تولید آنتی بادی مونوکلونال، انتخاب بین محیط کشت (In-Vitro) یا مایع آسیت موش (In-Vivo)

وقتی درباره تولید آنتی‌بادی مونوکلونال صحبت می‌شود، معمولاً تمرکز روی فناوری هیبریدوما، کشت سلولی و کاربردهای درمانی است. اما یکی از مهم‌ترین پرسش‌های صنعت بیوتکنولوژی کمتر مطرح می‌شود: اگر امروزه سیستم‌های پیشرفته کشت سلولی در دسترس هستند، چرا هنوز در برخی آزمایشگاه‌ها از موش برای تولید آنتی‌بادی مونوکلونال استفاده می‌شود؟

گزارش تخصصی National Research Council که برای مؤسسه ملی سلامت آمریکا (NIH) تهیه شده، به همین سؤال پاسخ می‌دهد. نتیجه این گزارش برخلاف تصور رایج است: فناوری‌های کشت سلولی در بیش از ۹۰ درصد موارد قادر به تولید آنتی‌بادی مونوکلونال هستند، اما هنوز شرایطی وجود دارد که استفاده از روش آسیت موش از نظر علمی اجتناب‌ناپذیر است.

نقطه آغاز تولید آنتی‌بادی مونوکلونال

فرآیند تولید با ایمن‌سازی موش آغاز می‌شود. پس از تحریک سیستم ایمنی، سلول‌های B تولیدکننده آنتی‌بادی از طحال استخراج می‌شوند و با سلول‌های میلوما ادغام می‌گردند. نتیجه این ادغام، سلولی به نام هیبریدوما است؛ سلولی که هم توانایی تولید آنتی‌بادی اختصاصی را دارد و هم می‌تواند به طور نامحدود تکثیر شود.

همین ویژگی باعث شد فناوری هیبریدوما انقلابی در زیست‌فناوری ایجاد کند و تولید پایدار آنتی‌بادی‌های اختصاصی را ممکن سازد.

دو مسیر برای تولید آنتی‌بادی

پس از ایجاد هیبریدوما، پژوهشگر دو انتخاب دارد:

تولید در محیط کشت

در این روش سلول‌های هیبریدومای تک کلون که تولید کننده یک آنتی بادی اختصاصی مونوکلونال هستند، داخل فلاسک‌ها، بیوراکتورها یا سیستم‌های غشایی رشد می‌کنند. آنتی‌بادی از محیط کشت جمع‌آوری می‌شود و سپس مراحل تخلیص و تغلیظ انجام می‌گیرد.

تولید در موش

در این روش سلول‌های هیبریدوما به حفره صفاقی موش تزریق می‌شوند. سلول‌ها رشد می‌کنند و مایع آسیت حاوی غلظت بالایی از آنتی‌بادی در شکم حیوان تجمع پیدا می‌کند. سپس این مایع جمع‌آوری شده و فرایند تخلیص انجام می‌شود

چرا کشت سلولی همیشه جایگزین نمی‌شود؟

در گزارش National Research Council که در مؤسسه ملی سلامت آمریکا (NIH) منتشر شده است:

کمیته گزارش می‌کند که بخشی از هیبریدوماها اساساً با شرایط محیط کشت سازگار نمی‌شوند. برخی رده های سلولی در محیط آزمایشگاهی رشد کافی ندارند یا تولید آنتی‌بادی آنها به شدت افت می‌کند. در چنین شرایطی استفاده از موش تنها راه حفظ رده سلولی و تولید آنتی‌بادی است.

علاوه بر این، بعضی آنتی‌بادی‌ها هنگام خالص‌سازی از محیط کشت بخشی از فعالیت بیولوژیک خود را از دست می‌دهند. به عنوان مثال در مطالعاتی مشاهده شده که IgM و IgG3، طی فرآیندهای تغلیظ و خالص‌سازی، دناتوره شده و توانایی اتصال یا فعال‌سازی سیستم کمپلمان را از دست می‌دهند.

تغییرات ساختاری؛ مشکلی کمتر شناخته‌شده

گزارش به نکته مهم دیگر نیز اشاره می‌کند. آنتی‌بادی‌های تولیدشده در محیط کشت ممکن است از نظر الگوی گلیکوزیلاسیون با نمونه‌های تولیدشده در بدن حیوان تفاوت داشته باشند. این تفاوت ظاهراً کوچک می‌تواند روی نیمه‌عمر، اتصال به آنتی‌ژن و عملکرد درمانی آنتی‌بادی اثر بگذارد.

به همین دلیل در برخی پروژه‌های تحقیقاتی، پژوهشگران همچنان ترجیح می‌دهند از سیستم‌های In-vivo استفاده کنند.

آینده تولید Monoclonal antibodies

نویسندگان گزارش نتیجه‌گیری جالبی دارند. آنها پیشنهاد نمی‌کنند که روش آسیت ممنوع شود؛ بلکه معتقدند هر جا امکان‌پذیر باشد باید از کشت سلولی استفاده شود و روش حیوانی فقط در مواردی به کار رود که توجیه علمی مشخصی وجود دارد. همچنین پیش‌بینی می‌کنند با توسعه بیوراکتورها و سیستم‌های غشایی و کشف راه حل های برطرف کردن این مساله، وابستگی به حیوانات به مرور کاهش پیدا کند.

جمع‌بندی

برخلاف تصور رایج، چالش اصلی تولید آنتی‌بادی مونوکلونال فقط افزایش بازده نیست. مسئله اصلی حفظ عملکرد بیولوژیک، پایداری خطوط هیبریدوما و کیفیت نهایی محصول است. به همین دلیل، حتی در عصر بیوراکتورهای پیشرفته نیز روش آسیت موش به طور کامل کنار گذاشته نشده است. گزارش National Research Council نشان می‌دهد که آینده صنعت به سمت حذف تدریجی استفاده از حیوانات حرکت می‌کند، اما هنوز برخی موانع فنی و زیستی مانع از حذف کامل این روش شده‌اند.

منبع:https://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK100199/pdf/Bookshelf_NBK100199.pdf

شرکت دانش بنیان راتین ژن

تولید کننده آنزیم های نوترکیب HyperTherm SynFusion Reverse Transcriptase

Poly (A) Polymerase

برند Technogene