Come viene prodotto lantisiero

Siero di sangue contenente anticorpi; usato per diffondere l'immunità passiva

Questo articolo riguarda le applicazioni dell'antisiero. Per una spiegazione della sua produzione, vedi anticorpi policlonali.

In immunologia, l'antisiero è un siero di sangue contenente anticorpi (monoclonali o policlonali) che viene utilizzato per diffondere l'immunità passiva a molte malattie attraverso la donazione di sangue (plasmaferesi). Ad esempio, il siero convalescente , la trasfusione passiva di anticorpi da un precedente sopravvissuto umano, era l'unico trattamento efficace noto per l'infezione da ebola con un alto tasso di successo di 7 pazienti su 8 sopravvissuti. ^[1]

Gli antisieri sono ampiamente utilizzati nei laboratori di virologia diagnostica. L'uso più comune dell'antisiero nell'uomo è come antitossina o antidoto per il trattamento dell'avvelenamento. ^{[ citazione necessaria ]}

Sieroterapia , noto anche come sieroterapia , descrive il trattamento delle malattie infettive utilizzando il siero di animali che sono stati immunizzati contro gli organismi specifici o il loro prodotto, a cui si suppone che la malattia sia riferibile. ^{[ citazione necessaria ]}

Nel

1890, Emil Behring e Kitasato Shibasaburō pubblicarono il loro primo articolo sulla sieroterapia.

Behring era stato il pioniere della tecnica, utilizzando porcellini d'India per produrre siero. ^[2] Sulla base della sua osservazione che le persone sopravvissute all'infezione con il batterio della difterite non venivano mai più infettate, scoprì che il corpo produce continuamente un'antitossina, che impedisce ai sopravvissuti alle infezioni di essere infettati nuovamente con lo stesso agente.

Era necessario per Behring immunizzare gli animali più grandi al fine di produrre abbastanza siero per proteggere gli esseri umani, perché la quantità di antisiero prodotta da cavia era troppo piccolo per essere pratico. I cavalli si sono dimostrati i migliori produttori di siero, poiché il siero di altri animali di grossa taglia non è abbastanza concentrato e non si credeva che i cavalli portassero malattie che potessero essere trasferite all'uomo.

A causa della prima guerra mondiale, un gran numero di cavalli era necessario per scopi militari. Era difficile per Behring trovare abbastanza cavalli tedeschi per il suo impianto di siero. Scelse di procurarsi cavalli dai paesi dell'Europa orientale, soprattutto dall'Ungheria e dalla Polonia. A causa delle limitate risorse finanziarie di Behring, la maggior parte dei cavalli che aveva selezionato erano stati destinati al macello; Tuttavia, l'utilità dell'animale per gli altri non ha avuto alcuna influenza sulla produzione di siero. I cavalli Serum erano calmi, ben educati e in buona salute. L'età, la razza, l'altezza e il colore erano irrilevanti. ^[3]

I cavalli venivano trasportati dalla Polonia o dall'Ungheria alle strutture Behring di Marburgo, nel centro-ovest parte della Germania. La maggior parte dei cavalli veniva trasportata su rotaia e trattata come qualsiasi altro carico di merci. Durante l'interminabile passaggio del confine, i cavalli sono stati lasciati in balia delle intemperie. ^[4] Una volta arrivati a Marburgo, i cavalli hanno avuto tre o quattro settimane per riprendersi in una struttura di quarantena, dove sono stati registrati i dati su di loro. Dovevano essere in perfette condizioni mediche per l'immunizzazione e la struttura di quarantena si è assicurata che fossero privi di microbi che avrebbero potuto infettare gli altri cavalli. Nelle strutture di Behring, i cavalli erano visti come salvavita; Pertanto, sono stati trattati bene. Alcuni dei singoli cavalli utilizzati per la produzione di siero sono stati nominati e celebrati per il loro servizio alla medicina, sia umana che non umana.

Alla fine del XIX secolo, un bambino su due in Germania era infettato dalla difterite, la causa più frequente di morte nei bambini fino a 15 anni. Nel 1891 Emil Behring ha salvato la vita di una giovane ragazza affetta da difterite iniettandole un antisiero per la prima volta nella storia. I cavalli da siero si sono dimostrati salvatori di persone infette da difterite. Successivamente, si è sviluppato il trattamento del tetano, della rabbia e del veleno di serpente e ha iniziato la vaccinazione protettiva proattiva contro la difterite e altre malattie microbiche.

Nel 1901, Behring vinse il primo premio Nobel per la medicina per il suo lavoro nello studio della difterite.

