Биофармакология

Создание лечебных препаратов на основе антител, специфичных к определенным антигенам, очень привлекательно и перспективно.

    Впервые методика получения моноклональных антител (МА) с помощью гибридомной технологии была опубликована в 1975 г. Кёлером и Мильштейном. В 1984 г. ученые получили за ее создание Нобелевскую премию. Именно они, предварительно введя в организм антиген и вызвав таким образом иммунный ответ, извлекли лимфоидную клетку, продуцирующую соответствующие антитела, и объединили ее с клеткой опухоли (миеломы). В результате получился непрерывно делящийся клеточный гибрид (гибридома), способный синтезировать антитела с заданной специфичностью. Обычно гибридомы получают путем слияния В-лимфоцита, вырабатывающего антитела заданной специфичности, и клетки опухоли лимфоидной ткани (плазмоцитомы).

Достаточные для изготовления препаратов количества моноклональных (т. е. гомогенных, или однородных) антител получают из жидкости, которая вырабатывается в брюшной полости лабораторных мышей в ответ на введение гибридом. В ней МА содержатся в высокой концентрации. Таким способом получают МА к определенным антигенам бактерий или вирусов, опухолевых клеток, лимфоцитов, гормонам, ферментам, медиаторам и т.д. С появлением моноклональных антител в биологии и медицине началась эпоха современных исследований высочайшей точности. Гибридомная технология позволяет продуцировать неограниченное количество МА к разнообразным антигенам. Их можно применять как препараты диагностического или лечебного назначения.

Уже сейчас МА широко используются в лабораторной диагностике многих заболеваний. Препараты МА - очень точные и высокочувствительные диагностические тест-системы. Они имеют преимущества перед обычными сыворотками, являясь идеальными по специфичности реагентами на тот или иной антиген. МА - продукт одного клона плазматических клеток, имеющий постоянные физико-химические свойства и сродство к антигену, направленный к строго определенной антигенной детерминанте (пространственно организованный активный центр белковой молекулы, состоящий из аминокислотных остатков).

Современная диагностика злокачественных новообразований крови немыслима без МА. Они применяются для определения иммунного статуса пациентов, диагностики и контроля эффективности лечения онкологических заболеваний, диагностики бактериальных и вирусных инфекций (гепатиты А, С, простой герпес, клещевой энцефалит, цитомегаловирусная инфекция, ВИЧ), для определения биологически активных веществ - белков крови, гормонов, ростовых факторов, клеточных рецепторов, медиаторов воспаления и др. Для исследования локализации злокачественного новообразования и степени метастазирования используют метод введения в организм специфичных к определенной опухолевой клеточной популяции МА, связанных с радиоактивными изотопами.

Примером диагностического значения МА является исследование функциональной рецепторной Fas/FasL системы. Белок клеточной поверхности Fas, взаимодействуя с лигандами FasL или с моноклональными антителами к этому белку, способен индуцировать генетически запрограммированную гибель (апоптоз) клеток. В организме белок Fas экспрессируется (вырабатывается) всеми видами тканей, а FasL - активированными лимфоцитами и иммунопривилегированными зонами, такими как передняя камера глаза и семенники. Во многих опухолевых клетках наблюдается одновременная экспрессия Fas и FasL, что означает устойчивость раковых клеток к Fas-зависимому апоптозу. Поэтому исследование экспрессии белков Fas и FasL опухолевыми клетками с помощью МА имеет прогностическое значение при выборе терапии рака.

" Молекулярно-нацеленные таргетные препараты 

Принципиальное отличие таргетной терапии от других методов лечения рака заключается в ее высокоселективном воздействии на раковые клетки без причинения вреда здоровым тканям. Эта уникальная способность полностью объясняет второе название таргетной терапии — «терапия цели» (от англ. target — цель). Данный метод лечения является разработкой из области генной инженерии и основан на понимании молекулярных процессов онкогенеза, т.е. образования и роста опухолей. В лечении рака и других злокачественных онкологических заболеваний уже применяется несколько поколений таргетных препаратов: моноклональные антитела, или мабы; ингибиторы (блокаторы) киназ, или нибы; стимуляторы дифференцировки, апоптоза или некроза. Моноклональные антитела — это белковые макромолекулы, связывающиеся с онкогенами и подавляющие их активность.

Моноклональные антитела. К ним относится ритуксимаб («Мабтера») — химерное моноклональное антитело мыши/человека, которое специфически связывается с трансмембранным антигеном В-лимфоцитов и инициирует иммунологические реакции, опосредующие лизис В-клеток. Применяется при лимфоме и ревматоидном артрите."

