNF-α odgrywa wiodącą rolę w rozwoju wielu różnych objawów charakterystycznych dla wielu chorób zapalnych u ludzi.

Remicade (infliximab) - Infliximab (REMICADE)

Remicade (infliksymab) jest przeciwciałem monoklonalnym przeciwko jednej z kluczowych cytokin biorących udział w rozwoju procesów zapalnych - czynnik martwicy nowotworów alfa (TNF-alfa). Jak sądzą naukowcy, TNF odgrywa również ważną rolę nie tylko w rozwoju reumatoidalnego zapalenia stawów, ale także łuszczycy.

Preparat Remicade, jako czynnik biologiczny, działa na kluczową cząsteczkę procesu zapalnego i immunologicznego leżącego u podstaw reumatoidalnego zapalenia stawów - czynnik martwicy nowotworu alfa (TNF-α). Udowodniono, że Remicade zapobiega niszczeniu stawów. Remicade jest prawdopodobnie pierwszym lekiem przeciwreumatycznym, który zatrzymuje postęp choroby, w tej patologii jest bardziej zbadany.

„Przeciwciała naprawdę dają odporność”: jaką rolę może odegrać system testowy Rospotrebnadzor w walce z COVID-19

Szef Rospotrebnadzor, główny lekarz sanitarny Federacji Rosyjskiej Anna Popova powiedziała, że ​​wkrótce zakończą się badania, które pozwolą na wykrycie przeciwciał wytwarzanych w ludzkim organizmie, który poradził sobie z koronawirusem. Złożyła takie oświadczenie w sobotę 4 kwietnia podczas konferencji prasowej w wydziale.

Według Popovej, działając w tym kierunku, FBSI SSC Virology and Biotechnology „Vector” stworzył już system testowy, który jest zdolny do wykrywania przeciwciał. Procedura analizy trwa około sześciu godzin.

„Jaki jest poziom odporności ludzi (na koronawirusa - RT) w Federacji Rosyjskiej”, możemy powiedzieć trochę później, po tym, jak mam wielką nadzieję, w przyszłym tygodniu zarejestrujemy system testowy, który zostanie użyty w teście immunoenzymatycznym ”, - powiedział Popova.

Jak wyjaśnił szef Rospotrebnadzoru, system testowy określi fazę choroby koronawirusowej. Obecność we krwi immunoglobulin klasy M (IgM, przeciwciała „szybkiej odpowiedzi”) oznacza, że ​​walka z infekcją jest w ostrej fazie i nie została jeszcze zakończona. Tymczasem obecność immunoglobuliny klasy G (IgG, „pamięć” przeciwciał) świadczy o tym, że pacjent spotkał się już z tym wirusem i ma na niego odporność.

Odnosząc się do wyników badania przeprowadzonego przez krajowych ekspertów, Popova powiedziała, że ​​„pierwsza reakcja odporności stadnej” na COVID-19 w Rosji została odnotowana w połowie marca.

Jednocześnie, zauważając brak danych naukowych, główny lekarz sanitarny powstrzymał się od twierdzenia, że ​​właściciele przeciwciał przeciwko nowemu typowi koronawirusa mają zagwarantowaną odporność na ponowną infekcję..

Szef Rospotrebnadzoru uważa za konieczne kontynuowanie badań nad procesem rozwijania odporności na COVID-19. W tym celu powstał system testowy Vector. Chociaż, jak zauważył Popova, dział jest gotowy do pracy z dowolnymi analogami.

27 marca, przemawiając na posiedzeniu rządowej rady koordynacyjnej ds. Koronawirusa, główny lekarz sanitarny Rosji powiedział, że pojawienie się testu na przeciwciała pozwoli m.in. wśród personelu medycznego zidentyfikować „osoby, które mają już odporność i mogą swobodniej pracować z pacjentami”..

W komentarzu do RT profesor, doktor nauk biologicznych Konstantin Severinov zauważył, że system testowania przeciwciał „uprości technicznie i przyspieszy badania przesiewowe dużych mas ludzi”. Pozwoli to zidentyfikować obywateli, którzy przeszli infekcję i stali się odporni na koronawirusa. Jednocześnie ekspert wezwał do zaczekania na pierwsze praktyczne rezultaty zastosowania systemów testowych w celu wyciągnięcia wniosków o ich „czułości i niezawodności”.

  • Wiadomości RIA
  • © Pavel Kononov

Z kolei Kirill Sharshov, kierownik Laboratorium Ekologii Wirusów w Centrum Badań Medycyny Podstawowej i Translacyjnej, uważa, że ​​opracowanie systemu testowego zwiększy tempo badań w zakresie odporności zbiorowej (populacji) na COVID-19.

„Ogólnie przyjmuje się, że im więcej ludzi miało wirusa, tym wyższa odporność stada. Systemy testowe są potrzebne tylko do przeprowadzenia odpowiednich badań, aby zidentyfikować osoby, które cierpiały na koronawirusa, w tym w postaci bezobjawowej ”- powiedział Sharshov w rozmowie z RT.

„Układ odpornościowy reaguje”

Wicepremier Tatyana Golikova mówiła o znaczeniu stworzenia systemu testów przeciwciał podczas spotkania Prezydenta Federacji Rosyjskiej z członkami rządu. Powiedziała, że ​​do końca marca rosyjscy naukowcy przebadali 226 próbek surowicy krwi od osób, „które nie zostały zarejestrowane jako pacjenci z nową infekcją koronawirusem”. Według niej, z tej liczby „zidentyfikowano 11 osób, które wyzdrowiały i mają przeciwciała przeciwko nowemu koronawirusowi”..

„Obecnie Państwowe Centrum Naukowe„ Vector ”Rospotrebnadzoru opracowało system testowy do wykrywania przeciwciał w surowicy krwi pacjentów i tych, którzy wyleczyli się z nowego koronawirusa, a także do badania odporności populacji i oceny skuteczności opracowywanych szczepionek” - powiedziała Golikova..

Jak dowiedział się personel Naukowo-Klinicznego Centrum Medycyny Precyzyjnej i Regeneracyjnej Uniwersytetu Federalnego w Kazaniu (KFU), przeciwciała w ludzkiej krwi wytwarzane są od pięciu do siedmiu dni po zakażeniu.

Pod koniec marca w wywiadzie dla RT Konstantin Severinov powiedział, że testy przeciwciał pomogą ulepszyć sposoby zwalczania COVID-19. Jednocześnie zwrócił uwagę na szereg trudności związanych z pobraniem dużej ilości materiału biologicznego i „wykrywaniem przeciwciał”.

„Jakie jest znaczenie testu przeciwciał: u chorych w krwiobiegu pojawiają się patogeny, nasz układ odpornościowy reaguje na tę chorobę, wytwarzając przeciwciała. Przeciwciała to specjalne białka, które oddziałują z obcym czynnikiem i pomagają nam go dezaktywować ”- wyjaśnił Severinov..

