به کارگیری پادتن ها در مبارزه با بیماری ها - شیوا مارکت

ترجمه: حمید وثیق زاده انصاری

منبع: راسخون

در اواسط دهه 1970 میلادی همه چیز بسیار ساده به نظر می رسید. در آن هنگام بود که سزار میلستاین و ژرژ کوهلر در آزمایشگاه زیست شناسی مولکولی شورای تحقیقات پزشکی کیمبریج انگلستان کشف خارق العاده ای کردند: این که چگونه مولکول هایی را به فراوری انبوه برسانند تا با آن چه بیشتر مردم بیماری های لاعلاج می دانند مقابله نمایند. این مولکول ها پروتئین هایی هستند که پادتن های تک دودمانی (آنتی بادی های مونوکلونال) نام دارند، و نسخه های سفارشی پادتن هایی هستند که دستگاه ایمنی انسان در مقابل عفونت فراوری می نماید.

پادتن های انسان را انواع خاصی از گویچه های سفید به نام لنف یاخته های B فراوری می نمایند که در مغز استخوان به مرحله بلوغ می رسند. وظیفه آن ها اتصال به باکتری یا سم خاصی - به نام پادگن - است و نشانه گذاری آن به نحوی است که یاخته های دیگر دستگاه ایمنی، عامل مهاجم را شناسایی و نابود نمایند. اساس روش پیش گامانه میلستاین و کوهلر بسیار ساده بود. اگر پیروز می شدند و یاخته های فراوری نماینده پادتن های خاصی را از بقیه جدا می کردند می توانستند از آن ها برای فراوری پادتنی واحد (تک دودمانی) با ویژگی های از پیش معین شده استفاده نمایند. به اسم نمونه ممکن بود این پادتن تک دودمانی به مثابه نیروی جادویی و بسیار اختصاصی، یاخته های توموری را هدف گیری کند، و در حالی که بافت های سالم را دست نخورده باقی می گذارد بافت توموری را از بین ببرد.

برای بیماری های خود ایمنی، هم چون روماتیسم مفصلی، که در آن ها سازوکار دفاعی بدن علیه بافت خودی عمل می نماید هم چنین امیدی وجود داشت. بدین منظور پژوهشگران پادتنی تک دودمانی انتخاب می کردند تا یاخته های یاغی ایجاد نماینده این واکنش را نشانه فرایند. در اواخر دهه 1970 و اوایل دهه 1980، به نظر می رسید که انواعی از کاربردها، از تصویرنگاری پزشکی گرفته تا درمان ایدز، زیاد دور از دسترس نباشد.

اما این پیش بینی ها هرگز تحقق نیافت. یکی از بزرگ ترین مسائل، در روش میلستاین و کوهلر نهفته بود که می خواستند یاخته های مولد پادتن را از موش جدا نمایند و از آن ها برای فراوری پادتن های تک دودمانی در آزمایشگاه بهره بگیرند. در تجربیات اولیه، بسیاری از کسانی که این تک دودمانی ها را می گرفتند علیه آن ها واکنش های ایمنی نشان می دادند - چون بدن آن ها پادتن های نو را بیگانه می انگاشت. قاعدتاً راه چاره این مشکل تهیه پادتن های تک دودمانی از یاخته های مولد پادتن انسان است، اما معلوم شده که انجام این کار بسیار سخت است.

