mimmunМедицинская иммунологияMedical Immunology (Russia)1563-06252313-741XSPb RAACI10.15789/1563-0625-POP-1658mimmun-1658Research ArticleИММУНОЛОГИЧЕСКИЕ МЕТОДЫIMMUNOLOGICAL METHODSПолучение поликлональных и моноклональных антиидиотипических антител к морфин-специфическим иммуноглобулинамPreparation of polyclonal and monoclonal anti-idiotypic antibodies against morphine-specific immunoglobulinsТрофимовА. В.TrofimovA. V.

Трофимов А.В. – руководитель группы лаборатории биохимии белка

197110, Санкт-Петербург, ул. Пудожская, 7.

Trofimov A.V., Head of a Research Group, Laboratory of Protein Biochemistry

197110, St. Petersburg, Pudozhskaya str., 7

a.v.trofimov@hpb.spb.ruАтанесянВ. А.AtanesyanV. A.

Атанесян В.А. – старший научный сотрудник лаборатории биохимии белка

197110, Санкт-Петербург, ул. Пудожская, 7.

Atanesyan V.A., Senior Research Associate, Laboratory of Protein Biochemistry

197110, St. Petersburg, Pudozhskaya str., 7

v.a.atanesyan@hpb.spb.ruИщенкоА. М.IschenkoA. M.

Ищенко А.М. – к.б.н., заведующий лабораторией биохимии белка

197110, Санкт-Петербург, ул. Пудожская, 7.

Ischenko A.M., PhD (Biology), Head, Laboratory of Protein Biochemistry

197110, St. Petersburg, Pudozhskaya str., 7

a.m.ischenko@hpb.spb.ruКарабановаЕ. А.KarabanovaE. A.

Карабанова Е.А. – инженер лаборатории биохимии белка

197110, Санкт-Петербург, ул. Пудожская, 7.

Karabanova E.A., Engineer, Laboratory of Protein Biochemistry

197110, St. Petersburg, Pudozhskaya str., 7

e.a.karabanova@hpb.spb.ruРакА. Я.RakA. Ya.

Рак А.Я. – младший научный сотрудник лаборатории биохимии белка

197110, Санкт-Петербург, ул. Пудожская, 7.

Rak A.Ya., Junior Research Associate, Laboratory of Protein Biochemistry; Postgraduate Student

197110, St. Petersburg, Pudozhskaya str., 7

rak@hpb-spb.comСимбирцевА. С.SimbirtsevA. S.

Симбирцев А.С. – д.м.н., профессор, член-корр. РАН, научный руководитель

197110, Санкт-Петербург, ул. Пудожская, 7.

Simbirtsev A.S., PhD, MD (Medicine), Professor, Corresponding Member, Russian Academy of Sciences, Research Director

197110, St. Petersburg, Pudozhskaya str., 7

a.s.simbirtsev@hpb.spb.ruГамалеяН. Б.GamaleyaN. B.

Гамалея Н.Б. – д.м.н., профессор, заведующая лабораторией иммунохимии

Москва

Gamaleya N.B., PhD, MD (Medicine), Professor, Head, Immunochemistry Laboratory

Moscow

natgam@mail.ruБерзинаА. Г.BerzinaA. G.

Берзина А.Г. – к.б.н., старший научный сотрудник лаборатории иммунохимии

Москва

Berzina A.G., PhD (Biology), Senior Research Associate, Immunochemistry Laboratory

Moscow

berzina07@mail.ruСтанковаН. В.StankovaN. V.

Станкова Н.В. – к.б.н., заведующая лабораторией спортивной медицины и экстремальных состояний

п. Светлые горы, Красногорский район, Московская обл.

Stankova N.V., PhD (Biology), Head, Laboratory of Sports Medicine and Extreme Conditions

Svetlye gory, Moscow Region

sinayva@yandex.ruКапанадзеГ. Д.KapanadzeG. D.

Капанадзе Г.Д. – д.б.н., начальник научноорганизационного отдела

п. Светлые горы, Красногорский район, Московская обл.

Kapanadze G.D., PhD, MD (Biology), Head, Scientific Organization Department

Svetlye gory, Moscow Region

giyak@yandex.ruУльяноваЛ. И.UlyanovaL. I.

Ульянова Л.И. – д.б.н., ведущий научный сотрудник лаборатории иммунохимии

Москва

Ulyanova L.I., PhD, MD (Biology), Leading Research Associate, Immunochemistry Laboratory

Moscow

ulyanova@serbsky.ruКлимоваТ. А.KlimovaT. A.

