Informatie

Wat is de reden waarom IgM het standaardantilichaam is?


Ik weet dat het gen $ C _mu $ als eerste verschijnt in de rij voor klassewisseling en daarom is IgM het standaardantilichaam. Maar wat is de reden waarom het zo is? Er moet een (evolutionair?) voordeel zijn om de IgM als eerste in lijn te hebben met de IgG of zo.

Het IgM verschilt van het IgG doordat het een cluster van vijf is, betere agglutinatie, meer gretigheid en meer kruisreactiviteit (corrigeer me als een van deze onjuist is). Hoe helpen deze eigenschappen om de infectie pas voor de allereerste keer in te dammen? Of waarom is de IgG niet goed voor de eerste respons?


Wanneer de naïeve B-cel wordt geactiveerd en antilichamen begint af te scheiden, is de affiniteit van de antilichamen laag, omdat deze nog niet verschillende cycli van affiniteitsrijping heeft doorlopen. De verhoogde aviditeit van het IgM compenseert de verminderde affiniteit van deze initiële antilichamen. Als IgG in dit stadium zou worden afgegeven, zou het lichaam een ​​veel lagere immuunreactie op het antigeen hebben.

Na affiniteitsrijping heeft het IgG echter voldoende aviditeit en affiniteit om een ​​sterkere immuunreactie op te zetten dan de initiële IgM-antilichamen. Als het lichaam na affiniteitsrijping nog steeds IgM produceerde, zou er waarschijnlijk een aanzienlijke hoeveelheid verknoping zijn. Hierdoor kunnen zich aggregaten vormen in het bloed/de lymfe die occlusies kunnen veroorzaken.

bewerkingen:

Als de affiniteit van de antigeenbindingsplaatsen in een IgG- en een IgM-molecuul hetzelfde is, zal het IgM-molecuul (met 10 bindingsplaatsen) een veel grotere aviditeit hebben voor een multivalent antigeen dan een IgG-molecuul (dat twee bindingsplaatsen heeft) . Dit verschil in aviditeit, vaak 10^4-voudig of meer, is belangrijk omdat antilichamen die vroeg in een immuunrespons worden geproduceerd, gewoonlijk veel lagere affiniteiten hebben dan die welke later worden geproduceerd. Vanwege zijn hoge totale aviditeit kan IgM - de belangrijkste Ig-klasse die vroeg in de immuunrespons wordt geproduceerd - effectief functioneren, zelfs wanneer elk van zijn bindingsplaatsen slechts een lage affiniteit heeft.

Moleculaire biologie van de cel

De claim op aggregatie na affiniteitsrijping is speculatie gebaseerd op de verknoping die optreedt met IgA-antilichamen (bijv. slijm) wanneer er slechts twee Ig-moleculen met hoge affiniteit zijn samengevoegd in plaats van vijf.


Biomarkers van COVID-19 en technologieën ter bestrijding van SARS-CoV-2

Vanwege de ongekende volksgezondheidscrisis veroorzaakt door COVID-19, is onze eerste bijdrage aan het nieuw gelanceerde tijdschrift, Vooruitgang in biomarkerwetenschappen en technologie, is abrupt omgeleid om zich te concentreren op de huidige pandemie. Aangezien het aantal nieuwe COVID-19-gevallen en sterfgevallen over de hele wereld gestaag blijft stijgen, was het gemeenschappelijke doel van zorgverleners, wetenschappers en overheidsfunctionarissen over de hele wereld om de beste manier te vinden om het nieuwe coronavirus, SARS-CoV genaamd, te detecteren. 2, en om de virale infectie – COVID-19 te behandelen. Nauwkeurige detectie, tijdige diagnose, effectieve behandeling en toekomstige preventie zijn de essentiële sleutels tot het beheer van COVID-19 en kunnen helpen de virale verspreiding te beteugelen. Traditioneel spelen biomarkers een cruciale rol bij de vroege detectie van ziekte-etiologie, diagnose, behandeling en prognose. Om talloze lopende onderzoeken en innovaties te ondersteunen, hebben we dit huidige artikel ontwikkeld om een ​​overzicht te geven van bekende en opkomende biomarkers voor SARS-CoV-2-detectie, COVID-19-diagnostiek, behandeling en prognose, en lopende werkzaamheden om meer biomarkers voor nieuwe medicijnen en vaccins te identificeren en te ontwikkelen. . Bovendien worden biomarkers van sociaal-psychologische stress, de hoogtechnologische zoektocht naar nieuwe virtuele drugscreening en digitale toepassingen beschreven.


Immuunrespons

Anthony Quinn, . Eli E. Sercarz, in Encyclopedia of Immunology (tweede editie), 1998

Elementen van het adaptieve afweersysteem

De humorale en de celgemedieerde immuunrespons zijn de twee belangrijkste componenten van de verworven immuunrespons. De componenten zijn voornamelijk de B-lymfocyten (B-cellen) en de T-lymfocyten (T-cellen), en hun interactie is vereist voor een succesvolle respons. Deze lymfocyten brengen zeer specifieke antigeenreceptoren op hun oppervlak op een klonaal beperkte manier tot expressie, zodat elke lymfocyt een fijne specificiteit heeft voor een bepaald structureel motief. De antigeen-specifieke receptor die aanwezig is op het oppervlak van B-cellen is het immunoglobuline (Ig) molecuul in zijn membraangebonden vorm. Wanneer een B-cel een antigeen tegenkomt dat een interactie aangaat met zijn oppervlakte-immunoglobuline, prolifereert hij en differentieert hij zich door verschillende generaties tot immunoglobuline-afscheidende plasmacellen en geheugencellen, op voorwaarde dat het de nodige T-celsignalen ontvangt. Antigeenspecifieke immunoglobulinen of antilichamen die in het serum of andere lichaamsvloeistoffen worden gedetecteerd, zijn indicatief voor antigene ontmoeting en een immuunrespons. Monomere antilichaammoleculen, bestaande uit twee identieke zware ketens (α, δ, γ, ϵ of μ) en twee identieke lichte ketens (κ of λ), kunnen functioneel worden beschreven als hebbende een 'Y'-vorm. Sequenties in de arm zijn zeer variabel tussen moleculen en vormen twee identieke antigeenbindingsplaatsen. De stam van de 'Y', of constante regio, bevat meer geconserveerde sequenties en geeft de vijf verschillende antilichaamklassen (IgA, IgD, IgG, IgE en IgM) functionele eigenschappen. Tijdens een immuunrespons is de eerste klasse van antigeen-specifieke antilichamen die in het serum worden gedetecteerd, het pentamere IgM-molecuul, maar er vindt dan een omschakeling plaats naar IgG, IgA of IgE. Bij T-cel-afhankelijke antilichaamreacties wordt omschakeling tot stand gebracht in combinatie met T-cel- en cytokinesignalering.

De functies van de humorale of antilichaamrespons omvatten neutralisatie van een pathogeen en/of zijn toxische producten door antilichaambinding, om respectievelijk infectie of toxische schade te voorkomen. Bovendien kan antilichaam fungeren als een 'opsonine' om de fagocytose van pathogenen door macrofagen te vergemakkelijken, die op hun beurt delen van de microbe presenteren aan specifieke lymfocyten. Een derde functie is activering van de complementcascade. Complement is een groep plasma-eiwitten die binden aan antigeen-antilichaamcomplexen, de opsonisatie versterken of, in sommige gevallen, de bacterie of de geïnfecteerde cel direct doden.

T-cellen reageren ook op stimulatie van hun unieke antigeenreceptoren (T-celreceptor, TCR) door cytokinen te prolifereren, te differentiëren en uit te scheiden. De meeste T-cellen brengen een TCR tot expressie die bestaat uit een - en een -keten, terwijl een minderheid van de cellen een heterodimeer van - en -ketens tot expressie brengt. In tegenstelling tot B-cellen kunnen T-cellen natieve antigenen niet herkennen, maar hebben ze korte peptiden nodig die daarvan zijn afgeleid om op het oppervlak van een APC te worden weergegeven in combinatie met moleculen van het major histocompatibility complex (MHC). Dendritische cellen, macrofagen en geactiveerde B-cellen zijn professionele APC's die antigeen vangen door endocytose en het antigeen vervolgens verteren of verwerken zodat het in een bindingsgroef in MHC klasse II-moleculen kan worden geplaatst voor presentatie aan T-helpercellen (TH) die de CD4-coreceptor draagt ​​die contact maakt met een invariant gebied van het klasse II-molecuul.

Het andere type MHC-molecuul, de klasse I, is aanwezig op alle genucleëerde cellen en bindt peptiden van endogene eigen eiwitten en intracellulaire pathogenen, zoals virussen en sommige bacteriën. Vernietiging van dergelijke pathogenen wordt bewerkstelligd door het doden van de gastheercel door cytotoxische T-lymfocyten (CTL's). Cytotoxische T-cellen die peptiden herkennen in samenhang met MHC klasse I-moleculen, dragen het CD8-molecuul op hun oppervlak, dat fungeert als een coreceptor en contact maakt met een invariant gebied van het klasse I-molecuul.


De COVID-19-pandemie heeft snelle, schaalbare en goedkope diagnostische tests nodig om symptomatische en asymptomatische gevallen te identificeren. In editie twee van QBRI Insights legden de experts van het instituut de grondgedachte uit achter op serologie gebaseerde tests.

Maar hoe worden deze tests eigenlijk uitgevoerd? Deze week hebben we het over twee populaire methoden, de laterale flow-assay (LFA) en de enzymgekoppelde immunosorbent-assay (ELISA), die door de Amerikaanse Food and Drug Administration (FDA) zijn goedgekeurd voor noodgebruik voor COVID-19. We bespreken ook kort veel voorkomende neurologische complicaties bij COVID-19-gevallen.

Serologische tests voor COVID-19

Op serologie gebaseerde sneltests detecteren antilichamen in het bloed van de patiënt, die de reactie van het immuunsysteem van het lichaam op een virale infectie aantonen.

Laterale-flow-assays

De bekendste toepassing van een laterale flow-assay is een zwangerschapstest, die een zwangerschapsspecifiek hormoon detecteert. Evenzo zijn laterale flow-assays (LFA's) voor COVID-19 afhankelijk van de detectie van twee antilichaamtypen die zijn gegenereerd door een geïnfecteerd persoon tegen SARS-CoV-2, namelijk immunoglobuline G (IgG) en M (IgM).

Voor de diagnose van COVID-19 is het gebruikte monster patiëntenbloed, dat aan het ene uiteinde van het testapparaat wordt aangebracht. Het materiaal in het apparaat laat het bloed doorstromen en genereert bij detectie van antilichamen tegen SARS-CoV-2 een gekleurde lijn (voor IgG of IgM of beide). De controlelijn geeft aan dat de test correct heeft gewerkt.

Verschillende onderzoeken hebben betrouwbare prestaties van LFA voor de diagnose van COVID-19 aangetoond (1-7). Een groot voordeel van LFA is de snelheid (resultaten verkregen in 10-15 minuten). Bovendien kan het eenvoudig worden uitgevoerd door niet-opgeleid personeel op de point-of-care en is het eenvoudig te interpreteren met eenduidige gekleurde banden.

Laterale-flowtest voor COVID-19

ELISA

In tegenstelling tot de laterale-stroomtest die een binaire diagnose geeft (positief of negatief), geeft de enzymgekoppelde immunosorbenttest (ELISA) een kwantitatief resultaat. ELISA's zijn veelgebruikte tests in onderzoekslaboratoria om moleculen van belang in een monster te detecteren. Bij detectie treedt een colorimetrische of fluorescerende reactie op en de intensiteit van de kleur/fluorescentie geeft de hoeveelheid van het molecuul aan dat in het monster aanwezig is. In het geval van COVID-19 zijn de testmoleculen antilichamen die in het bloed van de patiënt worden gegenereerd tegen het SARS-CoV-2. Het nauwkeurig kwantificeren van antilichaamconcentraties met behulp van ELISA zal helpen bij het beantwoorden van verschillende onderzoeksvragen: hoe lang gaan deze antilichamen mee in een persoon en wat is de drempelwaarde van antilichamen die nodig zijn om te herstellen van een secundaire SARS-CoV-2-infectie?

Hoewel ELISA's een hoge verwerkingscapaciteit hebben en kunnen worden geautomatiseerd om een ​​groot aantal monsters te testen, is een nadeel dat ze moeten worden uitgevoerd in laboratoria die zijn uitgerust met gespecialiseerde instrumenten.

Om het diagnostisch vermogen van op serologie gebaseerde tests te verbeteren, worden aangepaste versies van de LFA en ELISA ontwikkeld om ook specifieke SARS-CoV-2-eiwitten te detecteren in plaats van antilichamen, maar deze bevinden zich nog in een vroege ontwikkelingsfase.

Vanwege hun lagere specificiteit en gevoeligheid in vergelijking met de omgekeerde transcriptie-polymerasekettingreactie (RT-PCR), de gouden standaarddiagnose voor COVID-19, kunnen serologische tests een aanvullende rol spelen om een ​​bredere populatie tegen lagere kosten te testen.

Afgezien van de op serologie gebaseerde diagnose van geïnfecteerde patiënten, ligt het echte voordeel van LFA- en ELISA-tests in de identificatie van degenen die hersteld zijn van een infectie, d.w.z. herstellende personen. Deze personen kunnen plasma, het vloeibare deel van bloed, doneren voor herstellende plasmatherapie, een onderzoeksbehandeling voor ernstige gevallen van COVID-19.

Deze tests zullen ook van onschatbare waarde blijken om de mate van kudde-immuniteit in de populatie te bepalen om cruciale beslissingen te nemen over het versoepelen van sociale afstand en lockdown-beperkingen. Verschillende landen overwegen zelfs een ‘immuniteitspaspoort’ voor herstellende personen om weer aan het werk te kunnen of te reizen.

Neurologische complicaties van COVID-19

Hoewel de belangrijkste symptomen van COVID-19 respiratoir van aard zijn met lever-, darm- en multi-orgaanfalen, presenteert een groot aantal ernstige COVID-19-gevallen zich met neurologische complicaties (8, 9). De meest voorkomende neurologische verschijnselen zijn hoofdpijn, duizeligheid, misselijkheid, spierpijn en vermoeidheid (8, 9). Verlies van het vermogen om te proeven en te ruiken is naar voren gekomen als andere veel voorkomende neurologische kenmerken die door patiënten worden aangetoond (10). Daarnaast wordt een verminderd bewustzijn waargenomen bij oudere en hypertensieve COVID-19-patiënten (9).

Laten we proberen te begrijpen wat een verklaring kan zijn voor deze observaties. De hersenen kunnen worden beschouwd als het controlecentrum van het lichaam, dat via neuronale cellen in het centrale en perifere zenuwstelsel snel instructies doorgeeft aan perifere organen. Verstoringen in de communicatie tussen de hersenen en vitale organen kunnen leiden tot orgaanfalen en sensorische stoornissen. Kan SARS-CoV-2 hersencellen infecteren en deze communicatie verstoren?

