Comprensión de la tecnología de hibridomas para la producción de anticuerpos monoclonales

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Apr 23, 2023

Comprensión de la tecnología de hibridomas para la producción de anticuerpos monoclonales

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La tecnología de hibridomas consiste en fusionar células B productoras de anticuerpos de vida corta con células de mieloma inmortales. Las líneas celulares resultantes producen un suministro interminable de un anticuerpo monoclonal específico.1 La técnica fue creada en 1975 por los científicos ganadores del premio Nobel Georges Kohler y Cesar Milstein.

Anticuerpos monoclonicos

Los científicos crean anticuerpos monoclonales mediante la clonación de una sola línea celular productora de anticuerpos. A diferencia de los anticuerpos policlonales, los monoclonales son altamente específicos para un antígeno. Al fusionar células de mieloma que pueden dividirse indefinidamente con células B que producen anticuerpos específicos contra el objetivo de interés, los investigadores obtienen una fuente casi ilimitada de anticuerpos monoclonales idénticos.2

Desde 1986, más de 117 anticuerpos monoclonales han sido aprobados por la FDA, comenzando con el anticuerpo monoclonal de ratón Muromonab-CD3 para el rechazo de trasplantes de riñón.3 Además de los anticuerpos de ratones y humanos, los investigadores han producido anticuerpos monoclonales quiméricos y humanizados que se componen de secuencias de ambas especies. Al reemplazar secuencias de proteínas derivadas de ratones con secuencias humanas, estos anticuerpos monoclonales reducen el riesgo de desencadenar una respuesta inmunitaria en humanos.4 Usando varios métodos, los científicos también han producido anticuerpos monoclonales de otros mamíferos para diversos propósitos.

Paso 1: Inmunización

Los investigadores inyectan a un mamífero, generalmente un ratón, un antígeno objetivo, lo que estimula una respuesta inmunitaria. La inyección de antígeno puede ocurrir en una serie en el transcurso de varias semanas. Luego, los investigadores recolectan el bazo del ratón para obtener células B que produzcan el anticuerpo deseado.1

Paso 2: Fusión celular

Los investigadores fusionan células B productoras de anticuerpos con células de mieloma en cultivo celular. El polietilenglicol (PEG) facilita la fusión de las membranas plasmáticas de ambas células, formando una única célula de hibridoma con dos o más núcleos. Alternativamente, la electrofusión puede fusionar las células usando un campo eléctrico pulsado.5

Paso 3: Crecimiento de células de hibridoma

Menos del 1 por ciento de las células iniciales se fusionan para formar células de hibridoma. Las células B no utilizadas en el cultivo dejan de dividirse naturalmente, mientras que la quimioterapia destruye las células de mieloma no fusionadas. Los investigadores utilizan medio HAT (hipoxantina-aminopterina-timidina) para permitir la proliferación selectiva de líneas celulares productoras de anticuerpos monoclonales inmortales. La aminopterina en el medio HAT detiene la síntesis de nucleótidos, mientras que la hipoxantina y la timidina pueden ser utilizadas por células, como las células B, que llevan la enzima HGPRT (hipoxantina-guanina fosforribosil transferasa). Las células de hibridoma con enzima HGPRT funcional pueden sobrevivir y crecer, mientras que las células de mieloma que carecen de ella finalmente mueren.1

Paso 4: Detección

Los investigadores a menudo analizan las células de hibridoma en busca del anticuerpo monoclonal de interés mediante un ensayo inmunoabsorbente ligado a enzimas (ELISA). Los ELISA indirectos identifican anticuerpos con la especificidad adecuada inmovilizando el antígeno en una superficie e incubándolo con un sobrenadante de células de hibridoma. Los investigadores también utilizan técnicas que incluyen transferencia Western, citometría de flujo y espectrometría de masas por inmunoprecipitación para examinar sus cultivos de hibridomas.1

Paso 5: Expansión de hibridoma

El paso final consiste en clonar las células de hibridoma deseadas para obtener una población celular estable y hacer crecer el cultivo para recolectar grandes cantidades de anticuerpos monoclonales. Esto se puede lograr a través de uno de dos métodos.1