در اوایل قرن بیستم، پژوهشگران از جانوران، به ویژه اسب، برای تهیه پادتن های دارویی استفاده می کردند. برای آن که ایمنی شناسان پادتن هایی علیه بیماری خاص تهیه نمایند، ابتدا لازم بود عامل عفونی را به جانور تزریق نمایند، که به این عمل مایه کوبی می گفتند. آن گاه جانور پادتن هایی فراوری می کرد که اختصاصاً مهاجم را نشانه می گرفتند. پس از چند هفته، از حیوان خون می گرفتند. از آن جا که سرم (بخشی از خون که گویچه های قرمز و سفید از آن جدا شده است) حاوی پادتن ها بود، ایمنی شناسان می توانستند مستقیماً از آن استفاده نمایند. اما این درمان تا حدی ابتدایی بود، چون در سرم پادتن های متعددی وجود دارند که علیه تعداد فراوانی از پادگن های مختلف ساخته شده اند. در نمونه های سرمی، پادتن های ضد عامل بیماری زا غلظت اندکی دارند، بنابراین برای آن که درمان مؤثر واقع گردد به مقدار زیادی سرم نیاز است.

پیروزیت سزار میلستاین در 1975 میلادی، از ظهور نسل دوم فراورده ها و داروهای مبتنی بر پادتن خبر می داد. قرار بود اساس این درمان ها پادتن های یک سان یا تک دودمان باشد. روش میلستاین به پژوهشگران فرصت داد تا با دقت بسیار بیش تری مواضع خاصی را نشانه فرایند. وقتی میلستاین یاخته های مولد پادتن را از طحال موش های مایه کوبی شده جدا ساخت، آن ها را با یاخته های سرطانی ادغام کرد تا یک مجموعه یاخته ای به نام هیبریدوما به وجود آید. هر هیبریدوما در صورت گرفتن مواد غذایی مناسب، تا ابد تقسیم می گردد و رشد می یابد، و مقادیر بالقوه نامحدودی از پادتن فراوری می نماید.

این روش شروعگر موجی از روش های نوتر بود که دسترسی به پادتن ها و قطعات پادتنی را هرچه بیش تر ممکن ساخت. فراوان ترین پادتن انسان، IgG، به شکل حرف Y است. گیرنده هایی که مهاجمان را شناسایی می نمایند و به آن ها متصل می شوند تنها در بازوهای Y قرار دارند. پادتن های دیگر حالت های تغییر یافته این واحد اولیه اند. بدین ترتیب به اسم مثال ایمنی شناسان می توانستند به امید تهیه پادتن های مرکبی که خواص درمانی متفاوتی با پادتن های واحد داشته باشند، ترکیب های مختلف هیبریدوماها را امتحان نمایند. آنان توانستند پادتن های مختلفی ایجاد نمایند که هر بازویشان پادگن متفاوتی را شناسایی می کرد. ممکن بود یک بازو توموری را هدف گیری کند، و بازوی دیگر به فلز پرتوزایی متصل گردد، و بدین ترتیب تومور را در معرض تابش اشعه قرار دهد.

تکنولوژی پادتن نسل دوم امکان تهیه واکسن هایی را هم فراهم آورده است که از افراد در برابر بیماری های عفونی خطرناکی هم چون ایدز محافظت نمایند. هدف آن است که با پادتن های طراحی شدهی بی خطری که از موش آلوده به HIV، یعنی ویروس ایجاد نماینده ایدز، به دست آمده اند، دستگاه ایمنی انسان فریب داده گردد تا پاسخی بروز دهد. به اسم نمونه، موشی که با HIV مایه کوبی شده باشد، پادتن هایی علیه ویروس خواهد ساخت. اگر موش دومی با پادتن های موش اول مایه کوبی گردد، ضدپادتن هایی فراوری خواهد نمود. این ضدپادتن تصویر آینه ای پادتن اول است، به این معنی که همان گیرنده ای را دارد که در HIV اصلی موجود است. از لحاظ نظری، پادتنی که از موش دوم به دست می آید، دستگاه ایمنی انسان را وادار به فراوری پادتن هایی علیه HIV خواهد نمود، گویی خود ویروس زنده فرد را آلوده نموده باشد.

