MAKALAH ANTIBODI MONOKLONAL

 

BAB I

PENDAHULUAN

1.1              Latar Belakang

Antibodi, juga dikenal sebagai imunoglobulin, yang merupakan salah satu komponen terpenting dari respon imun humoral: yang melindungi pejamu terhadap infeksi. Antibodi diklasifikasikan sebagai antibodi poliklonal (PoAbs) dan antibodi monoklonal (mAbs), dan antibodi ini memiliki struktur dan fungsi yang sama, tetapi berbeda satu sama lain berdasarkan asal, produksi dan spesifisitasnya. Antibodi poliklonal diproduksi oleh banyak klon sedangkan antibodi monoklonal diproduksi oleh satu klon. Pengetahuan akan sel B secara genetik terprogram untuk mensintesis antibodi sangat spesifik yang telah dimanfaatkan dalam pengembangan antibodi untuk tes diagnostik yang dikenal sebagai antibodi monoklonal (Buyukkoroglu dan Senel, 2018).

Antibodi monoklonal adalah zat yang diproduksi oleh sel gabungan tipe tunggal yang memiliki kekhususan tambahan. Antibodi ini dapat mengenali dan mengikat ke antigen yang spesifik. Teknologi antibodi monoklonal melibatkan sel tumor yang dapat mereplikasi tanpa henti dan digabungkan dengan sel mamalia yang memproduksi antibodi. Hasil penggabungan sel ini adalah hibridoma yang akan terus memproduksi antibodi. Antibodi monoklonal mengenali setiap determinan yang antigen (bagian dari makromolekul yang dikenali oleh sistem kekebalan tubuh/epitope). Antibodi ini mampu menyerang molekul targetnya dan bisa memilah antara epitope yang sama. Selain sangat spesifik, antibodi monoklonal juga dapat melawan pathogen. Antibodi monoklonal dibuat dengan cara penggabungan atau fusi dua jenis sel, yaitu sel limfosit b yang memproduksi antibodi dengan sel kanker (sel mieloma) yang dapat hidup dan membelah terus menerus. Hasil fusi antara sel limfosit B dengan sel kanker secara in vitro ini disebut dengan hibridoma (Batari dkk, 2016).

Sel hibridoma mempunyai kemampuan untuk tumbuh  secara tidak terbatas dalam kultur sel, sehingga mampu memproduksi  antibodi homogen yang spesifik (monoklonal) dalam jumlah yang hampir terbatas. Apabila sel hibridoma dibiakkan dalam kultur sel, sel yang secara genetik mempunyai sifat yang identik akan memproduksi antibodi sesuai dengan antibodi yang diproduksi oleh sel aslinya, yaitu sel limfosit B. Hal penting yang harus diperhatikan adalah proses pemilihan sel klon yang identik yang dapat mensekresi antibodi yang spesifik. Karena antibodi yang diproduksi berasal dari sel hibridoma tunggal (mono-klon), maka antibodi yang diproduksi disebut dengan antibodi monoklonal (Santos, 2017).

Perawatan dengan antibodi monoklonal menjadi semakin penting dalam onkologi klinis. Antibodi ini secara khusus menghambat jalur sinyal dalam pertumbuhan tumor dan / atau menginduksi tanggapan imunologi terhadap sel tumor. Dengan menggabungkan antibodi monoklonal beberapa jalur dapat ditargetkan secara bersamaan, berpotensi menyebabkan efek aditif atau sinergis. Secara teoritis, antibodi sangat cocok untuk digunakan dalam terapi kombinasi, karena toksisitas tumpang tindih yang terbatas dan kurangnya interaksi farmakokinetik (Henricks, Schellens, Huitemad, Beijnen, 2015).

