RU2252533C2 - Method for obtaining transgenic animal - Google Patents

Method for obtaining transgenic animal Download PDF

Info

Publication number
RU2252533C2
RU2252533C2 RU2000122833/13A RU2000122833A RU2252533C2 RU 2252533 C2 RU2252533 C2 RU 2252533C2 RU 2000122833/13 A RU2000122833/13 A RU 2000122833/13A RU 2000122833 A RU2000122833 A RU 2000122833A RU 2252533 C2 RU2252533 C2 RU 2252533C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
complement
cells
human
dna
animal
Prior art date
Application number
RU2000122833/13A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2000122833A (en
Inventor
Дэвид Джеймс Грехем УАЙТ (GB)
Дэвид Джеймс Грехем УАЙТ
Алан Фредерик ВИЛЛЬЯМС (GB)
Алан Фредерик ВИЛЛЬЯМС
Original Assignee
Аймутран Лимитед
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Аймутран Лимитед filed Critical Аймутран Лимитед
Publication of RU2000122833A publication Critical patent/RU2000122833A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2252533C2 publication Critical patent/RU2252533C2/en

Links

Images

Landscapes

  • Peptides Or Proteins (AREA)
  • Medicines That Contain Protein Lipid Enzymes And Other Medicines (AREA)

Abstract

FIELD: gene engineering.
SUBSTANCE: one should introduce DNA into animal genetic material. Moreover, DNA codes a complement's homologous restriction factor of discordant type and a sequence providing expression of coding DNA in the cells of transgenic animal. Cells isolated in such transgenic animal could be transplanted to animal of the mentioned discordance type without acute detachment. The innovation could be applied to obtain materials for transplantation, as well.
EFFECT: higher efficiency.
22 dwg, 14 ex

Description

Настоящее изобретение относится к биологически совместимому материалу для использования в трансплантатах, а также к получению и применению такого материала.The present invention relates to a biocompatible material for use in transplants, as well as to the preparation and use of such material.

Пересадка недостающей или поврежденной животной (особенно человеческой) ткани, включая органы, в последние четыре десятилетия приобрела характер обычной терапии в клинической медицине. Эти методы пересадки варьируются, например, от использования полиэтилентерефталата, поставляемого под товарным знаком ДАКРОН фирмой Дюпон, для замены поврежденных кровеносных сосудов до использования подкожной вены ноги в качестве аутотрансплантата к артериям, блокированным по обходу, и до трансплантации сердца от одного человека другому.The transplantation of missing or damaged animal (especially human) tissue, including organs, over the past four decades has acquired the character of conventional therapy in clinical medicine. These transplant methods range, for example, from the use of polyethylene terephthalate sold under the DACRON trademark by DuPont to replace damaged blood vessels, to use the saphenous vein as an autograft to bypass arteries, and to transplant a heart from one person to another.

Трансплантация органов подверглась значительному развитию с получением иммунодепрессантов, позволяющих достичь высоких результатов при относительно умеренной стоимости. Быстро возросла необходимость в пересадке органов. В настоящее время во всем мире осуществляется более 20000 пересадок органов в год, что, однако, составляет только около 15% от необходимого количества, как оценивается по текущим критериям. Отношение предложение/спрос донорских органов всех типов нельзя решить на основе существующих источников. Возможно, это наилучшим образом иллюстрируется на примере удовлетворения потребности в пересадке сердца. Первая пересадка сердца, осуществленная доктором Барнардом в 1967 году, вызвала громадный интерес во всем мире. В течение года в 22 странах была осуществлена 101 пересадка сердца 64 различными хирургическими бригадами. Разочарование, последовавшее после получения плохих результатов, привело к тому, что к началу 1970 годов во всем мире осуществлялось менее 30 пересадок в год. Однако введение в практику иммунодепрессии циклоспоринами революционизировало пересадку сердца так, что большинство хирургических центров теперь ожидает успешных результатов в пересадке сердца из числа более чем 80% трансплантатов в год (и выживаемости пациентов). По мнению экспертизы, этот процент выживаемости может быть повышен и далее. Успех данной методики, несомненно, предопределил то, что профессиональные медики и публика вообще стали более уверенными в том, что пересадка сердца представляет реальную альтернативу смерти, и все большее число пациентов подвергается данной методике. В настоящее время в мире ежегодно осуществляется свыше 2000 пересадок сердца.Organ transplantation has undergone significant development with the receipt of immunosuppressants, allowing to achieve high results at a relatively moderate cost. The need for an organ transplant has increased rapidly. Currently, more than 20,000 organ transplants are performed worldwide per year, which, however, make up only about 15% of the required quantity, as estimated by current criteria. The supply / demand relationship of all types of donor organs cannot be decided on the basis of existing sources. Perhaps this is best illustrated by meeting the need for a heart transplant. The first heart transplant performed by Dr. Barnard in 1967 aroused great interest around the world. During the year, in 22 countries, 101 heart transplants were performed with 64 different surgical teams. The disappointment following the poor results led to less than 30 transplants per year by the beginning of the 1970s. However, the introduction of cyclosporins into immunosuppression has revolutionized heart transplantation so that most surgical centers now expect successful cardiac transplant results from more than 80% of transplants per year (and patient survival). According to experts, this percentage of survival can be increased further. The success of this technique undoubtedly predetermined the fact that professional physicians and the public generally became more confident that heart transplantation was a real alternative to death, and an increasing number of patients undergo this technique. Currently, over 2,000 heart transplants are performed annually in the world.

Сегодня наибольшая вероятность смерти при пересадке сердца приходится на период ожидания пригодного донорского органа. Если искусственное сердце позволяет получить для таких пациентов аппараты краткосрочной помощи, то аппараты длительного пользования предполагают наличие большего числа центров по пересадке сердца и доноров. Потенциальное количество людей, которым помогла бы выжить пересадка сердца, никогда не устанавливалось научными методами, однако опубликованные оценки необходимости в пересадке сердца варьируются в широких пределах от 50 до 250 миллионов человек в год в зависимости от выбранных критериев, возраста реципиента, заболевания и так далее. Какой бы ни была фактическая цифра, уже совершенно ясно, что существующее в настоящее время количество доноров не в состоянии решить данную потребность. Аналогичные замечания можно привести и в отношении пересадки почек и печени и весьма вероятно, что вскоре, в результате широко применяемой теперь терапевтической методики трансплантации поджелудочной железы или островка Лагерганса для лечения диабета, первейшей заботой станет сокращение и этой ткани.Today, the greatest likelihood of death during a heart transplant falls on the waiting period of a suitable donor organ. If an artificial heart makes it possible to obtain short-term care devices for such patients, then long-term use devices suggest the presence of a greater number of heart transplant centers and donors. The potential number of people who would have been able to survive a heart transplant was never determined by scientific methods, however, published estimates of the need for a heart transplant vary widely from 50 to 250 million people per year depending on the criteria chosen, the age of the recipient, the disease, and so on. Whatever the actual figure, it is already clear that the current number of donors is not able to solve this need. Similar remarks can be made with regard to kidney and liver transplants, and it is very likely that soon, as a result of the now widely used therapeutic technique for pancreatic transplantation or Lagerhans islet for diabetes, the reduction of this tissue will be the first concern.

Существуют и другие недостатки, ассоциируемые с современным состоянием трансплантационной терапии. Конечно, донорские органы не всегда пригодны для использования при пересадке, так как многие доноры сами являются жертвами какого-то несчастного случая (например, дорожной аварии), который вызвал смерть в результате повреждения определенного органа, иного, нежели тот, который подлежит трансплантации; трансплантируемый орган может быть поврежден в результате иного случая или связанной с этим трудности.There are other disadvantages associated with the current state of transplant therapy. Of course, donor organs are not always suitable for use in transplantation, since many donors themselves are victims of some accident (for example, a road accident) that caused death as a result of damage to a certain organ other than the one that is being transplanted; the transplanted organ may be damaged as a result of another case or related difficulties.

Кроме того, из-за непредсказуемости в пригодности донорских органов терапию трансплантатами часто нельзя планировать в качестве обычной операции, И слишком уж часто хирургические бригады и администрация больниц должны реагировать на момент идентификации донорского органа и заниматься несоциальной деятельностью, что добавляется к административным и персональным трудностям.In addition, due to the unpredictability of donor organ suitability, transplant therapy can often not be planned as a routine operation, and too often, surgical teams and hospital administrators must respond at the time the donor organ is identified and engage in non-social activities, which adds to administrative and personal difficulties.

В отношении трансплантатов сердца, печени и легких, если происходит отторжение ткани, пересадку обычно нельзя осуществить до тех пор, пока за короткий промежуток времени не появится другой пригодный донор.For heart, liver, and lung transplants, if tissue rejection occurs, transplantation usually cannot be done until another suitable donor appears in a short period of time.

Помимо вышеприведенных медицинских трудностей, существующая практика трансплантации в некоторых случаях ассоциируется с социальными затруднениями. Во-первых, могут быть религиозные возражения в пересадке органов от потенциальных доноров, в частности у народов, верящих в перевоплощение. Несомненно, существует целый ряд других этических и социальных трудностей, встречающихся при пересадке органов от умерших людей, в частности в некоторых странах, где требуется согласие на подобную операцию. Наконец, вызывает беспокойство появление коммерческой торговли донорами с живой почкой, в особенности в некоторых регионах третьего мира, и было бы желательно запретить или ослабить такую торговлю.In addition to the above medical difficulties, the existing practice of transplantation in some cases is associated with social difficulties. Firstly, there may be religious objections to organ transplants from potential donors, in particular among peoples who believe in reincarnation. Undoubtedly, there are a number of other ethical and social difficulties encountered in organ transplants from deceased people, in particular in some countries where consent for such an operation is required. Finally, the emergence of commercial trade in living kidney donors, especially in some regions of the Third World, is of concern, and it would be desirable to prohibit or weaken such trade.

Как подчеркивалось выше, общепринятая трансплантационная хирургия со всеми ее недостатками заключается в пересадке органов от одного животного определенного вида (как правило, человека) другому животному этого же вида. Такие трансплантации называются аллотрансплантатами. Из-за трудностей в получении общепринятого аллотрансплантата, как отмечается выше, внимание должно быть уделено возможности использования ксенотрансплантатов при пересадке. Ксенотрансплантация является общим термином, используемым для имплантации тканей, включая клетки и органы, через видовые барьеры.As emphasized above, conventional transplant surgery with all its drawbacks consists in transplanting organs from one animal of a particular species (usually a human) to another animal of the same species. Such transplants are called allografts. Due to difficulties in obtaining a conventional allograft, as noted above, attention should be paid to the possibility of using xenografts for transplantation. Xenotransplantation is a general term used to implant tissues, including cells and organs, through species barriers.

Уже есть несколько примеров успешного использования ксенотрансплантатов в терапевтической пересадке. Например, последние годы свидетельствуют об использовании свиной ткани для замены аортального клапана, свиной кожи для лечения пациентов с сильными ожогами, а также пупочной вены коровы в качестве трансплантата для замены вен. Все эти ксенотрансплантаты имеют одну общую особенность: они обеспечивают только механическую замену ткани. Однако используемая ткань биологически является нефункциональной. Причиной этого является то, что иммунные процессы, происходящие в человеке, немедленно (в течение минут или часов) разрушают целлюлярную целостность тканей от большинства видов. Такие ксенотрансплантаты известны как дискордантные ксенотрансплантаты.There are already several examples of the successful use of xenografts in a therapeutic transplant. For example, recent years have shown the use of pig tissue for replacing the aortic valve, pig skin for treating patients with severe burns, and the umbilical vein of a cow as a graft for replacing veins. All these xenografts have one common feature: they provide only mechanical tissue replacement. However, the tissue used is biologically non-functional. The reason for this is that the immune processes that take place in a person immediately (within minutes or hours) destroy the cellular integrity of tissues from most species. Such xenografts are known as discordant xenografts.

Свирепость такого разрушения является филогенетически ассоциированной. Так, ткань от шимпанзе, примата, являющегося близким родственником человека, может сохраняться в человеке аналогичным образом, что и аллотрансплантат; такой ксенотрансплантат известен как конкордантный ксенотрансплантат.The ferocity of such destruction is phylogenetically associated. So, tissue from chimpanzees, a primate who is a close relative of a person, can be preserved in a person in the same way as an allograft; such a xenograft is known as a concordant xenograft.

Хотя можно подумать, что конкордантные ксенотрансплантаты могут ответить на вопрос относительно трудностей с аллотрансплантатами, на практике это не совсем так. Шимпанзе намного мельче человека, а органы шимпанзе, как правило, не функционируют в человеке. В отношении почек данную проблему можно решить за счет трансплантации почек других шимпанзе с целью замены поврежденных почек человека, однако в отношении печени и сердца это невозможно. Кроме того, шимпанзе медленно размножаются в природе и плохо вылавливаются, а потребность в шимпанзе в качестве экспериментальных животных (в особенности в настоящее время, для исследования синдрома приобретенного иммунного дефицита (СПИД)) означает, что вновь спрос обгоняет предложение. Кроме того, может существовать некая социальная трудность, связанная с общественным мнением относительно использования других приматов в качестве доноров ксенотрансплантатов.Although one might think that concordant xenografts might answer the question regarding difficulties with allografts, in practice this is not entirely true. Chimpanzees are much smaller than humans, and chimpanzees, as a rule, do not function in humans. With regard to the kidneys, this problem can be solved by transplantation of the kidneys of other chimpanzees in order to replace damaged human kidneys, but this is not possible with respect to the liver and heart. In addition, chimpanzees breed slowly in nature and are poorly caught, and the need for chimpanzees as experimental animals (especially at present, to study the acquired immune deficiency syndrome (AIDS)) means that demand again outstrips supply. In addition, there may be some social difficulty associated with public opinion regarding the use of other primates as xenograft donors.

Поэтому внимание вновь обращается на дискордантные ксенотрансплантаты. Вообще полагают, что причиной того, почему дискордантные ксенотрансплантаты так быстро терпят неудачу, является существование в реципиентных видах "встречающихся в природе" антител против еще не определенных антигенов донорских видов (Shons et al., (Europ.Surg.Res., 5, 26-36 1973)). Антитела названы "встречающимися в природе", поскольку они присутствуют в живых существах, которые не имеют никакого иммунологического признака от донорского вида.Therefore, attention is again drawn to discordant xenografts. It is generally believed that the reason why discordant xenografts fail so quickly is the existence of reciprocal "naturally occurring" antibodies against undetermined antigens from donor species (Shons et al., (Europ.Surg.Res., 5, 26 -36 1973)). Antibodies are called "naturally occurring" because they are present in living things that do not have any immunological evidence from a donor species.

Быстрое отторжение, известное как гиперострое антитело -опосредованное отторжение трансплантата органа, хорошо документировано. В начале 60-х годов, когда обычным лечением стала пересадка почек, было замечено, что трансплантированные почки время от времени отторгались реципиентом, хотя операция все еще продолжалась. Во время операции по пересадке почка, как правило, становится красной и твердой по консистенции вскоре после того, как сшиты сосуды реципиента и донора. Такие трансплантаты часто вырабатывают мочу почти сразу же. В форме отторжения, когда трансплантат разрушается в то время, как пациент все еще находится на столе (гиперострое отторжение), деструктивные процессы начинаются в первые несколько минут или вскоре после трансплантации. Когда это происходит, почка становится голубоватой и пятнистой, а затем застойной. Консистенция органа также изменяется. Как правило, трансплантат становится отечным, не происходит выработки мочи и вновь трансплантированная почка затем немедленно отторгается. Стало ясно, что в данный процесс вовлечена гуморально-опосредованная иммунологическая реакция между предварительно образованными циркулирующими антителами в реципиенте и антигенами в донорской почке. Единственным путем устранения данной проблемы при аллотрансплантации является проверка перед трансплантацией того, что никаких антител не существует в реципиенте против донорских клеток. С увеличением знания тестирования на такие антитела (известного как перекрестная проба) стало ясно, что эта генерализация относительно того, что антитело в реципиенте вступает во взаимодействие против антигенов в доноре, не является правильной, и что гиперострое отторжение трансплантата, когда оно вовлекает трансплантаты между отдельными пациентами одного и того же вида, ограничивается существованием специфических видов антитела, известного как положительная перекрестная проба с тепловыми лимфоцитотоксинами (лимфоцитотоксический тест); и почти несомненно, эти антитела принадлежат к подклассу иммуноглобулина Г (ИгГ). Кроме того, присутствие этих антител всегда обусловлено методикой пред существующей сенсибилизации либо в результате ранних переливаний крови, либо в результате беременности, либо, наиболее часто, в результате предшествующего повреждения трансплантата.Rapid rejection, known as hyper-acute antibody-mediated organ transplant rejection, is well documented. In the early 60s, when kidney transplantation became the usual treatment, it was noticed that the transplanted kidneys were rejected by the recipient from time to time, although the operation was still ongoing. During a transplant operation, the kidney usually becomes red and solid in consistency shortly after the vessels of the recipient and donor are stitched. Such transplants often produce urine almost immediately. In the form of rejection, when the transplant is destroyed while the patient is still on the table (hyper-acute rejection), destructive processes begin in the first few minutes or shortly after transplantation. When this happens, the kidney becomes bluish and spotty, and then stagnant. The consistency of the organ also changes. As a rule, the transplant becomes swollen, urine production does not occur, and the newly transplanted kidney is then rejected immediately. It became clear that a humoral-mediated immunological reaction between preformed circulating antibodies in the recipient and antigens in the donor kidney is involved in this process. The only way to resolve this problem in allograft is to verify before transplantation that no antibodies exist in the recipient against donor cells. With the increasing knowledge of testing for such antibodies (known as crossover), it became clear that this generalization regarding the fact that the antibody in the recipient interacts with the antigens in the donor is not correct, and that hyper-acute graft rejection when it involves grafts between individual patients of the same species, limited to the existence of specific types of antibodies, known as positive cross-tests with thermal lymphocytotoxins (lymphocytotoxic v); and almost certainly, these antibodies belong to a subclass of immunoglobulin G (IgG). In addition, the presence of these antibodies is always due to the pre-existing sensitization technique, either as a result of early blood transfusions, or as a result of pregnancy, or, most often, as a result of previous transplant damage.