گرچه این پیش رفت ها امیدوار نماینده بود، اما تک دودمانی ها هنوز انتظارات دانشمندان را برآورده نمی کردند. پژوهشگران دریافتند که پادتن های کامل از لحاظ زیست مولکولی آن قدر بزرگ اند که نفوذشان به تومورها مقدور نیست، و به علاوه تهیه شان هم هزینه سنگینی دارد. به کارگیری پادتن های تک دودمانی موش مسائل دیگری را هم باعث می گردد. از یک جهت دستگاه ایمنی انسان آن ها را بیگانه می شمرد، و دیده شده بود که آن ها چنان پاسخ های ایمنی شدیدی القا می کردند که گاهی جان بیمار را به خطر می انداخت. ضمناً این پادتن ها، در جلب یاری عناصر دفاعی بدن (فرایندی که مستلزم فعالیت پایه Y پادتن است) به مقدار پادتن های خودی مؤثر نبودند.

اما اکنون به برکت پیش رفت هایی که در سالیان اخیر انجام شده است به نظر می رسد که دانشمندان دارند بر بسیاری از این مسائل غلبه می نمایند. چندین گروه پژوهشی گام های اول را در پیش رفت های عمده تکنولوژی پادتن نسل سوم برداشته اند. ازجمله این گروه ها می توان به گروه جنین تک، بزرگ ترین شرکت زیست تکنولوژی ایالات متحده، و هم گروه مستقر در آزمایشگاه زیست شناسی مولکولی شورای تحقیقات پزشکی در کیمبریج اشاره نمود. پژوهشگران این گروه ها تحقیقات خود را بر انسانی کردن پادتن های موش متمرکز کردند تا احتمال این که بدن افراد تحت درمان، پادتن ها را رد کند یا علیه شان واکنش نشان دهد کاهش یابد.

اصولاً پادتن ها از چهار زنجیره پروتئینی تشکیل شده اند: دو زنجیره بلند سنگین، و دو زنجیره کوتاه سبک.

دو زنجیره سنگین در پایه Y با یک دیگر موازی اند، اما بالاتر از آن از یک دیگر باز می شوند تا بازوها را تشکیل دهند. به هر بازو یک زنجیره سبک متصل است. پادتن با نوک بازوهایش به پادگن وصل می گردد، چون در آن جا چهار زنجیره دارای نواحی متغیری هستند که از لحاظ زیست شیمیایی چنان با مولکول های مهاجم انطباق پیدا می نمایند که به آن ها اتصال می یابند. هر یک از چهار زنجیره سه موضع اتصال دارد که به نواحی معین مکملی یا CDRها موسوم اند. این نواحی به مواضع خاصی از پادگن ها به نام شاخص های پادگنی متصل می شوند. نواحی معین مکملی مانند انگشتانی به دور یک دیگر جمع می شوند و پادگن را در چنگ می گیرند.

پایه پادتن و قسمت هایی از بازوها که در اتصال نقشی ندارند، از نظر زیست شیمیایی ثابت باقی می مانند. پژوهشگران جنین تک در ایالات متحده و نیوبرگر در انگلستان، با اتصال ژنتیکی ناحیه ثابت پادتن انسان به ناحیه اتصالی و متغیر پادتن موش، از این خاصیت استفاده کردند. وینتر فقط با پیوند نواحی معین مکملی پادتن موش به پادتن انسان، این فکر را یک قدم پیش تر برد، و بدین ترتیب اجزای فعال پادتن موش را انسانی کرد. در فرایند پیوند اجزای انسانی، امکان دارد که تمایل اتصال پادتن کمی کاهش یابد، اما این پادتن ها پیروزیت هایی هم به بار آورده اند. پژوهشگران شرکت اسکاتجن، که زیر نظر آزمایشگاه شورای تحقیقات پزشکی فعالیت دارد، در یکی از گردهم آیی های خود در لندن اعلام کردند که نخستین پادتن انسانی شده علیه ویروس ها را که در پستان داران مؤثر واقع شده است فراوری کردند.