1.2              Rumusan Masalah

1.                  Bagaimana sejarah dari antibodi monoklonal?

2.                  Apakah teknik yang digunakan dalam pembuatan antibodi monoklonal?

3.                  Bagaimana aplikasi klinisnya?

1.3              Tujuan

1.                  Untuk mengetahui sejarah dari antibodi monoklonal

2.                  Untuk mengetahui teknik yang digunakan pembuatan antibodi monoklonal

3.                  Untuk mengetahui Bagaimana aplikasi klinisnnya.

                                                                            BAB II

PEMBAHASAN

2.1              Dasar Teori

Antibodi monoklonal pertama (mAbs) diciptakan pada pertengahan 1970-an untuk menargetkan mutasi spesifik dan cacat pada struktur protein yang diekspresikan pada beberapa penyakit dan kondisi. Antibodi  ini sekarang bagian dari perawatan utama untuk neoplastik, autoimun,dan penyakit peradangan kronis, yang menyebabkan peningkatan laporan reaksi hipersensitivitas (HSR) sekunder untuk kelas obat ini (Santos dan Galvao, 2017).

Generasi pertama mAbs adalah antibodi monospesifik/ bifungsional, dengan satu ikatan bagian ke antigen tertentu dan bagian Fc utuh yang mengikat pada reseptor Fc pada aksesori sel. Pada tahun 2009, catumaxomab, mAb bispecific/trifunctional, disetujui untuk pengobatan ascites maligna pada pasien dengan kanker (Santos dan Galvao, 2017).

Menurut Hafeezl, Gan, dan Scott (2018), karena pemenang Nobel Paul Ehrlich mengusulkan konsep peluru ajaib pada tahun 1906, Köhler dan Milstein menemukan teknologi Hybridoma pada tahun 1975, dan Greg Winter memelopori teknik untuk memanusiakan antibodi monoklonal pada tahun 1988, antibodi monoklonal telah berhasil dikembangkan untuk mengobati penyakit medis. Antibodi monoklonal adalah pengobatan yang efektif untuk menghambat reaktivitas alloimun, keganasan hematologis, keganasan organ padat, penyakit virus dan juga digunakan sebagai terapi antiplatelet.

Penggunaan antibodi monoklonal dalam kanker dan penyakit autoimun pada manusia telah menjadikan mereka salah satu kelas yang paling cepat berkembang dari obat-obatan baru yang disetujui untuk indikasi ini dalam beberapa dekade terakhir. Ulasan ini berfokus pada peran antibodi monoklonal sebagai terapi imunomodulator terhadap kanker dan penyakit autoimun, strategi yang digunakan untuk meningkatkan kemanjuran, dan bagaimana mekanisme resistensi sedang ditangani untuk meningkatkan hasil terapi untuk pasien (Hafeezl, Gan, dan Scott, 2018)

A.                Teknik Hibridoma

 Tikus yang diimunisasi dengan antigen tertentu dan setelah beberapa waktu, sel-sel limfa diambil. Sel limfa digabungkan dengan sel-sel mieloma dengan adanya polietilenglikol (PEG), yang merupakan suatu surfaktan. PEG menghasilkan fusi sel plasma dengan sel mieloma, dan menghasilkan hibridoma. Hanya sebagian kecil sel yang benar-benar menyatu, dan beberapa di antaranya seperti sel, dua sel mieloma atau dua sel limfa. Setelah fusi, sel ditempatkan dalam kultur menggunakan media selektif yang mengandung hypoxanthine, aminopterin, dan thymidine (HAT) (Stevens, 2013).

Kultur dalam media ini digunakan untuk memisahkan sel hibridoma dengan memungkinkan mereka untuk tumbuh secara selektif. Sel mieloma biasanya dapat tumbuh tanpa batas dalam kultur jaringan, tetapi dalam hal ini sel mieloma tidak bisa karena kedua jalur untuk sintesis nukleotida diblokir. Satu jalur diblokir karena garis sel mieloma yang digunakan kurang dalam enzim yang dibutuhkan HGPRT dan timidin kinase. Jalur lain juga terhalang oleh kehadiran aminopterin. Akibatnya sel-sel mieloma mati (Stevens, 2013).