Коноплева, Е. В. 

Фармакология : учебник и практикум для вузов / Е. В. Коноплева. — 3-е изд., испр. и доп. — Москва : Издательство Юрайт, 2023. — 428 с. — (Высшее образование). — ISBN 978-5-534-15988-2. — Текст : электронный // Образовательная платформа Юрайт [сайт]. с. 410 — URL: https://urait.ru/bcode/520596/p.410 (дата обращения: 16.01.2024).


Ритуксимаб (Ацеллбия®, концентрат для приготовления раствора для инфузий, Производитель: Биокад ЗАО (Россия) специфически связывается с определенными антигенами клеточных мембран нормальных и злокачественных В-лимфоцитов, запуская иммунные процессы, приводящие к гибели клеток злокачественных опухолей. Препарат применяется в онкогематологии;

"Трастузумаб («Гертикад») — первый отечественный биоаналог лекарственного препарата, моноклональное антитело (IgG1). Трастузумаб избирательно взаимодействует с внеклеточным доменом рецепторов эпидермального фактора роста человека 2-го типа (HER2), блокирует пролиферацию опухолевых клеток с гиперэкспрессией HER2. Применяется в терапии рака молочной железы и рака желудка."

Коноплева, Е. В. 

Фармакология : учебник и практикум для вузов / Е. В. Коноплева. — 3-е изд., испр. и доп. — Москва : Издательство Юрайт, 2023. — 428 с. — (Высшее образование). — ISBN 978-5-534-15988-2. — Текст : электронный // Образовательная платформа Юрайт [сайт]. с. 410 — URL: https://urait.ru/bcode/520596/p.410 (дата обращения: 16.01.2024).

Другие лекарственные препараты, содержащие моноклональные антитела:

- абсиксамаб (Реопро) российского производства блокирует рецепторы IIb/IIIa тромбоцитов и используется в качестве антиагреганта;

- муромонаб (Ортоклон) блокирует рецепторы Т-лимфоцитов, отторгающих пересаженный трансплантат. Используется как иммунодепрессант при пересадке органов;

- Резоклон - человеческий моноклональный иммуноглобулин анти-резус. Вводится внутривенно. Применяется для предотвращения резус-сенсибилизации (образования антител к резус-фактору) у резус-отрицательных женщин, вынашивающих резус-положительного ребенка с целью профилактики у него гемолитической болезни новорожденных. Препарат также используется для предупреждения гемолитической болезни у резус-отрицательных лиц, получивших трансфузию крови или ее компонентов, содержащих резус-положительные эритроциты;

- инфликсимаб (Ремикейд) - МА к фактору некроза опухоли-альфа - применяется в лечении ревматоидного артрита;

- базиликсимаб (Симулект) компании «Новартис фарма» - МА к рецептору интерлейкина-2, вызывают превращение В-лимфоцита в плазматическую клетку - непосредственного производителя антител против узнанного антигена;

- трастузумаб (Герцептин) - МА, избирательно взаимодействующие с внеклеточным доменом рецептора эпидермального ростового фактора человека (HER2-neo). Применяется в онкологии.

        -обинутузумаб (Газива) моноклональное антитело, принадлежащее к классу IgG1 и обладающее специфичностью к антигену CD20. Применяется в комбинации с хлорамбуцилом у взрослых пациентов с ранее нелеченным хроническим лимфолейкозом и с сопутствующими заболеваниями, при которых невозможно проведение терапии на основе флударабина в полной дозе. 

       - бевацизумаб (АВЕГРА® БИОКАД, концентрат для приготовления раствора для инфузий, 25 мг/мл) моноклональное антитело, которое селективно связывается с биологически активным VEGF (фактор роста эндотелия сосудов) и нейтрализует его. Введение бевацизумаба приводит к подавлению метастатического прогрессирования заболевания и снижению микрососудистой проницаемости при различных опухолях человека, включая рак ободочной кишки, молочной железы, поджелудочной железы и предстательной железы. 

Из МА наиболее исследован и широко используется препарат ритуксимаб. Он представляет собой иммуноглобулин класса G1, специфичный к CD20-антигену, который экспрессируется злокачественными В-лимфоцитами. Его противоопухолевое действие осуществляется через индукцию апоптоза. Используется для лечения неходжкинских лимфом, лимфолейкоза, макроглобулинемии Вальденстрема и других онкогематологических заболеваний. При проведении терапии ритуксимабом у пациентов с агрессивной B-клеточной неходжкинской лимфомой суммарная выживаемость (наблюдение в течение 18 месяцев) составляет 74%.

