بخش اول: مقدمه و كليات
سيستم ايمنی با روش های مختلف با ميكروب ها، سلول ها و ملكول های خارجی ( آنتی ژن ) مقابله می كند. يكی از پاسخ های اختصاصی اين سيستم در برابر آنتی ژنها، توليد آنتی بادی است. در ساختمان هر ملكول آنتی ژن، نواحی وجود دارد كه توسط سيستم ايمنی شناسايی می شود. اين نواحی اصطلاحاً اپيتوپ ( epitope ) ناميده می شوند.
امروزه می دانيم كه لنفوسيت های بدن ما قادرند بيش از 109 اپيتوپ مختلف را شناسايی كنند و بطور طبيعی قبل از مواجه شدن با اين اپيتوپ ها گيرنده های اختصاصی برای آنها در سطح اين سلول ها وجود دارد.
هر لنفوسيت B قادر است تنها يك نوع اپيتوپ را شناسايی كرده و تنها يك نوع آنتی بادی اختصاصی عليه اين اپيتوپ بسازد. هنگاميكه يك آنتی ژن كه حاوی چندين اپيتوپ است وارد بدن می شود با انواع مختلفی از لنفوسيت ها مواجه می شود كه هر يك قادرند اپيتوپ خاصی را شناسايی كنند.
لنفوسيت های مولد آنتی بادی اختصاصی برای هر يك از اپيتوپ های مربوطه با مكانيسم های ويژه ای تكثير و تمايز پيدا كرده و يك كلون لنفوسيتی را بوجود می آورند. بنابراين تزريق يك آنتی ژن با اپيتوپ های متعدد باعث القاء تكثير و تمايز چندين كلون لنفوسيتی و متعاقب آن توليد چندين نوع آنتی بادی می شود، به همين دليل سرم حيوان دريافت كننده آنتی ژن، حاوی آنتی باديهای پلی كلونال است .
در صورتيكه بتوان يك كلون لنفوسيتی را كه از يك سلول مادر تكثير شده است جدا كرد، آنتی باديهای توليد شده توسط اين سلول ها فقط يك اپيتوپ معين را در ملكول آنتی ژن شناسايی خواهند كرد. به اين نوع آنتی باديها اصطلاحأ آنتی باديهای منوكلونال گفته می شود. عملاً جدا كردن لنفوسيت های مربوط به يك كلون، كار بسيار دشواري است. از طرفي نگهداري اين سلول ها در محيط كشت ( In Vitro ) نيز دشوار است و حداكثر يك هفته تا 10 روز در شرايط مناسب و ايده آل می توان آنها را زنده نگهداشت.
توليد آنتی بادی منوكلونال با استفاده از تكنولوژی توليد سلول هيبريدوما اولين بار توسط دو دانشمند بنام های Cesar Milstein و Georges Kohler در سال 1975 ابداع شد. در اين تكنولوژی سلول های مولد آنتی بادی با سلول های میلومایی ادغام می شوند. سلول های ميلومایی در حقيقت سلول های ناميرا مربوط به تومور لنفوسيت های B تكامل نيافته يا پلاسموسيت است و هدف از ادغام سلول مولد آنتی بادی با سلول ميلوما اين است كه يك سلول ناميرا با خاصيت توليد آنتی بادی بدست آيد. بنابراين سلول هيبريد بدست آمده می تواند تقريبأ بطور نامحدود تكثير شده و آنتی بادی توليد كند. در صورتيكه سلول های هيبريد بدست آمده از يك منشاء و يك سلول واحد تكثير شده باشند، آنتی بادی توليد شده توسط اين هيبريد منوكلونال خواهد بود.
در اين بخش بطور متوالی و در شماره های مختلف، جزئيات مراحل و روش های مربوط به توليد آنتی بادی منوكلونال با روش توليد سلول های هيبريد، تشريح خواهد شد. همچنين ساير روش های ايمونوشيمی كه اغلب در ارتباط با تعيين مشخصات و بكارگيری اين آنتی باديها در تشخيص، درمان و تحقيقات پايه می باشند مورد بحث و بررسی قرار خواهند گرفت. ذيلأ فهرست اجمالی از روش های لازم برای توليد سلول های هيبريدوما و توليد آنتی بادی منوكلونال آورده شده است كه در شماره های آينده بتدريج با جزئيات بيشتر بحث خواهند شد.
1) ايمونيزاسيون ( Immunization )
الف) آماده سازی آنتی ژن برای تزريق
ب) روش های ايمونيزاسيون
2) كشت سلولی ( Cell Culture )
الف) رشد رده سلول های ميلومايی
ب) جداسازی سلول های طحال از موش ايمن شده
3) فيوژن ( Fusion ) يا ادغام سلولی
4) غربالگری (Screening) سلو لهای هيبريد مولد آنتی بادی
5) كلونينگ ( Cloning) هيبريدهای مولد آنتی بادی
6) نگهداری دراز مدت هيبريدها
7) روش های توليد انبوه آنتی باديها
8) روش های تخليص آنتی بادی منوكلونال
9) تعيين مشخصات آنتی باديهای منوكلونال
منبع: پژوهشگاه فناوری های نوین علوم زیستی جهاد دانشگاهی- انستیتو ابن سینا
گردآورنده: امیرحسین یگانه مهر
سيستم ايمنی با روش های مختلف با ميكروب ها، سلول ها و ملكول های خارجی ( آنتی ژن ) مقابله می كند. يكی از پاسخ های اختصاصی اين سيستم در برابر آنتی ژنها، توليد آنتی بادی است. در ساختمان هر ملكول آنتی ژن، نواحی وجود دارد كه توسط سيستم ايمنی شناسايی می شود. اين نواحی اصطلاحاً اپيتوپ ( epitope ) ناميده می شوند.
