Bir poliklonal antikor (pAb), farklı B hücre soylarından türetilen farklı monoklonal antikorların (mAb) bir koleksiyonudur. Bir pAb koleksiyonundaki her antikor, aynı antijen üzerindeki spesifik bir epitopa bağlanmaktadır, böylece spesifik bir antijene karşı hassasiyeti artırabilmektedir. Bir Poliklonal Antikor, aynı antijen üzerindeki birden fazla epitopu tanıyan farklı B hücrelerinden oluşan bir antikor topluluğunu temsil etmektedir. Bu ayrı antikorların her biri, o antijen üzerinde bulunan eşsiz bir epitopu tanımaktadır. Poliklonal antikorların avantajları ve dezavantajları bulunmaktadır ve bunlar aşağıdaki gibidir:
Avantajları:
• Üretmek için ucuzdur
• Hızlı üretilmektedirler ve dört aydan kısa sürede kullanıma hazır saflaştırılmış antikorlardır
• Saklanması kolaydır
• PH veya tampon değişikliklerine son derece kararlı ve toleranslıdır
• Çoklu epitopların tanınmasına bağlı olarak antijene karşı daha yüksek toplam antikor afinitesi mevcuttur
• Genel olarak, birden çok epitopu tespit etme yeteneği daha sağlam tespit sağlar
• Bir numunede düşük miktarlarda bulunan proteinleri saptamak için daha fazla hassasiyet sunar, çünkü çoklu antikorlar protein üzerindeki çoklu epitoplara bağlanmaktadırlar.
• Bir Sandwich ELISA’da yakalama antikoru olarak idealdir. Hedef proteini hızla yakalama yeteneğidir
• Üstün antikor afinitesi genellikle hedef antijene daha hızlı bağlanma ile sonuçlanır. IP veya ChIP gibi proteinin hızlı bir şekilde yakalanmasını gerektiren analizlerde idealdir.
• Denatürasyon, polimorfizm veya konformasyonel değişiklikler gibi bireysel epitoplarda hafif değişiklikler gösteren proteinleri test ederken önemli ölçüde daha sağlamdır.
• Çoklu test tiplerinde doğal bir proteinin saptanmasında kullanım için üstündür.
• Antikor etiketleriyle çiftleşmek çok daha kolaydır. Bağlanma yeteneğini etkileme olasılığı daha düşüktür.
Dezavantajları:
• Farklı hayvanlarda farklı zamanlarda üretilen farklı gruplar arasındaki değişkenlik
• Birden fazla epitopun tanınması nedeniyle çapraz reaktivite için daha yüksek potansiyel
• Çapraz reaktiviteyi en aza indirmek için tipik olarak serumun afinite saflaştırması gerekecektir.
Monoklonal Antikor Nedir?
Bir Monoklonal antikor, bunun aksine, tek bir antikor üreten B hücresinden antikoru temsil etmektedir ve bu nedenle sadece bir tek epitop ile bağlanmaktadır. Bir poliklonal karışımdaki her bir antikor, teknik olarak bir monoklonal antikordur; bununla birlikte, bu terim genellikle gerçek B-hücresinin izole edildiği ve ölümsüz hibridoma hücre hattına kaynaştığı, böylece büyük miktarlarda aynı antikorun üretilebildiği bir prosesi ifade etmektedir. Monoklonal antikorun avantajları ve dezavantajları bulunmaktadır ve bunlar aşağıdaki gibidir:
Avantajları:
• Büyük miktarlarda aynı antikor üretebilir. (Kesikli yığın homojenliği)
• Tek bir epitopa yüksek özgüllük. (Daha düşük çapraz reaktivite olasılığı)
• Protein seviyelerinin ölçülmesini gerektiren analizlerde daha iyi sonuçlar sağlayabilir.
Dezavantajları:
• Üretilmesi önemli ölçüde daha pahalıdır.
• Hibridize klonu üretmek ve geliştirmek için önemli ölçüde daha fazla zaman gerektirir.