Полагают, что механизм гиперострого отторжения ксенотрансплантата аналогичен механизму гиперострого отторжения аллотрансплантата, как подчеркивалось выше. Обширная литература по механизму отторжения ксенотрансплантата, она охватывает около 83 лет. В течение этого периода времени только три публикации касались предположения механизма отторжения ксенотрансплантата, который не вовлекает антитела. Предположение основывалось на вовлечении в отторжение ксенотрансплантата альтернативного метаболического пути активации комплемента. Предположение впервые появилось в 1976 году в работе Schilling et al., (Surgery, Gynaecology and Obstetrics 142; 29-32 (1976)). Предположение было выдвинуто вновь в 1988 и 1989 годах (те же данные были опубликованы дважды) Miyagawa et al., (Transplantation, 46(6) 825-830 (1988) и Transplantation Proceedings, 21(1), 520-521 (1989)). Однако результаты не были убедительными, поскольку оба эксперимента испытывали, в основном, одну и ту же ошибку. Выбранная заявителем модель представляла собой модель ксенотрансплантата, в которой не существовали антитела перекрестных видов. Однако сейчас кажется, что анализы, использованные для обнаружения антител перекрестных видов, были неправильными, и что выводы, сделанные в данных работах, основывались на недостоверных данных.The mechanism of hyper-acute xenograft rejection is believed to be similar to the mechanism of hyper-acute allograft rejection, as emphasized above. Extensive literature on the mechanism of xenograft rejection, it covers about 83 years. During this time period, only three publications dealt with the hypothesis of a xenograft rejection mechanism that does not involve antibodies. The assumption was based on the involvement of an alternative metabolic pathway for complement activation in xenograft rejection. The assumption first appeared in 1976 by Schilling et al., (Surgery, Gynaecology and Obstetrics 142; 29-32 (1976)). The assumption was again put forward in 1988 and 1989 (the same data were published twice) Miyagawa et al., (Transplantation, 46 (6) 825-830 (1988) and Transplantation Proceedings, 21 (1), 520-521 (1989) ) However, the results were not convincing, since both experiments experienced basically the same error. The model selected by the applicant was a xenograft model in which cross-species antibodies did not exist. However, it now seems that the analyzes used to detect cross-species antibodies were incorrect, and that the conclusions drawn in these works were based on inaccurate data.

Большинство шагов, предпринимаемых в настоящее время экспериментально для устранения или ослабления отторжения ксенотрансплантатов, включает химиотерапевтическое вмешательство в иммунную систему реципиента, в значительной степени на неспецифической основе, например с использованием циклоспорина А и других иммунодепрессантов, путем плазмофореза, путем обработки фактором яда кобры, абсорбции антитела белком A Staphylococcus и так далее. Этот подход естественно следует из химиотерапии, которая поддерживает аллотрансплантаты.Most of the steps currently being taken experimentally to eliminate or reduce xenograft rejection include chemotherapeutic intervention in the recipient’s immune system, largely on a nonspecific basis, such as cyclosporin A and other immunosuppressants, by plasmapheresis, by treatment of cobra venom factor, and antibody absorption Staphylococcus protein A and so on. This approach naturally follows from chemotherapy, which supports allografts.

Настоящее изобретение предполагает совершенно другой подход: вместо неспецифического вмешательства в иммунную систему реципиента изобретение позволяет осуществить совместное введение вещества, которое оказывает воздействие на донорский трансплантат, рассматриваемый как "свой", посредством определенных компонентов иммунной системы реципиента. В особенно предпочтительных вариантах изобретения саму донорскую ткань модифицируют до появления иммунологичности к реципиенту, которому в некоторых отношениях надлежит быть "самим".The present invention involves a completely different approach: instead of nonspecific interference with the recipient’s immune system, the invention allows for the co-administration of a substance that affects the donor transplant, which is considered “own”, through certain components of the recipient’s immune system. In particularly preferred embodiments of the invention, the donor tissue itself is modified until immunological to the recipient, which in some respects should be "himself."

Также обнаружено, что гиперострое отторжение ксенотрансплантата необязательно опосредовано антителами. Этот вывод возникает на основе двух наблюдений. Во-первых, в отсутствие антитела, но в присутствии комплемента, наблюдается гиперострое отторжение; во-вторых, в присутствии антитела, но в отсутствие комплемента, не наблюдается никакого гиперострого отторжения.It has also been found that hyper-acute xenograft rejection is not necessarily mediated by antibodies. This conclusion is based on two observations. Firstly, in the absence of an antibody, but in the presence of complement, hyper-acute rejection is observed; secondly, in the presence of an antibody, but in the absence of complement, no hyper-acute rejection is observed.

Изобретение основано на обнаружении того, что активация комплемента играет главную роль в гиперостром отторжении ксенотрансплантата, независимо от того, сопровождается или нет такая активация связыванием молекул соответствующих антител. Активацию альтернативного метаболического пути комплемента можно индуцировать целым рядом клеточных продуктов. Эти продукты не ограничиваются чужеродными клетками, такими как бактерии или ксенотрансплантаты, однако существуют на многих клетках. Так, в принципе, многие клетки человека могут активировать альтернативный метаболический путь комплемента, вызывая обширное автоиммунное отторжение. Если это не происходит, то от того, что существует целый ряд белков, сводящих на нет комплемент, присутствующих в естественном состоянии в сыворотке и на поверхности клеток. Эти молекулы (упоминаемые как "гомологичные факторы рестрикции комплемента") предотвращают полную активацию само-комплемента либо путем классического, либо путем альтернативного метаболического пути под действием продуктов собственно клеток, тем самым препятствуя автоиммунному отторжению "своего". Функционирование таких молекул иллюстрируется при ночной пароксизмальной гемоглобинурии. При таком заболевании "мембранный якорь" по крайней мере одной из этих молекул (фактор распада) отсутствует. Таким образом, белок не удерживается в мембране эритроцитных клеток и отсоединяется от клетки, активируя альтернативный метаболический путь комплемента, после чего лизируется, вызывая тем самым гемоглобинурию.The invention is based on the discovery that complement activation plays a major role in hyper-acute xenograft rejection, regardless of whether or not such activation is accompanied by the binding of molecules of the corresponding antibodies. Activation of the alternative complement metabolic pathway can be induced by a variety of cellular products. These products are not limited to foreign cells, such as bacteria or xenografts, but exist on many cells. So, in principle, many human cells can activate an alternative metabolic pathway of complement, causing extensive autoimmune rejection. If this does not happen, then the fact that there are a number of proteins that negate complement present in the natural state in serum and on the surface of the cells. These molecules (referred to as “homologous complement restriction factors”) prevent the full activation of self-complement either by the classical or alternative metabolic pathway under the action of the products of the cells themselves, thereby preventing autoimmune rejection of “their own”. The functioning of such molecules is illustrated with nocturnal paroxysmal hemoglobinuria. With such a disease, the “membrane anchor” of at least one of these molecules (decay factor) is absent. Thus, the protein is not retained in the erythrocyte cell membrane and is disconnected from the cell, activating the alternative metabolic pathway of complement, after which it is lysed, thereby causing hemoglobinuria.

В соответствии с первым вариантом настоящего изобретения предлагается способ трансплантации животной ткани в реципиент, причем ткань имеет происхождение от донора отличающегося от реципиента вида, донорский вид представляет собой дискордантный вид в отношении реципиента, отличающийся тем, что трансплантируют ткань в реципиент и получают в сочетании с трансплантируемой тканью один или более гомологичных факторов рестрикции комплемента, активных в реципиентном виде, для предотвращения полной активации комплемента.In accordance with a first embodiment of the present invention, there is provided a method of transplanting animal tissue into a recipient, wherein the tissue originates from a donor of a species different from the recipient, the donor species is a discordant species with respect to the recipient, characterized in that the tissue is transplanted into the recipient and obtained in combination with the transplanted tissue one or more homologous complement restriction factors, active in recipient form, to prevent complete complement activation.

Слово "ткань", употребляемое в данном описании, означает любой биологический материал, подлежащий трансплантации, и включает органы (особенно внутренние жизненные органы, такие как сердце, легкое, печень и почку, поджелудочную железу и щитовидную железу), роговицу, кожу, кровеносные сосуды и другую соединительную ткань, клетки, включая кровяные и гемопоэтические клетки, островки Лангерганса, клетки мозга и клетки от эндокринных и других органов, а также общие воды организма (например, плазменно-белковый консервант), и все они могут быть кандидатами для трансплантации от одного вида другому.The word “tissue” as used herein means any biological material to be transplanted and includes organs (especially internal vital organs such as the heart, lung, liver and kidney, pancreas and thyroid gland), cornea, skin, blood vessels and other connective tissue, cells, including blood and hematopoietic cells, islets of Langerhans, brain cells and cells from endocrine and other organs, as well as general body water (for example, a plasma-protein preservative), and they can all be cand idatami for transplantation from one species to another.

"Дискордантный вид" - это вид (как правило, васкуляризованный), ксенотрансплантат которого в реципиент обычно дает начало гиперострому отторжению, то есть отторжению в пределах минут или часов, а не дней (Calne, Transplant. Proc., 2:550, 1970). Такие гиперострые отторжения должны быть хорошо известны специалистам в данной области знания и могут иметь место в пределах 24 часов, в пределах 6 часов или даже в пределах одного часа после трансплантации.A “discordant species” is a species (usually vascularized) whose xenograft to the recipient usually gives rise to hyperostroma rejection, that is, rejection within minutes or hours rather than days (Calne, Transplant. Proc., 2: 550, 1970) . Such hyper-acute rejection should be well known to those skilled in the art and may occur within 24 hours, within 6 hours, or even within one hour after transplantation.

Комплемент и его активация в настоящее время хорошо известны и описаны в работе Roitt, Essential Immunology (Fifth Edition, 1984) Blackwell Scientific Publications, Oxford. Активность, приписываемая комплементу (С’), зависит от функционирования девяти белковых компонентов (от С1 до С9), действующих последовательно, из которых первый состоит из трех основных субфракций, называемых C1q, C1r и C1s. Комплемент может быть активирован классическим или альтернативным метаболическим путем, причем оба пути будут описаны вкратце.Complement and its activation are now well known and described in Roitt, Essential Immunology (Fifth Edition, 1984) Blackwell Scientific Publications, Oxford. The activity attributed to complement (C ’) depends on the functioning of nine protein components (C1 to C9), acting sequentially, of which the first consists of three main sub-fractions called C1q, C1r and C1s. Complement can be activated by the classical or alternative metabolic pathway, both pathways being described briefly.

При классическом метаболическом пути антитело связывается с С1, субъединица C1s которой приобретает эстеразную активность и вызывает активацию и перенос к сайтам на мембране или иммунном комплексе вначале С4, а затем С2. Этот комплекс обладает активностью "С3-конвертазы" и расщепляет С3 в растворе с получением маленького пептидного фрагмента С3а и остаточной молекулы С3b, которые имеют совершенно разные функции. С3а обладает активностью анафилатоксина и не играет никакой другой роли в каскаде амплификации комплемента. С3b является мембранно-связанным и может вызывать иммунную адгезию комплекса антиген-антитело-С3b, тем самым облегчая последующий фагоцитоз.In the classical metabolic pathway, the antibody binds to C1, the C1s subunit of which acquires esterase activity and causes activation and transfer to sites on the membrane or immune complex, first C4 and then C2. This complex has the activity of “C3 convertase” and cleaves C3 in solution to produce a small peptide fragment of C3a and a residual C3b molecule, which have completely different functions. C3a has anaphylatoxin activity and does not play any other role in the complement amplification cascade. C3b is membrane-bound and can induce immune adhesion of the antigen-antibody-C3b complex, thereby facilitating subsequent phagocytosis.

При альтернативном метаболическом пути активность конвертазы С3 представлена благодаря С3bВ, активацию которого можно запустить внешними агентами, в частности микробными полисахаридами, такими как эндотоксин, действующий независимо от антитела. Конвертазу образуют под действием Фактора I на комплексе С3b и Фактора В. Этот комплекс образует петлю с положительной обратной связью, в которой продукт распада С3 (С3b) помогает образовать более чем один фермент расщепления.In an alternative metabolic pathway, the activity of C3 convertase is represented by C3bB, the activation of which can be triggered by external agents, in particular microbial polysaccharides, such as endotoxin, acting independently of the antibody. The convertase is formed under the influence of Factor I on the complex of C3b and Factor B. This complex forms a loop with positive feedback in which the decomposition product of C3 (C3b) helps to form more than one cleavage enzyme.

Как в классическом, так и в альтернативном метаболическом пути уровень С3b поддерживают под действием инактиватора С3b (Фактора I). С3b легко объединяется с Фактором Н с образованием комплекса, который разрушается Фактором I и теряет свои гемолитические и иммунно-адгезивные свойства.Both in the classical and in the alternative metabolic pathway, the C3b level is maintained under the influence of the C3b inactivator (Factor I). C3b easily combines with Factor H to form a complex that is destroyed by Factor I and loses its hemolytic and immune-adhesive properties.

Классический и альтернативный пути являются общими после осуществления стадии С3. С5 расщепляется с получением фрагментов С5а и С5b. С5а обладает активностью анафилатоксина и дает начало хемотаксису полиморфно-ядерных нейтрофилов. С5b связывается в виде комплекса с С6 и С7, образуя термоустойчивый сайт на мембране, который пополняет конечные компоненты С8 и С9 с образованием мембранно-атакующего комплекса (MAC). Он представляет собой кольцевую структуру, вставленную в мембрану и простирающуюся из нее, которая образует трансмембранный канал, полностью проницаемый электролитами и водой. Благодаря высокому внутреннему коллоидно-осмотическому давлению происходит результирующий приток ионов натрия и воды, что приводит к лизису клеток.The classic and alternative paths are common after the implementation of stage C3. C5 is cleaved to give fragments C5a and C5b. C5a has anaphylatoxin activity and gives rise to chemotaxis of polymorphonuclear neutrophils. C5b binds as a complex to C6 and C7, forming a heat-resistant site on the membrane, which replenishes the final components of C8 and C9 with the formation of a membrane-attacking complex (MAC). It is an annular structure inserted into and extending from the membrane, which forms a transmembrane channel that is completely permeable to electrolytes and water. Due to the high internal colloid osmotic pressure, the resulting influx of sodium and water ions occurs, which leads to cell lysis.

Гомологичные факторы рестрикции комплемента (HCRFS), пригодные в настоящем изобретении, могут вообще интерферировать с любой частью каскада активации комплемента. HCRFS может интерферировать исключительно с той частью, которая составляет классический метаболический путь, или исключительно с той частью, которая составляет альтернативный метаболический путь, или, более обычно, может интерферировать с той частью, которая является общей как для классического, так и для альтернативного метаболических путей. Предпочтительно, чтобы регулятор HCRFS интерферировал с общей частью пути метаболизма. HCRFS может быть идентичен натуральному HCRF или может просто иметь соответствующую функцию. Синтетические и полусинтетические HCRFS, включая полученные методами рекомбинантных ДНК, а также их варианты, включены в понятие термина HCRFS.Homologous complement restriction factors (HCRF S ) useful in the present invention can generally interfere with any part of the complement activation cascade. HCRF S can interfere exclusively with the part that makes up the classical metabolic pathway, or exclusively with the part that makes up the alternative metabolic pathway, or, more usually, can interfere with the part that is common to both the classic and alternative metabolic pathway ways. Preferably, the HCRF S regulator interferes with a common part of the metabolic pathway. HCRF S may be identical to natural HCRF or may simply have a corresponding function. Synthetic and semi-synthetic HCRF S , including those obtained by recombinant DNA methods, as well as their variants, are included in the concept of the term HCRF S.

Как упомянуто выше, гомологичные факторы рестрикции комплемента представляют собой вещества, которые регулируют действие комплементного каскада таким образом, чтобы понизить или предотвратить его литическую активность; они используются животным телом для мечения ткани как "своей" с тем, чтобы можно было избежать аутоиммунной реакции. В предлагаемом изобретении в принципе можно, чтобы HCRFS был либо мембранно-связанным, или свободным в сыворотке, хотя на практике было бы предпочтительнее иметь HCRFS мембранно-связанным на клетках ткани ксенотрансплантата. Таким путем этому фактору легче быть "в ассоциации" с тканью трансплантата. Предпочтительные HCRFs включают путативные факторы клеточной мембраны, включая рецептор C3b/C4b (CR1), рецептор С3.dg (CR2), стимулятор гемолиза (фактор распада, DAF), инактиватор С3b и белок мембранного кофактора (МСР). Путативные сывороточные HCRF включают Фактор Н, стимулятор гемолиза (DАF)и С4-связующий белок (C4bp). Эти HCRFs все регулируют вниз активность комплемента путем интерференции на стадии С3. Гомологичный фактор рестрикции (HRF), который блокирует у С8, также является путативным мембранным фактором.As mentioned above, homologous complement restriction factors are substances that regulate the action of the complement cascade in such a way as to reduce or prevent its lytic activity; they are used by the animal body to label tissue as "their own" so that an autoimmune reaction can be avoided. In the present invention, in principle, it is possible for HCRF S to be either membrane-bound or serum free, although in practice it would be preferable to have HCRF S membrane-bound on xenograft tissue cells. In this way, it is easier for this factor to be “in association” with the graft tissue. Preferred HCRF s include putative cell membrane factors including receptor C3b / C4b (CR1), S3.dg receptor (CR2), stimulant hemolysis (decay factor, DAF), C3b inactivator and membrane cofactor protein (MCP). Routine serum HCRFs include Factor H, a hemolysis stimulant (DAF), and a C4 binding protein (C4bp). These HCRF s all regulate downward complement activity by interference in step C3. Homologous restriction factor (HRF), which blocks in C8, is also a putative membrane factor.

