Vývoj rekombinantních terapeutických protilátek je v poslední době jednou z nejrychleji se rozvíjejících disciplín aplikovaného biomedicínského výzkumu. Rekombinantní monoklonální protilátky nalézají stále větší uplatnění v biologické terapii řady závažných lidských chorob a jsou v současné době nenahraditelnou součástí komplexní protinádorové terapie. Terapeutické protilátky využívané v klinické praxi prošly značným vývojem. Z prvních protilátek produkovaných v myších, které jako vedlejší účinek indukovaly silnou imunitní odpověď, byly metodami rekombinantní DNA a genové manipulace vyvinuty plně lidské protilátky s výrazně omezenými vedlejšími účinky a zároveň se zvýšenou specifitou a efektivitou. V této práci jsou shrnuty základní poznatky o terapeutických monoklonálních protilátkách, jejich historický vývoj a přehled metodických přístupů vedoucích k vývoji účinnějších, ale také bezpečnějších protilátek.
Development of recombinant therapeutic antibodies is recently one of the fastest growing disciplines of applied biomedical research. Recombinant monoclonal antibodies are increasingly applied in biological therapy of many serious human diseases and are currently an irreplaceable part of a comprehensive cancer therapy. First mouse therapeutic antibodies had only limited applicability due to the strong immune response; however, technological advances enabled engineering of antibodies with increased specificity and efficacy, and on the other hand with reduced adverse effects due to lower antigenicity. This review provides a summary of knowledge about recombinant therapeutic antibodies, their mechanism of action and approaches how to improve their efficacy. Key words: antineoplastic agents – immunoglobulins – humanized monoclonal antibodies – therapeutic antibodies – recombinant antibodies This study was supported by the European Regional Development Fund and the State Budget of the Czech Republic (RECAMO, CZ.1.05/2.1.00/03.0101), MEYS – NPS I – LO1413 and MH CZ – DRO (MMCI, 00209805). The authors declare they have no potential conflicts of interest concerning drugs, products, or services used in the study. The Editorial Board declares that the manuscript met the ICMJE “uniform requirements” for biomedical papers. Submitted: 20. 4. 2015 Accepted: 26. 6. 2015
- Klíčová slova
- terapeutické protilátky, protinádorová léčiva,
- MeSH
- antitumorózní látky * MeSH
- chemie farmaceutická * MeSH
- humanizované monoklonální protilátky * chemie MeSH
- imunoglobuliny genetika MeSH
- lidé MeSH
- monoklonální protilátky dějiny chemie MeSH
- nádory farmakoterapie MeSH
- protilátky genetika MeSH
- rekombinantní DNA MeSH
- Check Tag
- lidé MeSH
- Publikační typ
- práce podpořená grantem MeSH
- přehledy MeSH
INTRODUCTION: Competitive binding assays can be used to decipher not only the binding kinetics of studied ligands but also the binding site preference. Such assays are an essential step in the characterization of radioligands. However, the currently used competition assays require high concentrations of usually expensive ligands and still provide only binding site preference. By employing the time-resolved competition assay presented in this paper, binding characteristics including binding site preference can be obtained using less ligand. METHODS: To demonstrate the appropriateness of the time-resolved competition assay, we developed an assay in which the ligand binding was interrupted with a competitor. Experiments were performed on human carcinoma cell lines expressing epidermal growth factor receptor (EGFR). The targeting of the receptor was performed with radio-iodinated epidermal growth factor (EGF). The employed competitors involved either natural ligand transforming growth factor alpha (TGF-α) or anti-EGFR antibodies cetuximab and panitumumab targeting the same EGFR domain. RESULTS: Radio-iodinated EGF bound to EGFR was displaced with either low concentrations of cetuximab or high concentrations of panitumumab. In the case of TGF-α, we observed no competitive displacement of bound EGF at either high or low concentrations. When comparing the time-resolved competition assay with a manual competition assay, the resulting data of measured inhibition constants were in agreement. DISCUSSION: The results summarised in this study confirm the appropriateness of the time-resolved competition assay for assessing ligand binding properties. The assay has the potential to complement or replace conventional competition assays for determining binding site preference in the future.
