Anticorpi monoclonali ca terapeutică neurologică Partea 1

Abstract:

În ultimii 30 de ani, rolul anticorpilor monoclonali în terapie a crescut enorm, revoluționând tratamentul în majoritatea specialităților medicale, inclusiv în neurologie.

În ultimii ani, anticorpii monoclonali, ca un nou tip de agent biologic, au fost utilizați pe scară largă în domeniile anti-cancer, antiinflamatorii și bolile autoimune. Odată cu aprofundarea cercetării anticorpilor monoclonali, oamenii au descoperit treptat că există o legătură strânsă între anticorpii monoclonali și memorie.

În primul rând, anticorpii monoclonali ajută la îmbunătățirea memoriei. Studiile au arătat că anticorpii monoclonali pot îmbunătăți funcția creierului prin promovarea creșterii neuronale și îmbunătățirea conexiunilor neuronale. Anticorpii monoclonali pot îmbunătăți, de asemenea, transmiterea semnalului sinapselor în creier pentru a îmbunătăți învățarea și memoria. Prin urmare, aplicarea anticorpilor monoclonali nu numai că ajută la tratarea bolilor, ci și îmbunătățește eficient capacitatea cognitivă și memoria umană.

În al doilea rând, anticorpii monoclonali pot întârzia degenerarea cognitivă. Pe măsură ce oamenii îmbătrânesc, viteza de auto-reparare a celulelor creierului încetinește treptat, iar conexiunea dintre celulele creierului se slăbește treptat. Aceste schimbări duc în cele din urmă la o scădere a capacității cognitive și la degenerarea memoriei. Anticorpii monoclonali pot întârzia dezvoltarea bolilor neurodegenerative, în special apariția unor tulburări cognitive precum boala Alzheimer, prin menținerea sănătății celulelor nervoase și a conexiunii dintre neuroni.

În general, cercetarea anticorpilor monoclonali își extinde constant domeniile de aplicare, iar legătura cu memoria este una dintre direcțiile pe care oamenii le explorează în profunzime. În viitor, credem că cercetările privind anticorpii monoclonali vor promova în continuare dezvoltarea neuroștiinței cognitive, oferind astfel mai multe și mai bune programe de reabilitare cognitivă pentru oameni. Se poate observa că trebuie să îmbunătățim memoria, iar Cistanche deserticola poate îmbunătăți semnificativ memoria deoarece poate regla și echilibrul neurotransmițătorilor, cum ar fi creșterea nivelului de acetilcolină și a factorilor de creștere, care sunt foarte importanți pentru memorie și învățare. În plus, Cistanche deserticola poate, de asemenea, să îmbunătățească fluxul sanguin și să promoveze livrarea de oxigen, ceea ce poate asigura că creierul obține suficientă nutriție și energie, îmbunătățind astfel vitalitatea și rezistența creierului.

Faceți clic pe cunoașteți suplimentele pentru a îmbunătăți memoria

Anticorpii monoclonali sunt agenți terapeutici cheie pentru mai multe afecțiuni neurologice cu mecanisme patofiziologice diverse, inclusiv scleroza multiplă, migrene și boli neuromusculare.

În plus, un număr mare de anticorpi monoclonali împotriva mai multor ținte sunt investigați pentru mai multe boli neurologice, ceea ce reflectă progresele noastre în înțelegerea patogenezei acestor boli.

Descurcarea mecanismelor moleculare ale bolii permite anticorpilor monoclonali să blocheze căile bolii în mod precis și eficient, cu specificitate țintă excepțională, minimizând efectele nespecifice.

Pe de altă parte, acumularea de experiență arată că anticorpii monoclonali pot prezenta riscuri specifice clasei și asociate țintei.

Acest articol oferă o privire de ansamblu asupra diferitelor tipuri de anticorpi monoclonali și a caracteristicilor acestora și trece în revistă anticorpii monoclonali utilizați în prezent sau în curs de dezvoltare pentru boli neurologice.

Cuvinte cheie: anticorpi monoclonali; scleroza multiplă; migrenă; tulburare a spectrului de neuromielita optică; miastenia gravis; boala Alzheimer; miopatii inflamatorii; neuropatii periferice mediate imun; boala Parkinson; neurooncologie; Distrofia musculară a lui Duchene

1. Introducere

Producerea de anticorpi monoclonali (mAb) a fost descrisă pentru prima dată în 1975, când Köhler și Milstein au dezvoltat metode pentru izolarea lor din celulele hibridom [1].