Oprócz „Vectora” pracownicy KFU pracują nad rozwojem systemu testów przeciwciał w Federacji Rosyjskiej we współpracy z ANO „Centrum Badań DNA”.

Według dyrektora Naukowo-Klinicznego Centrum Medycyny Precyzyjnej i Regeneracyjnej, profesora Zakładu Genetyki Instytutu Medycyny Podstawowej i Biologii KFU Alberta Rizvanova, system testowy będzie działał na zasadzie paska ciążowego, ale zostanie na niego naniesiona kropla krwi. Jeśli dana osoba jest zarażona koronawirusem lub niedawno zachorowała, test pokaże dwa paski.

„W tym opracowaniu jednocześnie zostaną określone przeciwciała zarówno wczesnej (IgM), jak i późnej odpowiedzi immunologicznej (IgG), które są wytwarzane jednocześnie dla kilku białek wirusowych. Wszystko to, zgodnie z naszymi oczekiwaniami, zwiększy wrażliwość i zawartość informacyjną naszego systemu testowego ”- cytuje Rizvanov United Information and Publishing Center KFU.

"Obraz kliniczny"

Dużo uwagi poświęca się wykorzystaniu przeciwciał w walce z koronawirusem w Chinach. W szczególności w okresie epidemii chińscy lekarze przetaczali osocze krwi od dawców rekonwalescentów po COVID-19 ciężko chorym pacjentom..

Ta metoda, jak donosi w lutym Komitet Kontroli i Zarządzania Mieniem Państwowym ChRL, w wielu przypadkach uratowała ludzi w stanie krytycznym..

„Obraz kliniczny uległ zmianie, w ciągu 12-24 godzin po takiej terapii badania laboratoryjne potwierdziły znaczny spadek wskaźników procesów zapalnych. Wzrosła proporcja limfocytów we krwi, zwiększył się również stopień jej wysycenia tlenem, polepszyło się obciążenie wirusem organizmu ”- cytuje oświadczenie TASS z chińskiego oddziału..

Władze Stanów Zjednoczonych planują również zastosowanie metody transfuzji osocza krwi (obecnie Stany Zjednoczone są liderem pod względem liczby przypadków COVID-19). Pod koniec marca gubernator stanu Nowy Jork Andrew Cuomo ogłosił odpowiednie badania kliniczne..

  • Wiadomości RIA
  • © Evgeny Epanchintsev

Według amerykańskiej Agencji ds.Żywności i Leków, transfuzje osocza osób, które przeżyły koronawirusa, ułatwiają lekarzom leczenie pacjentów..

Jednak eksperci, z którymi rozmawiała RT, wskazują, że skuteczność tej metody nie została jeszcze udowodniona..

„Transfuzję często stosuje się w medycynie, na przykład przy leczeniu chorych na raka. Jednak w przypadku koronawirusa, moim zdaniem, metoda ta nie powinna być postrzegana jako uniwersalny i skuteczny sposób pomocy zarażonym, ponieważ nie ma na ten temat wiarygodnych danych naukowych ”- powiedział Szarszow..

Kolejnym pytaniem, na które naukowcy próbują odpowiedzieć, jest to, czy możliwa jest ponowna infekcja COVID-19. Na początku roku chińscy lekarze przeprowadzili eksperyment na makakach i odkryli, że małpy nie mogą zarazić się koronawirusem po chorobie..

Komentując kwestię ponownej infekcji, Konstantin Severinov zauważył, że przeciwciała są wytwarzane podczas odpowiedzi immunologicznej i czynią organizm odpornym na infekcję. Jednocześnie, jak podkreślił ekspert, do tej pory nie ma danych na temat tego, jak długo immunoglobuliny przeciwko COVID-19 mogą utrzymywać się we krwi..

„Epidemia rozpoczęła się całkiem niedawno i obecnie nie sposób odpowiedzieć na kluczowe pytania, w tym dotyczące właściwości przeciwciał przeciwko COVID-19. Przeciwciała dają odporność i znacznie zmniejszają prawdopodobieństwo ponownej infekcji, ale ile mogą one znajdować się w krwiobiegu - nie wiemy. Aby to zrozumieć, potrzebne są długoterminowe badania. Z tego samego powodu nierealistyczne jest dziś określenie częstotliwości szczepień ”- wyjaśnił Sewerinow.

Naukowiec podkreślił również, że posiadacz immunoglobulin przeciwko COVID-19 musi zachować ostrożność - odporność osoby na koronawirusa nie wyklucza, że ​​może stać się jego nosicielem, szkodząc tym samym innym..

Przeciwciało: najlepszy sposób na rozpoznanie nieznajomego

  • 5895
  • 4.7
  • 4
  • 12

Uniwersalna budowa przeciwciała umożliwia rozpoznawanie nie tylko obcych, ale także własnych cząsteczek organizmu, a także przekazywanie różnych sygnałów między komórkami

Autor
  • Polina Loseva
  • Redaktorzy
    • Apollinaria Bogolyubova
    • Andrey Panov
    • Biomolekuły
    • Biotechnologia
    • Immunologia
    • Medycyna
    • Farmakologia

    Proces wiązania antygenu z przeciwciałem składa się z wielu etapów. Organizm musi wytworzyć różnorodne przeciwciała, nauczyć je odróżniać swoje antygeny od innych, wybierać najlepsze opcje i sprawić, by komórki masowo je produkowały. A to dopiero początek odpowiedzi immunologicznej: wiązanie antygenu pociąga za sobą długi łańcuch interakcji molekularnych i komórkowych, które prowadzą do zniszczenia wroga. Postaramy się opisać złożone życie przeciwciał w organizmie, porozmawiać o różnych typach przeciwciał (nie tylko u ludzi) oraz o tym, jak ludzie nauczyli się wykorzystywać obie właściwości przeciwciał - do rozpoznawania czyjegoś i wywoływania odpowiedzi immunologicznej - do celów naukowych i medycznych. Ten artykuł jest drugim z serii prac poświęconych przeciwciałom terapeutycznym..

    Terapeutyczne przeciwciała

    Specjalny projekt dotyczący przeciwciał, historii ich badań, metod pracy z nimi, a także zastosowania przeciwciał we współczesnej medycynie i biotechnologii.

    Partnerem projektu specjalnego jest Zakład Biologii Obliczeniowej jednej z największych rosyjskich firm biotechnologicznych - BIOCAD. BIOCAD zdobył silną pozycję na światowym rynku farmaceutycznym dzięki wypuszczeniu leków na bazie przeciwciał.

    Ten artykuł jest drugim z serii prac poświęconych przeciwciałom terapeutycznym. Pierwszy tekst poświęcony był historii badań przeciwciał i ich wprowadzeniu do praktyki lekarskiej [1]. Wiemy z setek lat badań, że przeciwciała to cząsteczki wytwarzane przez limfocyty B (komórki B). Mają części stałe (stałe) i zmieniające się (zmienne) i są w stanie z jednej strony rozpoznawać antygen, az drugiej aktywować komórki układu odpornościowego i wyzwalać odpowiedź immunologiczną. Spróbujmy bardziej szczegółowo zrozumieć, skąd pochodzą przeciwciała i jak żyją w organizmie przed i po spotkaniu z antygenem..

