ES2230108T3 - Utilizacion de un anticuerpo para detectar basofilos y/o mastocitos. - Google Patents

Utilizacion de un anticuerpo para detectar basofilos y/o mastocitos.

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ES2230108T3 ES00929537T ES00929537T ES2230108T3 ES 2230108 T3 ES2230108 T3 ES 2230108T3 ES 00929537 T ES00929537 T ES 00929537T ES 00929537 T ES00929537 T ES 00929537T ES 2230108 T3 ES2230108 T3 ES 2230108T3
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Hans-Jorg Buhring
Andreas Johannes Van Agthoven
David Jarrossay
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Eberhard Karls Universitaet Tuebingen
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Abstract

Empleo de un anticuerpo para la detección y/o cuantificación y/o aislamiento de basófilos y/o mastocitos y/o células precursoras de basófilos y/o mastocitos y/o de la estructura de superficie de estas células, caracterizado por- que tiene lugar la unión del anticuerpo con la estructura de superficie, PDNP3 (fosfodiesterasa/nucleótido-pirofosfatasa- ectoenzima) de las células, a la cual el anticuerpo al que se da el nombre de 97A6 puede unirse, el cual es producido y liberado por células de hibridoma, las cuales han sido

Description

Utilización de un anticuerpo para detectar basófilos y/o mastocitos.
La invención se refiere a la utilización de un anticuerpo para la detección y/o cuantificación y/o aislamiento de basófilos y/o mastocitos y/o las células precursoras de los basófilos y/o mastocitos y/o la estructura de la superficie de estas células.
La invención se refiere además a,
- un procedimiento para la investigación de alergias, así como,
- un procedimiento para la preparación de células precursoras hematopoyéticas, las cuales pueden diferenciarse en mastocitos o basofilos.
Ya son conocidos anticuerpos, con los cuales se pueden detectar basófilos y mastocitos en estado maduro y aisladamente entre sí.
En la hematopoyesis o formación de la sangre se originan a partir de células madre pluripotentes de la médula ósea, las células precursoras linfoides y mieloides. A partir de las células precursoras linfoides se originan los linfocitos T y B, mientras que a partir de las células precursoras mieloides se originan o bien los eritrocitos, megacariocitos, basófilos, eosinófilos, neutrófilos, monocitos o incluso células precursoras desconocidas hasta ahora, a partir de las cuales se forman mastocitos. Los basófilos, eosinófilos y neutrófilos son llamados en conjunto granulocitos. Después de la hematopoyesis los basófilos se encuentran en la sangre, mientras que los mastocitos se encuentran en los tejidos. En los adultos la hematopoyesis tiene lugar en la médula ósea.
Los basófilos y mastocitos son células efectoras multifuncionales que participan en las reacciones alérgicas y las reacciones inflamatorias. A pesar de sus similares propiedades bioquímicas y funcionales, los basófilos y los mastocitos son tipos de células diferenciadas, los cuales al igual que los eosinófilos derivan de las células precursoras CD34-positivas.
La diferenciación de los diferentes tipos de células en la médula ósea y la sangre así como su asignación a diferentes estadios de diferenciación, juega un papel esencialmente importante en el día a día clínico. Así, es necesario por ejemplo, para el diagnóstico de trastornos de la formación de la sangre, determinar el número de células de cada tipo celular específico y a ser posible el correspondiente estadio de diferenciación.
Además, es importante la investigación de las células de la sangre y las células precursoras de la sangre en la médula ósea en el diagnóstico de las leucemias. Se utiliza el número, la clase y el estadio de las células para la clasificación o asignación del tipo de leucemia así como la decisión sobre una terapia adecuada. Además, la asignación de las leucemias se ajusta por un lado según el transcurso clínico de la enfermedad y por otro lado según el grado de madurez y el origen de los leucocitos patológicamente modificados. Para ello es necesario determinar el tipo de células y el estatus de las células, tanto de las células sanas como también de las degeneradas, contenidas en una muestra de los pacientes.
Hasta ahora se efectuaban estos análisis en el microscopio observando la morfología de las células después de la tintura con métodos clásicos de tinción, por ejemplo, la tinción de Pappenheim o la tinción de May-Grünwald-Giemsa, y mediante un contaje manual. Modernos procedimientos para la evaluación de biopsias de médula ósea o muestras de sangre utilizan anticuerpos que reconocen los antígenos específicos como marcadores para determinados tipos de células y estadios. Los anticuerpos o respectivamente los antígenos reconocidos pueden comprobarse a continuación en procedimientos estándar automatizados como p. ej., el análisis ELISA (enzyme linked immunosorbent assay) ("ensayo inmnunoenzimático") o mediante la citometría de flujo (FACS = fluorescence activated cell sorting) ("clasificación de células activadas por fluorescencia").