Esta tecnología ofrece numerosas ventajas, a saber1,6

Sin embargo, la tecnología también tiene algunas limitaciones.1,7

Aplicaciones de diagnóstico

Debido a su alta especificidad, los anticuerpos producidos por la tecnología de hibridomas tienen una amplia gama de aplicaciones de diagnóstico, incluidas las siguientes.

inmunoterapia

Hay varias indicaciones aprobadas por la FDA de anticuerpos monoclonales (consulte la tabla a continuación).3 Las indicaciones comunes incluyen las siguientes.

Anticuerpo monoclonal

subtipo de anticuerpo

Antígeno diana

Primera indicación aprobada por la FDA

Año de aprobación

Lecanemab

IgG1 humanizado

protofibrillas beta amiloide

enfermedad de alzheimer

2023

Margetuximab

IgG1 quimérico

HER2

cáncer de mama HER2+

2020

Trastuzumab

ADC IgG1 humanizado

HER2

cáncer de mama HER2+

2019

Omalizumab

IgG1 humanizado

IgE

Asma

2003

Adalimumab

IgG1 humana

TNF

Artritis reumatoide

2002

infliximab

IgG1 quimérico

TNF

enfermedad de Crohn

1998

Basiliximab

IgG1 quimérico

IL-2R

Prevención del rechazo del trasplante de riñón

1998

Palivizumab

IgG1 humanizado

Virus sincitial respiratorio

Prevención de la infección por el virus respiratorio sincitial

1998

Rituximab

IgG1 quimérico

CD20

No linfoma de Hodgkin

1997

Referencias

2. Mitra S, Tomar PC. tecnología de hibridomas; avances, significado clínico y aspectos futuros. J Genet Eng Biotechnol. 2021;19(1):159. doi:10.1186/s43141-021-00264-6

3. Terapias de anticuerpos aprobadas o en revisión regulatoria en la UE o EE. UU. Sociedad de Anticuerpos. Consultado en marzo de 2023.

4. Castelli MS, McGonigle P, Hornby PJ. Farmacología y aplicaciones terapéuticas de los anticuerpos monoclonales. Perspectiva Pharmacol Res. 2019;7(6):e00535. doi:10.1002/prp2.535

5. Tabll A, Abbas AT, El-Kafrawy S, Wahid A. Monoclonalanticuerpos: Principios y aplicaciones de inmunodiagnóstico e inmunoterapia para el virus de la hepatitis C. Mundo J Hepatol. 2015;7(22):2369-2383. doi:10.4254/wjh.v7.i22.2369

6. Kohler G, Milstein C. Cultivos continuos de células fusionadas que secretan anticuerpos de especificidad predefinida. Naturaleza. 1975; 256: 495–497. doi: 10.1038/256495a0

7. Moraes JZ, Hamaguchi B, Braggion C, et al. Tecnología de hibridomas: ¿sigue siendo útil? Curr Res Immunol. 2021;2:32-40. doi:10.1016/j.crimmu.2021.03.002

8. Sundarraj S, Rajagopal G, Sundaramahalingam B, et al. Métodos de Detección de Proteínas en Cáncer para Diagnóstico, Pronóstico y Terapia. Detección de proteínas. IntechOpen; 2022. doi.org/10.5772/intechopen.101050

9. Mazzulli T. Diagnóstico de laboratorio de infección por virus, clamidia, clamidófila y micoplasma. Principios y práctica de las enfermedades infecciosas pediátricas. 2008; 1352-1368. doi:10.1016/B978-0-7020-3468-8.50293-5

10. Centros para el Control y la Prevención de Enfermedades. Libro amarillo de los CDC 2020: información de salud para viajes internacionales. Nueva York: Oxford University Press; 2017.

11. Drene PK. Pruebas de diagnóstico rápido para SARS-CoV-2. N Engl J Med. 2022;386(3):264-272. doi:10.1056/NEJMcp2117115

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