Многие, но не все, гены для пригодных HCRFS расположены в RCA (регулятор активации комплемента), локус которого картирует с диском q32 хромосомы 1 (Rey-Campos et al., J.Exp Med. 167: 664-669 (1988)).Many, but not all, genes for suitable HCRF S are located in RCA (complement activation regulator), the locus of which maps chromosome 1 with the q32 disk (Rey-Campos et al., J.Exp Med. 167: 664-669 (1988)) .

Хотя существует некоторая путаница с номенклатурой и расположением HCRFs, факторы С4ВР, CRI, DAF и фактор Н идентифицированы Rey-Campos et al., (выше), а также в их более ранней работе (J.Exp.Med, 166: 246-252 (1987)). Белок мембранного кофактора (МСР) обрабатывают как синоним С4-связующего белка (С4bр), и может быть, что эти два фактора являются либо родственными, либо идентичными. Pother и Till ("The Complement System", Springer-Verlag, Berlin (1988)) приводят регуляторные факторы конвертазы С3 в разделе 1,2.3.2; они установили равенство между С4-связующим белком (С4bр) и стимулятором гемолиза, а также между фактором Н, BIH-белком и акселератором инактиватора С3b. Нет сомнения в том, что номенклатура, локализация и характеристика HCRFS будут продолжать развиваться, однако следует понять, что настоящее изобретение предполагает использование всех HCRFS в соответствии с требованием пригодности и предпочтения.Although there is some confusion with the nomenclature and location of HCRFs, factors C4BP, CRI, DAF and factor H were identified by Rey-Campos et al., (Above), as well as in their earlier work (J.Exp.Med, 166: 246-252 (1987)). Membrane cofactor protein (MCP) is processed as a synonym for C4 binding protein (C4bp), and it may be that these two factors are either related or identical. Pother and Till ("The Complement System", Springer-Verlag, Berlin (1988)) provide regulatory factors for C3 convertase in section 1.2.3.2; they established the equality between the C4-binding protein (C4bp) and the hemolysis stimulator, as well as between the factor H, B I H-protein and the accelerator of the inactivator C3b. There is no doubt that the nomenclature, location and characterization of HCRF S will continue to evolve, however, it should be understood that the present invention contemplates the use of all HCRF S in accordance with the requirement of suitability and preference.

Другие отсылки на HCRFS включают следующие:Other references to HCRF S include the following:

Фактор I (также известный ранее как инактиватор С3b или KAF): Tamura and Nelson (J.Immunol., 99: 582-589 (1967);Factor I (also known previously as C3b inactivator or KAF): Tamura and Nelson (J. Immmunol., 99: 582-589 (1967);

Фактор Н: Pangburn et al., (J.Exp.Med., 146: 257-270 (1977);Factor H: Pangburn et al., (J. Exp. Med., 146: 257-270 (1977);

С4-связующий белок: Fujita et al., (J.Exp.Med., 148: 1044-1051 (1978));C4 binding protein: Fujita et al., (J. Exp. Med., 148: 1044-1051 (1978));

DAF (известный так же как CD55): Nicholson-Weller et al., (J.Immunol., 129: 184 (1982));DAF (also known as CD55): Nicholson-Weller et al., (J. Immunol., 129: 184 (1982));

Белок мембранного кофактора (МСР; также известный как CD46 и впервые описанный как qp45-70 и далее известный как qp66/56): Seya et al./ (J.Exp.Med., 163: 837-855 (1986));Membrane cofactor protein (MCP; also known as CD46 and first described as qp45-70 and hereinafter known as qp66 / 56): Seya et al./ (J.Exp.Med., 163: 837-855 (1986));

CRI (также известный как CD35): Medof et al., (J.Exp.Med., 156: 1739-1754 (1982)) и Ross et al., (J.Immunol., 129: 2051-2060 (1982));CRI (also known as CD35): Medof et al., (J. Exp. Med., 156: 1739-1754 (1982)) and Ross et al., (J. Immmunol., 129: 2051-2060 (1982) );

CR2 (также известный как CD21, рецептор 3d/EBV и р140: Iida et al., (J.Exp.Med., 158: 1021-1033 (1983)) и Weis et al., (PNAS 81: 881-885 (1984)).CR2 (also known as CD21, 3d / EBV receptor and p140: Iida et al., (J.Exp.Med., 158: 1021-1033 (1983)) and Weis et al., (PNAS 81: 881-885 ( 1984)).

Ниже приведено распределение ткани некоторых белков RCA:The following is the tissue distribution of some RCA proteins:

CR1: Мембрана (ограниченная): эритроциты; моноциты; большинство клеток В и некоторые клетки Т; полиморфно-ядерные лейкоциты; фолликулярные дендритные клетки; подоциты;CR1: Membrane (limited): red blood cells; monocytes; most B cells and some T cells; polymorphonuclear leukocytes; follicular dendritic cells; podocytes;

CR2: Мембрана (ограниченная): большинство клеток В; фолликулярные дендритные клетки; некоторые эпителиальные клетки и несколько линий Т-клеток;CR2: Membrane (limited): most B cells; follicular dendritic cells; some epithelial cells and several T cell lines;

МСР: Мембрана (широкая): все периферические кровяные клетки (кроме эритроцитов); эпителиальные, эндотелиальные и фибробластные клеточные линии; трофобласт и сперма;MCP: Membrane (wide): all peripheral blood cells (except red blood cells); epithelial, endothelial and fibroblast cell lines; trophoblast and sperm;

DAF: Мембрана (широкая): все периферические кровяные клетки; эпителиальные, эндотелиальные и фибробластные клеточные линии; трофобласт и сперма;DAF: Membrane (wide): all peripheral blood cells; epithelial, endothelial and fibroblast cell lines; trophoblast and sperm;

С4bр: Плазма: печеночный синтез;C4bp: Plasma: hepatic synthesis;

Н: Плазма: печеночный синтез; фибробластные и моноцитарные линии клеток.N: Plasma: hepatic synthesis; fibroblast and monocytic cell lines.

Что касается белков, вовлеченных в гомологичную рестрикцию на уровне мембраноатакующего комплекса, использование которого также предусматривается настоящим изобретением, то существует общее согласие (однако, еще не доказательство) в форме белковой последовательности, что следующие белки массой 65 кДа (или около этого) являются идентичными: С8-связующие белки (Schonermark et al., J.Immunol., 136: 1772 (1986)); гомологичный фактор рестрикции (HRF) (Zaiman et al., Immunology, 83: 6975 (1986)), а также МАС-ингибирующий белок (MIP) (Watts et al., (1988)).As for the proteins involved in homologous restriction at the level of the membrane-attacking complex, the use of which is also provided for by the present invention, there is general agreement (however, not yet evidence) in the form of a protein sequence that the following proteins weighing 65 kDa (or so) are identical: C8-binding proteins (Schonermark et al., J. Immunol., 136: 1772 (1986)); homologous restriction factor (HRF) (Zaiman et al., Immunology, 83: 6975 (1986)), as well as MAC-inhibiting protein (MIP) (Watts et al., (1988)).

Белок C8bp/HRF/MIP присоединен к поверхности клетки при помощи гликолипидного якоря, как и CD59 и DAF: известно, что эти белки функционально отсутствуют при ночной пароксизмальной гемоглобинурии.The C8bp / HRF / MIP protein is attached to the cell surface using a glycolipid anchor, like CD59 and DAF: it is known that these proteins are functionally absent in nocturnal paroxysmal hemoglobinuria.

Белок массой 18-20 кДа также вовлечен на уровне MAC. Полагают, что следующие белки являются идентичными (а может быть и нет):A protein of 18-20 kDa is also involved at the MAC level. The following proteins are believed to be identical (or maybe not):

P-18 (Sudita et al., (J.Biochem., 104: 633 (1988));P-18 (Sudita et al., (J. Biochem. 104: 633 (1988));

HRF - 20 (Okada et al.,(Intl.Immunol., 1 (1989));HRF - 20 (Okada et al., (Intl. Immmunol., 1 (1989));

CD59 (Davies et al., (J.Exp.Med., (сентябрь 1989)));CD59 (Davies et al., (J. Exp. Med., (September 1989)));

а также мембранный ингибитор реакционноспособного лизиса (MIRL) (Hologuin et al., (J.Clin.Invest., 84: 7 (1989))).and membrane reactive lysis inhibitor (MIRL) (Hologuin et al., (J. Clin. Invest., 84: 7 (1989))).

Доказательством путативной идентичности этих белков является то, что белковые и/или кДНК-последовательности для CD59 и HRF-20 показаны идентичными: вероятно, что они те же, что и P-18/MIRL. Следует отметить, что существует некоторая гомология последовательности CD59/HRF-20 с последовательностью мышиного LY-6 антигена, который вовлечен в активацию Т-клеток (Gronx et al., (J.Immunol., 142: 3013 (1989))).Evidence of the putative identity of these proteins is that the protein and / or cDNA sequences for CD59 and HRF-20 are shown to be identical: it is likely that they are the same as P-18 / MIRL. It should be noted that there is some homology to the CD59 / HRF-20 sequence with the murine LY-6 antigen sequence that is involved in T-cell activation (Gronx et al., (J. Immmunol., 142: 3013 (1989))).

SP-40.40 также вовлечен в регуляцию MAC (Kivszbaum et al., EMBO 8, 711 (1989)).SP-40.40 is also involved in the regulation of MAC (Kivszbaum et al., EMBO 8, 711 (1989)).

Предпочтительно, чтобы HCRFS вмешивался в активацию комплемента на стадии С3. Оба МСР и DAF блокируют петлю с положительной обратной связью при альтернативном метаболическом пути активации С3, и они составляют предпочтительные HCRFS.Preferably, HCRF S interferes with complement activation in step C3. Both MCP and DAF block the positive feedback loop in the alternative metabolic pathway of C3 activation, and they constitute the preferred HCRF S.

HCRFS предлагается в ассоциации с трансплантируемой тканью. Это означает, что HCRFS вводят таким образом, чтобы ткань трансплантата была мечена как "своя", однако другой чужеродный материал, такой как поражающие бактерии, так не метят. Один или более HCRFS можно вводить в ткань трансплантата парентерально, но локально. Однако на практике это может быть непредпочтительным из-за трудности обеспечения адекватной локализации HCRFS на ткани трансплантата, а также из-за другой трудности, заключающейся в том, что HCRFS может быть введен реципиенту неоднократно после того, как получен трансплантат, и эту трудность можно устранить за счет использования специальных систем доставки фармацевтических средств.HCRF S is offered in association with transplanted tissue. This means that HCRF S is administered in such a way that the graft tissue is labeled as “native,” however, other foreign material, such as invading bacteria, is not labeled. One or more HCRF S can be introduced into the graft tissue parenterally but locally. However, in practice this may not be preferred due to the difficulty in ensuring adequate localization of HCRF S on the graft tissue, and also because of the other difficulty that HCRF S can be administered to the recipient repeatedly after the graft is received, and this difficulty can be eliminated through the use of special pharmaceutical delivery systems.

Вообще, было бы более удобно получить HCRFS таким образом, чтобы он интегрировал с клеточной мембраной на донорской ткани. Хотя могут быть какие-то легкие инфекции трансплантированной ткани, вызывающие пригодную экспрессию, на сегодняшний день наиболее предпочтительным путем достижения данной цели является трансгенный путь для донорской ткани, состоящий в том, что ткань содержит и экспрессирует нуклеиновую кислоту, кодирующую один или более HCRFS, активных в реципиентном виде, когда она трансплантирована в реципиент. Такая трансгенная ткань может продолжать экспрессию HCRFS неограниченное время. Генетически HCRFS может происходить от реципиентного вида или, менее предпочтительно, от близкого вида, для которого возможны конкордантные ксенотрансплантаты.In general, it would be more convenient to obtain HCRF S so that it integrates with the cell membrane on the donor tissue. Although there may be some mild infections of the transplanted tissue causing suitable expression, by far the most preferred way to achieve this goal is the transgenic pathway for donor tissue, consisting in the fact that the tissue contains and expresses a nucleic acid encoding one or more HCRF S , active in recipient form when it is transplanted into the recipient. Such transgenic tissue may continue to express HCRF S indefinitely. Genetically, HCRF S can be derived from a recipient species or, less preferably, from a closely related species for which concordant xenografts are possible.

Хотя, в принципе, трансгенная донорская ткань может происходить от культуры клеток, предпочтительно, чтобы донорская ткань происходила от трансгенного животного. Трансгенное животное должно экспрессировать (или быть способным экспрессировать) HCRFS по крайней мере в трансплантируемой ткани. Однако даже и это неважно, поскольку существует возможность привязать HCRFS к клеточным мембранам донорской ткани с помощью определенного связующего (такого, как гибридное моноклональное антитело (Milstein и Cuello, Nature, 305: 537 (1983)) или рецептора.Although, in principle, the transgenic donor tissue can be derived from cell culture, it is preferred that the donor tissue is derived from a transgenic animal. The transgenic animal must express (or be able to express) HCRF S at least in the transplanted tissue. However, even this is unimportant, since it is possible to bind HCRF S to the cell membranes of donor tissue using a specific binder (such as a hybrid monoclonal antibody (Milstein and Cuello, Nature, 305: 537 (1983)) or a receptor.

Реципиентный вид является главным образом человеческим, но не исключительно. Другие приматы также могут быть пригодными реципиентами, как и многие другие виды, если позволяют соображения экономики и этики.The recipient species is mainly human, but not exclusively. Other primates may also be suitable recipients, like many other species, if considerations of economics and ethics permit.

Донорским видом может быть любой пригодный вид, который отличается от реципиентного вида и который, принимая во внимание физиологию реципиентного вида, способен продуцировать приемлемую для трансплантации ткань. Для человеческих реципиентов пригодны свиные доноры, хотя пригодны и другие виды.The donor species may be any suitable species that is different from the recipient species and which, taking into account the physiology of the recipient species, is capable of producing tissue suitable for transplantation. Pork donors are suitable for human recipients, although other species are also suitable.

В соответствии со вторым вариантом настоящего изобретения предлагаются трансплантируемые животные клетки или ткань донорского вида, причем клетки или ткань ассоциируются с одним или более гомологичными факторами рестрикции комплемента, активными в искомом реципиентном виде, для предотвращения полной активации комплемента, при этом донорский вид является дискордантным видом относительно реципиентного вида.According to a second embodiment of the present invention, there are provided transplantable animal cells or tissue of a donor species, wherein the cells or tissue are associated with one or more homologous complement restriction factors active in the desired recipient form to prevent complete complement activation, while the donor species is a discordant species with respect to recipient species.

В соответствии с третьим вариантом настоящего изобретения предлагается трансгенное животное, имеющее трансплантируемую ткань, которая не позволяет произойти отторжению ксенотрансплантата при трансплантации в иммунную систему по крайней мере одного дискордантного вида. Дискордантный вид - это такой вид, который обычно гиперостро отторгает ксенотрансплантат из животного.In accordance with a third embodiment of the present invention, there is provided a transgenic animal having transplantable tissue that does not allow xenograft rejection to occur during transplantation into the immune system of at least one discordant species. A discordant species is one that is usually hyper-constructive and rejects a xenograft from an animal.

Следовательно, настоящее изобретение предусматривает использование животной ткани, полученной от донорского вида, и одного или более гомологичных факторов рестрикции комплемента, активных в реципиентном виде, причем донорский вид является дискордантным видом относительно реципиентного вида, при получении ткани, трансплантируемой в реципиентный вид.Therefore, the present invention provides for the use of animal tissue obtained from a donor species and one or more homologous complement restriction factors that are active in a recipient form, the donor species being a discordant species relative to the recipient species, in the preparation of tissue transplanted into the recipient species.

В соответствии с четвертым вариантом настоящего изобретения предлагается трансгенное животное, имеющее клетки, способные экспрессироватъ гомологичный фактор рестрикции комплемента другого вида. Гомологичный фактор рестрикции, как правило, активен в виде, являющемся дискордантным относительно вида трансгенного животного. Клетки могут быть от одной определенной ткани, предпочтительно описанной со ссылкой на первый вариант изобретения, или от более чем одной, или от всех тканей, и в этом случае животное может стать донором более чем одной ткани. Такое трансгенное животное может рассматриваться как коллекция нетрансформированных (в смысле непролиферативных) клеток.According to a fourth embodiment of the present invention, there is provided a transgenic animal having cells capable of expressing a homologous complement restriction factor of another species. A homologous restriction factor is typically active in a form that is discordant with respect to the type of transgenic animal. Cells can be from one specific tissue, preferably described with reference to the first embodiment of the invention, or from more than one, or from all tissues, in which case the animal can become a donor of more than one tissue. Such a transgenic animal can be considered as a collection of non-transformed (in the sense of non-proliferative) cells.

В соответствии с пятым вариантом настоящего изобретения предлагается нетрансформированная клетка животного, способная экспрессировать один или более гомологичных факторов рестрикции комплемента, активных в виде, являющемся дискордантным относительно клетки животного.According to a fifth embodiment of the present invention, there is provided an untransformed animal cell capable of expressing one or more homologous complement restriction factors active in a form that is discordant with respect to the animal cell.

