7/17/2019 Anticuerpos monoclonales

http://slidepdf.com/reader/full/anticuerpos-monoclonales-568e54ee23d2c 1/5

Anticuerpos monoclonales

( Publicado en "La Revolución de la Bioingeniería", Fernando Mönckeberg, 1988,Ediorial Medierr!neo  

Con el descubrimiento de los anticuerpos monoclonales, se ha hecho realidad el sueño del pibe de losinmunólogos: contar con anticuerpos absolutamente homogéneos y que se produzcan en forima continua,y siempre con la misma especificidad y afinidad. Antes de esto el procedimiento de obtención de losanticuerpos, era largo y tedioso. En primer lugar, haba que inyectar los antgenos en animales. Esto tieneel gra!e incon!eniente de la heterogeneidad y !ariabilidad de los anticuerpos obtenidos as como tambiénla presencia de protenas contaminantes del suero, que son casi imposibles de separar. "or otra parte,para obtener la cantidad de anticuerpos suficiente, hay que inyectar !arios animales simult#neamente,con el incon!eniente que los anticuerpos obtenidos !aran mucho de un animal a otro, tanto en cantidadcomo en especificidad y afinidad. Con la técnica de anticuerpos monoclonales, se han subsanado todosestos incon!enientes, y como consecuencia de ello, se ha abierto un enorme nue!o captulo de lain!estigación en biologa y en especial en la medicina.

El descubrimiento fue realizado en Cambridge $%nglaterra&, en '()*, por Cesar +ilstein $un refugiadoargentino que escapó de la represión poltica en su pas&, y por el suizo eorge -ohler. "or ello ganaron

el "remio obel en '(/0. En un comienzo no se dio gran trascendencia a la tecnologa descrita y susautores ni siquiera patentaron el proceso.

1oy ha pasado a ser una herramienta de tremenda importancia en la in!estigación biológica y de enormesproyecciones en el campo médico. 2asta señalar que en el año '(/), la !enta de productos fabricadospor esta tecnologa, superó los '34 millones de dólares y en el año '((4 superaron los dos millones dedólares.

5as células productoras de los anticuerpos son los linfocitos 2. Ellos se pueden e6traer del bazo y culti!ar in !itro, pero no sobre!i!en m#s all# de algunas di!isiones. 5a importancia del descubrimiento, consistióen lograr fusionar estos linfocitos 2, con células mielomatosas $célu'as cancerosas&, que se saba sepodan reproducir indefinidamente en un medio de culti!o apropiado $figura '&. En estas células hbridas,se logró algo fundamental: unir la capacidad de !i!ir indefinidamente de las células mielomatosas y la deproducir anticuerpos de los linfocitos 2. Este procedimiento permitió obtener células inmortales

productoras de anticuerpos. 7odo esto unido al hecho de que cada célula fabrica un anticuerpo especfico,de modo que al separar una célula hbrida de las dem#s, se puede lograr un anticuerpo que ser# siempreigual.

Técnica de producción

El procedimiento para producir anticuerpos monoclonales demora, habitualmente, cuatro meses $figura 8&."ara ello, se inyecta en ratones el antgeno, a9n cuando no esté puro. 5uego de un perodo de esperaque permite un aumento de los linfocitos 2 especficos, se sacrifica el ratón y se e6trae el bazo, rico enlinfocitos. Como primera etapa, los linfocitos que se obtengan del bazo, se mezclan con célulasmielomatosas $células de un tumor de linfocitos&, agregando adem#s polietilenglicol, un agente que facilitala fusión. Con esto se consigue que algunas células mielomatosas se fusionen con linfocitos del bazo,produciendo lo que se llama un hibridoma. e logra as una célula que combina la capacidad de producir anticuerpos de los linfocitos, con la capacidad de multiplicarse indefinidamente de la célula mielomatosa.

o todas las células logran fusionarse $hibridizarse&, sino que por el contrario, un escaso n9mero de ellas$sólo una cada 8 6 '4* de las células del bazo&. ;e all que sea necesario eliminar todas aquellas célulasque no se fusionen $linfocitos y células mielomatosas&.

