Antes de comenzar con el tema en concreto de los anticuerpos y cómo se fabrican a día de hoy, conviene realizar un poco de retrospección histórica en el tiempo y volver hacia finales del siglo XIX y la época del auge de las investigaciones microbiológicas; por aquel entonces investigadores tales como Paul Ehrlich (premio Nobel en Medicina por tratar correctamente la Sífilis en 1909 y sus contribuciones a la inmunología), se hablaba de unos compuestos denominados toxinas, las cuales generaban antitoxinas a modo de defensa inmunitaria sanguínea localizada en su suero, las denominadas "balas mágicas". Sobre los años 30´s Landsteiner aprovechando estos estudios de inmunología, logra descrifrar el sistema sanguíneo humano AB0 e identificar sus funciones, dando así comienzo a las definiciones de antígeno y anticuerpo (citados antes por E. A von Behring y Shibasaburo Kitasato en 1890, estudiando la difteria y el tétanos en el suero sanguíneo humano). Tales proteínas en el cuerpo humano se prestaban a realizar procesos que permitían la OPSONIZACIÓN en bacterias por medio de marcaje y afinidad, sugiriendo este hecho a Pauling (en 1940) la teoría de la llave y cerradura en las reacciones bioquímicas de antígeno anticuerpo, dando comienzo 8 años después al descubrimiento por A. Fagregaus (en 1948) de su producción humoral mediante señales activadoras en los Linfocitos B. Estudios posteriores permitieron determinar que tales proteínas se componían de cadenas ligeras y pesadas unidas mediante anclajes determinados, en función de su composición y estructura final presentaban diferentes propiedades.
Se describen las variedades conocidas como los Isotipos o clases (5 en total) denominándolas Ig (A,D,E,G,M), las cuales mediante desarrollo y activación en su proceso de maduración final determinan su función en el sistema inmunitario. Surgen así el Alotipado posterior para sub-diferenciarlas y el Idiotipado (1960) para determinar su clonaje y de donde proceden. Mediante unos trabajos de investigación en la Universidad de Cambridge realizados por Milstein y Köhler (1975), fueron fusionando líneas celulares de mieloma múltiple con células B, creando así los hibridomas (compartieron Nobel en Medicina 1984 por los anticuerpos monoclonales) y en 1988 Greg Winter y su equipo los consiguieron humanizar por completo dejando de por lado su parte murina (ratón).
El éxito de tales fusiones se basa en la pérdida de síntesis de Hipoxantina-guanina-fosforribosil transferasa para salvar vía de rescate celular, debido a ello buscan una alternativa mediante una suplementación que se les añade a propósito en el medio de HAT y su fusión posterior de membrana con PEG (inicialmente virus Sendai), ya que los no fusionados no sobreviven al medio; se va formando así un hibridoma de crecimiento indefinido y de característica inmortal (ya que en origen aprovecha el mismo mecanismo pluri-potencial de una célula cancerosa sin su complicación), aprovechando su proceso clónico por ser idéntico y de un mismo progenitor, seleccionado posteriormente mediante ELISA o ensayo de micromatriz de antígeno. Son conservados en DMSO y extraídos del sobre-nadante celular.
La primera puesta a punto de un preparado para la terapia no se hizo esperar y en 1982 ya se pudo contar con el primer tratamiento de estas características de ingeniería farmacéutica en aplicación practica para el tratamiento de un Linfóma, no obstante su uso por el momento partía de investigaciones en murinos no en humanos, con lo cual no era un fármaco 100% humanizado con lo que eso traería complicaciones de efectividad debido a su tolerancia ya que era muchísimo menor. Dos años posteriormente se comenzó a desarrollar esta nueva herramienta y tratar de aprender de esa experimentación para lograr un fármaco 100% humano.
Dependiendo de la región Fc, la unión del anticuerpo monoclonal al antígeno contra el que está diseñado puede facilitar la producción de citotoxicidad celular dependiente de anticuerpos (ADCC) o citotoxicidad por la activación del sistema de complemento. La propia unión al antígeno puede bloquear receptores de la membrana celular, unirse a factores presentes en el suero y evitar su unión a receptores, o inducir señales intracelulares. Las consecuencias finales de estas interacciones son numerosas y han encontrado aplicación en áreas muy diversas.
Cómo se identifican a estos fármacos:
https://www.who.int/medicines/services/inn/BioRev2014.pdf
¿Cuales características aportan este tipo de fármacos a la terapia frente a los de diferente índole como los policlonales?
Conociendo su punto de partida de un único clon se puede determinar que mediante su cultivo in vitro se obtienen mismos resultados reproducibles y homogéneos, ya que al provenir de unas mismas líneas celulares dan como consecuencia unos mismos resultados en términos de homogeneidad y productibilidad para el tratamiento específico de patologías.
