Новые возможности с рекомбинантными аллергенами

Диагностические инструменты будущего уже сейчас

Современные технологии позволяют не только определить структуру аллергенных протеинов, но и получить их в больших количествах с использованием методов генной инженерии. Рекомбинантные аллергены могут точно соответствовать нативной структуре без каких-либо генетических и биологических отклонений.Использование рекомбинантных аллергенов в тестах in vitro открывает новые возможности для создания более качественных тестов и предлагает новые инструменты для решения клинических и иммунологических вопросов.

Рекомбинантные аллергены открывают новые перспективы для диагностики IgE

опосредованных реакций. В составе специфических аллергенов, например, пыльцы березы, сейчас возможно также идентифицировать наиболее активные белковые компоненты, вызывающие индукцию IgE антител и аллергические симптомы.Таким образом, тесты in vitro, с использованием рекомбинантных аллергенов – это важная информация о триггерных стимулах на молекулярном уровне. Исследование реактивности к рекомбинантным аллергенам дает возможность изучать более сложные популяционные явления, такие как географические различия в IgE-опосредованной чувствительности и перекрестные реакции между различными аллергенами.Традиционный тест на аллергию выявляет источник аллергена, например, пыльцу березы. Но этот

сложный аллерген включает несколько аллергенных компонентов. Компоненты аллергена пыльцы березы

Белки Общее название Биологическая функция Молекулярная масса(кДа)

Bet v 1 PR-10 protein Патогенреактивный протеин 17

Bet v 2 Профилин Актин-связывающий протеин 15

Bet v 3 4 EF- кальций связывающий белок Кальций-связывающий

протеин 23

Bet v 4 2-ЕF- кальций связывающий белок,полькальцинКальцийсвязывающий протеин

8

Bet v 6 Изофлавоновая редуктаза Изофлавоновая

редуктаза

34

Bet v 7 Циклофилин

Пептидилпролил

изомераза

18 Использование

рекомбинантных аллергенов позволяет выявить сенсибилизацию к компонентам

(специфичным белкам). Усовершенствованные аллерготесты

Повышение клинической чувствительности натуральных компонентов

В случае, когда в натуральном экстракте содержание аллергенных компонентов низкое,

дополнение основного рекомбинантного белка к экстракту улучшает клиническую

чувствительность и количественную постановку теста. Эту стратегию ранее

использовали в компании Phadia с большим успехом для создания улучшенного аллергена ImmunoCap Allergen Latex k82(латекса), когда в испытании были выявлены все сенсибилизированные к латексу пациенты.

Рекомбинантные аллергены могут быть объединены для формирования композиции,

содержащей оптимальное соотношение основных аллергенных компонентов из

натурального экстракта, и исключающих компоненты, имеющие малое диагностическое

значение. Это открывает интересные возможности для улучшения качества тестов

в будущем.Использование тестов на отдельные аллергенные компоненты дополняют

традиционные тесты на IgE антитела с целью получения более детальной информации.

Возможность исследовать чувствительность к отдельным компонентам аллергена может

пролить свет на необъяснимые явления:

Объяснение географических различий в клинических реакциях

Известно, что в северной части Европы аллергия на фрукты и овощи проявляется

по типу синдрома оральной аллергии, ощущением зуда и першения в ротовой

полости и глотке, в то время как, пациенты южной Европы чаще имеют системные

симптомы. Объясняется это сенсибилизацией к различным протеинам. Тестирование с

рекомбинантными компонентами показало, что сенсибилизация к Bet v 1 по всей

вероятности вызывается пыльцой березы, доминирующей на севере. В южной части

и других регионах антитела к липидному трансферпротеину (LTP) - доминируют,

что указывает на превалирование истинной пищевой аллергии.

Объяснение клинической реактивности для улучшения рекомендаций пациентам

Тестирование с отдельными компонентами используется для более подробного

исследования и объяснения аллергической реактивности, а также для определения

перекрестной реактивности к различным аллергенам. Для пациентов, у которых появляются симптомы после употребления в пищу яблока или других фруктов, обычный тест, основанный на применении экстракта, будет выявлять причиннозначимый аллерген, такой как яблоко, персик, груша. Однако истинной причиной может быть сенсибилизация к пыльце деревьев или трав, перекрестная реакция между компонентами аллергенов, имеющими одинаковую структуру и представленными в пыльце растений и пищевых белках.Тесты на отдельные аллергеные компоненты могут быть использованы для получения большей информации о причине сенсибилизации на молекулярном уровне, например, к молекулам пыльцы, LTPs или профилинам, и делает возможным сделать

выводы врачам о клинических проявлениях. Так как у пациентов, реагирующих на пыльцу, симптомы проявляются только в определенный сезон, то симптоматическое лечение в период цветения может быть эффективно, а для пациентов чувствительных к LTP необходима элиминационная диета. У этих пациентов, вероятно, разовьются более тяжелые симптомы.