5os linfocitos que no se han fusionado se eliminan solos, porque luego de unas pocas di!isiones, mueren.El problema m#s complicado es eliminar las células del mieloma, que si contin9an multiplic#ndose. 5ascélulas mielomatosas que se utilizan para la fusión han sido genéticamente alteradas, de modo que lesfalta una enzima !ital para la sntesis de ;A: la hipo6antina guanina fosforibosil trarferasa. Cuando estascélulas mielomatosas mutadas se hacen crecer en un medie do culti!o especial, ellas también mueren.in embargo, si se logran fusionar con linfocitos normales, sobre!i!en, porque los linfocitos le pro!een laenzima que a ellas les falta. ;e este modo, al poco tiempo, en el culti!o sólo quedan las célulasfusionadas $hibridomas&.

5uego debe seleccionarse y purificarse, entre todos las hibridomas, aquel que produce el anticuerpo

especfico que se desea. +uchas técnicas se han utilizado para seleccionar los hibridomas especficos,siendo la m#s usada aquella que utiliza un radioinmunoan#lisis. "ara ello, se fi<a el antgeno especfico enel fondo de pocillos de pl#stico. 5uego, a cada uno de los pocillos se agrega el lquido del culti!o donde

7/17/2019 Anticuerpos monoclonales

http://slidepdf.com/reader/full/anticuerpos-monoclonales-568e54ee23d2c 2/5

est#n creciendo las colonias de hibridomas. En aquellos casos en que las colonias secretan el anticuerpoespecfico éste !a a reaccionar con el antgeno que se ha fi<ado al pl#stico, los dem#s se eliminan por unsimple la!ado. En este momento se agrega un reacti!o $marcado con un radioisótopo& que reaccionasolamente con la molécula de anticuerpo monoclonal $generalmente un segundo anticuerpo especficocontra los anticuerpos monoclonales&. ;espués de un tiempo de incubación apropiada, nue!amente sela!an los pocillos. "ara ubicar el hibridoma que interesa se busca en qué pocillo est# la radioacti!idad$figura 8&.

5a etapa final, es separar los distintos hibridomas resultantes, con el fin de obtener una poblaciónpro!eniente de una sola célula $clon&. "ara ello, las células se diluyen hasta lograr que una célula quedeen un micropocillo de culti!o. El anticuerpo producido por esta célula y sus progenitoras $clon&, es unanticuerpo monoclanal. ;e all en adelante estas células se pueden guardar congeladas o culti!ar ymultiplicar por siempre $figura 8&.

Estos hibridomas pueden inyectarse en la ca!idad peritoneal de un ratón donde se multiplican ydesarrollan como un c#ncer secretando al mismo tiempo el anticuerpo deseado. Este método es 9til parael traba<o de laboratorio, pero no es pr#ctico ni económico para la producción comercial del anticuerpomonoclonal. "or esto, se ha buscado otra forma para poder reproducir y multiplicar el hibridoma= elmétodo llamado Encapel, que consiste en capsular los hibridomas, en pequeñas esferas $figura 3&."rimero se colocan los hibridomas en una solución biocompatible de alginatos $sustancia deri!ada delalga racilaria&, y luego se encapsulan con una membrana de polmeros de almidón. 5a porosidad de la

membrana de la c#psula permite que los gases y nutrientes fluyan al interior y que los productos dedesechos, salgan de ella. Cuando se alcanza la densidad apropiada de anticuerpos en su interior, lasc#psulas se rompen y se recolecta la protena $figura 0&.

Aplicaciones de los anticuerpos monoclonales

5os anticuerpos monoclonales constituyen una tecnologa que abre enormes perspecti!as tanto en lain!estigación b#sica como aplicada. En todos aquellos procesos en que ya se estaba utilizando lareacción antgeno>anticuerpo, los anticuerpos monoclonales agregan especificidad y reproducibilidad, conlo que permiten estudiar me<or el fenómeno. ;e all que una de las primeras aplicaciones pr#cticas, hasido en los ensayos de diagnóstico clnico, para luego utilizarlos en nue!as aplicaciones terapéuticas eincluso en procesos industriales que necesiten de purificación de productos naturales.

Diagnostico clínico

i bien es cierto que son muchas las posibilidades de usos de los anticuerpos monoclonales, hasta ahorasólo han salido al comercio di!ersas bateras $?its& para hacer diagnóstico in !itro. us posibilidades sonmuchas, pero lle!a tiempo $a !eces muchos años& para que los organismos controladores autoricen unnue!o producto para la comercialización. A9n las bateras de diagnóstico in !itro requieren de ese controly e!aluación ya que de acuerdo al resultado de estos ensayos el médico tiene que tomar determinaciones. "ara ello se requiere que los ensayos sean confiables.

