Прежде чем синтезировать моноклональные антитела, необходимо было решить промежуточные проблемы вообще синтеза антител «в пробирке» (in vitro
) и создания таких гибридных клеток (гибридом), которые позволили бы получать моноклональные антитела в неограниченных количествах, что обеспечило дальнейшие исследования с моноклональными антителами и породило многие надежды в иммунологии.Создание метода получения моноклональных антител само по себе является увлекательной историей с виртуозными иммунологическими решениями. Вот как описывает академик Р. В. Петров рождение синтеза антител in vitro
и гибридом:«В течение многих лет делались попытки разработать такие методы культивирования лимфоидных иммунокомпетен-тных клеток, которые бы позволили инициировать иммунный ответ в виде выработки антител in vitro.
Впервые это удалось в 1966 г. Р. Мишелю и Р. Даттону для культуры селезеночных клеток. В отличие от ранее существовавших методов, которые позволили получать синтез антител in vitro
клетками, изъятыми из иммунизированного животного, Р. Мишель и Р. Даттон сумели создать такие условия культивирования, в которых весь процесс — от восприятия антигенного стимула до продукции антител проходил in vitro. Этот метод дал возможность вскрыть ряд клеточных закономерностей антителогенеза, обнаружить молекулярные медиаторы межклеточных взаимодействий и т. д. Однако проблему наработки больших количеств антител этот метод не решил. Во-первых, потому что лимфоидные клетки не могут длительно культивироваться и после нескольких делений гибнут. Во-вторых, потому что среди популяции лимфоидных, например селезеночных, клеток содержатся представители самых различных клонов лимфоцитов, предетерминиро-ванных (предопределенных. — М. Ж.) к синтезу самых различных по специфичности антител. Вот почему после иммунизации даже монодетерминированным антигеном в пуле иммуноглобулинов, синтезируемых совокупностью клеток, помимо искомых антител, содержатся сотни или тысячи антител иных специфичностей. Для получения антител одной специфичности (моноклональных) необходимо культивировать монокпон, т. е. культуру антителопродуцентов, происходящих из одного лимфоцита. Создание бесконечно живущей культуры моноклона решает одновременно две задачи — получение моноспецифических моноклональных антител и наработку их в неограниченном количестве. Это казалось невозможным, так как только раковые клетки обладают способностью к неограниченному культивированию in vitro. Нор-мальные клетки после серий делений погибают (эффект Хей-флика). Вместе с тем примеры существования моноклональных антител хорошо известны. Выше упоминалось о плазмоцитомах — лимфоидных опухолях, при которых в организме разрастается один клон антителопродуцентов и синтезируемые им миеломные иммуноглобулины представляют собой моноклональные антитела против какой-то найденной или не найденной антигенной детерминанты. При этом плазмоци-томные клетки обладают способностью бесконечно культивироваться in vitro.
В1975 г. Г. Келер и К. Мильштейн разработали методику получения клеточных гибридов — гибридом от слияния нормальных лимфоцитов иммунизированных животных с культивируемыми в питательной среде клетками миеломных штаммов. Были использованы такие штаммы, которые не содержат фермента гипоксантинфосфорибозилтрансфера-зы, вследствие чего погибают в селективной питательной среде, содержащей гипоксантин, аминопротеин и тимидин (ГАТ). Лимфоциты в этой среде не гибнут. Слияние лимфоцитов с миеломными клетками осуществляется с помощью полиэтиленгликоля. Слившиеся гибридомные клетки получают от лимфоцита способность синтезировать определенное антитело и способность выживать в среде с ГАТ. От миеломного партнера они получают способность бесконечно размножаться in vitro.
Накопившийся гибридомный клон может быть размножен. Синтезируемые им моноклональные антитела могут быть получены в неограниченном количестве. По всем параметрам антитела, вырабатываемые одним клоном, идентичны — по классу молекулы, по ее типу и по специфичности. Она взаимодействует только с одним антигеном. Таким образом полученный в пробирке, во флаконе или в клеточном реакторе препарат может служить идеальным по специфичности реагентом на ту или иную органическую субстанцию, идеальным диагностическим или лечебным средством. Набор специфических реагентов, который мож ет быть получен, неограничен. Это могут быть антитела против белков крови и тканей, против специфических антигенов органов, раковых и нормальных клеток, против вирусов, бактерий, против ряда химических соединений и др.За несколько лет проблема изучения и практического использования гибридом проделала взрывоподобное развитие. Сотни исследователей в различных странах подклю-
чились к ее разработке. Ближайшее будущее обещает создание фирм или фабрик по наработке моноклональных антител в качестве уникальных реагентов, диагностических и лечебных препаратов.