Anticorpi Monoclonali / Monoclonal antibodies

Anticorpi Monoclonali / Monoclonal antibodies


Segnalato dal Dott. Giuseppe Cotellessa / Reported by Dr. Joseph Cotellessa

Gli anticorpi monoclonali (o MAb, dall'inglese Monoclonal Antibodies) sono particolari tipi di anticorpi, prodotti con tecniche di DNA ricombinante a partire da un unico tipo di cellula immunitaria.
Più correttamente, gli anticorpi monoclonali possono essere definiti come proteine omogenee ibride, ottenute da un singolo clone di linfocita ingegnerizzato.
Gli anticorpi monoclonali sono molto sfruttati in ambito clinico, sia per scopi diagnostici che per scopi terapeutici.
Tuttavia, prima di approfondire quali sono gli impieghi di queste particolari proteine e per comprenderne al meglio il meccanismo d'azione, può essere utile una piccola premessa su cosa sono gli anticorpi.

Cosa sono gli anticorpi?

Gli anticorpi (o immunoglobuline) sono glicoproteine prodotte dai linfociti Bdel sistema immunitario umorale. Tali proteine sono in grado di riconoscere e legarsi in maniera specifica ad altri tipi di proteine definite "antigeni".
La funzione degli anticorpi è quella di riconoscere e neutralizzare gli agenti estranei e/o patogeni, come, ad esempio, virus, batteri o tossine. Ciò è possibile grazie alla particolare struttura di queste molecole.
Gli anticorpi, infatti, sono proteine globulari dotate di una particolare conformazione a "Y". All'interno di questa struttura proteica vi sono una regione cosiddetta costante e delle regioni variabili, corrispondenti alle braccia della "Y". È proprio a livello delle regioni variabili che si trovano i siti di legame specifici per l'antigene.
Ogni linfocita B è in grado di produrre milioni di anticorpi, a loro volta in grado di riconoscere diversi tipi di antigeni (anticorpi policlonali).
Una volta che l'anticorpo si lega all'antigene per cui è specifico, l'anticorpo stesso si attiva e dà origine alla risposta immunitaria che porterà all'eliminazione dell'agente estraneo.

Meccanismo d'azione

Gli anticorpi monoclonali agiscono con il medesimo meccanismo d'azione appena descritto per gli anticorpi policlonali.
Gli anticorpi monoclonali, infatti, possiedono un'affinità altamente specifica per un determinato tipo di antigene e si legano ad esso, consentendo in questo modo di ottenere una marcata risposta immunitaria nei confronti di quella tossina, proteina, mediatore chimico, cellula maligna o agente patogeno che costituisce il target della terapia.

Classificazione

Gli anticorpi monoclonali impiegati in terapia possono essere classificati in diversi modi.
Una prima suddivisione potrebbe essere la seguente:

• Anticorpi monoclonali nudi (ossia non coniugati ad altre molecole);
• Anticorpi monoclonali coniugati a farmaci o a isotopi radioattivi.

Con la coniugazione di uno o più farmaci agli anticorpi monoclonali è possibile direzionare con estrema precisione quello stesso principio attivo verso il target di interesse, evitando di coinvolgere anche altri distretti dell'organismo. In questo modo, si possono potenzialmente ridurre gli effetti indesiderati e aumentare le probabilità di efficacia terapeutica.
La coniugazione di isotopi radioattivi agli anticorpi monoclonali, invece, è una tecnica che viene sfruttata soprattutto nella terapia antitumorale. Più precisamente, in questi casi si parla di radioimmunoterapia (per informazioni più dettagliate in merito, si rimanda alla lettura dell'articolo dedicato "Radioterapia Esterna e Radioterapia Interna").
Un'ulteriore classificazione degli anticorpi monoclonali può essere fatta in funzione dell'utilizzo che ne viene fatto. Infatti, come accennato, queste particolari glicoproteine possono essere utilizzate sia per scopi diagnostici, sia per fini terapeutici.

ANTICORPI MONOCLONALI IMPIEGATI IN AMBITO DIAGNOSTICO

Come si può facilmente intuire, questa tipologia di anticorpi monoclonali viene utilizzata per diagnosticare la presenza di un determinato antigene e, se necessario, perfino per misurarne la quantità.
Gli anticorpi monoclonali, pertanto, possono essere impiegati per individuare agenti batterici o virali, particolari tipi di proteine o cellule e marker tumorali.
Appare quindi chiaro come queste molecole possano essere sfruttate in laboratori clinici per la diagnosi di patologie (come, ad esempio le neoplasie), ma non solo.
Infatti, gli anticorpi monoclonali impiegati in quest'ambito vengono ampiamente utilizzati anche nei cosiddetti kit diagnostici d'uso domestico, quali, ad esempio, i ben noti test di gravidanza e i test dell'ovulazione.