Климова Т.А. – к.б.н., научный сотрудник лаборатории иммунохимии

Москва

Klimova T.A., PhD (Biology), Research Associate, Immunochemistry Laboratory

Moscow

klimova@serbsky.ruФГУП «Государственный научно-исследовательский институт особо чистых биопрепаратов» ФМБА РоссииРоссияState Research Institute of Highly Pure Biopreparations, Federal Medical-Biological AgencyRussian FederationФГУП «Государственный научно-исследовательский институт особо чистых биопрепаратов» ФМБА России; ФГБОУ ВО «Санкт-Петербургский государственный университет»РоссияState Research Institute of Highly Pure Biopreparations, Federal Medical-Biological Agency; St. Petersburg State UniversityRussian FederationФГБУ «Национальный медицинский исследовательский центр психиатрии и наркологии имени В.П. Сербского» Министерства здравоохранения РФРоссияV. Serbsky National Medical Research Centre for Psychiatry and NarcologyRussian FederationФГБУН «Научный центр биомедицинских технологий» ФМБА РоссииРоссияNational Center of Biomedical Technologies, Federal Medical-Biological AgencyRussian Federation202031012020221187196Copyright © Трофимов А.В., Атанесян В.А., Ищенко А.М., Карабанова Е.А., Рак А.Я., Симбирцев А.С., Гамалея Н.Б., Берзина А.Г., Станкова Н.В., Капанадзе Г.Д., Ульянова Л.И., Климова Т.А., 20202020Трофимов А.В., Атанесян В.А., Ищенко А.М., Карабанова Е.А., Рак А.Я., Симбирцев А.С., Гамалея Н.Б., Берзина А.Г., Станкова Н.В., Капанадзе Г.Д., Ульянова Л.И., Климова Т.А.Trofimov A.V., Atanesyan V.A., Ischenko A.M., Karabanova E.A., Rak A.Y., Simbirtsev A.S., Gamaleya N.B., Berzina A.G., Stankova N.V., Kapanadze G.D., Ulyanova L.I., Klimova T.A.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://www.mimmun.ru/mimmun/article/view/1658

Получение и изучение антиидиотипических (вторичных) антител (Ab2) к моноклональным первичным антителам (Ab1), специфичным к биологически активным молекулам с известной структурой, имеет большую научную и практическую значимость. В связи с частичным антигенным подобием структур Ab2 и исходного антигена эти антитела могут стать основой вакцины в том случае, если использование антигена невозможно или ограничено законодательством. В частности, на основе Ab2 могут быть созданы препараты, предназначенные для иммунизации с целью профилактики и лечения наркологической зависимости. Ценность свойств Ab2 еще более возрастает, если для их получения используют Ab1, распознающие разные участки молекулы антигена, что позволяет получить антитела второго поколения с широким спектром специфичности. В данной работе были получены морфиноподобные поликлональные и моноклональные Ab2. В каждом случае в качестве иммуноглобулинов первого поколения для иммунизации мы использовали два мышиных моноклональных антитела (мАт), специфичных к различным производным морфина: антитела 3K11 – к 3-0-карбоксиметильному (КММ) и 2-р-карбокси-фенилазометильному (ФAM) производным, а также антитела 6G1 – к 6-гемисукцинильному производному (ГСМ). После проведения иммунизации лошади данными Ab1 и развития иммунного ответа из сыворотки крови животного были выделены три пула специфических поликлональных антител – антивидовые антитела лошади к тотальным иммуноглобулинам мыши (HAM), антиидиотипические антитела лошади к антителам 3K11 (HAM-K11) и к антителам 6G1 (HAM-G1). Параллельно в результате иммунизации мышей антителами 3K11 и 6G1 и проведения слияния лимфоцитов животных с клетками миеломы мыши линии Sp2/0 по методу Мильштейна–Кёлера были получены три продуцента антиидиотипических антител: клон, продуцирующий мышиные моноклональные Ab2, специфичные к мАт-6G1 (АИ-G1), а также клоны, продуцирующие анти-мАт-3K11 антитела (АИ-K11А и АИ-K11В). В исследовании охарактеризованы физико-химические и антигенные свойства всех полученных Ab2. Показано, что антиидиотипические иммуноглобулины лошади не только относятся к различным классам, но и являются поливалентными по специфичности, в то время как все полученные моноклональные Ab2 представлены иммуноглобулинами класса IgM и строго специфичны к соответствующим антителам первого поколения. В дальнейшем на клеточной модели будут исследованы морфиноподобные свойства полученных в работе первых отечественных поликлональных и моноклональных Ab2, а также изучена возможность индукции ими появления антител третьего поколения, как и Ab1, специфичных к морфину.