Vergelijkbaar met de toegangsroute van SARS-CoV-2 naar menselijke longcellen door zich te binden aan de ACE2-receptor – die werd behandeld in editie drie (https://www.hbku.edu.qa/en/news/qbri-insights-biology ) aanwezig is op het celoppervlak, is ACE2 ook aanwezig op endotheelcellen - de laag cellen die een barrière vormt tussen bloedvaten en de weefsels in ons lichaam.

Hierdoor kan het virus in de bloedsomloop komen. Bovendien worden de menselijke hersenen en het ruggenmerg beschermd door speciale cellagen, bekend als de Blood-Brain Barrier (BBB) ​​of Blood-Cerebrospinal Fluid Barrier (BCF), die de toegang van vreemde pathogenen zoals bacteriën en virussen blokkeren.

De exacte oorzaak van versterkte neurologische aandoeningen bij COVID-19-patiënten is niet duidelijk bekend, hoewel het zeer waarschijnlijk is dat het virus de BBB/BCF kan passeren om het centrale zenuwstelsel te bereiken (11).

Interessant is dat hersencellen ook ACE2 op hun oppervlak hebben, hoewel op lagere niveaus in vergelijking met longcellen, waardoor ze toegang krijgen tot de SARS-CoV-2. Net als bevindingen met andere soorten coronavirussen, kunnen SARS-CoV-2-gerelateerde effecten op neurologische functies mogelijk in verband worden gebracht met acuut respiratoir falen of beroerte waargenomen bij COVID-19-patiënten (12).

Verschillende risicofactoren zoals leeftijd, comorbiditeit en immuunstatus bepalen de ernst van de infectie en kunnen op hun beurt mogelijk de neuropathologische uitkomst van COVID-19-patiënten beïnvloeden (13-15). Verder onderzoek is nodig om licht te werpen op de relatie tussen COVID-19 en neurologische complicaties.

Sectiebijdragers

Laterale-flow-assays: Dr. Afif Ben Mahmoud (Senior Research Associate, QBRI)
ELISA: Dr. Adviti Naik (postdoctoraal onderzoeker, QBRI)
Neurologische complicaties van COVID-19: Dr. Vijay Gupta (Postdoctoraal Onderzoeker, QBRI)
Illustraties door: Dr. Afif Ben Mahmoud en Dr. Adviti Naik
Arabische tekstvalidatie: Dr. Nour K. Majbour
Redacteuren: Dr. Adviti Naik en Dr. Alexandra E. Butler (hoofdonderzoeker, QBRI)


Wat is de reden waarom IgM het standaardantilichaam is? - Biologie

INLEIDING — Immunoglobulinemoleculen (antilichamen) zijn multifunctionele componenten van het immuunsysteem. Antilichamen vergemakkelijken talrijke cellulaire en humorale reacties op een verscheidenheid aan antigenen, waaronder die van de gastheer (zelf) en vreemde stoffen.

De meeste antilichamen die worden geproduceerd als onderdeel van de normale immuunrespons zijn polyklonaal, wat betekent dat ze worden geproduceerd door een aantal verschillende B-lymfocyten, en als gevolg daarvan hebben ze elk een iets andere specificiteit voor het doelantigeen (bijv. door verschillende epitopen te binden). of het binden van hetzelfde epitoop met verschillende affiniteiten). Het is echter mogelijk om grote hoeveelheden van een antilichaam te produceren uit een enkele B-celkloon.

Sinds 1985 zijn ongeveer 100 monoklonale antilichamen (mAbs) aangewezen als geneesmiddelen die nieuwe goedkeuringen krijgen. Beschikbare mAb's zijn gericht tegen een groot aantal antigenen en worden gebruikt voor de behandeling van immunologische ziekten, omkering van geneesmiddeleffecten en kankertherapie. De Wereldgezondheidsorganisatie (WHO), die verantwoordelijk is voor de therapeutische mAb-nomenclatuur, meldde in 2017 dat er meer dan 500 mAb-namen zijn verstrekt. (Zie 'Naamconventie voor therapeutische mAbs' hieronder.)

Dit onderwerp geeft een overzicht van therapeutische mAb's, inclusief hun werkingsmechanismen, productie, modificaties, nomenclatuur, toediening en bijwerkingen.

Afzonderlijke onderwerpbesprekingen bespreken klinische toepassingen van polyklonale antilichamen, waaronder subcutane, intramusculaire en intraveneuze immunoglobulineproducten (respectievelijk SCIG, IMIG en IVIG):

Afzonderlijke beoordelingen bespreken ook de basisprincipes van antilichaamgenetica, immunoglobulinestructuur en cellulaire en humorale immuniteit. (Zie "Structuur van immunoglobulinen" en "Immunoglobuline-genetica" en "De adaptieve humorale immuunrespons" en "De adaptieve cellulaire immuunrespons: T-cellen en cytokinen".)

NAMING CONVENTIE VOOR THERAPEUTISCHE mAbs — Er is een uniforme naamgevingsconventie voor mAbs ontwikkeld om de wereldwijde herkenning van een unieke naam voor elk product te vergemakkelijken. De naam van het mAb specificeert bepaalde kenmerken, zoals het voorgestelde doelwit, de oorspronkelijke gastheer, modificaties en conjugatie aan andere moleculen. De naamgevingsregels van de International Nonproprietary Name (INN)-expertgroep van de Wereldgezondheidsorganisatie (WHO) werden oorspronkelijk gepubliceerd in 1995 en zijn regelmatig bijgewerkt [1,2].

INN-documenten van de WHO, gepubliceerd in 2014 en 2017, beschrijven de classificatie voor mAb-namen [1,3]. De mAb-namen bestaan ​​uit een voorvoegsel, twee substammen (gereduceerd tot één substam in het document van 2017) en een achtervoegsel (tabel 1).

● Het voorvoegsel wordt "willekeurig" genoemd en is bedoeld om een ​​unieke, duidelijke medicijnnaam te geven.

● De substammen (ook wel "infixen" genoemd) duiden het doelwit aan (bijv. "ci" voor cardiovasculair, "so" voor bot, "tu" voor tumor) en de bron (gastheer) waarin het antilichaam oorspronkelijk werd geproduceerd (bijv. "u" voor mens, "o" voor muis), evenals modificaties (bijv. "-xi-" voor chimeer, "-zu-" voor gehumaniseerd). De tweede substam (die de bron van het antilichaam specificeert en of het gehumaniseerd of chimeer is) werd in 2017 geëlimineerd [3]. Deze wijziging is alleen van toepassing op mAb-namen die na medio 2017 zijn gemaakt, namen die vóór die tijd zijn gemaakt, worden niet gewijzigd.

● Het achtervoegsel voor alle mAbs is "mab". Er zijn zeldzame uitzonderingen, zoals enkele van de vroegste mAb-producten die werden geproduceerd voordat de "mab"-stam in 1990 werd opgericht (bijv. muromonab-CD3 [OKT3], digoxine-immuun Fab).

De grondgedachte voor het elimineren van de tweede substam die de gastheer specificeert, omvatte verschillende zorgen, zoals het grote aantal antilichaamnamen dat wordt gecreëerd, het gebruik van de soortinformatie als marketinginstrument ondanks een gebrek aan wetenschappelijke ondersteuning voor echte klinisch belangrijke verschillen, en conceptuele dubbelzinnigheden dat leidde tot verwarring, vooral gerelateerd aan chimere en gehumaniseerde antilichamen [3-5]. Dus mAbs genoemd naar medio 2017 kunnen langere prefixen en kortere substammen hebben.

PRODUCTIEMETHODEN EN SPECIALE WIJZIGINGEN — mAb's zijn homogene preparaten van antilichamen (of fragmenten van antilichamen) waarin elk antilichaam in het product identiek is in zijn eiwitsequentie, en dus wordt verwacht dat elk antilichaam dezelfde antigeenherkenningsplaats, affiniteit en biologische interacties heeft en downstream biologische effecten. Dit onderscheidt mAb's van polyklonale antilichamen, die heterogeen zijn in eiwitsequentie en heterogene epitopen op een antigeen herkennen.

Er worden aanvullende methoden gebruikt om het mAb dat uiteindelijk als medische therapie aan patiënten wordt toegediend, te modificeren en massaal te produceren, zoals in de volgende paragrafen wordt besproken.

Initiële antilichaamselectie - Een sleutel tot een effectief mAb is de kwaliteit van de interactie tussen het hypervariabele gebied (ook wel het complementariteitsbepalende gebied [CDR] genoemd) en het doelantigeen. De keuze van het doelantigeen is meestal gebaseerd op wetenschappelijke kennis van het ziektemechanisme en/of observatie van ziektespecifieke antilichaameffecten in preklinische modellen of individuele patiënten.

Ook de sleutel tot klinische werkzaamheid en lage toxiciteit zijn de stroomafwaartse effecten van antilichaam-antigeenbinding. Deze effecten kunnen worden verminderd door gebruik te maken van antilichamen die bepaalde epitopen van vreemde (bijv. niet-menselijke) soorten missen, hoewel de immunogeniciteit van het mAb complex is (dwz het is niet alleen een kwestie van het aantal aminozuurresiduen).

Er worden verschillende benaderingen gebruikt voor het maken van antilichamen die reageren met het gewenste doelwit:

Een dier immuniseren – Een dier (meestal een muis of rat) kan worden geïmmuniseerd met het doelantigeen. Dit was de meest populaire (en de enige technisch haalbare) methode in de begindagen van de mAb-productie. Kandidaat-B-cellen voor het produceren van een therapeutisch mAb met specificiteit voor het doelwit worden verkregen door miltcellen van het dier te oogsten. Een voorbeeld van een mAb die met deze methode is gemaakt, is muromonab-CD3 (Orthoclone OKT3).

Een ernstig risico bij deze benadering is dat sommige individuen die worden blootgesteld aan muisantilichamen een immuunrespons ontwikkelen op de muisantilichaamsequentie. Het risico op een allergische reactie en/of verminderde biologische beschikbaarheid van muis-mAb's beperkt hun klinische gebruik zodra een persoon een humaan-anti-muis-antilichaam ontwikkelt, ze kunnen over het algemeen geen aanvullende doses van het oorspronkelijke mAb of andere therapeutische mAbs met een vergelijkbare muizensequentie krijgen [ 6,7]. Er werden dus benaderingen ontwikkeld om veranderingen aan het immunoglobulinemolecuul te manipuleren, zoals het humaniseren van het antilichaam of het creëren van een chimeer antilichaam. Deze worden gebruikt in de meeste mAb's die aanvankelijk bij dieren waren geselecteerd. Muizen zijn geconstrueerd met menselijke immunoglobuline-loci in plaats van de endogene muissequenties, waardoor menselijke antilichamen bij muizen worden gegenereerd. (Zie 'Wijzigingen' hieronder.)

Gehumaniseerde muizen maken de ontwikkeling mogelijk van mAb's die geen zware ketens van muizen hebben en een repertoire hebben dat meer lijkt op dat van het menselijke immuunsysteem. Casirivimab en imdevimab zijn twee recombinante menselijke mAb's die zijn gericht tegen niet-overlappende epitopen van het spike-eiwitreceptorbindende domein (RBD) van het ernstige acute respiratoire syndroom coronavirus 2 (SARS-CoV-2), gegenereerd met gehumaniseerde muizen. (Zie "COVID-19: poliklinische evaluatie en behandeling van acute ziekte bij volwassenen", sectie over 'Monoklonale antilichamen en herstellende plasmatherapie'.)

Een bestaand antilichaam verkrijgen – Een bestaand antilichaam tegen een doelantigeen kan uit een patiënt worden geïsoleerd. Deze methode is in het bijzonder toepasbaar op therapieën tegen kanker, omdat het verwijderen van een tumor en/of regionale lymfeklieren vaak wordt gebruikt bij routinebehandelingen. Deze weefsels kunnen worden gebruikt om tumor-infiltrerende lymfocyten te oogsten. Bestaande antilichamen kunnen ook worden geïsoleerd uit perifeer bloed, beenmerg of andere lymfoïde weefsels zoals de milt of amandelen [8]. Voorbeelden van deze methode zijn verschillende experimentele mAb's tegen virussen zoals het humaan immunodeficiëntievirus (HIV) en het hepatitis C-virus (HCV) [9]. Bamlanivimab, gericht op SARS-CoV-2, is ontwikkeld met behulp van een antilichaam van een persoon die herstelde van een infectie [10].

Een bibliotheek screenen – Een bibliotheek van antilichamen (geconstrueerd met behulp van moleculaire technieken of gekocht) kan in vitro worden gescreend op binding aan een doelantigeen. Bibliotheken variëren sterk in grootte en diversiteit. Ze kunnen worden gegenereerd met behulp van faagdisplay of andere combinatorische methoden. Met een faagdisplaybibliotheek kan een grote verzameling sequenties in bacteriofaag (een virus dat bacteriën infecteert) in een stoichiometrie worden geïntroduceerd, zodat elke bacteriofaagkloon een enkel antilichaam of antilichaamfragment produceert [11]. De omvang en diversiteit van de bibliotheek kan door de onderzoeker worden aangepast. Grotere, meer diverse bibliotheken produceren waarschijnlijk een therapeutisch mAb of een mAb-fragment dat de hoogste affiniteit en specificiteit voor het doelantigeen heeft. Voorbeelden van therapeutische mAbs die zijn afgeleid van een faagdisplaybibliotheek zijn adalimumab, raxibacumab en belimumab [11].

Zodra een mAb met een gewenste specificiteit is verkregen, moet het in grote hoeveelheden worden geproduceerd voor therapeutisch gebruik. De vroegste productietechnologie was om een ​​hybridoma (een cel-celfusie) te creëren waarbij de antilichaamproducerende cel wordt gefuseerd met een partnercel die is vereeuwigd. De partner die gewoonlijk wordt gebruikt, is een myeloomcel (een kwaadaardige B-cel) die zich in kweek onbeperkt zal vermenigvuldigen. Voor mAb-productie van een hybridoma moet de myelomacellijn niet-productief zijn, anders zou de hybridoma ook de antilichamen van de myeloomcellijn produceren.

Zodra kandidaat-hybridoma's zijn gegenereerd, moeten ze worden gescreend op immortalisatie en antilichaamproductie. Screening op onsterfelijkheid kan worden gedaan met behulp van een methode die gebruik maakt van een gespecialiseerd groeimedium (figuur 1). Bij deze methode heeft de fusie-myeloomcellijn een defect in het enzym hypoxanthine-guanine-fosforibosyltransferase (HGPRT), waardoor een cel xanthine en guanine als nucleotidevoorlopers kan gebruiken in plaats van ze de novo te synthetiseren [12]. Een cel met dit enzymdefect zal overleven tenzij het wordt gekweekt in aanwezigheid van een remmer van de novo nucleotidesynthese zoals aminopterine, waardoor het geen purinenucleotiden kan maken. Wanneer de kandidaat-hybridomacellijnen worden gekweekt in aanwezigheid van aminopterine, zullen alleen de lijnen die succesvol zijn gefuseerd en HGPRT van de fusiepartner bevatten, overleven omdat ze hypoxanthine kunnen gebruiken om purinenucleotiden te maken. Thymidine wordt ook aan het kweekmedium toegevoegd omdat de synthese ervan wordt geremd door aminopterine. Dit selectiemedium wordt HAT-medium (hypoxanthine, aminopterine, thymidine) genoemd. Screening op antilichaamproductie kan worden gedaan met behulp van een immunoassay op het celsupernatant voor binding aan het doelantigeen.