Sel B normal tidak dapat dipertahankan terus menerus dalam kultur sel, jadi sel B akan mati. Sehingga ini akan menyisakan sel hibridoma yang menyatu, yang memiliki kemampuan yang diperoleh dari sel mieloma untuk memproduksi tanpa batas dalam kultur dan kemampuan yang diperoleh dari sel B normal, untuk mensintesis nukleotida melalui jalur HGPRT dan timidin kinase (Stevens, 2013).

 Gambar 1. Struktur dan Fungsi Antibodi

Keterangan. Formasi dari hibridoma pada produksi antibodi monoklonal. Seekor tikus diinjeksi, dan diambil sel limfanya. Sel limfa tersebut digabungkan dengan sel mieloma dan disepuhkan dalam media yang terbatas. Hanya sel hibridoma yang akan tumbuh di media ini, dimana sel hibridoma akan mensitesa dan megeluarkan  imunoglobulin monoklonal  spesifik untuk penentu  tunggal pada antigen

Berdasarkan National Academy of Sciences (1999), perkembangan teknologi hibridoma telah mengurangi jumlah hewan (tikus, kelinci, dan sebagainya) diperlukan untuk menghasilkan antibodi yang diberikan tetapi dengan penurunan kesejahteraan hewanketika metode asites digunakan. Ada lima tahapan dalam melakukan teknik hibridoma, yaitu:

Langkah 1: Imunisasi Tikus dan Pemilihan Donor Mouse untuk Menghasilkan Sel Hibridoma

Tikus diimunisasi dengan antigen yang disiapkan untuk injeksi baik dengan mengemulsi antigen dengan adjuvant Freund atau adjuvants lainnya atau dengan menyeragamkan gel slice yang mengandung antigen. Sel utuh, seluruh membran, dan mikroorganisme kadang-kadang digunakan sebagai imunogen.Di hampir semua laboratorium, tikus digunakan untuk menghasilkan antibodi yang diinginkan. Secara umum, tikus diimunisasi setiap 2-3 kali tetapi protokol imunisasi bervariasi di antara para peneliti.Ketika titer antibodi yang cukup tercapaidalam serum, tikus yang diimunisasi di-eutanasia dan limpa dikeluarkan untuk digunakan sebagai sumber sel untuk fusisel myeloma.

Langkah 2: Skrining Tikus untuk Produksi Antibodi

Setelah beberapa minggu imunisasi, sampel darah diperoleh dari tikus untuk pengukuran antibodi serum.Beberapa teknik manusiawi telah dikembangkan untuk mengumpulkan volume kecil darahdari tikus.Titer antibodi serum ditentukan dengan berbagai teknik, sepertienzyme-linked immunosorbent assay (ELISA) dan flow cytometry.Jika titer antibodi tinggi, fusi seldapat dilakukan.Jika titer terlalu rendah, tikus dapat dikuatkan sampai respon yang memadai tercapai, sepertiditentukan dengan pengambilan sampel darah berulang.Ketika titer antibodi cukup tinggi, tikus biasanyadidorong oleh suntikan antigen tanpa adjuvant intraperitoneal atau intravena (melalui vena ekor) 3 harisebelum fusi tetapi 2 minggu setelah imunisasi sebelumnya. Kemudian tikus-tikus itu di-eutanasia dan limpa mereka diambil untuk in vitro produksi sel hibridoma.

Langkah 3: Persiapan Sel Myeloma

Sel-sel limpa memproduksi antibodi, yang memiliki rentang hidup yang terbatas, dengan sel-sel yang berasal dari tumor abadi limfosit (myeloma) menghasilkan hibridoma yang mampu tumbuh tanpa batas.Sel-sel myeloma adalah sel yang diabadikan yang dikultur dengan 8-azaguanine untuk memastikan kepekaan mereka terhadaphypoxanthine-aminopterin-thymidine (HAT) medium seleksi yang digunakan setelah fusi sel. Seminggu sebelum selfusi, sel-sel myeloma tumbuh di 8-azaguanine.Sel harus memiliki viabilitas tinggi dan pertumbuhan yang cepat.ItuHAT menengah hanya memungkinkan sel-sel leburan untuk bertahan hidup dalam budaya.