The preparation and study of anti-idiotypic (secondary) antibodies (Ab2) against monoclonal primary antibodies (Ab1) specific to biologically active molecules with a known structure is of great scientific and practical importance. Due to partial antigenic similarity of Ab2 and the initial antigen structures, these antibodies can be the basis of the vaccine, if the antigen usage is not possible, or is limited by law. In particular, one may create Ab2-based preparations, designed for immunization, in order to prevent and treat the drug addiction. The value of Ab2 properties increases even more if Ab1, used to obtain them, recognize different parts of the antigen molecule, which makes it possible to obtain second-generation antibodies with a wide range of specificity. In this work, the morphine-like polyclonal and monoclonal Ab2 were obtained. In each case, as the first-generation immunoglobulins for immunization, we used two murine monoclonal antibodies (mAbs) specific to different morphine derivatives: 3K11 antibodies to 3-0-carboxymethyl (CMM) and 2-p-carboxyphenylazomethyl (FAM) derivatives, as well as 6G1 antibodies to 6-hemisuccinyl derivative (GSM). After immunization of the horse with Ab1 and development of immune response, three pools of specific polyclonal antibodies were isolated from the animal blood serum: horse anti-species antibodies to the total mouse immunoglobulins (HAM); horse anti-idiotypic antibodies against 3K11 antibodies (HAM-K11), and against 6G1 antibodies (HAM-G1). In parallel, immunization of mice with 3K11 and 6G1 antibodies and fusion of obtained lymphocytes with Sp2/0 mouse myeloma cells by the Milstein-Köhler method resulted in three producers of anti-idiotypic antibodies: a clone producing mouse monoclonal Ab2 specific for mAb-6G1 (AIG1), as well as clones producing anti-mAb-3K11 antibodies (AI-K11A and AI-K11B). The physico-chemical and antigenic properties of all the Ab2 obtained were characterized. It was shown that the horse anti-idiotypic immunoglobulins not only belong to different classes, but are also polyvalent, while all monoclonal Ab2 obtained are represented by IgM immunoglobulins, being also strictly specific to the corresponding first-generation antibodies. Subsequently, the morphine-like properties of the first domestic polyclonal and monoclonal Ab2 obtained in the work will be investigated in a cellular model. Likewise, we shall study their ability to induce Ab3 as well as morphine-specific Ab1.