امروزه می دانيم كه لنفوسيت های بدن ما قادرند بيش از 109 اپيتوپ مختلف را شناسايی كنند و بطور طبيعی قبل از مواجه شدن با اين اپيتوپ ها گيرنده های اختصاصی برای آنها در سطح اين سلول ها وجود دارد.
هر لنفوسيت B قادر است تنها يك نوع اپيتوپ را شناسايی كرده و تنها يك نوع آنتی بادی اختصاصی عليه اين اپيتوپ بسازد. هنگاميكه يك آنتی ژن كه حاوی چندين اپيتوپ است وارد بدن می شود با انواع مختلفی از لنفوسيت ها مواجه می شود كه هر يك قادرند اپيتوپ خاصی را شناسايی كنند.
لنفوسيت های مولد آنتی بادی اختصاصی برای هر يك از اپيتوپ های مربوطه با مكانيسم های ويژه ای تكثير و تمايز پيدا كرده و يك كلون لنفوسيتی را بوجود می آورند. بنابراين تزريق يك آنتی ژن با اپيتوپ های متعدد باعث القاء تكثير و تمايز چندين كلون لنفوسيتی و متعاقب آن توليد چندين نوع آنتی بادی می شود، به همين دليل سرم حيوان دريافت كننده آنتی ژن، حاوی آنتی باديهای پلی كلونال است .
در صورتيكه بتوان يك كلون لنفوسيتی را كه از يك سلول مادر تكثير شده است جدا كرد، آنتی باديهای توليد شده توسط اين سلول ها فقط يك اپيتوپ معين را در ملكول آنتی ژن شناسايی خواهند كرد. به اين نوع آنتی باديها اصطلاحأ آنتی باديهای منوكلونال گفته می شود. عملاً جدا كردن لنفوسيت های مربوط به يك كلون، كار بسيار دشواري است. از طرفي نگهداري اين سلول ها در محيط كشت ( In Vitro ) نيز دشوار است و حداكثر يك هفته تا 10 روز در شرايط مناسب و ايده آل می توان آنها را زنده نگهداشت.
توليد آنتی بادی منوكلونال با استفاده از تكنولوژی توليد سلول هيبريدوما اولين بار توسط دو دانشمند بنام های Cesar Milstein و Georges Kohler در سال 1975 ابداع شد. در اين تكنولوژی سلول های مولد آنتی بادی با سلول های میلومایی ادغام می شوند. سلول های ميلومایی در حقيقت سلول های ناميرا مربوط به تومور لنفوسيت های B تكامل نيافته يا پلاسموسيت است و هدف از ادغام سلول مولد آنتی بادی با سلول ميلوما اين است كه يك سلول ناميرا با خاصيت توليد آنتی بادی بدست آيد. بنابراين سلول هيبريد بدست آمده می تواند تقريبأ بطور نامحدود تكثير شده و آنتی بادی توليد كند. در صورتيكه سلول های هيبريد بدست آمده از يك منشاء و يك سلول واحد تكثير شده باشند، آنتی بادی توليد شده توسط اين هيبريد منوكلونال خواهد بود.
در اين بخش بطور متوالی و در شماره های مختلف، جزئيات مراحل و روش های مربوط به توليد آنتی بادی منوكلونال با روش توليد سلول های هيبريد، تشريح خواهد شد. همچنين ساير روش های ايمونوشيمی كه اغلب در ارتباط با تعيين مشخصات و بكارگيری اين آنتی باديها در تشخيص، درمان و تحقيقات پايه می باشند مورد بحث و بررسی قرار خواهند گرفت. ذيلأ فهرست اجمالی از روش های لازم برای توليد سلول های هيبريدوما و توليد آنتی بادی منوكلونال آورده شده است كه در شماره های آينده بتدريج با جزئيات بيشتر بحث خواهند شد.
1) ايمونيزاسيون ( Immunization )
الف) آماده سازی آنتی ژن برای تزريق
ب) روش های ايمونيزاسيون
2) كشت سلولی ( Cell Culture )
الف) رشد رده سلول های ميلومايی
ب) جداسازی سلول های طحال از موش ايمن شده
3) فيوژن ( Fusion ) يا ادغام سلولی
4) غربالگری (Screening) سلو لهای هيبريد مولد آنتی بادی
5) كلونينگ ( Cloning) هيبريدهای مولد آنتی بادی
6) نگهداری دراز مدت هيبريدها
7) روش های توليد انبوه آنتی باديها
8) روش های تخليص آنتی بادی منوكلونال
9) تعيين مشخصات آنتی باديهای منوكلونال
الف) تعيين ايزوتيپ
ب ) تعيين ويژگی ( Specificity )
ج ) تعيين ثابت افينيتی ( Affinity Constant )
د ) تعيين اپيتوپ مورد شناسايی ( Epitope Mapping )
منبع: پژوهشگاه فناوری های نوین علوم زیستی جهاد دانشگاهی- انستیتو ابن سینا
گردآورنده: امیرحسین یگانه مهر