Er zijn andere methoden ontwikkeld voor immortalisatie zoals transfectie met een immortaliserend virus of productie in een onsterfelijke celcultuurlijn zoals Chinese hamsterovarium (CHO) cellen [8].

Massaproductie — Zodra een bron van het gewenste mAb (hybridoom, cellijn of ander systeem) is vastgesteld, moet de productie worden opgeschaald om geschikt te zijn voor klinisch gebruik. Een behoefte aan enkele grammen mAb per patiënt is niet ongebruikelijk. mAbs zijn grote multimere eiwitten (typisch molecuulgewicht, ongeveer 150 kilodalton [150 kD]), en hun goede werking vereist een aantal post-translationele modificaties, waaronder glycosylering en vorming van disulfidebindingen [8]. Er wordt dus een eukaryoot productiesysteem gebruikt dat normale eukaryote post-translationele modificaties uitvoert.

De belangrijkste methode voor mAb-productie is het gebruik van gekweekte cellen zoals CHO-cellen [6]. Alternatieve eukaryote cellijnen voor mAb-productie worden overwogen, zoals gist, die sneller groeien dan zoogdiercellen [6]. Kwaliteitscontroles en zuiveringsstappen worden gebruikt om te zorgen voor een homogeen product met gedefinieerde potentie dat vrij is van endotoxine en/of gastheerceleiwitten. De potentie wordt bepaald met behulp van een immunoassay of een op cellen gebaseerde test.

Fab-fragmenten en antilichamen met een enkele keten — Het gebruik van antilichaamfragmenten in plaats van antilichamen van volledige lengte kan de farmacokinetische eigenschappen en/of de efficiëntie van penetratie in weefsels of tumormassa's verbeteren (omdat fragmenten kleiner zijn) [11]. Fragmenten hebben typisch een enkele valentie (bindingsplaats) voor het antigeen, in plaats van twee valenties die kenmerkend zijn voor antilichamen van volledige lengte. De volgende soorten antilichaamfragmenten zijn gemaakt, meestal met behulp van moleculair-biologische technieken in het laboratorium:

Fragment antigeen binding (Fab) – Ook wel Fab-fragmenten genoemd, bestaan ​​uit een variabel domein en het eerste constante gebied van elk van de zware en lichte keten.

Variabel fragment met één keten (scFv) – Een scFv bestaat uit een variabel gebied van de lichte keten en de zware keten, verbonden door een linker-peptide.

Antilichaam met één domein (sdAb) – Een sdAb is een antilichaamfragment dat bestaat uit een variabel gebied van de lichte keten of een variabel gebied van de zware keten.

Een populaire methode voor het produceren van deze fragmenten is het gebruik van een faagdisplaybibliotheek die kan worden gebruikt om grote verzamelingen van potentiële antilichaamfragmenten te screenen op hun binding aan het antigeen en andere gewenste eigenschappen [11]. (Zie 'Initiële antilichaamselectie' hierboven.)

Fab-fragmenten missen de Fc-component van het antilichaam (de rest van de zware keten) en zijn dus niet in staat een interactie aan te gaan met Fc-receptoren of complement te activeren. Dus alleen zijn ze typisch niet geschikt voor indicaties die afhankelijk zijn van celdoding. Voorbeelden van klinische toepassingen zijn onder meer:

● Caplacizumab is een sdAb dat bestaat uit een bivalent mAb-fragment met alleen een variabel domein en een hoge affiniteit voor de von Willebrand-factor (VWF). De binding ervan blokkeert de interactie tussen vWF en bloedplaatjes, die een centrale rol speelt bij microvasculaire trombose zoals die wordt gezien bij patiënten met trombotische trombocytopenische purpura (TTP). De opname van caplacizumab in de TTP-therapie wordt afzonderlijk besproken. (Zie "Verworven TTP: initiële behandeling", sectie over 'Anti-VWF (caplacizumab)'.)

● Ranibizumab is een recombinant gehumaniseerd mAb Fab-fragment dat bindt aan en remt menselijke vasculaire endotheliale groeifactor A (VEGF-A). Ranibizumab remt de binding van VEGF aan zijn receptoren en onderdrukt daardoor neovascularisatie en vertraagt ​​het verlies van gezichtsvermogen. Dit middel wordt gebruikt bij de behandeling van sommige vormen van leeftijdsgebonden maculaire degeneratie. (Zie "Leeftijdsgebonden maculaire degeneratie: behandeling en preventie", het gedeelte over 'Ranibizumab'.)

● Abciximab is een Fab-antilichaamfragment dat is afgeleid van een chimeer humaan-muis-mAb (7E3) dat bindt aan bloedplaatjes IIb/IIIa-receptoren, wat resulteert in sterische hindering en dus remming van de bloedplaatjesaggregatie. Abciximab is gebruikt bij onstabiele angina en vermindering van trombose bij verschillende coronaire stentprocedures. (Zie "Vroege onderzoeken met remmers van de bloedplaatjes-glycoproteïne IIb/IIIa-receptor bij coronaire hartziekte", het gedeelte over 'Abciximab'.)

Gehumaniseerde en chimere mAbs - mAbs die oorspronkelijk zijn afgeleid van een niet-menselijke soort (bijv. muis, rat) kunnen in verschillende mate worden "gehumaniseerd" door aminozuursubstituties te manipuleren waardoor ze meer lijken op de menselijke sequentie. Dit gebeurt met behulp van recombinant-DNA-technologieën.

In principe geldt dat hoe meer een mAb lijkt op van mensen afgeleide sequenties die door veel individuen worden gedeeld, hoe kleiner de kans is dat het een immuunreactie tegen het mAb opwekt. Mogelijke nadelige effecten van immunogeniciteit zijn onder meer infusiereacties en verminderde werkzaamheid, hoewel deze niet gemakkelijk te voorspellen zijn. (Zie 'Infusiereacties' hieronder en 'Resistentie' hieronder.)

Niet alle aminozuurresiduen of groepen van residuen zijn echter vergelijkbaar in hun immunogeniciteit. Verder is het steeds uitdagender geworden om te verduidelijken wat een chimeer antilichaam is versus wat een gehumaniseerd antilichaam is (bijvoorbeeld hoeveel aminozuurresiduen moeten worden gewijzigd om een ​​antilichaam als gehumaniseerd te kwalificeren), en definities zijn in de loop van de tijd geëvolueerd [5] . In het algemeen zijn gehumaniseerde mAb's die waarin kleine maar kritische delen van het complementariteitsbepalende gebied (CDR) afkomstig zijn van niet-menselijke bronnen, maar de grotere constante gebieden van de zware en lichte ketens van immunoglobuline zijn van mensen afkomstig. Chimere antilichamen zijn in het algemeen die waarin het Fc-deel van het immunoglobulinemolecuul (maar niet de CDR) van een menselijke sequentie is. In het algemeen bevatten chimere mAb's en gehumaniseerde antilichamen respectievelijk >65 en >90 procent menselijke sequentie. Bovendien bestaan ​​er verschillende technologieën om volledig gehumaniseerde antilichamen te genereren voor therapeutisch gebruik.

Vóór medio 2017 werd een gehumaniseerd mAb aangewezen door de stam "zu" in de naam op te nemen (bijv. trastuzomab), en chimere mAbs werden aangeduid als chimeer door de toevoeging van "xi" (bijv. rituximab). Zoals hierboven opgemerkt, hebben aanhoudende problemen met het nauwkeurig classificeren van een mAb als gehumaniseerd of chimeer en het potentieel voor gebruik van deze aanduidingen als marketinginstrument bij gebrek aan wetenschappelijke ondersteuning voor verminderde immunogeniciteit van de niet-menselijke componenten geleid tot de beslissing dat antilichamen genoemd naar medio 2017 zullen de stammen "zu" en "xi" niet in hun generieke namen bevatten. (Zie 'Benoemingsconventie voor therapeutische mAbs' hierboven.)

Bifunctionele antilichamen - Bifunctionele antilichamen (ook wel "bispecifieke" antilichamen genoemd) zijn mAb's waarin twee immunoglobulineketens met verschillende specificiteit zijn gefuseerd tot een enkel antilichaammolecuul. Hierdoor kan het antilichaam twee verschillende antigenen (bijvoorbeeld twee eiwitten) dicht bij elkaar brengen, die op hun beurt een nieuwe functie kunnen vervullen. Voorbeelden van bifunctionele mAbs zijn de volgende:

● Emicizumab bindt zich aan twee stollingsfactoren (factor IXa en factor X) en neemt de plaats in van geactiveerde factor VIII (factor VIIIa) in de stollingscascade (figuur 2). Dit mAb is beschikbaar voor profylaxe tegen bloedingen bij bepaalde personen met hemofilie A. (Zie "Hemofilie A en B: routinematige behandeling inclusief profylaxe", het gedeelte over 'Emicizumab voor hemofilie A'.)

● Blinatumomab bindt aan CD3 op T-cellen en het celoppervlakte-eiwit CD19, aanwezig op precursor B-cel acute lymfoblastische leukemie (ALL)-cellen, waarbij mogelijk cytotoxische T-cellen worden gerekruteerd om de ALL-cellen te doden. (Zie "Behandeling van recidiverende of refractaire acute lymfatische leukemie bij volwassenen", de rubriek 'Blinatumomab'.)

● Catumaxomab bindt aan het T-celoppervlaktemolecuul CD3 en epitheelceladhesiemolecuul (EpCAM), een tumorceloppervlaktemarker het heeft ook een Fc-gebied dat kan binden aan een Fc-receptor op macrofagen, natural killer (NK)-cellen of dendritische cellen. Deze combinatie van antigeenbinding in een enkel molecuul heeft het potentieel om T-cellen en antigeenpresenterende cellen voor een tumor te rekruteren en een antitumorimmuunrespons op te wekken. De werkzaamheid werd aangetoond bij maligne ascites, maar de productie werd stopgezet in de Verenigde Staten en Europa vanwege de insolventie van het bedrijf. (Zie "Maligniteit-gerelateerde ascites", sectie over 'Tumorgerichte behandeling'.)

Andere bispecifieke mAbs zijn in ontwikkeling voor een aantal indicaties, waaronder verschillende tumortypes en ontstekingsaandoeningen [13-15]. Terwijl de meeste bifunctionele antilichamen worden ontwikkeld om immuuncellen in contact te brengen met tumorcellen, omvatten andere therapeutische strategieën het koppelen van een cel met een "payload" (zoals een medicijn) of het blokkeren van signalering in een tumormicro-omgeving (bijv. om PD-1 en CTLA te remmen). -4) [16].

Geneesmiddel- of toxineconjugatie - mAbs kunnen worden gebruikt om een ​​medicijn of een toxine op een specifieke plaats af te geven, wat vooral nuttig kan zijn voor celdoding bij kankertherapie of antimicrobiële toepassingen. Geneesmiddelen of toxines worden typisch aan het immunoglobulinemolecuul gehecht met behulp van covalente binding om hun voortijdige dissociatie te voorkomen voordat ze de doelcel bereiken. Geneesmiddelconjugaten van de vroege generatie hadden heterogene verhoudingen van geneesmiddel tot antilichaam, maar er zijn daaropvolgende methoden ontwikkeld om te zorgen voor meer consistente stoichiometrie, waaronder gemanipuleerde alternatieve aminozuren die het geneesmiddel selectief binden [17].

● Moxetumomab pasudotox is een gehumaniseerd muizen-mAb dat zich richt op CD22 en is geconjugeerd aan een toxisch fragment van exotoxine A van Pseudomonas. (Zie "Behandeling van haarcelleukemie", paragraaf over 'Anti-CD22-antilichaam (moxetumomab pasudotox)'.)

● Polatuzumab vedotin is een gehumaniseerd mAb dat zich richt op CD79b (de bètaketen van het B-celantigeenreceptorcomplex) en is geconjugeerd aan de dolastatine-analoog monomethylauristatine E (MMAE) via een door protease te splitsen linker die de stabiliteit in plasma verbetert. Dolastatine en MMAE remmen de vorming van microtubuli en werken als mitotische remmers. (Zie "Recidiverend of refractair diffuus grootcellig B-cellymfoom", het gedeelte over 'Klinische onderzoeken'.)

Geantigeniseerde antilichamen - Antigenisatie is een onderzoeksbenadering waarbij een mAb kan worden gemanipuleerd om een ​​antigeen af ​​te geven (bijvoorbeeld als een vaccin). Dit wordt gedaan door een deel van het antilichaampolypeptide te vervangen door een fragment van een microbieel antigeen. Elke sequentie kan in verschillende delen van het antilichaammolecuul worden ingevoegd. Geantigeniseerde mAb's zijn potentieel bruikbaar als vaccins omdat ze een langere serumhalfwaardetijd hebben in vergelijking met het geïsoleerde antigeenfragment en mogelijk beter worden verdragen dan sommige microbiële fragmenten.

De succesvolle presentatie van microbiële peptiden in antilichaammoleculen is aangetoond in een verscheidenheid aan dierlijke systemen (bijvoorbeeld voor influenzavirus bij muizen) [18]. Deze potentieel veelbelovende technologie is echter niet verder gekomen dan dierstudies. Met behulp van recombinant-DNA-werkwijzen werd bijvoorbeeld een runderherpesvirus B-celepitoop geënt op een runderimmunoglobulinemolecuul. Dit geantigeeniseerde antilichaam werd gebruikt om koeien te immuniseren en antilichamen tegen het virus te genereren [19].

BIOSIMILAR mAbs — Biosimilar-geneesmiddelen zijn biologische therapieën die qua klinische potentie en toxiciteit sterk lijken op het referentieproduct, maar die kleine verschillen kunnen hebben in componenten die hun klinische werkzaamheid of toxiciteit niet lijken te beïnvloeden [20]. Biosimilar mAbs worden ontwikkeld omdat de patenten op bestaande producten aflopen. Voorbeelden zijn mAbs vergelijkbaar met infliximab en adalimumab, die zich richten op tumornecrosefactor (TNF). Aangezien mAbs veel functionaliteiten hebben, is het vooral belangrijk om te bepalen hoe potentie, werkzaamheid en toxiciteit zich verhouden tot het referentieproduct. (Zie "Overzicht van biologische agentia en kinaseremmers bij reumatische aandoeningen", paragraaf 'Biosimilars voor biologische agentia'.)

Biosimilar mAbs worden genoemd als het referentiegeneesmiddel plus een achtervoegsel van vier letters dat bestaat uit vier unieke en betekenisloze kleine letters [21]. Een biosimilar voor het mAb infliximab wordt bijvoorbeeld infliximab-dyyb genoemd.