    Jak rozpoznać nieznajomego

    Układ odpornościowy to system ochrony organizmu przed wtargnięciami z zewnątrz, np. Pasożytów (sposób jego działania opisano szczegółowo w artykule „Odporność: walka z obcymi i przyjaciółmi” [2]). Aby szybko wykryć wichrzyciela, potrzebne są wartowniki - cząsteczki, które mogą go rozpoznać i odróżnić od jego własnych komórek. Jeśli grupa pasożytów ma jakąś wspólną i niezmienną cechę wyróżniającą, znacznie upraszcza to zadanie. Przykładem są bakterie, których wici zasadniczo różnią się budową od eukariotycznych: składają się z białka flageliny, którego nie ma w naszym organizmie. W takim przypadku potrzebujemy tylko jednej cząsteczki, która rozpoznaje flagelinę i będzie sygnalizować obecność jakiejkolwiek bakterii z wici..

    Charakterystyczne cechy cząsteczek, takie jak flagelina, nazywane są PAMP - wzorcami molekularnymi związanymi z patogenami, co jest często tłumaczone na język rosyjski jako „obraz patogeniczności”. Dla nich istnieją oddzielne receptory w ludzkim ciele (TLR (receptory Toll-like), lektyny itp.) Pływające we krwi lub zlokalizowane na komórkach układu odpornościowego. Rozpoznanie PAMP można przypisać reakcjom odporności wrodzonej - jest takie samo dla wszystkich ludzi i nie wymaga dodatkowej regulacji.

    Znaczenie terminów pogrubionych można znaleźć w „Słowniku” na końcu artykułu.

    Ludzki układ odpornościowy dzieli się na dwie duże gałęzie - immunitety wrodzone i nabyte (adaptacyjne), za badania których przyznano Nagrodę Nobla w 2011 roku [3]. Odporność wrodzona jest w stanie obronić organizm, gdy tylko przeniknie do niego patogen. Nabyta odpowiedź immunologiczna rozwija się znacznie dłużej, ale działa ona bardziej wyrafinowana, a ponadto jest szybko aktywowana przy wielokrotnym kontakcie z wrogiem. Odporność wrodzoną można porównać z porywczą awangardą, która w przypadku poważnego zagrożenia wzywa do pomocy główne siły organizmu - odporność nabyta. - wyd.

    Ale co, jeśli pasożyt bez PAMP dostał się do organizmu? A może nie całego pasożyta jako całości, ale jego poszczególne części lub produkty przemiany materii? Konieczne jest stworzenie systemu, który nie będzie wyostrzony do rozpoznawania zestawu cząsteczek, ale będzie w stanie wskazać praktycznie każdą nieznaną cząsteczkę i wyzwolić odpowiedź immunologiczną. Taka cząsteczka, która może wywołać odpowiedź immunologiczną w organizmie, nazywana jest antygenem..

    Nie każda cząsteczka może stać się antygenem. Aby układ odpornościowy na to zareagował, muszą być spełnione dwa ważne warunki. Pierwsza to obcość. Cząsteczka musi być nieznana, to znaczy w przeciwieństwie do własnych cząsteczek organizmu. Załóżmy, że mamy białko - sekwencję aminokwasów. W komórce nowotworowej białko mutuje, a aminokwasy są zastępowane innymi. Im więcej tych różnic aminokwasów w stosunku do oryginalnej cząsteczki, tym silniejsza odpowiedź immunologiczna, którą wywoła takie białko. A jeśli to nie jest twoje własne białko, ale kogoś innego, który nie ma analogów w organizmie, to odpowiedź będzie maksymalna.

    Aminokwasy rozpoznawane przez przeciwciało mogą być zlokalizowane zarówno jeden po drugim, jak i w różnych regionach białka. Kolejne aminokwasy tworzą liniowy antygen. Jeśli aminokwasy znajdują się daleko, mogą się do siebie zbliżyć, ponieważ białka są z reguły w stanie pofałdowanym (tak zwane struktury drugorzędowe i trzeciorzędowe). W tym przypadku pojawia się antygen konformacyjny (ryc.1).

    Rysunek 1. Antygeny liniowe i konformacyjne. Antygeny konformacyjne są dostępne do wiązania tylko w nienaruszonym białku; po zdenaturowaniu znikają. Antygeny liniowe są obecne w każdym białku, ale denaturacja sprawia, że ​​część z nich jest dostępna.

    Obcość zależy również od tego, z jakimi własnymi cząsteczkami układ odpornościowy napotkał wcześniej [2]. Jeśli np. Jakieś białko znajduje się w gałce ocznej, gdzie nie ma naczyń krwionośnych, to układ odpornościowy nie ma możliwości, aby je poznać i stwierdzić, że jest własne. Kiedy gałka oczna jest uszkodzona, białko może dostać się do krwiobiegu, a wtedy układ odpornościowy rozpoznaje je jako obce. Własne antygeny organizmu nazywane są autoantygenami, w przeciwieństwie do obcych antygenów - alloantygenami. Kiedy układ odpornościowy reaguje na autoantygeny, rozwijają się choroby autoimmunologiczne (Biomolecule prowadzi specjalny projekt poświęcony temu, dlaczego takie choroby występują i jak je leczyć).

    Drugim warunkiem, który musi zostać spełniony, aby cząsteczka stała się antygenem, jest immunogenność (ryc. 2). Innymi słowy, układ odpornościowy musi być w stanie spotkać cząsteczkę i ją rozpoznać. Dlatego na przykład kreda czy olej nie mogą być antygenami - po prostu nie rozpuszczają się w wodzie. Jednak bardzo mała cząsteczka, na przykład pojedynczy aminokwas, nie może być antygenem - trudno ją wychwycić w roztworze, nie będzie się mocno wiązać z przeciwciałem. Dlatego, na przykład, w przypadku białek minimalna wielkość antygenu wynosi 7 aminokwasów. Ale wiele substancji (na przykład niektóre metale) może stać się antygenami, jeśli są związane z białkiem. W tym przypadku białko nazywa się nośnikiem: jest „odpowiedzialne” za to, że układ odpornościowy jest w stanie spotkać się z nową substancją, a sam antygen jest haptenem: jest „odpowiedzialny” za swoistość wiązania. Za pomocą nośników można wywołać odpowiedź immunologiczną na wiele różnych substancji, na przykład anilinę [4] czy nikiel [5].

