L'utilisation d'anticorps pour le diagnostic et la thérapie des maladies
Les anticorps sont largement utilisés comme outils de diagnostic dans de nombreux formats différents. Le terme appliqué pour des tests diagnostiques à base d'anticorps est "immunologique". Les immunoessais à base d'anticorps sont des tests de confirmation du diagnostic les plus couramment utilisés et les technologies est la plus forte croissance pour l'analyse des biomolécules.
Immunoessais
Des exemples d'immuno-essai comprennent un titre d'anticorps dirigés contre le virus d'Epstein-Barr ou la maladie de Lyme estimée à partir du sang. En l'absence de ces anticorps, il est présumé que soit la personne ne soit pas infectée, ou l'infection a eu lieu il y a un '' très '' depuis longtemps, et les cellules B générant ces anticorps spécifiques ont naturellement décomposé.
Pour les analyses immunologiques, les niveaux de différentes classes d'immunoglobulines sont mesurées par néphélométrie (ou turbidimétrie) pour caractériser le profil d'anticorps de patient. Le test de Coombs est également utilisé pour le dépistage des anticorps dans la préparation de la transfusion sanguine. Ce test est utilisé pour le dépistage d'anticorps chez les femmes prénatales ainsi. Les analyses immunologiques sont utilisées dans la sclérose en plaques, le psoriasis, et de nombreuses formes de cancer, y compris le lymphome non hodgkinien, le cancer colorectal, le cancer de la tête et du cou et le cancer du sein.
Ensuite, il y a l'utilisation d'anticorps radiomarqués qui peuvent être utilisés dans le diagnostic de maladies. Ces anticorps radiomarqués sont utilisés pour le diagnostic ou la détection de cellules entières, des récepteurs et des enzymes. Il existe également des tests immunitaires enzyme marqués.
Les anticorps monoclonaux
Dans le passé, la plupart des immunoessais ont été basées sur des antisérums polyclonaux tirée de lapins immunisés, qui ont fourni une bonne réponse immunitaire malgré antigènes limitées. Cette situation a changé avec l'apparition des anticorps monoclonaux, comme décrit en 1975 par Köhler et Milstein.
Les anticorps monoclonaux ont révolutionné l'utilisation d'anticorps en thérapie appelée immunothérapies. Les anticorps monoclonaux sont devenus une grande partie de l'immunodiagnostic aussi.
Les progrès récents
Les tendances en matière de diagnostic à base d'anticorps montrent les progrès de la spécificité de l'épreuve, les technologies de détection et de sensibilité. La sensibilité et la spécificité est assurée selon que l'antigène ou de ne pas être quantifiés en compétition avec l'antigène marqué pour un nombre limité de sites de liaison d'anticorps.
L'analyse par cytométrie en flux
Une autre importante nouvelle technologie avec une importance particulière dans le diagnostic est une analyse de cytométrie de flux. Il utilise beaucoup de nouveaux anticorps monoclonaux dirigés contre différentes structures de surface cellulaire et contribue à la cytométrie de flux dans le diagnostic si les cancers du sang. La cytométrie en flux a également été plus récemment utilisés pour la surveillance de la maladie et à l'évaluation de la réponse tumorale au traitement.
Préparations d'anticorps approuvés
En 2011, 35 préparations d'anticorps monoclonaux ont été approuvés par la Food and Drug Administration des États-Unis pour une utilisation chez l'homme. Certains de ces comprennent:
• Muromonab-CD3 (OKT3) et deux anticorps monoclonaux anti-CD3 humanisé. Ils sont utilisés dans la prévention du rejet de greffe aigu d'organe, par exemple, des greffes de rein.
• Omalizumab (Xolair) se lient aux IgE IgE empêchant ainsi de se lier aux mastocytes. Trouve une utilisation dans l'asthme allergique.
• L'infliximab (Remicade®) et l'adalimumab (Humira) - ceux-ci se lient à (TNF-α) et ont été utilisés dans la polyarthrite rhumatoïde
• Daclizumab (Zenapax®) - se lie à l'IL-2 récepteur exposée à la surface de cellules T activées. Utilisé pour prévenir le rejet aigu de greffe rénale et le lymphome à cellules T
• Le rituximab se lie à CD20 et utilisé dans le lymphome non hodgkinien
• Heceptin - utilisé dans le cancer du sein métastatique
Anticorps avant et pendant l'accouchement
Le facteur rhésus, également connu sous le Rhésus D (Rh) antigène est un antigène présent sur les globules rouges. Présence de l'antigène rend une personne Rhésus positif (Rh +) et l'absence fait un rhésus négatif de personne (Rh). Lors de l'accouchement normal, la livraison traumatisme ou de complications pendant la grossesse, le sang d'un foetus peut entrer dans le système de la mère. Dans le cas d'une mère Rh-incompatible et de l'enfant, il peut y avoir une sensibilisation d'une mère Rh à l'antigène Rh sur les cellules de sang de l'enfant Rh +. Cela peut mettre le reste de la grossesse, et toutes les grossesses ultérieures au risque de mort fœtale due à une hémolyse.