Langkah 4: Fusion Sel Myeloma dengan Sel Immune Limpa

Sel limpa tunggal dari tikus yang diimunisasi digabungkan dengan sel mieloma yang disiapkan sebelumnya. Fusi dicapai dengan co-sentrifugasi sel limpa yang baru dipanen dan sel myeloma dalam polietilenglikol, zat yang menyebabkan membran sel menjadi sekering.Seperti yang disebutkan pada langkah 3, hanya sel yang bersatu akan tumbuh dimedia pilihan khusus.Sel-sel tersebut kemudian didistribusikan ke 96 piring yang berisi sel-sel feeder yang diturunkandari pencelupan peritoneal salin tikus.Sel pengumpan diyakini memasok faktor pertumbuhan yang mempromosikan pertumbuhan sel hibridoma.

Langkah 5: Kloning Hybridoma Cell Lines “Membatasi Pengenceran ”atau Ekspansi dan StabilisasiKlon oleh Produksi Ascites

Pada tahap ini, kelompok kecil sel hibridoma dari 96 lempeng sumur dapat tumbuh di jaringan kultur diikuti oleh seleksi untuk pengikatan antigen atau ditumbuhkan oleh metode ascites mousedengan kloning dikemudian waktu.Kloning dengan “membatasi pengenceran ”saat ini memastikan bahwa mayoritas sumur masing-masing mengandung paling banyak sebuah klon tunggal.Pertimbangan yang cukup diperlukan pada tahap ini untuk memilih hibrida yang mampu melakukan ekspansiversus hilangnya total produk fusi sel karena kurangnya populasi atau in vitro yang tidak memadaipertumbuhan tinggipengenceran.Dalam beberapa kasus, antibodi yang disekresikan bersifat racun bagi sel-sel yang rapuh yang dipertahankan in vitro.Mengoptimalkanmetode ekspansi asites tikuspada tahap ini dapat menyimpan sel.

B.                 Pemilihan antibodi Spesifik-Penghasil Klon

Sel hibridoma yang tersisa diencerkan dan ditempatkan di dalam sumur mikrotiter, dimana mereka diizinkan untuk tumbuh. Setiap sumur mengandung satu klon, kemudian disaring atau ada antibodi yang diinginkan dengan mengeluarkan supernatan. Setelah diidentifikasi, hibridoma mampu dipertahankan dalam kultur sel tanpa batas, dan menghasilkan pasokan antibodi monoklonal yang siap bereaksi dengan epitop tunggal (Stevens, 2013).

C.                Aplikasi Klinis

Antibodi monoklonal awalnya digunakan untuk pengujian diagnnostik in vitro, yang menggunakan antibodi spesifik untuk rantai β dari chorionic gonadotropin manusia, sehingga menghilangkan banyak reaksi positif palsu. Contoh lain termasuk deteksi antigen tumor dan oengukuran kadar hormon. Baru-baru ini, bagaimanapun, ada penekanan pada penggunaan antibodi monoklonal sebagai agen terapeutik.

Salah satu kemajuan terbesar dalam bidang bioteknologi adalah penemuan antibodi monoklonal (mAbs). Antibodi monoklonal telah merevolusi bidang penelitian dan kedokteran. Dengan memanfaatkan kekhususan molekuler untuk target biologis, antibodi monoklonal telah memberi peneliti kemampuan untuk mempelajari proses biologis dengan andal dan dengan akurasi yang belum pernah terjadi sebelumnya. Para ilmuwan telah menciptakan banyak teknik biologis umum, seperti tes immunosorbent enzim-linked, western blot, dan flow cytometry melalui penggunaan antibodi monoklonal. Di luar penggunaannya di laboratorium, antibodi monoklonal menunjukkan harapan besar dalam pengaturan klinis dalam pengobatan penyakit (Ndoja dan Lima, 2017).