در اسکاتجن با یاری وینتر پادتنی انسانی شده به وجود آوردند که در موش به طور مؤثری با عفونت ویروس چسباننده بافت تنفسی (RSV) مقابله می کرد. اسکاتجن این پیروزیت را قدم اول در درمان شش صد و پنجاه هزار کودکی می داند که هر ساله در ایالات متحده، اروپا، و ژاپن به آن مبتلا می شوند. به گفته سرپرست پژوهشی شرکت، در حال حاضر RSV شایع ترین بیماری تنفسی در بچه ها است، و هیچ واکسن یا داروی ضدویروسی مؤثری برای پیش گیری و درمان آن وجود ندارد. او گفت در گذشته از نمونه هایی از پادتن های چند دودمانی استفاده شده است، ولی پیروزیت بسیار ناچیزی داشته اند چون هم پادتن ها بسیار رقیق اند و هم احتمال انتقال بیماری از راه سرم وجود دارد. وی شرح داد: ما از پادتنی از موش شروع کردیم که یاخته های آلوده به RSV را شناسایی می نماید، و سپس آن را در پادتن انسانی ادغام کردیم. پادتن انسانی شده ما در محیط آزمایشگاه مانع از آن شد که RSV باعث به هم چسبیدگی یاخته های بدن بگردد (که عمده ترین عارضه ویروس است) و در پیش گیری از بیماری و درمان موش ها مؤثر بود.

گروه وینتر ابتکار مهم دیگری هم انجام داد که عبارت بود از به کارگیری واکنش زنجیره ای پلی مراز (PCR) در تکنولوژی پادتن تک دودمانی. واکنش زنجیره ای پلی مراز، زیست تکنولوژیست ها را قادر می سازد تا نسخه های متعددی از DNAی یک یاخته واحد تهیه نمایند. وینتر برای جداسازی و تکثیر ژن های رمزدهنده مواضع اتصال پادتن، یعنی اجزای سنگین و سبک هر بازوی پادتن، که مجموعاً به ناحیه FV موسوم اند، روشی ابداع کرد. آن گاه ژن ها را در باکتری ها وادار به فراوری قسمت های مربوطه پادتن کرد. شرکت امریکایی ستوس این کاربرد را به نام خود ثبت کرد.

در حین این پژوهش، وینتر و گروهش هم چنین دریافتند که گاهی ناحیه اتصال زنجیره سبک بدون یاری زنجیره سنگین مجاورش هم به پادگن متصل می گردد. همین امر این امید را برانگیخت که شاید بتوان زیرپادتنی فراوری کرد که به تومورها نفوذ کند. آنان کشف کردند که چگونه این قطعه های بالقوه درمانگر - یا پادتن های تک حوزه ای - را به یاری جداسازی و تکثیر ژن های ناشی از آن ها و بروزشان در باکتری ها، فراوری نمایند.

دودمان سازی ژن های پادتنی و تفکیک آن ها برای بروز در باکتری و اتصال به پادگن، از ویژگی های تکنولوژی پادتن نسل سوم است. بعدها پژوهشگران درمانگاه اسکریپس در لایولای کالیفرنیا، و شرکت زیست تکنولوژی استراتاجین در سن دیه گو، شکل دیگری از این روش را عرضه کردند. آنان ژن های زنجیره سنگین و سبکی را که از جانوری ایمن استخراج شده بودند به طور تصادفی با هم ترکیب نمودند و در باکتری ها بروز دادند، و بر اساس قدرت اتصال به پادگن ها از هم تفکیک کردند.

