El Desarrollo de los Anticuerpos Monoclonales

• AUTOR : Liu J
• TITULO ORIGINAL : The History of Monoclonal Antibody Development – Progress, Remaining Challenges and Future Innovations
• CITA : Annals of Medicine and Surgery 3(4):113-116, Sep 2014
• MICRO : La presente revisión analiza la historia del desarrollo de los anticuerpos monoclonales, sus inconvenientes clínicos y económicos y cómo en la actualidad se intenta maximizar su eficacia clínica.

Introducción

Los anticuerpos monoclonales son una alternativa novedosa para el tratamiento de diversos trastornos y enfermedades; estos actúan sobre mutaciones específicas y defectos en la estructura y la expresión proteica. Desde la licencia del primer anticuerpo monoclonal para uso clínico obtenida hace más de 30 años, esta industria valuada en billones de dólares, no detuvo su crecimiento. En la actualidad los anticuerpos monoclonales humanizados son considerados el grupo de moléculas derivadas de la biotecnología de crecimiento más rápido en ensayos clínicos, gracias a los rápidos avances en la secuenciación genética y la aplicación clínica de la investigación médica. Cerca de 30 anticuerpos monoclonales están aprobados por la Food and Drug Administration para el tratamiento del cáncer, trasplantes, enfermedades inflamatorias crónicas, infecciones y enfermedades cardiovasculares, entre otras.

Los objetivos de la presente revisión fueron analizar la historia del desarrollo de los anticuerpos monoclonales, sus principales desventajas clínicas y económicas, así como las investigaciones actuales que buscan maximizar su eficacia para el uso clínico futuro.

La generación de anticuerpos monoclonales utilizando la técnica de hibridoma

Los anticuerpos monoclonales son producidos por un solo clon de linfocito B. En 1975, se obtuvieron los primeros anticuerpos monoclonales mediante la técnica de hibridoma. Esta consiste en fusionar un linfocito B, obtenido del bazo de un animal inmunizado contra un epitope específico de un antígeno, con una célula de mieloma carente del gen hipoxantina-guanina-fosforibosil-transferasa (HGFRT). Los hibridomas son cultivados in vitro en un medio selectivo en el cual solo sobreviven estas células debido a la inmortalidad de las células tumorales y la resistencia selectiva de los linfocitos B primarios. En el cultivo inicial de hibridomas, cada uno de los clones primarios de linfocitos B secreta su anticuerpo específico al medio creando una mezcla de anticuerpos. Cada clon debe ser separado por dilución a diferentes pozos de cultivo hasta obtener el anticuerpo específico y el linfocito B buscado. Tanto los hibiridomas positivos como los anticuerpos monoclonales generados pueden almacenarse en nitrógeno líquido.

Los inconvenientes de los primeros anticuerpos monoclonales y las posibles alternativas de desarrollo

En 1986, el muromonab-CD3 fue el primer anticuerpo monoclonal en tener licencia aprobada, utilizado para prevenir el rechazo del trasplante de riñón. Es un anticuerpo IgG2 monoclonal que se une y bloquea los efectos del CD3 de los linfocitos T. Debido a sus efectos adversos estuvo limitado solo a los casos agudos, lo que marcó el escaso éxito clínico y comercial que tuvieron los anticuerpos monoclonales al principio. Si bien el principal obstáculo de la producción de anticuerpos monoclonales fue la disponibilidad de células de mieloma adecuadas, los hibridomas también pueden tener bajo rendimiento o ser genéticamente inestables. Entre los sistemas de expresión de anticuerpos monoclonales que en la actualidad están siendo probados, la E. coli permitiría la expresión de fragmentos de anticuerpos y al carecer de enzimas de glucosilación son beneficiosas para ciertos anticuerpos, pero está muy lejos de lograr anticuerpos completos relativamente largos y podría provocar potenciales efectos adversos inmunogénicos. Al reemplazar los genes IgG del ratón por copias humanas de los genes, los linfocitos B del ratón sintetizarían versiones humanas de los respectivos anticuerpos y permitirían producir hibridomas. Esto permitiría tener anticuerpos monoclonales humanizados más puros y sus ventajas serían: el emparejamiento afín de dominios variables pesados y livianos, un proceso de maduración in vivo de los anticuerpos que generaría mayores regiones de afinidad vinculantes y evitaría clonaciones adicionales para producir anticuerpos IgG completos. La producción de anticuerpos monoclonales en las glándulas mamarias de mamíferos también fue analizada.

