Biology | Genetics » Kacskovics Imre - Genetikailag módosított állatok alkalmazása a terápiás ellenanyagok előállításában

Datasheet

Year, pagecount:2013, 41 page(s)

Language:Hungarian

Downloads:7

Uploaded:May 29, 2021

Size:12 MB

Institution:
-

Comments:

Attachment:-

Download in PDF:Please log in!



Comments

No comments yet. You can be the first!

Content extract

Harcban állunk! Régóta Az immunrendszer működésének alapja: védelem a kórokozók ellen és tolerancia a saját szervezettel szemben Gazda immunitás sérülés Kórokozó Tolerancia A veleszületett és az adaptív immunválasz kórokozó Veleszületett immunitás hámsejtek Adaptív immunitás B limfociták Ellenanyagok T limfociták Effektor T sejtek fagociták komplement NK sejtek órák napok Fertőzéstől eltelt idő Az ellenanyagok szerepe a kórokozók semlegesítése Delves & Roitt 2000 NEJM Az aktív és a passzív immunitás Veleszületett immunitás Aktív (fertőzés) Immunitás Természetes Passzív (anyai) Adaptív immunitás Aktív (vakcináció) Mesterséges Passzív (ellenanyag terápia) A védőoltások kórokozót semlegesítő ellenanyag termelést serkentenek (mesterséges aktív immunitás) A vér ellenanyag koncentrációja az egyedfejlődés során változik Anyai immuntranszport (természetes passzív)

hónapok évek Immun hiányos beteg - intravénás immunglobulin kezelése (IVIG) (mesterséges passzív) Saját ellenanyag termelés (természetes aktív) Manz et al. 2005 Nature Rev Immunol Rh negatív vérsejt Anyai immuntranszport: természetes, passzív immunizálás Rh pozitív vérsejt életfontosságú, bár alkalmanként hátrányos Ellenanyag (IgG) Rh negatív vérsejt Ellenanyag (IgG) az Rh inkompatibilitás oka az anyai immuntranszport (hemolitikus anaemia) Rh pozitív vérsejt http://www.nlmnihgov/medlineplus/ency/presentations/100217 1htm Hemolitikus anémia állatokban x szamárkanca mén Kolosztrummal átadott anti-ló vörösvérsejt ellenanyagok Súlyos beteg öszvércsikó (ugyanannak a párnak a második csikaja) Lulut, a Budapesti Állatkertben született orrszarvút, mesterséges anyai immuntranszporttal (ló IgG) tettük védetté Születés utáni IgG szint idő (napok) Sós  és  mtsai.  2006   Az ellenanyagok

mesterséges alkalmazásai Terápia Mágikus lövedékek Diagnosztika Kígyóméreg elleni antitest terápia (mesterséges, passzív immunizálás) kígyóméreg Ellenanyag termelés birkában Állati eredetű fehérje emberben immunreakcióhoz vezet! Szervkilökődést megelőző antitest terápia (mesterséges, passzív immunizálás) egészséges vese Nyúlban termelt T-limfocita specifikus ellenanyagokkal ($ ~400 m/év) T-limfociták által elpusztított vese - szervkilökődés Állati eredetű fehérje emberben immunreakcióhoz vezet! Poliklonális ill. monoklonális ellenanyag tulajdonságai poliklonális ellenanyag monoklonális ellenanyag www.chemiconcom Monoklonális ellenanyagok előállítása Egér immunizálás a kérdéses molekulával Lépsejtek izolálása Mielóma sejtek Fúzió Hibridómák Szelekciós közegben tenyésztés Monoklonális ellenanyagok termelése Non-Hodgkin limfóma Tünet: A non-Hodgkin-limfóma legjellemzőbb

tünete a fájdalmatlan nyirokcsomó-megnagyobbodás, amely a nyakon, hónaljban vagy a lágyék területén jelentkezik, de más testtájékon is előfordulhat. Ha nagyobb csomót észlelünk, nem kell mindjárt limfómára gondolni, hiszen a különféle fertőzések okozta nyirokcsomóduzzanatok előfordulása gyakoribb, mint a rosszindulatú megbetegedés. Ha ez tartósan, két hét után is fennáll, vagy még a megfigyelési idő alatt tovább nő, és más okra nem derül fény, mindenképpen vizsgálódni kell tovább, részletes orvosi kivizsgálásra van szükség. Ok: a B-limfociták korlátlan osztódása csecsemőmirigy/tímusz csontvelő lép nyirokcsomók A nyaki nyirokcsomó megnagyobbodása utalhat rosszindulatú limfómára. A szervezet nyirok szervei Kezelés: kemoterápia, sugárkezelés, valamint immunterápia Non-Hodgkin limfóma – kezelési lehetőségek „Várj és figyelj” Besugárzás Kemoterápia Immunterápia Non-Hodgkin limfóma

