Immunológiai alapú terápiák és új lehetőségek az orvosi biotechnológiában
PTE KK Immunológiai és Biotechnológiai Intézet
Immunológiai alapú terápiák 1. Immunszuppresszánsok: - autoimmunitás - transzplantáció
2. Citokin therápia: - tumorok, - virus fertőzések - a haematopoesis (vérképzés) stimulációja 3. Monoklonális / poliklonális antitest therápia: - Tumorok - Autoimmun megbetegedések - Immunszuppresszió
4. Vakcinálás
Immunszuppresszió Immunszuppresszió = a T sejt aktiváció gátlása vagy az aktivált T sejt pusztítása
Immunszuppresszió Specifikus T sejt szuppresszió
Immunszuppresszió Glükokortikoidok
Immunszuppresszió Cyclosporin A (CsA) és FK-506 -Gombákból származó ciklikus peptidek -Immunophilinekhez kötődnek a sejtben -Gátolják a CALCINEURIN foszfatáz aktivitását → gátolja az NFATc defoszforilációját és nukleáris transzportját → IL-2 és egyéb citokin termelés gátlása
Citokinek terápiás felhasználása
Monoklonális antitestek
Citokinek= Interferonok
Hemopoetikus növekedési faktorok
Citokinek terápiás felhasználása Thrombopoetinek fiziológiás szerepe
TPO - serkenti a megakariociták és trombociták termelődését - A máj termeli és keringésen át jut a csv-be. IL-11: - IL-3-al, TPO-val és SCF-el szinergizmusban segíti a megakariociták és trombociták fejlődését. - TPO termelésen keresztül hat Klinikai indikáció: chemotherápia okozta thrombocytopaenia, ismételt Tct transzfúziók csökentése
Citokinek terápiás felhasználása rhG-CSF és rhGM-CSF indikációs területe - Chemotherápia okozta neutropenia: - csökkenti a lázas sokszor tünetmentes fertőzések előfordulását, gyorsítja a neutrofil sejtszám emelkedést, csökkenti az antibiotikum igényt - Csontvelő transzplantáció: autológ, allogén - Perifériás vér progenitor sejt mobilizáció: in vivo és in vitro is!! Myeloszuppresszív chemotherápiát követő autológ progenitor sejt transzplantációhoz. Kevésbé megterhelő, mint a csontvelő vétel. (SFC és GCSF a leghatásosabb együtt) - Súlyos krónikus neutropénia: veleszületett, ciklikus, vagy idiopátiás --> növekszik a neutrofil sejtszám - AIDS: gyakori az antivirális és myeloszuppresszív kezelés következtében kialakuló neutropénia, thrombocitopénia és anémia, csökkenthető a bakteriális fertőzések gyakorisága
Citokinek terápiás felhasználása rhEPO indikációs területe
- Krónikus veseelégtelenség - Anaemia kezelése pre-dializises vesebetegeknél - Műtét előtti autológ vér gyűjtés hatékonyságának növelése - AIDS-es betegek therápia (zidovudine) indukálta anémiájának kezelése - Chemotherápia okozta anémia kezelése
Citokinek terápiás felhasználása Interferonok antivirális hatásai vírus
Adaptív immunitás
Természetes immunitás
T-sejt NK-sejt
mRNS
sejtpusztulás
-antivirális fehérjék termelése: RNAseL: mRNA bontás PKR: EF-2 gátlás - NK sejt aktiválás
IFN,! "
IFN #
mRNS enzimek
MHCII MHCI
antivirális rezisztencia
-Makrofág aktiváció -MHC expresszió -NK és Tc aktiváció
Citokinek terápiás felhasználása Rekombináns interferonok
Rekombináns INFα: •
Variánsok: Rofereron-A, Intron A, Infergen, Alferon-N, Wellferaon, Wellferaon
Hatás: antivirális, antiproliferatív, immunmoduláló •