Трастузумаб хорошо зарекомендовал себя в лечении рака молочной железы. Представляет собой МА, специфически связывающиеся с антигеном злокачественных клеток, вызывая их гибель в результате каскада иммунных реакций. Использование герцептина в сочетании с химиопрепаратами позволяет повысить эффективность лечения в тех случаях, когда заболевание не поддается обычной химиотерапии.

МА также успешно применяют в лечении ревматоидного артрита - довольно распространенного аутоиммунного заболевания суставов. Оно приводит к развитию поражения внутренних органов (связанного как с самим патологическим процессом, недостаточно эффективно контролируемым существующими методами лечения, так и осложнениями лекарственной терапии). Традиционно используемые при ревматоидном артрите препараты лишь подавляют в большей или меньшей степени воспаление и патологическую активацию иммунной системы. Со временем эта терапия становится неэффективной. Глюкокортикоиды (преднизолон) снижают интенсивность иммунных механизмов, в частности подавляют активность Т-лимфоцитов - «киллеров», основных борцов против опухолевых клеток. Следовательно, такая терапия может спровоцировать развитие опухолевого процесса. С помощью МА, специфичных к определенным детерминантам иммунокомпетентных клеток или «провоспалительных» цитокинов, можно остановить иммунопатологический процесс и деструкцию кости. Клинические испытания препарата инфликсимаб, созданного на основе МА, охватившие 428 больных с активным ревматоидным артритом, показали его положительное влияние на качество жизни больных. Следует особо подчеркнуть, что улучшение состояния у пациентов, страдающих тяжелой формой ревматоидного артрита, продолжалась в среднем 8 лет. Рентгенологический контроль в ходе исследования показал, что терапия Ремикейдом замедляет и даже приостанавливает прогрессирование деструкции суставов у большинства пациентов независимо от динамики клинических показателей.

С МА связаны большие перспективы в лечении и предупреждении злокачественных новообразований. Создаются вакцины против общих для разных опухолей антигенов (или против антигенов онкогенных вирусов), вируса гепатита В, коллагенозов (ревматоидный артрит, системная красная волчанка, склеродермия, ювенильный артрит, системный гранулематоз Вегенера), болезни Крона, демиелинизирующего поражения нервной системы, стрептококковых инфекций, аллергических заболеваний и др. 

Если связать МА с противоопухолевыми препаратами, такими как доксорубицин или рицины, это обеспечит адресную доставку токсичного препарата к опухолевым клеткам, позволит «прицельно» (направленно) обнаруживать и уничтожать их, не повреждая здоровые ткани. «Конъюгат антитело-препарат» или «конъюгат антитело-лекарственное средство» — класс лекарственных средств, предназначенный для направленного лечения онкологических заболеваний. В отличие от химиотерапии, где действию токсина подвергаются все клетки (раковые и здоровые), токсин иммуно-конъюгаты предназначены для распознавания только опухолевых клеток и дальнейшего их уничтожения, при этом не воздействуя на здоровые клетки. 

В качестве антитела (antibody) для создания токсин иммуно-конъюгатов используют:


В настоящее время в качестве токсинов (drug) используют ингибитор митоза клеток эмтанзин. Кадцила (трастузумаб эмтанзин) — используется при метастатическом HER2 позитивном раке молочной железы.

 Озогамицин связывается с ДНК, что приводит к смерти клетки .Милотарг (гемтузумаб озогамицин) — применяется для лечения CD33 позитивного острого миелоидного лейкоза. Беспонза (инотузумаб озогамицин) — применяют в лечении рецидивирующего или рефракторного CD22 позитивного B-клеточного лимфолейкоза.


 Другим видом токсинов являются радиоактивные вещества. 