В соответствии с шестым вариантом настоящего изобретения предлагается рекомбинантная ДНК, включающая ДНК, кодирующую по крайней мере один гомологичный фактор рестрикции комплемента, и одну или более последовательностей с тем, чтобы кодирующая ДНК была экспрессирована нетрансформированной животной клеткой. Животной клеткой может быть клетка трансгенного животного, генетически инкорпорирующего конструкцию. В качестве альтернативы клеткой может быть культивированный орган дли другая ткань, как например, островок Лагерганса.According to a sixth embodiment of the present invention, there is provided recombinant DNA comprising a DNA encoding at least one homologous complement restriction factor and one or more sequences so that the encoding DNA is expressed by an untransformed animal cell. An animal cell may be a cell of a transgenic animal genetically incorporating the construct. Alternatively, the cell may be a cultured organ along with other tissue, such as a Lagerhans islet.

В соответствии с седьмым вариантом настоящего изобретения предлагается генетическая конструкция, пригодная для инкорпорирования в генетический материал животного, с получением трансгенного животного, конструкция включает ДНК, кодирующую по крайней мере один гомологичный фактор рестрикции комплемента и одну или более последовательностей, с тем, чтобы кодирующая ДНК была экспрессирована по крайней мере в некоторых клетках трансгенного животного, генетически инкорпорирующего конструкцию. Такая генетическая конструкция может быть в форме мини-хромосомы, известной как YAC. Как указано выше, гомологичный фактор рестрикции комплемента является активным, как правило, в виде, дискордантном относительно вида трансгенного животного.According to a seventh embodiment of the present invention, there is provided a genetic construct suitable for incorporation into an animal’s genetic material to produce a transgenic animal, the construct comprising DNA encoding at least one homologous complement restriction factor and one or more sequences so that the encoding DNA is expressed in at least some cells of a transgenic animal genetically incorporating the construct. Such a genetic construct may be in the form of a mini-chromosome known as YAC. As indicated above, the homologous complement restriction factor is active, usually in a form that is discordant with respect to the type of transgenic animal.

В соответствии с восьмым вариантом настоящего изобретения предлагается способ получения трансгенного животного, включающий инкорпорирование в генетический материал животного ДНК, кодирующей по крайней мере один гомологичный фактор рестрикции комплемента и одну или более последовательностей для того, чтобы кодирующая ДНК экспрессировалась по крайней мере в некоторых клетках трансгенного животного.According to an eighth embodiment of the present invention, there is provided a method for producing a transgenic animal, comprising incorporating into the genetic material of an animal DNA encoding at least one homologous complement restriction factor and one or more sequences so that the encoding DNA is expressed in at least some cells of the transgenic animal .

Способы получения трансгенных животных становятся все более распространенными, и подробные стадии могут быть взяты из известных общепринятых источников. Например, в заявке РСТ WO-A-8800239 раскрываются стадии, необходимые, в принципе, для конструирования трансгенного животного.Methods for producing transgenic animals are becoming more common, and detailed steps can be taken from known conventional sources. For example, PCT application WO-A-8800239 discloses the steps necessary, in principle, for constructing a transgenic animal.

Фактический способ инкорпорирования конструкции в клетки трансгенного животного может быть выполнен микроинъекцией, сперма-опосредованным введением или любым другим пригодным образом. Предварительные генетические манипуляции могут быть осуществлены в прокариоте, как, в основном, и предпочитается.The actual method of incorporating the construct into the cells of a transgenic animal can be accomplished by microinjection, sperm-mediated administration, or any other suitable method. Preliminary genetic manipulations can be carried out in a prokaryote, as is generally preferred.

ДНК, кодирующую HCRFS, либо получают в форме кДНК, либо выводят с использованием традиционных методик клонирования. ДНК, кодирующая стимулятор гемолиза (DAF), вероятно наилучшим образом охарактеризована и описана в работе Medof et al., (PNAS, 84: 2007-2011 (1987)).DNA encoding HCRF S is either obtained in the form of cDNA or is derived using traditional cloning techniques. DNA encoding a hemolysis promoter (DAF) is probably best characterized and described by Medof et al., (PNAS, 84: 2007-2011 (1987)).

Физическая карта кластера генов RCA приведена в работе Rey-Campos et al., (1988) (выше). Варианты DAF и их получение методами рекомбинантных ДНК раскрываются в заявке на Европатент А-0244267; такие варианты могут быть использованы в настоящем изобретении.A physical map of the RCA gene cluster is given by Rey-Campos et al., (1988) (above). Options DAF and their preparation by recombinant DNA methods are disclosed in the application for Europatent A-0244267; such options can be used in the present invention.

Из-за лучшего представления генетики DAF и известной последовательности кДНК, кодирующей DAF, этот фактор является предпочтительным гомологичным фактором рестрикции комплемента.Due to the better understanding of DAF genetics and the known cDNA sequence encoding DAF, this factor is the preferred homologous complement restriction factor.

Другие предпочтительные признаки 2-7 вариантов настоящего изобретения аналогичны признакам первого варианта, mutatis mutandis.Other preferred features of 2-7 embodiments of the present invention are similar to those of the first embodiment, mutatis mutandis.

Изобретение будет теперь проиллюстрировано следующими примерами. В примерах отсылка сделана на чертежи, на которых:The invention will now be illustrated by the following examples. In the examples, the reference is made to the drawings, in which:

фиг.1А-1Е показывают последовательные записи ЭКГ для сердца кролика, трансплантированного новорожденным поросятам в соответствии с Примером 1;figa-1E show sequential ECG recordings for the heart of a rabbit transplanted to newborn piglets in accordance with Example 1;

фиг.2 показывает результат радиомммуноанализа, который говорит о том, что используемые в Примере 1 свиньи не имеют значительных количеств антивидовых антител;figure 2 shows the result of radio-immunoassay, which suggests that the pigs used in Example 1 do not have significant amounts of anti-species antibodies;

фиг.3 показывает некоторые стадии белкового электрофореза, используемого в Примере 4;figure 3 shows some stages of protein electrophoresis used in Example 4;

фиг.4 показывает определенные стадии двумерного перекрестного электрофореза, используемого в Примере 4;figure 4 shows certain stages of two-dimensional cross electrophoresis used in Example 4;

фиг.5 показывает "20-Rockets", полученные в результате проведения Примера 4 ;figure 5 shows the "20-Rockets" obtained by carrying out Example 4;

фиг.6 показывает результат анализа клеточного лизиса с радиоактивным хромом в Примере 5;6 shows the result of the analysis of cell lysis with radioactive chromium in Example 5;

фиг.7 иллюстрирует титры литических противохомячковых антител от крысиного реципиента трансплантата сердца хомячка перед трансплантацией (день 0) и на 5, 7 и 9 дни после трансплантации, как описано в Примере 6;7 illustrates titers of lytic anti-hamster antibodies from a rat hamster heart transplant recipient before transplantation (day 0) and 5, 7, and 9 days after transplantation, as described in Example 6;

фиг.8 показывает графически оптические плотности (OD) фракцией G200; гистограмма иллюстрирует титры в каждой фракции литических противохомячковых антител от крысиного реципиента сердца хомячка, как описано в Примере 6;Fig. 8 shows graphically optical densities (OD) by fraction G200; the histogram illustrates the titers in each fraction of lytic anti-hamster antibodies from a rat hamster heart recipient, as described in Example 6;

фиг.9 показывает блоттинг по Саузерну ДНК, экстрагированной из линий клеток Т5, b10 и DB3, как описано в Примере 7;Fig.9 shows Southern blotting of DNA extracted from T5, b10 and DB3 cell lines, as described in Example 7;

фиг.10 показывает значения высвобождения 51Сr, показательные для линии клеток Т5 человека, подверженных лизису кроличьим комплементом, но не человеческим комплементом, в присутствии свиных противочеловеческих антител, как описано в Примере 7;10 shows 51 Cr release values indicative of a human T5 cell line lysing a rabbit complement, but not a human complement, in the presence of porcine anti-human antibodies, as described in Example 7;

фиг.11 показывает значения высвобождения, показательные для неэффективности человеческих антител лизировать линию клеток Т5 человека либо человеческим, либо кроличьим комплементом, как описано в Примере 7;11 shows release values indicative of the ineffectiveness of human antibodies to lyse a human T5 cell line with either human or rabbit complement, as described in Example 7;

фиг.12 показывает значения высвобождения 51Сr, которые демонстрируют, что человеческие антитела могут лизировать гибридому типа "мышь-мышь" (DB3) в присутствии и кроличьего комплемента, и человеческого комплемента, как описано в Примере 7;12 shows 51 Cr release values that demonstrate that human antibodies can lyse a mouse-mouse hybridoma (DB3) in the presence of both rabbit complement and human complement, as described in Example 7;

фиг.13 показывает высвобождение 51Сr, показывающее, что гибридная человеко-мышиная линия клеток В10 лизируется человеческими антителами в присутствии кроличьего комплемента, но не лизируется человеческими антителами в присутствии человеческого комплемента, как описано в Примере 7;13 shows 51 Cr release, showing that the B10 human-mouse hybrid cell line is lysed with human antibodies in the presence of rabbit complement, but not lysed with human antibodies in the presence of human complement, as described in Example 7;

фиг.14 показывает потребление 3Н-аденина (в импульсах в минуту) клетками СНО, которое говорит о том, что эти клетки уничтожаются иммунной крысиной сывороткой в присутствии человеческого комплемента или кроличьего комплемента, как описано в Примере 8;Fig.14 shows the consumption of 3H-adenine (in pulses per minute) by CHO cells, which indicates that these cells are destroyed by immune rat serum in the presence of human complement or rabbit complement, as described in Example 8;

фиг.15 показывает потребление 3Н-аденина (в импульсах в минуту) клетками СНО, трансфецированными человеческим белком мембранного кофактора (МСР), которое говорит о том, что эти клетки уничтожаются иммунной крысиной сывороткой в присутствии кроличьего комплемента, однако не уничтожаются этой иммунной крысиной сывороткой в присутствии человеческого комплемента, как описано в Примере 8;Fig. 15 shows consumption of 3H-adenine (in pulses per minute) by CHO cells transfected with the human membrane cofactor protein (MCP), which indicates that these cells are destroyed by immune rat serum in the presence of rabbit complement, but not destroyed by this immune rat serum in the presence of human complement, as described in Example 8;

фиг.16 показывает "2D-rockets", говорящие о том, что при обстоятельствах, описанных в отношении фиг.15, компонент С3 человеческого комплемента не расщепляется с образованием С3b, как описано в Примере 8;FIG. 16 shows “2D-rockets” suggesting that under the circumstances described with respect to FIG. 15, the human complement component C3 does not cleave to form C3b, as described in Example 8;

фиг.17 показывает значения высвобождения 51Сr, являющиеся показателем мышиных фибробластов 3Т3, лизируемых встречающимися в природе антителами в присутствии человеческого комплемента, и защитного эффекта экспрессии человеческого МСР мышиными клетками;Fig. 17 shows 51 Cr release values indicative of 3T3 murine fibroblasts lysed by naturally occurring antibodies in the presence of human complement and the protective effect of human MCP expression by mouse cells;

фиг.18 показывает слот-блот анализ ДНК трансгенных мышей второй генерации с использованием меченой кДНК МСР (верхней) или меченой кДНК DAF в качестве зонда.Fig. 18 shows a slot blot of DNA analysis of transgenic second generation mice using labeled MCP cDNA (upper) or labeled DAF cDNA as a probe.

ПРИМЕР 1. Отторжение ксенотрансплантата происходит в отсутствие любых антивидовых антител.EXAMPLE 1. Xenograft rejection occurs in the absence of any anti-species antibodies.

Вообще животные не могут выжить без циркулирующих иммуноглобулинов. Они продуцируются лимфоцитами в ответ на антигенные раздражители. В ранний период новорожденности, однако, пассивно переносимый материнский иммуноглобулин действует в качестве временной замены этого самопродуцируемого антитела. Этот пассивно переносимый иммуноглобулин придает защиту молодняку тем временем, как приобретается, ранний иммунный опыт. У млекопитающих этот пассивный перенос материнского иммнолобулина обычно происходит как трансплацентарно, так и через молозиво. У нескольких видов, однако, структура плаценты такова, что никакое материнское антитело не может переноситься этим путем. Свинья представляет собой один такой вид. Все материнское антитело получается из молозива. Таким образом, новорожденные, вскормленные грудью поросята являются в принципе неиммуноглобулиновыми.In general, animals cannot survive without circulating immunoglobulins. They are produced by lymphocytes in response to antigenic stimuli. In the early neonatal period, however, passively tolerated maternal immunoglobulin acts as a temporary replacement for this self-produced antibody. This passively tolerated immunoglobulin confers protection to the young, while an early immune experience is acquired. In mammals, this passive transfer of maternal immunolobulin usually occurs both transplacentally and through colostrum. In several species, however, the structure of the placenta is such that no maternal antibody can be carried this way. A pig is one such species. The entire maternal antibody is derived from colostrum. Thus, newborns breast-fed piglets are in principle non-immunoglobulin.

Большие белые свиньи, отобранные во время рождения, помещаются в деревянные загоны, нагреваемые бутылями с горячей водой, и они не получают доступа к груди. Два поросенка от каждого опороса отбирают для каждого эксперимента. Эти животные весят приблизительно 1 кг после рождения.Large white pigs selected at birth are placed in wooden pens heated by hot water bottles, and they do not gain access to the chest. Two pigs from each farrow are selected for each experiment. These animals weigh approximately 1 kg after birth.

Молодых новозеландских белых кроликов весом приблизительно 300 г используют в качестве доноров. Этих доноров анестезируют гипнолом и диазепамом, грудную клетку вскрывают и полую вену катетеризируют при помощи иглы 19 калибра. Холодовую (+4°С) кардиоплегию (Thomas №2) инфузируют до тех пор, пока сердце прекратит биться, и начинают перфузировать кардиоплегией. Охлаждение также прилагают наружно холодовой кардиоплегией непосредственно из шприца. Затем сердце кроликов извлекают с использованием хирургических методик и сохраняют в растворе для кардиоплегии при температуре +4°С. Эти меры предосторожности необходимы, так как доказано, что сердце кролика очень чувствительно к ишемическому нарушению.Young New Zealand white rabbits weighing approximately 300 g are used as donors. These donors are anesthetized with hypnol and diazepam, the chest is opened and the vena cava is catheterized with a 19 gauge needle. Cold (+ 4 ° C) cardioplegia (Thomas No. 2) is infused until the heart stops beating and perfusion with cardioplegia begins. Cooling is also applied externally by cold cardioplegia directly from the syringe. Then the rabbit heart is removed using surgical techniques and stored in a cardioplegia solution at a temperature of + 4 ° C. These precautions are necessary because it is proven that the rabbit’s heart is very sensitive to ischemic disturbance.

Реципиентных поросят анестезируют первоначально аспирацией Галотана/02. Затем в вену молочной железы вставляют иглу для внутривенных вливаний (23 калибр), анестезию поддерживают внутривенным кетамином. Поросят одновременно гидратируют внутривенным физиологическим раствором. Пробы крови сыворотки и ЭДТК отбирают после трансплантации.Recipient piglets are anesthetized initially by aspiration of Halotan / 02. Then, an intravenous needle (23 gauge) is inserted into the vein of the mammary gland, anesthesia is maintained by intravenous ketamine. Piglets are simultaneously hydrated with intravenous saline. Serum and EDTA blood samples are taken after transplantation.

Сердце кролика трансплантируют в шею поросят в соответствии с методом Heron (Acta Pathol.Microbiol.Scand., 79:366-372 (1971)). Аорту анастомизируют концом к боку (6-0 пролин) к сонной артерии, а легочную артерию анастомизируют к яремной вене. Все другие сердечные сосуды лигируют. Сердца начинают биться в течение нескольких минут после удаления зажимов. Частоту сердечных сокращений регистрируют с помощью диаскопа/ЭКГ-монитора. Шею поросенка не закрывают в течение экспериментов, сердца сохраняют влажными, покрывая липкой пленкой.The rabbit’s heart is transplanted into the neck of the piglets according to the Heron method (Acta Pathol. Microbiol. Scand., 79: 366-372 (1971)). The aorta is anastomized end to side (6-0 proline) to the carotid artery, and the pulmonary artery is anastomized to the jugular vein. All other cardiac vessels are ligated. Hearts begin to beat within a few minutes after removing the clamps. The heart rate is recorded using a diascope / ECG monitor. The neck of the piglet is not closed during the experiments, the hearts are kept moist, covering with a sticky film.

Результаты ЭКГ приведены на фиг.1А-1Е. Кривая, приведенная на фиг.1А, показывает нормальное сердечное сокращение сразу же после трансплантации. Нарушение происходит примерно через двадцать минут (фиг.1В) и в пределах часа (фиг.1D), когда нельзя обнаружить сердечное сокращение, что говорит о гиперостром отторжении трансплантата.The ECG results are shown in figa-1E. The curve shown in FIG. 1A shows normal heartbeat immediately after transplantation. Violation occurs after about twenty minutes (pigv) and within an hour (pigv), when it is not possible to detect heartbeat, which indicates a hyper-acute transplant rejection.

Следовательно, данный пример демонстрирует то, что гиперострое отторжение дискордантного ксенотрансплантата происходит даже в отсутствие антител.Therefore, this example demonstrates that hyper-acute rejection of a discordant xenograft occurs even in the absence of antibodies.

