Чтобы навести микроскопическую бомбу на цель, к ее поверхности прикрепляют специальные белки, называемые антителами, которые система иммунитета использует для опознавания «чужаков». Наткнувшись на молекулу антигена (например, белок оболочки вируса), антитело меняет свою форму — для клеток иммунной системы это означает «вызываю огонь на себя». По специфическим, не характерным для здоровых клеток белкам антитела распознают и «свои» клетки, ставшие опасными для организма, — зараженные вирусами, мутировавшие или злокачественные. Их в организме, по разным оценкам, ежедневно образуется от нескольких десятков тысяч до миллионов, а в опухоль они развиваются тогда, когда иммунная система не справляется с их уничтожением.
К сожалению, единого лекарства «от рака» нет и, скорее всего, не будет:
рак
— это сотни разных болезней, при которых начинают бесконтрольно делиться клетки десятков разных тканей из-за нарушений в сотнях уже известных и тысячах пока неизвестных генов. Однако найдены уже десятки белков-маркеров, характерных для определенных видов опухолей. Антитела к ним — даже без дополнительного вооружения — могут сработать как микроскопические волшебные пули. Облепив со всех сторон бактерию, вирус или больную клетку, антитела начинают мешать последним. Но еще важнее, что к антителам прикрепляются проплывающие мимо цитотоксические (ядовитые для клеток) Т-лимфоциты, а также Т-лимфоциты-киллеры и фагоциты, они же макрофаги — клетки-«пожиратели», которые захватывают и переваривают возбудителей инфекционных заболеваний и крупные чужеродные молекулы.
Моноклональные антитела прикрепляются строго только к своим мишенямэпитопам и могут доставлять к ним определенные молекулы. На снимке: участок ткани, в котором разные типы клеток окрашены четырьмя видами моноклональных антител, несущих флуоресцентные маркеры разных цветов
Однако по-настоящему серьезным прорывом в медицине и биологии стала технология получения моноклональных антител, которую разработали
Георг Кёлер
и
Сезсар Мильштейн
в 1975 году. (За это открытие в 1984 году им была присуждена Нобелевская премия.) Моноклональные антитела подходят только к одному, строго определенному эпитопу конкретного антигена. Например, пометив их флуоресцентными молекулами, можно следить за перемещениями в живом организме клеток определенного типа. Таким образом, они стали незаменимым инструментом для исследователей. Но до наступления эпохи генной инженерии их применение в медицине было экзотикой. Дело в том, что получали моноклональные антитела буквально по микрограмму при помощи специальных химерных клеток гибридом — образованных слиянием клеток опухоли-миеломы, способной к неограниченному росту в питательной среде, и В-лимфоцитов, продуцирующих антитела. Для получения моноклональных антител из культуры гибридом вылавливают отдельные клетки и каждую помещают для размножения в отдельный плоский флакон с питательной средой. Выращенные в результате клоны синтезируют именно такие антитела, которые нужны в каждом конкретном случае.