از روش های امیدبخش دیگری که برای فراوری پادتن های منتخب عرضه شده است ادغام ژن های سازنده پادتن در رویان جانوران مناسبی هم چون گوسفند است. مطابق این نظریه، وقتی این گوسفندانِ ترانس ژنیک (یا ترابرنده ژن ها) به طور کامل رشد یابند، پادتن ها را در شیر خود فراوری می نمایند. مارتین بریز، سرپرست سابق تجاری شرکت پروتئین های دارویی راسلین در نزدیکی ادینبورو در انگلستان، معتقد بود که انگلیس در این رشته مقام اول را دارد. این شرکت یکی از عوامل انعقاد خون به نام عامل 9 (IX) را به همین ترتیب از گوسفندان ترانس ژنیک به دست آورد، اما به گفته بریز مقدار آن بسیار دل سرد نماینده بود. با این حال او گمان می کرد احتمال این که بتوان با استفاده از جانوران ترانس ژنیک پادتن هایی فراوری کرد که صرفه مالی هم داشته باشند وجود دارد، و پیش بینی می کرد که شاید روزی از گوسفندان ترانس ژنیک برای تهیه پادتن های طبیعی و یا انواع مختلط آن (یعنی پادتن هایی که نتیجه پیوند نواحی متغیر پادتن موش به نواحی ثابت پادتن انسان هستند) استفاده گردد. این روش نوید فراوری شیری را برای شیرخواران می دهد که با مهندسی ژنتیک تغییر یافته باشد، و پادتن هایی در آن باشد که با باکتری های مشکل آفرین لوله گوارش نوزادان مقابله کند.

این امید مهم دیگر هم وجود دارد که پادتن هایی را که اتصال بسیار محکمی با پادگن دارند، و به اصطلاح پادتن های انسانی با قدرت زیاد نامیده می شوند بتوان با دقت بیش تری تفکیک کرد. پیش رفت هایی که در این زمینه انجام گرفته اند با عرضه موش مبتلا به کمبود ایمنی توأم شدید، تسریع شده اند. در این موش ها یاخته های انسان پیوند شده اند. بنابراین ایمنی شناسان می توانند جانوران را در معرض عوامل عفونی و سمومی قرار دهند که فراوری پادتن ها را تحریک می نمایند. پادتن هایی که بدین ترتیب فراوری شوند کاملاً انسانی خواهند بود.

چنین پیش رفت هایی باعث شده اند که جستجو برای داروهای مبتنی بر پادتن های تک دودمانی سرعت یابد تا در درمان سرطان، ایدز، و دیگر بیماری های خطرناک از آن ها استفاده گردد. در حدود ده مؤسسه بزرگ زیست تکنولوژی در ایالات متحده صدها میلیون دلار برای تحقیق و توسعه در این زمینه ها سرمایه گذاری نموده اند. شاید بتوان شرکت سنتوکور را در مال ورن پنسیلوانیا بزرگ ترینِ آن ها دانست. فعالیت این شرکت منحصراً در زمینه پادتن هاست و تا به امروز چند ده پادتن تک دودمانی را به مرحله آزمایش بالینی رسانده است.

عمده ترین داروی مبتنی بر پادتن که به فروش می رسد OKt3 است که شرکت اورتوبایوتک در نیوجرسی فراوری می نماید. این دارو با اتصال به یاخته های بالغ T (T-cells) و نابود کردن آن ها، به جلوگیری از رد اعضایی که به تازگی پیوند شده اند یاری می نماید. یاخته های T نوع دیگری از گویچه های سفید خون هستند که باعث رد پیوند می شوند. اما دوره درمانی این دارو تقریباً سه هزار دلار هزینه دارد. شرکت انگلیسی ایمونولوجی که در کیمبریج واقع شده است نوع دیگری تهیه نموده است که مراحل بالینی را پشت سر گذاشت. این دارو به پادگن های سطحی گویچه های سفیدی که در اعضای پیوندی وجود دارند و باعث بروز پاسخ های ایمنی شدیدی در میزبان می شوند اتصال می یابد. ظرافت داروی مبتنی بر پادتن این شرکت در این است که گویچه های سفید را قبل از آن که عضو به بدن پیوند گردد نابود می نماید.