• Epitopun yapısındaki küçük değişiklikler sıklıkla monoklonal antikorun hedef proteini tespit edememesine neden olur.
• Klon için daha zorlu depolama koşulları.
• Hücre kültürü ve saflaştırma yetenekleri gereklidir.
• Proteini denatüre bir durumda veya değişmiş konformasyonda tespit etmek için daha az sağlamdır.
• Hedef proteinin hızlı bir şekilde yakalanmasını gerektiren uygulama için daha az idealdir.
• PH ve tampon koşullarına daha duyarlıdır.
• Etiketlendiğinde ciltleme değişikliklerine karşı daha hassastır.
• Bu dezavantajların çoğunu dengelemek için, birkaç monoklonal antikordan oluşan bir havuz üretmek gerekir. Bu genellikle maliyet ve zaman engelleyicidir.
Poliklonal Antikorların Özellikleri
PAbs‘ın heterojen doğası, üretimin mAb’lere kıyasla nispeten ucuz olabileceği anlamına gelmektedir. Yaygın bir üretim yöntemi, bir memeliye birkaç ay içinde birkaç kez antijenin bir adjuvanı ile enjekte edilmesini içerebilmektedir. Bu, antijene karşı bir bağışıklık tepkisi indükleyerek hayvanın daha sonra kandan ekstrakte edilebilen IgG antikorları üretmesine neden olmaktadır. Bir keçi gibi daha büyük bir hayvan, daha yüksek bir titre antikor elde etmek için genellikle tercih edilmektedir. Diğer üretim yöntemleri arasında, istenen antikorları yüksek miktarlarda üretmek için memeli hücre dizilerinin kullanılması yer almaktadır. Alternatif olarak, bazı durumlarda, doğrudan insan kan plazmasından türetilebilmektedir.
Farklı antikorlar, bir hedef proteinin farklı epitoplarını bağlaya bildiğinden, pAb’ler, bir sandviç ELISA’da immünolojik bir tahlilde proteinlerin yakalanmasında faydalıdır. Bu, tahlilin hedef protein için duyarlılığını arttırmaktadır. Bir antijenin çoklu epitoplarını bağlama yeteneği, pAb’lara hedefi için daha yüksek bir genel afinite sağlamaktadır. Bu, hedefi bir mAb’den daha hızlı bağladıkları anlamına gelmektedir, böylece tıbbi uygulamalardaki etkinliklerini arttırmaktadır. Ayrıca kromatin immünopresipitasyonu gibi proteinlerin hızlı bir şekilde yakalanmasını gerektiren immünolojik analizlerde de yararlıdır. Protein yapısının ısı ya da kimyasal kaynaklı denatürasyon veya yapısal değişiklikler nedeniyle tehlikeye düştüğü durumlarda, pAb’ların yine de hedefi bağlama olasılığı daha yüksektir. Bunun nedeni, hedef epitoplardan birinin hala yapısal olarak sağlam olabilmesidir.
Bir pAb’deki heterojen karışımın bir dezavantajı, karışımın bileşiminin gruplar arasında değişebilmesidir. Bu, karışımdaki farklı antikorların konsantrasyonuna bağlı olarak daha zayıf bir bağışıklık tepkisinin indüklendiği anlamına gelebilmektedir. Çoklu farklı antikorlar, oldukça karmaşık bir tepki başlatan farklı tipte bağışıklık hücrelerini çekebildiğinden, indüklenen herhangi bir bağışıklık tepkisinin sonucunu tahmin etmek daha az kolaydır.
Tıpta Kullanımı
Biyokimyadaki kullanımlara ek olarak, pAbs spesifik ilaçlar olarak çeşitli farmasötik kullanımlara sahiptir. Tedavinin tek bir mAb veya bispesifik antikor kullanımından daha karmaşık olması gereken durumlar için immünoterapi olarak işlev görebilmektedirler. Bazı kalp aritmileri yaygın olarak ilaç digoksin, özellikle atriyal fibrilasyon ve atriyal çarpıntı ile tedavi edilmektedir. Doz aşımı, çeşitli diğer yan etkilerle birlikte aritmiyi kötüleştirmekte ve bu muhtemelen yaşlı hastalarda olabilmektedir.