Sin embargo, se conocen hasta ahora, pocos anticuerpos que reconozcan específicamente los basófilos intactos. Uno de estos anticuerpos es el anticuerpo Bsp-1, el cual reacciona con los basófilos pero no con los mastocitos de los tejidos (Bodger, M.P. et al., Blood ("Sangre") 69 (1987), 1414). El anticuerpo YB5B8 reactivo con CD117, reconoce los mastocitos y las células precursoras hematopoyéticas (Ashman et al., Blood ("Sangre"), 78 (1991), 30).
En la patente DE 197 08 877 C1 se describe que el anticuerpo 97A6 específico de los megacariocitos, no se une sin embargo a los trombocitos.
Hasta hora no se conocía ningún anticuerpo que al mismo tiempo reconociera los basófilos, los mastocitos y sus células precursoras.
Con estos antecedentes, es tarea de la presente invención preparar un anticuerpo para la utilización citada al principio.
Este problema se resuelve según la invención mediante el empleo de un anticuerpo según el cual tiene lugar la unión de dicho anticuerpo con la estructura de la superficie de las células, a la cual el anticuerpo con la denominación 97A6 puede unirse, el cual anticuerpo se obtiene y libera a partir de células de hibridoma, las cuales han sido depositadas en fecha 12.02.1997 con el número de registro DSM ACC 2297 en la Deutschen Sammlung von Mikroorganismen und Zellkulturen GmbH, DSMZ, ("Colección alemana de microorganismos y cultivos celulares GmbH"), según el Convenio de Budapest.
El tiempo de conservación de estas células de hibridoma se prolongó correspondientemente.
Con el nombre de anticuerpo en el sentido de la invención están también comprendidos los fragmentos de anticuerpos, como por ejemplo F(ab), los conjugados con anticuerpos y/o fragmentos de anticuerpo, así como todas las composiciones que contienen anticuerpos, fragmentos de anticuerpos y conjugados con anticuerpos y/o fragmentos de anticuerpos.
La estructura de superficie a la cual se une un anticuerpo, puede ser, en el sentido de la invención, una única molécula por ejemplo una proteína de membrana o también una asociación de dos o tres diferentes moléculas, por ejemplo un canal iónico o un receptor compuesto de varias subunidades.
El problema que toma por base la invención se soluciona de la siguiente manera.
Los inventores de la presente solicitud han reconocido efectivamente que la estructura de la superficie a la cual los anticuerpos 97A6 pueden unirse, además de sobre unas pocas líneas celulares megacariocíticas solamente se expresa sobre los basófilos y mastocitos así como sobre sus células precursoras y sobre la línea de mastocitos HMC-1 así como sobre los basófilos de la línea celular de leucemia KU-812. Tomando como base la patente DE 197 08 877 C1 esto no era de esperar, puesto que en la misma se describe que el anticuerpo 97A6 es específico para los megacariocitos. Los resultados más recientes de la investigación del inventor muestran sin embargo que el anticuerpo 97A6 reconoce verdaderamente unas pocas líneas celulares megacariocíticas, pero ningún megacariocito nativo.
Puesto que el anticuerpo utilizado según la invención es muy apropiado para la purificación de células, se refiere también la invención a una población esencialmente pura de basófilos y/o mastocitos y/o células precursoras de basófilos y/o mastocitos, en la cual las células pueden unirse a un reactivo, el cual se une específicamente a dichas estructuras de superficie de estas células, y las cuales son reconocidas por el anticuerpo 97A6. En consecuencia, la invención se refiere también al correspondiente reactivo para la unión de estas células.
Con ayuda del anticuerpo 97A6 es posible aislar fácilmente la estructura de superficie a la cual se une el anticuerpo, y por otro lado obtener anticuerpos monoclonales como también policlonales.
Mediante el análisis FACS pudo mostrarse entretanto que en el caso de la estructura de superficie se trata de la fosfodiesterasa/nucleótido-pirofosfatasa-ectoenzima PDNP3, la cual se conoce también con los nombres de NPP3 ó PD-Ibeta. La secuencia fue publicada por Jin-Hua et al., en la revista Genomics 45, 412-415 (1997).
Una gran ventaja de la utilización según la invención, de un anticuerpo, consiste en que con ello es posible con seguridad la supervisión del número de basófilos en la sangre de pacientes con leucemia mieloica crónica, puesto que muchos de los basófilos existentes en forma impurificada, que hasta ahora no podían ser identificados morfológicamente como tales, podían ser reconocidos de esta forma, con seguridad. Con ello puede determinarse el número exacto de basófilos en estos pacientes y con ello el estatus de su enfermedad.
Además, la utilización según la invención de un anticuerpo posibilita ventajosamente el aislamiento de las células precursoras, a partir de las cuales según las condiciones de cultivo, pueden ser generados los mastocitos o los basófilos. Con ello el empleo según la invención facilita la investigación de la diferenciación de estas células. Es particularmente ventajoso frente a los otros anticuerpos conocidos hasta ahora, que los basófilos, ya en estadios de desarrollo muy tempranos, sean detectables con los anticuerpos empleados, y en el posterior desarrollo permanezcan igualmente detectables.
