Wyleczyć nieuleczalne: jak sprytne przeciwciała rewolucjonizują medycynę

Wyobraź sobie armię maleńkich agentów specjalnych, którzy bezbłędnie namierzają i eliminują wrogów w Twoim organizmie. Brzmi jak science fiction? A jednak natura i nauka stworzyły coś równie niezwykłego – przeciwciała monoklonalne, które rewolucjonizują współczesną medycynę, pomagając pokonać choroby dotąd uznawane za nieuleczalne. Właśnie minęło dokładnie 40 lat od przyznania nagrody Nobla za zrewolucjonizowanie ich wytwarzania!

Artykuł powstał w ramach płatnej współpracy z firmą Polpharma Biologics

*Przeciwciała monoklonalne atakujące koronawirusa*

Mądre, sprytne, wyspecjalizowane… Przeciwciała monoklonalne to białka będące maleńkimi “wehikułami” zaprogramowanymi tak, aby dotrzeć do konkretnego celu. Swój cel w organizmie osiągają dzięki temu, że potrafią rozpoznawać specyficzne cząsteczki – antygeny – znajdujące się np. na powierzchni komórek nowotworowych lub wirusów. Kiedy już je namierzą, przyczepiają się do nich i inicjują proces zniszczenia – naśladują to, co robią w organizmie naturalne przeciwciała. Właśnie dlatego, że rozpoznają tylko konkretne antygeny, nazywane są przeciwciałami monoklonalnymi (od “mono” – pojedynczy). Wytwarza się je w laboratorium przy pomocy wyspecjalizowanych komórek.

Ich wyjątkowe zdolności polegają na tym, że można je “napuszczać” na te komórki, które dla naturalnych przeciwciał pozostają “niewidzialne”, gdyż są przez nie postrzegane jak część organizmu. W ten sposób przeciwciała monoklonalne pomagają leczyć choroby, które do niedawna pozostawały poza zasięgiem skutecznych terapii, w tym chłoniaki, reumatoidalne zapalenie stawów, łuszczycę, stwardnienie rozsiane czy chorobę Leśniowskiego-Crohna. Od czasu pojawienia się pomogły poprawić efektywność leczenia ponad 50 głównych chorób!

Jak to działa?

Przyjrzyjmy się więc temu, w jaki sposób działają przeciwciała monoklonalne. Te białkowe cząsteczki składają się z czterech łańcuchów peptydowych. Kształtem przypominają literę „Y”, na której dwóch górnych końcach znajdują się tzw. paratopy – fragmenty wiążące poszukiwane szkodliwe dla organizmu antygeny. Te fragmenty są jak wyspecjalizowane chwytaki robota, przystosowane do “złapania” jednego typu antygenu.

Przeciwciała monoklonalne wprowadza się do organizmu dożylnie lub podskórnie, dzięki czemu dostają się do układu naczyniowego organizmu – krwionośnego lub limfatycznego. Kiedy już się tam znajdą, przemieszczają się i odnajdują konkretne komórki, do których przyczepiają się swoimi “chwytakami”. W ten sposób inicjują różne reakcje obronne układu odpornościowego, które pomagają zniszczyć szkodliwą lub zainfekowaną komórkę albo hamują jej wzrost.

Przeciwciało monoklonalne może:

Wysłać do wnętrza zidentyfikowanej obcej komórki sygnał uruchamiający apoptozę, czyli samobójczą śmierć komórki;
Aktywować substancje niszczące błonę komórkową obcej komórki;
Przyciągnąć do niej komórki układu odpornościowego, które ją niszczą;
Zablokować wzrost niepożądanej komórki;
Zablokować wzrost naczyń krwionośnych wokół niepożądanej komórki, co prowadzi do jej “zagłodzenia”.

Ale na tym się nie kończą wspaniałe możliwości przeciwciała monoklonalnego. Jeśli do jego cząsteczki naukowcy przyczepią np. lek cytostatyczny, czyli silny lek przeciwnowotworowy stosowany w chemioterapii, to leczenie nowotworu staje się jeszcze skuteczniejsze. I tu ważna uwaga: w ten sposób można podawać również leki, które same w sobie byłyby zbyt toksyczne do stosowania ogólnoustrojowego, bo niszczą także zdrowe tkanki. Dostarczenie takich leków wyłącznie do komórek rakowych znacząco zmniejsza ryzyko ich stosowania, co sprawia, że terapia przeciwciałami monoklonalnymi ma lepszą tolerancję i daje mniej działań niepożądanych niż chemioterapia. Win-win.