ANTICORPI MONOCLONALI IMPIEGATI IN AMBITO TERAPEUTICO

Sono diversi i tipi di anticorpi monoclonali ad essere impiegati per fini terapeutici, così come sono diversi i target della terapia e le patologie per cui queste molecole vengono utilizzate.
Per cercare di semplificare il più possibile il concetto, possiamo suddividere questi principi attivi in funzione dell'attività da essi esercitata:

• Anticorpi monoclonali ad azione antinfiammatoria: appartengono a questo gruppo farmaci quali l'infliximab (Remicade®, Remsima®,Inflectra®) e l'adalimumab (Humira®). Questi anticorpi monoclonali esercitano un'azione antiflogistica poiché il loro antigene è costituito dal TNF-α umano, una delle citochine pro-infiammatorie maggiormente coinvolte nella sintomatologia di patologie infiammatorie su base autoimmune, come, ad esempio, l'artrite reumatoide e l'artrite psoriasica.
• Anticorpi monoclonali ad azione immunosoppressiva; il target di questi principi attivi è costituito soprattutto da cellule della difesa quali i linfociti B e i linfociti T e da proteine fondamentali per il loro differenziamento e la loro attivazione, come ad esempio l'interleuchina-2.
  Appartengono a questo gruppo di anticorpi monoclonali i farmaci impiegati nel trattamento di patologie autoimmuni e nella prevenzione del rigetto nei trapianti d'organo, fra cui ricordiamo il rituximab (impiegato anche nel trattamento di alcuni tipi di linfomi) e il basiliximab (Simulect®).
  Inoltre, a questo gruppo appartiene anche l'omalizumab (Xolair®), il cui target è costituito dalle IgE umane e trova impiego nel trattamento dell'asma allergica.
• Anticorpi monoclonali ad azione antitumorale; sono numerosi i principi attivi appartenenti a questo gruppo. Il target di questi anticorpi monoclonali è costituito perlopiù da fattori fondamentali per lo sviluppo delle cellule maligne, oppure da proteine che vengono sovraespresse quando sono presenti determinati tipi di tumori, come avviene, ad esempio, nel caso deitumori della mammella HER-2 positivi. In questo caso, per il trattamento di questa forma tumorale, si utilizza l'anticorpo monoclonale trastuzumab(Herceptin®, Kadcycla®). Appartengono a questo gruppo di anticorpi monoclonali anche il rituximab (MabThera®), il cetuximab (Erbitux®) e ilbevacizumab (Avastin®).

Inoltre, esistono anticorpi monoclonali in grado di esercitare attività differenti rispetto a quelle appena descritte. È questo il caso dell'abciximab (Reopro®), che è dotato di attività antiaggregante piastrinica. L'antigene di questo anticorpo monoclonale è, infatti, la glicoproteina IIb/IIIa presente nelle piastrine ed implicata, appunto, nei processi di aggregazione piastrinica.

Limiti ed Effetti collaterali

Gli effetti collaterali che possono manifestarsi durante la terapia a base di anticorpi monoclonali dipendono da molte variabili, quali il tipo di principio attivo scelto, la patologia che s'intende trattare, la coniugazione o meno dell'anticorpo con altri farmaci o isotopi radioattivi, le condizioni generali e la sensibilità dei pazienti nei confronti dello stesso farmaco.
Tuttavia, vi sono dei limiti che accomunano tutti i tipi di terapia a base di anticorpi monoclonali, indifferentemente dal tipo di principio attivo scelto.
Più precisamente, stiamo parlando dell'elevato costo di produzione e dell'immunogenicità di questi farmaci. In altre parole, può accadere che l'organismo dei pazienti sviluppi egli stesso degli anticorpi atti a contrastare gli anticorpi monoclonali introdotti con la terapia, poiché li riconosce come agenti estranei, portando così all'inefficacia del trattamento.
Ad ogni modo, vista l'elevata potenzialità della terapia a base di anticorpi monoclonali, la ricerca in quest'ambito è tuttora in costante sviluppo, nel tentativo di individuare molecole sempre più efficaci e con meno effetti collaterali possibili.

ENGLISH

Monoclonal antibodies (MAb or, from English Monoclonal Antibodies) are special types of antibodies, produced by recombinant DNA techniques starting from a single type of immune cell.

More correctly, the monoclonal antibodies may be defined as a homogeneous protein hybrid, obtained from a single clone of lymphocytes engineered.

Monoclonal antibodies are very exploited in the clinical field, both for diagnostic purposes and for therapeutic purposes.

However, before you learn what are the uses of these particular proteins and to better understand the mechanism of action, it may want a little example of what are antibodies.

What are antibodies?

The antibodies (or immunoglobulins) are glycoproteins produced by lymphocytes bdel humoral immune system. These proteins are able to recognize and bind in a specific manner to other types of defined protein "antigens."

The antibody function is to recognize and neutralize foreign and / or pathogens, such as, for example, viruses, bacteria or toxins. This is possible thanks to the particular structure of these molecules.

The antibodies, in fact, are globular proteins with a particular "Y". Within this protein structure there are a so-called constant region and the variable regions, corresponding to the arms of the "Y". It is precisely at the level of the variable regions that are the binding sites specific for the antigen.

Each B lymphocyte is able to produce millions of antibodies, in turn able to recognize different types of antigen (polyclonal antibodies).

Once the antibody binds to the antigen to which it is specific, the antibody itself be active and gives rise to the immune response that will lead to the elimination extraneous agent.