Por lo tanto se puede resumir de esto dicho anteriormente unos puntos muy concretos como son:
-Reproducibilidad de resultados de mismo lote.
-Especificidad de acción.
-Homogeneidad.
-Escalabilidad a nivel industrial (al ser células inmortales).
-Cantidad de producción (fuente inagotable a coste razonable).
¿Cómo se llega hasta el diseño de fármacos 100% humanizados?
Para llegar a este punto se debieron de olvidar de las técnicas convencionales de fabricación murina mediante el HIBRIDOMA y el aprovechamiento de las nuevas técnicas de investigación en bacteriófagos. Este tipo de recombinación mediante fagos que codifican regiones variables de Ig fueron los candidatos perfectos para el posterior desarrollo y mejora de esta nueva terapia farmacológica de muy alta especificidad de acción.
Así pues este tipo de ingeniería farmacéutica está siendo empleado a día de hoy para el tratamiento de:
-Enfermedades infecciosas (virus y bacterias)
-Inmunología: AR (Artritis reumatoide), Trasplante de órganos, cáncer...
Ejemplos:
Rituximab
Es un anticuerpo monoclonal específico para el antígeno CD-20 el cual es expresado en los linfocitos B normales y hasta en un 90% o más de los linfomas non Hodgkin. Este AMC generado a través de la técnica del hibridoma produce citotoxicidad de las células blanco, a través del complemento o citotoxicidad celular dependiente de anticuerpos. Es efectivo en pacientes con linfomas indolentes recaidos o refractarios, particularmente sobre los de histología folicular y su indicación ha sido aprobada por la FDA y por la Unión Europea. Estudios preliminares en pacientes con linfomas de grado intermedio o alto, sugieren que rituximab puede ser efectivo después de recaídas y también puede mejorar la eficacia del régimen CHOP en el tratamiento de casos nuevos diagnosticados con linfoma maligno.
Trastuzumab
El anticuerpo murino 4D5 "humanizado" para producir una inmunoglobulina con secuencias murinas conservadas a nivel de las regiones hipervariables de la fracción Fab, pero el resto de la molécula del anticuerpo es cambiada por técnicas biotecnológicas a componentes humanos. Este AMC se liga fuertemente al dominio extracelular del receptor HER 2. El oncogén HER 2 codifica para un receptor glicoproteico de membrana, que pertenece a la familia de los receptores de los factores de crecimiento, siendo similar al receptor del factor de crecimiento epidermal. En células cancerosas la amplificación del oncogén HER2 resulta en la sobreexpresión celular del receptor correspondiente y el crecimiento tumoral consiguiente. El receptor HER 2 es sobreexpresado en aproximadamente 25 a 30% de tumores cancerosos mamarios y está asociado a pobre pronóstico, de tal forma que las pacientes que lo expresan tienen enfermedad más rápida hacia la progresión y menor probabilidad de sobrevida que aquellas que no sobreexpresan HER 2. Resultados de estudios de fase III indican que trastuzumab es un efectivo agente antitumoral tanto sólo, como en combinación con agentes antineoplásicos en pacientes previamente tratados, con cáncer de mama metastásico que sobreexpresan el receptor HER 2. Trastuzumab en combinación con terapia antineoplásica retrasa la progresión del cáncer metastásico e induce la retracción tumoral más efectivamente que con terapia antineoplásica sola. En los Estados Unidos, trastuzumab en combinación con paclitaxel ha sido aprobada como primera línea de tratamiento en pacientes con cáncer de mama metastásico HER 2 positivas.
Evolución del desarrollo de las primeras investigaciones de campo y comercialización:
Recomendamos en lectura:
https://www.sehh.es/images/stories/recursos/2014/formacion/formacion-continuada/cursos-sehh-fehh/13_Miguel_Canales.pdf
http://www.scielo.org.co/pdf/inf/v10n3/v10n3a06.pdf
Recomendamos visualizar:
Bibliografia:
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- Rojas, W. Inmunidad humoral - Linfocito B. En Inmunología, 10ma ed. Coorporación para la Investigación Biológica. Colombia 1995:92-110
- Carayannopoulos, L; Capra, D. Immunoglobulins: Structure and function. In Paul WE: Fundamental Immunology, 3rd ed. Raven Press. New York 1993:283-314.
- Alzari, PM; Lascombe. M; Poljak, RJ. Three-dimensional structure of antibodies. Annual Review of immunology1988;6:555-80.
- Tonegawa S. Somatic generation of antibody diversity. Nature1983;302:575-81.
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