Lidské tělo umí vyrobit léky, které změní svět

• | Tisk |

Podrobnosti

Vytvořeno 22. květen 2008

Napsal Stanislav Obruča

Lidský organismus je schopný takovýto lék v omezené míře produkovat – jsou to tělu vlastní protilátky. A právě tyto „léky lidského původu“ (monoklonální protilátky) mohou být oním ideálním lékem, po kterém tak dlouho prahneme. Ale také opravdu velmi výnosným obchodem.

Protilátky vznikají jako přirozená odpověď imunity organismu na antigen (cizí bakterii, virus atd.). Velká většina protilátek produkovaných v organismu je polyklonální, z hlediska svých vlastností jsou heterogenní, tedy mohou napadat více typů antigenů. Naproti tomu monoklonální protilátky (MP) jsou naprosto homogenní a přísně specifické proti jedinému antigenu. Díky tomu jsou již dnes využívány jako mimořádně vhodné nástroje přesné diagnostiky a při postupném poznávání molekulových mechanizmů chorob se MP stávají potenciálními vysoce účinnými a přesnými léky, které jako produkt lidského organismu  nevykazují žádné vedlejší účinky. A to není vše. MP je možné použít k detekci drog, virů nebo bakterií i jiných nežádoucích látek v krvi případně jiné matrici.



Do klinické praxe se zatím dostalo přibližně třicet MP. Registrované přípravky se  používají k potlačení aloimunitních (transplantačních) a autoimunitních reakcí, ale nabízí se jejich aplikace jako protinádorových, protidestičkových a protivirových léků. Odhaduje se, že monoklonální protilátky tvoří v současný době asi jednu čvrtinu všech biotechnologicky vyráběných léků, očekává  se však výrazný nárůst poptávky a monoklonální protilátky se pravděpodobně stanou velkým byznysem. Předtím je třeba provést řadu klinických studií, rozšířit spektrum využitelných MP a v neposlední řadě zefektivnit jejich masovou výrobu. Na všech těchto úkolech se v současné době intenzivně pracuje.

Výroba monoklonálních protilátek

Nejstarší konvenční metoda výroby protilátek spočívala ve vakcinaci laboratorního zvířete antigenem a následně byla z krevního séra isolována hledaná protilátka (sérum obsahující protilátku se nazývá antisérum). Tato původní metoda měla několik zásadních nedostatků. Antisérum obsahuje kromě požadované protilátky také celou řadu nežádoucích látek a celkové výtěžky použitelné protilátky jsou velmi malé. Z terapeutického hlediska je však zásadní nevýhodou to, že protilátky nejsou lidského původu a proto nemohou být bezpečně použity k léčbě, ale jen k diagnostickým účelům.

Současné technologie však umožňují získat velké množství vysoce čisté monoklonální protilátky. Technika přípravy MP byla vyvinuta již v roce 1975 pány Köhlerem a Milsteinem. Její podstatou je izolace jednotlivých B lymfocytů z krve imunizovaných myší a jejich následné fúzování s buňkami myelomu. Buňky myelomu jsou původně nádorové buňky kostní dřeně. Jejich hlavní výhodou je jejich nesmrtelnost. V buněčné kultuře je možné je opakovaně množit a kultivovat podobně jako třeba bakteriální kultury. Splynutím B lymfocytů a nádorových buněk vznikne takzvaný hybridom, který po nádorových buňkách „zdědí“ nesmrtelnost a po B lymfocytech schopnost tvorby protilátek a to prakticky v neomezeném množství.



   
Pochopitelně věda udělala od 70tých let velký pokrok a proto se dnes do přípravy MP ve velké míře „míchají“ moderní  in vitro a rekombinantní techniky. Nutné je zmínit jednu důležitou úpravu, jejíž název sice nezní moc hezky, ale o to je důležitější - jedná se o humanizaci protilátky.