- MeSH
- časové faktory MeSH
- epidermální růstový faktor chemie metabolismus MeSH
- erbB receptory antagonisté a inhibitory chemie metabolismus MeSH
- humanizované monoklonální protilátky chemie farmakologie MeSH
- kompetitivní vazba účinky léků MeSH
- lidé MeSH
- ligandy MeSH
- monoklonální protilátky chemie farmakologie MeSH
- nádorové buňky kultivované MeSH
- substrátová specifita MeSH
- transformující růstový faktor alfa chemie metabolismus MeSH
- vztah mezi dávkou a účinkem léčiva MeSH
- vztahy mezi strukturou a aktivitou MeSH
- Check Tag
- lidé MeSH
- Publikační typ
- časopisecké články MeSH
- práce podpořená grantem MeSH
Monoclonal antibodies are used in the therapy of various diseases. Thanks to their high specific uptake in target tissues, these antibodies can be utilized in targeted radioimmunotherapy as carriers of radioisotopes to tumors. However, important characteristics of antibodies such as target binding and stability in the organism may be affected by various structural parameters. This study has focused on the potential influence of selected chelators on radiochemical quality and in vitro receptor binding capacity in two modified monoclonal antibodies-cetuximab and panitumumab, both ligands of the epidermal growth factor receptor (EGFR). These two antibodies were each coupled with three macrocyclic chelators (1,4,7,10-tetraazacyclododecane-1,4,7,10-tetraacetic acid, 1,4,7-triazacyclononane-1,4,7-triacetic acid, and 3,6,9,15-tetraazabicyclo[9.3.1]-pentadeca-1(15),11,13-triene-4-(S)-(4-isothiocyanatobenzyl)-3,6,9-triacetic acid) and labeled with lutetium-177. The stability of the preparations was checked, and the cell binding to EGFR-expressing cell lines was examined. The used method led to very stable radiolabeled preparations. The results showed that binding to the target cells was not affected by the type of chelator. All three chelators may be useful for the labeling of cetuximab and panitumumab with lutetium-177 in future preclinical or clinical studies. Our study revealed previously unpublished fact that the type of chelator selected does not affect binding of EGFR-targeted antibodies labeled with lutetium-177.
- MeSH
- antitumorózní látky chemie farmakologie MeSH
- buňky Hep G2 MeSH
- chelátory chemie farmakologie MeSH
- erbB receptory metabolismus MeSH
- humanizované monoklonální protilátky chemie farmakologie MeSH
- lidé MeSH
- lutecium chemie MeSH
- monoklonální protilátky chemie farmakologie MeSH
- radiofarmaka chemie farmakologie MeSH
- radionuklidy chemie MeSH
- vazba proteinů účinky léků MeSH
- Check Tag
- lidé MeSH
- Publikační typ
- časopisecké články MeSH
- práce podpořená grantem MeSH
Alemtuzumab je monoklonální protilátka proti molekule CD52 přítomné na imunitních buňkách, převážně lymfocytech. V roce 2001 byl alemtuzumab zaregistrován pro použití u chronické B-lymfocytární leukemie, nově byla tato látka úspěšně zkoušena u relabující-remitující roztroušené sklerózy (RS), a to proti standardní léčbě první linie (interferon beta-1a s.c.) u pacientů dosud neléčených i u pacientů, kteří dostatečně neodpovídají na standardní léčbu. Alemtuzumab má mohutný protizánětlivý účinek, snižuje počty relapsů, zpomaluje progresi onemocnění, snižuje počty nových a zvětšujících se T2 hyperintenzních lézí, počty gadolinium vychytávajících lézí při zobrazení magnetickou rezonancí a zpomaluje nárůst mozkové atrofie. Nežádoucí účinky zahrnují infuzní reakce, lehce zvýšené množství běžných infekcí a možnost vzniku dalších autoimunit (tyreopatie, trombocytopenie, nefropatie). Pro bezpečnost pacienta je proto zaveden monitorovací program na 4 roky po posledním podání alemtuzumabu. Výhodou alemtuzumabu je dlouhodobý účinek vznikající přenastavením imunitního systému – podává se dvakrát v ročních cyklech a pak pouze při obnovené aktivitě choroby, u řady pacientů vede k několikaleté remisi onemocnění RS.