ПРИМЕР 2. Новорожденные поросята, используемые в Примере 1, не имеют никакого антивидового антитела.EXAMPLE 2. Newborn piglets used in Example 1 do not have any anti-species antibodies.

Кроличий противосвиной иммуноглобулин Г (ИгГ) радиоиодируют методом Greenwood et al., Biochemical Journal 89: 114-123 (1963), модифицированным Davies и Howard (не опубликовано).Rabbit anti-pork immunoglobulin G (IgG) is radioiodinated by the method of Greenwood et al., Biochemical Journal 89: 114-123 (1963), modified by Davies and Howard (not published).

Следующие ингредиенты прибавляют в полистирольные пробирки (L P2, 6 см×1 см) в быстрой последовательности: 25-50 мкл белка (при концентрации 1 мг/мл); 3-4 мкл Na125I (100 мккуб.дюйм/мл); 10 мкл хлорамина-Т (*4 мг/мл; 0,5 М); натрий-фосфатный буфер (рН 7,5).The following ingredients are added to polystyrene tubes (L P2, 6 cm × 1 cm) in quick succession: 25-50 μl of protein (at a concentration of 1 mg / ml); 3-4 μl Na 125 I (100 μcub.inch / ml); 10 μl of chloramine-T (* 4 mg / ml; 0.5 M); sodium phosphate buffer (pH 7.5).

* должен быть приготовлен заново перед употреблением.* must be prepared again before use.

Эти компоненты смешивают в течение 30 секунд, постоянно перемешивая. Затем быстро прибавляют следующие компоненты: 50 мкл DL-тирозина (солевой раствор в 0,5 мл натрий-фосфатного буфера, рН 7,5); 300 мкл 2% бычьего сывороточного альбумина (БСА) /забуференного фосфатом физиологического раствора (ЗФР)/ азида.These components are mixed for 30 seconds, constantly mixing. Then, the following components are quickly added: 50 μl of DL-tyrosine (saline in 0.5 ml of sodium phosphate buffer, pH 7.5); 300 μl of 2% bovine serum albumin (BSA) / phosphate buffered saline (PBS) / azide.

Затем меченый белок выделяют из непрореагировавшего иода путем использования маленькой колонки (8 см×1,0 см) Сефадекса G-25, средний градиент которой выполнен в ЗФР/азиде. Смесь для реакции иодинирования количественно переносят в полученную колонку G-25 и элюируют ЗФР/азидом. Шестикапельные фракции собирают в полистироловые пробирки (L P2). Колонку элюируют до тех пор, пока оба пика белка и (125I) иода не станут элюированными, и измеряют радиоактивность во всех фракциях. Радиоактивность, инкорпорированную в белок, можно вычислить следущим образом:The labeled protein is then isolated from unreacted iodine by using a small column (8 cm × 1.0 cm) of Sephadex G-25, the average gradient of which is made in PBS / azide. The mixture for the iodination reaction was quantitatively transferred to the obtained G-25 column and eluted with PBS / azide. Six-drop fractions are collected in polystyrene tubes (L P2). The column is eluted until both peaks of the protein and ( 125 I) iodine become eluted, and the radioactivity in all fractions is measured. The radioactivity incorporated into the protein can be calculated as follows:

величина радиоактивности в белке = первоначальное общее количество - количество в иодидных пиках.the amount of radioactivity in the protein = initial total amount - the amount in iodide peaks.

Радиоактивно меченый ИгГ (упоминается теперь как "изотоп") затем используют для анализа на (свиные) антитела у новорожденных поросят следующим образом:The radioactively labeled IgG (now referred to as the “isotope”) is then used for analysis of (pig) antibodies in newborn piglets as follows:

МатериалыMaterials

ЗФР + 0,01% азид - оксоид;PBS + 0.01% azide - oxoid;

ЗФР/БСА 1% - БСА-Сигма;PBS / BSA 1% - BSA-Sigma;

изотоп - полная молекула кроличьего противосвиного ИгГ с 12-18×103 циклами/мин;isotope is a complete molecule of the rabbit anti-pork IgG with 12-18 × 10 3 cycles / min;

инактивированные теплом сыворотки (56°С в течение 30 минут);heat inactivated serum (56 ° C for 30 minutes);

антикоагулированные кровяные пробы.anticoagulated blood tests.

МетодMethod

1. Получают 1% суспензию кроличьих красных кровяных клеток в ЗФР, и 100 мкл количества суспензии прибавляют в пробирки. Клетки раскручивают до супернатанта,1. Receive a 1% suspension of rabbit red blood cells in PBS, and 100 μl of the amount of suspension is added to the tubes. The cells unwind to the supernatant,

2. Последовательные разбавления инактивированных сывороток получают в ЗФР/БСА от взрослой свиньи (положительный контроль), новорожденного поросенка (испытуемая проба) или кролика (отрицательный контроль). 0,025 мл количества прибавляют к красным клеткам с удвоением. Пробирки инкубируют при температуре 4°С в течение 4 часов.2. Serial dilutions of inactivated sera are obtained in PBS / BSA from an adult pig (positive control), a newborn piglet (test sample) or rabbit (negative control). 0.025 ml of the amount is added to red cells with doubling. The tubes are incubated at 4 ° C for 4 hours.

3. После инкубации пробирки промывают три раза в ЗФР/БСА. Затем в каждую пробирку прибавляют 0,05 мл изотопа и инкубирование продолжают в течение ночи при температуре 4°С.3. After incubation, the tubes are washed three times in PBS / BSA. Then 0.05 ml of the isotope is added to each tube and incubation is continued overnight at 4 ° C.

4. Пробирки промывают повторно три раза и подсчеты количества в течение 1 минуты осуществляют на счетчике гамма-квантов.4. The tubes are washed repeatedly three times and the calculation of the number for 1 minute is carried out on a gamma-ray counter.

5. Результаты отложены как количество циклов в минуту в зависимости от титра.5. Results are postponed as the number of cycles per minute depending on the titer.

Результаты приведены на фиг.2. Кроличью сыворотку используют в качестве отрицательного контрольного значения, а сыворотку взрослой (то есть вскормленной грудью) свиньи используют в качестве положительного контрольного значения. Можно видеть, что уровень содержания свиного антитела в организме вскормленной грудью свиньи 2 сравним с уровнем в отрицательной контрольной пробе.The results are shown in figure 2. Rabbit serum is used as a negative control value, and adult (i.e. breast-fed) pig serum is used as a positive control value. You can see that the level of pig antibody in the body of breast-fed pig 2 is comparable to the level in the negative control sample.

ПРИМЕР 3. Демонстрация релевантности комплемента С3 к разрушению ксенотрансплантатаEXAMPLE 3. Demonstration of the relevance of complement C3 to the destruction of xenograft

Комплемент-дефицитных морских свинок, имеющих происхождение от линии, описанной Burger et al., (Eur.J.Iimnunol., 16: 7-11 (1986)), используют в качестве доноров для трансплантации сердца с использованием, в основном, аналогичной методики, которая описана для кроличьих-к-свиным ксенотрансплантатов в Примере 1. Крыс анестезируют эфирной аспирацией и сердца охлаждают кардиоплегией и отсекают, как описано выше. Доноров-морских свинок анастезируют валиумом и внутримышечным гипнолом. Сердца имплантируют в шею, как описано выше. Для контрольных морских свинок, то есть тех, которые имеют нормальные уровни комплемента, отторжение трансплантата обычно имеет место в пределах нескольких минут, что устраняет необходимость в закрывании шеи. У экспериментальных животных шею закрывают и сердца подвергают мониторингу двумя ежесуточными пальпациями. Нормальные ЭКГ наблюдают в течение нескольких часов после хирургического вмешательства, что показывает на отсутствие гиперострого отторжения.Complementary deficient guinea pigs, derived from the line described by Burger et al., (Eur.J. Iimnunol., 16: 7-11 (1986)), are used as donors for heart transplantation using basically the same technique which is described for rabbit-to-pig xenografts in Example 1. Rats are anesthetized with ether aspiration and the hearts are cooled with cardioplegia and cut off as described above. Guinea pig donors are anesthetized with valium and intramuscular hypnol. Hearts are implanted in the neck as described above. For control guinea pigs, that is, those that have normal complement levels, graft rejection usually occurs within a few minutes, which eliminates the need to close the neck. In experimental animals, the neck is closed and the hearts are monitored by two daily palpations. Normal ECGs are observed for several hours after surgery, which indicates the absence of hyper-acute rejection.

ПРИМЕР 4.EXAMPLE 4

А. Свиные лимфоциты и клетки почки активируют человеческий комплемент альтернативным путем метаболизмаA. Swine lymphocytes and kidney cells activate human complement in an alternative way of metabolism

В соответствии с методикой Grabar и Williams (Biochem. Biophys.Acta, 10: 193 (1953)) агарозные гели I вливают в 8×8 см стеклянные чашки (фиг.3). Требуется 10 мл гелевой смеси, и она состоит из 5 мл 2% агарозы и 5 мл веронального буфера (VB), (VB представляет собой 75 мМ барбитон натрия, 10 мМ ЭДТК, 10 мМ NаN3, рН 8,5). Агарозу и VB смешивают при температуре 60°С непосредственно перед использованием. Гели выливают и охлаждают на уравнительной платформе. После осаждения гель состоит из 1% агарозы и имеет глубину около 1,5 мм.In accordance with the methodology of Grabar and Williams (Biochem. Biophys.Acta, 10: 193 (1953)) agarose gels I pour into 8 × 8 cm glass cups (figure 3). A 10 ml gel mixture is required, and it consists of 5 ml of 2% agarose and 5 ml of Veronal buffer (VB), (VB is 75 mM sodium barbitone, 10 mM EDTA, 10 mM NaN 3 , pH 8.5). Agarose and VB are mixed at a temperature of 60 ° C immediately before use. The gels are poured and cooled on a leveling platform. After sedimentation, the gel consists of 1% agarose and has a depth of about 1.5 mm.

Лунки 3 диаметром 3 мм разрезают на расстоянии около 1 см от конца геля. Каждая лунка может содержать около 8 мкл пробы. Проба не имеет специального препарата, кроме добавленного бромофенолового синего для окрашивания пробы. После аппликации пробы гель осторожно помещают на платформу сосуда для электрофореза. Затем хлопчатобумажные тампоны, пропитанные в VB (буфере для образца), осторожно накладывают вдоль кромки геля, ближайшего к лункам, а другой тампон накладывают на противоположный край агарозы. (Важно гарантировать, чтобы концы тампонов были погружены в резервуары с забуференной смесью). Затем ток 25-30 мА пропускают через гель до тех пор, пока альбумин (визуализируемый с помощью связанного бромфенола) не достигнет положительного (анодного) тампона. Процесс занимает приблизительно от 2,5 часа до 3 часов. Если два или более гелей необходимо обработать одновременно и параллельно, тогда прилагаемый ток следует увеличить по мощности соответствующим образом с тем, чтобы два геля потребляли ток величиной 50 мА, а три геля потребляли ток 75 мА, и так далее.Wells 3 with a diameter of 3 mm are cut at a distance of about 1 cm from the end of the gel. Each well may contain about 8 μl of sample. The sample has no special preparation, except for the addition of bromophenol blue for staining the sample. After application of the sample, the gel is carefully placed on the platform of the electrophoresis vessel. Then, cotton swabs soaked in VB (sample buffer) are carefully applied along the edge of the gel closest to the wells, and another swab is applied to the opposite edge of the agarose. (It is important to ensure that the ends of the swabs are immersed in tanks with a buffered mixture). Then a current of 25-30 mA is passed through the gel until albumin (visualized with the aid of bound bromphenol) reaches a positive (anode) swab. The process takes approximately 2.5 hours to 3 hours. If two or more gels need to be processed simultaneously and in parallel, then the applied current should be increased in power accordingly so that two gels consume a current of 50 mA, and three gels consume a current of 75 mA, and so on.

Когда электрофорез завершен, на что указывает перемещение маркера 9 на основе белка яйца, который визуализируют бромфеноловым синим, гель извлекают из сосуда для проведения электрофореза.When the electrophoresis is complete, as indicated by the movement of the marker 9 based on the egg protein, which is visualized with bromphenol blue, the gel is removed from the electrophoresis vessel.

В. Двухмерный перекрестий иммуноэлектрофорез (2-D Rockets)B. Two-dimensional cross-hair immunoelectrophoresis (2-D Rockets)

Полоски 11 (фиг.4), содержащие электрофорезированные белки из стадии (А), отрезают и укладывают на один конец новой стеклянной чашки 13. Затем 1:1 смесь 15 2% агарозы: УВ, содержащую около 1% антисыворотки к белку, подлежащему визуализации, выливают на чашку и отстаивают. Антисыворотку прибавляют к смеси агарозы и VB, когда последняя охладится до температуры около 50°С.Strips 11 (FIG. 4) containing the electrophoresis proteins from step (A) are cut and stacked on one end of a new glass cup 13. Then a 1: 1 mixture of 15 2% agarose: HC containing about 1% antiserum for the protein to be visualized , poured onto a cup and defend. The antiserum is added to a mixture of agarose and VB when the latter is cooled to a temperature of about 50 ° C.

"Ракетную" чашку затем подвергают электрофорезу так, как описано выше, причем конец геля, содержащий полоски первого размера, соединяют через хлопчатобумажный тампон с отрицательным электродом (катодом) 17, а противоположный конец соединяют с анодом 19. Гели электрофорезируют в течение ночи при подводимом токе, величина которого зависит от размера гелей; 10 мА нужно для каждой 8 см длины геля с тем, чтобы гель длиной 16 см потреблял ток 20 мА, и так далее.The "rocket" cup is then subjected to electrophoresis as described above, with the end of the gel containing strips of the first size connected through a cotton swab to the negative electrode (cathode) 17, and the opposite end connected to the anode 19. The gels are electrophoresed overnight with an applied current , the value of which depends on the size of the gels; 10 mA is needed for each 8 cm of gel length so that the 16 cm gel consumes 20 mA, and so on.

Белки разделяют электрофорезом в первом размере, а подсчитывают и визуализируют электрофорезом во втором размере; ниже описывается методика окрашивания для целей визуализации.Proteins are separated by electrophoresis in the first size, and counted and visualized by electrophoresis in the second size; the following describes the staining technique for visualization purposes.

С. Размягчение и окрашивание гелейC. Softening and staining of gels

Эта методика аналогична как для традиционного иммуноэлектрофореза, так и для ракет. Окрашиваемый гель покрывают 1 слоем неволокнистой бумаги POSTL IP (товарный знак), изготовленной Adiard Evans and Co., которую предварительно смачивают водой. Затем гель покрывают 5 слоями абсорбирующего бумажного полотенца. Конструкцию размягчают в течение 1 часа, после чего всю бумажную массу удаляют, и процесс повторяют.This technique is similar for both traditional immunoelectrophoresis and missiles. The gel to be coated is coated with 1 layer of POSTL IP (trademark) non-fibrous paper manufactured by Adiard Evans and Co., which is pre-wetted with water. The gel is then coated with 5 layers of absorbent paper towel. The structure is softened for 1 hour, after which all the paper pulp is removed, and the process is repeated.

После вторичного размягчения гель сушат в потоке теплого воздуха и затем пропитывают с помощью ЗФР в течение по меньшей мере 1 часа с тем, чтобы удалить неосажденный белок. Гель сушат снова и окрашивают в течение 10 минут в растворе 0,5% (в отношении массы к объему) кумассии бриллиантовой голубой G250, 45% воды, 45% метанола и 10% уксусной кислоты.After secondary softening, the gel is dried in a stream of warm air and then impregnated with PBS for at least 1 hour in order to remove the non-precipitated protein. The gel is dried again and stained for 10 minutes in a solution of 0.5% (in terms of mass to volume) of coomassie brilliant blue G250, 45% water, 45% methanol and 10% acetic acid.

Затем гель освобождают от окраски путем непрерывной промывки в 20% метаноле, 6% уксусной кислоте до тех пор, пока фон не станет чистым. После этого гель сушат в теплом воздухе.Then the gel is freed from staining by continuous washing in 20% methanol, 6% acetic acid until the background is clear. After that, the gel is dried in warm air.

Фиг.5 воспроизводит высушенный гель. Ракета 1 представляет собой отрицательный контрольный образец, содержащий 50 мкл нормальной человеческой сыворотки (HHS) и 25 мкл VBS, включая EGTA. EGTA представляет собой хелатор, который отщепляет кальций; кальций является существенным компонентом для активации комплемента классическим метаболическим путем, и поэтому присутствие EGTA гарантирует то, что комплемент можно активировать только альтернативным путем метаболизма. Левосторонний (больший) пик представляет С3, а правосторонний (меньший) пик представляет C3bi, продукт распада активированного С3. Поэтому в контрольном образце меньшее количество C3bi указывает только на незначительную величину активации комплемента.Figure 5 reproduces the dried gel. Rocket 1 is a negative control sample containing 50 μl of normal human serum (HHS) and 25 μl of VBS, including EGTA. EGTA is a chelator that cleaves calcium; calcium is an essential component for complement activation in the classical metabolic way, and therefore the presence of EGTA ensures that complement can only be activated by an alternative metabolic pathway. The left-side (larger) peak represents C3, and the right-side (smaller) peak represents C3bi, the decay product of activated C3. Therefore, in the control sample, a smaller amount of C3bi indicates only a small amount of complement activation.

В ракете 2 75% свиные эритроциты (отношение объемов) прибавляют в забуференную смесь. Наблюдается незначительное, но, вероятно, несущественное повышение уровня C3bi, говорящее о том, что свиные эритроциты только маргинально активируют человеческий комплемент альтернативным метаболическим путем. Причина такого плохого ответа непонятна.In rocket 2, 75% porcine red blood cells (volume ratio) are added to the buffered mixture. An insignificant, but probably insignificant increase in the level of C3bi is observed, suggesting that porcine red blood cells only marginally activate human complement in an alternative metabolic way. The reason for this poor answer is not clear.