Una ventaja esencial para el diagnóstico de rutina del empleo según la invención, de un anticuerpo, consiste en la posibilidad de poder detectar con un único anticuerpo, por ejemplo los mastocitos de diferentes tejidos y los basófilos de la sangre. Hasta ahora eran necesarios para ello diferentes anticuerpos y combinaciones de anticuerpos, lo cual iba ligado a evidentes sobrecostes. Los basófilos pueden en muestras de sangre colorearase también histoquimicamente, por ejemplo mediante May-Grünwald-Giemsa. Para la identificación y contaje de los basófilos es necesario además personal cualificado, y es posible que se produzcan desviaciones subjetivas de los resultados. De esta manera, los basófilos inmaduros no son identificables. En cambio el empleo de anticuerpos según la invención posibilitan el análisis mediante procedimientos estándar objetivamente evaluables, como los análisis ELISA ó FACS, que pueden realizarse también por personal poco experimentado, y hacen posible una carga de muestras esencialmente mayor, que la empleada en la evaluación subjetiva de tinciones.
Además, los inventores de la presente invención han reconocido que la activación de basófilos, por ejemplo, en conexión con una reacción alérgica, conduce a una presentación reforzada de la estructura de superficie reconocida por los anticuerpos empleados según la invención. Por ello es muy apropiada la comprobación y/o la cuantificación de esta estructura de superficie sobre los basófilos para la investigación de la activación de los basófilos.
En una versión preferida, el anticuerpo utilizado es un anticuerpo monoclonal.
El empleo de un anticuerpo monoclonal tiene la ventaja de que el anticuerpo es estandarizadamente reproducible y con ello puede obtenerse potencialmente en cantidades sin limitación. Además, las propiedades de unión de un anticuerpo monoclonal son siempre constantes, de forma que cada utilización de un anticuerpo monoclonal es estandarizable.
En otra versión preferida, el anticuerpo utilizado según la invención no interacciona esencialmente con las inmunoglobulinas de la clase IgE.
El empleo de un tal anticuerpo en las investigaciones en conexión con la activación de los basófilos presenta efectivamente la inesperada ventaja de que los basófilos no se autoactivan mediante el reticulado de las inmunoglobulinas IgE unidas a las células, por lo que no influyen sobre los resultados de la investigación.
En otra versión de la presente invención, se emplea el propio anticuerpo 97A6 para la detección y/o aislamiento.
El empleo de este anticuerpo tiene la ventaja de que este anticuerpo ya está bien caracterizado y está disponible en grandes cantidades.
La invención se refiere además al empleo según la invención, de un anticuerpo en conexión con el análisis de la hematopoyesis.
Como ya se ha citado antes, el empleo según la invención abre la posibilidad de aislar las células precursoras de los basófilos y mastocitos y de esta forma analizar la hematopoyesis con referencia a estas células. Este análisis es sin embargo, no solamente de interés científico sino que puede también ser empleado en la investigación de los trastornos de formación de la sangre en el diagnóstico clínico.
En una versión preferida tiene lugar el empleo según la invención de un anticuerpo en conexión con el análisis de muestras de pacientes, en particular de biopsias de tejidos, biopsias de médula ósea y/o muestras de sangre. A este respecto el empleo según la invención sirve en las biopsias de tejidos como detección de los mastocitos, en las biopsias de médula ósea para la detección de células precursoras de los mastocitos y/o basófilos y en las muestras de sangre para la detección de basófilos maduros e inmaduros.
Como ya se ha citado, con un único anticuerpo según el material de partida, son posibles diferentes análisis, los cuales hasta ahora solamente se podían realizar con combinaciones de anticuerpos o eran absolutamente irrealizables.
El empleo de un anticuerpo según la invención, se refiere además a la clasificación de tumores por diagnóstico, en particular de las leucemias.
El diagnóstico y clasificación de las leucemias tiene lugar a la vista de las biopsias de la médula ósea o de las muestras de sangre. Así por ejemplo, en una forma destacada de la leucemia, la CML, a la vista de las investigaciones de la médula ósea, se analiza el estatus de todas las células mieloides. El anticuerpo según la invención tiene a este respecto la ventaja de suministrar información sobre la parte de células precursoras para los basófilos y mastocitos. En un análisis de sangre, el empleo según la invención - como ya se ha citado - hace posible la detección de basófilos, en particular de los basófilos no maduros, los cuales hasta ahora no podían reconocerse. Puesto que el número de basófilos es un parámetro crítico en la progresión de la CML, el empleo según la invención ofrece la ventaja de posibilitar un dictamen seguro sobre el estadio de la CML lo cual hasta ahora no era posible de realizar.
En otra versión preferida de la invención, el anticuerpo empleado está unido a un marcador, en particular a un marcador fluorescente.
A este respecto es ventajoso que el anticuerpo pueda ser detectado a continuación con una alta sensibilidad, razón por la cual pueden emplearse solamente pequeñas cantidades del anticuerpo para el diagnóstico. Además, el empleo de este anticuerpo es posible con un análisis ELISA o mediante el empleo de la citometría de flujo.
En otra versión según la invención, la detección de los anticuerpos unidos tiene lugar mediante un procedimiento de detección inmunológico habitual, en particular un análisis ELISA ó FACS.