Alemtuzumab is a monoclonal antibody against the CD52 molecule present in immune cells, predominontly lymphocytes. It was registered in 2001 for the treatment of chronic B-cell leukaemia and recently was successfully tested in relapsing-remitting multiple sclerosis (MS) versus standard first line treatment interferon beta-1a s.c.) in both treatment naive and treatment experienced MS pat:ients. Alemtuzumab has a strong antiinflammatory effect, decreases the number of relapses, slows down disability progression, decreases the number of new and enlarging T2 hyperintense lesions, the number of gadolinium enhancing lesions shown by magnetic resonance imaging and decreases the rote of brain atrophy. Adverse effects include infusion-related reactions, a slightly elevated number of infections and the possibility of inducing secondary autoimmunity (thyreopathy, trombocytopenia, nephropathy). For patient's safety, a comprehensive monitoring program has been introduced which is planned for 4 years after the last alemtuzumab administration. The advantage raised by alemtuzumab is the long-term effect due to the resetting of the immune system. Alemtuzumab is administered in two yearly courses, and thereafter only if the new disease activity occurs. In many patients, it results in long-term remission of MS.
- MeSH
- adherence pacienta MeSH
- bezpečnost MeSH
- CD antigeny imunologie účinky léků MeSH
- dospělí MeSH
- humanizované monoklonální protilátky * aplikace a dávkování farmakokinetika chemie škodlivé účinky terapeutické užití MeSH
- indukce remise MeSH
- interferon beta aplikace a dávkování terapeutické užití MeSH
- klinické zkoušky, fáze II jako téma MeSH
- klinické zkoušky, fáze III jako téma MeSH
- lidé středního věku MeSH
- lidé MeSH
- lymfocytární deplece MeSH
- mladiství MeSH
- mladý dospělý MeSH
- nemoci štítné žlázy chemicky indukované MeSH
- počet leukocytů MeSH
- randomizované kontrolované studie jako téma MeSH
- roztroušená skleróza farmakoterapie imunologie MeSH
- těhotenství MeSH
- trombocytopenie imunologie MeSH
- Check Tag
- dospělí MeSH
- lidé středního věku MeSH
- lidé MeSH
- mladiství MeSH
- mladý dospělý MeSH
- mužské pohlaví MeSH
- těhotenství MeSH
- ženské pohlaví MeSH
- Publikační typ
- práce podpořená grantem MeSH
BACKGROUND: Radiolabelled monoclonal antibodies with affinity towards tumour-associated antigens may enhance the efficacy of cancer treatment with targeted radiotherapy. The humanized antibody nimotuzumab represents a promising vector to deliver radioactivity to tumours overexpressing epidermal growth factor receptor type 1 (ErbB1). We analysed the effect of radiolabelling nimotuzumab on its uptake in cancer cells and its biodistribution profile in preclinical experiments. METHODS: Nimotuzumab was labelled with (131) I by oxidative iodination and with (177) Lu using nimotuzumab conjugates with two different chelators (DTPA and DOTA) and two different spacers (p-SCN-Bn and NHS). For the receptor studies, two cell lines (HaCaT and A431) were used. Biodistribution studies were performed in male Wistar rats. RESULTS: The choice of radiolabel and the manner of its attachment to nimotuzumab had little effect on the internalization of the antibody into ErbB1-expressing cell lines. However, the type of radiolabel, the way in which it was attached to nimotuzumab and the radiolabelling procedure, significantly affected the blood clearance, liver uptake and liver persistence of radiolabelled nimotuzumab. (131) I-nimotuzumab had the longest elimination half-life and the lowest radioactivity uptake in the liver. (177) Lu-labelled nimotuzumab exhibited a shorter elimination half-life, high radioactivity and long-term retention in the liver.
- MeSH
- humanizované monoklonální protilátky chemie farmakokinetika farmakologie MeSH
- izotopové značení MeSH
- krysa rodu rattus MeSH
- lidé MeSH
- lutecium chemie farmakokinetika MeSH
- nádorové buněčné linie MeSH
- preklinické hodnocení léčiv MeSH
- radiofarmaka chemická syntéza farmakokinetika farmakologie MeSH
- radioizotopy jodu chemie farmakokinetika MeSH
- tkáňová distribuce MeSH
- zvířata MeSH
- Check Tag
- krysa rodu rattus MeSH
- lidé MeSH
- zvířata MeSH
- Publikační typ
- časopisecké články MeSH
- práce podpořená grantem MeSH