В ракетах 3 и 4 75% свиные лимфоциты (отношение объемов) или 75% клетки свиной почки (отношение объемов) соответственно прибавляют в забуференную смесь. В каждом случае отмечается существенное повышение уровня C3bi, говорящее об активации человеческого комплемента свиными лимфоцитами.In rockets 3 and 4, 75% of pork lymphocytes (volume ratio) or 75% of pig kidney cells (volume ratio) are respectively added to the buffered mixture. In each case, there is a significant increase in the level of C3bi, indicating the activation of human complement by porcine lymphocytes.

ПРИМЕР 5. Свиные лимфоциты не лизируются человеческими антителами в присутствии свиного комплемента, однако лизируются в присутствии кроличьего или человеческого комплемента.EXAMPLE 5. Porcine lymphocytes are not lysed by human antibodies in the presence of porcine complement, but are lysed in the presence of rabbit or human complement.

Метод с высвобождением хрома используют для мониторинга лизиса клеток, опосредованного человеческой сывороткой, в присутствии или свиного комплемента, или комплемента новорожденного кролика, или человеческого комплемента.The chromium release method is used to monitor lysis of cells mediated by human serum in the presence of either porcine complement, or complement of a newborn rabbit, or human complement.

МатериалыMaterials

Среда для выделения лимфоцитов - Flowlabs;Medium for the isolation of lymphocytes - Flowlabs;

RPMI 1640 + 10% инактивированная фетальная телячья сыворотка;RPMI 1640 + 10% inactivated fetal calf serum;

ЗФР (без азида) - Oxoid;SFR (without azide) - Oxoid;

Планшеты с V-образными лунками - Стерилин;Tablets with V-shaped holes - Sterilin;

Лимфоциты комплемента новорожденного кролика - Сыворотки;Newborn Rabbit Complement Lymphocytes - Serums;

Метки - или человеческий или свиной комплемент (разбавления 1 + 7 в RPMI);Labels - either human or pig complement (dilutions 1 + 7 in RPMI);

Инактивированные теплом сыворотки (56°С, 30 минут)Heat Inactivated Serums (56 ° C, 30 minutes)

МетодMethod

1. Дефибринированную цельную кровь свиньи, разбавленную 1:1 в ЗФР, наносят послойно на равный объем среды для выделения лимфоцитов Ficoll Hypaque. Пробирки центрифугируют при 1200 г в течение 80 минут при температуре 20°С.1. Defibrinated whole pig blood, diluted 1: 1 in PBS, is applied in layers to an equal volume of medium to isolate Ficoll Hypaque lymphocytes. The tubes are centrifuged at 1200 g for 80 minutes at a temperature of 20 ° C.

2. Полученные свиные лимфоциты на границе раздела извлекают и промывают один раз в ЗФР. Супернатант ресуспендируют в RPMI 1640, и количество клеток доводят до 2×107 /мл.2. The obtained porcine lymphocytes at the interface are removed and washed once in PBS. The supernatant was resuspended in RPMI 1640, and the number of cells was adjusted to 2 × 10 7 / ml.

3. 200 мккуб. дюйм 51Сr прибавляют к 2×107 осадка клеток и инкубируют при комнатной температуре в течение 1,5 часа.3.200 mccub. an inch of 51 Cr is added to a 2 × 10 7 cell pellet and incubated at room temperature for 1.5 hours.

4. Меченые клетки промывают дважды при 900 г в течение 5 минут и регулируют с получением конечного количества клеток, равного 1×106 /мл, в RPMI.4. Labeled cells are washed twice at 900 g for 5 minutes and adjusted to obtain a final number of cells of 1 × 10 6 / ml in RPMI.

5. 0,05 мл количества инактивированных сывороток, подлежащих тестированию в качестве последовательных разведении с удвоением, вместе с контрольными образцами высевают на чашки. Разбавленный комплемент прибавляют в релевантные лунки в количестве 0,05 мл с последующим прибавлением 0,05 мл меченых клеток. Чашки инкубируют в течение 1 часа при температуре 30°С в печи с СO2.5. 0.05 ml of the amount of inactivated sera to be tested as serial dilutions with doubling, together with control samples, is plated on plates. The diluted complement is added to the relevant wells in an amount of 0.05 ml followed by the addition of 0.05 ml of labeled cells. The cups are incubated for 1 hour at a temperature of 30 ° C in a furnace with CO 2 .

6. После инкубации чашки центрифугируют в течение 15 минут при 900 г, 20°С с тем, чтобы осадить клетки. 100 мкл супернатанта удаляют в меченые пробирки и подсчеты в течение 1 минуты осуществляют на счетчике гамма-квантов.6. After incubation, the plates are centrifuged for 15 minutes at 900 g, 20 ° C so as to pellet the cells. 100 μl of the supernatant is removed into labeled tubes and counts are carried out for 1 minute on a gamma-ray counter.

7. Результаты отложены в % от количества первоначально меченых клеток в зависимости от титра.7. Results are plotted in% of the number of initially labeled cells depending on the titer.

Контрольные пробыControl samples

Контроль с полным высвобождением (FRC) - 50 мкл клеток + 100 мкл воды + 0,1% Твин;Full Release Control (FRC) - 50 μl of cells + 100 μl of water + 0.1% Tween;

Отрицательный контроль - 50 мкл клеток + 100 мкл RPMI;Negative control - 50 μl of cells + 100 μl of RPMI;

Комплементный контроль (СС) - 50 мкл клеток + 50 мкл разбавленного комплемента + 50 мкл RPMI.Complement control (CC) - 50 μl of cells + 50 μl of diluted complement + 50 μl of RPMI.

Результатыresults

Результаты испытания приведены на фиг.6. Можно видеть, что свиные лимфоциты лизируются человеческой сывороткой только в присутствии несвиного (то есть кроличьего или человеческого) комплемента, но не в присутствии свиного комплемента.The test results are shown in Fig.6. It can be seen that porcine lymphocytes are lysed by human serum only in the presence of non-guinea (i.e., rabbit or human) complement, but not in the presence of porcine complement.

Вывод состоит в том, что один или более гомологичных факторов рестрикции комплемента, присутствующих на свиных клетках, успешно регулируют в сторону уменьшения действия свиного комплемента, но не действия человеческого или кроличьего комплемента.The conclusion is that one or more homologous complement restriction factors present on pig cells are successfully regulated to decrease the effect of pork complement, but not the action of human or rabbit complement.

ПРИМЕР 6.EXAMPLE 6

Целью данного примера является показ того, что антитело может вызывать гиперострое отторжение трансплантата. Концепция, на которой основано данное изобретение, возникла в результате обнаружения, что гиперострое отторжение может иметь место в отсутствие антител против трансплантата, однако требует наличия функционального комплемента. Поскольку такое обнаружение является новым, в литературе нет описания экспериментов, которые формально показывали бы, что антитело может вызывать отторжение ксенотрансплантата. Так как в присутствии встречающегося в природе антитела трудно определить, играют ли эти антитела роль или нет, такой эксперимент нелегко осуществить. В данном примере роль антитела продемонстрирована путем обращения конкордантного ксенотрансплантата в дискордантный ксенотрансплантат с помощью введения антитела соответствующей специфичности. Используемыми в данном исследовании реципиентами являются самцы крыс линии PVG (RTIC) (Banting and Kingdom, Bicester, Oxon, UK) в возрасте от 3 до 6 месяцев и весом от 250 до 300 г. Донорами сердца являются сирийские хомячки, также полученные из Banting and Kingdom и весящие от 100 до 150 г. Трансплантацию сердца осуществляют в соответствии с методом Heron (см. ссылку в Примере 1). Сердца хомячков трансплантируют в шею крыс, соединяя аорту с сонной артерией, а легочную артерию - с яремной веной с помощью методики манжеты. Все другие сосуды лигируют. Сердца начинают биться через несколько минут после освобождения от васкулярных зажимов и подвергаются мониторингу наружной пальпацией. Все операции осуществляют на животных, анестезированных аспирацией галотана и кислорода.The purpose of this example is to show that an antibody can cause hyper-acute transplant rejection. The concept on which this invention is based has arisen as a result of the discovery that hyper-acute rejection can occur in the absence of anti-transplant antibodies, but requires functional complement. Since this discovery is new, there is no description in the literature of experiments that formally show that an antibody can cause xenograft rejection. Since it is difficult to determine whether these antibodies play a role or not in the presence of naturally occurring antibodies, such an experiment is not easy to carry out. In this example, the role of the antibody is demonstrated by reversing the concordant xenograft into a discordant xenograft by introducing an antibody of appropriate specificity. The recipients used in this study are male rats of the PVG (RTIC) line (Banting and Kingdom, Bicester, Oxon, UK) aged 3 to 6 months and weighing 250 to 300 g. Syrian hamsters, also obtained from Banting and Kingdom and weighing from 100 to 150 g. Heart transplantation is carried out in accordance with the Heron method (see the link in Example 1). Hamster hearts are transplanted into the neck of the rats, connecting the aorta with the carotid artery, and the pulmonary artery with the jugular vein using the cuff technique. All other vessels are ligated. Hearts begin to beat a few minutes after being released from vascular clamps and are monitored by external palpation. All operations are carried out on animals anesthetized by aspiration of halotane and oxygen.

Уровни противохомячковых литических антител измеряют следующим образом: 50 мкл 1% раствора эритроцитов хомячков добавляют к 50 мкл испытуемой сыворотки, которая последовательно разбавлена. 50 мкл 1 из 7 разбавлении комплемента новорожденного кролика (Sera Lab., Crawley Down, Sussex) прибавляют в раствор и инкубируют в течение 1 часа при температуре 37°С. Прибавляют 750 мкл разбавителя для фиксации комплемента и центрифугируют (Beckman MICROFUGE, 13000 об/мин, 4 минуты), после чего OD 415 измеряют в надсадочной жидкости. (Слово MICROFUGE является товарным знаком). Положительными и отрицательными контрольными образцами являются CFD и дистиллированная вода, прибавляемые к 1% раствору клеток, соответственно. Результаты измерения OD 415 откладывают в зависимости от титрования сыворотки на оси X. Как можно видеть из фиг.7, трансплантация сердца хомячка в крысу приводит к получению крысы, продуцирующей очень высокие титры литических противохомячковых антител. Сыворотку от некоторых этих крыс разделяют на ее компонентные белковые фракции колоночной хроматографией на колонке SEPHADEX G200 (Pharmacia GB Ltd, London) с использованием стандартной методики колоночной хроматографии ("Использование SEPHADEX при разделении, очистке и характеристике биологических материалов", Curling в журнале Exp.Physiol. and Biochem., 3 (1970) 417-484 (G.A. Kerkut Ed.) Academic Press, London and New York, 1970). (Слово SEPHADEX является товарным знаком). Каждую из 7 мл фракций, собранных из колонки, анализируют на литическую противохомячковую активность, как описано выше. Фиг.8 показывает, что, несмотря на то, что эти антитела индуцированы в результате трансплантации сердца, антивидовая активность сохраняется почти исключительно во фракции иммуноглобулина М. После испытания на активность фракции концентрируют с использованием ультрафильтров СХ10 (Pharmacia) до концентрации 0,5 мг/мл и сохраняют при температуре -70°С вплоть до использования.Anti-hamster lytic antibody levels are measured as follows: 50 μl of a 1% hamster erythrocyte solution is added to 50 μl of test serum, which is subsequently diluted. 50 μl of 1 out of 7 dilution of the complement of a newborn rabbit (Sera Lab., Crawley Down, Sussex) is added to the solution and incubated for 1 hour at a temperature of 37 ° C. 750 μl of diluent was added to fix complement and centrifuged (Beckman MICROFUGE, 13000 rpm, 4 minutes), after which OD 415 was measured in the supernatant. (The word MICROFUGE is a trademark). Positive and negative control samples are CFD and distilled water added to a 1% cell solution, respectively. The measurement results of OD 415 are set as a function of serum titration on the X axis. As can be seen from FIG. 7, transplantation of a hamster’s heart into a rat results in a rat producing very high titers of lytic anti-hamster antibodies. Serum from some of these rats was separated into its component protein fractions by column chromatography on a SEPHADEX G200 column (Pharmacia GB Ltd, London) using a standard column chromatography technique ("Using SEPHADEX in the Separation, Purification and Characterization of Biological Materials", Curling in Exp.Physiol . and Biochem., 3 (1970) 417-484 (GA Kerkut Ed.) Academic Press, London and New York, 1970). (The word SEPHADEX is a trademark). Each of the 7 ml fractions collected from the column was assayed for lytic anti-hamster activity as described above. Fig. 8 shows that, despite the fact that these antibodies were induced as a result of heart transplantation, anti-species activity is maintained almost exclusively in the immunoglobulin M fraction. After the activity test, the fractions are concentrated using CX10 ultrafilters (Pharmacia) to a concentration of 0.5 mg ml and stored at a temperature of -70 ° C until use.

С целью исследования их способности отторгать ксенотрансплантат в противоположность лизированию красных клеток, сердца хомячков трансплантируют в шеи интактивных крыс. Вскоре после того, как сердца начали биться, 2 мл чистой сыворотки или 0,5 мг очищенного иммуноглобулина, содержащего литические противохомячковые антитела, вводят внутривенно крысам. Несепарированная сыворотка и 0,5 мг иммуноглобулина М вызывают отторжение трансплантата хомячкового сердца в течение 15 минут. Результаты от введения иммуноглобулина Г не согласуется с некоторыми препаратами, вызывающими отторжение трансплантата, тогда как в других случаях трансплантат продолжает функционировать. Когда альбумин из колонки G200 вводят в качестве контрольного образца, трансплантаты сердца всегда выживают и отторгаются в течение обычного периода времени для данной модели, который составляет 3 суток. Данный эксперимент показывает, что связывание этого антитела с трансплантатом может индуцировать его гиперострое отторжение.In order to study their ability to reject a xenograft as opposed to lysing red cells, hamster hearts are transplanted into the neck of inactive rats. Shortly after the hearts began to beat, 2 ml of pure serum or 0.5 mg of purified immunoglobulin containing lytic anti-hamster antibodies was administered intravenously to rats. Unseparated serum and 0.5 mg of immunoglobulin M cause rejection of a hamster heart transplant for 15 minutes. The results from the introduction of immunoglobulin G are not consistent with some drugs that cause transplant rejection, while in other cases the transplant continues to function. When albumin from the G200 column was introduced as a control sample, heart grafts always survive and reject during the normal time period for this model, which is 3 days. This experiment shows that binding of this antibody to a transplant can induce its hyper-acute rejection.

ПРИМЕР 7.EXAMPLE 7

Данные, приводимые до сих пор в данной заявке, показывают, что отторжение ксенотрансплантата может вовлекать активацию комплемента либо альтернативным метаболическим путем, либо антитело-опосредованной активацией комплемента (классическим путем метаболизма). Кроме того, регуляторы комплемента на поверхности мишени ксенотрансплантата могут защитить его от отторжения гомологичным, но не гетерологичным комплементом. Решающей стадией активации, общей для обоих метаболических путей активации комплемента, является расщепление комплементного компонента С3. Это расщепление осуществляют С3-конвертазой, С4b2а (С3-конвертазой классического метаболического пути) или конвертазой С3bВb (С3-конвертазой альтернативного пути). Эти ферменты расщепляют С3 с образованием С3b, который, в свою очередь, может задействовать альтернативный метаболический путь для образования большего количества С3-конвертаз (петля с обратной связью). В результате система комплемента способна амплифицировать отложение С3b на "чужеродной" мишени. Однако множество С3b не взаимодействует успешно с чужеродной мишенью и остается в жидкой фазе и может поэтому беспорядочно связываться с клетками хозяина. С целью защиты этих клеток от воздействия беспорядочного связывания комплемента, контрольные белки вовлечены в инактивацию компонентов комплемента либо в жидкой фазе, либо в состоянии связывания с собственной тканью. Те гликопротеиды, которые участвуют в управлении С3, генетически все ассоциируются в пределах одного региона человеческой хромосомы 1, называемого локусом RCA (регуляторы активации комплемента). В данном примере заявитель показывает, что мышиные клетки, которые посредством методик синтеза приобрели человеческую хромосому I и экспрессируют белки локуса RCA на их поверхности, ведут себя при анализе in vitro отторжения ксенотрансплантата так, как если бы они были человеческими клетками, а не мышиными клетками.The data cited so far in this application show that xenograft rejection may involve complement activation either by the alternative metabolic pathway or by antibody-mediated complement activation (classical pathway of metabolism). In addition, complement regulators on the surface of a xenograft target can protect it from rejection by a homologous but not heterologous complement. The decisive activation stage common to both metabolic pathways of complement activation is the cleavage of the complement component C3. This cleavage is carried out by C3-convertase, C4b2a (C3-convertase of the classical metabolic pathway) or C3bBb convertase (C3-convertase of the alternative pathway). These enzymes cleave C3 to form C3b, which in turn can use an alternative metabolic pathway to form more C3 convertases (feedback loop). As a result, the complement system is able to amplify C3b deposition on a “foreign” target. However, a plurality of C3b does not successfully interact with a foreign target and remains in the liquid phase and can therefore randomly bind to host cells. In order to protect these cells from the effects of random binding of complement, control proteins are involved in the inactivation of complement components either in the liquid phase or in the state of binding to their own tissue. Those glycoproteins that are involved in the control of C3 are all genetically associated within the same region of the human chromosome 1, called the RCA locus (complement activation regulators). In this example, the applicant shows that murine cells that have acquired the human chromosome I through expression techniques and express RCA locus proteins on their surface behave in an in vitro analysis of xenograft rejection as if they were human cells, not mouse cells.

