• askites
• in vitro
• in vivo
• seulonta
• tuotantomenetelmä
• vasta-aine
• verifiointi

Vasta-aineiden historia juontaa juurensa 1890-luvulle, jolloin Behring ja Kitasato osoittivat, että sairastuneiden eläinten seerumin siirtäminen terveisiin eläimiin ehkäisi näiden sairastumista. Ensimmäiset monoklonaaliset vasta-aineet (mAb) valmistettiin vuonna 1975 hyödyntäen hiiriä isäntäeliöinä. Tämä in vivo -tuotantomenetelmä aiheutti kuitenkin kärsimystä isäntäeliöille, sillä vasta-ainetta kertyi vatsaonteloon, mistä se kerättiin injektoimalla ulos. Tästä huolimatta menetelmästä tuli suosittu sen helppouden ja edullisuuden vuoksi. Sittemmin on kehitetty bioreaktoreita, joiden avulla vasta-aineita voidaan tuottaa in vitro, eli ilman isäntäeliöitä, hyödyntämällä solulinjoja. (Liu, 2014, 113–114).

Wallac Oy/Revvity Inc. valmistaa Turun yksikössään muun muassa vastasyntyneiden harvinaisten aineenvaihduntasairauksien seulontaan tarvittavia tuotteita. Seulonta perustuu useimmiten vasta-aineiden kykyyn sitoutua spesifisesti antigeeniin, jolloin immunologisesta testistä/kitistä saadaan luotettava tulos. Monoklonaalisia vasta-aineita hyödyntämällä voidaankin keskittyä vain yhden vasta-aineen tutkimiseen esimerkiksi VasSeu-kantapääverinäytteestä, joka vastasyntyneiltä otetaan 2-5 vrk:n ikäisenä. Koska monoklonaaliset vasta-aineet tunnistavat vain yhden tietyn antigeenin, on testin tulos hyvin herkkä ja luotettava.

Vastasyntyneiden harvinaisten sairauksien seulonta

Vastasyntyneiltä otetaan vanhempien suostumuksesta 2-5 vrk:n ikäisenä kantapääverinäyte, josta seulotaan harvinaisia perinnöllisiä sairauksia sekä aineenvaihduntasairauksia. Verinäyte imeytetään imupaperille, joka mahdollistaa näytteen nopean kuivaamisen ja helpottaa sen kuljettamista postitse. Eri maiden seulontaohjelmat poikkeavat usein toisistaan, sillä seulonnalla on tarkoitus seuloa kohdemaassa yleisimmin esiintyviä sairauksia.

Suomessa seulontanäytteet testataan Turussa Saskessa. Vastasyntyneiltä otetaan VasSeu-seulontanäyte, jolla seulotaan Suomessa yleisimmin esiintyviä sairauksia, kuten:

• synnynnäinen kilpirauhasen vajaatoiminta
• synnynnäinen lisämunuaisen liikakasvu
• vaikea kombinoitu immuunivaje (SCID)
• muita synnynnäisiä aineenvaihduntasairauksia.

Turun ammattikorkeakoulun Master Schoolin kehittämistyössä tutkittavana ollut biotinidaasin puutostila (BTD, Biotinidase deficiency) ei ole Suomessa seulottava aineenvaihduntasairaus, sillä sitä ei ole todettu esiintyvän tarpeeksi suurella frekvenssillä, jotta se olisi otettu mukaan Suomen seulontaohjelmaan. (Lapatto, ym., 2018, s. 264-265.)

Kaksi erilaista tuotantotapaa – tuloksena vastaavat tuotteet

Vasta-aineita valmistetaan isäntäsolussa joko in vivo tai in vitro. Kaikkien vasta-aineiden valmistus alkaa yhteisestä solupankista, josta eristetyt solut alkavat lisääntyä ja tuottaa vasta-ainetta jommallakummalla tuotantotavalla. Solupankkia hyödyntämällä tuloksena kasvatetut solut ovat toistensa klooneja, jolloin lopputuote on identtinen solupankista otettujen solujen kanssa. In vivo-tuotantotavassa vasta-aine valmistetaan isäntäorganismin sisällä, kun taas in vitro-tuotantotavassa solupankista otettu vasta-ainetta tuottava isäntäsolu saadaan kasvamaan isäntäeliön ulkopuolella, eli suuremmassa mittakaavassa bioreaktoreissa.

EU:n lainsäädäntö on kieltänyt ascites/in vivo-tuottotavan vasta-aineiden valmistuksessa. Silti ascites-tuotettuja vasta-aineita käytetään immunodiagnostiikassa edelleen laajalti, osittain edullisempien tuotantokustannusten vuoksi. Tällaiset vasta-aineet valmistetaan usein EU:n ulkopuolella, josta ne kuljetetaan puhdistettaviksi EU:n sisälle.

Nurmi tutki kehittämistyössään, onko biotinidaasin seulontatarkoitukseen käytetyn kitin valmistuksessa käytetty in vivo-vasta-aine mahdollista korvata vastaavalla in vitro-tuotetulla vasta-aineella ilman, että kitin ominaisuudet, käyttötarkoitus tai säilyvyys muuttuisivat.

Vastaavuusverifioinnilla kohti päämäärää

Kehittämistyössä in vivo-vasta-aineen korvaus vastaavalla in vitro-vasta-aineella suoritettiin vastaavuusverifioinnin kautta. Verifiointia hyödynnettiin, kun lopputuotteella (BTD kitti), jolle oli olemassa valmiit kriittiset parametrit ja asetetut käyttötarkoitukset, oli tarkoitus muuttaa. Verifiointia lähestyttiin vesiputousmallia mukaillen.

Verifioinnin lopputuloksena saatiin onnistuneesti valmistettua yksi verifiointierä BTD-kittiä, jonka alkuperäinen in vivo-vasta-aine oli korvattu vastaavalla in vitro-vasta-aineella. Kehittämistyössään Nurmi osoitti, että testikitti oli yhtä herkkä ja luotettava, kuin referenssinä toiminut alkuperäinen tuote, joka oli valmistettu in vivo-vasta-ainetta käyttäen.

In vitro-vasta-aineeseen vaihto tuo luotettavuutta vasta-aineiden valmistukseen, sillä bioreaktoreiden olosuhteita on helpompi kontrolloida, sekä vasta-aineiden saantoa on helpompi ennustaa. Lopputuotteen laatu sekä valmistuksen aikatauluttaminen on myös paremmin ennustettavissa, kun vasta-aineen saanto on tasaista, sekä tuotanto-oloshteet kontrolloidumpia verrattuna in vivo-vasta-aineeseen. Vasta-aineiden tuotantotapojen kehittyessä yhä pidemmälle, onkin tärkeää muistaa myös etiikan näkökulma, kun tuotteita kehitetään entistä paremmiksi.

Lähteet

Lapatto, R., Niinikoski, H., Näntö-Salonen, K. & Mononen, I. 2018. Viitattu 06.11.2024. duo14149.pdf (duodecimlehti.fi) 

Liu, J. K. H. 2014. The history of monoclonal antibody development – Progress, remaining challenges and future innovations. Annals of Medicine and Surgery, 3(4), 113–116. https://doi.org/10.1016/j.amsu.2014.09.001

Nurmi, L. 2024. Monoklonaalisen vasta-aineen tuotantomenetelmän vaihto in vivosta in vitroon – muutoksen vaikutus valmistettavaan levykomponenttiin. Turun ammattikorkeakoulun opinnäytetyö. URN:NBN:fi:amk-2024110127152

Kuvan lähde: Freepik