антиидиотипические антителаантителаиммуноферментный анализконкурентный анализмоноклональные антителаполиклональные антителапроизводные морфинаanti-idiotypic antibodiesantibodiescompetitive analysisELISAmonoclonal antibodiesmorphine derivativespolyclonal antibodiesReferencesБерзина А.Г., Гамалея Н.Б., Сергеева В.Е., Трофимов А.В., Кротов Г.И., Ульянова Л.И. Получение поликлональных и моноклональных антител к двум производным морфина // Вопросы наркологии, 2016. № 11-12. С. 39-54. [Berzina A.G., Gamaleya N.B., Sergeeva V.E., Trofimov A.V., Krotov G.I., Ulyanova L.I. Production of polyclonal and monoclonal antibodies against two morphine derivatives. Voprosy narkologii = Journal of Addiction Problems, 2016, no. 11-12, pp. 39-54. (In Russ.)]Berzina A.G., Gamaleya N.B., Sergeeva V.E., Trofimov A.V., Krotov G.I., Ulyanova L.I. Production of polyclonal and monoclonal antibodies against two morphine derivatives. Voprosy narkologii = Journal of Addiction Problems, 2016, no. 11-12, pp. 39-54. (In Russ.)Берзина А.Г., Гамалея Н.Б., Ульянова Л.И, Шестаков К.А., Ульянова М.А., Капанадзе К.Д., Станкова Н.В., Ревякин А.О., Фокин Ю.В., Кротов Г.И., Родченков Г.М. Методологические подходы к разработке вакцины для лечения зависимости от опиатов // Наркология, 2015. № 11. С. 25-31. [Berzina A.G., Gamaleya N.B., Ulyanova L.I., Shestakov K.A., Ulyanova M.A., Kapanadze G.D., Stankova N.V., Revyakin A.O., Fokin Yu.V., Krotov G.I., Rodchenkov G.M. Methodological approaches to development of a vaccine for the treatment of opiate dependence. Narkologiya = Narcology, 2015, no. 11, pp. 25-31. (In Russ.)]Berzina A.G., Gamaleya N.B., Ulyanova L.I., Shestakov K.A., Ulyanova M.A., Kapanadze G.D., Stankova N.V., Revyakin A.O., Fokin Yu.V., Krotov G.I., Rodchenkov G.M. Methodological approaches to development of a vaccine for the treatment of opiate dependence. Narkologiya = Narcology, 2015, no. 11, pp. 25-31. (In Russ.)Гамалея Н.Б., Берзина А.Г., Ульянова Л.И. Методологические основы создания вакцины для иммунотерапии зависимости от опиатов // Вопросы наркологии, 2017. № 4-5. С. 32-56. [Gamaleya N.B., Berzina A.G., Ulyanova L.I. Methological bases for creating a vaccine for immunotherapy of opioid use disorder. Voprosy narkologii = Journal of Addiction Problems, 2017, no. 4-5, pp. 32-56. (In Russ.)]Gamaleya N.B., Berzina A.G., Ulyanova L.I. Methological bases for creating a vaccine for immunotherapy of opioid use disorder. Voprosy narkologii = Journal of Addiction Problems, 2017, no. 4-5, pp. 32-56. (In Russ.)Кулаев Д.В., Насибов С.М., Маркин С.С., Бобков Ю.Г., Семенов М.П. Хроматографический способ выделения альфа-фетопротеина. Патент на изобретение RU № 2094078, 1997. [Kulaev D.V., Nasibov S.M., Markin S.S., Bobkov Yu.G., Semenov M.P. Chromatografic method of alfa-fetoprotein isolation. Patent RU 2094078, 1997].Kulaev D.V., Nasibov S.M., Markin S.S., Bobkov Yu.G., Semenov M.P. Chromatografic method of alfa-fetoprotein isolation. Patent RU 2094078, 1997Jerne N.K., Cocteau J. Idiotypic networks and other preconceived ideas. Immunol. Rev., 1984. Vol. 79, no. 1, pp. 5-24.Jerne N.K., Cocteau J. Idiotypic networks and other preconceived ideas. Immunol. Rev., 1984. Vol. 79, no. 1, pp. 5-24.Ho M., Segre M. Inhibition of cocaine binding to the human dopamine transporter by a single chain antiidiotypic antibody: its cloning, expression, and function properties. BBA, 2003, Vol. 1638, no. 3, pp. 257-266.Ho M., Segre M. Inhibition of cocaine binding to the human dopamine transporter by a single chain antiidiotypic antibody: its cloning, expression, and function properties. BBA, 2003, Vol. 1638, no. 3, pp. 257-266.Mahmood T., Yang P.C. Western blot: technique, theory, and troubleshooting. N. Am. J. Med. Sci., 2012, Vol. 4, no. 9, pp. 429-434.Mahmood T., Yang P.C. Western blot: technique, theory, and troubleshooting. N. Am. J. Med. Sci., 2012, Vol. 4, no. 9, pp. 429-434.Hermanson G.T. Bioconjugate techniques. Academic Press, 2008. 1323 p.Hermanson G.T. Bioconjugate techniques. Academic Press, 2008. 1323 p.Pandey S. Hybridoma technology for production of monoclonal antibodies. Int. J. Pharm. Sci. Res., 2010, Vol. 1, no. 1, pp. 88-94.Pandey S. Hybridoma technology for production of monoclonal antibodies. Int. J. Pharm. Sci. Res., 2010, Vol. 1, no. 1, pp. 88-94.Schabacker D.S., Kirschbaum K.S., Serge M. Exploring the feasibility of an anti-idiotypic cocaine vaccine: analysis of the specificity of anticocaine antibodies (Ab1) capable of inducing Ab2β anti-idiotypic antibodies. Immunology, 2000, Vol. 100, no. 1, pp. 48-56.Schabacker D.S., Kirschbaum K.S., Serge M. Exploring the feasibility of an anti-idiotypic cocaine vaccine: analysis of the specificity of anticocaine antibodies (Ab1) capable of inducing Ab2β anti-idiotypic antibodies. Immunology, 2000, Vol. 100, no. 1, pp. 48-56.Walker J.M. Gradient SDS polyacrylamide gel electrophoresis. In: Methods in Molecular Biology, Vol. 1. Proteins. Ed. Clifton N.J. Humana Press, Inc., 1984, pp. 57-61.Walker J.M. Gradient SDS polyacrylamide gel electrophoresis. In: Methods in Molecular Biology, Vol. 1. Proteins. Ed. Clifton N.J. Humana Press, Inc., 1984, pp. 57-61.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.