Introduzione: gli anticorpi monoclonali

Documenti analoghi
Immunologia e Immunologia Diagnostica MATURAZIONE DEI LINFOCITI

IMMUNITA. L obiettivo finale è quello di proteggere l organismo da agenti infettivi e/o antigeni estranei

RICONOSCIMENTO DELL ANTIGENE: IMMUNOGLUBULINE TCR COMPLESSO MAGGIORE DI ISTOCOMPATIBILITA PROCESSAZIONE E PRESENTAZIONE DELL ANTIGENE

La nuova biologia.blu

IMMUNITA RIMOZIONE DELL AGENTE INFETTIVO. Riconoscimento da parte di effettori preformati non

EMATOPOIESI. Cellula staminale Progenitore. linfoide. Progenitore. mieloide. Cellula staminale pluripotente. Timo. Cellula NK. Linfocita B Linfocita T

Corso di Laurea in Farmacia Insegnamento di BIOCHIMICA. Angela Chambery Lezione 11

Le immunoglobuline: struttura e funzioni

Immunologia: Testi consigliati

Immunità tumorale Farmaci antitumorali. Anno accademico 2016/2017 I anno, II trimestre Laurea Magistrale LM-67

Tipi di immunità acquisita.

Immunologia e Immunologia Diagnostica ATTIVAZIONE CELLULE B E IMMUNITÀ UMORALE

Il SISTEMA IMMUNITARIO

Anticorpi. Anticorpi = Immunoglobuline = Ig. La loro struttura: catene pesanti e leggere. L interazione tra anticorpo e antigene

Riarrangiamento genico

Università di Roma Tor Vergata - Corso di Laurea in Scienze Biologiche - Immunologia Molecolare - dott. Claudio PIOLI - a.a.

Immunità umorale = immunità mediata dagli anticorpi

Regione cerniera monomero regione cerniera

TCR e maturazione linfociti T

STRUTTURA E FUNZIONE DELLE PROTEINE

UNIVERSITÀ - OSPEDALE di PADOVA MEDICINA NUCLEARE 1. Medicina Nucleare in Vitro o metodiche radionuclidiche non imaging.

Vaccini e memoria immunologica

Le macromolecole dei tessuti - 1

Costituenti chimici della materia vivente

IMMUNOISTOCHIMICA branca dell istochimica in cui si ottiene la localizzazione di sostanze nelle cellule e nei tessuti con l impiego di reazioni tra

Elementi di immunologia

Gli Ac sono il 20% delle proteine sieriche; oggi sono chiamati immunoglobuline: Ig Le Ig sono nel plasma, nel muco, nei secreti ghiandolari e negli

Argomento della lezione

Sviluppo di un nuovo anticorpo monoclonale diretto verso l antigene mesotelina per applicazioni nella terapia e nella diagnosi oncologica

I leucociti o globuli bianchi sono cellule coinvolte nella risposta immunitaria. Grazie al loro intervento il corpo umano si difende dagli attacchi

Il TCR è un eterodimero costituito da due catene polipeptidiche chiamate catena α ecatenaβ legate insieme da un ponte disolfuro. Entrambe le catene

1-4. FASI DELLE RISPOSTE IMMUNITARIE SPECIFICHE

La parte Fc delle Ig regola la vita media delle Ig, e quindi la quantità di Ig presenti in circolo e nei tessuti.

I linfociti B derivano da cellule progenitrici midollari. In seguito alla secrezione di numerose citochine prodotte dalle cellule dello stroma

Funzioni delle proteine del sangue:

Immunità umorale = immunità mediata dagli anticorpi ADCC

ANTICORPI. Il termine anticorpo si riferisce alla proprietà di riconoscere in maniera specifica i corpi estranei (antigeni).