Esta utilización tiene la ventaja de que permite efectuar una determinación altamente específica, sensible, rápida y en forma automática, de las células en muestras de los pacientes.
La invención se refiere además al empleo según la invención de un anticuerpo para la detección y/o cuantificación de basófilos activados.
Dicho empleo tiene la ventaja de que mediante el mismo puede ser investigada la causa de una activación de los basófilos con relativa facilidad, puesto que los basófilos activados al contrario de los no activados, se unen a un gran número de anticuerpos empleados según la invención. Así, los basófilos pueden por ejemplo incubarse con agentes potencialmente activadores y anticuerpos empleados según la invención. A continuación, los basófilos activados pueden diferenciarse de los no activados mediante la elevada expresión del antígeno del 97A6. Esta elevada expresión puede cuantificarse con el citómetro de flujo.
El empleo según la invención de un anticuerpo se refiere además a la determinación de la magnitud de la activación de los basófilos.
Mediante la determinación de la magnitud de la unión de los anticuerpos a un único basófilo se puede determinar también la magnitud de la expresión del antígeno y con ello la activación de estas células. Con ello, este empleo según la invención abre la ventajosa posibilidad de que los agentes, que activan los basófilos, investiguen a continuación, en qué magnitud contribuyen estas células a la activación. Con ello pueden clasificarse los agentes como por ejemplo los alergenos, según su capacidad de activar los basófilos. De esta manera puede efectuarse por ejemplo una valoración del potencial de un agente para provocar una alergia.
La invención se refiere además a un procedimiento para la investigación de alergias, con los pasos:
- incubación de una muestra de sangre con un agente del que se sospecha que provoca una reacción alérgica,
- incubación de esta muestra de sangre con un anticuerpo empleado en las reivindicaciones 1 hasta 4,
- cuantificación de los anticuerpos unidos a las células.
Este procedimiento según la invención abre la posibilidad de efectuar un test de alergia, sin que la persona investigada deba someterse a un pesado y desagradable ensayo en la piel. Para el procedimiento según la invención es solamente necesario efectuar con algunos mililitros de sangre de la persona investigada in vitro, un ensayo con diferentes alergenos, en el que 15 minutos después de la incubación pueda incubarse con un agente del anticuerpo empleado según la invención. Mediante la cuantificación de los anticuerpos unidos a los basófilos, se puede hacer no solamente una declaración de si un agente puede provocar una reacción alérgica, sino también cuan fuerte es esta reacción alérgica.
La reacción se refiere además a un procedimiento para la preparación de células precursoras hematopoyéticas, las cuales pueden diferenciarse en mastocitos o basófilos, con los pasos:
- aislamiento y preparación de células de médula ósea, de un organismo,
- incubación de estas células de médula ósea con un anticuerpo empleado según la invención,
- aislamiento de las células unidas a anticuerpos con procedimientos habituales, en particular FACS y MACS (clasificación magnética de células).
La preparación de estas células precursoras hematopoyéticas hace posible la investigación del desarrollo de los mastocitos y/o basófilos. Esto puede efectuarse para fines de investigación y también en el caso de una hematopoyesis alterada, para fines diagnósticos. Además, pueden cultivarse células a partir de células precursoras in vitro, las cuales más tarde pueden introducirse de nuevo en el dador de las células precursoras, sin ocasionar problemas inmunológicos. Esto puede ser conveniente, por ejemplo, en pacientes con una hematopoyesis alterada.
En el caso de los basófilos o mastocitos no se trata de líneas celulares sino de células primarias, las cuales solamente pueden ser identificadas y purificadas en el conocimiento de la invención.
La ventaja de una tal población consiste por ejemplo, en que con ello pueden investigarse muy específicamente las propiedades de las células, sin que los resultados puedan estar influenciados por otra células. Esto es por ejemplo importante cuando deben investigarse cuáles substancias de determinadas células son producidas y entregadas bajo determinadas condiciones, puesto que estas substancias por regla general solo son producidas por una gran población de células en cantidades suficientes para que con ello sea posible un análisis o respectivamente una identificación de estas substancias. En caso de que la población contuviera diferentes tipos de células, la detección de una determinada substancia podría no decidir cuáles células producen esta substancia.
Debe entenderse que las características mencionadas anteriormente y las que se describen todavía a continuación, son utilizables no solamente en la correspondiente combinación expuesta sino también en otras combinaciones o en posición exclusiva, sin abandonar el marco de la presente invención.