'& ;iagnóstico del embarazo. 5os ensayos ya conocidos para determinar la e6istencia de un embarazo,se basan en la determinación de los ni!eles de gonadotrofina coriónica $hC& en la orina. 5a mu<er embarazada tiene ni!eles m#s altos de hC. "ara ello se han desarrollado técnicas utilizando anticuerpoanti hC. in embargo, con frecuencia se producen reacciones falso@positi!as por otras hormonas. 5osanticuerpos monoclonales, en este caso, gracias a su gran especificidad, eliminan este problema.

8& 1epatitis !iral. Enfermedad que causa gra!e daño hep#tico y que se asocia al c#ncer hep#tico. 5osanticuerpos monoclonales han permitido desarrollar un ensayo, muy sensible y especfico, especialmente9til en los bancos de sangre, ya que se sabe que la hepatitis se trasmite en gran parte por lastransfusionessanguneas.

3& %dentificación del rota!irus que produce diarrea en el lactante. a se han producido anticuerposmonoclonales que ponen en e!idencia a este !irus en deposiciones u otras secreciones humorales.

0& enetic ystem $eatle, BA&, ha desarrollado un test especfico para identificar el !irus del herpesutilizando anticuerpos monoclonales, con los cuales se pueden teñir células del paciente. Al mirar lascélulas al microscopio, puede hacerse el diagnóstico a los 34 min, en lugar de dos o tres das conensayos con!encionales. Ensayos histológicos similares se est#n desarrollando para otros !irus $incluso

el %;A&, par#sitos o infecciones bacterianas.

*& Bno de los posibles usos de los anticuerpos monoclonales, es el diagnóstico precoz del c#ncer.

7/17/2019 Anticuerpos monoclonales

http://slidepdf.com/reader/full/anticuerpos-monoclonales-568e54ee23d2c 3/5

 Algunos tumores secretan di!ersos antgenos que pueden ser detectados por anticuerpos. Es as como1ybritech, ha desarrollado una batera de diagnóstico para detectar las fosfatasas #cidas prost#ticas$"A"&, que constituyen un indicador del c#ncer prost#tico.

& Centour, ha desarrollado otros anticuerpos monoclonales, para detectar antgenos del c#ncer delp#ncreas g#strico y colorectal.

"robablemente en el futuro nue!os anticuerpos monoclonales se desarrollar#n para detectar ya seaproductos hormonales o de bacterias o !irus, me<orando la sensibilidad y especificidad de los métodoscl#sicos de detección. "or este método, se pueden determinar entre otros, insulina, hormona decrecimiento, estrógenos, progesterona, hormona folculo estimulante, hormona luteinizante, testosterona,glucocorticoides, hormonas tiroideas, trasferrina y muchas drogas $digital, narcóticos, etc.&.

)& E5 desarrollo de métodos diagnósticos no in!asi!os, como la tomografa a6ial computarizada, hareducido la necesidad de e6ploración quir9rgica. in embargo, estas técnicas a menudo requierencontrastar m#s las im#genes. 5os anticuerpos monoclonales, con<ugados con colorantes o radioisótopospueden ser muy 9tiles para el estudio m#s detallado del órgano afectado. "or e<emplo, Centaur $+al!ern,"ensil!ania&, anunció haber desarrollado un anticuerpo monoclonal, para medir el daño cardiaco. Cuandoel corazón sufre un infarto, el te<ido dañado libera pequeñas cantidades de protenas musculares$miosina&. 2asados en este hecho, se fabricó un anticuerpo monoclonal antimiosina y se con<ugó con unradioisótopo de !ida media corta $%ndium '''&. Al administrarse este anticuerpo al paciente, éste se une a

la miosina en el te<ido muscular y se puede detectar, por tomografa a6ial, midiendo la radioacti!idad del%ndium. Con ello se puede obser!ar la intensidad y e6tensión de la lesión cardiaca. iguiendo unaapro6imación seme<ante, se han desarrollado anticuerpos monoclonales contra antgenos de superficie decélulas tumorales, con la cual se puede definir el tamaño y e6tensión de un tumor, sin necesidad de laciruga.

Anticuerpos monoclonales en terapéutica

'& Anticuerpos monoclonales se utilizan en la terapia de pacientes con leucemia linfobl#stica resistente ala terapia con!encional. Bn equipo del 1ospital %nfantil de 2oston $BA& y del %nstituto del C#ncer, idneyDarber $2oston, BA&, han tratado ya numerosos enfermos.