kezelése - kemoterápia A mellkas felső régiójában egy nyirokcsomóból kialakult tumoros szövet. A tumoros szövet mérete jelentősen csökken a kemoterápia hatására. A daganatos nyiroksejtek gyorsan osztódnak ezért érzékenyek a megfelelő kemoterápiára, röntgenbesugárzásra. A betegek többsége jól reagál ezen kezelés valamelyikére, vagy a kettő kombinációjára. Bizonyos esetekben azonban agresszívabb kezelésre is szükség lehet. Hátránya, hogy nem specifikus, azaz a szervezet valamennyi gyorsan osztódó sejtjét elpusztítja – súlyos mellékhatásokkal, komplikációkkal jár. CD20 – ideális célpont An;géntől  független  érés   Őssejt   Pre-­‐B-­‐sejt   CD20 Éretlen  B-­‐sejt   An;géntől  függő  érés   Ére8  B-­‐sejt   Ak;vált  B-­‐sejt   Plazma  sejt   Rituximab - a CD20+ B sejteket célozza és pusztítja 1. Ellenanyagfüggő sejtfüggő sejtölés

(ADCC) Természetes  ölő  sejt   Sejt  lízis   B-­‐limfocita   2. Komplement-függő sejtölés (CDC) Komplement  ak;válás   Sejt  lízis   B-­‐limfocita   3. Programozott sejthalál (apoptózis) kiváltása Sejt  lízis   B-­‐limfocita   Non-Hodgkin limfóma kezelése – monoklonális ellananyaggal (Rituximab) A hasüregben számos nyirokcsomó megnagyobbodása látható – tumoros nyirokcsomók Rituximab hatására a tumorok mérete jelentősen csökken, sőt eltűnik. A limfóma kezelésében mérföldkövet jelentett az immunterápiának az a formája, amely a daganatos nyiroksejtek ellen kifejlesztett ellenanyaggal, a gazdaszervezet jelentős károsítása nélkül csak a beteg sejteket pusztítja el. Ez az új, jól tolerálható immunterápia ma már a kezelés standard részévé vált. A célzott kezelés, egy a daganatsejtek felszínén nagy mennyiségben található fehérjéhez kötődik, és a szervezet

védekező rendszerének segítségével az így megjelölt beteg sejtek pusztulását eredményezi. Alkalmazásával a terápiás eredmények javulása észlelhető, a mellékhatások fokozódása nélkül. Tumorterápia ellenanyagokkal - anti-CD20 monoklonális ellenanyag (Rituximab) Forrás: Roche (Genentech) egér MAb-ok (Köhler és Milstein, 1975) A terápiás monoklonális ellenanyagok “evolúciója” 11 év muromonab-CD3 (Orthoclone OKT3), 1986 kiméra MAb-ok (Morrison és mtsai, 1984) 10 év abciximab (ReoPro), 1994 humanizált MAb-ok (Jones és mtsai, 1986) 11 év daclizumab (Zenapax), 1997 phage display segítségével nyert MAb-ok (McCafferty és mtsai, 1990) 12 év adalimumab (Humira), 2002 egér szekvenciák glikolizálódás helye humán szekvenciák CDR régiók humanizált egerek segítségével nyert humán MAb-ok (Lonberg és mtsai, Green és mtsai , 1994) 12 év panitumumab (Vectibix), 2006 | I I I I | I I I I | I I I I | I I I I | I I I I | I

I I I | I I I I | I I I 1980 1985 1990 1995 2000 2005 2010 1975 Lonberg,  N.  (2005)  "Human   an;bodies  from  transgenic   animals."  Nat  Biotechnol  23 (9):  1117-­‐1125  alapján   módosítva  –  Nagy  Antal   Balázs  MSc   Humanizált  transzgenikus  egerek   Jakobovits,  A.,  R  G  Amado,  et  al  (2007)   "From  XenoMouse  technology  to   panitumumab,  the  first  fully  human   an;body  product  from  transgenic  mice."   Nat  Biotechnol  25(10):  1134-­‐1143  alapján   módosítva  –  Nagy  Antal  Balázs   Inak^v  egér   Ig!  lánc  gén   keresztezés   Inak^v  egér   IgH  lánc  gén   dupla  KO  egér  törzs  (nem   képes  egér  ellenanyagok   előállítására)   humán  IgL  gén  

