Produção de anticorpos monoclonais

Produção de anticorpos monoclonais

UNIVERSIDADE BANDEIRANTE DE SÃO PAULO

Aline Kelly M. Santos

Edileide de Assis

Melissa T. Musso

Mônica M. Siqueira

PRODUÇÃO DE ANTICORPOS MONOCLONAIS E SUAS APLICAÇÕES.

SÃO BERNARDO DO CAMPO 2010

Anticorpos

Anticorpos, ou imunoglobulinas, são proteínas produzidas pelo sistema imunológico em resposta a moléculas estranhas como aquelas presentes na superfície de microorganismos invasores. Cada anticorpo liga-se de maneira extremamente forte a uma molécula alvo e particular (chamada antígeno). Existem potencialmente bilhões de diferentes antígenos que uma pessoa pode vir a encontrar, temos que ser capazes de produzir bilhões de diferentes anticorpos diferentes, e que sejam específicos.

Figura: Anticorpo

A União Antígeno-Anticorpo

A união antígeno-anticorpo ocorre quando um anticorpo encontra uma forma complementar, geralmente parte de uma molécula livre ou ancorada na membrana celular. Um antígeno pode ter várias destas formas (epítopos ou determinantes antigênicos) e ser reconhecido por anticorpos diferentes.

Figura: Os anticorpos e o reconhecimento do antígeno.

A Produção de Anticorpos no Organismo

As células responsáveis pela produção de anticorpos são os linfócitos B, que se formam na medula óssea. Depois de um processo de diferenciação que envolve uma série de rearranjos genéticos, cada linfócito pode reconhecer um único epítopo.

Ao encontrar o epítopo específico, o linfócito B prolifera, originando um clone de células secretoras de anticorpos.

Uma vez eliminado o antígeno, algumas células desse clone permanecerão no organismo como células-memória. Em um contato posterior com o mesmo epítopo, as células-memória darão início á resposta imune, que será mais rápida e mais intensa que a primeira.

Apesar de cada linfócito ser capaz de reconhecer um único epítopo, todos os linfócitos podem reconhecer aproximadamente 108 epítopos diferentes, o que explica a eficiência da resposta imune.

Figura: O encontro do linfócito B e do antígeno, e a seleção clonal.

A produção de Anticorpos no Laboratório

Os anticorpos ocupam um lugar de destaque nos testes de diagnostico clinico, por reunir duas propriedades que os transformam em uma ferramenta ideal: especificidade e diversidade.

Ao injetar animais (ratos, ovelhas, coelhos) com um antígeno, se induz em pouco tempo uma resposta imune. Esta envolve a produção de anticorpos contra o antígeno, sendo possível separá-los do soro sanguíneo do animal.

Se o antígeno utilizado possuir vários epítopos, no soro extraído se encontrara uma mistura de anticorpos, chamados “policlonais”. Estes resultam da ativação de vários clones de linfócitos B, cada um dos quais reconhece um dos epítopos do antígeno. Observe-se que o soro também terá anticorpos contra eventuais impurezas do antígeno, assim como anticorpos contra outros antígenos aos que o animal esteve exposto anteriormente. A purificação de um soro é um processo longo e complexo, que deverá ser repetido a cada extração de sangue do animal. Apesar destes problemas, reagentes de laboratório deste tipo foram utilizados normalmente até a década de 1980.

Não e possível cultivar separadamente os linfócitos porque estes sobrevivem pouco tempo in vitro. A obtenção de clones que sintetizem anticorpos específicos contra um único epítopo, isto e “monoclonais”, só se tornou possível com o desenvolvimento da tecnologia de hibridomas (Kohler, Milstein, 1975).

Um hibridoma resulta da fusão entre um linfócito B e uma célula cancerosa de mieloma. Reunindo as propriedades de ambas as células, cada hibridoma e capaz de sintetizar um único tipo de anticorpo (monoclonal) e de se multiplicar indefinidamente no laboratório, seja em cultivo de tecidos, seja na cavidade do peritoneu de um animal hospedeiro.

Figura: A produção de anticorpos no laboratório.

Figura A: A produção de anticorpos policlonais. Recolhe-se o soro de um animal imunizado contra uma mistura de moléculas entre as quais está a molécula X. No soro se encontrarão misturados anticorpos de diferente especificidade, um dos quais reconhece X.

Figura B: A produção de anticorpos monoclonais. Injeta-se em um rato a mesma mistura de moléculas; dias mais tarde, extrai-se o baço do animal e fusionam-se os linfócitos B (alguns dos quais reconhecem a molécula X) com células de mieloma. Os hibridomas são separados, cultivados e testados para identificar os que produzem anticorpos contra X.

Produção de anticorpos monoclonais - todas as etapas

A Utilização dos Anticorpos

Os anticorpos monoclonais encontraram imediatamente aplicações, substituindo praticamente os anticorpos policlonais, tanto na purificação de biomoléculas e células como nos testes de diagnóstico clínico ou ambiental ou no controle de qualidade dos alimentos.

Anticorpos específicos fixados nas partículas de uma coluna de afinidade permitem separar moléculas de uma mistura que circule por ela. Outra utilização extremamente engenhosa está na separação de populações celulares em um aparelho denominado cell sorter. As células são marcadas com anticorpos ligados a uma molécula fluorescente; ao passar através de raios laser, adquirem cargas elétricas, sendo separadas mediante uma placa defletora do equipamento.

A visualização da reação entre o antígeno e o anticorpo se vê facilitada quando estes últimos recebem alguma marcação. Em cortes histológicos, o antigeno é localizado pelos anticorpos acoplados a uma molécula fluorescente que possa ser identificada microscopicamente. Associados a uma molécula radiativa, os anticorpos são utilizados na dosagem de substâncias presentes nos fluidos corporais, sendo quantificada a radioatividade por exposição de uma placa sensível.

A obtenção de anticorpos contra a fração constante da molécula de anticorpos humanos representa um avanço considerável na produção de reagentes para o diagnostico clinico. Nos ensaios imunoenzimáticos, utilizam-se estes anticorpos acoplados a uma enzima que reage com o seu substrato, formando um produto colorido.

A utilização de anticorpos monoclonais com fins terapêuticos demorou muito mais que o esperado. Sendo produzidos por células de camundongo ou de rato, eles são reconhecidos como estranhos quando injetados no homem, formando-se complexos imunes que lesionam gravemente os rins.

A fim de evitar essas reações, começaram a serem elaborados anticorpos monoclonais quiméricos (33% de proteína animal) e humanizados (10% de proteína animal). Estes conservam parte das seqüências animais, especialmente nas partes que reconhecem o antígeno, sendo o restante da molécula substituído por seqüências humanas. Ultimamente, com a obtenção de anticorpos monoclonais humanos mediante técnicas de engenharia genética, se abriram novos caminhos para o diagnóstico e o tratamento de doenças.

Os anticorpos como agentes biológicos

ANTICORPOS

Purificação de moléculas

Reagentes de laboratório

Reagentes para diagnóstico

Imunoterapias

REFERÊNCIAS

MALAJOVICH, MARIA ANTONIA, Biotecnologia Fundamentos. INSTITUTO DE TECNOLOGIA ORT do Rio de Janeiro. Edições Biblioteca Max Feffer.

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