Гибридомная технология

Получение гибридом – это наиболее перспективное направление клеточной инженерии. Основная цель – «обессмертить» клетку, продуцирующую ценные вещества путем слияния с раковой клеткой и клонирования полученной гибридомной клеточной линии. Гибридомы получены на основе клеток – представителей различных царств живого. Слияние клеток растений, растущих обычно в культуре медленно, с клетками растительных опухолей, позволяет получить клоны быстрорастущих клеток – продуцентов нужных соединений.

Наибольшее практическое значение имеют гибридомы – продукты слияния клеток злокачественных опухолей иммунной системы (миелом) с нормальными клетками той же системы – лимфоцитами.

При попадании в организм животного или человека чужеродного агента (бактерий, вирусов, сложных органических соединений) лимфоциты мобилизуются для обезвреживания введенного агента. В организме существует несколько популяций лимфоцитов, функции которых различаются: Т-лимфоциты инактивируют чужеродный агент; В-лимфоциты вырабатывают иммунные белки, представляющие собой антитела к чужеродному агенту – антигену.

Например, при слиянии Т-лимфоцита с опухолевой клеткой образуется клон неограниченно размножающихся клеток, выслеживающих определенный антиген. Такие гибридомные клоны пытаются использовать для борьбы с раковыми клетками непосредственно в организме больного. При слиянии В-лимфоцита с миеломной клеткой получаются клоны, используемые как продуценты антител (одного типа – моноклональные). Преимущество моноклональных антител заключается в том, что они однородны по своим свойствам, обладают одинаковым сродством к антигену и связываются с одной единственной антигенной детерминантой. Недостатки моноклональных антител: не стабильны при хранении в высушенном состоянии, имеют низкое сродство к антигену и узкую специфичность, что препятствует их применению против изменчивых антигенов, характерных для инфекционных агентов и опухолевых клеток.

Общая схема получения гибридом на основе миеломных клеток и иммунных лимфоцитов:

1) получение мутантных опухолевых клеток, погибающих при последующей селекции гибридомных клеток;

2) получение лимфоцитов – продуцентов антител к заданным антигенам. Животное иммунизируют введением определенного антигена, потом выделяют клетки селезенки и от них отделяют лимфоциты;

3) слияние лимфоцитов с опухолевыми клетками. Слияющим агентом служит полиэтиленгликоль, реже лизолецитин или вирус Сендай, а также мощное электрическое поле;

4) скрининг гибридомных клеток;

5) проверка способности гибридомных клеток продуцировать моноклональные антитела к заданному антигену;

6) клонирование гибридомных клеток, прошедших проверку на образование моноклональных антител, с контролем на стабильность их иммунных свойств;

7) получение массовых культур гибридомных клеток, выделение, концентрирование и очистка продуцируемых антител.

Положительные клоны гибридом, продуцирующие моноклональные антитела, могут быть размножены в условиях in vitro до необходимых объемов и служить источником получения антител.

В настоящее время моноклональные антитела используют для диагностики инфекционных и онкологических заболеваний.

Таким образом, клеточная инженерия представляет собой эффективный способ модификации биологических объектов, позволяющих создавать новые ценные продуценты как на организменном, так и на тканевом и клеточном уровнях.

Вопросы для самоконтроля

1. В чем заключается преимущество селекции с использованием генетической инженерии по сравнению с традиционной при одинаковой конечной цели – получении новых сортов?

2. Дайте характеристику методу индуцированного мутагенеза с последующим отбором подходящих штаммов микроорганизмов.

3. В чем заключается метод отбора продуцентов по их устойчивости к структурным аналогам целевого продукта?

4. Что такое генетическая инженерия? Перечислите ее основные этапы.

5. Дайте характеристику основным ферментам генетической инженерии.

6. Почему рестриктазы I и III типов практически не используются в генной инженерии?

7. Что такое вектор и каковы основные типы векторов?

8. Какие существуют методы проверки истинности трансгенных организмов?

9. Каковы возможности клеточной инженерии?

10. Что такое соматическая гибридизация? Каковы особенности получения и культивирования изолированных протопластов?

11. Что такое тотипотентность?

12. Какова роль гормонов в клональном микроразмножении растений?

13. Что такое гибридомная технология?

14. Перечислите основные этапы получения гибридом на основе миеломных клеток и иммунных лимфоцитов?