IgG1 FUSIE-EIWITTEN — Immunoglobuline G1 (IgG1) fusie-eiwitten (ook wel Fc-fusie-eiwitten genoemd) zijn biologische therapieën die profiteren van enkele eigenschappen van het immunoglobuline Fc-gebied, zoals een verbeterde halfwaardetijd.IgG1-fusie-eiwitten hebben geen antigeenbindend complementariteitsbepalend gebied (CDR) en hebben dus geen biologisch doelwit in dezelfde zin als mAb's, hoewel het eiwit waaraan Fc is gefuseerd vaak wel een specifieke biologische functie heeft die gemanipuleerd worden.

De volgende zijn voorbeelden van IgG1-fusie-eiwitten in klinisch gebruik:

● Etanercept is een fusie van twee oplosbare tumornecrosefactor (TNF)-alfa-receptoren met het Fc-gedeelte van IgG. De twee TNF-receptoren maken het bivalent (dwz één etanerceptmolecuul bindt twee TNF-moleculen). Het wordt gebruikt om TNF-alfa te remmen bij verschillende immunologische en reumatologische aandoeningen. (Zie "Overzicht van biologische middelen en kinaseremmers bij reumatische aandoeningen", paragraaf 'TNF-remming'.)

● Recombinante humane factor VIII gefuseerd met het Fc-gedeelte van IgG (rFVIII-Fc) is een vorm van factor VIII-suppletie die kan worden gebruikt bij personen met hemofilie A. Een overeenkomstig product is beschikbaar voor hemofilie B (FIX-Fc). Deze fusie-eiwitten hebben een langere halfwaardetijd dan de overeenkomstige factoreiwitten zonder Fc-fusie. (Zie "Hemofilie A en B: routinematige behandeling inclusief profylaxe", sectie over 'Langer durende recombinante factor VIII' en "Hemofilie A en B: routinematige behandeling inclusief profylaxe", sectie over 'Langer durende recombinante factor IX'.)

Sommige van deze fusie-eiwitten kunnen worden geïdentificeerd door het achtervoegsel "-cept", andere bevatten "Fc" in hun naam.

Algemene principes van mAb-activiteit — mAbs zijn biologische stoffen en als zodanig kan elk mAb unieke aspecten hebben aan zijn werkingsmechanisme. De volgende discussie is een overzicht van de algemene principes van hoe therapeutische mAbs hun doelwitten sekwestreren of vernietigen.

Een van de belangrijkste onderscheidende kenmerken van mAbs is hun affiniteit voor het doelantigeen, dat wordt bepaald door de variabele regio/complementariteitsbepalende regio (CDR). Antilichamen met een grotere affiniteit kunnen in het laboratorium worden geselecteerd. Affiniteit wordt gekwantificeerd door de associatieconstante voor binding tussen het antilichaam en een enkel monovalent antigeen in vitro te berekenen [22]. Wanneer het antilichaam bivalent is (bijv. volledige lengte), wordt deze affiniteit versterkt (bijv. 10 18 [een vrijwel onomkeerbare bindingsreactie] in plaats van 109 L/mol). Antilichaamaffiniteiten liggen meestal in het bereik van 105 tot 1011 L/mol (picomolaire tot nanomolaire affiniteit).

Een ander belangrijk kenmerk van mAb's is hun vermogen om andere immuuncellen en moleculen (zoals complement) te rekruteren, die beide het doden van doelcellen kunnen bevorderen. Deze rekrutering wordt gemedieerd door het Fc-gedeelte (kristalliseerbaar fragment) van het antilichaam (figuur 3), dat de tweede en derde constante regio's van de zware keten omvat.

Doelwit is een celoppervlakteantigeen — Het gewenste effect van een mAb gericht tegen een celoppervlakteantigeen kan het blokkeren van de functie van een celoppervlakreceptor of het doden van de doelcel inhouden.

EGFR – In sommige gevallen kan het doelantigeen een receptor op het celoppervlak zijn en kan mAb-binding de normale/fysiologische ligand blokkeren om de receptor te binden, waardoor de receptorfunctie wordt verstoord en op zijn beurt celproliferatie of overleving wordt voorkomen. Voorbeelden omvatten mAb's gericht tegen de epidermale groeifactorreceptor (EGFR) of de receptortyrosinekinase erbB-2 (ook bekend als HER2).

CD20 – In andere gevallen kan het doelwit een tumorcel zijn of een B-celkloon die een auto-antilichaam produceert (bijv. een antibloedplaatjesantilichaam bij immuuntrombocytopenie [ITP]). CD20 is een B-celoppervlaktemarker die het doelwit is van mAb's, waaronder rituximab. Het mechanisme van celdoding kan de rekrutering van complementeiwitten, fagocyten of natuurlijke killercellen (NK-cellen) omvatten, die immuungemedieerde vernietiging van de cel(len) die het doelantigeen op hun oppervlak tot expressie brengen, kunnen bevorderen.

Werving van immuunmediatoren vindt in het algemeen plaats door interacties met het Fc-gedeelte van het mAb. Fc-receptoren kunnen de celdodende effecten van mAb's moduleren door effectorcellen te rekruteren om antilichaamafhankelijke cellulaire cytotoxiciteit (ADCC) of antilichaam-gemedieerde fagocytose door monocyten/macrofagen [23] te bewerkstelligen. Fc-receptoren kunnen ook celdood bevorderen via complementafhankelijke cytotoxiciteit (CDC), waarbij binding van mAb aan doelwitcellen resulteert in de activering van de complementcascade. Sommige antilichamen hebben kenmerken van zowel ADCC als CDC, en in sommige gevallen kunnen mAbs verder worden gemanipuleerd om hun Fc-binding te veranderen om celdood te versterken [24,25]. Complementactivering kan zowel agonistische als antagonistische effecten hebben op CDC en ADCC, en het is onduidelijk welke mechanismen het meest verantwoordelijk zijn voor het elimineren van kwaadaardige cellen. Het doden van doelwitcellen kan ook worden versterkt door het antilichaam te gebruiken als een vehikel om een ​​toxine of cytotoxisch geneesmiddel rechtstreeks aan de doelwitcel af te leveren met behulp van een mAb-geneesmiddel of mAb-toxineconjugaat. (Zie 'Vervoeging van drugs of toxine' hierboven.)

Fc-receptoren worden tot expressie gebracht op lymfocyten, neutrofielen, monocyten, dendritische cellen en epitheelcellen [26]. Fc-receptoren kunnen worden gemanipuleerd om specifieke receptoren op subpopulaties van cellen te binden of om specifieke glycoproteïne-modificaties te hebben. De eigenschappen van het Fc-gedeelte kunnen variëren afhankelijk van het antilichaamisotype (bijv. immunoglobuline G [IgG], IgA of IgM). De meeste therapeutische mAb's zijn IgG1, dat goed is gekarakteriseerd vanwege zijn halfwaardetijd en effectorfuncties, inclusief complementfixatie. Het Fc-gedeelte kan complement C1q binden en de klassieke route van de complementcascade activeren, of het kan ook binden aan receptoren op antigeenpresenterende cellen, wat leidt tot fagocytose.

Het Fc-gedeelte van mAb's kan worden gemanipuleerd door de Fc-domeinen van verschillende immunoglobuline-isotypen te shuffelen. IgG1 is bijvoorbeeld een sterke activator van ADCC, en IgG3 rekruteert effectief complement. Een fusie van deze domeinen kan een mAb genereren met beide effectorfuncties (bijv. ocrelizumab). Andere eiwitmodificaties van het Fc-gebied kunnen binding aan het FcRn bevorderen, zoals werd gegenereerd voor factor IX om een ​​langere halfwaardetijd te bevorderen. (Zie 'IgG1-fusie-eiwitten' hierboven en 'Hemofilie A en B: routinematige behandeling inclusief profylaxe', sectie over 'Langere recombinant factor IX'.)

Naast het engineeren van gemodificeerde Fc-eiwitstructuren, is er veel aandacht besteed aan de glycosyleringsstatus van het Fc-gebied, wat zowel de effectorfuncties als de halfwaardetijd verder kan beïnvloeden.

Onderzoeksbenaderingen worden getest voor het genereren van mAb's tegen intracellulaire eiwitten, een benadering die mogelijk de beschikbare doelen en methoden voor celdoding zou kunnen uitbreiden. Voorbeelden zijn onder meer technische mAbs die moeten worden geïnternaliseerd door endosomale routes [27].

Aanvullende informatie over specifieke Fc-receptoren op verschillende celtypen en mechanismen van complementactivering en fagocytose worden besproken in andere topic-reviews. (Zie "Mastcellen: oppervlaktereceptoren en signaaltransductie" en "NK-celdeficiëntiesyndromen: klinische manifestaties en diagnose", sectie over 'Functies' en "Complementroutes" en "De adaptieve humorale immuunrespons".)

Het doelwit is een plasma-eiwit of -geneesmiddel - Antigeenbinding en sekwestratie van het eiwit weg van zijn normale bindingspartners kan voldoende zijn voor de werkzaamheid van een mAb gericht tegen een oplosbaar molecuul zoals een plasma-eiwit of een medicijn.

Voorbeelden van plasma-eiwitten die het doelwit zijn van mAbs zijn onder meer:

Voorbeelden van geneesmiddelen die het doelwit zijn van therapeutische mAbs zijn:

Wanneer deze geneesmiddelen aan het mAb zijn gebonden, kunnen ze geen interactie aangaan met hun normale doelen en worden ze in wezen geneutraliseerd. Ze worden uiteindelijk uit het lichaam geklaard door macrofagen, via Fc-gemedieerde opname en lysosomale afbraak [28].

Het doelwit is een IgG-receptor - Auto-antilichaam-gemedieerde aandoeningen kunnen worden behandeld door de tijdsduur dat IgG circuleert te verminderen [29]. De neonatale Fc-receptor (FcRn) is het primaire mechanisme voor het verlengen van de IgG-halfwaardetijd in de bloedsomloop, door de recycling van IgG te bevorderen. Het mechanisme omvat het blokkeren van de IgG-bindingsplaats van het FcRn en daardoor het remmen van IgG-transcytose, een proces dat onafhankelijk is van de specificiteit van het IgG. (Zie "De adaptieve humorale immuunrespons", het gedeelte over 'Niet-opsonische Fc-receptoren'.)

Rozanolixizumab is een mAb voor onderzoek dat is gericht tegen het IgG-bindingsgebied van FcRn en dat de globale IgG-spiegels kan verlagen, waardoor mogelijk de activiteit van auto-antilichamen wordt verminderd. Het wordt onderzocht voor auto-immuunziekten zoals immuuntrombocytopenie (ITP) en myasthenia gravis (MG) [30,31]. Er is bezorgdheid geuit over een mogelijk verhoogd risico op infectie als gevolg van een globale verlaging van de totale serum-IgG-spiegels, maar voorlopige onderzoeken naar kortdurend gebruik suggereren dat de infectiepercentages niet toenemen. Rozanolixizumab heeft geen invloed op de spiegels van andere immunoglobulinen (IgA, IgM of IgE) of albumine. Efgartigimod is een Fc-fragment van een menselijk IgG1-antilichaam dat ook de IgG-bindingsplaats van FcRn remt en vergelijkbare bemoedigende resultaten voor ITP heeft als Rozanolixizumab [32].

Het doelwit is een infectieus organisme — Het gebruik van mAbs gericht tegen infectieuze pathogenen is een onderzoeksgebied. Het mechanisme waarmee een therapeutisch mAb beschermt tegen infectieziekten is vergelijkbaar met dat van natuurlijke humorale immuniteit, hoewel de details van de eliminatie van microben niet volledig zijn gedefinieerd. Mogelijke toepassingen zijn onder meer het voorkomen of behandelen van specifieke infecties [33].

● De meeste mAbs richten zich op eiwitten op het oppervlak van een virus, waardoor het virus wordt geneutraliseerd om cellen binnen te dringen. Palivizumab is een antilichaam tegen het respiratoir syncytieel virus (RSV) fusie (F) glycoproteïne en remt de virale toegang tot gastheercellen. Deze therapie is goedgekeurd door de Amerikaanse Food and Drug Administration (FDA) voor de preventie van RSV-infectie. (Zie "Respiratoire syncytiële virusinfectie: preventie bij zuigelingen en kinderen", het gedeelte over 'Palivizumab-immunoprofylaxe'.)

● Andere preventieve antivirale mAb's voor onderzoek omvatten die welke gericht zijn op de geconserveerde hemagglutinine A-stam van Haemophilus influenzae. Deze therapie kan nuttig zijn in gevallen waarin vaccinatie ineffectieve humorale immuniteit biedt.

● Onderzoeks-mAbs tegen HIV kunnen de immuniteit tijdens actieve infectie verbeteren, met veelbelovende resultaten in diermodellen die breed neutraliserende antilichamen gebruiken [33].

● Sommige mAbs tegen bacteriën kunnen zowel profylactisch als therapeutisch functioneren (bijv. door zich te richten op het beschermende antigeendomein van Bacillus anthracis of een van de Clostridioides [voorheen Clostridium] moeilijk toxines). (Zie "Behandeling van miltvuur", sectie over 'Antitotoxinen' en "Clostridioides (voorheen Clostridium) difficile-infectie bij volwassenen: behandeling en preventie", sectie over 'Alternatieve therapieën'.)

Zoals vermeld in een redactioneel artikel uit 2018, is het onwaarschijnlijk dat mAb's gericht tegen pathogenen routinematig worden gebruikt vanwege hun hoge kosten en vereiste voor parenterale toediening, maar ze kunnen vooral nuttig zijn voor bepaalde opkomende infectieziekten [34]. Behandeling van actieve ziekte en/of gerichte profylaxe kan vooral belangrijk zijn bij personen die niet zijn ingeënt tegen een ziekteverwekker maar onmiddellijke bescherming nodig hebben, zoals personen die besmet zijn met SARS-CoV-2 (het virus dat de ziekte van coronavirus 2019 veroorzaakt [COVID-19] ), personen die besmet zijn met het ebolavirus, of zwangere vrouwen die in gebieden wonen waar het zikavirus endemisch is.

INDICATIES — Indicaties voor mAbs worden besproken in afzonderlijke topicoverzichten over specifieke aandoeningen. Enkele voorbeelden zijn de volgende:

Deze voorbeelden zijn alleen bedoeld om een ​​idee te geven van situaties waarin een persoon een therapeutisch mAb kan krijgen. Het is geen uitputtende lijst. Nieuwe indicaties voor bestaande mAb's en nieuwe mAb's gericht tegen aanvullende doelantigenen worden verwacht naarmate ziektemechanismen worden opgehelderd, microbiële antigenen worden geïdentificeerd en nieuwe geneesmiddelen worden gecreëerd.

TOEDIENING — Het handhaven van de juiste niveaus van het mAb vereist een doserings- en toedieningsschema dat rekening houdt met de farmacokinetiek van het specifieke antilichaam en voortijdige verwijdering van het antilichaam minimaliseert (bijv. door plasmaferese).