" Новый отечественный препарат «Илсира Ͼ » содержит левилимаб. Левилимаб — рекомбинантное моноклональное антитело к рецептору интерлейкина-6 (ИЛ-6) подкласса IgG1. ИЛ-6 является ключевым элементом синдрома массивного высвобождения цитокинов (синдрома «цитокинового шторма», гемофагоцитарного лимфогистиоцитоза или синдрома активации макрофагов), который может привести к острому респираторному дистресс-синдрому, полиорганной недостаточности и являться причиной летального исхода. Левилимаб связывается и блокирует как растворимые (рИЛР), так и мембранные рецепторы ИЛ-6 (мИЛ6Р). Блокада обеих форм рецептора позволяет предотвратить реализацию ИЛ-6-ассоциированного провоспалительного каскада, препятствует активации антиген-представляющих клеток," В и Т-лимфоцитов, моноцитов и макрофагов, эндотелиальных клеток и фибробластов, и избыточной продукции других провоспалительных цитокинов. Показания: патогенетическая терапия синдрома высвобождения цитокинов при тяжелом течении новой коронавирусной инфекции (CОVID-19), ревматоидный артрит.

Нетакимаб («Эфлейра Ͼ ») является рекомбинантным гуманизированным моноклональным антителом, в терапевтических концентрациях специфически связывающим интерлейкин-17А (ИЛ-17А), находящийся непосредственно в тканях или в крови и других биологических жидкостях. ИЛ-17А — провоспалительный цитокин, гиперпродукция которого преимущественно обусловлена активацией Th17-лимфоцитов. Применяется для лечения псориаза.

Ингибитор взаимодействия Т-лимфоцитов и антигенпредставляющих клеток — абатацепт («Оренсия»). Абатацепт представляет собой растворимый белок, состоящий из внеклеточного домена антигена 4 цитотоксических Т-лимфоцитов (CTLA-4), связанного с модифицированным Fc фрагментом иммуноглобулина G1 (IgG1) человека. Абатацепт является рекомбинатным белком, который производится методом генной инженерии на системе клеток млекопитающих, специфически связывается с Т-лимфоцитами, уменьшает зависимое от Т-лимфоцитов образование антител и воспаление. Показание — РА.

Биологический иммуносупрессор базиликсимаб («Симулект») представляет собой антитела к ИЛ-2 (CD25). Применяется при трансплантации."

Коноплева, Е. В. 

Фармакология : учебник и практикум для вузов / Е. В. Коноплева. — 3-е изд., испр. и доп. — Москва : Издательство Юрайт, 2023. — 428 с. — (Высшее образование). — ISBN 978-5-534-15988-2. — Текст : электронный // Образовательная платформа Юрайт [сайт]. с. 295 — URL: https://urait.ru/bcode/520596/p.295 (дата обращения: 16.01.2024).

" Антагонист интерлейкина-6 (ИЛ6) тоцилизумаб («Актемра») блокирует многообразные провоспалительные биологические эффекты ИЛ6, занимающие важное место в иммунопатогенезе РА; показание — РА.

Олокизумаб («Артлегиа») — гуманизированное (с присоединенным гипервариабельным участком) моноклональное антитело, относящееся к изотипу иммуноглобулина G4/каппа. Олокизумаб селективно связывается с человеческим ИЛ-6 и эффективно нейтрализует эффекты ИЛ-6, применяется для лечения ревматоидного артрита."

Коноплева, Е. В. 

Фармакология : учебник и практикум для вузов / Е. В. Коноплева. — 3-е изд., испр. и доп. — Москва : Издательство Юрайт, 2023. — 428 с. — (Высшее образование). — ISBN 978-5-534-15988-2. — Текст : электронный // Образовательная платформа Юрайт [сайт]. с. 295 — URL: https://urait.ru/bcode/520596/p.295 (дата обращения: 16.01.2024).



    Таким образом, работы по получению новых моноклональных антител в целях создания на их основе лекарственных и диагностических средств очень перспективны. Они позволят вывести практическую медицину на качественно новый уровень. Гибридомная технология стала прорывом в разработке препаратов для лечения злокачественных новообразований, вирусных, аутоиммунных и многих других заболеваний. Терапия с помощью МА эффективна, очень специфична, т.е. нацелена только на определенный патологический механизм, являющийся причиной заболевания, и, следовательно, сравнительно безопасна. Уже сегодня 20% разрабатываемых биофармацевтических препаратов являются продуктами гибридомной технологии. Всего в мире на различных стадиях разработки находится свыше 350 лекарственных средств, содержащих МА 


Низкомолекулярные биологически активные вещества 

Ингибиторы тирозинкиназы (малые молекулы)

Системы передачи сигналов в клетке имеют очень сложную организацию, основными молекулярными принципами, на которых базируется механизм передачи сигналов в клетке, являются специфическая ассоциация белков и их фосфорилирование-дефосфорилирование . Тирозинкиназа - фермент, присоединяющий фосфат к остаткам тирозина в белках. У человека обнаружено 20 подсемейств рецепторных тирозинкиназ, в которые входят 58 ферментов.  К семейству рецепторных тирозинкиназ относятся рецепторы инсулина , Рецепторы к факторам роста (тирозинкиназные, RTK, ТК) , включая тромбоцитарный фактор роста и фактор роста эпидермиса. Рецепторные тирозинкиназы не только являются ключевыми регуляторами нормальных клеточных процессов, но также играют критическую роль в развитии и прогрессировании многих типов злокачественных опухолей.  