به زودی پزشکان ایالات متحده قادر خواهند بود تا از داروهای مبتنی بر پادتن برای درمان شوک عفونی (مسمومیت خون) استفاده نمایند. معمولاً در شوک عفونی، خون به باکتری آلوده می گردد که غالباً پیامدهای مرگ باری دارد. یکی از این داروها XomEnE5 است که شرکت زوما در برکلی کالیفرنیا فراوری می نماید و مبتنی بر پادتن موش است، در حالی که سنتوکسین، که شرکت سنتوکور می سازد، پادتنی انسانی است که به گفته شومیکر احتمال زنده ماندن را از پنجاه درصد به هفتاد و پنج درصد افزایش می دهد. شرکت های متعدد دیگری از جمله سلتک، مشغول تهیه داروهایی هستند که عامل مرگ تومور را خنثی می نمایند، که از مواد شیمیایی بدن است که در مبتلایان به شوک عفونی به نحو خطرناکی افزایش می یابد.

بسیاری داروهای مبتنی بر پادتن برای مقابله با ایدز در حال تهیه اند. یکی از آن ها که در جنین تک طراحی شد به مرحله آزمایش بالینی رسید. این دارو به یاخته های T آلوده به HIV متصل می گردد و آن ها را نابود می نماید. شرکت های دیگری مشغول تهیه فراورده های مبتنی بر پادتن علیه ویروس های ورم کبد، زونا، و سیتومگالو ویروس هستند. این ویروس ها هدف خوبی برای پادتن ها به تعداد می فرایند، چون هیچ داروی دیگری علیه شان کارگر نیست. اما به گفته جان ساوین از مرکز کاربرد علم و تکنولوژی انگلستان، هزینه سنگین تهیه پادتن ها باعث می گردد که در درمان عفونت های باکتریایی، قابل رقابت با آنتی بیوتیک ها نباشند. ساوین در گزارشی که برای این مرکز درباره ارزش تکنولوژی مهندسی پادتن در انگلستان تکمیل کرد گفت: هر کیلوگرم اکسی تتراسیکلین، که از آنتی بیوتیک های رایج است، بیست و سه دلار قیمت دارد. این رقم را با هزینه مقرون به صرفه ترین پادتن تک دودمانی، که قیمت هر کیلوگرم آن در محدوده میلیون دلار است مقایسه کنید.

اما به طور کلی بزرگ ترین مشکل این است که حتی پادتن ها هم به سختی به تومورهای سخت نفوذ می نمایند. ساوین می گوید: کم نیست مواردی که اندازه نفوذ کم تر از یک درصد باشد، و حتی نفوذ ده درصد هم فعالیت خوبی است. یکی از چاره ها این است که توموری از پیش با پادتن بی ضرر گردد، و دقت گردد که پادتن های نامناسب از بدن بیرون فرایند. هدف آن است که بعداً پادتن دومی - که سم یا ایزوتوپ پرتوزایی بر آن سوار شده است - اولی را بیابد، و در این میان تومور را هم از بین ببرد. شرکت امریکایی هایبری تک، چنین پادتن دو منظوره ای را علیه سرطان کولون و راست روده فراوری کرد. این پادتن، هم به پادگن CEA و هم به دارویی که برای نابود کردن تومور با خود ایندیوم پرتوزا حمل می نماید، متصل می گردد. ساوین گفت این دارو پیش رفت چشم گیری در رساندن مقادیر کافی پرتوزایی به تومور از خود نشان داده است.

اما گاهی اتصال پادتن ها به ایزوتوپ های پرتوزا سخت است. یک راه برای گریز از این مشکل آن است که به جای ایزوتوپ، سمی به پادتن متصل گردد، یا این که ترتیبی اتخاذ گردد که پادتن، سازوکارهای دفاع طبیعی بدن را فعال سازد. احتمالاً روش اخیر، که پادتن تک دودمانی سنتوکور علیه سرطان کولون نمونه ای از کاربرد آن است، امیدوار نماینده ترینِ این روش هاست، چون امکان دارد سموم و هسته های پرتوزا سلول های سالم را هم از بین ببرند، و ضمناًً هر مولکول زهردار تنها یک یاخته را نابود می نماید. ساوین گفت: اگر بتوان کاری کرد که یاخته های T یاخته های سرطانی را بیگانه بدانند، به نحو مؤثری آن ها را از بین خواهند برد. از آن جا که هر یاخته T یاخته های سرطانی متعددی را از بین می برد و به تومورهای سخت هم نفوذ می نماید، از لحاظ نظری روش مؤثری است.