Otras ventajas se desprenden de las siguientes ejemplos de versiones y en dependencia con los dibujos, en los cuales,
La figura 1 muestra un diagrama en el cual se representa la parte en tanto por ciento de células CD34^{+}, positivas al 97A6, de la sangre periférica, las cuales se cultivaron in vitro durante 0, 3, 5, 7, 10 y 14 días, en presencia de 100 ng/ml de IL-3;
La figura 2 muestra una precipitación inmunológica de 10^{7} células KU-812 marcadas con ^{125}I en la superficie y a continuación lisadas con el anticuerpo 97A6 (calle 97A6) así como una precipitación de control sin los anticuerpos 97A6 (calle C), las cuales se separan electroforéticamente sobre un gel de SDS-poliacrilamida al 5-15% en condiciones reductoras (R) y no reductoras (NR), y se hacen visibles autoradiográficamente; el estándar de peso molecular está mostrado a la izquierda;
La figura 3a muestra un diagrama, en el cual está representada la cantidad media unida al basófilo del anticuerpo 97A6 marcado con ficoeritrina (97A6-PE) en unidades arbitrarias de intensidad de fluorescencia (valor medio 97A6-PE), en donde los basófilos han sido incubados previamente con las concentraciones del anticuerpo anti-IgE indicadas en el diagrama, y derivan de la sangre de un dador, el cual es alérgico a las acarinas (sangre 1) o derivan de la sangre de un dador que no es alérgico (sangre 2); y
La figura 3b, muestra un diagrama en el cual está representada la cantidad media unida a los basófilos de 97A6-PE en unidades arbitrarias de intensidad de fluorescencia (valor medio de 97A6-PE), en donde los basófilos han sido incubados previamente con las diluciones indicadas en el diagrama del antígeno de acáridos, y derivan de la sangre de un dador, el cual es alérgico a las acarinas (sangre 1) o derivan de la sangre de un dador que no es alérgico (sangre 2).
Ejemplo 1 Aislamiento y detección de basófilos de la sangre periférica de personas normales y pacientes de leucemia
Ya es conocido el hecho de que el número de basófilos en la sangre periférica de pacientes con CLM, aumenta con el paso de la fase crónica a la fase acelerada.
Para comprobar la especificidad del anticuerpo 97A6 para los basófilos, se separaron los leucocitos mononucleares mediante una Ficoll-Hypaque, de los otros componentes de los Buffy Coats de la sangre periférica de personas normales o pacientes con CML, en la fase de aceleración. Las células de la interfase fueron incubadas a continuación con el anticuerpo 97A6 marcado con biotina, se lavaron tres veces y se incubaron con perlas MACS anti-IgG (Miltenyi, Bergisch Gladbach, Alemania). Las células 97A6 positivas se aislaron a continuación mediante MACS y seguidamente fueron marcadas para el control de la preparación con estreptavidina marcada con ficoeritrina (PE) y un anticuerpo 97A6 marcado con PE, y se analizaron en un citómetro de flujo.
La pureza de las células 97A6 positivas fue del 99%.
Para el análisis morfológico se tiñeron estas células con el colorante May-Grünwald-Giemsa. Con ello se mostró en personas normales también morfológicamente una población pura de basófilos, mientras que solamente del 60 al 80% de las cálulas 97A6 positivas de pacientes de CML en la fase de aceleración fueron identificables morfológicamente como basófilos. Las células 97A6-positivas restantes, morfológicamente inidentificables se evidenciaron como células precursoras inmaduras de basófilos.
Esto demuestra que mediante el anticuerpo 97A6 se reconoce una parte de basófilos mayor de la que se reconocía hasta ahora mediante el procedimiento de tinción empleado.
Ejemplo 2 Detección de mastocitos de tejidos con el anticuerpo 97A6
Se trituraron tejidos de pulmón, prepucio o útero, se lavaron en una solución tampón con 200 mg/litro de KCl, 50 mg/litro de NaH_{2}PO_{4} x H_{2}O, 8 g/litro de NaCl y 1 g/litro de glucosa, y a continuación se incubaron 90 a 180 minutos a 37ºC con 2 mg/ml de colagenasa tipo II (Sebak, Suben, Austria). A continuación se separaron por centrifugación las células dispersadas, se lavaron y se incubaron durante 30 minutos con suero AB humano. Después de un nuevo lavado se incubaron las células durante 30 minutos a 4ºC con el anticuerpo 97A6, se lavaron y a continuación se incubaron durante 30 minutos a 4ºC con un anticuerpo IgC antirratón de cabra F(ab')_{2}, marcado con fluoresceína. Las células se fijaron durante 1 minuto en 0,025% de glutaraldehido, se lavaron y se incubaron 8-12 minutos con 0,0125% de azul de toluidina. Después del lavado se identificaron los mastocitos teñidos con azul de toluidina mediante un microscopio de fluorescencia (Olympus, Viena, Austria) en campo luminoso en base a su morfología, y a continuación se investigaron con luz fluorescente.
Se observó que exclusivamente los mastocitos de todos los tejidos pero no las otras células de tejidos, estaban marcados con el anticuerpo 97A6. Además los mastocitos presentaban una coloración fluorescente claramente más pequeña que los basófilos teñidos de igual manera.