    Wręcz przeciwnie, duże cząsteczki dobrze indukują odpowiedź immunologiczną: im dłuższa cząsteczka, tym więcej regionów w niej można rozpoznać - epitopów. Immunogenność zależy również od sztywności struktury - jeśli cząsteczka nieustannie zmienia swoją strukturę, nie będzie możliwe wychwycenie określonego epitopu. Dlatego na przykład żelatyna (długie włókna) praktycznie nie indukuje odpowiedzi immunologicznej, jeśli nie jest sztucznie stabilizowana. Wreszcie, aby antygen był immunogenny, musi przypominać strukturą własne cząsteczki organizmu. Wynika to z faktu, że komórki układu odpornościowego okresowo absorbują antygeny, rozkładają je i „demonstrują” sobie nawzajem (patrz poniżej). Aby antygen był lekkostrawny, musi mieć podobną budowę do własnych cząsteczek lub do cząsteczek, którymi organizm się odżywia - dla nich w komórkach znajdują się enzymy rozszczepiające. Tak więc w większości przypadków antygeny są białkami lub węglowodanami, podczas gdy inne cząsteczki (na przykład polietylen lub inne niebiologiczne polimery) wywołują odpowiedź immunologiczną rzadziej i słabiej.

    Rysunek 2. Co decyduje o immunogenności antygenu? Każde przeciwciało jest specyficzne dla jednego epitopu i może reagować z epitopami bliskimi mu strukturą. Im więcej epitopów w cząsteczce i im większa ich różnorodność, tym silniejsza odpowiedź immunologiczna na antygen..

    Tak więc sygnalizacja patogenu wymaga cząsteczki, która rozpoznaje niewielkie różnice w białkach i węglowodanach oraz aktywuje komórki układu odpornościowego. Te cząsteczki to przeciwciała lub immunoglobuliny (Ig).

    Jak działa przeciwciało

    Przeciwciała to rozpuszczalne białka, które tworzą limfocyty B. W niedojrzałych lub uśpionych komórkach B prekursor przeciwciała, receptor limfocytów B, jest utrwalony na błonie, przez którą komórka B określa obecność antygenu. Zarówno przeciwciała, jak i receptory komórek B są zbudowane na tej samej zasadzie (ryc. 3). Są to białka, które składają się z czterech sekwencji aminokwasowych (łańcuchów): dwóch ciężkich (łańcuchy H) i dwóch lekkich (łańcuchy L), ściśle połączonych wiązaniami dwusiarczkowymi parami i między parami. Dwa końce łańcuchów ciężkich tworzą część stałą; nie tworzy różnorodności i występuje tylko w kilku rodzajach. Przeciwciała o tej samej stałej części stanowią jeden izotyp lub klasę. Najczęstszymi izotypami są IgG, IgM, IgD, IgA i IgE. Część stała określa, w jaki sposób przeciwciało będzie oddziaływać z komórkami lub innymi przeciwciałami:

    • IgM tworzy pentamery (pięć przeciwciał połączonych częściami stałymi); potrafi jednocześnie wyłapać kilka identycznych cząsteczek antygenu i je zneutralizować, dlatego znajduje się przede wszystkim we wczesnych stadiach odpowiedzi immunologicznej;
    • IgG nie tworzy pentamerów; jest wytwarzany w późnych stadiach odpowiedzi immunologicznej, ma większą specyficzność wobec antygenu i aktywuje inne komórki odpornościowe;
    • IgD - jego funkcja wciąż nie jest do końca jasna; jest częścią receptora komórek B;
    • IgA dominuje w błonach śluzowych, czasami tworzy dimery (dwa połączone przeciwciała);
    • IgE aktywuje komórki w ścianach naczyń, powodując obrzęk; jest zwykle wymieniany w związku z reakcjami alergicznymi.

    Na drugim końcu przeciwciał znajduje się część zmienna, która zapewnia ich różnorodność. Końce łańcuchów lekkiego i ciężkiego tworzą dwa identyczne wgłębienia - miejsca wiązania antygenu. Przeciwciała niosące te same zmienne części stanowią ten sam idiotyp (i mogą wiązać ten sam antygen). Przeciwciała z różnych idiotypów wiążą różne antygeny ze względu na różnice w kształcie i ładunkach miejsc wiązania antygenu. Możesz myśleć o przeciwciele jak o pantoflu, który musi znaleźć swojego Kopciuszka. Otwarcie samego buta jest miejscem wiązania antygenu, w którym umieszczona jest stopa wnioskodawcy (antygen), a stałą częścią jest pięta, za którą książę (komórka odpornościowa) może ją chwycić.

    Rysunek 3. Struktura i typy przeciwciał. 1. Schemat budowy przeciwciała. Wewnątrz cząsteczki znajdują się dwa ciężkie łańcuchy, dwa lekkie na zewnątrz. Wszystkie są zszyte mostkami dwusiarczkowymi (S-S). 2. Izotypy przeciwciał. Są określane przez rodzaj części stałej. Niektóre izotypy mogą tworzyć dimery (IgA) i pentamery (IgM) przy użyciu łańcucha łączącego.

    Przeciwciała są wytwarzane przez limfocyty B (lub komórki B). Każdy limfocyt B syntetyzuje swój własny idiotyp przeciwciała. W sumie w naszym organizmie znajduje się około miliona typów komórek B. Dla każdej osoby ten milion jest nieco inny: zależy nie tylko od różnic w genach immunoglobulin, ale także od tego, jak powstają przeciwciała i jakie przeciwciała wybiera dla siebie organizm (więcej szczegółów w artykule „Analiza poszczególnych repertuarów receptorów komórek T”) [6]). Skąd się bierze taka różnorodność przeciwciał, biorąc pod uwagę, że DNA we wszystkich komórkach ciała jest początkowo takie samo, a geny immunoglobulin są ograniczone?

    Jak osiągnąć różnorodność

    Genom ludzki zawiera kilka klastrów genów kodujących immunoglobuliny - po jednym klastrze na każdy łańcuch (ciężki i lekki). Łańcuchy składają się z części: stałej (niezmiennej), zmiennej (V - zmienna) oraz łączącej je (J - łącząca). W łańcuchu ciężkim między regionami V i J występuje dodatkowa, „zróżnicowana” część (D - różnorodność). Klaster genów zawiera wiele segmentów - warianty części V, D i J. Spośród nich każda młoda komórka B losowo wybiera jedną dla siebie, tworząc unikalną sekwencję miejsc wiązania antygenu. Proces ten nazywa się rekombinacją genów immunoglobulin lub rekombinacją V (D) J (ryc.4).

    Dzieje się to w następujący sposób. Wszystkie segmenty są otoczone specjalnymi sekwencjami sygnałów rekombinacji (RSS). Zestaw 7, 23 i 9 nukleotydów znajduje się między dwoma segmentami V. Pomiędzy każdymi dwoma segmentami J - od 9, 12 i 7. Rekombinacja zachodzi z udziałem enzymów RAG: wiążą się one losowo z jednym z RSS między segmentami V, a z drugiej - między segmentami J. Sekwencje 7 i 9 nukleotydów są do siebie komplementarne, więc powstaje spinka do włosów, w środku której znajdują się wszystkie pośrednie, niepotrzebne segmenty V i J. Enzymy katalizują pęknięcia DNA, wycinając spinkę do włosów. W takim przypadku dwa segmenty przed i za spinką są połączone. W ten sposób komórka odcina „niepotrzebne” części od swojego DNA, pozostawiając sekwencję immunoglobuliny z części stałej oraz po jednym segmencie V, D (w łańcuchu ciężkim) i J. To pierwszy etap, w którym pojawia się różnorodność. Biorąc pod uwagę, że w genomie znajduje się kilkadziesiąt segmentów V i J (i około dziesięciu segmentów D jest dodawanych do łańcucha ciężkiego), w wyniku rekombinacji można utworzyć tysiące wariantów łańcuchowych.