Capacitatea de a genera mAbs a revoluționat cercetarea anticorpilor și a deschis calea unor progrese clinice extraordinare. Pentru descoperirea lor, Milstein și Köhler au împărtășit Premiul Nobel pentru Medicină sau Fiziologie din 1984 cu Niels K. Jerne pentru „teoriile privind specificitatea în dezvoltarea și controlul sistemului imunitar și descoperirea principiului producției de anticorpi monoclonali”.

Conform metodei hibridoma clasice, șoarecii au fost imunizați cu un amestec de antigeni, celulele lor B splenice producătoare de anticorpi au fost fuzionate cu celule B neoplazice imortalizate (celule de mielom) purtând marker de selecție și celulele fuzionate (celule de hibridom) au fost cultivate într-un mediu selectiv.

Când coloniile vizibile au crescut, supernatanții lor au fost verificați pentru producerea de anticorpi.

Pentru prima dată, cantități nelimitate de anticorpi monoclonali specifici pentru un singur determinant ar putea fi astfel produse in vitro.

Köhler și Milstein nu și-au brevetat metoda, care a facilitat utilizarea tehnologiei hibridomului de către cadre universitare și industria farmaceutică pentru generarea de terapii potențiale viitoare.

La început, au fost folosite celule de mielom care și-au păstrat capacitatea de a-și secreta produsele imunoglobuline. Mai târziu, o astfel de fuziune a fost înlocuită cu variante de mielom care exprimă doar un lanț endogen, astfel încât celulele fuzionate au secretat în primul rând sau exclusiv anticorpul cu specificitatea dorită.

Pe lângă impactul lor imens asupra aplicațiilor de cercetare și diagnosticare, inclusiv imunoblotting-ul specific epitopului, imunofluorescența și imunohistochimia, mAb-urile au jucat un rol important în terapie, contribuind la tratamentul cancerului, bolilor autoimune și infecțioase. Primul mAb aprobat de FDA pentru uz uman a fost un anticorp monoclonal murin anti-CD3, muromonab (OKT3), utilizat pentru tratamentul respingerii transplantului de organe [2].

Cu toate acestea, reacțiile alergice asociate mAb murini (reacții imune împotriva proteinelor de la diferite specii) au condus la dezvoltarea anticorpilor himeric în 1984 [3].

Anticorpii de șoarece-om au fost produși prin grefarea întregului domeniu specific antigen al unui anticorp de șoarece pe domeniile constante ale unui anticorp uman utilizând tehnici ADN recombinant [3].

Rituximab, un mAb himeric șoarece-uman împotriva markerului de descendență a celulelor B CD20 a fost primul care a fost aprobat în 1997 de FDA pentru tratamentul recidivelor sau refractare, CD20-pozitive, cu celule B, de grad scăzut sau limfom non-Hodgkin folicular [4].

Umanizarea mAbs murini a fost realizată în a doua jumătate a anilor 1980 folosind metodologia de grefare CDR [5]. Mai târziu, dezvoltarea anticorpilor monoclonali complet umani, în care atât regiunea variabilă (Fab) cât și regiunea constantă (Fc) sunt 100% umane, a fost posibilă prin apariția tehnologiei de afișare a fagilor in vitro și prin generarea de diferite tulpini de șoarece care exprimă umanitate. domenii variabile.

Tehnologiile avansate de inginerie a anticorpilor, cum ar fi afișarea fagilor, maturarea afinității, tehnologia cu anticorpi cu celule B unice și șoarecii cu anticorpi umani sunt descrise în detaliu de Lu și colab. [6]. Dezvoltarea mAbs biosimilare a redus în multe cazuri costul tratamentului.

Anticorpii de toate tipurile (murini, himeric, umanizați și umani) au fost aprobați de Food and Drug Administration (FDA), de Agenția Europeană pentru Medicamente (EMA) și de alte agenții naționale pentru tratamentul mai multor boli.

De la aprobarea OKT3, utilizarea mAbs a devenit progresiv să domine terapia în toate domeniile medicinei, inclusiv neurologie. Multe dintre mAb-urile utilizate în neurologie astăzi au fost reutilizate de la indicațiile lor originale pentru neoplazii hematologice (de exemplu, alemtuzumab, ofatumumab și rituximab) sau boli reumatologice (de exemplu, tocilizumab) [4,7-9].