Ejemplo 3 Aislamiento y cultivo de células precursoras
Se centrifugaron células de muestras de médula ósea en una Ficoll-Hypaque, con una densidad de 1,077 g/cm^{3}. Se separaron las células de la interfase, y las células que fueron positivas para el CD34, un marcador para células precursoras hematopoyéticas, se aislaron mediante el procedimiento MACS. Estas células fueron incubadas con un anti-cuerpo marcado con FITC contra el CD34 y el anticuerpo 97A6 marcado con PE. Las células doblemente positivas fueron seleccionadas por el método FACS y sembradas en un medio semisólido de acabados con 0,9% de metilcelulosa y una mezcla de factores de crecimiento incluída la IL-3, con un factor de diferenciación para los basófilos y eosinófilos (CellSystems, Remagen, Alemania).
Después de 16 días de incubación a 37ºC en una atmósfera húmeda (5% de CO_{2}), se contaron las colonias formadas, se aplicaron con una pipeta Pasteur sobre un portaobjetivos y se tiñeron para la investigación morfológica con May-Grünwald-Giemsa. Con ello se observaron junto a las colonias puras preponderantes de basófilos, también colonias mezcladas de eosinófilos-basófilos, basófilos-macrófagos y basófilos-eosinófilos-macrófagos, y/o neutrófilos, multipotentes.
Esto demuestra que las células precursoras positivas al 97A6, o bien son bipotentes de desarrollo limitado, o son células precursoras multipotentes de diferentes células mieloides incluidos los basófilos.
Ejemplo 4 Expresión del antígeno al 97A6 durante el desarrollo de basófilos
La IL-3 es un estimulador para el crecimiento y diferenciación de basófilos y sus células precursoras. Para la producción de basófilos de las células precursoras se aislaron células CD34-positivas mediante el método MACS, de sangre periférica, y se cultivaron en medio IMDM exento de suero, con 700 \mug/ml de holo-transferrina, 40 \mug/ml de proteínas humanas de bajo peso molecular y 10 \mug/ml de insulina (Sigma, Munich, Alemania), y se estimularon con 100 ng/ml de IL-3 (Behring-Werke, Marburg, Alemania) durante 0, 3, 5, 7, 10 y 14 días. Para la investigación de la expresión del antígeno del 97A6 se marcaron las células a continuación como se ha descrito en el ejemplo 1 con ayuda del anticuerpo 97A6. La parte de células positivas al 97A6 se determinó mediante citometría de flujo.
Con ello se observó un significativo aumento de la parte de células 97A6-positivas, del 1 \pm 0,5% el día cero de cultivo hasta por encima del 60% en el tercer día de cultivo. A continuación permaneció esta parte aproximadamente constante y cayó solamente muy poco hacia el final de 14 días de cultivo (figura 1).
En el dictamen morfológico de las células 97A6-positivas después de una tintura con May-Grünwald-Giemsa se observaron principalmente, basófilos. El rápido aumento de la parte de células 97A6-positivas demuestra que el antígeno del 97A6 ya se expresa en los estadios tempranos del desarrollo de los basófilos. Esto se demuestra también mediante el ensayo descrito en el ejemplo 3, según el cual con ayuda del antígeno del 97A6 se aislaron células precursoras de basófilos. También se confirmó este resultado en el ejemplo 1 pudiendo ser identificadas en la sangre periférica de pacientes con CML en la fase acelerada, células 97A6-positivas como células precursoras inmaduras de basófilos.
Ejemplo 5 Precipitación inmunológica de moléculas de la superficie celular, con el anticuerpo 97A6
Células de la línea KU-812 de células precursoras de basófilos, se marcaron en la superficie con ^{125}I mediante el procedimiento de la lactoperoxidasa, y a continuación se lisaron con NP-40. La inmunoprecipitación se efectuó con complejos de anticuerpos 97A6 previamente formados. Los anticuerpos 97A6 fueron inmovilizados con perlas de sefarosa, que fueron conjugadas con anticuerpos secundarios. Como control se efectuó una inmunoprecipitación con perlas sin el anticuerpo 97A6. Después de la cocción de las muestras en SDS en condiciones reductoras en presencia de 2-mercaptoetanol y bajo condiciones no reductoras se determinaron los pesos moleculares aparentes mediante la separación gelelectroforética en geles de poliacrilamida al 5-15 por ciento (Laemmli, Reino Unido, Nature 227 (1970), 680), empleando proteínas marcadas ^{14}C-metiladas, mediante autorradiografía.
El resultado de esta inmunoprecipitación se muestra en la figura 2. Con el anticuerpo 97A6 pueden precipitarse proteínas con un peso molecular aparente de aproximadamente 270 kD y aproximadamente 150 kD en condiciones reductoras y de aproximadamente 270 kD en condiciones no reductoras. En el caso del complejo de proteína se trata de una estructura desconocida de la superficie, que se encuentra en los basófilos, mastocitos y células precursoras.
Para identificar la estructura molecular del antígeno detectado, se purificó el lisado KU-812 sobre una columna del anticuerpo 97A6. La proteína eluída se separó mediante SDS-PAGE y las bandas resultantes fueron sometidas a una secuenciación de aminoácidos comercial. Una comparación de las secuencias con secuencias del banco de datos dio como resultado una identidad del 100 por ciento con el PDNP3/NPP3 fosfodiesterasa/nucleotidopirofosfatasa-ectoenzima clonado recientemente.