Dosis, route en farmacokinetiek - Sommige mAbs worden in een vaste dosis gegeven en sommige worden gedoseerd op basis van het lichaamsgewicht, zoals besproken in afzonderlijke onderwerpoverzichten. (Zie "Dosering van middelen tegen kanker bij volwassenen", de rubriek 'Nieuwe gerichte therapieën en immunotherapie'.)

mAbs zijn eiwitten, dus ze kunnen over het algemeen het beste parenteraal worden toegediend. Sommige worden intraveneus toegediend (bijv. infliximab), andere kunnen subcutaan worden toegediend (bijv. emicizumab) en sommige kunnen langs beide wegen worden toegediend (bijv. rituximab, in verschillende formuleringen). Intramusculair gebruik is ook gemeld (bijv. palivizumab). De belangrijkste determinanten van de optimale toedieningsroute zijn de grotere en snellere biologische beschikbaarheid bij intraveneus gebruik, gecompenseerd door het vermijden van intraveneuze toegang voor de subcutane route [35]. Subcutaan geïnjecteerde antilichamen worden opgenomen door de lymfekanalen en kunnen gedurende enkele dagen de maximale plasmaconcentratie niet bereiken. Orale toediening wordt onderzocht voor bepaalde darmindicaties. Het mAb moet worden toegediend via de route die is gebruikt om de klinische werkzaamheid en veiligheid voor de specifieke indicatie vast te stellen, tenzij het wordt gegeven in de context van een klinische proef.

Als een mAb eenmaal in de circulatie is, verlaat het het vaatstelsel door hydrostatische en osmotische druk, die in verschillende weefsels kan verschillen [35]. Retentie in weefsels hangt af van affiniteit voor het doelwit. De meeste mAbs worden geëlimineerd door reticulo-endotheliale macrofagen. De halfwaardetijden van mAbs zijn nogal variabel, van twee dagen tot enkele weken. Binding aan de receptor FcRn (Fc-receptor van de pasgeborene, tot expressie gebracht op veel volwassen celtypen) verhoogt de halfwaardetijd van humane en gehumaniseerde mAb's van de immunoglobuline G (IgG)-klasse (zie 'Modificaties' hierboven). De covalente aanhechting van polyethyleenglycol (PEG) is gebruikt om de halfwaardetijd van een mAb te verlengen (zie "Tumornecrosefactor-alfa-remmers: een overzicht van bijwerkingen", paragraaf over 'gepegyleerd Fab'-fragment'). De duur van biologische activiteit kan aanzienlijk verschillen van de halfwaardetijd vanwege verschillende effecten op en eigenschappen van de doelcel.

Zoals te verwachten is van de verschillende indicaties voor mAbs en hun uiteenlopende eigenschappen, is de frequentie van toediening mAb-afhankelijk. Over het algemeen zijn antilichamen relatief stabiel in de bloedsomloop en kunnen ze ongeveer eenmaal per week of met grotere tussenpozen worden gegeven. Er zijn uitzonderingen waarbij doses met frequentere tussenpozen worden gegeven (bijv. alemtuzumab, om de dag in oplopende doses) of minder frequente intervallen (bijv. onderhoudstherapie met rituximab na behandeling van een B-celmaligniteit).

Gelijktijdige toediening van meer dan één mAb — Het is mogelijk om meer dan één mAb gelijktijdig toe te dienen, hoewel dit alleen mag worden gedaan in situaties waarin is aangetoond dat de combinatie een grotere werkzaamheid heeft (of vergelijkbare werkzaamheid met verminderde toxiciteit) dan één van de mAb's alleen. In principe zouden de mAb's gericht kunnen zijn tegen hetzelfde doelwit, twee verschillende doelwitten op dezelfde cel of twee onafhankelijke celtypes.

Bewijs voor een grotere werkzaamheid van twee mAbs is aangetoond in de volgende voorbeelden van solide tumoren:

● De combinatie van ipilimumab en nivolumab wordt gebruikt bij melanoom voor gecombineerde targeting van de co-stimulerende receptor cytotoxische T-lymfocytenantigeen 4 (CTLA4) en het immuuncheckpointreceptorprogramma overlijden 1 (PD-1), waarvan wordt aangenomen dat beide de anti- tumor immuunrespons. Deze combinatie heeft een grotere werkzaamheid en grotere toxiciteit (meestal gastro-intestinaal en hepatisch) dan elk van beide mAb alleen. (Zie "Immunotherapie van gevorderd melanoom met remming van het immuuncheckpoint", de rubriek 'Nivolumab plus ipilimumab'.)

● De combinatie van pertuzumab en trastuzumab wordt gebruikt bij HER2-positieve borstkanker, samen met een taxaan. Beide mAbs richten zich op de HER2-receptor. De combinatie van beide mAbs plus een taxaan heeft een grotere werkzaamheid en toxiciteit (bijv. febriele neutropenie, diarree, huidveranderingen) dan trastuzumab plus een taxaan, maar er is geen verhoogde frequentie van linkerventrikeldisfunctie. (Zie "Systemische behandeling van HER2-positieve gemetastaseerde borstkanker", sectie over 'Trastuzumab plus pertuzumab plus een taxaan'.)

Bewijs voor gebrek van een synergetisch of additief effect is aangetoond in onderzoeken bij gemetastaseerde colorectale kanker waarin gecombineerde behandeling met de anti-epidermale groeifactorreceptor (EGFR) panitumumab samen met mAbs die zich richten op de vasculaire endotheliale groeifactor (VEGF) is geëvalueerd. (Zie "Systemische therapie voor niet-operabele gemetastaseerde colorectale kanker: de initiële therapeutische benadering selecteren", sectie over 'Dubbele antilichaamtherapie'.)

Klinische onderzoeken die andere mAb-combinaties in andere tumortypen testen, zijn aan de gang [36].

Timing gerelateerd aan plasmaferese of plasma-uitwisseling - Plasmaferese en plasma-uitwisseling verwijderen circulerende eiwitten uit de bloedsomloop, inclusief mAbs. Er moet dus aandacht worden besteed aan het tijdstip van toediening van een therapeutisch mAb met de plasmafereseprocedure.

Voorbeelden van omstandigheden waarvoor deze overweging relevant kan zijn, zijn onder meer:

● Complement-gemedieerde trombotische microangiopathie (C-TMA ook wel complement-gemedieerd hemolytisch-uremisch syndroom [HUS]) kan worden behandeld met plasma-uitwisseling en eculizumab. (Zie "Complement-gemedieerd hemolytisch-uremisch syndroom bij kinderen", sectie over 'Behandeling'.)

Hoewel plasmaferese een fractie van een mAb kan verwijderen, zijn er aanwijzingen dat bepaalde mAb's hun werkzaamheid kunnen behouden ondanks verwijdering van een aanzienlijke hoeveelheid van het mAb, misschien omdat de dosis de capaciteit voor volledige verwijdering overschrijdt en/of de interacties met het doelwit optreden met extreem snelle kinetiek [37]. Bovendien verspreiden mAb's zich snel buiten de intravasculaire ruimte, dus de hoeveelheid mAb die door plasmaferese wordt verwijderd, is een fractie van het totale weefsel-gedistribueerde en doelgebonden mAb. (Zie "Verworven TTP: behandeling van refractaire of recidiverende ziekte", het gedeelte over 'Rituximab'.)

In andere gevallen kan verwijdering van het mAb door plasmaferese een gewenst effect zijn. Een voorbeeld is een persoon die een nadelig effect heeft van een mAb zoals progressieve multifocale leuko-encefalopathie (PML) van natalizumab. Dit kan worden omgekeerd door plasmaferese uit te voeren om de concentratie van natalizumab te verlagen en de immuun-effectorfunctie te herstellen [38]. (Zie "Ziektemodificerende therapieën voor multiple sclerose: farmacologie, toediening en bijwerkingen", sectie over 'Natalizumab'.)

Als plasmaferese per ongeluk onmiddellijk na toediening van een therapeutisch mAb wordt uitgevoerd, moet de behandelend arts beslissen of het nodig is om nog een dosis van het mAb toe te dienen of te wachten tot de volgende geplande dosis. Vaak worden geen extra doses gegeven.Factoren waarmee rekening moet worden gehouden, zijn onder meer de ernst van de ziekte, het aantal eerder toegediende doses en het tijdsinterval tussen de toediening van het mAb en het begin van de plasmafereseprocedure. In veel gevallen kunnen de voldoende hoeveelheden van het mAb hun beoogde doel hebben bereikt ondanks het verwijderen van enkele van de antilichamen tijdens de plasmafereseprocedure.

In tegenstelling tot plasmaferese, waarbij plasma-eiwitten worden verwijderd, verwijdert hemodialyse geen mAbs uit de bloedsomloop.

ONGEWENSTE GEBEURTENISSEN - mAbs worden gemaakt met behulp van recombinante biotechnologie. Ze brengen dus geen infectieuze risico's met zich mee die verband houden met polyklonale antilichaamproducten die zijn bereid uit humaan plasma. Het zijn echter biologische producten en kunnen een aantal immuungemedieerde en andere reacties en bijwerkingen (AE's) veroorzaken [39]. Deze therapieën mogen dus niet worden voorgeschreven zonder de vereiste expertise in het gebruik ervan en geschikte faciliteiten voor de behandeling van potentieel ernstige reacties. Personen die worden behandeld met op mAb gebaseerde therapieën moeten op de hoogte worden gesteld van mogelijke bijwerkingen en moeten instructies krijgen om op te volgen en contactinformatie te krijgen als ze zich voordoen. De voorschrijfinformatie voor het specifieke mAb moet worden geraadpleegd voor een volledige lijst van bijwerkingen.

Infusiereacties — Infusiereacties zijn reacties die doorgaans optreden in de eerste één tot twee uur na het starten van een infusie. Ze kunnen optreden als reactie op biologische therapieën zoals mAbs en op andere systemische therapieën. Ze kunnen elk orgaansysteem aantasten en kunnen variëren van licht irriterende reacties op de injectieplaats, verhogingen van de lichaamstemperatuur of pruritus tot mogelijk levensbedreigende anafylaxie. Milde reacties komen vaak voor.

De immunogeniciteit van afgeleide mAb's kan leiden tot de ontwikkeling van anti-mAb-antilichamen, die soms gepaard gaan met acute overgevoeligheidsreacties. Zelfs volledig gehumaniseerde mAbs kunnen allergische reacties veroorzaken door de aanwezigheid van koolhydraatgroepen op de zware keten, zoals bij cetuximab [40]. (Zie "Allergie voor vlees", het gedeelte over 'Vlees en monoklonale antilichamen (cetuximab)'.)

Hoewel de meeste anti-mAb-antilichamen immunoglobuline G (IgG) zijn en de beschikbaarheid en halfwaardetijd van het geneesmiddel kunnen beperken, kunnen die van het IgE-isotype ook onmiddellijke zwelling en anafylaxie veroorzaken na herhaalde blootstelling. Strategieën zoals desensibilisatie om deze bijwerkingen te wijzigen, zijn geprobeerd. Vaak kunnen deze acute overgevoeligheidsreacties worden verward met cytokine-afgiftesyndromen (CRS), die grotendeels afhankelijk zijn van de hoeveelheid en het type doelcel in plaats van de kenmerken van het therapeutische mAb. (Zie 'Cytokine-afgiftesyndroom' hieronder en 'Cytokine-afgiftesyndroom (CRS)').

De behandeling van infusiereacties hangt af van de ernst van de reactie en de urgentie die nodig is voor de behandeling van de onderliggende aandoening. Milde reacties kunnen vaak worden beheerd door vroege herkenning en snelle interventie. Vaak kan het mAb worden voortgezet nadat het tijdelijk is gestopt. Gebruik van een lagere infusiesnelheid of gelijktijdige behandeling met koortswerende middelen of antihistaminica kan nuttig zijn. We geven meestal 25 mg difenhydramine intraveneus en als er na 15 minuten progressie is, geven we een extra dosis van 25 mg. Sommige protocollen geven 25 tot 50 mg, herbeoordeel na 30 minuten en geven zo nodig een extra dosis. De totale doses difenhydramine mogen niet hoger zijn dan 100 mg per uur. Institutionele protocollen en informatie die specifiek zijn voor de aandoening die wordt behandeld, moeten worden geraadpleegd.

Een afzonderlijke bespreking van infusiereacties op mAbs die worden gebruikt om hematologische maligniteiten en solide tumoren te behandelen, omvat aanvullende informatie over reacties op specifieke antilichamen, samen met aanbevelingen voor beheer, preventie, hernieuwde behandeling en desensibilisatie. (Zie "Infusiegerelateerde reacties op therapeutische monoklonale antilichamen die worden gebruikt voor kankertherapie".)

Andere immuungerelateerde bijwerkingen — Naast infusiereacties omvatten andere immuungerelateerde bijwerkingen een aantal dermatologische, gastro-intestinale, endocriene en andere ontstekingsreacties die verband houden met veranderingen van de normale immuunbalans tussen immuunactiviteit en immuuntolerantie [39]. Er kunnen bijvoorbeeld huidreacties optreden tijdens het gebruik van bepaalde mAbs voor kankertherapie. (Zie "Cutane bijwerkingen van moleculair gerichte therapie en andere biologische middelen die worden gebruikt voor kankertherapie".)

In sommige gevallen kan gelijktijdige toediening van een immunosuppressief medicijn zoals een glucocorticoïde deze immuungerelateerde bijwerkingen verminderen.

Infecties en auto-immuniteit vormen een potentieel risico na toediening van elk mAb dat de immuunfunctie vermindert, inclusief diegene die zich richten op antigenen op B- en T-lymfocyten [7]. Sommige van deze complicaties worden afzonderlijk besproken. (Zie "Reumatologische complicaties van immunotherapie met checkpointremmer".)

Cytokine-afgiftesyndroom (CRS) is een ernstige immuunreactie die kan optreden bij personen die worden behandeld voor bepaalde maligniteiten. (Zie 'Cytokine-afgiftesyndroom' hieronder.)

Ongewenste effecten gerelateerd aan het doelantigeen - In sommige gevallen kunnen AE's direct gerelateerd zijn aan de biologie van het doelantigeen. Als voorbeelden:

● Het mAb abciximab, dat de bloedplaatjesaggregatie blokkeert door de functie van bloedplaatjesglycoproteïne IIb/IIIa te blokkeren, kan bloedingen veroorzaken. (Zie "Vroege onderzoeken met bloedplaatjes-glycoproteïne IIb/IIIa-receptorremmers bij coronaire hartziekte", de rubriek 'Bijwerkingen'.)

● Het mAb cetuximab, dat de epidermale groeifactorreceptor (EGFR) remt, kan dermatologische toxiciteit veroorzaken. (Zie "Acneïforme uitbarsting secundair aan epidermale groeifactorreceptor (EGFR) en MEK-remmers".)

