Антитела специфически взаимодействуют с антигенами, вызывающими их образование. Они связываются активными участками с бактериями и вирусами, что препятствует их размножению или способствует нейтрализации токсических веществ, выделяемых патогенами.

Свойства антител

Антитела – это сывороточные белки- глобулины, имеющие следующие свойства:

  • высокоспецифичность – способность вступать в реакции только с антигенами, простимулировшими их образование;
  • высокочувствительность;
  • образование большого количества (в избытке);
  • способность in vitro вступать в серологические реакции с гомологичным антигеном.

Кроме того, основным свойством специфичных антител, определяющий успех ИФА, в частности, ИФА гетерогенного твердофазного иммуноферментного анализа (ELISAEnzyme Linked Immunosorbent) является аффинность. Это понятие характеризует прочность связывания активных центров молекулы антитела с детерминантным (распознаваемым и связываемым) сайтом антигена.

Аффинность зависит от взаимной пространственной комплементарности антигенсвязывающего центра антитела и антигенной детерминанты (эпитона). Чем выше их комплементарности, тем выше аффинность.

Способы получения антител

По способу получения различают:

  • поликлональные антитела (polyclonal anitibodies);
  • моноклональные антитела (monoclonalantibodiesmABs)
  • антитела, экспонированные на поверхности фага (метод phagedisplayedantibodies).

Поликлональные антитела

Поликлональные антитела (pABs) – смесь сходных, но неидентичных антител, продуцируемых множеством лимфоцитов, содержащаяся в сыворотке от иммунизированных животных. Антисыворотка, полученная к какому-либо иммуногену (неочищенный экстракт биомассы фитопатогена или отдельные вещества, выделенные из его состава), содержит гетерогенную популяцию антител, способных взаимодействовать с различными детерминантами (распознаваемым и связываемым сайтом антигена).

Поликлональные антитела успешно используют для диагностики фитопатогенных вирусов, грибов, бактерий. Получение поликлональных антител – относительно простая и не слишком дорогостоящая процедура. Она может быть выполнена за 3–4 месяца.

В случае диагностики патогена из природной популяции, в которой антигенная конфигурация довольно сильно варьирует, способность связываться с неидентичными антигенами детерминантами, является преимуществом перед антителами, полученными другими способами. В этом случае применение поликлональных антител дает шанс «перекрыть» биологическое разнообразие данного патогена.

Отмечается, что не всегда специфичность поликлональных антитело оказывается достаточно высокой, что приводит к взаимодействию с нецелевыми антигенами (родственных микроорганизмов или вирусов). Это недостаток частично препятствует практическому применению поликлональных антител для обнаружения некоторых групп вирусов, бактерий и грибов.

Моноклональные антитела

Моноклональные антитела (mABs) – популяция антител с высокой специфичностью к одному эпитопу. Такие антитела образуются гибридомами – гибридными клетками, сочетающими способность производить высокоспецифичные антитела со способностью быстрого размножения in vitro.

Получают моноклональные антитела путем гибридизации лимфоцитов иммунизированных мышей с культивируемыми в среде опухолевыми клетками этих же животных (миелобластами). В процессе пассажей гибридом отбирают клоны, образующие антитела с необходимой специфичностью.

Принципиальное отличие моноклональных антител от поликлональных – стандартная специфичность к определенному эпитопу, воспроизводимая при пассажах. Кроме того, mABs однородны по многим биологическим и физико-химическим свойствам (авидности, стабильности, аффинности).

Высокий уровень специфичности mABs позволяет выявить тонкие различия близкородственных штаммов или серотипов вирусов и микроорганизмов. Во многих случаях моноклональные антитела позволяют более успешно идентифицировать и дифференцировать вирусы и другие патогены.

Одновременно, отмечается возможность mABs, из-за высокой специфичности, не распознать природный штамм или изолят, если, а результате мутации строение эпитопа, изменилось. С другой стороны, при наличии общих антигенов, как у серотипов вируса желтой карликовости ячменя, моноклинные антитела оказываются недостаточно специфичными.

Разработанная гибридомная технология обеспечивает возможность получения любых количеств моноклональных антител к различным антигенам. Это делает возможным производить коммерческие диагностические препараты для обнаружения, идентификации вирусов и других фитопатогенов, а также количественной оценки зараженности растений с помощью одного из методов Иммуноферментного анализа – гетерогенного твердофазного иммуноферментного анализа (ELISA).

Антитела, экспонированные на поверхности фага

Достижения молекулярной биологии и генной инженерии позволили разработать новую технологию производства антител, позволяющую отказаться от иммунизации животных для получения антисывороток.

Эта технология заключается в том, что амплифицированные (с увеличенным числом копий ДНК) фрагменты иммуноглобулинов, содержащие вариабельные домены с гипервариабельными последовательностями, встраиваются в оболочечный белок на поверхности бактериофага.

Такой способ позволяет создавать библиотеки функциональных фрагментов антител различных животных, что дает неограниченный ресурс для получения антител к большому числу антигенов. Поскольку из библиотек, представленных на поверхности фага, всегда можно подобрать фрагмент с нужной специфичностью либо найти подходящие специфичности для создания рекомбинантного антитела.

(c) Справочник AgroXXI