Mechanism of Action

The monoclonal antibodies act by the same mechanism of action just described for polyclonal antibodies.

Monoclonal antibodies, in fact, possess highly specific affinity for a particular type of antigen and bind to it, allowing in this way to obtain a strong immune response against the toxin, protein, chemical mediator, malignant cell or pathogen which is the target of the therapy.

Classification

The monoclonal antibodies used in therapy can be classified in different ways.

A first subdivision could be the following:

Naked monoclonal antibodies (ie not conjugated to other molecules);

Monoclonal antibodies conjugated to drugs or radioactive isotopes.

With the conjugation of one or more drugs to monoclonal antibodies it is possible to direct with extreme precision the same active ingredient to the target of interest, avoiding to also involve other districts of the organism. This way, you can potentially reduce side effects and increase the chances of therapeutic efficacy.

The conjugation of radioactive isotopes to monoclonal antibodies, however, is a technique that is mainly exploited in cancer therapy. More precisely, in these cases we speak of radioimmunotherapy (for more detailed information about, please see the dedicated article read "External Radiation and Internal Radiation Therapy").

Further classification of monoclonal antibodies can be made according to the use made of it. In fact, as mentioned, these particular glycoproteins can be used both for diagnostic purposes, both for therapeutic purposes.

MONOCLONAL ANTIBODY USED IN SCOPE DIAGNOSTIC

As one can easily imagine, this type of monoclonal antibodies is used to diagnose the presence of a particular antigen and, if necessary, even to measure its quantity.

The monoclonal antibodies, therefore, may be used to identify bacterial or viral agents, particular types of proteins or cancer cells and markers.

It is therefore clear how these molecules can be exploited in clinical laboratories for the diagnosis of pathologies (such as, for example, neoplasms), but not only.

In fact, in this area employed monoclonal antibodies are also widely used in so-called diagnostic kits of domestic use, such as, for example, the well known pregnancy tests and ovulation tests.

MONOCLONAL ANTIBODY USED IN MEDICAL FIELD

Are different types of monoclonal antibodies to be used for therapeutic purposes, as well as are the various targets of therapy and the diseases for which these molecules are used.

To try to simplify as much as possible the concept, we can divide these active principles according to the activity exercised by them:

Monoclonal antibodies to anti-inflammatory action: in this group drugs such as infliximab (Remicade®, Remsima®, Inflectra®) and adalimumab (HUMIRA®). These monoclonal antibodies exert anti-inflammatory action since their antigen consists of the human TNF-α, a pro-inflammatory cytokine most involved in the symptomatology of inflammatory autoimmune diseases, such as, for example, rheumatoid arthritis and arthritis psoriatic.

Monoclonal antibodies to immunosuppressive agents; the target of these active substances is predominantly composed of cells of the defense such as B lymphocytes and T lymphocytes and by fundamental protein for their differentiation and their activation, such as interleukin-2.

Belong to this group of monoclonal antibody drugs used in the treatment of autoimmune diseases and for preventing organ rejection in organ transplants, among which we mention the rituximab (also used for treating certain types of lymphomas) and basiliximab (Simulect®).

In addition, this group also belongs omalizumab (Xolair®), whose target is made from human IgE and finds use in the treatment of allergic asthma.

Monoclonal antibodies with anticancer activity; are numerous active principles belonging to this group. The target of these monoclonal antibodies is mostly consisting of fundamental factors for the development of the malignant cells, or from proteins that are overexpressed when there are certain types of tumors, as is the case, for example, in the case deitumori the HER-2 positive breast. In this case, for the treatment of this form of cancer, using the monoclonal antibody trastuzumab (Herceptin®, Kadcycla®). Belong to this group of monoclonal antibodies also rituximab (MabThera®), cetuximab (Erbitux®) and ilbevacizumab (Avastin®).

Additionally, there are monoclonal antibodies able to exercise different activities than those just described. This is the case dell'abciximab (ReoPro®), which is equipped with anti-platelet aggregation activity. The antigen of this monoclonal antibody is, in fact, the glycoprotein IIb / IIIa present in platelets and implicated, precisely, in the processes of platelet aggregation.

Limitations and side effects

Side effects that may occur during a monoclonal antibody therapy depends on many variables, such as the type of active ingredient chosen, the condition is meant to treat, or not the conjugation of the antibody with other drugs or radioactive isotopes, the General conditions and patient sensitivity to the same drug.

However, there are limits that are common to all types of therapy based on monoclonal antibodies, regardless of the type of active ingredient chosen.

More precisely, we are talking about the high cost of production and immunogenicity of these drugs. In other words, it may happen that the body of patients developments he himself acts antibodies to counteract the monoclonal antibody introduced with therapy, as it recognizes them as foreign agents, bringing the ineffectiveness of treatment.

However, given the high potential of monoclonal antibody-based therapy, the research in this area is still in constant development, in an attempt to identify more effective molecules and with the least possible side effects.

Da:

http://www.my-personaltrainer.it/salute-benessere/anticorpi-monoclonali.html

Tratto da http://www.my-personaltrainer.it/salute-benessere/anticorpi-monoclonali.html