Jde o řešení problému, spojeného s léčebným použitím MP. Klasický postup uvedený výše, vedl v podstatě k myší protilátce, tedy lidskému organizmu cizí bílkovině. Imunitní systém ji jako cizí rozpoznává a začne se proti ní bránit tvorbou vlastních (anti-myších) protilátek. To zejména při opakované aplikaci MP snižuje její účinnost, vyvolává riziko navození přecitlivosti atd. Proto je z molekuly myší protilátky izolována pouze část zodpovědná za vazbu s antigenem a ta je následně spojena s molekulou lidského imunoglobulinu. Podíl lidské bílkoviny v protilátce pak je asi 95%, podíl myší je velmi malý. Proti takto humanizované MP pak lidský imunitní systém odpovídá jen slabě. Mimoto, tato technika umožňuje volit různý typ lidského imonoglobulinu a ovlivnit tím, které výkonné funkce bude MP mít.

Využití monoklonálních protilátek v terapii

První léčebnou aplikací se stala inhibice transplantačních reakcí. Již v r. 1985 byla v USA registrována myší protilátka Orthoclone OKT3 jako lék potlačující rejekční reakci po transplantaci ledviny. Obrovský potenciál se skýtají MP při léčbě rakoviny. Pokud by se podařilo naprogramovat MP tak, aby rozpoznaly a napadaly nádorové buňky, dostalo by lidstvo do rukou „inteligentní řízenou střelu“ pro boj s rakovinou. Zkoušena byla řada MP, ale prvním již registrovaným přípravkem je rituximab (MABTHERA). V jedné ze studií byla protilátka aplikována 161 pacientům, před tím léčeným chemoterapií. Na léčbu protilátkou, podanou 4x s týdenním odstupem, odpovědělo zlepšením 50% pacientů. Mimoto, protilátka kombinovaná s konvenční chemoterapií zlepšuje její účinnost, aniž by zvyšovala její toxicitu. V současnosti probíhá řada klinických studií, které mají upřesnit poznatky o jejím racionálním léčebném využití.

Již mnoho let je studována možnost využít MP jako nosiče pro jiné léky, které by protilátka měla dopravit do nádorové tkáně, jejíž buňky nesou znak odpovídající specifičnosti protilátky. Zatím se ale nezdá, že by tento velmi logicky vypadající přístup měl očekávanou účinnost (předpokládá se mimo jiné, že by protilátka měla „vyhledat“ shluky nádorových buněk kdekoli v organizmu).

Atraktivní je využití MP také v boji s virovými onemocněními. Práce vedená týmem Patricka Wilsona, Ph.D. z Oklahoma Medical Research Foundation je zaměřena právě tímto směrem. V nedávné době vyšel v předním vědeckém časopise Nature článek, ve kterém Wilson popsal nový způsob přípravy MP. Místo myších B lymfocytů použil ve své práci protilátky produkující buňky z krevní plasmy lidských dobrovolníků, kteří před odběrem krve podstoupili očkování proti chřipce. Z těchto buněk potom doktor Wilson se svým týmem naklonoval geny zodpovídající za tvorbu protilátek. „Jsme schopni rozpoznat jaké buňky vzniknou a poté je přímo využít k tvorbě protilátek. Je  to rychlá a efektivní cesta k přípravě kompletně lidských protilátek,“ říká doktor Wilson.

Přestože se vědci zatím soustředí na léčbu chřipky, může být tento postup využit i k léčbě jiných nemocí jako je například antrax nebo neštovice, tedy nemocí na které je již známo očkování. Tato technologie by pak mohla sloužit k léčbě již nemocných pacientů a nebo  jako součást prevence. „Očkování je schopno aktivovat imunitní systém, ale potřebuje na to čas. Očkování navíc může často selhat a nebo se mohou dostavit vedlejší účinky,“ říká spoluautor článku Stephen Prescott, M.D. Doktor Wilson se svými spolupracovníky v současné době pracuje na tvorbě protilátek proti řadě dalších chorob jako jsou hepatitida C, pneumonie nebo antrax. Dalším cílem je najít obchodního partnera, který by pomohl s masovou produkcí „antichřipkových“ protilátek. Výzkumný tým se také chce zaměřit na vývoj protilátky proti chřipkovému kmeni H5N1. „Máme skvělou příležitost vytvořit protilátky proti celé řadě onemocnění. Náš objev má skvělý klinický potenciál,“ říká další člen výzkumného týmu doktor James.