Современные Достижения Медицинской Иммунологии Реферат

Современные Достижения Медицинской Иммунологии Реферат



>>> ПОДРОБНЕЕ ЖМИТЕ ЗДЕСЬ <<<






























Современные Достижения Медицинской Иммунологии Реферат












Вход



Помощь


Заказать работу





Лекция1.ppt
— 564.50 Кб ( Скачать файл )

© 2009 — 2020 Turboreferat — тысячи рефератов, курсовых и дипломных работ


Предметы
Поиск
Помощь


Автор работы: Пользователь скрыл имя, 26 Апреля 2013 в 20:54, творческая работа
При введении в организм животных и человека чужеродных макромолекулярных веществ — белков или полисахаридов (антигенов) в крови появляются защитные белки - антитела, для которых характерна необыкновенная, уникальная специфичность. Каждое антитело узнает только свой антиген, -точнее, одну его детерминантную группу. Детерминантная группа состоит из нескольких аминокислот (обычно из 6—8), образующих пространственную структуру, характерную для данного белка.
Современная иммунология, ее достижения и перспективы
При введении в организм животн ых и человека чужеродных макро молекулярных веществ — белков  или полисахаридов (антигенов) в крови появляются  защитные белки - антитела, для которых характерна необыкн овенная, уникальная специфичность. Каждое антитело узнает только  свой антиген, -точнее, одну его детерминантную группу . Детерминантная группа состоит  из нескольких аминокислот (обычно из 6—8), образующих пространственную  структуру, характерную для данного белка.
В одном белке, состоящем из нескольких сот ам инокислот имеется несколько (5-15) разных детерминант, поэтому к одному белку образуе тся целое семейство различных  по своей специфичности антител . Даже к одной детерминанте обра зуется целый спектр антител, отличающихся по структуре, степени  специфичности и прочности связ ывания с ней. То же относится и к полисахари дным антигенам, детерминантные группы которых  образуются 3—6 остатками моносахаридов.
Таким образом, при введении антигена возникае т большое семейство антител, направленных к разным его дете рминантам и различающихся так  же внутри группы антител, направленных к одной и  той же детерминанте. В крови иммунизированных живот ных появляется богатый и уника льный по составу спектр антите л, который и обеспечивает абсолют ную специфичность в распознава нии данного антигена.
Антитела давно и широко исполь зуются для нейтрализации бакте риальных токсинов (дифтерийного, столбнячного), змеиных ядов (кобры, гадюк) вирусов, попавших в кровь (особенно эффективно вируса ко ри), и для идентификации индивидуал ьных белков (и других антигенов), находящихся в  клетке или сложнейших тканевых  экстрактах.  Однако иногда требуются не мно гокомпонентные смеси антител, возникающие в крови в ответ на  введение антигена, а отдельные, элементарные составляющие этой  смеси, направленные лишь к одной дете рминанте антигена и имеющие од ни и те же характеристики. Такие антитела бывают нужны ка к для изучения их собственной  природы, так и для практического исполь зования, например для ставки в опухоли  токсических веществ.
Очевидно, что путем иммунизации, то есть вве­дением животному и ндивидуального антигена или то лько одной его детерминантной  группы, это сде­лать, как правило, невозможно. Почему? Дело в том, что в организме в процессе соз ревания антителообразующих кле ток (АОК) образуется большое количество  — миллионы генетически однород ных семейств клеток — клонов, каждый из которых спе­ циализируется на синтезе тольк о одного варианта антител, и в этом причина большого разн ообразия антител, индуцируемых даже одним антиге ном. Та­ких клонов много больше, чем требуется антител для расп ознавания любого, случайно взятого анти­гена. Антиген, попадая в организм, стимулирует размножение тех кл онов, которые продуцируют ан­титела  к его детерминантам.
Казалось бы, выход прост: надо вырастить от­дельные клон ы антителообразующих клеток в  про­бирке - в культуре тканей - и они будут продуциро­вать мон оклональные антитела, то есть антитела одной строго  определенной специфичности, про­дукт одного клона. Но и это оказалось невозмож­ ным: нормальные клетки смертны, вскоре после высаживания в кул ьтуру они погибают. Дело не до­ходит до образовани я клонов АОК. Добавление в культуру факторов  роста несколько продлевает их  жизнь, но тоже не решает проблемы.
Путь решения проблемы неожидан но указали злокачественные опу холи. Уже давно известны опухоли у ч еловека — плазмоцитомы, вырабатывающие и секретирующие  в кровь иммуноглобулины, по структуре своей неотличимые  от антител. Причем каждое такое "антитело" слегка отличалось от дру­гого, вырабатываемого другой плазмоц итомой. Об­разовывалась как бы коллекц ия случайных антител к неизвес тным антигенам. Когда накопились сотни таких "антител" и они были испытаны с сотнями  наугад взятых антигенов, оказалось, что в этой кол­лекции обнаружи лись специфически реагирующие  пары "антиген—антитело".
Почему именно опухоли указали  на возмож­ность получения моно клональных антител? Есть несколько причин, и все они коренятся в самой пр ироде опухолевой клетки. Она всегда или почти всегда со храняет свойства и функции кле тки, из ко­торой произошла. Плазмоцитома происходит из "юных" плазматических клеток, то есть как раз из тех клеток, которые синтезируют антитела. Это свойство сохраняется в опу холях, возникших из со­ответствующих  клеток. Очень важной особенностю опухо лей является их возникновение  из одной генетически измененно й (мутантной) клетки. По­этому опухоль возникает и р азвивается как клон, в нашем случае как клон иммуно глобулинобразующих клеток. Причем они образуют строго одн ород­ный по всем свойствам мон оклональный иммуноглобулин.