- Hajas sejtes leukémia: 3Millió U 3x hetente - AIDS-haz asszociált Kaposi: 36 Millió U - condyloma acuminatum: 250.000 U 2x hetente lokálisan - aktív és krónikus hepatitis C - hólyag carcinoma, cervix cc, vese cc, melanoma - CML, non-Hodgkin lymphoma, myeloma multiplex, mycosis fungoides
Rekombináns INFβ: • •
Variánsok: Betaseron, Avonex – species specifikus hatások (csak humán sejteken tanulmányozható) Hatás: antivirális, immunregulatorikus
•
Indikáció: remittáló sclerosis multiplex (SM)
Mono- és poliklonális antitestek klinikai felhasználása Mono- és poliklonális antitestek előállítása
Mono- és poliklonális antitestek klinikai felhasználása Az antitest részei és immunglobulin fragmensek
Mono- és poliklonális antitestek klinikai felhasználása In vivo felhasznált monoklonális antitestek módosítása
Monoklonális antitestek módosításának célja: 1. Funkcionális csoportok [pl.: toxinok] antitesthez kapcsolása Rekombináns DNS technikával: 2. Különböző funkciók összekapcsolása [fúziós fehérjék] 3. Antitestfragmensek előállítása [pl.: ScFv, Fab, F(ab)2] 4. Kiméra és humanizált antitestek létrehozása
Mono- és poliklonális antitestek klinikai felhasználása Kiméra, humanizált (CDR grafted) és toxin-konjugált antitestek
Mono- és poliklonális antitestek klinikai felhasználása Humanizált (egér-humán) antitest létrehozása 1. A tumor antigén előállítása 2. Egér anti-tumor mAb előállítása 3. Az egér nehéz és könnyű lánc hypervariáblis (CDR) génszekvenciáinak ligálása a humán nehéz és könnyű lánc génekbe. 4. A kiméra gének bevitele olyan eukariota vektorba, amely nagymennyiségű antitest előállítását teszi lehetővé (megfelelő folding és poszttranszlációs módosulások). eredmény: 1. A humán konstans régió biztosítja az effektor funkciókat: komplement mediálta lízis + ADCC 2. Minimális mellékhatás 3. Nincs neutralizáló immunreakció
Mono- és poliklonális antitestek klinikai felhasználása Humanizált (egér-humán) antitest létrehozása 1
2
A szarvasmarha Ig génekre KO és a humán Ig Humanizált vs. humán antitestek génekre transzgenikus szarvasmarhák Humanizált antitesteknél előnyösebb a humán antitestek létrehozása
Mono- és poliklonális antitestek klinikai felhasználása Tumor-specifikus immunotoxinok
Mono- és poliklonális antitestek klinikai felhasználása Okos liposzómák
Mono- és poliklonális antitestek klinikai felhasználása I. In vitro diagnosztikai reagensek: - laboratóriumi gyorstesztek: pl. terhességi teszt - pathogén mikroorganizmusok detektálása - gyógyszerek, hormonok, szérum komponensek szintjének mérése - MHC (hisztokompatibilitásai) antigének meghatározása - tumor antigének mérése (szérum, szövet) II. In vivo tumor diagnózis: - radioaktívan jelölt (iodine-131) tumor-specifikus mAb III. In vivo therápia: - tumor kezelés: cytotoxikus mAb vagy Immunotoxin - aktivált sejtek eltávolítása: transzplantáció, autoimmun betegség - nemkívánt molekulák eltávolítása: pl. TNFα
Mono- és poliklonális antitestek klinikai felhasználása In vitro diagnosztika Immunfluoreszcencia
Áramlási citometria
Immunszerológia
Mono- és poliklonális antitestek klinikai felhasználása In vivo diagnosztika
www.biotech.kth.se
Affibody® a humán epidermális növekedési faktor receptor 2 (HER2) extracelluláris doménjéhez kötődik – 20-30%-ban nagy mennyiségben megtalálható az emlő karcinómákban