Ejemplo 6 Coexpresión de antígenos CD en células 97A6-positivas
Células de médula ósea (BM), células de sangre periférica (PB), células de la sangre periférica de pacientes de CML (PB CML) y células CD34-positivas de sangre periférica, que habían sido estimuladas con 100 ng/ml de IL-3 y se recogieron después de tres días (d3 PB (+IL-3)) ó respectivamente después de 14 días (d14 PB (+IL-3)), se tintaron con 97A6-PE, anticuerpos conjugados con FITC de una especificidad dada y con anticuerpos anti-CD34-PerCP (HPCA-2-PerCP) (Becton Dickinson, Heidelberg, Alemania). Los anticuerpos conjugados con FITC, contra CD10 (W8E7), CD26 (L272), CD44 (L178), CD71 (LO1.1) y HLA-DR (L243), (Becton Dickinson), CD13 (SJ1D1), CD16 (3G8), CD33 (D3HL60.251), CD38 (T16), (Immunotech, Krefeld, Alemania), CD117 (9B9), (Hölzel Diagnostics, Colonia, Alemania), IgE (policlonal), (BioSource, Ratingen, Alemania), CD55 (1A10) y CD59 (P282H19), (PharMingen, Hamburgo, Alemania), CD123 (7G3), (PharMingen), CD164 (103B2/9E10), (Zanettino A.C.B. et al., Blood 92 (1998), 2613), CD81 (JS-64), (Immunotech) y CDw17 (MEM74), (BioSource), se incubaron cada vez juntamente con las células, el anticuerpo 97A6-PE y el anti-CD34-PerCP durante 30 minutos, sobre hielo, se lavaron dos veces y se analizaron mediante un citómetro de flujo. Los resultados están indicados en la tabla 1. "+/-" significa subpoblaciones positivas, "n.d." significa que el correspondiente antígeno no fue detectable.
TABLA 1 Coexpresión de los antígenos CD sobre células 97A6-positivas
1
Este estudio demuestra que los basófilos maduros (CD34-negativos) de la sangre periférica son negativos para el CD117, un marcador para los mastocitos, y negativos para el CD71, un marcador para las células proliferativas, aunque expresan el CD17 y una alta densidad de la cadena alfa del receptor IL-3 (CD123), un marcador para basófilos, eosinófilos y monocitos. Las células de médula ósea CD34-negativas parecen expresar CD13, CD17, CD71 y HLA-DR heterogéneo como basófilos de la sangre periférica. Se ha encontrado una expresión similar en basófilos de la sangre periférica de pacientes de CML en la fase de aceleración. Contrariamente a las correspondientes células de médula ósea, todos los precursores de basófilos CD34^{+}97A6^{+} de la sangre periférica son negativos para CD13, CD17 y CD26. Esto demuestra que los precursores de la sangre periférica son algo inmaduros. Ambos precursores son sin embargo positivos para CD117 y CD71, lo cual no ocurre con las basófilos maduros. De otra manera a los basófilos maduros de la sangre periférica, los basofilos 97A6^{+} cultivados, los cuales han sido obtenidos de células CD34-positivas de la sangre periférica mediante estimulación con IL-3, expresan solamente poco o ninguno CD38, pero si expresan una alta densidad de moléculas de HLA-DR.
Estos datos indican que el antígeno del 97A6 se expresa continuamente en todos los estadios de la maduración de basófilos, mientras que la expresión de los antígenos de CD sobre los basófilos de diferentes grados de maduración y de diferentes fuentes, oscila claramente.
Ejemplo 7 Detección de la activación de basófilos mediante el anticuerpo 97A6
En este estudio representado en la figura 3a y 3b, se ha tratado en cada caso una muestra de sangre de un dador el cual es alérgico a las acarinas (sangre 1), y una muestra de sangre de un dador el cual no es alérgico (sangre 2), con heparina para la inhibición de la coagulación. A continuación, se incubaron cada vez 100 \mul de sangre de cada muestra, o bien con un anticuerpo anti IgE (clon E124-2-8/D\varepsilon2, IgG 1 de ratón, Immunotech) en las concentraciones finales indicadas en la figura 3a o con antígenos de acarinas (Stallergenes, Anthony, Francia), en las diluciones indicadas en la figura 3b durante 15 minutos a 37ºC. Después de lavar todas las muestras con PBS/20 mM de EDTA y subsiguiente separación por centrifugación de las células, se resuspendieron los sedimentos celulares en 100 \mul de PBS/BSA. A cada muestra se añadieron 20 \mul del anticuerpo 97A6-PE en una concentración de 25 \mug/ml. Después de una incubación de 15 minutos a temperatura ambiente en la obscuridad, se lavaron las células y se lisaron las células de la sangre roja mediante el reactivo de lisado IOTest (Immunotech nº 486). Después de lavar nuevamente y resuspender las células en PBS/BSA, se midió la fluorescencia en un citómetro de flujo.
Con ello, la coloración de la fluorescencia en las mas pequeñas concentraciones de los activadores anti-IgE y antígeno de acarinas, se correspondió con la correspondiente coloración de la fluorescencia sin estos activadores.