Immunologia dei Trapianti

INTRODUZIONE ALLE REAZIONI FLOGISTICHE

Ricevimento Studenti: Lunedì previa prenotazione. Cenci lab

LE PROTEINE SINTESI PROTEICA. funzione delle proteine nel nostro organismo

Composti organici. I composti organici. Atomi e molecole di carbonio. Atomi e molecole di carbonio. Gruppi funzionali. Isomeri

AMMINOACIDI E PROTEINE

CROCE ROSSA ITALIANA COMITATO PROVINCIALE DI ROMA. Sistema linfatico. CROCE ROSSA ITALIANA - a cura del Capo Monitore V.d.S.

sono le unità monomeriche che costituiscono le proteine hanno tutti una struttura comune

Legami chimici. Covalente. Legami deboli

Farmaco: molecola in grado di stabilire legami con fattori molecolari endogeni (per esempio, recettori o enzimi) e di indurre modificazioni delle

Sostanza fondamentale amorfa

Classi e sottoclassi di anticorpi

APPROCCIO OMEOPATICO NELLE IMMUNOREAZIONI ATOPICHE DI TIPO I

Il DNA: istruzioni per la vita Bibliografia I colori della Biologia Gatti- Giusti- Anelli Ed. Pearson

Classi e sottoclassi di anticorpi

FARMACODINAMICA. La farmacodinamica studia gli effetti biochimici e il meccanismo d azione dei farmaci.

CORSO INTEGRATO DI IMMUNOLOGIA ED IMMUNOPATOLOGIA. Prof. Roberto Testi Indirizzo

linfociti ISTOLOGIA UNIPG a e b, piccolo e medio linfocito (Giemsa). c, immagine al MES.

L ACQUA E LE SUE PROPRIETÀ

Il sistema degli antigeni grupo-ematici AB0 è stato scoperto da Carlo Landsteiner (vincitore di Premio Nobel) agli inzi del 1900.

LE PROTEINE. SONO Polimeri formati dall unione di AMMINOACIDI (AA) Rende diversi i 20 AA l uno dall altro UN ATOMO DI C AL CENTRO

LINFOCITI B e IMMUNITA UMORALE. I linfociti B riconoscono gli antigeni conformazione naturale (Ag solubili )

Il sistema immunitario

Attivazione linfociti B Interazione linfociti T-B Centro germinativo Maturazione affinità Cambio di classe

IMMUNOLOGIA. L IMMUNOLOGIA studia i meccanismi messi in atto dal sistema immunitario nella protezione dell'organismo.

Funzioni delle proteine

Alcune molecole presenti sulla membrana delle cellule di ciascuno di noi, sono un po differenti tra una persona e l altra. Queste molecole vengono

Un anticorpo è una proteina prodotta dai linfociti B in risposta all ingresso nell organismo di un antigene.

Introduzione. hanno dimostrato che alcuni glicolipidi hanno attività sul sistema. immunitario tanto da poter essere considerati potenziali agenti

La battaglia contro l influenza

individuazione della causa di una patologia Diagnostica di laboratorio

UNIVERSITÀ - OSPEDALE di PADOVA MEDICINA NUCLEARE 1. Medicina Nucleare in Vitro o metodiche radionuclidiche non imaging.

La chimica della vita: i composti organici. CARBOIDRATI LIPIDI PROTEINE ACIDI NUCLEICI (DNA, RNA)

LE BIOMOLECOLE DETTE ANCHE MOLECOLE ORGANICHE; CARBOIDRATI PROTEINE. sono ACIDI NUCLEICI. molecole complesse = POLIMERI. formate dall'unione di

Glossario. Intero quaderno di lavoro. Riferimento. Gli alunni scrivono come titolo i concetti che si riferiscono alle brevi spiegazioni.

Unità 17 Il sistema immunitario

Glicosaminoglicani e proteoglicani

LEUCEMIA LINFATICA CRONICA

Il sistema immunitario

Principi di Biochimica

Funzioni principali. L apparato circolatorio Prof.ssa Silvia Recchia. Funzioni secondarie. Come è fatto...

Struttura e funzione delle membrane biologiche

FISIOPATOLOGIA DEL SISTEMA IMMUNITARIO

METODICHE DI IMMUNOCHIMICA

1 Capitolo 7. Recettori antigenici e molecole accessorie dei linfociti

Università degli Studi di Camerino Laurea Specialistica in Farmacia Scuola di Scienze del Farmaco e dei Prodotti della Salute Facoltà di Farmacia

IL COMPLEMENTO Sistema di numerose proteine plasmatiche, molte con attività proteolitica, capaci di attivarsi a cascata

MACROMOLECOLE. Polimeri (lipidi a parte)

SOLUZIONI DEGLI ESERCIZI

Il sangue è un tessuto connettivo. La caratteristica inusuale del sangue è che la matrice extracellulare è un liquido, per cui i sangue è un tessuto