Alte mAbs au fost dezvoltate inițial pentru boli neurologice (de exemplu, ocrelizumab pentru scleroza multiplă sau mAbs pentru profilaxia migrenei). Șaisprezece mAb comercializați sunt utilizați în neurologie în primul rând pentru afecțiuni neuroimunologice și migrenă (Tabelul 1).

Cu toate acestea, mai multe mAbs sunt în dezvoltare pentru afecțiuni neuroimunologice și neurodegenerative (Tabelul 2). În această revizuire, discutăm câteva caracteristici cheie ale mAb-urilor și oferim o privire de ansamblu asupra mAb-urilor utilizate în bolile neurologice.

2. Nomenclator

Nomenclatura mAb reflectă caracteristici precum ținta propusă, gazda originală, modificări și conjugarea cu alte molecule. Liniile directoare International NonproprietaryName (DCI) publicate de OMS în 2014 și 2017 descriu clasificarea denumirilor mAb [140,141].

Numele mAb constau dintr-un prefix, două substemuri (redus la un substem în documentul din 2017) și un sufix. Prefixul este denumit „aleatoriu”; este destinat să furnizeze un nume unic de medicament.

Sub-tulpinile desemnează ținta (de exemplu, „ci” pentru cardiovasculară, „so” pentru os, „tu” pentru tumoare) și sursa (gazdă) în care a fost produs inițial anticorpul (de exemplu, „-o-” pentru „-xi” murin -" pentru himeric, "-zu-" pentru umanizat,"-nu-" pentru complet uman).

Al doilea substem (care specifică sursa anticorpului și dacă este umanizat sau himeric) a fost eliminat în 2017 [8]. Această modificare se aplică numai pentru mAb creat după 2017. Sufixul pentru toate mAb este „mab”.

MAbs biosimilari sunt denumite ca medicament de referință, urmate de un sufix de patru litere format din patru litere mici unice și lipsite de sens și separate de numele de referință printr-o cratimă [142].

3. Categorii de bază de anticorpi monoclonali

3.1. Anticorpi murini

Anticorpii murini sunt produși în întregime din proteine ​​de șoarece și sunt primele mai mari dezvoltate. Datorită sursei producției lor, au fost recunoscute ca proteine ​​alogene, ducând astfel la reacții policlonale de anticorpi umani anti-șoarece (HAMA), de obicei la 2-3 săptămâni după perfuzia lor inițială [143]. HAMA-urile au avut frecvent acțiune neutralizantă care duce la inactivarea rapidă a anticorpilor murini sau le-au afectat farmacocinetica promovând eliminarea accelerată a plasmei [144,145]. Niciun mAb murin nu este utilizat în prezent în neurologie.

3.2. Anticorpi himerici

Limitările grave pe care anticorpii murini le impun utilizării lor clinice, au necesitat dezvoltarea de noi produse cu componente umane. Inițial, porțiunea Fc a moleculei de anticorp, care dictează funcțiile anticorpului, a fost schimbată chimic cu o porțiune constantă umană [146], dând naștere la anticorpi monoclonali himeri.

mAb-urile himerice conțin 34% proteină de șoarece în regiunea variabilă a anticorpului, ceea ce duce la o incidență mai mică a reacțiilor HAMA în comparație cu mAb-urile murine.

Mai mult, mAb-urile himerice au o gamă largă de specificități antigene, toxicitate celulară crescută și un profil farmacocinetic și farmacodinamic benefic (timp de înjumătățire mai mare și afinitate crescută pentru antigen) [147]. Rituximab și infliximab sunt singurele chimercmAbs utilizate în prezent în neurologie (Tabelul 1).

3.3. Anticorpi umanizați

Progresele în metodele de biologie moleculară au dus la dezvoltarea MAB -urilor umanizate, care sunt 90% umane și doar 10% proteine ​​de șoarece. MAB -urile umanizate sunt și mai puțin imunogene în comparație cu mAbs himerice.

Tehnicile moleculare au fost utilizate pentru a elimina în continuare lanțurile de imunoglobulină murină care nu sunt implicate în legarea antigens și pentru a le înlocui cu secvențele umane corespunzătoare.