    Ryc. 4. Rekombinacja genów immunoglobulin, pierwszy etap. Segmenty w każdej grupie są oznaczone numerami - V1, V2, V3, J1, J2 i tak dalej. Nonamer (9 nukleotydów) i heptamer (7 nukleotydów) to sekwencje sygnałowe nukleotydów, które są do siebie komplementarne. Ich połączenie ze sobą umożliwia utworzenie pierścienia. Zatem tylko jeden z segmentów V i jeden z segmentów J pozostaje połączony..

    ilustracja Eleny Belovej na podstawie książki A.A. Yarilina Immunology („GEOTAR-Media”, 2010)

    Drugi etap to „niedokładne” przecinanie łańcuchów. Kiedy enzymy wycinają dodatkowe segmenty, tną nici DNA w przypadkowych miejscach i nierównomiernie. Dlatego między segmentami znajduje się losowa liczba nukleotydów. Wreszcie trzeci etap to inkorporacja „dodatkowych” nukleotydów. Enzym TdT (terminalna transferaza deoksynukleotydowa) przyłącza losowe nukleotydy do końca przerwy. Dopiero wtedy segmenty są ze sobą połączone. W wyniku tych losowych przegrupowań możliwa liczba przeciwciał sięga 10 12-10 17.

    Komórka B może przełączać się z jednego izotypu przeciwciała na inny, zmieniając swoją stałą część. Dzieje się to poprzez mechanizm podobny do rekombinacji. Geny kodujące część stałą znajdują się jeden po drugim (M, D, G, A, E) i są oddzielone sekwencjami S (od switch - toggle). Dlatego możliwe jest połączenie dwóch sekwencji S w celu utworzenia spinki do włosów i wycięcia tego, co jest pomiędzy. Tym samym przełączanie izotypów okazuje się nieodwracalne: jeśli raz wytniesz sekcję kodującą, na przykład stały łańcuch typu G, nie będziesz mógł go zwrócić.

    W rozwijającej się komórce B immunoglobulina jest początkowo klasyfikowana jako M i jest przyłączona do błony jako część receptora komórek B (BCR). Ten receptor jest potrzebny do sortowania komórek B i selektywnej aktywacji tylko tych, których przeciwciało jest odpowiednie do zwalczania określonego patogenu. Dopiero po aktywacji komórka zaczyna produkować przeciwciało i uwalniać je do środowiska. Zatem każda komórka B może wytwarzać zarówno przeciwciała, jak i receptory komórek B o tej samej specyficzności. Są to dwie cząsteczki, bardzo podobne w budowie, ale różniące się funkcjami, których nie należy mylić. Ponadto organizm ludzki ma inną cząsteczkę podobną strukturą do przeciwciała - receptor komórek T. Znajduje się na powierzchni limfocytów T i jest również potrzebny do rozpoznawania antygenu. Ale to już zupełnie inna historia - o interakcji limfocytów T z komórkami organizmu [7].

    Jak działa przeciwciało

    Powiedzmy, że mamy już aktywowaną komórkę B, która wytwarza i wydziela przeciwciała. Gdzie powinni się udać w poszukiwaniu antygenu? Możliwych jest tutaj kilka opcji.

    Rozpuszczalne antygeny można znaleźć we krwi swobodnie. Mogą to być cząsteczki powłoki patogenu, produkty jego metabolizmu, czy też uszkodzone białka własnego organizmu - np. Zmutowane, jak w przypadku komórek nowotworowych, czy nieprawidłowo pofałdowane. Konsekwencje spotkania przeciwciała z rozpuszczalnym antygenem mogą być różne..

    1. Przeciwciało może blokować antygen. Na przykład, jeśli jest to jakaś toksyna, przeciwciało może związać się z jego aktywnym miejscem i zapobiec uszkodzeniu organizmu. Dzieje się tak z toksynami patogenów różnych chorób - błonicy, botulizmu, tężca.
    2. Kompleks antygen-przeciwciało (kompleks immunologiczny) uruchamia układ dopełniacza. To grupa białek, które wchodzą w kaskadę reakcji z utworzeniem cząsteczek sygnałowych. A one z kolei rozszerzają naczynia krwionośne i przyciągają leukocyty. Dlatego tam, gdzie przeciwciało „złapało” antygen, może rozwinąć się obrzęk i stan zapalny. Jeśli kompleks immunologiczny znajduje się na komórce, wówczas białka dopełniacza przebiją jej błonę. Kiedy w organizmie jest dużo kompleksów przeciwciało-antygen i są one słabo wydalane przez nerki, pojawia się choroba kompleksów immunologicznych - gromadzą się w małych naczyniach (na przykład w skórze) i powodują miejscowe ogniska zapalne.
    3. Przeciwciało działa jak czarny znak: większość komórek układu odpornościowego jest w stanie rozpoznać stałe części przeciwciał. Jednocześnie niektóre komórki wychwytują (fagocytoza) kompleksy immunologiczne, podczas gdy inne wydzielają substancje prozapalne, przyciągając i aktywując jeszcze więcej komórek. Naukowa nazwa tego czarnego znaku to opsonin. Może również sygnalizować zwykłe komórki. Na przykład, jeśli przeciwciało przylega do cząsteczki wirusa, a następnie ta cząstka przenika do komórek ciała, receptory wewnątrzkomórkowe rozpoznają znacznik. Taka cząstka zostanie strawiona i można uniknąć infekcji komórek..

    Antygeny powierzchniowe czekają na przeciwciała na błonach komórkowych. Mogą to być na przykład komórki bakteryjne lub własne komórki ludzkie, zakażone wirusem. W przypadku bakterii przeciwciała mogą również blokować działanie antygenu (np. Jeśli przylegają do białek wici bakteryjnej, to bakteria nie może się poruszać) lub służyć jako opsonina. Dopełniacz reaguje na przeciwciało związane z komórką - w wyniku kaskady reakcji w błonie powstają kanały, a komórka dosłownie zamienia się w sito. Dodatkowo „czarny znak” służy jako sygnał dla komórek odpornościowych, wyzwalając fagocytozę lub uwalnianie substancji toksycznych (ryc. 5) [8].

    Rysunek 5. Różne funkcje przeciwciał. Oprócz bezpośredniego wiązania z celem, przeciwciała pełnią również szereg innych funkcji. Aktywują dopełniacz i komórki odpornościowe, kierując swoje działanie na cel, aw medycynie i biologii molekularnej mogą służyć jako swoiste transportery substancji.