از امیدبخش ترین زمینه ها برای تهیه داروهای مبتنی بر پادتن های تک دودمانی، استفاده از آن ها جهت حل لخته های خون، درمان بیماری های خود ایمنی هم چون روماتیسم مفصلی، و پیوند اعضاست. ایمنی شناسان تا به امروز ده ها پادگن را بر سطح گویچه های سفید شناسایی نموده اند که در بسیاری از این حالت ها دخالت دارند. قدم بعدی، به کارگیری انواعی از پادتن های تک دودمانی است که پاسخ ایمنی معینی را تغییر دهند، راهنمایی نمایند، یا متوقف سازند.

ساوین بیان داشت: از میان همه این احتمالات، آن هایی که مربوط به تنظیم دستگاه ایمنی می شوند، بیش ترین امید بازاریابی را دارند. اما او هم مانند بسیاری دیگر پیش بینی می نماید که درس های دهه های گذشته باعث می شوند که در آینده نقش بسیار گسترده تری به داروهای مبتنی بر پادتن های تک دودمانی داده گردد.

شرکت انگلیسی اسکاتجن ادعا کرد که پیش رفتی در تکنولوژی پادتن نسل سوم به دست آورد. پژوهشگران آن شرکت پادتن انسانی شده ای فراوری کردند و از آن برای درمان موشی که به ویروس چسباننده بافت تنفسی (RSV) مبتلا شده بود بهره گرفتند. روش هایی که برای تهیه پادتن به کار بردند از ابتکارات گرگ وینتر در آزمایشگاه زیست شناسی مولکولی شورای تحقیقات پزشکی در کیمبریج است. فرنک کار، سرپرست پژوهشی سابق اسکاتجن، شرح داد که پادتن انسانی شده یا بازساختهی آنان تقریباً به طور کامل انسانی است. تنها قسمت هایی که از موش گرفته شدند نواحی معین مکملی هستند که زمانی بخشی از پادتن کامل موش بودند.

پژوهشگران، پادتن کامل را از موشی که قبلاً به RSV آلوده شده است استخراج می نمایند، و پادتن هایی را برمی گزینند که بیش ترین قدرت اتصال به ویروس را داشته باشند. پادتن های انسانی شده واجد تمام ویژگی های پادتن های معمولی انسان هستند، و علاوه بر آن ها از این مزیت هم برخوردارند که می توانند مهاجم نوی را شناسایی نمایند. در شروع، پژوهشگران از نواحی متغیر پادتن کامل موش شروع می نمایند. اول DNA این نواحی را شناسایی و نسخه برداری می نمایند، و توالی بازهای آن را تعیین می سازند. بعد توالی های DNA خاصی را که رمز دهنده نواحی معین مکملی هستند صید می نمایند. (نواحی معین مکملی، مواضع دقیق اتصال پادتن هستند که به نواحی اتصالی پادگن یا شاخص های پادگنی آن وصل می شوند.) آن گاه DNA این نواحی را در آزمایشگاه فراوری می نمایند.

در مرحله بعد، ژن های رمز دهنده نواحی متغیر، پادتن انسان را جدا می نمایند و DNA مصنوعی موش را به آن پیوند می نمایند. فرایند پیوند به جهش زایی موضعی موسوم است و پادتنی انسانی در اختیار محققان قرار می دهد که ناحیه متغیر آن با نواحی معین مکملی پادتن موش پنجه در پنجه شده است. دوخت این نواحی متغیر بازساخته به نواحی ثابت پادتن انسان، آخرین مرحله بازسازی پادتن است. نتیجه کار پادتنی است که شکل معروف Y را دارد، و تقریباً به طور کامل انسانی است.