Рекомбинантные аллергены дают возможность высокоспецифической диагностики, с помощью которой возможно определить объективные критерии для назначения специфической иммунотерапии (СИТ).

Определение сенсибилизирующего профиля перед назначением терапии

Тесты с рекомбинантными аллергенами открывают новые возможности прогнозирования, будет ли назначение СИТ эффективным или нет, и назначения адекватной терапии. Если аллергические реакции у пациента обусловлены сенсибилизацией к основному компоненту аллергена (например, Bet v 1 пыльцы березы), с высокой степенью вероятности можно прогнозировать высокий терапевтический эффект от СИТ с экстрактом пыльцы березы, который будет содержать высокую концентрацию этого компонента. С другой стороны, если пациент чувствителен к другому, не к главному компоненту аллергена (например, к Bet v 2 или Bet v 4 пыльцы березы), иммунотерапия с

экстрактом, возможно, содержащим Bet v 1 будет недостаточно эффективной. Есть

также опасения, что СИТ с аллергенными компонентами, к которым пациент не

чувствителен, может вызвать развитие новой сенсибилизации, что скорее ухудшит симптомы, чем устранит их.

Мониторинг терапии

Иммунологический эффект от проведения СИТ может быть прослежен периодически

по уровню IgE- и IgG – антител к основным рекомбинантным аллергенам. Более того,

проведение мониторинга может отследить развитие сенсибилизации к минорным

перекрестно –реагирующим компонентам экстракта. Компонентная аллергодиагностика –

новые подходы

Рекомбинантные аллергены открывают большие перспективы диагностики к

молекулярным компонентам. С их помощью возможно определение сенсибилизации

пациента к полному аллергенному профилю, включающему как аллергенные

компоненты, вызывающие заболевание, так и перекрестно-реагирующие. Компонентная

аллергодиагностика – революционное направление аллергологии. Что такое рекомбинантные

аллергены?

Рекомбинантные аллергены – это аллергенные молекулы, полученные

методом генной инженерии, первоначально выделенные из аллергенного экстракта. Большинство существующих рекомбинантных аллергенов экспрессированы в клетке

Esherichia coli, и по своим структурным и иммунологическим свойствам

полностью соответствуют натуральным протеинам. Другие высокотехнологические

системы основаны на воспроизведении рекомбинантных аллергенов в дрожжевой,

бактериальной или инсектной клетке.Рекомбинантные аллергены обладают

тем же специфичным свойством киндукции IgE-антител, что и компоненты

натуральных экстрактов и обычно демонстрируют высокую чувствительность

и специфичность в тестах in vitro и in vivo. Сегодня множество аллергенных молекул

из различных натуральных источников аллергенов могут быть клонированы,

секвинированы и экспрессированы как рекомбинантные аллергены. Литература:

1. Asero R et al. Plant Food Allergies: A Suggested Approach

to Allergen-resolved Diagnosis in the Clinical Practice by

Identifying Easily Available Sensitization Markers. Int Arch

Allergy Immunol 2005;138:1-11.

2. Asero R et al. Immunological cross-reactivity between lipid

transfer proteins from botanically unrelated plant-derived

foods: a clinical study. Allergy 2002;57:900-6.

3. Mari A et al. The oral allergy syndrome: improved diagnostic

and treatment methods. Curr Opin Allergy Clin Immunol

2005;5:267-273

4. Valenta R et al. The recombinant allergen-based concept of

component-resolved diagnostics and immunotherapy

(CRD and CRIT). Clin Exp Allergy 1999;29:896-904.

5. Kazemi-Shirazi L et al. Recombinant Marker Allergens:

Diagnostic Gatekeepers for the Treatment of Allergy.

Int Arch Allergy Immunol 2002;127:259-68.

6. Moverare R et al. Development of new IgE specificities to

allergenic components in birch pollen extract during specific

immunotherapy studied with immunoblotting and

Pharmacia CAP System™. Allergy 2002;57:423-30.

7. Jutel M et al. Allergen-specific immunotherapy with

recombinant grass pollen allergens. J Allergy Clin Immunol

2005;116:608-13.

8. Reisinger J et al. Allergen-specific nasal IgG antibodies

induced by vaccination with genetically modified allergens

are associated with reduced nasal allergen sensitivity.

Clin Immunol 2005;116:347-54.