beültetése   humán  IgH  gén   beültetése   keresztezés   egér  embrionális  őssejtek   csak  humán  ellenanyagok   előállítására  képes  egér  törzs   humán  és  egér  ellenanyagok   előállítására  is  képes  egér    törzs   egér  IgH  gén   egér  Ig!  gén   humán  IgL  gén   humán  IgH  gén   Dupla transzkromoszomális egér: a humán nehéz- és könnyű (k)–láncot hordozzák Tomizuka et al 2000 PNAS Humán poliklonális ellenanyagot termelő transzkromoszómális szarvasmarha - Hematech Kuroiwa et al. 2002 Nature Biotech Az FcRn szerepe az IgG homeosztázisban Roopenian  and  Akilesh  2007    -­‐  alapján   A szarvasmarha FcRn-t fokozott mértékben kifejező transzgénikus egerek előállítása bakteriális mesterséges kromoszómával (BAC) bFcRn  mRNS  (Northern

 blot)   vt   bovin   Tg#14   he            ho   Tg#19   he            ho   bFcRn kDa    Fluorescence  In  Situ  HybridizaJon   bFcRn  protein     (Western  blot)   B4                vt      Tg#14    Tg#19   63.8  -­‐   49.5  -­‐   bFcRn   37.4  -­‐   Bender  és  mtsai.  2007,  Cervenak  és  mtsai  2011   bFcRn Tg egerekben fokozott mértékű antigén-specifikus ellenanyag termelődik Cervenak  és  mtsai.  2011   bFcRn Tg egerekben fokozott mértékű a humorális immunválasz: Nagyobb lép, több lépsejt, több antigén-specifikus B-sejt Cervenak  és  mtsai.  2011   A bFcRn Tg egerek hatékony immunválasza gyengén immunogén antigénekre az Ekiert et al. 2009 Science KLH-­‐hoz  konjugált  HA2-­‐pep;d  (influenza

 hemagglu;n  konzervált,  nem  immundomináns   epitópja)  csak  a  Tg  állatokban  válto8  ki  megfelelő  immunválaszt   Végh  és  mtsai.  2011   A bFcRn Tg egerek hatékony immunválasza az 1. típusú kannabisz receptorra (CB1) értékes monoklonális ellenanyag előállításához vezetett CB1-­‐specifikus  IgG  Jter   CB1-­‐specifikus  immunhisztokémiai   jelölés  agymetszeten   Monoklonális  ellenanyag  előállítás   Egér típus Hibridómák száma CB1 pozitív klónok (IgG) Balb/c 580 0 bFcRn Tg 1634 10 Nagy  affinitású  CB1-­‐specifikus   monoklonális  ellenanyag   404 (3C2) Kd = 1.7 E-9M Együttműködés Dr. Katona Istvánnal (MTA, KOKI) Nyúl FcRn Tg nyúl fokozott immunválasza Baranyi  és  mtsai.  2013  PloS  One   FcRn Tg nyulak több (4x) humán T-sejt specifikus poliklonális ellenanyagot (rATG)

termelnek Baranyi  és  mtsai.  2013  PloS  One   Ag ELSŐDLEGES   IMMUNVÁLASZ   T  cell  priming   B B  sejt  akJválás   B T-­‐B  kooperáció   DC TH TH TH IgM AFC RÁOLTÁS,     MÁSODLAGOS   IMMUNVÁLASZ   AFC BM FcRn: hatékonyabb IgG védelem, több IgG Ag FOKOZOTT DIVERZITÁS FcRn: hatékonyabb BM aktiválás B Differenciálódás,  izocpus     váltás,  affinitás  érés   IgG Az FcRn fokozott kifejeződésének hatása a humorális FcRn: hatékonyabb B sejt aktiválás immunrendszerre Ag Ag Ag FcRn: több Ag-IgG IC g MAGASABB AgSPECIFIKUS IgG TITER, NAGYOBB AFFINITÁS DC FcRn: több dendritikus sejt, amely nagyobb hatékonysággal prezentálja az NE antigéneket FcRn: több neutrofil, amely nagyobb hatékonysággal szállít antigéneket a nyirokszervekbe Kacskovics  és  mtsai.  2011   Az FcRn-t fokozott mértékben kifejező Tg egerek és

nyulak jellemzői: (1) csökken  az  an-gén(Ag)-­‐specifikus  IgG  lebomlása   (2) fokozo?  mértékű  az  Ag-­‐specifikus  humorális  immunválasz;  nagyobb  lép  és  a  benne   lévő  Ag-­‐specifikus  immunsejtek  száma  jelentősen  emelkedik   (3) a  gyengén  immunogén  Ag  ellen  is  megfelelő  mértékű  specifikus  immunválasz  alakul   ki   (4) az  immunválasz  ellenanyag  diverzitása  fokozódik   (5) a  lépsejtekből  jelentősen  nagyobb  számú  hibridóma  állítható  elő   (6) nem  alakul  ki  autoimmunitás   Creating Transgenic Animals for Quality Antibodies www.immunogenescom Köszönöm a figyelmet! eGFP transzgénikus sertések – Prof. Bruce Whitelaw - Roslin Istitute, UK, 2007