    Prezentacja antygenu

    Jest inny sposób na poznanie antygenu. Nie ma bezpośredniego związku z przeciwciałami, jest używany głównie przez limfocyty T. Wykrywają antygen jako część specjalnego kompleksu białkowego, jak na talerzu dostarczającym antygeny do komórek odpornościowych. Prezentacja antygenu jest następująca. Każda komórka ciała zawiera setki białek kompleksu MHC (główny kompleks zgodności tkankowej, główny kompleks zgodności tkankowej). Białka te pełnią podwójną funkcję: z jednej strony służą jako paszport komórki. W każdym organizmie te białka są unikalne, więc komórki układu odpornościowego mogą odróżnić swoją komórkę od nieznajomej przez MHC i zabić obcego. Z drugiej strony ten paszport służy również jako deklaracja: w białkach MHC znajduje się zagłębienie, w którym utrwalane są fragmenty białka. W przypadku MHC typu I (MHC I) są to części własnych białek komórki, czyli rodzaj inwentarza właściwości wewnątrzkomórkowych. Każda komórka za pomocą proteasomu - „niszczarki” białek - tnie swoje białka na kawałki, umieszcza je w cząsteczkach MHC I i wystawia na działanie błony. Od czasu do czasu stare korporacje wielonarodowe są zastępowane nowymi.

    Ponadto w organizmie znajdują się komórki szpiegowskie, nazywane są komórkami prezentującymi antygen. Należą do nich wyspecjalizowane komórki w tkankach (komórki dendrytyczne), a także makrofagi i komórki B. Niosą na powierzchni kompleks MHC typu II (MHC II), z którym wiążą się fragmenty białek wychwytywane przez komórkę ze środowiska. Komórki szpiegowskie nieustannie absorbują substancje z zewnątrz, przepuszczają je przez proteasom, a także wystawiają na powierzchnię. To już nie jest spis majątku, ale prawdziwy donos - „i widziałem, jak płynąłem obok. ”. Same przeciwciała nie rozpoznają antygenów związanych z MHC. Z drugiej strony są doskonale rozpoznawane przez receptory limfocytów T spokrewnione z przeciwciałami, co pozwala im atakować komórki prezentujące niezwykłe białka (na MHC I) i aktywować się w przypadku „doniesienia” o nietypowych białkach (na MHC II) (Rys. 6) [9].

    Rysunek 6. Funkcjonowanie kompleksów MNS. a - kompleks MHC I wiąże się z rozszczepionymi fragmentami białek wewnątrzkomórkowych. Przedstawia antygen limfocytom T-killer. Jeśli antygen komórek T zabójcy nie jest znany, oznacza to, że w komórce znajdują się białka wirusowe lub zmutowane (nowotworowe) i komórka musi zostać zniszczona. b - Kompleks MHC II łączy się z fragmentami białek wchłanianych z zewnątrz (egzogennymi). Przedstawia antygen limfocytom pomocniczym T. Kiedy rozpoznają „swój” antygen, są aktywowane i mogą z kolei aktywować zabójczą komórkę T lub B..

    Życie przeciwciał w organizmie

    Teraz złóżmy razem całą układankę. Prześledźmy od samego początku życie limfocytów B i ich przeciwciał. Młode komórki B rozwijają się w czerwonym szpiku kostnym. Tam, pod wpływem otaczających komórek tkanki łącznej, każda komórka B będzie musiała utworzyć własne przeciwciało.

    Jak wspomnieliśmy powyżej, komórki B są w stanie tworzyć wiele unikalnych genów immunoglobulin. Ale nie wszystkie te geny będą działać - gdzieś dojdzie do załamań z powodu licznych cięć i rearanżacji, gdzieś ostateczne białko nie będzie w stanie zaakceptować prawidłowej struktury. Kolejnym kamieniem milowym w życiu komórki B jest badanie przydatności przeciwciał do celów zawodowych. Po pierwsze, komórka B rearanżuje gen łańcucha ciężkiego na jednym z dwóch chromosomów. Następnie syntetyzuje odpowiednie łańcuchy białkowe, zbiera z nich pseudoprzeciwciało (zamiast łańcuchów lekkich zawiera łańcuchy zastępcze) i umieszcza je na błonie. Jeśli wszystko poszło dobrze, to przeciwciało z powierzchni komórki wysyła sygnał, który blokuje dalszą rearanżację łańcucha ciężkiego i program apoptozy - mechanizmu samobójstwa komórkowego, w którym komórka rozszczepia się od wewnątrz. Jeśli z jakiegoś powodu pseudoprzeciwciało nie mogło zostać złożone, rozpoczyna się restrukturyzacja genów na drugim chromosomie. Jeśli przy drugiej próbie nie można wykonać działającego łańcucha, włącza się program apoptozy, a komórka umiera. Jeśli łańcuch ciężki jest złożony prawidłowo, komórka podejmuje dwie próby utworzenia działającego łańcucha lekkiego. Po całkowitym złożeniu immunoglobuliny pojawia się na błonie limfocytów B i kończy się rearanżacja genu. Teraz komórka ma swoje własne unikalne przeciwciało i własną specyficzność.

    Po zebraniu przeciwciała przez limfocyt B przechodzi on rygorystyczną selekcję (selekcję). Jego celem jest zniszczenie komórek, które reagują na własne antygeny organizmu i mogą wywołać reakcję autoimmunologiczną. I takie wśród młodych limfocytów B aż do 75%! Selekcja jest zorganizowana w następujący sposób: komórki pomocnicze znajdują się wokół komórek B w czerwonym szpiku kostnym, z których każdy „pokazuje” swoje antygeny receptorowi komórek B. Każde wiązanie się receptora komórek B z antygenem wysyła do komórki sygnał, który stymuluje apoptozę. Jednocześnie na powierzchni komórek B znajdują się receptory dla białek BAFF i APRIL, które również znajdują się na komórkach podporowych. Sygnał hamujący apoptozę przekazywany jest przez receptory do BAFF i KWIECIEŃ. Ale tych receptorów jest całkiem niewiele. Dlatego też, jeśli komórka B dobrze wiąże antygeny z otaczającymi komórkami, wtedy jest więcej sygnałów proapoptotycznych niż antyapoptotycznych i komórka umiera. A jeśli słabo wiąże antygeny lub w ogóle nie wiąże, to sygnały z receptorów BAFF i APRIL są wystarczające do jego przeżycia. Zakładając, że selekcja działa normalnie, spośród całej różnorodności komórek B i ich przeciwciał przeżywają tylko te, które rozpoznają coś innego niż własne cząsteczki organizmu (ryc. 7).

    Rysunek 7. Schemat rozwoju limfocytów B. Zanim dojrzała komórka B będzie gotowa do syntezy przeciwciał, przechodzi wieloetapową selekcję. Jest to konieczne, aby wyeliminować niedziałające i niebezpieczne warianty przeciwciał.

