Раковая клетка в мирных целях

Для иммунной биотехнологии, для всех ее методов, о которых мы рассказали, необходимы животные, из крови которых извлекаются определенные белки, иммуноглобулины, антитела. Существуют специальные фермы мелких (кролики, мыши, крысы, морские свинки) и крупных (козы, ослы, лошади) животных. Однако надо помнить, что разные животные (и даже одна и та же особь) вырабатывают антитела против того или иного вещества, отнюдь не полностью тождественные.

Это связано не только с индивидуальными особенностями животных или "поливалентностью" иммунизирующего материала, но и со способностью клеток иммунной системы организма вырабатывать много разных клонов (клон - длинный ряд потомков одной клетки; сколько размножается клеток, столько образуется и клонов). А каждый лимфоидный клон синтезирует свой вариант специфического антитела. В сыворотке иммунизированного животного всегда накапливается продукт работы многих клонов, и антитела в ней образуют "семью" очень похожих, но не тождественных антител.

Иммунные реагенты, полученные разными лабораториями или одной и той же, но в разное время, не совсем тождественны. Поэтому, несмотря на высокую степень специфичности, это не идеальные реагенты. Чтобы добиться их абсолютной специфичности, приходится прибегать к серии сложных технологических приемов по извлечению антител из сывороток. В последние годы иммунология решила эту проблему. Одновременно с этим уменьшилась и потребность иммунной биотехнологии в животных.

В 1975 году английские ученые Пиук Коллер и Цезарь Милстейн разработали методику получения клеточных гибридов - гибридом. Эти гибридомы образуются от слияния лимфоцитов, взятых у иммунизированных животных" с клетками миеломы, извлекаемыми из костного мозга и культивируемыми в питательной среде.

Миелома - это одна из форм рака крови. Миеломные, как и другие злокачественные раковые клетки, обладают способностью безудержно размножаться. Они возникают по еще неизвестным причинам в костном мозге, делятся быстрее всех нормальных клеток, наводняют организм, губят его. Извлеченные из организма и помещенные в питательную среду, они не утрачивают этого злого качества безудержно и бесконечно размножаться. Культура этих клеток "бессмертна", ее можно выращивать тоннами. Но зачем?

А вот лимфоциты, как и другие "благородные" клетки тела, размножаются ровно настолько, насколько нужно организму. Помещенные даже в самую идеальную питательную среду, они быстро отмирают. Возникает биотехнологический парадокс. Клетки, которые не могут вырабатывать в культуре нужные нам антитела, "бессмертны", а те, которые могут, - в питательной среде не живут.

Гибридома - это использование раковой клетки в промышленных целях. Не как убийцы, а как мирного партнера. От лимфоцита гибридома получает способность синтезировать нужные антитела, а от миеломного партнера - выживать в искусственной среде и бесконечно в ней размножаться. Поэтому антитела, синтезируемые гибридомами, могут быть наработаны в неограниченном количестве. Эти антитела идентичны по всем параметрам и взаимодействуют только с одним антигеном.

Таким образом, полученный в пробирке препарат может служить идеальным реагентом на ту или иную органическую субстанцию, идеальным диагностическим или лечебным средством. Набор специфических реагентов, который может быть получен, не ограничен. Это могут быть антитела против белков крови и тканей, против антигенов различных органов, против раковых и нормальных клеток, против вирусов, бактерий, паразитов, против некоторых химических соединений и т. п.

Проблема изучения и практического использования гибридных клеток решалась в последние несколько лет бурно, можно даже сказать - взрывоподобно. К ее разработке в различных странах подключились сотни исследователей. В ближайшем будущем, очевидно, возникнут фирмы или фабрики, которые будут выпускать моноклональные антитела в качестве уникальных реагентов, диагностических и лечебных препаратов.

Конечно, получать лимфоцитарные гибриды - дело непростое. Оно включает в себя несколько ступеней. Накапливают гибридный клон или в пробирке, или в организме животных. При этом на всех этапах накопления образцы клеток необходимо консервировать в жидком азоте, чтобы в любое время можно было вернуться к любому этапу и сохранить на будущее нужные клоны.

С помощью моноклональных антител уже внесен большой вклад в науку. Проанализирована структура и генетика иммуноглобулинов, открыты и исследованы рецепторы лимфоцитов, с помощью которых они распознают "свой" антиген, получены реагенты опухолевой клетки, проведено у животных экспериментальное лечение рака крови, приготовлены моноспецифические антитела против некоторых микроорганизмов и т. д.

Плодотворное сотрудничество генной инженерии с иммунной биотехнологией ярко иллюстрируется известным противовирусным и противоопухолевым препаратом интерфероном. Его получение стало возможным с помощью микроорганизмов, в наследственный аппарат которых введены гены, кодирующие синтез интерферона. Однако выделение препарата из культуральной среды и его очистка оставались еще весьма не простой задачей. Гибридома, синтезирующая антитела против интерферона, позволила решить и эту проблему: недавно с помощью моноклональных антител был получен в экспериментальных количествах интерферон, очищенный от всех примесей.