Линии клетокCell lines

Т5 представляет собой трансформированную вирусом Эпштейна-Барр линию В-клеток миндалины, полученную методикой Bird et al., (Nature, 289: 300-301 (1981)). В10 представляет собой человеческую гибридому, продуцирующую противостолбнячное моноклональное антитело, которую получают в результате синтеза человеческой В-лимфобластоидной линии (BLL) с линией клеток мышиной миеломы X63-AG8.653 (Kierney et al., (J.Immunol., 123: I548-I550 (1979)). Линии клеток Т5 и В10 получают от Магистра наук К. Картера и Доктора Н.К. Хьюджес-Джонсона из Группы MRC MITI в Бабрахаме, Кембридж. DB3 представляет собой линию клеток мышиной гибридомы, которая продуцирует противопрогестероновое моноклональное антитело (Wright et al.. Nature, 295: 415-417 (1982)). Получают следующие олиго-нуклеотидные праймеры, специфичные для человеческой хромосомы I: (5’-CCACAGGTGTAACATTGTGT-3’) (SEQ ID NO: 1) и (5’-GAGATAGTGTGATCTGAGGC-3’) SEQ ID NO: 2; они, соответственно, являются расположенными выше и ниже в последовательности праймерами человеческого гена антитромбина 2 (АТЗ), который, как известно, находится на человеческой хромосоме I (Wu et al., Nucl.Acids Res., 17: 6433 (1989)). Олигонуклеотиды можно синтезировать хорошо известными специалистам методами.T5 is an tonsil B-cell line transformed by the Epstein-Barr virus obtained by the method of Bird et al., (Nature, 289: 300-301 (1981)). B10 is a human hybridoma producing an anti-tetanus monoclonal antibody, which is obtained by synthesizing the human B-lymphoblastoid line (BLL) with the mouse myeloma cell line X63-AG8.653 (Kierney et al., (J. Immmunol., 123: I548- I550 (1979) .T5 and B10 cell lines are obtained from M.C. Carter and Dr. N.K. Hughes-Johnson from MRC MITI Group in Babraham, Cambridge. DB3 is a mouse hybridoma cell line that produces an anti-progesterone monoclonal antibody ( Wright et al .. Nature, 295: 415-417 (1982)). oligonucleotide primers specific for human chromosome I: (5'-CCACAGGTGTAACATTGTGT-3 ') (SEQ ID NO: 1) and (5'-GAGATAGTGTGATCTGAGGC-3') SEQ ID NO: 2; they are, respectively, located higher and lower in the sequence of the primers of the human gene for antithrombin 2 (AT3), which is known to be on human chromosome I (Wu et al., Nucl. Acids Res., 17: 6433 (1989)). Oligonucleotides can be synthesized by methods well known in the art.

Высокомолекулярную геномную ДНК получают с использованием метода Herrmann и Frischauf (Methods Enzymol., 152: 180-183 (1987)). Вкратце, 100×106 клеток от каждой культивированной клеточной линии лизируют с помощью 5 мл TNE (100 мМ-Трис, рН 7,5, 100 мМ Nad, 10 мМ ЭДТК 1% Саркозил) и обрабатывают свежей протеиназой К (100 мкг/мл). Препарат экстрагируют фенолом (насыщенным водой и уравновешенным против 0,1М Трис, рН 8), фенолхлороформом (1:1, объемн.) и затем изоамиловым спиртом:хлороформом (1:24, объемн.). ДНК получают этаноловой преципитацией и диализируют против ТЕ (10 мм Трис, рН 8,0, 1 мМ ЭДТК), доведенного до 100 мМ в NaCl, а также только ТЕ при температуре 4°С. Выделенную ДНК анализируют на 0,5% агарозном геле и концентрацию определяют по оптической плотности при 260 нм. Полимеразно - цепьевую реакцию (PCR) для каждой клеточной линии осуществляют в соответствии с описанием Saiki et al., (Science, 239: 487-491 (1989)). В объеме 100 мкл содержится 500 нг геномной ДНК, 1,2 нг каждого праймера и 2,5 единицы ДНК-полимеразы Taq (тип 3 Thermos acquaticus) (Cambio Ltd., Cambridge, UK) с использованием забуференного раствора, подаваемого с ферментом. Нуклеотиды (dNTPs) (Boehringer Mannheim Diagnostics and Biochemicals Ltd, Lewis/ East Sussex, UK) имеют концентрацию 2 мМ каждый. ДНК амплифицируют в течение 30 циклов с использованием программируемого термического контроллера (Genetic Research Instrumentation Ltd, Dunmow, Essex, UK): денатурация при температуре 93°С в течение 1 минуты: отжиг при температуре 55°С в течение 1 минуты: и вставка при температуре 72°С в течение 2 минут. 10 мкл реакционного продукта анализируют непосредственно на 2% агарозном геле в забуференном растворе Трис, борная кислота, ЭДТК. Размер продукта определяют путем сравнения с HincII-переваренной фаговой X-174-rf ДНК (Pharmacia LKB Biotechnology, Upsala, Sweden).High molecular weight genomic DNA is obtained using the method of Herrmann and Frischauf (Methods Enzymol., 152: 180-183 (1987)). Briefly, 100 × 10 6 cells from each cultured cell line are lysed with 5 ml TNE (100 mM Tris, pH 7.5, 100 mM Nad, 10 mM EDTA 1% Sarkozil) and treated with fresh proteinase K (100 μg / ml ) The drug is extracted with phenol (saturated water and balanced against 0.1 M Tris, pH 8), phenol chloroform (1: 1, vol.) And then isoamyl alcohol: chloroform (1:24, vol.). DNA is obtained by ethanol precipitation and dialyzed against TE (10 mm Tris, pH 8.0, 1 mM EDTA), adjusted to 100 mM in NaCl, as well as only TE at 4 ° C. The isolated DNA was analyzed on a 0.5% agarose gel and the concentration was determined by optical density at 260 nm. The polymerase chain reaction (PCR) for each cell line is carried out as described by Saiki et al., (Science, 239: 487-491 (1989)). A volume of 100 μl contains 500 ng of genomic DNA, 1.2 ng of each primer and 2.5 units of Taq DNA polymerase (type 3 Thermos acquaticus) (Cambio Ltd., Cambridge, UK) using a buffered solution supplied with the enzyme. Nucleotides (dNTP s ) (Boehringer Mannheim Diagnostics and Biochemicals Ltd, Lewis / East Sussex, UK) have a concentration of 2 mM each. DNA was amplified for 30 cycles using a programmable thermal controller (Genetic Research Instrumentation Ltd, Dunmow, Essex, UK): denaturation at 93 ° C for 1 minute: annealing at 55 ° C for 1 minute: and insert at temperature 72 ° C for 2 minutes. 10 μl of the reaction product is analyzed directly on a 2% agarose gel in a buffered solution of Tris, boric acid, EDTA. Product size is determined by comparison with HincII-digested phage X-174-rf DNA (Pharmacia LKB Biotechnology, Upsala, Sweden).

Культивированные клетки Т5, В10 и DB3 обрабатывают противоDAF (стимулятор гемолиза) моноклональным антителом (Kinoshita et al., (J.Exp.Med., 162: 75-92 (1985)) и меченым флуоресцином "вторым" антителом. Клетки (1×106) подвергают взаимодействию с мышиным противоDAF моноклональным антителом IAIO (ИгГ2а 10 мкг/мл в 100 мкл 10% фетальной плодной сыворотке, 0,1% азиде). IAIO (Kinoshita et al., (J. Immunol., 136:.3390-3395 (1986)) получают от Доктора М.Дэвица из Медицинского Центра Университета штата Нью-Йорк; Нью-Йорк, США. "Слепыми" контрольными пробами служат только буферы. После инкубации в течение 2 часов на льду клетки промывают 3 раза, ресуспендируют и инкубируют в 100 мкл буфера, содержащего 1 в 100 FITC-сопряженный козлиный F (ab’)2 противомышиный иммуноглобулин (с очищенными тяжелыми и легкими цепями по сродству и абсорбированными в человеческом иммуноглобулине) (Tago Immunochemicals Inc., Burlingame, California, USA) в течение одного часа на льду. Некоторые клетки инкубируют только со вторым антителом в качестве окрашивающих контрольных образцов. Поскольку DB3 представляет собой линию клеток, секретирующих мышиный ИгГ1, FITC-сопряженный овечий противомышиный ИгГ2А (I в 40, The Binding Site Ltd, Birmingham, UK) или козлиный противомышиный ИГ, предварительно абсорбированный равными объемами клеток DB3, также используют для того, чтобы элиминировать анти-ИгГ1 реактивность, происходящую при окрашивании клеток DB3. Все клетки тщательно промывают и ресуспендируют в 200 мкл забуференного раствора. DAF-положительные клетки обнаруживают с использованием аппарата Beckton Dickinson FACS-STAR для анализа клеточного сортера с возбуждением флуоресценции (FACS). (Выражение FACS-STAR является товарным знаком).Cultured T5, B10 and DB3 cells are treated with anti-DAF (hemolysis promoter) with a monoclonal antibody (Kinoshita et al., (J.Exp.Med., 162: 75-92 (1985)) and fluorescent-labeled “second” antibody. Cells (1 × 10 6 ) are reacted with the mouse anti-DAF monoclonal antibody IAIO (IgG2a 10 μg / ml in 100 μl of 10% fetal fetal serum, 0.1% azide). IAIO (Kinoshita et al., (J. Immunol., 136: .3390 -3395 (1986)) is obtained from Dr. M. Devitz of the University of New York Medical Center; New York, USA. Only buffers serve as “blind” control samples. After incubation for 2 hours, the cells are washed with ice 3 times, resuspended and incubated in 100 μl of buffer containing 1 in 100 FITC conjugated goat F (ab ') 2 anti-mouse immunoglobulin (with purified heavy and light chains by affinity and absorbed in human immunoglobulin) (Tago Immunochemicals Inc. , Burlingame, California, USA) for one hour on ice Some cells are incubated with the second antibody only as staining control samples. Because DB3 is a mouse IgG1 secreting cell line, a FITC-conjugated sheep anti-mouse IgG2A (I in 40, The Binding Site Ltd, Birmingham, UK) or goat anti-mouse IG pre-absorbed by equal volumes of DB3 cells are also used to eliminate anti-IgG1 reactivity that occurs when staining DB3 cells. All cells are thoroughly washed and resuspended in 200 μl of buffered solution. DAF-positive cells are detected using a Beckton Dickinson FACS-STAR apparatus for analysis of a cell sorter with excitation of fluorescence (FACS). (The expression FACS-STAR is a trademark).

Метод полимеразно-цепьевой реакции (PCR) используют для обнаружения присутствия человеческой хромосомы 1 в трех различных линиях - культивированных клеток: Т5 (человеческая), В10 (человеко-мышиная) и DB3 (мышино-мышиная). Фиг.9 показывает, что после амплификации Т5 и В10 имеют размер полосы, равный 495 парам оснований, тогда как DB3 (то есть мышино-мышиный гибрид) вовсе не имеет полосы. Изложено, что продукты PCR с использованием праймеров АТЗ состоят из 2 аллелей размером 572 пары оснований (аллель 1) и 496 пар оснований (аллель 2) (Wu et al., выше). Полосы, обнаруженные в геномных ДНК Т5 и В10, соответствуют аллели 2. Это доказывает, что линия клеток В10 гибрида человеко-мышь содержит человеческую хромосому I.The polymerase chain reaction (PCR) method is used to detect the presence of human chromosome 1 in three different lines - cultured cells: T5 (human), B10 (human-mouse) and DB3 (mouse-mouse). Fig. 9 shows that after amplification, T5 and B10 have a strip size of 495 base pairs, while DB3 (i.e., mouse-mouse hybrid) does not have a strip at all. It was stated that PCR products using ATZ primers consist of 2 alleles of 572 base pairs (allele 1) and 496 base pairs (allele 2) (Wu et al., Above). The bands found in the genomic DNA of T5 and B10 correspond to allele 2. This proves that the B10 cell line of the human-mouse hybrid contains the human chromosome I.

FACS-анализ на присутствие DAF показывает, что большинство человеческих клеток Т5 (85,7%) окрашено положительно противоDAF моноклональным антителом. Аналогичный уровень (83,1%) положительных клеток обнаружен в клетках В10 гибрида мышь - человек. Клетки DB3 гибрида мышь-мышь проявляют идентичные характеры окрашивания для обоих противоDAF обработанных и необработанных препаратов. Однако, эта реакционноспособность противомышиного ИгГ1 пропадает, еслиFACS analysis for the presence of DAF shows that most human T5 cells (85.7%) are stained positively with anti-DAF monoclonal antibody. A similar level (83.1%) of positive cells was found in B10 cells of the mouse-human hybrid. Mouse-mouse hybrid DB3 cells exhibit identical staining patterns for both anti-DAF-treated and untreated drugs. However, this reactivity of the anti-mouse IgG1 disappears if

(1) используют FITC-сопряженный противомышиный ИгГ2а или(1) use a FITC-conjugated anti-mouse IgG2a or

(2) вышеприведенный козлиный противомышиный ИгГ предварительно абсорбирует клетками DB3. Результаты показывают, что линия клеток В10 гибрида человек-мышь экспрессирует человеческий DAF на поверхности клеточной мембраны, как обнаружено специфическими противоDAF моноклональными антителами. Уровень экспрессии аналогичен уровню экспрессии относительно человеческой линии клеток Т5. Мышино-мышиная гибридомная линия клеток не экспрессирует человеческий DAF.(2) the above goat anti-mouse IgG is pre-absorbed by DB3 cells. The results show that the human-mouse hybrid B10 cell line expresses human DAF on the surface of the cell membrane as detected by specific anti-DAF monoclonal antibodies. The expression level is similar to the expression level relative to the human T5 cell line. The mouse-mouse hybridoma cell line does not express human DAF.

Цитотоксические исследования активности клеток-киллеров с радиоактивным хромом осуществляют в отношении этих клеточных линий, как описано в Примере 5 выше. Фиг.10 показывает, что при инкубации свиных противочеловеческих антител с человеческой линией клеток Т5 прибавление кроличьего комплемента вызывает лизис, тогда как лизис не происходит при добавлении человеческого комплемента, так как, конечно, линия клеток Т5 обладает человеческими HCRFS. Это является подтверждением результатов Примера 5. Когда человеческие антитела используют на человеческой линии клеток, лизис не происходит как с человеческим комплементом, так и с кроличьим комплементом, что говорит об отсутствии аутоантител. Методика с радиоактивным хромом не позволяет проводить длительную инкубацию для обнаружения любых значительных уровней активации альтернативным метаболическим путем кроличьего комплемента человеческими клетками (фиг.11). Однако, когда человеческие антитела инкубируют с линией клеток мышино-мышиной гибридомы DB3 (фиг.12), киллинг (лизис) клеток достигается как кроличьим комплементом, так и человеческим комплементом, что демонстрирует возможность существования и функционирования человеческого комплемента в таком испытании. При использовании человеко-мышиного гибрида В10, обладающего человеческой хромосомой I и экспрессирующего по меньшей мере DAF, кроличий комплемент вызывает лизис клеточной линии, тогда как человеческий комплемент не в состоянии вызвать лизис клеточной линии (фиг.13). Объяснение такому феномену заключается в том, что человеческие HCRFS, экспрессируемые благодаря обладанию хромосомой I на мышино-человеческом гибриде, ингибируют активность человеческого комплемента.Cytotoxic studies of the activity of killer cells with radioactive chromium are carried out in relation to these cell lines, as described in Example 5 above. Figure 10 shows that when the pork anti-human antibodies are incubated with the human T5 cell line, the addition of rabbit complement causes lysis, whereas lysis does not occur when the human complement is added, since, of course, the T5 cell line has human HCRF S. This is a confirmation of the results of Example 5. When human antibodies are used on a human cell line, lysis does not occur with both human complement and rabbit complement, indicating the absence of autoantibodies. The technique with radioactive chromium does not allow a long incubation to detect any significant levels of activation by the alternative metabolic pathway of rabbit complement in human cells (Fig. 11). However, when human antibodies are incubated with the DB3 mouse-mouse hybridoma cell line (FIG. 12), cell killing (lysis) is achieved by both rabbit complement and human complement, which demonstrates the possibility of the existence and functioning of human complement in such a trial. When using a B10 human-mouse hybrid having a human chromosome I and expressing at least DAF, the rabbit complement causes cell line lysis, while the human complement is not able to cause cell line lysis (Fig. 13). The explanation for this phenomenon is that human HCRF S expressed through the possession of chromosome I on a mouse-human hybrid inhibit the activity of human complement.

ПРИМЕР 8.EXAMPLE 8

Предыдущий пример показывает, что обладание хромосомой I может предотвратить отторжение клеток ксенотрансплантата. В то время как существуют сильные косвенные улики относительно того, что именно локус CRA защищает мышиную клетку от отторжения ксенотрансплантата, данный пример приводит формальное доказательство. В этом примере продемонстрирован эффект трансфекции нечеловеческих клеточных линий с помощью человеческого МСР и их взаимодействие с человеческим или кроличьим комплементом.The previous example shows that having chromosome I can prevent xenograft cell rejection. While strong indirect evidence exists that it is the CRA locus that protects the mouse cell from xenograft rejection, this example provides formal evidence. This example demonstrates the effect of transfection of non-human cell lines using human MCP and their interaction with human or rabbit complement.