● Het mAb trastuzumab, dat zich richt op de HER2-receptor, kan cardiotoxiciteit veroorzaken waarvan wordt gedacht dat het verband houdt met een rol voor HER2 bij de overleving van cardiomyocyten. (Zie "Cardiotoxiciteit van trastuzumab en andere HER2-gerichte middelen", sectie over 'Pathofysiologie van cardiotoxiciteit'.)

Cytokine-afgiftesyndroom - CRS is een ernstige immuunreactie die optreedt als reactie op immunotherapie voor bepaalde vormen van kanker (bijv. lymfoïde maligniteiten), waarbij positieve feedback leidt tot een progressieve verhoging van inflammatoire cytokinen door T-lymfocyten [7]. Meestal treedt het op binnen twee tot drie dagen, tot 14 dagen na blootstelling aan het opruiende middel, hoewel het tijdsverloop kan variëren afhankelijk van de oorzaak. (Zie "Cytokine-afgiftesyndroom (CRS)".)

Het kan optreden als reactie op een therapeutisch mAb of andere op het immuunsysteem gebaseerde therapieën zoals chimere antigeenreceptor (CAR)-T-cellen. (Zie "Principes van kankerimmunotherapie", het gedeelte over 'Chimere antigeenreceptoren'.)

Sommigen beschouwen CRS als een extreme vorm van een infusiereactie. CRS kan gepaard gaan met koorts, hoofdpijn, misselijkheid, malaise, hypotensie, huiduitslag, koude rillingen, kortademigheid en tachycardie. Verhogingen van serumaminotransferasen en bilirubine kunnen worden gezien, en in sommige gevallen zijn gedissemineerde intravasculaire coagulatie (DIC), capillairleksyndroom en een hemofagocytisch lymfohistiocytose-achtig syndroom gemeld. (Zie "Klinische kenmerken en diagnose van hemofagocytische lymfohistiocytose" en "Cytokine-afgiftesyndroom (CRS)".)

De grootste risicofactor voor CRS is tumorbelasting. De antilichamen die het meest waarschijnlijk CRS veroorzaken, zijn die welke de activering van T-lymfocyten bevorderen. Als voorbeelden:

● Blinatumomab, een bifunctioneel mAb dat bindt aan het T-celoppervlakte-eiwit CD3 en de celoppervlaktemarker CD19, aanwezig op voorlopercellen van acute lymfatische leukemie (ALL) van B-cellen (zie 'Bifunctionele antilichamen' hierboven). In een reeks van 189 personen die met blinatumomab werden behandeld, had 60 procent koorts, 28 procent febriele neutropenie en 2 procent had graad 3 CRS [41].

● Nivolumab, een mAb dat bindt aan en remt het geprogrammeerde death-1 (PD-1) eiwit dat tot expressie wordt gebracht op T-cellen, B-cellen en natural killer (NK)-cellen waarvan het ligand (PD-L1) tot expressie wordt gebracht op tumorcellen en wordt verondersteld te interfereren met de cytotoxische T-cel effectorfunctie (zie "Principes van kankerimmunotherapie", sectie over 'PD-1 en PD ligand 1/2'). Een casusrapport heeft CRS beschreven na een enkele dosis nivolumab bij een persoon met de ziekte van Hodgkin, de patiënt herstelde, had een dramatische vermindering van de tumorgrootte en was in staat om aanvullende doses te krijgen [42].

● Van rituximab, een mAb dat zich richt op CD20 op B-lymfocyten, is gemeld dat het CRS veroorzaakt, met name bij personen met B-celmaligniteiten die een omvangrijke ziekte hebben. Zeldzame gevallen van CRS geassocieerd met rituximab in andere settings zijn gemeld [43]. (Zie "Infusiegerelateerde reacties op therapeutische monoklonale antilichamen die worden gebruikt voor kankertherapie", het gedeelte over 'Rituximab'.)

Profylaxe voor CRS (bijv. premedicatie met paracetamol en difenhydramine) wordt soms opgenomen in therapieprotocollen. De behandeling van CRS hangt af van de ernst (tabel 2) en kan onderbreking van de infusie, symptomatische behandeling, intraveneuze vloeistoffen en beademing en/of pressorondersteuning omvatten [44]. Het mAb-tocilizumab, gericht tegen interleukine (IL)-6, is effectief geweest bij de behandeling van CRS gerelateerd aan chimere antigeenreceptor (CAR)-T-cellen, die, in tegenstelling tot een mAb, niet kan worden stopgezet nadat ze eenmaal zijn toegediend [44].

Interferentie met laboratorium- of bloedbanktesten — Therapeutische antilichamen tegen CD38 zoals daratumumab en isatuximab of tegen CD47 (magrolimab, voorheen Hu5F9-G4 genoemd) kunnen interfereren met de antilichaamscreening die wordt gebruikt bij pretransfusietests door panagglutinatie te veroorzaken. (Zie "Pretransfusietesten voor transfusie van rode bloedcellen", sectie over 'Anti-CD38 mAbs (daratumumab en isatuximab)'.)

WEERSTAND — Het concept van resistentie tegen geneesmiddelen wordt meestal niet toegepast op mAbs, maar in sommige gevallen is het wel waargenomen.

● In sommige gevallen is resistentie het gevolg van veranderde biologie van de ziekte (bijv. persoon met kanker voor wie een mAb aanvankelijk effectief was, maar later ineffectief werd).

● In andere gevallen kan verminderde werkzaamheid te wijten zijn aan de ontwikkeling van neutraliserende antilichamen door het immuunsysteem van de patiënt die gericht zijn tegen het therapeutische mAb. Dit is waargenomen bij bepaalde mAbs, zoals besproken in afzonderlijke topic-reviews. Voorbeelden zijn onder meer mAbs gericht tegen het volgende:

Het is belangrijk op te merken dat niet alle veranderingen in celsignalering ervoor zorgen dat mAb's ineffectief worden en dat niet alle anti-mAb-antilichamen ervoor zorgen dat het mAb wordt geneutraliseerd.

Toepassingsgebied en nomenclatuur – Er zijn talrijke therapeutische monoklonale antilichamen (mAbs) geproduceerd om een ​​toenemend aantal medische aandoeningen te behandelen. De nomenclatuur is zodanig gestandaardiseerd dat de naam van het antilichaam informatie geeft over het doelwit en de therapie identificeert als een mAb. Naamgevingsconventies zijn bijgewerkt (tabel 1) om rekening te houden met technologische veranderingen en onderscheid tussen sound-alikes. (Zie 'Benoemingsconventie voor therapeutische mAbs' hierboven.)

Methoden – Er zijn verschillende technologieën beschikbaar voor het selecteren van mAb's die het doelantigeen herkennen en voor het produceren van het geselecteerde mAb voor klinisch gebruik. Moleculaire engineering kan worden gebruikt om verdere modificaties aan te brengen, waaronder het genereren van antilichaamfragmenten, humanisering van antilichamen die in dieren worden geproduceerd, het genereren van bifunctionele antilichamen die twee afzonderlijke antigenen samenbrengen en/of conjugatie van het mAb aan een geneesmiddel of toxine. (Zie 'Productiemethoden en speciale aanpassingen' hierboven.)

Werkingsmechanisme – Het werkingsmechanisme van een mAb kan immuunmodulatie, celdoding en/of neutralisatie van een infectieus organisme omvatten. Dit kan worden bereikt door een fysiologische ligand-receptor-interactie te blokkeren of door immuuncellen en eiwitten te rekruteren (bijv. fagocyten, natuurlijke killer) [NK] cellen, complement) die de doelcel kunnen doden. In andere gevallen kan het mAb werken door een plasma-eiwit of geneesmiddel te sequestreren en te voorkomen dat het een interactie aangaat met zijn ligand. (Zie 'Werkmechanisme' hierboven.)

Indicaties – Klinische indicaties voor mAbs omvatten de behandeling van hematologische maligniteiten, solide tumoren, immuunstoornissen, hypercholesterolemie, astma, osteoporose, inflammatoire darmaandoeningen en infecties (waaronder SARS-CoV-2), evenals het omzeilen van de functie van normale scaffold-eiwitten en het omkeren van de activiteit van een medicijn. Links naar geselecteerde onderwerprecensies waarin deze indicaties worden besproken, vindt u hierboven. (Zie 'Indicaties' hierboven.)

Administratie – Belangrijke aspecten van mAb-toediening zijn onder meer aandacht voor de dosis, de route en mogelijke geneesmiddelinteracties. Algemene principes worden hierboven besproken. Onder bepaalde omstandigheden kan aan dezelfde patiënt meer dan één mAb worden toegediend. Een patiënt kan plasmaferese ondergaan en een mAb krijgen, maar de timing moet de verwijdering van het mAb door de plasmafereseprocedure tot een minimum beperken. (Zie 'Beheer' hierboven.)

Bijwerkingen – Mogelijke bijwerkingen van bepaalde mAbs zijn onder meer infusiereacties, cytokine-afgiftesyndroom, immuungerelateerde effecten, infecties, auto-immuniteit, off-target effecten en interferentie met bepaalde laboratoriumtests zoals type en screening. (Zie 'Bijwerkingen' hierboven en 'Infusiegerelateerde reacties op therapeutische monoklonale antilichamen die worden gebruikt voor kankertherapie'.)

Weerstand – Resistentie tegen de therapeutische effecten van mAbs is zeldzaam, maar kan optreden als gevolg van veranderde ziektebiologie of door de ontwikkeling van neutraliserende antilichamen door het immuunsysteem van de patiënt. (Zie 'Weerstand' hierboven.)

Verwante onderwerpen – Afzonderlijke onderwerpbesprekingen bespreken therapeutische polyklonale antilichaampreparaten, waaronder subcutaan, intramusculair en intraveneus immunoglobuline (SCIG, IMIG en IVIG). (Zie "Subcutane en intramusculaire immunoglobulinetherapie" en "Immuneglobulinetherapie bij primaire immunodeficiëntie" en "Overzicht van intraveneuze immunoglobuline (IVIG) therapie" en "Intraveneuze immunoglobuline: bijwerkingen".)

DANKBETUIGING — De redactie van UpToDate wil graag Francisco A Bonilla, MD, PhD erkennen, die heeft bijgedragen aan een eerdere versie van dit onderwerpoverzicht.


4. Snelle antigene tests

Antigene assays zijn de tweede categorie van op eiwitten gebaseerde tests die onlangs op de markt zijn gebracht. Deze strategie is gebaseerd op het vangen van de specifieke virusantigenen in een mengsel met behulp van een antilichaam-antigeenbevestiging om de aanwezigheid van de virale deeltjes direct te detecteren [121]. Momenteel is LFIA de geprefereerde technologie voor de ontwikkeling van snelle POC- en antigeenhulpmiddelen voor thuisgebruik. De antigene tests zijn de enige hulpmiddelen die zijn ontvangen om thuis te gebruiken, zelfs zonder recept of met hulp van een specialist [122].

De klinische prestaties van deze instrumenten zijn sterk afhankelijk van verschillende factoren en de situatie van de patiënt. Het beste tijdvenster voor het waarnemen van de virale deeltjes is de eerste week na de infectie. De virale belasting is op dit moment verhoogd en antigeentests tonen hun beste prestaties aan. Deze hoeveelheid neemt in de loop van de tijd af, wat resulteert in een afname van de nauwkeurigheid van de antigeentesten in de volgende stadia van de ziekte [123]. Een andere factor is het type monster dat de testresultaten direct kan beïnvloeden. De meeste van de huidige antigeen-detecterende tests zijn gebaseerd op nasofaryngeale monsters, wat vergelijkbaar is met de gouden standaard RT-PCR-tests en het meten van de nauwkeurigheid is minder gecompliceerd [124]. De rest van de kits testen echter neusmonsters, waarbij een paar de antigenen in speekselmonsters detecteren. De variatie in het type monster verhoogt de complexiteit van de evaluatieprocedure met behulp van de gouden standaard die het gebruik van nasofaryngeale uitstrijkjes aanbeveelt [125].

Het meest voorkomende eiwit in de SARS-CoV-2-structuur is het N-eiwit, een evolutionair geconserveerd en zeer immunogeen fosfoproteïne. S-eiwit, specifiek in het S1 RBD-subdomein, is een ander immunogeen eiwit op het oppervlak van virale deeltjes met zeldzame veranderingen in de aminozuren. Alle antigeendetectietests passen antilichamen toe die specifiek zijn voor SARS-CoV-2-eiwitten, vaker N-antigeen, als invangmoleculen. Snelle antigeentests hebben enkele voordelen ten opzichte van PCR, zoals lagere kosten en hogere snelheid. Ze zijn zeer specifiek voor SARS-CoV-2, maar vertonen een lage gevoeligheid. Dit is een van de belangrijkste huidige beperkingen van de antigene tests die verklaren waarom ze mogelijk niet alle actieve coronavirussen detecteren [126].

Vanaf 15 februari 2021 was het aantal ontwikkelde antigene tests veel minder dan de serologische tests (Tabel 5) [52]. Een deel van de ontwikkelde antigene tests gebruiken Colloidal Gold Nanoparticles (AuNP's) als de reporter voor visuele detectie van de infectie. Omgekeerd vereisen de rest van deze kits een specifiek instrument voor de detectiestap. Hoewel de visuele detectie eenvoudiger en kosteneffectief is en er minder apparatuur nodig is, hebben de op lezers gebaseerde tests het voordeel dat de resultaten automatisch van de analysator worden opgehaald en de resultaten worden vrijgegeven door berichten te verzenden en de resultaten in het patiëntendossier te plaatsen door de integratie van het laboratoriuminformatiesysteem ( LIS) naar hun detectiesysteem [127].

Tabel 5

Een lijst van de ontwikkelde op antigeen gebaseerde tests voor de detectie van COVID-19.