" Ингибиторы киназ эрлотиниб («Тарцева»), иматиниб («Иматб») относятся к низкомолекулярным соединениям, они пагубно влияют на определенные онкогены, которые ответственны за формирование в раковой клетке сигнала, провоцирующего ее бесконтрольное деление."

Коноплева, Е. В. 

Фармакология : учебник и практикум для вузов / Е. В. Коноплева. — 3-е изд., испр. и доп. — Москва : Издательство Юрайт, 2023. — 428 с. — (Высшее образование). — ISBN 978-5-534-15988-2. — Текст : электронный // Образовательная платформа Юрайт [сайт]. с. 411 — URL: https://urait.ru/bcode/520596/p.411 (дата обращения: 16.01.2024).


"Ингибиторы Янус-киназы представляют собой ферменты, которые трансдуцируют внутриклеточные сигналы от клеточных рецепторов ряда цитокинов и факторов роста, участвующих в процессах гемопоэза, воспаления и иммунного ответа. Ингибиторы янус-киназ барицитиниб и тофацитиниб эффективны для пациентов со среднетяжелым течением новой коронавирусной инфекции (COVID19)."

Коноплева, Е. В. 

Фармакология : учебник и практикум для вузов / Е. В. Коноплева. — 3-е изд., испр. и доп. — Москва : Издательство Юрайт, 2023. — 428 с. — (Высшее образование). — ISBN 978-5-534-15988-2. — Текст : электронный // Образовательная платформа Юрайт [сайт]. с. 295 — URL: https://urait.ru/bcode/520596/p.295 (дата обращения: 16.01.2024).

" Стимулятор апоптоза вориностат («Золинза») является активатором подавляющих сигнальных путей и запускает в опухолевых клетках, соответственно, процесс апоптоза.

Таргетные препараты применяются: для стабилизации активно прогрессирующего злокачественного онкопроцесса; в целях повышения эффективности и уменьшения побочных реакций при проведении химиотерапии и лучевой терапии; в качестве профилактической меры по предупреждению рецидива рака; для контроля над распространением онкопроцесса по организму (профилактика образования метастатических очагов)."

Коноплева, Е. В. 

Фармакология : учебник и практикум для вузов / Е. В. Коноплева. — 3-е изд., испр. и доп. — Москва : Издательство Юрайт, 2023. — 428 с. — (Высшее образование). — ISBN 978-5-534-15988-2. — Текст : электронный // Образовательная платформа Юрайт [сайт]. с. 411 — URL: https://urait.ru/bcode/520596/p.411 (дата обращения: 16.01.2024).

" Для лечения рака молочной железы применяют талазопариб. Талазопариб является сильным ингибитором ферментов семейства poly ADP ribose polymerase (PARP) — PARP1 и PARP2. В течение жизни на любой организм постоянно воздействуют различные химические факторы окружающей среды и процессов метаболизма, которые могут повредить ДНК. Живые организмы умеют бороться с повреждениями ДНК: любая клетка имеет в своем арсенале набор механизмов для исправления повреждений ДНК различного типа и эти процессы сохраняют целостность генома. Белки семейства PARP ответственны за генерацию сигнала при возникновении повреждений в ДНК, таких как репарация ДНК, транскрипция генов, регуляция клеточного цикла и гибель клетки. Фермент PARP1 инициирует начало репарационного процесса, а PARP2 определяет дальнейшую его регуляцию, а именно контролирует активность различных белков на отдельных этапах процесса репарации. Ингибиторы PARP оказывают цитотоксическое действие на клетки опухоли."

Коноплева, Е. В. 

Фармакология : учебник и практикум для вузов / Е. В. Коноплева. — 3-е изд., испр. и доп. — Москва : Издательство Юрайт, 2023. — 428 с. — (Высшее образование). — ISBN 978-5-534-15988-2. — Текст : электронный // Образовательная платформа Юрайт [сайт]. с. 411 — URL: https://urait.ru/bcode/520596/p.411 (дата обращения: 16.01.2024).