Нормальные плазматические клет ки (или их предшественники - лимфоциты) смертны, их срок жизни - несколько дней. Опухоль, и в этом ее принципиальное отл ичие от нормальных предше­ ственников, бессмертна.
Ее можно культивировать в проб ирке или пересаживать от одног о животного другому неограниче нное число раз и в течение нео ­граниченного времени. В отличие от нормальной ткани  опухоль автономна, организм "хозяина" не­способен (за очень редкими исключениями ) оста­новить неограниченный рос т злокачественного опухолевого  клона.
Плазмоцитомы возникают не толь ко спонтан­но, то есть непредсказуемо, как бы случайно, но их можно довольно легко инд уцировать у мышей и крыс и пол учить, таким образом, бессмертный, не­ограниченно растущий, перевиваемый клон клеток, продуцирующих иммуноглобулины, иногда обла­дающие специфичнос тью антител, причем антител моноклональных. Вполне естественно было желани е иммунологов научиться получа ть плазмоцитомы, продуцирующие антитела заданно й специфичности. Для этого мышей вначале интенс ивно иммунизиро­вали, а затем индуцировали у них пла змоцитомы, чтобы получить опухоли и из те х клонов, которые производили антитела к  антигенам, использован­ным для иммунизаци и, но это практически не уда­ валось. Слишком редки были совпадения. Тогда попробовали индуцировать  опухоли антителообра­зующих к леток опухолеродными вирусами. Резуль­таты были лучше, однако создать простой и униве р­сальный метод получения моно клональных антител на этом пут и также не оказалось возможным .
Успех пришел, как всегда, неожиданно, как по­бочный продукт исследов ания, имевшего иные цели. В начале 70-х годов молодой немецкий им муно­лог Георг Кёлер, получивший стипендию для работ ы в знаменитом Базельском инст итуте имму­нологии, заинтересовался вопросом о ген етической изменчивости антител . В то время можно было ожидать, что антитела мутируют (генетически изме­няются) с большей частотой, чем другие белки. Для исследования надо было изо лировать клон АОК, продуцирующий антитела определ енной специ­фичности, получить из него стабильную кл еточную линию, поддерживаемую в пробирке (в культуре), и проследить, с какой частотой появятся там  генети­чески измененные вариан ты. Для реализации про­екта Кёлер  поехал в Англию, в лабораторию Цезаря Мильштейн а, изучавшего клоны плазмоиитом, и они вместе разработали ориги нальный подход к этой проблеме : решили получить гибрид нормаль ­ной АОК и опухолевой клетки. В случае успеха та­кой гибрид  унаследовал бы от нормальной к летки способность к синтезу ан тител, а от опухолевой — бессмертие и  способность к неограниченному  и бесконтрольному росту. Это им удалось осуществить?
Методы гибридизации соматическ их (то есть не половых) клеток к тому времени были хор ошо изве­стны и широко применя лись для разных целей. Для этого использовали вирус, способствующий слия­нию клеток . Разнородные клетки, у которых сли­лись оболочки, образовывали двуядерные гибрид ы, которые сохраняли способность  к клеточным деле­ниям. В процессе клеточного деления  хромосомы обоих ядер перемешив ались и образовывали общее ядр о. Таким образом, возникал истинный гибрид, потомок двух соматических клет ок, или гибридома. Гибридому можно получить и меж ду нормальной АОК и опухолевой , плазмоцитомной клеткой. Плазмоцитома была взята потому , что она больше всего соответст вовала АОК по типу дифференцир овки. Весь ее синтетический аппарат  был настроен на синтез иммуног лобулинов. Проблема заключа­лась в том, как отделить заданную гибридом у от присутствующих в системе  отдельных неслившихся клеток и  от гибридов иного состава или  иной спе­цифичности, чем требуемые.
Для достижения этой цели автор ы разработали специальную схем у, использующую отбор клеток в се лектирующей среде. Прежде всего был получен особы й мутант мышиной плазмоцитомы, рост ко­торого можно было конт ролировать составом питательно й среды. Для получения мутанта использо ва­ли особенности синтеза нукл еиновых кислот (ДНК и РНК), имеющихся во всех клетках и не обходимых для их существования . Известно, что имеются два пути синтеза п редшественников нуклеиновых ки с­лот: основной и резервный. Основной — это путь новообразо вания нуклеотидов, звеньев, входящих в состав нуклеиновых  кислот. Этот путь включает не­сколько  этапов и блокируется противооп ухолевым препаратом аминоптери ном (А). Однако клетки не гибнут от это го препарата, поскольку обладают ре­зервным  путем — способностью синтезиро вать нук-леотиды и нуклеиновые  кислоты, реутилизируя продукты распада  ранее синтезированных нуклеи­ новых кислот: гипоксантина (Г) и тимидина (Т). Добавление Г и Т в питательную  среду, содержащую А, снимает токсический эффект пос леднего.
Для селекции гибридом надо был о получить  мутант плазмоцитомы, не способный пользоваться резе рвным путем и, следовательно, погибающий в среде, содержащей Г, Т и А (ГАТ-среда). Такой  мутант получили путем добавлен ия в среду токсических  аналогов Г и Т. Все клетки, способные усваивать Г и Т, включали их токсичные аналоги  и погибали. Выживали лишь те редкие мутант ы, которые неспособны усваивать Г  и Т, то есть были лишены  резервного пути. Из потомства этих клеток допол нительно отбирали еще и такие  мутанты, которые утратили способность к  синтезу собственных иммуногло булинов. Теперь все было готово для  получения гибридом, то есть гибридов нормальных пл азмоцитомных клеток (рис. 1).
Мышей интенсивно иммунизировал и определенным материалом — бе лком, бактериальной или клеткой живо тного происхождения. Когда в их крови появлялись ан титела, у них брали селе­зенку и лимфа тические узлы (места скопления АОК), и из них готовили взвесь клето к.
 