La risposta immunitaria di tipo umorale

Immunologia (2 CFU) CI Biochimica Clinica e Immunologia (coordinatore: Silvia Biocca) Ivano Condò Florence Malisan

Plasma membrane. Endoplasmic reticulum. Nucleus. Golgi apparatus. Mitochondrion Lysosome. Ribosome

L APPARATO CIRCOLATORIO

Immunochimica: il rapporto antigene-anticorpo

NOZIONI DI IMMUNOLOGIA NECESSARIE PER COMPRENDERE L IMMUNOTOSSICOLOGIA

DOGMA CENTRALE DELLA BIOLOGIA. Secondo il dogma centrale della biologia, il DNA dirige la. sintesi del RNA che a sua volta guida la sintesi delle

1. Manifestano la loro azione negativa solo in età adulta avanzata

SCHEDA DI PRESENTAZIONE

La chimica della pelle

Transcript:

Introduzione: gli anticorpi monoclonali I) Struttura e funzioni degli anticorpi Gli anticorpi - o immunoglobuline - sono delle glicoproteine sieriche prodotti da cellule della serie linfoide; appartengono alla classe delle γ-globuline e sono implicati nella Risposta Immunitaria umorale. Quando un antigene entra nell organismo, stimola il complesso sistema della risposta immunitaria. La risposta umorale rappresenta il primo meccanismo di difesa di tipo aspecifico che viene attivato dall individuo. Questa risposta comprende l attivazione di linfociti B selezionati i quali, a loro volta, secernono anticorpi in grado di interagire con il sito di legame anticorpale dell antigene detto epitopo o determinante antigenico. Il determinante antigenico, nel caso di un antigene proteico è una sequenza aminoacidica esposta dalla molecola antigenica che è in grado di essere riconosciuta in modo specifico dall anticorpo. La maggior parte di antigeni presenti in natura proteine, virus, batteri contengono centinaia, se non migliaia di differenti epitopi. Un tipico epitopo sulla superficie di una proteina comprende da cinque a sette residui amminoacidici. 1

Il legame antigene-anticorpo può ridurre o inattivare l attività biologica dell antigene soprattutto se si tratta di una tossina. La stabilità del legame dipende principalmente dal grado di specificità dell antigene nei confronti dell anticorpo e dalla affinità di legame. La struttura della molecola anticorpale fu identificata da G. Edelman e R.Porter ai quali, per questa scoperta fu conferito il Premio Nobel nel 1972. Una molecola di anticorpo è costituita da un nucleo strutturale simmetrico composto da due catene leggere (L) non glicosilate identiche e due catene pesanti (H) glicosilate, identiche anch esse. Figura 1 Schema anticorpo [9] Tutte queste catene sono tenute insieme sia da legami a idrogeno, che da ponti disolfuro (S-S) esattamente localizzati. In questo modo si può assicurare la stabilità della struttura anticorpale. Sia le catene leggere che quelle pesanti contengono una serie di unità omologhe di circa 110 aminoacidi che si ripiegano l una indipendentemente dall altra formando 2

una struttura globulare detta dominio immunoglobulinico. Un dominio è costituito da due strati di foglietti β planari. La simmetria della struttura immunoglobulinica anticorpale assicura la sua stabilità ed efficienza nella risposta immunitaria umorale. Tutte le molecole di un anticorpo presentano caratteristiche strutturali identiche, ma mostrano un estrema variabilità nelle regioni che legano l antigene. Sia le catene pesanti che quelle leggere, infatti, sono suddivise in una parte variabile (V) ed in una costante (C). Rispettivamente la regione variabile è presente nell estremità N-terminale e quella costante è localizzata nella zona C-terminale. Solamente i domini delle regioni variabili partecipano al riconoscimento del sito di legame con l antigene, È proprio questa variabilità che spiega la capacità delle diverse strutture anticorpali di legarsi ad un numero enorme di antigeni strutturalmente differenti. Ogni individuo possiede da 10 7 a 10 9 specie anticorpali ognuna delle quali è in grado di interagire con una sequenza aminoacidica unica presente nell antigene. che generalmente è composta da cinque a sette residui amminoacidici. Le regioni N-terminali delle catene L e H formano in ciascun anticorpo il sito di riconoscimento dell antigene. Il legame dell antigene da parte dell anticorpo avviene all estremità N delle due catene H e delle due catene L dove sono presenti tre regioni determinanti la complementarietà (CDR) collocate nelle regioni variabili V H e V L. Ciascuna di queste regioni consiste in una sequenza di 10 aminoacidi. Queste sono assemblate l una con l altra in una struttura tridimensionale a formare la regione di legame per il determinante antigenico. Le CDR rappresentano la parte della molecola anticorpale che presenta la massima variabilità. 3