Polski pionier

*Hilary Koprowski. Źrodło:* *https://wellcomeimages.org/* *(CC BY 4.0)*

Nie przypadkiem piszę tu o nowotworach, bo to one jako pierwsze znalazły się na celowniku naukowców chcących wykorzystać przeciwciała monoklonalne w terapii chorób. Pionierem w tej dziedzinie był Hilary Koprowski, mieszkający w Stanach Zjednoczonych polski wirusolog i immunolog, który znany był głównie z wynalezienia pierwszej skutecznej doustnej szczepionki przeciwko wirusowi polio.

Koprowski z uwagą śledził dokonania Georgesa Köhlera i Césara Milsteina, którzy w 1975 roku opracowali nowatorską metodę wytwarzania na dużą skalę linii komórkowych zdolnych do produkcji przeciwciał monoklonalnych. Ich metoda zrewolucjonizowała badania biomedyczne, diagnostykę oraz terapie wielu chorób. Za to odkrycie Köhler i Milstein zostali nagrodzeni Noblem w 1984 roku.

Pod koniec lat 70. Koprowski i jego współpracownicy stali się jednymi z pierwszych naukowców, którzy wykorzystali tę metodę do stworzenia przeciwciał monoklonalnych „wycelowanych” w wirusy i nowotwory. Pierwszymi przeciwciałami, które opracowali, były te skierowane przeciwko antygenom raka jelita grubego i trzustki.

Co wyleczą przeciwciała monoklonalne?

Badania nad zastosowaniem przeciwciał monoklonalnych szybko się rozwinęły, a wśród chorób leczonych za ich pomocą znalazły się tak problematyczne jak reumatoidalne zapalenie stawów, osteoporoza, tężec, łuszczyca i łuszczycowe zapalenie stawów, stwardnienie rozsiane czy choroby zapalne jelit, takie jak choroba Leśniewskiego-Crohna.

W niektórych przypadkach przeciwciała monoklonalne były używane do neutralizowania burzy cytokinowej w stanach zapalnych, szczególnie w kontekście COVID-19. Naukowcy opracowali też przeciwciało monoklonalne mogące zapobiegać malarii, ale pozostaje ono na etapie badań klinicznych. Warto też wspomnieć, że przeciwciał monoklonalnych używa się również do zapobiegania odrzutom po przeszczepie narządów.

Cztery przeciwciała

Wytwarzanie leków biopodobnych (czyli leków biologicznych będących bardzo podobnymi odpowiednikami leku biologicznego innowacyjnego wcześniej zarejestrowanego), jakimi są przeciwciała monoklonalne, jest drogim i skomplikowanym procesem, który wymaga użycia zaawansowanych technologii i przestrzegania rygorystycznych wytycznych wprowadzonych przez agencje odpowiedzialne za rejestrację leków (EMA, FDA). Z tych przyczyn potęgami w ich produkcji są najbogatsze kraje świata, w tym Stany Zjednoczone, Szwajcaria, Chiny i Niemcy.

Ale i w Polsce możemy się pochwalić opracowaniem kilku leków biopodobnych. Liderem w tej dziedzinie jest Polpharma Biologics, która wytwarza trzy przeciwciała monoklonalne (pierwsze dwa trafiły do sprzedaży, trzecie jest w fazie badań klinicznych):

natalizumab stosowany w leczeniu nawracających form stwardnienia rozsianego (MS) oraz choroby Leśniowskiego-Crohna;
ranibizumab stosowany w terapii chorób siatkówki, takich jak wysiękowa postać zwyrodnienia plamki związanego z wiekiem (AMD) czy cukrzycowy obrzęk plamki;
wedolizumab ma być stosowany w leczeniu chorób zapalnych jelit, takich jak wrzodziejące zapalenie jelita grubego i choroba Leśniowskiego-Crohna.

Jeszcze jedno przeciwciało monoklonalne opracowane w Polsce przechodzi właśnie testy kliniczne. Jest to produkt firmy JJP Biologics, noszący nazwę JJP-1212. Ma on znaleźć zastosowanie w leczeniu chorób autoimmunologicznych i zwłóknieniowych zależnych od immunoglobuliny A (IgA), takich jak poważna, przewlekła choroba skóry o nazwie linijna IgA dermatoza pęcherzowa (LABD).

Dzięki postępowi w badaniach nad przeciwciałami monoklonalnymi pokonanie wielu chorób, które wcześniej wydawały się nieuleczalne, staje się coraz bardziej realne, skuteczne i bezpieczne. Te małe białka nie tylko zmieniają sposób, w jaki podchodzimy do terapii nowotworów, ale też otwierają nowe możliwości walki z chorobami autoimmunologicznymi czy zakaźnymi. Rozwój tego typu leków już nabrał rozpędu, a przyspieszy go jeszcze bardziej użycie narzędzi opartych na sztucznej inteligencji (AI). Sądzę, że w najbliższych latach czeka nas prawdziwy boom w tej dziedzinie!