Selain itu kisah sukses terbesar lainnya dalam pengobatan dua penyakit autoimun: rheumatoid arthritis dan penyakit Chron (radang kolin inflamasi progresif). Kedua penyakit ini telah diobati dengan antibodi monoklonal yang disebut inflixmab yang menghalangi aksi tumor necrosis faktor-alpha. Pengobatan untuk kanker payudara, limfoma non-Hodgkin, dan terapi anti platelet untuk sindrom koroner akut juga sangat menjanjikan. Faktanya bahwa antibodi monoklonal sekarang dapat dimanusiakan oleh teknologi rekombinan telah mengurangi reaksi terhadap reagen itu sendiri, yang dulunya berasal dari tikus. Antibodi ini cenderung berkembang di masa depan karena lebih seperempat dari obat saat ini dalam perkembangan bersifat monoklonal (Stevens, 2013).

BAB III

PENUTUP 

3.1              KESIMPULAN

            Antibodi diklasifikasikan sebagai antibodi poliklonal (PoAbs) dan antibodi monoklonal (mAbs). Antibodi monoklonal diproduksi oleh satuklon. Antibodi monoklonal pertama (mAbs) diciptakan pada pertengahan 1970-an untuk menargetkan mutasi spesifik dan cacat pada struktur protein yang diekspresikan pada beberapa penyakit dan kondisi.

            Antibodi monoklonal dibuat dengan cara penggabungan atau fusi dua jenis selyaitu sel limfosit B yang memproduksi antibodi dengan sel kanker (sel mieloma) yang dapat hidup dan membelah terus menerus.

            Dalam pembuatan antibodi monoklonal dengan menggunakan teknik hibridoma, dimana pada teknik hibridoma ini terdiri dari lima tahapan:

1.Imunisasi tikus dan pemilihan donor mouse menghasilkan sel hibridoma

2.Skrining tikus untuk produksi antibodi

3.Persiapan sel mieloma

4.Fusion sel mieloma dengan sel imun limpa

5.Kloning hybridoma celss lines ”Membatasi Pencernaan”

3.2                SARAN

            Dengan disusunnya makalah ini, maka kita dapat lebih mengetahui danmemahami tentang antibodi monoklonal yang berperan dalam tesdiagnostik, dan onkologi klinis serta dapat diinformasikan kepadamasyarakat yang belum memahami mengenai sistem penggolongan darah pada manusia.

DAFTAR PUSTAKA

Buyukkoroglu, G. dan Şenel,B. 2018. Engineering Monoclonal Antibodies: Production and Applications. Journal of Omics Technologies and Bio Engineering. Pages 353-389. doi: 10.1016/B978-0-12-804659-3.00016-6

Dyah, Batari, dkk. 2016. Teknologi Hibridoma dan DNA Rekombinan untuk Produksi Antibodi Monoklonal. Jakarta: UIN Syarif Hidayatullah.

Hafeez1, U., Gan, H.K., Scott, A.M. 2018. Monoclonal antibodies as immunomodulatory therapy against cancer and autoimmune diseases. Journal of Current Opinion in Pharmacology.

Henricks, L.M. Schellens, J.H.M. Huitemad, A.D.R. Beijnen, J.H. 2015. The use. of combinations of monoclonal antibodies in clinical oncology. Journal of Cancer Treatment Reviews. 41(10). doi: 10.1016/j.ctrv.2015.10.008

National Academy of Science. 1999. ` Monoclonal Antibody Production: A Report of the Committee on Methods of Producing Monoclonal Antibodies Institute for Laboratory Animal Research National Research Counci. Washington DC: National Academy Press

 

Ndoja,S., Lima,H. 2017. Monoclonal Antibodies. Jornal of Current Developments in Biotechnology and Bioengineering.

 

Santos, R.B Galvao, V.R. 2017. Monoclonal Antibodies Hypersensitivity Prevalence and Management. Journal of Immunol Allergy Clin N Am

Santos, R.B Galvao, V.R. 2017. Monoclonal Antibodies Hypersensitivity Prevalence and Management. Journal of Immunol Allergy Clin N Am, 37 (2017) 695-711. doi: 10.1016/j.iac.2017.07.003