این گونه پادتن های نسل سوم، فزونی چشم گیری نسبت به پادتن های مختلط نسل دوم دارند. پژوهشگران، پادتن های اخیر را با نسخه برداری از تمام ناحیه متغیر پادتن موش، و سپس الحاق آن ها به نواحی ثابت پادتن انسان، تهیه می کردند. اما برای مقاصد درمانی، این پادتن ها هنوز موش شان زیاد بود!

با وجود آن که بسیاری از ژن های پادتن ها طی دودمان سازی از دست می فرایند، اما اگر بخت یارِ کارکنان آزمایشگاه باشد، قادر خواهند بود تا ده هزار ژن نامزد را تکثیر نمایند. آن گاه با استفاده از روش هیبریدومایی میلستاین، لنف یاخته هایی را که پادتن ها را می سازند فناناپذیر می نمایند. اما در هر نمونه فرضی تنها حدود هزار یاخته با پیروزیت در یاخته های سرطانی ادغام می شوند. هر یاخته (دودمان) در ظرف جداگانه ای گذاشته می گردد تا یاخته های ممزوج شده رشد یابند، و مایعی ترشح نمایند که حاوی پادتن تک دودمانی خاص آن دودمان است. این مایع هر چند وقت یک بار مورد آزمایش قرار می گیرد تا معلوم گردد آیا حاوی پادتن هایی که به پادگن متصل می شوند هست یا نه. ممکن است نُه تا دوازده ماه طول بکشد تا تنها یاخته های یک موش تجزیه و تحلیل گردد، و تازه باز هم محتمل است که جستجو به نتیجه ای نرسد. سنگینی کار هم مشکل دیگری است.

در اوایل سال 1990 میلادی، دیو چیزول و جان مک کفرتی، از نخستین کارمندان کیمبریج آنتی بادی تکنولوجی (یک شرکت متأخر زیست تکنولوژی) با گرگ وینتر و همکارانش در آزمایشگاه زیست شناسی مولکولی شورای تحقیقات پزشکی همکاری کردند تا روش نوینی برای تفکیک پادتن های لازم ابداع نمایند که سهولت، سرعت، و دقتی بی سابقه داشته باشد. روش آنان مبتنی بر ویروس ساده ای - یعنی یک باکتریوفاژ (یا به اختصار فاژ) است که باکتری ها را آلوده می نماید. پژوهشگران یکی از ژن های فاژ را که معمولاً رمزدهی یکی از پروتئین های سطحی نوک ویروس را بر عهده دارد تغییر دادند. سپس DNA رمزدهنده مولکول پادتن شناخته شده ای را به آن اضافه کردند. بنابراین ژنی که بدین ترتیب از نو طراحی شده بود نوعی پروتئین اتصالی فراوری می کرد که هم پروتئین سطح ویروس را در خود داشت و هم پادتن را

پادتنی که به این ترتیب از به اصطلاح فاژ-پادتن به دست آمد، هنوز هم توان اتصال به پادگن شناخته شده را (که در این مورد لیزوزیم بود) در خود داشت. پژوهشگران محلولی را که به ازای هر یک فاژ-پادتن دارای چهل میلیون فاژ معمولی بود از درون ستونی عبور دادند که دیواره های آن با مولکول های پادگن فرش شده بود. تنها فاژی که پس از آزمایش در ستون باقی ماند آنی بود که با مهندسی ژنتیک ژن مولد پادتن را به دست آورده بود. بدین ترتیب اثبات شد که پادتن هنوز توان اتصال به پادگن را داراست. از لحاظ نظری می توان از این روش برای تفکیک یک پادتن از گروهی از چهل میلیون پادتن مختلف استفاده کرد.

منبع: راسخون