La sieroterapia divenne sempre più diffusa per le malattie infettive e fu persino utilizzata per curare i pazienti durante la pandemia influenzale del 1918. I suoi usi sono stati poi rapidamente ampliati per curare anche malattie come la poliomielite, il morbillo, lo pneumococco, l'Haemophilus influenza B e il meningococco. Negli anni '20, Michael Heidelberger e Oswald Avery dimostrarono che gli anticorpi erano proteine che prendevano di mira la capsula del virus o dei batteri.

La scoperta degli antibiotici negli anni '40 diminuì interesse nel trattamento delle infezioni batteriche con antisiero, ma il suo uso per le infezioni virali continuò con lo sviluppo del frazionamento dell'etanolo del plasma sanguigno (che consentiva la purificazione degli anticorpi), scoperto da Edwin Cohn. Gli antisieri sono stati sviluppati per prevenire e/o trattare la difterite, il tetano, l'epatite B, la rabbia, il virus della varicella zoster, il citomegalovirus e il botulino. Tuttavia, questi non erano ampiamente utilizzati.

Nel 1984, Milstein e Köhler vinsero un premio Nobel per il loro articolo che descriveva il loro metodo per produrre anticorpi monoclonali murini immortalizzando le cellule B come ibridomi. Un'altra svolta si è verificata nel 2003. Una nuova tecnologia ha permesso di amplificare i geni delle immunoglobuline a catena pesante e leggera da cellule B umane e di clonarli in vettori di espressione. Nel 2008, questo metodo è stato perfezionato con una maggiore capacità di selezionare le cellule e clonare, il che ha portato alla scoperta di più anticorpi monoclonali umani.

Nel 1996, la FDA ha approvato l'uso di RSV-IGIV (Respigam), un farmaco anticorpale policlonale per inibire il virus respiratorio sinciziale (RSV) per i neonati ad alto rischio. Questo è stato considerato un passo avanti, poiché è stato dimostrato che lo studio clinico riduce i ricoveri infantili del 41% e la durata delle degenze ospedaliere del 53%. Dopo due anni la domanda di prodotti iniziò a superare l'offerta di plasma e Synagis, il primo anticorpo monoclonale umanizzato, fu approvato al suo posto. Gli anticorpi monoclonali sono diventati vantaggiosi grazie alla loro ridotta variabilità qualitativa, al minor rischio di malattie trasmissibili per via ematica e all'aumento della potenza. Ciò ha permesso una grande espansione dell'uso dell'antisiero e ha aperto le porte al trattamento delle malattie autoimmuni.

Gli ultimi 30 anni hanno visto la trasformazione del modo in cui vengono trattate le malattie croniche e autoimmuni (ad esempio il cancro, la colite ulcerosa), con l'approvazione di 30 farmaci, 28 dei quali per condizioni croniche, con anticorpi monoclonali. Gli anticorpi monoclonali sono attualmente in fase di ricerca per il trattamento di malattie virali senza vaccini, come HIV, SARS e MERS. ^[5]

Per

un elenco più completo degli anticorpi monoclonali, vedere l'elenco degli anticorpi monoclonali terapeutici.

Gli anticorpi monoclonali sono usati per trattare sia le condizioni acute che quelle croniche. Le condizioni acute possono includere, ma non sono limitate a, il virus Ebola, l'avvelenamento (ad esempio morsi di serpente) e l'infezione da antrace. Le condizioni croniche possono includere, ma non sono limitate all'artrite reumatoide, alla colite ulcerosa e al lupus. ^[6]

Esistono quattro tipi principali di anticorpi monoclonali. Sono murini, chimerici, umanizzati e umani.

Gli anticorpi monoclonali murini sono identificati con il suffisso "-omab". Provengono da animali murini e possono scatenare reazioni allergiche nell'uomo. ^[7] Un esempio di un murino L'anticorpo monoclonale è il blinatumomab, che viene usato per trattare la leucemia linfoblastica acuta. ^[6]

Gli anticorpi monoclonali chimerici sono identificati con il suffisso "-ximab". Provengono in parte da un animale murino e in parte da un essere umano. ^[7] Un esempio di anticorpo monoclonale chimerico è l'infliximab, che viene usato per trattare la malattia di Crohn. ^[6]

Gli anticorpi monoclonali umanizzati sono identificati con il suffisso "-zumab". Per lo più provengono da un essere umano, ma differiscono per la componente che si attacca al suo bersaglio. ^[7] Un esempio di anticorpo monoclonale umanizzato è il crizanlizumab, che cura l'anemia falciforme. ^[6]

Gli anticorpi monoclonali umani sono identificati con il suffisso "-umab". Hanno origine da un essere umano. ^[7] Un esempio di anticorpo monoclonale umano è ustekinumab, che tratta psoriasi. ^[6]