- anti-HER2 monoklonális antitest-izotóp konjugátum
Y
Mono- és poliklonális antitestek klinikai felhasználása Diagnosztikus és terápiás antitestek nevezéktana A monoklonális antitestek generikus elnevezésére nemzetközileg elfogadott ajánlások: 1. A –mab végződést kell alkalmazni a monoklonális antitesteknél és a fragmentumoknál 2. Az antitest forrását jelölni kell a névben: a = patkány e = hörcsög i = főemlős o = egér u = humán xi = kiméra zu = humanizált
Mono- és poliklonális antitestek klinikai felhasználása Diagnosztikus és terápiás antitestek nevezéktana 3. A cél betegségcsoportra utaló szótagot is tartalmaznia kell a generikus elnevezésnek -vir-bac-lim-les-col-mel-mar-got-gov-pr(o)-tum-cir-
= = = = = = = = = = = =
virális betegségek bakteriális fertőzések immunmodulátor infekciós léziók colon tumorok melanoma mamma tumorok testis tumorok ovariális tumorok prosztata tumorok egyéb tumorok cardiovascularis betegségek
Mono- és poliklonális antitestek klinikai felhasználása Diagnosztikus és terápiás antitestek nevezéktana 4. Egy határozott, megfelelő előtagot kell választani, hogy egyedi nevet kapjon a monoklonális antitest. 5. A név különböző kulcs elemeinek sorrendje kötött: Egyedi előtag Betegségcsoportra utaló szótag Antitest forrására utalás -mab végződés 6. Ha a termékhez konjugálva van valamilyen kémiai vagy radioaktív anyag, egy második szó hozzáillesztésével utalnak erre a generikus elnevezésben. (US Adopted Name (USAN) Tanács ajánlása)
Mono- és poliklonális antitestek klinikai felhasználása Diagnosztikus monoklonális antitestek
Generikus név
Gyári név
Indikáció
Technécium99macitumomab
CEA-scan
Metasztatikus kolorektális karcinóma
Imicromab penetrate Satumomab pendetide
MyoScint
Myocardiális infarktus
OncoScint CR/OV
Colorectális és ovariális rák
Capromab
ProstataScint
Prostata adenokarcinoma
Nofetumomab
Verluma
Kissejtes tüdőrák
Mono- és poliklonális antitestek klinikai felhasználása Mono- és poliklonális antitestek a klinikai gyakorlatban –in vivo terápia I. - RITUXIMAB: anti-CD20 kiméra mAb Follikuláris lymphoma, Diffúz B sejtes lymphoma - INFLIXIMAB: anti-TNFa kiméra mAb Rheumatoid arthritis és Crohn betegség - ETANERCEPT (Enbrel) fúziós fehérje (TNF receptor extracelluláris ligandkötő része + humán IgG1 Fc) Rheumatoid arthritis - DENILEUKIN DIFTITOX (Ontax) fúziós fehérje (Diftériatoxin A-B + IL-2) Kután T-sejtes lymphoma (CTLC) - MABCAMPATH: anti-CD52 kiméra mAb Krónikus lymphocytic leukemia (CLL)
Mono- és poliklonális antitestek klinikai felhasználása Mono- és poliklonális antitestek a klinikai gyakorlatban – in vivo terápia II. -
OKT3 monoklonális egér anti-humán CD3 Akut graft rejekció gátlás (allogén vese, szív, máj transzplantáció) ATG operáció közben -ATG poliklonális nyúl vagy ló anti-humán timocita immunglobulin Akut graft rejekció gátlás (allogén vese, szív, máj transzplantáció) - HERCEPTIN: human epidermal growth factor receptor (HER2) (HER2 specific mAb HER2+ emlőrák metasztázissal -ZENAPAX: anti-IL-2 receptor humanizált mAb -SIMULECT: anti-CD25 kiméra mAb Allogén vesetranszplantáció (Cyclosporin-A és Glucocorticoid hormonnal ATG járóbeteg )ellátás során kombináltan
