Антигены и антитела

Второй важной группой клеток адаптивного иммунитета являются В-клетки. Они тоже способны прицельно связывать антигены за счет рецептора BCR, близкого молекулярного родственника рецептора ТСR. Но, в отличие от Т-клеточного рецептора, который всегда связан с клеточной мембраной, рецептор В-клеток может существовать в двух формах: мембранной и водорастворимой. Водорастворимая форма этого рецептора, способная распознавать определенный антиген, называется антителом.

В-клетки активируются примерно по той же схеме, что и Т-клетки. Однако они не атакуют противника напрямую. В качестве реакции на присутствие чужеродного антигена в организме В-клетки начинают производить антитела к нему. Эти антитела «налипают» на поверхность бактерий или раковых клеток и сигнализируют другим клеткам иммунной системы: «Это враг, его нужно уничтожить». В-лимфоциты можно сравнить со строгими контролерами, которые проверяют изделия, сходящие с конвейера, и метят бракованные экземпляры, чтобы те были отправлены в утилизацию.

Роль природного В-клеточного иммунитета в борьбе организма с раком пока изучена недостаточно, но современную медицину — да что медицину! — всю современную молекулярную биологию просто невозможно представить без использования антител. Их способность избирательно связывать определенные белки используется в диагностике, например в тесте на беременность, и в терапии.

Для получения антител к человеческим белкам в лабораториях обычно используют В-клетки мышей. Животному вводят сыворотку с макромолекулой, к которой нужно получить антитела (то есть фактически делают «прививку» — только не с вирусным или бактериальным, а с человеческим белком), а потом выделяют из крови активные В-клетки, которые производят антитела к этому антигену. Однако производительность прямого использования В-клеток ограничена мышиным «пределом Хейфлика». Эти клетки со временем также стареют и умирают. Для того чтобы получать необходимые антитела в промышленных масштабах, была разработана гибридомная технология.

Если поместить рядом две клетки и воздействовать на них веществом, частично нарушающим структуру клеточных мембран, то они объединятся в одну, точно так же, как сливаются в одну большую каплю две соприкоснувшиеся капельки воды. Соединив таким образом В-лимфоциты со злокачественными клетками плазмоцитомы, ученые смогли получить бессмертный высокопроизводительный источник антител. (При слиянии В-лимфоцитов и клеток плазмоцитомы сперва образуются двуядерные гибриды, но при последующих делениях хромосомы обеих клеток перемешиваются и в конце концов образуют единое ядро. Так формируются истинные гибриды, или гибридомы, откуда и название метода — «гибридомная технология».)

К одному антигену (чужеродному белку) в организме может существовать несколько разных антител, которые будут связываться с разными его частями. При этом каждая конкретная В-клетка (и ее потомки) производит антитела лишь одной разновидности — моноклональные антитела.

За разработку гибридомной технологии производства моноклональных антител ученые Георг Кёлер и Сезар Мильштейн получили в 1984 году Нобелевскую премию. Им предлагали запатентовать открытие, и это решение, несомненно, сделало бы их миллионерами (если не миллиардерами), настолько востребованной оказалась новая методика. Однако как истинный ученый Мильштейн отказался от коммерциализации результатов научного поиска и предпочел, чтобы передовая технология была доступна биологам и медикам всего мира и служила на благо всему человечеству, а не интересам отдельных людей или корпораций.

В случае использования антител в качестве лекарства его название всегда оканчивается на «маб» (от английского «monoclonal antibody»). Многие антираковые препараты нового поколения, которые упоминались в книге, относятся к этой группе, например «Трастузумаб», который содержит моноклональные антитела, блокирующие рецептор HER2.

 ФАКТ: антитела мышиного происхождения способны вызвать иммунную реакцию в человеческом организме. В 1988 году Грег Уинтер разработал специальную методику гуманизации моноклональных антител, позволяющую сделать мышиные молекулы более «человекообразными». Антитела, в которых некоторая часть белков животного происхождения заменяется белковыми компонентами человека, получили название химерных антител. Именно они обычно используются в терапевтических целях.