Durante le prime fasi della pandemia di COVID-19, non erano ancora state trovate o approvate opzioni terapeutiche affidabili. In reazione, il plasma sanguigno convalescente è stato considerato come una possibilità e viene utilizzato come opzione di trattamento almeno per i casi gravi. ^{[8] [9] [10]} Nel maggio 2021, l'India è stato uno dei primi grandi paesi a rimuovere il plasma dalle sue linee guida nazionali COVID-19. Ciò è avvenuto dopo le critiche pubbliche sulla mancanza di efficacia del plasma, le critiche ai sistemi sanitari e la persuasione da parte di importanti scienziati indiani tra cui Shahid Jameel, Soumyadeep Bhaumik, Gagandeep Kang, Soumitra Pathare e altri. ^{[11] [12] [13] [14]} L'Organizzazione Mondiale della Sanità ha raccomandato di non utilizzare il plasma nel COVID-19 nel dicembre 2021. ^[15]

monoclonale per il trattamento del COVID-19 sono stati sviluppati anticorpi (casirivimab/imdevimab). ^[16]

Il 7 giugno 2021, la FDA ha approvato l'aducanumab, ^[17] il primo farmaco anti-Alzheimer ad essere introdotto sui mercati quasi 20 anni dopo l'approvazione della memantina nel 2003. ^[18]

Come funziona

Gli anticorpi nell'antisiero legano l'agente infettivo o l'antigene. ^[19] Il sistema immunitario riconosce quindi gli agenti estranei legati agli anticorpi e innesca una risposta immunitaria più robusta. L'uso di antisiero è particolarmente efficace contro gli agenti patogeni che sono in grado di eludere il sistema immunitario nel loro stato non stimolato, ma non sono abbastanza robusti da eludere il sistema immunitario stimolato. L'esistenza di anticorpi contro l'agente dipende da un sopravvissuto iniziale il cui sistema immunitario, per caso, ha scoperto un controagente dell'agente patogeno o una specie ospite che trasporta l'agente patogeno ma non ne subisce gli effetti. ^[20] Ulteriori scorte di antisiero possono quindi essere prodotte dal donatore iniziale o da un organismo donatore che viene inoculato con l'agente patogeno e curato da alcune scorte di antisiero preesistente. Il veleno di serpente diluito è spesso usato come antisiero per dare immunità passiva al veleno di serpente stesso. ^{[21] [22]}

I cavalli che sono stati infettati da un agente patogeno sono stati vaccinati tre volte in dimensioni crescenti della dose. Il tempo tra ogni vaccinazione variava a seconda di ogni cavallo e delle sue condizioni di salute. Normalmente i cavalli avevano bisogno di alcune settimane per produrre il siero nel sangue dopo l'ultima vaccinazione. Anche se hanno cercato di potenziare il sistema immunitario dei cavalli durante questa immunizzazione con cure scrupole, la maggior parte dei cavalli ha sperimentato perdita di appetito, febbre e, nei casi peggiori, shock e dispnea. ^{[ citazione necessaria Il}

rischio più elevato di immunizzazione per i cavalli era la produzione di antisiero per il veleno di serpente.

Il cavallo veniva immunizzato contemporaneamente con tutti i tipi di veleno di serpente perché non era sempre possibile sapere da quale specie di serpente una persona era stata morsa. Pertanto, il siero doveva immunizzare il soggetto contro il veleno di ogni specie di serpente.

Al fine di trovare il momento in cui viene prodotta la maggior parte delle antitossine nelle cellule del sangue dei cavalli, sono stati prelevati frequenti campioni di sangue dai cavalli. Nel momento in cui veniva prodotta la massima quantità di anticorpi, cinque litri di sangue, un decimo del volume del sangue di un cavallo, venivano prelevati attraverso una cannula.

Il sangue è stato raccolto in un cilindro di vetro e portato al laboratorio nelle strutture di Behring. Al di sopra della formazione di rouleaux che conteneva i globuli rossi, era visibile il siero. Il colore del siero variava dal lattiginoso al marrone.

La concentrazione e la sterilità del siero sono state controllate attentamente e il siero è stato filtrato molte volte. Il contenuto proteico è stato ridotto per poter utilizzare il siero per l'uomo.

Dopo il prelievo di sangue, i cavalli hanno potuto riposare per tre o quattro settimane e hanno ricevuto cibo extra per recuperare la perdita di sangue. In questo periodo i cavalli erano particolarmente deboli e inclini a malattie e infezioni.

Nel giro di pochi anni, con l'esperienza e l'osservazione dei cavalli, una formazione di rouleaux del campione di sangue è stata reinserita nel corpo dell'animale. Questa procedura è chiamata plasmaferesi.

Riferimenti

Collegamenti esterni