El tratamiento preconizado por ellos comienza con la e6tracción de una muestra de médula ósea delpaciente, la cual es tratada in !itro con un anticuerpo monoclonal dirigido contra un antgeno presente enestas cé'ulas leucémicas. e adiciona también un complemento, componente del suero que destruye lascélulas a las cuales se ha unido el anticuerpo monoclanal. Con esto se consigue que desaparezca, de lamédula las células leucémicas, quedando sólo células normales. Estas 9ltimas se congelan y almacenan,al mismo tiempo que se somete al paciente a una fuerte irradiación para eliminar todas sus célulasleucémicas. 5uego se infunde al paciente con su propia médula pre!iamente limpiada. 5as célulasnormales !uel!en a repoblar la médula. "or esta técnica se han tratado !arios pacientes que seencontraban desahuciados habiendo conseguido en algunos casos una remisión completa.

8& Bso de anticuerpos monoclonales en el tratamiento del c#ncer. 5a idea es fabricar anticuerpos contrareceptores celulares de células cancerosas y con<ugarlos con sustancias qumicas tó6icas, conradioisótopos o sustancias tó6icas naturales. e tratara de una especie de bala m#gica, destinada adestruir e6clusi!amente las células cancerosas. Es aqu donde los anticuerpos monoclonales tienen unaenorme potencialidad y son muchos los centros quo est#n traba<ando en esta dirección.

5os a!ances logrados ya han sido analizados en C#ncer y +anipulación enética.

3& Anticuerpos monoclonales para pre!enir el rechazo del trasplante renal. Fecientemente, el Dood and;rug Administration $BA&, ha aprobado el primer anticuerpo monoclonal para su comercialización y usoclnico. e trata de un anticuerpo contra las células 7, células responsables del rechazo de órganostrasplantados. "or su acción contra estas células, este anticuerpo monoclonal $fabricado por Grtho"harmaceutical Corporation de BA&, ha sido de gran utilidad para impedir el rechazo en el trasplante deriñón.

Este anticuerpo monoclonal se ha mostrado en ensayos clnicos m#s 9til que las drogas utilizadas hastahoy, porque tiene la !enta<a que sólo ataca a las células 7 y no altera el resto del sistema inmunológico.

0& Bso de anticuerpos monoclonales en la terapia de enfermedades por autoinmunidad. 5asenfermedades por autoinmunidad se producen porque el sistema inmunológico reconoce a sus propios

te<idos como si fueran e6traños y comienza a generar una respuesta inmune contra ellos. En la miasteniagra!is, por e<emplo, el sistema inmunológico fabrica anticuerpos contra los receptores de acetil colina $queparticipan en la comunicación ner!io@m9sculo&. Estos autoanticuerpos alteran la contracción muscular 

7/17/2019 Anticuerpos monoclonales

http://slidepdf.com/reader/full/anticuerpos-monoclonales-568e54ee23d2c 4/5

normal.

"ara el tratamiento de esta enfermedad, se utiliza un procedimiento seme<ante a la di#lisis renal, en elcual la sangre del paciente se hace pasar a tra!és de una columna cargada con anticuerposmonoclonales que captan y remue!en los anticuerpos autoinmunes. Este procedimiento de la!adosanguneo, puede aplicarse a muchas otras sustancias sanguneas que se desee e6traer. "or unmecanismo seme<ante, también se podran controlar las alergias. 5a mayor parte de las alergias se deben

a que el organismo produce gran cantidad de anticuerpos del tipo inmunoglobulina E, que reacciona conel alergeno. El tratamiento sera similar a lo descrito para las enfermedades autoinmunes, con ladiferencia de que el anticuerpo monoclonal se usa para remo!er las células que producen lasinmunoglobulinas E, eliminando de esta manera la alergia.

in embargo, todas estas aplicaciones terapéuticas de los anticuerpos monoclonales, tienen susproblemas ya que pueden producir efectos secundarios no deseados. o debemos ol!idar que losanticuerpos monoclonales son moléculas producidas por células de ratón y que ellas mismas puedenser!ir como antgenos y pro!ocar una respuesta inmune en el paciente. 5a !erdadera solución seraproducir anticuerpos monoclonales humanos, lo que disminuira el riesgo de reacción inmunológica. inembargo, hay dos grandes obst#culos. "rimero, que no e6isten células de mieloma humanas adecuadaspara ser fusionadas con linfocitos humanos. En segundo término, obtener linfocitos humanos inmunes ensuficiente cantidad es muy difcil, ya que no es posible $ético& inmunizar a los humanos o sacarles el bazocomo para pro!eer de linfocitos.