    Młoda komórka B płynie z krwiobiegiem przez organizm, aż napotka antygen. Receptor limfocytów B (BCR) wiąże się z antygenem, ale to nie wystarczy do aktywacji. Konieczne jest, aby układ odpornościowy oficjalnie potwierdził - tak, ten antygen jest naprawdę niebezpieczny. Dlatego komórka B absorbuje kompleks BCR-antygen, tnie antygen na kawałki i wystawia je na powierzchnię jako część kompleksu MHC-II. W ten sposób sygnalizuje, że może wytworzyć przeciwciało na taki antygen..

    W tym samym czasie limfocyty pomocnicze T, komórki pomocnicze, przemieszczają się po ciele. Posiadają receptor komórek T, który jest również specyficzny dla określonego antygenu. T-pomocnicy muszą być aktywowani, aby mogli wykonywać swoje funkcje. Dzieje się tak, gdy napotyka komórkę prezentującą antygen, która przenosi antygen odpowiedni dla receptora komórek T jako część MHC-II. Komórki prezentujące antygen mogą być zarówno „profesjonalistami” (komórki dendrytyczne), jak i same komórkami B. Po skontaktowaniu się z nimi pomocnik T otrzymuje alarm i zostaje aktywowany. Teraz „wie”, że w organizmie znajduje się taki antygen i jest w stanie aktywować komórki B, jeśli się spotkają. Dlaczego pomocnik T nie może natychmiast aktywować limfocytów B w odpowiedzi, jeśli sam działa jako komórka prezentująca antygen? Kontakt z komórką prezentującą antygen przebiega bardzo szybko, a pomocnik T potrzebuje czasu na zsyntetyzowanie substancji niezbędnych do aktywacji, więc po prostu nie ma na to czasu i wychodzi w poszukiwaniu innych odpowiednich komórek B. Długo oczekiwane spotkanie zwykle występuje w węzłach chłonnych lub większych narządach limfoidalnych - czerwonym szpiku kostnym i śledzionie. Komórka B pokazuje za pomocą MHC-II antygen, który może rozpoznać. Pomocnicza komórka T wiąże się z tym antygenem, „potwierdzając”, że jest to ten sam niebezpieczny antygen, który został już znaleziony w organizmie i aktywuje komórkę B (ryc. 8) [10]..

    Rysunek 8. Schemat spotkania komórki B i aktywowanego pomocnika T. Komórka B wiąże antygen za pomocą receptora (BCR), absorbuje go i wyświetla w MHC-II. Aktywowany pomocnik T wiąże się z MHC poprzez cząsteczkę CD4 i rozpoznaje antygen przez jego receptor komórek T (TCR). Następnie pomocniczy limfocyt T uwalnia interleukiny (IL2 / 4/5), które wiążą się z odpowiednimi receptorami (ILR) na komórce B i aktywują je.

    Następnie następuje proces ulepszania przeciwciał - somatyczna hipermutageneza. Limfocyt B dzieli się, tworząc klon - grupę komórek, które wytwarzają te same przeciwciała. Klonowane komórki mają szansę na wytworzenie przeciwciała, które wiąże się z ich antygenem jeszcze lepiej niż w poprzedniej wersji. W tym przypadku komórki losowo zastępują nukleotydy w zmiennych częściach genu immunoglobuliny, tworząc różne warianty tematu oryginalnego przeciwciała, a dokładniej jego części wiążącej antygen. Te, które najlepiej rozpoznają antygen, otrzymają sygnał do podziału i utworzenia końcowego klonu komórek B. Wszystkie komórki klonu są zdolne do wytwarzania tego samego idiotypu (z tą samą zmienną częścią), ale mogą przełączać się między izotypami (zmieniać części stałe) w zależności od warunków. Większość komórek klonu jest przekształcana w komórki plazmatyczne. Przestają wytwarzać receptor limfocytów B i zaczynają wydzielać kompletne rozpuszczalne przeciwciała. Przeciwciała dostają się do krwiobiegu, są rozprowadzane po całym organizmie i wiążą się z antygenem. Gdzieś po prostu go neutralizują i są wydalane z organizmu jako część kompleksów immunologicznych. Gdzieś działają jako opsoniny („czarne ślady”) i aktywują inne komórki układu odpornościowego.

    Po udanej odpowiedzi immunologicznej korzyści płynące z przeciwciał dla organizmu na tym się nie kończą. Niektóre z komórek klonów stają się komórkami pamięci; nie biorą udziału w pierwotnej odpowiedzi immunologicznej. Ale kiedy ponownie spotkają się z antygenem, pomogą rozwinąć wtórną odpowiedź immunologiczną. Nie muszą już szukać „swojego” pomocnika T: przy pierwszym spotkaniu z antygenem zaczynają wytwarzać przeciwciała. Dlatego wtórna odpowiedź immunologiczna rozwija się szybciej niż pierwotna i działa wydajniej. Na tym opiera się efekt szczepienia - wprowadzamy organizm do nowych antygenów. Można je podawać jako zabity lub osłabiony patogen lub jako oddzielne cząsteczki. Ale zasada pozostaje ta sama - wprowadzamy do organizmu antygen, wywołuje on odpowiedź immunologiczną. Pierwotna odpowiedź z reguły będzie słaba, ponieważ antygenu jest mało i nie szkodzi organizmowi, ale tworzy się pula komórek pamięci. A jeśli po pewnym czasie będziesz musiał poradzić sobie z prawdziwym żywym patogenem, pojawi się wtórna reakcja.

    Rozpoznanie wielu chorób opiera się na pomiarze ilości (miana) przeciwciał we krwi. Na przykład, jeśli chcemy się dowiedzieć, czy w organizmie człowieka są jakieś bakterie, możemy zbadać krew pod kątem przeciwciał przeciwko jej kluczowym antygenom. Po liczbie i rodzaju przeciwciał możemy określić, jak trudna jest choroba i jak dawno się zaczęła (w pierwotnej odpowiedzi zaangażowane są najpierw IgM, potem IgG, w drugorzędowych - głównie IgG, a jest ich znacznie więcej).

    Jakie są inne przeciwciała?

    Możesz myśleć o przeciwciele jako konstruktorze: zmieniając poszczególne części cząsteczki, możemy wpływać na jego funkcję. Część zmienna ulegnie zmianie - stanie się swoista dla innego antygenu, część stała ulegnie zmianie - inne komórki odpornościowe ją rozpoznają i będzie mogła pracować w różnych warunkach (np. IgA - w błonie śluzowej). Zasada ta działa u wszystkich kręgowców [11], a niektóre z nich opracowały nawet przydatne dodatki do tego konstruktora, na które warto zwrócić uwagę [12].