La generación de anticuerpos monoclonales mediante la expresión de proteínas en fagos

La producción de anticuerpos usando el método de expresión de proteínas en fagos consiste en aislar los linfocitos B humanos y convertir su ARN en ADN para amplificar todos los segmentos variables pesados (VP) y variables livianos (VL). Estos son clonados en un bacteriófago que será utilizado para infectar E. coli para generar una colección de aproximadamente 1010 células. Los bacteriófagos son secretados de la bacteria con los segmentos VP y VL incorporados a su cubierta proteica. Estos segmentos específicos pueden ser seleccionados y utilizados para reinocular E. coli, que a su vez pueden ser aisladas y secuenciadas. Las ventajas de este método son: la colección producida puede ser utilizada para generar anticuerpos nuevos y no debe rehacerse; no se requieren las inmunizaciones; los anticuerpos se obtienen de forma más rápida que la técnica de hibridoma; y puede ser utilizada para generar anticuerpos para antígenos tóxicos que no podrían ser empleados para inmunizar un animal.

La mejora de la eficacia del anticuerpo monoclonal

La inmunogenicidad, la afinidad de la unión al antígeno, las funciones efectoras y la farmacocinética son factores para mejorar de la eficacia de los anticuerpos. La inmunogenicidad implica minimizar las secuencias no humanas mediante anticuerpos quiméricos humanizados o las versiones humanas de estos con menores cantidades de epítopes de linfocitos T. La falta de dominios Fc reduce la inmunogenicidad de los fragmentos de anticuerpos. La afinidad de la unión al antígeno podría mejorarse utilizando las colecciones de la pantalla de fagos para aislar los anticuerpos con afinidades fuertes para el antígeno. Sin embargo, en ciertos casos son necesarios anticuerpos con una menor afinidad para el antígeno. Las funciones efectoras podrían mejorar diseñando de forma genética la región Fc para que contenga mutaciones puntuales o modificaciones de los glucanos; esto aumentaría no solo las afinidades para el receptor Fc, sino también la citotoxicidad mediada por células dependiente de anticuerpos. La farmacocinética de los anticuerpos tiene características únicas una vez dentro del cuerpo; la interacción de la IgG con el receptor Fc prolonga su vida media. Es posible desarrollar anticuerpos con mayor afinidad para el receptor Fc y prolongar la vida media de los anticuerpos. Además, el tratamiento de los fragmentos de los anticuerpos con polietilenglicol también incrementaría su vida media plasmática.

Las modificaciones beneficiosas a los anticuerpos monoclonales

Los anticuerpos monoclonales pueden ser modificados para tener efectos adicionales. El acoplamiento químico de moléculas efectoras a los anticuerpos monoclonales se realiza con el agregado de ligandos químicos a ciertos sitios de acoplamiento de los anticuerpos sin que la función de este se vea afectada. Además, estas modificaciones adicionales pueden ser producidas mediante diseño genético. Los anticuerpos biespecíficos pueden ser producidos mediante enlaces químicos cruzados de los fragmentos o a través de la generación de un “hibridoma híbrido”.

Los problemas comerciales que rodean a los anticuerpos monoclonales

Además de no ser un tratamiento curativo, la administración de los anticuerpos monoclonales es muy costosa. Esto, junto con sus efectos adversos, parecen ser las causas de su escaso éxito comercial. La eficacia clínica y los efectos adversos de los anticuerpos monoclonales son problemas que deben solucionarse para lograr una mayor comercialización de estos. Otros factores que aumentarían su comercialización son: el control de calidad; la conformidad del paciente; un mercado farmacéutico competitivo; y los incentivos para el desarrollo de anticuerpos.

Conclusiones

La especificidad y flexibilidad de los anticuerpos monoclonales hace que estos sean considerados como una opción interesante para el desarrollo de terapias nuevas contra numerosas enfermedades frecuentes. Al momento de elegir los tipos de anticuerpos monoclonales se debería tener en cuenta: sus métodos de producción; la avidez; sus funciones efectoras; y su llegadaal tejido elegido como blanco. A pesar de todos sus inconvenientes, las compañías farmacéuticas están muy interesadas en el desarrollo de anticuerpos monoclonales para uso clínico y diagnóstico. Esto seguramente definirá el futuro del tratamiento y el control de enfermedades crónicas frecuentes desde un punto de vista clínico y económico.

Ref : FARMA.

Especialidad: Bibliografía - Farmacología