II) Cenni sulla risposta anticorpale. La risposta umorale è la prima difesa dell organismo che si attiva quando in esso vi penetra un agente estraneo riconosciuto come non self. Nella risposta immunitaria umorale è coinvolto il linfocita B il quale matura nel midollo osseo a partire da una cellula staminale in assenza di stimolazione antigenica. Successivamente raggiunge gli organi linfoidi periferici e tra questi la milza, dove interagisce con antigeni presenti nel circolo sanguigno. I linfonodi, a questo punto drenano gli antigeni penetrati attraverso la cute, gli epiteli o le mucose. Un linfocita B che precedentemente non è stato mai coinvolto in una risposta immunitaria detto anche linfocita B vergine viene esposto all antigene il quale interagisce con le IgM ed IgD di membrana. La cellula B viene attivata e matura in plasmacellula che è in grado di secernere anticorpi. La risposta anticorpale convenzionale è detta policlonale per il fatto che le plasmacellule producono diversi tipi di anticorpi in risposta ai differenti determinanti antigenici che caratterizzano un singolo antigene. [35] 4

Figura 2 La risposta anticorpale policlonale Gli anticorpi secreti in vivo in risposta alla immunizzazione con uno o più antigeni sono policlonali, per il fatto che vengono stimolate diverse cellule B che riconoscono regioni o epitopi differenti sull antigene immunogeno. Si ha, pertanto una risposta anticorpale eterogenea. Le applicazioni in vivo degli anticorpi policlonali sono state utilizzate per decine di anni per indurre un immunizzazione passiva contro malattie infettive e altri agenti dannosi, in particolare tossine. Una singola molecola di anticorpo è specifica per un unico tipo di determinante antigenico, ma in un singolo voluminoso antigene posso coesistere molti determinanti diversi e, per questo motivo vengono sintetizzati differenti popolazioni di anticorpi. Ciascun linfocita B di mammifero ha il potere di produrre un singolo clone cellulare che, a sua volta, secerne un unico tipo di anticorpi che sono detti per l appunto monoclonali. Una risposta anticorpale monoclonale, al contrario di quella policlonale può essere indotta solo artificialmente in un organismo; generalmente viene effettuata con scopi sperimentali, in quanto non potrà mai accadere in vivo che la presenza di un antigene stimoli un singolo clone a produrre uno specifico anticorpo monoclonale diretto verso uno dei tanti determinanti antigenici caratterizzanti la molecola antigenica. 5

Figura 3 Selezione degli anticorpi monoclonali a partire da linee policlonali Per ottenere un ampia popolazione di plasmacellule che producano tutte lo stesso anticorpo si deve indurre la moltiplicazione di un linfocita in una coltura pura. 6

Figura 4 La risposta anticorpale in un topo [4] 7

III) Cenni storici I progressi nelle tecniche di coltura cellulare, l ampliamento dei campi di ricerca dell immunologia, le aumentate conoscenze sulle tecniche impiegate per il DNA ricombinante, l uso della cristallografia a raggi X e l impiego di topi transgenici e topi knockout, hanno posto le basi per la progettazione della tecnica di produzione di una quantità illimitata di molecole anticorpali identiche tra loro e specifiche per un certo determinante antigenico. Furono i ricercatori Köhler e Milstein nel 1975 a scoprire per primi questa semplice, ma rivoluzionaria tecnica. [2] Essi dimostrarono che la fusione di cellule linfocitarie di topo immunizzato capaci di produrre anticorpi, con cellule di mieloma murino, consentiva di ottenere una nuova linea cellulare definita come ibridoma, in grado di crescere con la stessa efficienza della linea mielomatosa e, al tempo stesso, di produrre l anticorpo originariamente espresso dal linfocita. L ibridoma si prestava, inoltre, ad essere coltivato su larga scala. Negli anni successivi, numerosi altri ricercatori hanno effettuato innovazioni tendenti a migliorare gli aspetti metodologici che hanno permesso una più precisa e veloce razionalizzazione dell utilizzo di anticorpi e di immuno-reagenti. 8