Regiunile determinante de complementaritate (CDR) din regiunile variabile atât ale lanțurilor grele cât și ale catenelor uşoare sunt de mare importanţă în specificitatea de legare a anticorpului.

Fragmentele de ADN care corespund CDR-urilor au fost grefate în cadrul genelor de imunoglobuline umane folosind metode moleculare [5]. Mai mult, înlocuirea unor resturi de aminoacizi în regiunile constante cu aminoacizii corespunzători ai anticorpului monoclonal „parental” de șoarece s-a dovedit avantajoasă [148].

Anticorpii umanizați păstrează specificitatea și afinitatea de legare a mAb-urilor murine „parentale” fiind în același timp mai puțin imunogene și dobândind funcții biologice la alegere [149]. Marea majoritate a mAb-urilor utilizate sau în curs de dezvoltare pentru indicații neurologice sunt mAb umanizați (Tabelele 1 și 2).

3.4. Anticorpi monoclonali complet umani

Limfocitele din sângele periferic sau celulele individuale derivate de la donatori naivi și imunizați au fost utilizate pentru a izola genele de imunoglobuline și pentru a pregăti biblioteci de plasmide cu ADNc-urile lanțurilor grele și ușoare.

Bibliotecile combinatorii au fost utilizate pentru a transfecta bacterii care, la rândul lor, au fost însămânțate pe agarmediu adecvat suplimentat cu medicamente. Coloniile producătoare de anticorpi activi au fost apoi detectate și izolate [150].

Tehnologiile de afișare a fagilor și șoarecii transgenici au făcut posibilă producerea de mAbs 100% uman [6]. Îndepărtarea completă a componentelor murine a condus la producerea de mAb care au fost în mare parte mai puțin imunogene și, în multe cazuri, le-au îmbunătățit profilurile farmacocinetice, încetinind clearance-ul lor din plasmă [147].

Erenumab și Ofatumumab sunt pe deplin umane indicate în prezent pentru profilaxia migrenei și, respectiv, pentru scleroza multiplă (tabelul 1). Componentele umane și murine ale murinelor, himerice, umanizate și umane sunt prezentate schematic în figura 1.

4. Mecanismul de acțiune

AcM pot acționa prin mai multe mecanisme directe și indirecte, iar unele MAb conferă mecanisme multiple de acțiune unei ținte [15]

4.1. Mecanisme directe

Acțiunile directe includ antagonismul unui ligand sau receptor solubil, blocarea interacțiunii celulă-celulă, agonismul pe un receptor de suprafață care activează anumite căi de semnalizare în celula țintă sau inducerea morții celulare [152,153].

Cea mai simplă formă de activitate a anticorpului apare atunci când anticorpul leagă un ligand solubil, un ligand legat de celulă sau un receptor celular și blochează legarea ligandului la receptor, perturbând astfel semnalizarea în aval mediată de acea interacțiune receptor-ligand.

Exemple ale acestei activități sunt legarea ofermanezumab, galcanezumab și eptinezumab la peptida legată de gena calcitoninei (CGRP), împiedicând-o să semnalizeze prin receptorii CGRP și amilin-1 [154,155]. O altă abordare este legarea de un receptor celular. într-o manieră neagonistă pentru a bloca legarea ligandului și activarea căilor de semnalizare din aval, ca în cazul erenumab, care este un mAb receptor anti-CGRP [155].

În cele din urmă, interacțiunile celulă-celulă dintre un ligand legat de celulă și un receptor legat de celulă de pe o altă celulă pot fi blocate de mAb, ca în cazul natalizumabului care blochează migrarea transendotelială limfocitară prin legarea la VLA limfocitar-4 (CD49d) și împiedicând legarea acesteia de molecula de adeziune a celulelor vasculare endoteliale (VCAM) [55].

mAb-urile agoniste imită activitatea ligandului normal [151,156]. Activitatea agonistă se întâmplă atunci când anticorpul leagă receptorul într-o manieră care imită legarea ligandului de atunci, rezultând semnalizarea în aval mediată de anticorpi [156].

Alternativ, mAb-urile exercită activitate agonistă asupra receptorilor, cum ar fi receptorii ligandului de inducere a poptozei legate de factorul de necroză tumorală (TRAIL) inițiază moartea celulară programată [157].

For more information:1950477648nn@gmail.com