Pour le traitement des anticorps spécifiques pour Rho (antigène Rhésus D humain (Rh)) sont utilisées. Les anticorps anti-RhD sont administrés dans le cadre d'un régime de traitement prénatal pour éviter une sensibilisation qui peut se produire quand une mère rhésus négatif a un foetus Rhésus positif.
Les anticorps de l'industrie
Les anticorps sont aussi utilisés dans la prédiction de la structure. Cette information est utilisée pour l'ingénierie des protéines, en modifiant l'affinité de liaison à l'antigène, et l'identification d'un epitope, d'un anticorps donné. Cristallographie aux rayons X est une méthode couramment utilisée pour la détermination de structures d'anticorps. Ceci, cependant, est un processus difficile. Approches informatiques offrent une alternative moins chère et plus rapide à la cristallographie, mais les résultats sont plus équivoque.
Les anticorps sont donc des procédés qui peuvent être utilisés pour prédire les structures de biomolécules. Les serveurs Web en ligne tels que '' Web Modélisation d'anticorps '' (WAM) et '' Prévision d'immunoglobuline Structure '' (PIGS) permet la modélisation informatique des régions variables d'anticorps
Anticorps Structure
Les anticorps sont des protéines avec environ 150 poids moléculaire kDa. Ils ont une structure de base similaire, comprenant de quatre chaînes polypeptidiques réunies par des liaisons disulfure. Ces quatre chaînes polypeptidiques forment une structure moléculaire symétrique. Il y a une charnière au centre entre les chaînes lourdes de permettre la flexibilité de la protéine. il y a:
• Deux chaînes légères - contenant environ 220 acides aminés
• Deux chaînes lourdes - contenant environ 440 acides aminés.
Les chaînes légères et lourdes
Il existe deux types de chaîne légère dans toutes les classes d'immunoglobuline, une chaîne lambda et d'une chaîne kappa. Les deux sont similaires dans la fonction. Chaque type d'immunoglobuline a un type de chaîne lourde différente. Selon les chaînes lourdes, ils sont classés en cinq catégories.
Autres composants d'anticorps
Outre les acides aminés, il ya des molécules de sucre ainsi. Ainsi, les anticorps sont des glycoprotéines, plutôt que les protéines seules. Les immunoglobulines existent en tant que monomères (par exemple, une seule unité Ig) ou comme gradateurs (deux molécules. Par exemple IgA) ou tétramères (quatre molécules par exemple les poissons téléostéens IgM) ou existe que pentamères (cinq molécules, par exemple chez les mammifères IgM)
Des fragments d'Immunoglobuline
Les fragments d'immunoglobuline produite par digestion par des enzymes protéolytiques sont la base d'études de relations structure / fonction.
Fab
Lorsque Ig sont ventilés avec de la papaïne il se casse à la région charnière avant l'inter-chaîne de liaisons disulfures HH; cela se traduit par la formation de deux fragments identiques qui contiennent la chaîne de la lumière et de la VH (chaîne lourde variable) et CH1 (chaîne lourde Constant) domaines de la chaîne lourde. Ces fragments sont alors appelés Fab, car ils contiennent les sites de liaison à l'antigène de l'anticorps. Chaque fragment Fab est monovalent.
Fc
La digestion par la papaïne conduit également à la formation d'un fragment qui contient reste des deux chaînes lourdes, chacune contenant un domaine CH2 et CH3. Ce fragment est facilement cristallisé.
F (ab ') 2
Lorsque digéré par la pepsine, les Ig sont clivés à la chaîne lourde après les liaisons disulfures inter-chaînes HH.Les fragments résultants contiennent les deux sites de liaison d'antigène.Ce fragment a été appelé F (ab ') 2, car il est divalent. Cela peut se lier aux antigènes mais ne conduit pas à des fonctions effectrices.
Domaines de l'immunoglobuline
Le monomère Ig est une "Y" en forme de molécule. Il dispose de quatre chaînes polypeptidiques - deux '' chaînes lourdes «identique» et deux chaînes légères '' «identique». Il existe cinq types de mammifères chaîne lourde Ig désignés par les lettres grecques: α, δ, ε, γ et μ. Ceux-ci forment respectivement IgA, IgD, IgE, IgG et IgM.
L'Ig a un paratope à l'extrémité amino-terminale du monomère de l'anticorps. Cela existe dans les domaines variables des chaînes lourdes et légères. Le domaine variable est la région FV et est la région la plus importante pour la liaison à des antigènes. À cette région sont des boucles variables de β-brins. Sur la chaîne légère sont trois boucles - VL et sur la chaîne lourde sont trois boucles VH. Ceux-ci sont responsables de la liaison à l'antigène. Ces boucles sont appelées régions déterminant la complémentarité (CDR).Ces CDR sont également appelés idiotypes.
La base du Y module l'activité des cellules immunitaires. Cette région est appelée le '' Fc (fragment cristallisable) région ''. Dans ce domaine, sont deux chaînes lourdes qui contribuent deux ou trois domaines constants en fonction de la classe de l'anticorps.