Naam van de fabrikantTest naamTechnologieDoelantigeenGevoeligheid bij symptomatische patiëntenSpecificiteit:DetectieTest tijdsduur
Abbott Diagnostiek Scarborough, Inc. [132]BinaxNOW COVID-19 Ag-kaart thuistestOp colloïdaal goud op nanodeeltjes gebaseerde LFIA, thuistesten op receptN antigeen97.1% 98.5%Visueel lezen + het resultaat indienen via de NAVICA mobiele applicatie15 minuten
Ellume Limited [133] Ellume COVID-19 ThuistestFluorescerende LF, over-the-counter (OTC) thuistesten, screeningN antigeen95%97%Instrument lezen (op smartphone gebaseerd)15 minuten
Toegang tot Bio, Inc. [134]ZorgStart COVID-19 AntigeentestOp colloïdaal goud op nanodeeltjes gebaseerde LFIAN antigeen88%100%Visueel lezen10 minuten
Princeton BioMeditech Corp [135]Status COVID-19/griepOp colloïdaal goud op nanodeeltjes gebaseerde LFIA, multi-analytN antigeen93,9% (LoD: 2,7 × 103 TCID50/ml)93.9%Visueel lezen15 minuten
Celltrion VS, Inc. [136]COVID-19 Antigeen MIAMagnetische krachtondersteunde elektrochemische sandwich-immunoassay (MESIA)S-antigeen (RBD-domein)94,4% (LoD: 3,0 × 101 TCID50/ml)100%Instrument lezen10 minuten
Quanterix Corporation [137]Simoa SARS-CoV-2 N Proteïne-antigeentestHoge doorvoer op paramagnetische microbolletjes gebaseerde immunoassayN antigeen97,70% (LoD: 0,31 TCID50/ml)Kruisreactie met SARS-CoVInstrument lezen80 minuten
Luminostics, Inc. [138]Clip COVID snelle antigeentestLF immunoluminescente test N antigeen(LoD: 0,88 × 102 TCID50/ml)Kruisreactie met SARS-CoVInstrument lezen (op smartphone gebaseerd)30 minuten
Abbott Diagnostiek Scarborough, Inc. [139]BinaxNOW COVID-19 Ag-kaartOp colloïdaal goud op nanodeeltjes gebaseerde LFIAN antigeen97,1%/22,5 TCID50/ml98.5%Visual Read + het resultaat indienen via de mobiele NAVICA-applicatie15 minuten
LumiraDx UK Ltd. [140]LumiraDx SARS-CoV-2 Ag-testFIAN antigeen97,6% /32 TCID50/ml96.6%Instrument lezen12 minuten
Becton, Dickinson en Bedrijf (BD) [131]BD Veritor-systeem voor snelle detectie van SARS-CoV-2Chromatografische digitale immunoassayN antigeen84%Geen kruisreactieInstrument lezen15 minuten
Quidel Corporation [128]Sofia SARS Antigeen FIAFIAN antigeen87.5%Kruisreactie met SARS-CoVInstrument lezen15 minuten
Quidel Corporation [141]Sofia 2 griep + SARS-antigeen FIAFIAN antigeen(Geen informatie)Kruisreactie met SARS-CoVInstrument lezen15 minuten

Op 8 mei gaf de FDA toestemming voor de eerste antigene test ontwikkeld door Quidel Corporation, Sofia SARS Antigen FIA, om tests uit te voeren in geautoriseerde laboratoria en ook in POC-omgevingen. Deze test is een op cassettes gebaseerde LF-immunofluorescentie-sandwichtest die viraal N-eiwit detecteert. Sofia2 of Sofia-analysator is vereist voor kwalitatieve detectie. De resultaten worden gerapporteerd in 15 minuten met een gevoeligheid van 87,5%. De test detecteert zowel SARS-CoV als SARS-CoV-2, maar kan ze niet van elkaar onderscheiden [128]. Sofia 2 Flu + SARS Antigen FIA is een geautomatiseerde test die de resultaten van influenza A, influenza B en COVID-19 in een POC-omgeving in 15 minuten rapporteert. Deze sandwich-immunofluorescentietest moet worden uitgevoerd met behulp van het Sofia 2-instrument en kan N-antigenen van andere pathogenen detecteren in directe uitstrijkjes. De test maakt echter geen onderscheid tussen SARS-CoV-2 en met SARS-CoV geïnfecteerde monsters [129]. De derde door de FDA goedgekeurde antigene test is een BD Veritor-systeem voor snelle detectie van SARS-CoV-2, ontwikkeld door Becton, Dickinson and Company (BD). Deze test maakt gebruik van chromatografische digitale immunoassay en detecteert viraal N-eiwit in de monsters die in de eerste vijf dagen van het begin van de symptomen van de patiënten zijn genomen. De analysecontrole is niet visueel en hangt af van de lezer. Deze test is een snelle (ongeveer 15 min) chromatografische digitale immunoassay voor de directe en kwalitatieve detectie van SARS-CoV-2-antigenen in neusuitstrijkjes. De sensitiviteit van deze test is 84% ​​en heeft een specificiteit van 100% voor COVID-19-detectie [130,131].

Lin et al. hebben een POC-microfluïdische immunoassay ontwikkeld voor gelijktijdige detectie van IgG/IgM/SARS-CoV-2-antigeen in 15 minuten en de klinische prestaties ervan geëvalueerd met behulp van 28 gezonde en 26 COVID-19-monsters (Figuur 3). Ze combineerden verschillende biomarkers als doelwitten om de nauwkeurigheid van de test te vergroten. Deze voorbeeld-naar-antwoord-test vereist 10 μL en 70 μL verdunningsbuffer zoals aangegeven. Terwijl het monster COVID-19-positief is, hechten SARS-CoV-2-biomarkers zich aan de capture-antilichamen die zijn gecoat met FMS (fluorescerende microsfeer) en het gevormde complex wordt geïmmobiliseerd op het fluorescentietestgebied via een tweede interactie als gevolg van antigeen-antilichaam-interactie . Na een duur van 10 minuten rapporteert de draagbare fluorescentie-analysator de resultaten. De bereikte grenswaarde was 100 (T-waarde) voor antigeendetectie en 200 voor het detecteren van elk IgG- en IgM-antilichaam. Er werd ook waargenomen dat serummonsters een significante fluorescerende waarde hebben in vergelijking met een faryngeaal uitstrijkje. De voorgestelde test werd vervolgens getest met monsters van patiënten in 1噯 dagen begin en meer dan 14 dagen na symptoom afzonderlijk die een groei in de T-waarde vertoonden terwijl de tijd veranderde [142].

Schematische voorstelling van de microfluïdische fluorescentie-immunoassay voor gelijktijdige detectie van de antilichamen en antigenen. (EEN) Schema's van IgG/IgM-detectie en (B) schema's van antigeendetectie van SARS-CoV-2 met behulp van microfluïdische FIA. (C) De resultaten van beide tests worden gelijktijdig gerapporteerd met behulp van een draagbaar fluorescentiedetectieapparaat.

LumiraDx SARS-CoV-2 Ag-test maakt gebruik van microfluïdische FIA, antilichamen die specifiek zijn voor SARS-CoV-2 N-eiwit worden toegepast in de FIA ​​en richten zich op viraal N-antigeen in de verzamelde monsters. De test heeft geen kruisreactie aangetoond met andere respiratoire pathogenen zoals SARS-CoV-2 en rapporteert de resultaten in 12 minuten als een van de snelste antigene tests. Net als het BD Veritor-systeem geeft de LumiraDx SARS-CoV-2 Ag-test echter geen visuele resultaten en moet deze worden gecontroleerd met het LumiraDx-instrument. De sensitiviteit en specificiteit van de test worden gemeten met 97,6% en 96,6% met een LoD van 32 TCID50/ml [143]. BinaxNOW COVID-19 Ag Card, ontwikkeld door Abbott Diagnostics, is een LFIA gericht op virus N-eiwit met een hoge gevoeligheid van 97,1% en een lage LoD van 22,5 TCID50/ml. De verkregen resultaten kunnen worden geüpload in NAVICA, een smartphone-applicatie ontwikkeld door het bedrijf Abbott. Door de negatieve COVID-19-resultaten naar deze applicatie te uploaden, hebben NAVICA-enabled organisaties zoals banken of werkplekken gemakkelijk toegang tot de COVID-19-status van de mensen [144,145].

PCL Inc. heeft ook de nieuwe PCL COVID19 Ag Rapid FIA-test geïntroduceerd. Deze test heeft een certificaat gekregen van verschillende toezichthouders waaronder CE-IVD. Dit apparaat is een snelle en op cassettes gebaseerde fluorescerende immunoassay die zich richt op SARS-CoV-2 N-eiwit, aangezien een antigeen orofaryngeale, nasofaryngeale en sputummonsters zijn. De resultaten worden bereikt in slechts 10 minuten en FLA Analyzer wordt gebruikt als een fluorescerende lezer. Op basis van de fabricage is de LoD van de test 1000 PFU (actieve virussen), en de gevoeligheid en specificiteit zijn respectievelijk 100% en 97,78% [146]. Een andere onderzoeksgroep heeft zich gericht op het SARS-CoV-2-eiwit via Field-Effect Transistor-Based Biosensor met behulp van een specifiek IgG-antilichaam tegen het SARS-CoV-2-spike-eiwit [147].

De Simoa SARS-CoV-2 N Protein Antigen Test heeft onlangs FDA EUA gekregen voor detectie van COVID-19. Van alle goedgekeurde antigeentests is deze test de enige kit met hoge doorvoer met een hogere TaT van ongeveer 80 minuten, hoewel de resultaten worden gerapporteerd in 150 minuten voor 96 tests. Deze test is een op paramagnetische microbead gebaseerde immunoassay die een analysator vereist voor interpretatie, maar maakt geen onderscheid tussen SARS-CoV-2 en SARS-CoV in de geïnfecteerde monsters [148]. De Clip COVID Rapid Antigen Test is de andere geautoriseerde tool die is ontwikkeld in een smartphone-gebaseerde setting voor de interpretatie en meting van het luminescentiesignaal dat wordt uitgezonden door de luminescente nanomaterialen [131].

Een belangrijke toepassing van de snelle diagnostische hulpmiddelen is thuis en near-patient testing. Gelukkig zijn er recentelijk twee snelle antigene tests FDA EUA gegeven om te worden toegepast als thuistests, met of zonder recept, [52]. De Ellume COVID-19-thuistest is respectievelijk de eerste door de FDA EUA geautoriseerde, niet-voorgeschreven, volledig thuis COVID-19-detectietest die volledig thuis bij de patiënt kan worden uitgevoerd om de infectie te detecteren of op te volgen. Deze test maakt gebruik van fluorescerende LFIA voor de detectie van N-antigeen van SARS-CoV-2 en vereist een smartphone als uitleesinstrument om de resultaten te rapporteren [149]. De Clip COVID Rapid Antigen Test is een ander door de FDA, EUA goedgekeurd hulpmiddel voor thuistesten waarvoor een recept vereist is. Interessant is dat de PPA en NPA van de Ellume COVID-19 Home Test respectievelijk 91% en 96% worden verkregen voor de asymptomatische gevallen, en respectievelijk 96% en 100% voor de symptomatische individuen die veelbelovend zijn [136]. Met dergelijke thuistests vinden de zelfisolatie van de geïnfecteerde mensen en de follow-up van de ziekte plaats in een beperkt gebied, waardoor de virale verspreiding en hulp van het medische zorgsysteem worden geminimaliseerd, wat niet alleen de infectiegraad in de gemeenschap aanzienlijk vermindert maar geeft ook kritische informatie over het immuunsysteem tijdens de quarantainedagen.


Voor meer informatie over de technologie en voordelen van ProQuantum hooggevoelige immunoassays, hoe eenvoudig het is om een ​​assay uit te voeren en hoe ze u kunnen helpen bij uw onderzoek, downloadt u de ProQuantum hooggevoelige immunoassays-brochure of bekijkt u de instructievideo door op de juiste knop hieronder:

Stuur voor meer informatie een e-mail naar [email protected] en wij zullen u in contact brengen met een vertegenwoordiger die u kan helpen.


ELISA-testen

De Enzyme-Linked Immunosorbent Assay (ELISA) is een techniek die wordt gebruikt om antilichamen of infectieuze agentia in een monster te detecteren.

Antilichamen worden gemaakt als reactie op infectie en dus kan ELISA-testen op antilichamen aangeven of een dier al dan niet in contact is geweest met een bepaald virus. Een antigeen-ELISA kan vertellen of een dier besmet is met een virus door het direct te detecteren.

Voor een antilichaam-ELISA worden antigenen op een plastic oppervlak geplakt, wordt een monster toegevoegd en eventuele antilichamen voor de ziekte waarop we testen, binden aan de antigenen. Vervolgens wordt een tweede antilichaam met een marker toegevoegd en een positieve reactie wordt gedetecteerd doordat de marker van kleur verandert wanneer een geschikt substraat wordt toegevoegd. Als er geen antilichamen in het monster zijn, zal het tweede antilichaam niet kunnen kleven en zal er geen kleurverandering zijn.

Bij een antigeen-ELISA worden antistoffen aan een plastic oppervlak gebonden, wordt een monster toegevoegd en als er antigenen van het virus waar we op testen aanwezig zijn, zullen ze zich aan de antistoffen hechten. Deze test verloopt dan op dezelfde manier als de antilichaam-ELISA.


Invoering

Een van de meest kosteneffectieve interventies voor de volksgezondheid om de ziektelast van infectieziekten te voorkomen en te verminderen, is vaccinatie. Het is algemeen bekend dat immunologisch geheugen opgeslagen in antigeenspecifieke B-celrepertoires vaak de basis vormt van succesvolle natuurlijke of vaccingeïnduceerde immuunbescherming (1). Tijdens de acute fase van blootstelling aan pathogenen komen geen enkele B-cellen de kiemcentra binnen en ondergaan ze een somatische hypermutatie van de immunoglobuline (Ig)-receptor (SHM) om de antigeenbinding te verhogen, omschakeling van de isotypeklasse naar IgG of IgA voor effectoractiviteiten en differentiatie naar kortlevende antilichaam afscheidende plasmablasten of langlevende plasma- en geheugen-B-cellen (2). Succesvolle diversificatie van B-celklonen en hun corresponderende Ig-receptoren creëert klonale families, elk een cluster of lijn van verwante antilichamen die allemaal afstammen van de voorouder van de B-cel (3), en die variaties in antigeenbinding en functionele activiteiten bezitten. Antilichamen die worden uitgescheiden door plasmacellen, die zich voornamelijk in het beenmerg bevinden, bieden een stabiele bescherming tegen herhaalde infecties. Geheugen B-cellen daarentegen overleven in een functioneel rusttoestand in weefsels en kunnen bij lage frequentie worden gevonden in PBMC's nadat een pathogeen is geëlimineerd, opnieuw geactiveerd en gedifferentieerd tot antilichaam-afscheidende plasmablasten binnen een week na een secundaire infectie (4𠄶) . Het evalueren van beide soorten adaptief B-celgeheugen wordt uitgedaagd door de anatomische ontoegankelijkheid en zeldzaamheid van deze cellen. Er is een verscheidenheid aan serologische tests voor polyklonale antilichaammetingen ontwikkeld (7) en, meer recentelijk, hebben de toepassingen van next generation sequencing (NGS) en single cell sequencing-technologieën hoge resolutiegegevens opgeleverd over B-celantilichaamresponsen in perifere bloedmonsters (8 ). Er zijn computeralgoritmen ontwikkeld om genetische relaties tussen de miljoenen NGS B-celreceptor (BCR) -sequenties te interpreteren om klonale families toe te wijzen en te helpen reconstrueren in vivo B-cel klonale lijnen (9). Buiten de acute fase van blootstelling wordt de diepte van antigeen-ervaren B-celrepertoires echter nog steeds beperkt door de lage frequentie en relatieve transcriptionele stilte van geheugen-B-cellen die in menselijk bloed circuleren.