Digoksin immün fab (DIF), bu kardiyak glikozit toksisitesini tedavi etmek için kullanılabilen bir poliklonal antikordur. İlacın modifiye edilmiş bir versiyonuyla aşılanan koyunlardan elde edilen anti-digoksin IgG antikorlarından oluşmaktadır. Digoksin, normalde miyosit hücrelerinde düşük bir sodyum konsantrasyonunu koruyan bir Na/K ATPase pompasına bağlanmaktadır. DIF, digoksini digoksin pompaya bağladığından daha yüksek bir afinite ile bağlamaktadır, böylece ilacın toksik etkilerini azaltmaktadır. Başka bir örnek, Rh hastalığını önlemek için kullanılan bir pAb olan rozrolimupab’dır. Bu, bazı Rh-D negatif olan kadınlardan doğan çocuklarda meydana gelebilmektedir, D antijenine karşı maternal antikorlar, fetüste pasif bir bağışıklık tepkisi başlatmaktadır. Rozrolimupab 25 benzersiz anti-D IgG antikorundan oluşmaktadır, bu heterojenlik, hastalığa doğal insan tepkisini yakından kopyalamasına izin vermektedir. Rh-D pozitif biyolojik babaları olan Rh-D negatif kadınlarda hem hamilelik sırasında hem de doğumdan sonra koruyucu bir önlem olarak sıklıkla kullanılmaktadır. Rozrolimupab’da kullanılan ayrı mAb antikorları CHO hücrelerinden türetilmektedir ve tekrarlanabilmektedir ayrıca spesifisite ile yüksek miktarlarda üretilebilmektedir. Plazma kaynaklı pAb’lere benzer etkinlik sağlamaktadırlar, daha güvenli ve daha tolere edilebilir oldukları gösterilmiştir.
Sonuç olarak Poliklonal antikorların uygulanmasındaki daha fazla araştırma, pAb’lerin daha karmaşık bir bağışıklık tepkisi başlatmaya veya vücutta çok düşük bir seviyede bulunan bir substrata bağlanmasına yardımcı olabileceği çeşitli karmaşık hastalıkların çözülmesine yardımcı olabilmektedir. pAb’ler, profilaksi veya koruyucu ilaç olarak koronavirüse karşı potansiyel bir araç olarak lanse edilmiştir. Mevcut çabalar, MERS-CoV’a karşı pAbs geliştirmeye odaklanmıştır ve 2016 yılında bir faz I klinik araştırması tamamlanmıştır. Bu, sığır türevi pAb SAB-301’in insanlarda kullanım için güvenli olduğunu göstermiştir, ancak mevcut COVID-19 pandemisinde pAbs kullanmanın, bitmiş bir ürünün yıllarca uzak olması muhtemel olmayacağını göstermiştir. Bununla birlikte, bazı viral enfeksiyonlara karşı poliklonal antikorların kullanımına yönelik araştırmaların sürdürülmesi, gelecekteki koronavirüs salgınlarında veya benzerlerinde faydalı olabilmektedir.
Tek bir epitopa özgü büyük hacimlerde özdeş antikor gerektiren diagnostik üretim ve terapötik ilaç geliştirme gibi uygulamalar için monoklonal antikorlar ideal bir çözüm olabilmektedir. Bununla birlikte, genel araştırma uygulamaları için, poliklonal antikorların avantajları tipik olarak monoklonal antikorların sağladığı birkaç avantajdan daha ağır basmaktadır. Serumun küçük antijen hedeflerine karşı afinite ile saflaştırılmasıyla, poliklonal antikorların avantajları daha da genişletilmektedir.
Kaynakça:
https://www.creative-diagnostics.com/polyclonal-vs-monoclonal-antibodies.htm
Yazar: Özlem Güvenç Ağaoğlu