Gtro problema para usar anticuerpos monoclonales en la terapia humana es la posibilidad de que segeneren comple<os antgeno anticuerpo. e sabe desde hace mucho tiempo que estos comple<os puedendañar el riñón, al mismo tiempo que pueden actuar como antgenos.

Aplicaciones industriales de los anticuerpos monoclonales

5as anticuerpos monoclonales han pasado a constituir un complemento indispensable para la ingenieragenética y la biotecnologa. +ediante la ingeniera genética se logra que bacterias u otrosmicroorganismos produzcan sustancias de uso médico $interferon, insulina, hormona de crecimiento, etc.&,pero para poder usarlas en humanos, éstas necesitan purificarse, porque <unto con ellas hay muchosotros contaminantes $protenas bacterianas, restos de bacteria u otros contaminantes&. 5os anticuerposmonoclonales pueden utilizarse para esta purificación. El procedimiento consiste en pasar el materialimpuro a tra!és de una columna que contiene anticuerpos monoclonales fi<os en una matriz y que sonespecficos para la sustancia que se quiera purificar. 5os anticuerpos atrapan esta sustancia mientrastodas las impurezas siguen su camino. "osteriormente se trata la columna de modo de romper elcomple<o antgeno>anticuerpo, quedando as el producto puro.

Esta técnica también se utiliza para purificar !acunas preparadas por ingeniera genética, a cualquier antgeno !iral, bacteriano a parasitario. 5a técnica tiene el incon!eniente que para separar el antgeno delanticuerpo se utilizan métodos dr#sticos que pueden alterar la calidad de la protena, pudiendo obtenerseproductos inacti!os.

Aplicaciones de anticuerpos monoclonales en investigación básica

En in!estigación b#sica, el uso de anticuerpos monoclonales es imposible de resumir y la literaturacientfica de los 9ltimos años est# plagada de publicaciones en que se utilizan anticuerpos monoclonales

con los m#s di!ersos ob<eti!os. Ellos se est#n utilizando, por e<emplo, para caracterizar y purificar nue!assustancias biológicas, como las interleuquinas, la caquectina, encefalinas, endorfinas, morficeptinas, ymuchas otras que constantemente se est#n describiendo. Gtras publicaciones los utilizan comomarcadores celulares, ya sea en embriologa y en diferenciación celular. As, por e<emplo, los linfocitos, almicroscopio, se !en todos iguales, pero ahora se han clasificado en diferentes tipos, de acuerdo a suspropiedades funcionales. Esta clasificación se realiza con la ayuda de anticuerpos monoclonales.

;el mismo modo, los anticuerpos monoclonales se est#n utilizando para identificar antgenos en algunascélulas del sistema ner!ioso con el ob<eto de conocer cómo las células ner!iosas se interconectan. ecalcula que en el cerebro hay '4'4 células ner!iosas, con hasta '444 cone6iones cada una. "or tantoe6isten millones de redes posibles de células, que recién ahora se est# comenzando a conocer como seinterconectan entre s. Con su facilidad para captar lo que ocurre en la superficie de la célula, losanticuerpos monoclonales est#n sir!iendo para e6plorar la intrincada red del interior del cerebro, delmismo modo como podran identificarse los hilos de colores de un cable eléctrico.

Gtras in!estigaciones los utilizan para estudiar los mecanismos por los cuales las células se reconocenentre s, formando estructuras tisulares. "arece ser que el reconocimiento de célula a célula, se realizara

7/17/2019 Anticuerpos monoclonales

http://slidepdf.com/reader/full/anticuerpos-monoclonales-568e54ee23d2c 5/5

a tra!és de moléculas que est#n en la superficie. 5os anticuerpos monoclonales han sido utilizados parabloquear e identificar estas moléculas y as contribuir a aclarar este desconocido fenómeno.

En resumen, la bre!e historia de los anticuerpos monoclonales, que se remonta a !eintidós años, hapro!ocado una enorme e6citación en el campo médico, cientfico e industrial. Con todo, esta fant#sticaherramienta est# induciendo un cambio que hace muy poco se inició. +ilstein y -ohler, en su publicaciónoriginal tmidamente mencionaban, que los anticuerpos monoclonales podran ser de !alor en el campo

médico e industrial. "robablemente ni ellos se imaginaron el enorme cambio que estaban produciendo.Bna !ez m#s, un conocimiento b#sico influye directamente en nuestras !idas.