    Ptaki mają mniej zróżnicowany repertuar przeciwciał niż nasz. W szczególności nie mają oddzielnych przeciwciał klasy G i E, ale istnieje klasa pośrednia, która łączy właściwości obu - IgY (Y - z żółtka, „żółtka”, ponieważ w żółtku jaja znajduje się wiele takich przeciwciał). Cząsteczki IgY są nieco cięższe niż nasze IgG i bardziej sztywne. Z drugiej strony ich stałą część można rozpoznać po receptorach zarówno dla IgG, jak i IgE [13]. Jeśli nauczymy się tworzyć szczepionki oparte na przeciwciałach kurzych, będą one lepiej stymulować odpowiedź immunologiczną. I będzie to proste w użyciu: bierzemy kurczaka, zarażamy go jakimś patogenem (lub po prostu jego antygenem) i składa nam jaja bogate w IgY specyficzne dla tego patogenu. Metoda ta ma być stosowana w leczeniu różnych procesów zapalnych, w tym infekcji bakteryjnych. Obecnie przechodzi badania kliniczne, ale nie opracowano jeszcze konkretnych leków..

    Krowy poszły ścieżką wydłużania przeciwciał. W ich żołądkach znaleziono immunoglobuliny M z swego rodzaju „uchwytem” - dodatkową sekcją części zmiennej. Każdy „długopis” jest specyficzny dla swojego antygenu wirusowego. Uważa się, że jest to wyjątkowy wynalazek przeżuwaczy mający na celu ochronę układu pokarmowego. W ich żołądku pokarm pozostaje przez długi czas do strawienia przez mikroflorę żołądkową. Aby chronić tę mikroflorę przed patogenami, powstały przeciwciała z uchwytem, ​​które mogą dotrzeć do epitopów ukrytych głęboko w cząsteczce antygenu. Można przypuszczać, że przyszywając taki długopis do naszych immunoglobulin, będziemy mogli zwiększyć ich różnorodność, a one zaczną wiązać się z epitopami, których wcześniej nie osiągnięto. Ale to wciąż są refleksje teoretyczne, zanim praktyczne zastosowanie powinno minąć dużo czasu..

    Ale wielbłądy, ssaki torbacze i ryby chrzęstne stosują odwrotną strategię - redukcję przeciwciał (ryc. 9). Wśród ich immunoglobulin znajduje się ułamek cząsteczek pozbawionych łańcuchów lekkich - nazywane są one HCAb (przeciwciało ciężkołańcuchowe). Ich miejsce wiązania antygenu jest tworzone tylko przez łańcuch ciężki. To lekkie przeciwciało okazało się bardzo korzystne, nie bez powodu kilkakrotnie pojawiało się niezależnie w ewolucji kręgowców. Z jednej strony jest lżejszy, więc lepiej przemieszcza się po organizmie i jest wydalany przez nerki. Z drugiej strony miejsce wiązania antygenu jest mniejsze, dzięki czemu może przenikać np. Do aktywnych centrów enzymów. W tym przypadku przeciwciało nie tylko opsonizuje enzym, ale także blokuje jego pracę. Naukowcy zamierzają wykorzystać tę właściwość do walki z rakiem. Możesz odciąć stałą część od przeciwciała wielbłąda, pozostawiając tylko część zmienną - otrzymasz bardzo małe nanociało. Może być stosowany np. Do wybiórczego blokowania czynników wzrostu komórek nowotworowych [14], [15].

    Rysunek 9. Niezwykłe przeciwciała u zwierząt. Immunoglobuliny wielbłąda składają się tylko z łańcuchów ciężkich (po lewej), a immunoglobulina krowie posiada dodatkowy „uchwyt” na łańcuchu zmiennym (po prawej).

    Co możemy zrobić z przeciwciałami

    Współcześni naukowcy nadążają za naszymi młodszymi braćmi kręgowcami i opracowują również zmodyfikowane przeciwciała. Istnieją dwa główne obszary pracy z przeciwciałami. Pierwsza to biologia molekularna. Dopóki przeciwciała są w stanie specyficznie wiązać się z antygenami, można je stosować jako znacznik. Szczegółowo omówiliśmy to w artykule poświęconym metodom immunologicznym [16]. Na przykład można uszyć świecące etykiety na przeciwciała i zabarwić nimi preparaty histologiczne: tam, gdzie widzimy blask, jest interesująca nas substancja.

    Drugi kierunek to medycyna [1]. Za pomocą przeciwciał możliwe jest nie tylko uodpornienie człowieka, ale także ukierunkowane dostarczenie substancji do jego organizmu. Na przykład możesz wziąć przeciwciało specyficzne dla białka nowotworowego i przyszyć (skoniugować) do niego toksyczną substancję. Zatem lek będzie selektywnie gromadził się w guzie..

    Przeciwciała są z pewnością bardzo obiecującym konstruktorem. Aby jednak były szeroko stosowane, musisz nauczyć się produkować je w dużych ilościach. A żeby je leczyć - upewnij się o specyfice ich działania i braku skutków ubocznych. Przeczytaj o tym, jak laboratoria radzą sobie z opracowywaniem i produkcją przeciwciał w kolejnych artykułach z naszej serii..

    Zakład Biologii Obliczeniowej BIOCAD jest sponsorem specjalnego projektu

    BIOCAD to międzynarodowa firma biotechnologiczna, która stworzyła inteligentną platformę technologiczną, która łączy modelowanie komputerowe i nowoczesne zasady syntezy genów de novo.

    • światowej klasy ośrodki badawcze;
    • nowoczesna produkcja farmaceutyczna i biotechnologiczna;
    • centrum badań przedklinicznych i klinicznych leków.

    Firma wdrożyła pełny cykl produkcji leków: od poszukiwania cząsteczki leku po masową produkcję i wsparcie marketingowe.

    Firma prowadzi dwa duże projekty:

    • Mabmext - pozyskiwanie leków na bazie przeciwciał monoklonalnych;
    • Chemnext - otrzymywanie związków o niskiej masie cząsteczkowej do tworzenia rewolucyjnych leków chemicznych.

    Przy opracowywaniu leków BIOCAD wykorzystuje technologię projektowania leków w oparciu o strukturę z wykorzystaniem metod symulacji komputerowych. Pozwala to na skierowanie poszukiwań na cząsteczki. Korzystając z modelowania matematycznego, wybrana cząsteczka jest optymalizowana pod kątem konkretnego celu, a następnie odtwarzana w prawdziwym laboratorium.

    Większość opracowań firmy opiera się na modelowaniu matematycznym. To, co wcześniej było możliwe do przeprowadzenia wyłącznie in vitro w ścianach laboratoriów, według badaczy BIOCAD, dziś może zostać ucieleśnione in silico dzięki sile czystego rozumu..

    Zrzesza jeden z najlepszych zespołów bioinformatycznych w kraju, który zajmuje się badaniami naukowymi, opracowuje i wdraża najnowsze metody eksploracji danych. Dysponuje jednym z najpotężniejszych klastrów obliczeniowych i jeśli 2-3 lata temu można było tylko pomarzyć o rozwiązywaniu problemów związanych z ukierunkowanym projektowaniem cząsteczek białek, to obecnie jest to jeden z obszarów pracy Zakładu Biologii Komputerowej.

    Materiał dostarczony przez partnera - Zakład Biologii Komputerowej BIOCAD

  • Top