El resultado representado en la figura 3a muestra que el mecanismo de activación conocido para los basófilos en el caso del IgE, el cual está unido a la superficie de la célula de los basófilos, se reticula mediante el anticuerpo, conduce en el marco de la activación a una muy rápida presentación de la estructura de superficie sobre los basófilos, la cual es reconocida por el anticuerpo 97A6.
El resultado representado en la figura 3b indica que solamente aquellos basófilos que proceden del dador alérgico a los acáridos, reaccionan a la incubación con el antígeno de acarinas con una presentación reforzada de la estructura de superficie, la cual es reconocida por el anticuerpo 97A6. En cambio, los basófilos de la sangre del dador no alérgico no muestran después de la incubación con el antígeno de acarinas, ninguna presentación reforzada de esta estructura de superficie.
El mecanismo que rige todo ello consiste con la máxima probabilidad en que las IgE inmunoglobulinas unidas a los basófilos del dador alérgico, pueden reconocer el antígeno de acarinas, y mediante la incubación con este antígeno se reticulan de forma que tiene lugar una activación de los basófilos y los basófilos reaccionan a continuación igualmente que en la activación mediante anticuerpos anti IgE, con una presentación reforzada de la estructura de superficie, la cual es reconocida por el anticuerpo 97A6. La ausencia de una reacción en los basófilos del dador no alérgico demuestra además, que el mismo anticuerpo 97A6 conduce a una activación de los basófilos mediante la unión a IgE.
Es notable que para esta presentación sea suficiente una incubación de solamente 15 minutos de las células a 37ºC con el antígeno o respectivamente los anticuerpos anti-IgE.
Este procedimiento de ensayo abre la posibilidad de efectuar con una muestra de sangre de pocos mililitros un test de alergia, mediante el cual pueden ensayarse a continuación en corto tiempo los más diferentes alergenos, respecto a si pueden activar los basófilos del dador.
2
3

Claims (13)

1. Empleo de un anticuerpo para la detección y/o cuantificación y/o aislamiento de basófilos y/o mastocitos y/o células precursoras de basófilos y/o mastocitos y/o de la estructura de superficie de estas células, caracterizado porque tiene lugar la unión del anticuerpo con la estructura de superficie, PDNP3 (fosfodiesterasa/nucleótido-pirofosfatasa-ectoenzima) de las células, a la cual el anticuerpo al que se da el nombre de 97A6 puede unirse, el cual es producido y liberado por células de hibridoma, las cuales han sido depositadas en fecha 12.02.1997 con el número DSM ACC 2297 en la Deutschen Sammlung von Mikroorganismen und Zellkulturen GmbH, DSMZ, ("Colección Alemana de Microorganismos y cultivos celulares"), de acuerdo con el convenio de Budapest.
2. Empleo según la reivindicación 1, caracterizado porque el anticuerpo empleado es un anticuerpo monoclonal.
3. Empleo según la reivindicación 1 ó la reivindicación 2, caracterizado porque el anticuerpo no tiene esencialmente ninguna acción recíproca con las inmunoglobulinas de la clase IgE.
4. Empleo según una de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque el propio anticuerpo 97A6 es empleado para la detección y/o aislamiento.
5. Empleo según una de las reivindicaciones 1 a 4, en relación con el análisis de la hematopoyesis.
6. Empleo según una de las reivindicaciones 1 a 5, en relación con el análisis de muestras de pacientes, en particular de biopsias de tejidos, biopsias de médula ósea y/o muestras de sangre.
7. Empleo según una de las reivindicaciones 1 a 6, en relación con el ordenamiento diagnóstico de tumores, en particular de leucemias.
8. Empleo según una de las reivindicaciones 1 a 7, caracterizado porque el anticuerpo está unido con un marcador, especialmente con un marcador de fluorescencia.
9. Empleo según una de las reivindicaciones 1 a 8, caracterizado porque la detección del anticuerpo unido tiene lugar mediante un habitual procedimiento inmunológico de detección, en particular un análisis ELISA o FACS.
10. Empleo según una de las reivindicaciones 1 a 9, para la detección y/o cuantificación de basófilos activados.
11. Empleo según una de las reivindicaciones 1 a 10, para la determinación de la magnitud de la activación de los basófilos.
12. Empleo para la investigación de alergias, con los pasos:
- Incubación de una muestra de sangre con un agente del cual se sospecha que genera una reacción alérgica,
- Incubación de esta muestra de sangre con un anticuerpo empleado en las reivindicaciones 1 a 4,
- Cuantificación del anticuerpo unido a las células.
13. Procedimiento para la preparación de células precursoras hematopoyéticas, las cuales pueden diferenciarse en mastocitos o basófilos, con los pasos:
- Preparación de células de médula ósea aisladas de un organismo,
- Incubación de estas células de médula ósea con un anticuerpo empleado en las reivindicaciones 1 a 4,
- Aislamiento de las células unidas al anticuerpo con procedimientos habituales, en particular FACS ó MACS.
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