Het onderhoud van geheugen B-cellen in vivo bij afwezigheid van persisterend antigeen is voorgesteld dat dit optreedt via polyklonale stimulatiemechanismen, waaronder: (i) Toll-like receptor (TLR) microbiële agonisten zoals lipopolysacharide (TLR4-agonist) of niet-gemethyleerde enkelstrengs DNA-motieven (bijv. CpG-B, een TLR9-agonist) en (ii) T-cel-bystander-activering via CD40-ligatie en cytokineproductie (10). Wanneer geheugen B-cellen polyklonaal worden geactiveerd in vitro onafhankelijk van BCR-signalen prolifereren en differentiëren ze tot plasmacellen terwijl ze de specifieke antigeenbinding behouden (10). Er is geen direct bewijs dat SHM wordt uitgesloten in de BCR's die deze techniek gebruiken, en de optimale combinatie van microbiële producten, cytokinen en voedingscellen varieert tussen laboratoria (10�). Polyklonale stimulatie van PBMC's wordt echter vaak toegepast met ELISPOT-technieken om het totale aantal cellen dat IgG uitscheidt te kwantificeren en percentages van antigeenspecifieke cellen te rapporteren als reactie op vaccinatie. De specificiteit van de in vitro respons voor geheugen B-cellen werd ondersteund door (i) het behoud van signaal voor het relevante antigeen en gebrek aan signaal voor een irrelevant antigeen (ii) de afwezigheid van antigeenspecifieke celvlekken in niet-gevaccineerde, bijna geen bloeddonor-PBMC's en, (iii) positieve ELISPOT's van kweken waarbij CD19-00-00-B-CD20-B-B-cellen eerst uit PBMC waren uitgeput en gereconstitueerd met CD27-0002B (geheugen), maar niet CD27-00212 (nvt 000EFve), B-cellen. Verder zijn breed kruisreactieve bindende en neutraliserende recombinante antilichamen gericht tegen Influenza A en HCMV uit polyklonaal gestimuleerde PBMC's gekloneerd uit enkele B-cellen met behulp van deze methode (12).

Hierin laten we het voordeel zien van het combineren van NGS met: in vitro celkweekmethoden die functioneel en selectief geheugen B-cellen uitbreiden in PBMC-monsters met behulp van CpG-B-stimulatie en cytokinen. Met behulp van drie gezonde donoren met verschillende genetische achtergronden vergeleken we Ig NGS-gegevens van PBMC-repertoires met gestimuleerde PBMC-repertoires. In gestimuleerde PBMC's zagen we een verrijking van sequenties van IgG-subtypes en hogere snelheden van SHM zonder resulterende vertekening in de representatie van families met variabele domeinen van zware of lichte ketens. We identificeerden gemeenschappelijke V-D-J BCR-sequenties binnen één donor die aanhield gedurende drie bloedafnames verspreid over een periode van 9 maanden, in PBMC en in gestimuleerde PBMC Ig-repertoires. De meerderheid van de persistente BCR-sequenties die werden geïdentificeerd in het gestimuleerde repertoire, hoewel minder in aantal, vertoonden een SHM- en isotype-omschakeling naar IgG, wat consistent is met het feit dat ze deel uitmaken van een door antigeen ervaren geheugenpopulatie. Van dezelfde donor hebben we antigeenspecifieke monoklonale antilichamen (mAbs) gekloond uit enkele geheugen-B-cellen geïsoleerd door FACS met het hemagglutinine-trimeer van influenza A H1N1. Leden van deze mAbs-klonale lijnen werden geïdentificeerd in PBMC's versus gestimuleerde PBMC's-repertoires, gekwantificeerd en gevolgd over de drie bloedafnames. Een verhoogde gevoeligheid voor detectie van individuele mAbs samen met grotere, vertakkende klonale families werd verkregen met behulp van gegevens van gestimuleerde PBMC's. Over het algemeen ondersteunen onze gegevens de toepassing van stimulerende PBMC-monsters om een ​​dieper inzicht te krijgen in antigeenspecifieke circulerende geheugen B-celrepertoires.


Invoering

Kinkhoest, een acute infectieziekte van de luchtwegen, blijft endemisch in ontwikkelde landen ondanks een hoge vaccinatiegraad [7, 8, 16]. Hoewel het vroege gebruik van het hele-celvaccin zeer effectief was in het verminderen van de incidentie van gemelde kinkhoest in de Verenigde Staten in de jaren zeventig, is er de afgelopen 15 jaar een heropleving van gemelde kinkhoest [8, 16, 31]. Wereldwijd zijn er jaarlijks naar schatting 50 miljoen gevallen (waarvan 90% in ontwikkelingslanden), en er zijn maar liefst 400.000 pertussis-gerelateerde sterfgevallen [16, 31]. Bovendien is men het er algemeen over eens dat de gerapporteerde incidentie van kinkhoest aanzienlijk lager is dan de werkelijke incidentie [8, 31].

Hoewel kinkhoest in het prevaccinatietijdperk werd beschouwd als een kinderziekte die voornamelijk jonge kinderen treft, is de kinkhoestepidemiologie in het postvaccinatietijdperk anders [8, 17]. Zuigelingen zijn de meest kwetsbare groep met de hoogste percentages complicaties en sterfte, maar adolescenten en volwassenen vormen nu een aanzienlijk percentage van de gevallen en een infectiekanaal voor de zuigelingen [8, 13, 17].

PCR, kweek en serologie vormen de steunpilaar van de laboratoriumdiagnose van kinkhoest, waarbij verschillende factoren de gevoeligheid en specificiteit van elke modaliteit beïnvloeden [8, 24, 36]. In de afgelopen jaren is PCR echter een steeds populairder hulpmiddel geworden en heeft het aanzienlijk bijgedragen aan de toenemende laboratoriumdiagnose van pertussis [8, 27, 36].

Er zijn ook vorderingen gemaakt met betrekking tot preventie en ziektebestrijding, waarbij deskundigen uit 17 landen onlangs het Global Pertussis Initiative (GPI) hebben opgericht met als doel de status van kinkhoest te analyseren en bestaande immunisatiestrategieën te verbeteren [8, 15].


Referenties

Bamberger E, Lahat N, Gershtein V, Gershtein R, Benilevi D, Shapiro S, Kassis I, Rubin L, Srugo I (2005) Diagnose van kinkhoest: de rol van polymerasekettingreactie. Isr Med Assoc J 7 (6): 397-399

Bamberger E, Starets-Haham O, Greenberg D, Karidis A, Porat N, Bar-Joseph G, Gershtein R, Srugo I (2006) Volwassen kinkhoest is gevaarlijk voor de pasgeborene. Infect Control Hosp Epidemiol 27(6):623-625

Broder KR, Cortese MM, Iskander JK, Kretsinger K, Slade BS, Brown KH, Mijalski CM, Tiwari T, Weston EJ, Cohn AC, Srivastava PU, Moran JS, Schwartz B, Murphy TV (2006) Preventie van tetanus, difterie en pertussis bij adolescenten: gebruik van tetanustoxoïd, gereduceerd difterietoxoïd en acellulair kinkhoestvaccin. Morb Mortal Wkly Rep 55(RR03)::1–34

Celentano LP, Massari M, Paramatti D, Salmaso S, Tozzi AE (2005) Heropleving van kinkhoest in Europa. Pediatr Infect Dis J 24:761–765

Centers for Disease Control and Prevention (2005) Pertussis - Verenigde Staten, 2001-2003. MMWR Morb Mortal Wkly Rep 54(50):1283-1286

Centers for Disease Control and Prevention (2006) Aanbevolen vaccinatieschema voor volwassenen Verenigde Staten, oktober 2006-september 2007. Centers for Disease Control and Prevention. http://www.cdc.gov/nip/recs/adult-schedule.pdf. Geciteerd 22 mei 2007

Cherry JD (2006) Epidemiologie van kinkhoest. Pediatr Infect Dis J 25:361–362

Cherry JD, Grimprel E, Guiso N, Heininger U, Mertsola J (2005) Het definiëren van kinkhoest-epidemiologie klinische, microbiologische en serologische perspectieven. Pediatr Infect Dis J 24:S25–S34

Comité voor infectieziekten, American Academy of Pediatrics (2006) Pertussis. In: Pickering LK, Baker CJ, Long SS, McMillan JA (eds) Rood boek: rapport van de commissie voor infectieziekten, 27e edn. Elk Grove Village, IL, pp 498-520

de Melker HE, Versteegh FG, Conyn-Van Spaendonck MA, Elvers LH, Berbers GA, van Der Zee A, Schellenkens JF (2000) Specificiteit en gevoeligheid van hoge niveaus van immunoglobuline G-antilichamen tegen pertussistoxine in een enkel serummonster voor diagnose van infectie met Bordetella pertussis. J Clin Microbiol 38(2):800–806

Dodhia H, Crowcroft NS, Bramley JC, Miller E (2002) UK-richtlijnen voor het gebruik van erytromycine-chemoprofylaxe bij personen die zijn blootgesteld aan pertussis. J Volksgezondheid Med 24:200-206

Dodhia H, Miller E (1998) Beoordeling van het bewijs voor het gebruik van erytromycine bij de behandeling van personen die zijn blootgesteld aan pertussis. Epidemiol Infect 120:143-149

Edwards K, Freeman DM (2006) Kinkhoest bij adolescenten en volwassenen: ziektelast en preventie. Huidige mening Pediatr 18:77–80

Forsyth K, Tan T, von König CH, Caro JJ, Plotkin S (2005) Mogelijke strategieën om de last van pertussis te verminderen. Pediatr Infect Dis J 24:S69–S74

Forsyth KD, von König CH, Tan T, Caro J, Plotkin S (2007) Preventie van kinkhoest: aanbevelingen afgeleid van de tweede rondetafelbijeenkomst van het Global Pertussis Initiative. Vaccin (in druk). DOI 10.1016/j.vaccine.2006.12.017

Greenberg DP (2005) Kinkhoest bij adolescenten Toenemende incidentie vestigt de aandacht op de noodzaak van booster-immunisatie van adolescenten. Pediatr Infect Dis J 24:721-728

Healy CM, Munoz FM, Rench MA, Halasa NB, Edwards KM, Baker CJ (2004) Prevalentie van pertussis-antilichamen in maternale leveringskoord en babyserum. J Infect Dis 190:335–340

Kowalzik F, Barbosa AP, Fernandes VR, Carvalho RP, Avila-Aguero ML, Goh DYT, Goh A, de Miguel MJG, Moraga F, Roca J, Campins M, Huang LM, Quian J, Riley N, Beck D, Verstraeten T (2007) Prospectieve multinationale studie van kinkhoestinfectie bij gehospitaliseerde baby's en hun huishoudelijke contacten. Pediatr Infect Dis J 25:238–242

Kretsinger K, Broder KR, Coretese MM, Joyce MP, Ortega-Sanchez I, Lee GM, Tiwari T, Cohn AC, Slade BA, Iskander JK, Mijalski CM, Brown KH, Murphy TV (2006) Preventie van tetanus, difterie en kinkhoest bij volwassenen: gebruik van tetanustoxoïd verminderd difterietoxoïd en acellulair kinkhoestvaccin morb mortal. Wkly Rep 55(RR17)::1–33

Le T, Cherry JD, Chang SJ, Knoll MD, Lee ML, Barenkamp S, Bernstein D, Edelman R, Edwards KM, Greenberg D, Keitel W, Treanor J, Ward JI, APERT-onderzoek (2004) Immuunresponsen en antilichaamverval na immunisatie van adolescenten en volwassenen met een cellulair kinkhoestvaccin: de APERT-studie. J Infec Dis 190:535-544

Long SS, Welkon CJ, Clark JL (1990) Wijdverbreide stille overdracht van pertussis in families: antilichaamcorrelaten van infectie en symptomatologie. J Infec Dis 161:473-479

Marchant CD, Loughlin AM, Lett SM, Todd CW, Wetterlow LH, Biccieri R, Higham S, Etkind P, Silva E, Siber GR (1994) Pertussis in Massachusetts 1981-1991: incidentie, serologische diagnose en vaccineffectiviteit. J Infect Dis 169:1297–1305

Mattoo S, Cherry JD (2005) Moleculaire pathogenese, epidemiologie en klinische manifestaties van luchtweginfecties als gevolg van Bordetella pertussis en andere Bordetella ondersoort. Clin Microbiol Rev 18:326-382

Mink CM, Cherry JD, Christenson P, Lewis K, Pineda E, Shlian D, Dawson JA, Blumberg DA (1992) Een zoektocht naar Bordetella pertussis infectie bij universiteitsstudenten. Clin Infect Dis 14:464-471

Morrison W (2007) Infantiele hypertrofische pylorusstenose bij zuigelingen die worden behandeld met azithromycine (rapport). Pediatr Infect Dis J 26(2):186–188

Riffelmann M, von König CH, Caro V, Guiso N (2005) Nucleïnezuuramplificatietests voor de diagnose van Bordetella infecties. J Clin Microbiol 43:4925–4929

Schläpfer G, Cherry JD, Heininger U, Uberall M, Schmitt-Grohe S, Laussucq S, Just M, Stehr K (1995) Polymerasekettingreactie-identificatie van Bordetella pertussis infecties in vaccins en familieleden in een onderzoek naar de werkzaamheid van een kinkhoestvaccin in Duitsland. Pediatr Infect Dis J 14:209-214

Srugo I, Benilevi D, Madeb R, Shapiro S, Shohat T, Somekh E, Rimmar Y, Gershtein V, Gershtein R, Marva E, Lahat N (2000) Kinkhoestinfectie bij volledig gevaccineerde kinderen in kinderdagverblijven, Israël. Emerg Infect Dis 6(5):526-529

Sutter RW, Cochi SL (1992) Kinkhoest-hospitalisaties en mortaliteit in de Verenigde Staten, 1985-1988. Evaluatie van de volledigheid van de landelijke rapportage. JAMA 267:386-391

Tan T, Trindade E, Skowronski D (2005) Epidemiologie van pertussis. Pediatr Infect Dis J 24:S10–S18

van Kruijssen AM, Templeton KE, van der Plas RN, van Doorn R, Claas EC, Sukhai RM, Kuijper EJ (2006) Detectie van respiratoire pathogenen door real-time PCR bij kinderen met klinische verdenking van pertussis. Eur J Pediatr. Online eerst. DOI 10.1007/s00431-006-0378-7

von König CH (2005) Gebruik van antibiotica bij de preventie en behandeling van kinkhoest. Pediatr Infect Dis J 24:S66–S68

Ward JI, Cherry JD, Chang SJ, Partridge S, Lee H, Treanor J, Greenberg DP, Keitel W, Barenkamp S, Bernstein DI, Edelman R, Edwards K, APERT Study Group (2005) Werkzaamheid van een acellulair kinkhoestvaccin bij adolescenten en volwassenen. N Engl J Med 353:1555–1563

Wendelboe AM, Van Rie A (2006) Diagnose van kinkhoest: een historisch overzicht en recente ontwikkelingen. Expert Rev Mol Diagn 6:857-864

Wendelboe AM, Van Rie A, Salmaso S, Englund J (2005) Duur van immuniteit tegen kinkhoest na natuurlijke infectie of vaccinatie. Pediatr Infect Dis J 24:S58–S61

Wheeler JG, Simmons Al (2005) Pertussis-update. Pediatr Infect Dis J 24:829-830


Bekijk de video: ماهو الفرق بين IgM,IgA,IgG,IgE وIgD. (December 2021).