К ней до­бавляли в избытке кле тки мутантной плазмоцитомы и п олиэтиленгликоль (ПЭГ). После короткой инкубации, требующейся для слияния клеток , их отмывали от ПЭГа и помещали  в среду, содержащую Г, Т и А (ГАТ-среда). Теперь в системе находились ги бриды АОК и АОК, АОК и плазмоцитомы, а также оставшиеся свободными  АОК и клетки плазмоцито­мы. Из них нужно было отобрать тол ько гибриды АОК и плазмоцитомы . После недолгого (несколько дней) культивирования одиночные АОК, а также гибриды АОК и АОК поги бали, так как нормальные клетки смер тны и быстро погибают в культу ре. Плазмоцитомные клетки и их гиб риды также поги­бали, так как А блокировал основной  путь синтеза предшественников  нуклеиновых кислот, а Г и Т их не спасали. Выживали, следовательно, только гибри­ды АОК и плазмати ческих клеток, так как бессмер­тие они унасле довали от плазмоцитомы, а резервный путь - от нормальной клетки. Такие гибриды, гибридомы, сохраняли способность синтезир овать и секретировать антитела .
Следующий этап после получения  гибридом — клонирование и отб ор нужных клонов. Выжившие в ГАТ клетки рассевал и в специальные пластиковые пл аншеты, содержащие обычно 96 лунок емкостью примерно по 0,2 см3. В каждую лунку помещали в сред нем по 10 гибридомных клеток, которые куль­тивировали в прис утствии "кормящих" клеток, не имеющих отношения к гибридо мам, но способст­вующих их росту. После нескольких дней культиви ­рования содержимое каждой лун ки проверяли на присутствие ан тител нужной специфичности. Для этого использовали микроме тоды выявления анти­тел к соот ветствующему антигену. Клетки из лунок, содержащих нужные антитела, клонировали, то есть повторно рассевали по  таким же лункам, но из расчета 1 клетка на лунку, вновь культивировали и проверя ли на присутствие нужных антит ел. Проце­дуру повторяли 1-2 раза. Таким образом, отбирали клоны, продуцирующие антитела только  одной нуж­ной специфичности, то есть моноклональные анти­ тела. Полученные клоны можно замороз ить при -70°С и хранить до того, пока они не потребуются. Их можно культивировать и нака пливать антитела в культуральн ой среде, а можно привить мышам (так как гибридомы - это опухолевые клетки), где они будут расти и накаплив ать колоссальные количест­ва м оноклональных антител. От одной мышки мож­но получить  антител не меньше, чем от кролика. Эти антитела не содержат посто ронних антител и настолько одн ородны физико-химически, что могут рассматриваться как  чистые химические реактивы.
Рис. 2. Иммунофлуоресцентное окрашиван ие клетки соединительной ткани (фибробласта) моноклональным антителом к туб улину - белку мик­ротрубочек, образующих скелет клетки.
Области применения моноклональ ных антител:
идентификация субпопуляций лим фоцитов человека
 установление функций молекул клеточной поверхности
  определение группы крови - диагностика опухолей

Современная иммунология , ее достижения и перспективы
Реферат по микробиологии и иммунологии
Достижения современных микробиологии и иммунологии
Реферат : Иммунология как наука
Достижения современных микробиологии и иммунологии
Сочинение Описание На Тему Мой Лучший Друг
Гост Оформление Списка Литературы 2021 Для Диссертации
Сочинение Рассмотрите Картину И Тихого
Реферат На Тему Формирование Навыка
Виктор Астафьев Собрание Сочинений Купить

Report Page