кДНК получают для МСР (человеческого белка мембранного кофактора) в соответствии с подробным описанием в работе Lublin et al., (J.Exp.Med., 168: 181-194 (1988)). Конструирование трансфецированных клеточных линий осуществляют с использованием экспрессирующей плазмиды SFFV.neo в соответствии с методикой, описанной Uhlbrigge et al., (Proc.Natl. Acad.Sci., 85:5649-5653 (1988)). Она содержит длинный концевой повтор 5’ вируса, образующего очаг птичьего лейкоза (вируса Фрейнда) (SFFV.LTR) (Clark и Mak (Nucl.Acids.Res., 10: 3315-3330 (1982)) и (Proc.Natl.Acad.Sci, 80: 5037-5041 (1983))). Клеточные линии получают из Американской Коллекции Типовых Культур, 12301, Parklawn Drive, Rockville, Maryland, USA. Используемыми клеточными линиями являются CHO-KI (ATCC CCL 61) и NIH/3Т3 (ATCC CPL 1658). Экспрессию гена подтверждают с использованием моноклонального антитела к МСР (Andrews et al., Ann.Hum.Genet., 49: 31-39 (1985) и анализа FACS, который уже описан выше. В некоторых случаях клеточные линии отбирают по принципу высокого уровня экспрессии МСР путем клеточного сортинга на FACS с использованием стандартной методологии.cDNA is obtained for MCP (human membrane cofactor protein) in accordance with the detailed description in Lublin et al., (J.Exp.Med., 168: 181-194 (1988)). The construction of transfected cell lines was carried out using the expression plasmid SFFV.neo in accordance with the procedure described by Uhlbrigge et al., (Proc.Natl. Acad.Sci., 85: 5649-5653 (1988)). It contains a long terminal repeat of the 5 'virus that forms the focus of avian leukemia (Freund virus) (SFFV.LTR) (Clark and Mak (Nucl.Acids.Res., 10: 3315-3330 (1982)) and (Proc.Natl.Acad .Sci, 80: 5037-5041 (1983))). Cell lines are obtained from the American Type Culture Collection, 12301, Parklawn Drive, Rockville, Maryland, USA. The cell lines used are CHO-KI (ATCC CCL 61) and NIH / 3T3 (ATCC CPL 1658). Gene expression is confirmed using a monoclonal antibody to MCP (Andrews et al., Ann.Hum.Genet., 49: 31-39 (1985) and FACS analysis, which is already described above. In some cases, cell lines are selected according to the principle of high expression level MCP by cell sorting on FACS using a standard methodology.

Данный пример иллюстрирует эффект трансфекции клеток СНО с помощью МСР. Поскольку эти клеточные линии растут как монослои, киллинг клеток оценивают анализом поглощения терминального аденина, который описан в работе Воnо et al., (Immunology, 32: 221-226 (1977)). Вкратце, данный анализ включает инкубирование клеточных культур в плоскодонных стерильных 96-луночных планшетах с комплементом и антителом. К концу периода экспериментальной инкубации жизнедеятельность клеток оценивают по способности культуры принимать радиоактивный аденин. Жизнеспособные клетки принимают аденин, мертвые клетки не принимают; поэтому жизнеспособные клетки имеют высокие количества, мертвые клетки имеют низкие количества.This example illustrates the effect of transfection of CHO cells using MCP. Since these cell lines grow as monolayers, cell killing is assessed by the analysis of terminal adenine uptake, which is described by Voeno et al., (Immunology 32: 221-226 (1977)). Briefly, this assay involves incubating cell cultures in flat-bottomed sterile 96-well complement and antibody plates. By the end of the period of experimental incubation, cell viability is assessed by the ability of the culture to take radioactive adenine. Viable cells take adenine, dead cells do not; therefore, viable cells have high numbers, dead cells have low numbers.

По аналогии со многими трансформированными клетками, СНО являются нечувствительными к антителам природного происхождения и воздействию альтернативного метаболического пути комплемента. Однако эти клетки чувствительны к тем антителам, которые, как продемонстрировано, вызывают отторжение ксенотрансплантата сердца хомячка, как описано в Примере 6. Поскольку клетки СНО получены от хомячка, эти антитела убивают клетки СНО как человеческим, так и кроличьим комплементом (фиг.14). Когда клетки СНО трансфецированы человеческим МСР, клетки могут быть лизированы только в присутствии кроличьего комплемента. Человеческий комплемент ингибируется благодаря присутствию человеческого МСР на поверхности линии клеток хомячка (фиг.15). Доказательством того, что распад клеток, подлежащих уничтожению, действительно обусловлен распадом С3-конвертазы, служит анализ распада человеческого С3 после инкубации клеток СНО под действием ракетного иммуноэлектрофореза, как описано в Примере 4 выше. Как можно заметить, никакого распада нет выше контрольных уровней комплемента (фиг.16).By analogy with many transformed cells, CHOs are insensitive to naturally occurring antibodies and to the effects of the alternative complement metabolic pathway. However, these cells are sensitive to those antibodies that have been shown to cause hamster heart xenograft rejection, as described in Example 6. Since CHO cells are obtained from the hamster, these antibodies kill CHO cells with both human and rabbit complement (Fig. 14). When CHO cells are transfected with human MCP, cells can only be lysed in the presence of rabbit complement. The human complement is inhibited due to the presence of human MCP on the surface of the hamster cell line (Fig. 15). The proof that the decay of the cells to be destroyed is really due to the decay of C3 convertase is the analysis of the decay of human C3 after incubation of CHO cells under the influence of missile immunoelectrophoresis, as described in Example 4 above. As you can see, there is no decay above the control levels of complement (Fig.16).

Эти данные подтверждают, что полученные методами генной инженерии белки, регулирующие в сторону снижения комплемент на поверхности нечеловеческих клеток, защищают от механизмов гиперострого отторжения ксенотрансплантата те клетки, которые в качестве общего отличительного признака имеют потребность в расщеплении С3-компонента комплемента.These data confirm that the genetically engineered proteins that regulate downward complement on the surface of non-human cells protect those cells from the mechanisms of hyper-acute xenograft rejection that, as a common hallmark, need to cleave the C3 component of complement.

ПРИМЕР 9.EXAMPLE 9

В соответствии с методикой Примера 8 клетки фибробласта мыши ЗТЗ трансфецируют кДНК, кодирующей МСР (МСР-клон К5.23). 51Сr прибавляют к клеткам, как описано в Примере 5. Один объем клеток затем инкубируют с одним объемом человеческого комплемента, инактивированного теплом, и одним объемом человеческого комплемента, предварительно абсорбированного при температуре 4°С с клетками мышиной селезенки с тем, чтобы удалить противомышиное антитело из человеческого комплемента. Смесь и последовательные разбавления комплементом высевают на чашки. Основные условия и отличительные признаки анализа с радиоактивным хромом аналогичны описываемым в Примере 5. Результаты относительно клона К5.23 приведены на фиг.17, который также показывает, в качестве контрольного опыта, эффект кДНК МСР, вводимой в обратной ориентации (в данном случае ее не транскрибируют). Правильно транскрибированная кДНК МСР придает защиту клеткам от киллинга, как видно по относительно низкому уровню высвобождения 51Сr, тогда как нетранскрибированные кДНК не придают защиту, на что указывают относительно высокие уровни высвобождения 51Сr.In accordance with the procedure of Example 8, mouse fibroblast cells ZTZ transfect cDNA encoding MCP (MCP clone K5.23). 51 Cr is added to the cells as described in Example 5. One volume of cells is then incubated with one volume of human complement inactivated by heat and one volume of human complement previously absorbed at 4 ° C with mouse spleen cells in order to remove the anti-mouse antibody from human complement. The mixture and subsequent dilutions of complement are plated on plates. The main conditions and distinguishing features of the analysis with radioactive chromium are similar to those described in Example 5. The results regarding clone K5.23 are shown in Fig. 17, which also shows, as a control experiment, the effect of the MCP cDNA introduced in the reverse orientation (in this case, it is not transcribed). Correctly transcribed MCP cDNA gives protection against killing of cells, as can be seen from the relatively low 51 Cr release level, whereas untranscribed cDNA does not give protection, as indicated by relatively high 51 Cr release levels.

ПРИМЕР 10.EXAMPLE 10

Результаты, аналогичные описанным в Примере 8 выше, могут быть получены с использованием клеток LI/210 (мышиная лейкемическая клеточная линия), трансфецированных кДНК для DAF. кДНК получают для DAF в соответствии с описанием в работе Lublin и Atkinson (Ann.Rev.Immunol., 7: 35-58 (1989)).Results similar to those described in Example 8 above can be obtained using LI / 210 cells (murine leukemic cell line) transfected with cDNA for DAF. cDNA obtained for DAF in accordance with the description in the work of Lublin and Atkinson (Ann. Rev. Immunol., 7: 35-58 (1989)).

ПРИМЕР 11.EXAMPLE 11

кДНК для МСР получают и лигируют в плазмиду SFFV.neo, как в Примере 8 выше.cDNA for MCP is obtained and ligated into the plasmid SFFV.neo, as in Example 8 above.

С использованием этого препарата ДНК трансгенные мыши получают в соответствии с описанием в работе "Манипулирование мышиными эмбрионами. Лабораторное Руководство" В.Ноgаn et al., Cold Spring Harbour Laboratory (1986). От десяти до пятнадцати мышей-самок (CBAxBlO)fI в возрасте 3-4 недель индуцируют к суперовуляту путем внутрибрюшинной инъекции 5 единиц сывороточного гонадотропина от беременных кобыл (поставляется коммерчески как Folligon) с последующей через 48 часов внутрибрюшинной инъекцией 5 единиц хорионического гонадотропина из мочи от беременных женщин (поставляется коммерчески как Chorulon). Самок оставляют для спаривания, в день иньецирования Chorulon, с самцами (CBAxB10)FI, а на следующий день самок с вагинальными пробками умерщвляют цервикальным (шейным) смешением и оплодотворенные яйцеклетки выделяют из их маточных труб.Using this preparation, DNA transgenic mice are obtained as described in the "Manipulation of Mouse Embryos. Laboratory Manual" by B. Nogan et al., Cold Spring Harbor Laboratory (1986). From ten to fifteen female mice (CBAxBlO) fI aged 3-4 weeks are induced to superovulate by intraperitoneal injection of 5 units of serum gonadotropin from pregnant mares (commercially available as Folligon) followed by an intraperitoneal injection of 5 units of urinary chorionic gonadotropin from urine from pregnant women (supplied commercially as Chorulon). Females are left for mating, on the day of Chorulon injection, with males (CBAxB10) FI, and the next day, females with vaginal plugs are sacrificed by cervical (cervical) mixing and fertilized eggs are isolated from their fallopian tubes.

От трех до четырех сотен яйцеклеток, выделенных таким образом, содержат два пронуклеуса, четко видимых с использованием дифференциальной интерференционной контрастной оптики Nomarski при 400-кратном увеличении. Один из двух пронуклеусов инъецируют приблизительно с 2000 копий ДНК-препарата, содержащего трансген кДНК МСР, при концентрациях от 0,5 до 2 нг/мкл.Three to four hundred eggs, isolated in this way, contain two pronuclei, clearly visible using Nomarski differential interference contrast optics at 400x magnification. One of the two pronuclei is injected with approximately 2000 copies of the DNA preparation containing the MCP cDNA transgene at concentrations from 0.5 to 2 ng / μl.

Яйцеклетки, выжившие при микроинъекции, реимплантируют в маточные трубы самок (CBAxB10)FI, которые были спарены предыдущей ночью с вазоэктомизированными самцами и поэтому являлись псевдобеременными (то есть они овулированы, а их гормональное состояние является состоянием беременности, однако их собственные ооциты не оплодотворены). Приблизительно 30 микроинъецированных яйцеклеток переносят в маточные трубы каждого псевдобеременкого животного, под анестезией, либо в день микроинъецирования, либо на следующий день, когда яйцеклетки находятся на второй клеточной стадии. Происходит нормальная беременность, и от десяти матерей рождаются семнадцать мышей. Скрининг потомства осуществляют слот-блоттингом и/или Саузернблоттингом (см. Пример 8), а также полимеразно-цепьевой реакцией, анализом ДНК из клеток кожи хвоста, используя 32Р-меченые зонды и праймеры, которые распознают трансген. Одно животное из потомства, самец, является трансгенным для последовательности ДНК МСР.The eggs that survived the microinjection are reimplanted into the fallopian tubes of the (CBAxB10) FI females, which were mated the previous night with vasectomized males and therefore were pseudopregnant (that is, they are ovulated and their hormonal state is a state of pregnancy, however, their own oocytes are not fertilized). About 30 microinjected eggs are transferred into the fallopian tubes of each pseudo-pregnant animal, under anesthesia, either on the day of microinjection or the next day, when the eggs are in the second cell stage. A normal pregnancy occurs and seventeen mice are born from ten mothers. Progeny is screened by slot blotting and / or southern blotting (see Example 8), as well as by polymerase chain reaction, DNA analysis from tail skin cells using 32 P-labeled probes and primers that recognize the transgene. One offspring animal, a male, is transgenic for the MCP DNA sequence.

ПРИМЕР 12.EXAMPLE 12

Повторяют методику Примера 11 за исключением того, что кДНК для DAF, как описано в Примере 10, используют вместо кДНК для МСР. Двадцать три мыши рождаются от десяти матерей. Три из них (две самки, один самец), трансгенных для DAF, получают с использованием блоттинг-метода по Саузерну.The procedure of Example 11 is repeated except that cDNA for DAF, as described in Example 10, is used instead of cDNA for MCP. Twenty-three mice are born from ten mothers. Three of them (two females, one male) transgenic for DAF are obtained using the Southern blotting method.

ПРИМЕР 13.EXAMPLE 13

Самцу мыши, полученному в Примере 11, который содержит человеческий трансген кДНК МСР, позволяют вырасти до зрелости и спаривают с самкой (CBAxB10)FI. Получают потомство из одиннадцати животных. ДНК клеток хвоста от каждого члена потомства подвергают скринингу слот-блот-анализом, используя в качестве зонда меченую человеческую кДНК МСР, для определения того, наследован ли трансген или нет. Результаты анализа приведены в верхней части фиг.18. Можно видеть, что потомки 0, 1, 5, 7, 8 и 10 наследовали. (Предпринимают четыре контрольных анализа: с человеческой дНК (Н), мышиной ДНК (М), мышиной ДНК, смешанной с 10 пг человеческой МСР-меченой кДНК, а также мышиной ДНК, смешанной с 100 пг человеческой МСР-меченой кДНК).The male mouse obtained in Example 11, which contains the human MCP cDNA transgene, is allowed to grow to maturity and mated with the female (CBAxB10) FI. Offspring of eleven animals are obtained. The DNA of tail cells from each member of the offspring is screened by slot blot analysis using labeled human MCP cDNA as a probe to determine whether the transgene is inherited or not. The analysis results are shown in the upper part of Fig. 18. You can see that the descendants 0, 1, 5, 7, 8, and 10 inherited. (Four control analyzes are undertaken: with human DNA (H), mouse DNA (M), mouse DNA mixed with 10 pg of human MCP-labeled cDNA, and mouse DNA mixed with 100 pg of human MCP-labeled cDNA).

ПРИМЕР 14.EXAMPLE 14

Самцу мыши, полученному в Примере 12, который содержит человеческий трансген кДНК DAF, позволяют вырасти до зрелости и спаривают с самкой (CBAxB10)FI. В отношении каждого полученного потомка ДНК клеток хвоста подвергают скринингу слот-блоттингом, используя меченую кДНК человеческого DAF в качестве зонда, для определения того, наследован ли трансген или нет. Результаты анализа приведены в нижней части фиг.18. Можно видеть, что потомство 13.3 (самка) наследовало. (Осуществляют четыре контрольных пробы: человеческая ДНК (Н), мышиная ДНК (М), мышиная ДНК, смешанная с 10 пг человеческой меченой кДНК DAF, а также мышиная ДНК, смешанная со 100 пг меченой кДНК человеческого DAF (стимулятора гемолиза)).The male mouse obtained in Example 12, which contains the human DAF cDNA transgene, is allowed to grow to maturity and mated with a female (CBAxB10) FI. For each descendant obtained, tail DNA was screened by slot blotting using labeled human DAF cDNA as a probe to determine if the transgene is inherited or not. The analysis results are shown in the lower part of Fig. 18. It can be seen that offspring 13.3 (female) inherited. (Four control samples are performed: human DNA (H), murine DNA (M), murine DNA mixed with 10 pg of human labeled DAF cDNA, and murine DNA mixed with 100 pg of labeled human DAF cDNA (hemolysis stimulator)).

Список последовательностейSequence List

SEQ ID NO: 1SEQ ID NO: 1

Тип последовательности: НуклеотиднаяSequence Type: Nucleotide

Длина последовательности: 20Sequence Length: 20

Свойства: Расположенный выше праймер человеческого гена антитромбина 2 (АТЗ)Properties: The upstream primer of the human antithrombin 2 gene (AT3)

Последовательность: CCACAGGTGT AACATTGTGT 20Sequence: CCACAGGTGT AACATTGTGT 20

SEQ ID NO: 2SEQ ID NO: 2

Тип последовательности: НуклеотиднаяSequence Type: Nucleotide

Длина последовательности: 20Sequence Length: 20

Свойства: Расположенный ниже праймер человеческого гена антитромбина 2 (АТЗ)Properties: Below the primer of the human antithrombin 2 gene (ATZ)

Последовательность: GAGATAGTGT GATCTGAGGC 20Sequence: GAGATAGTGT GATCTGAGGC 20

Claims (2)

1. Способ получения трансгенного животного, причем указанный способ предусматривает введение ДНК в генетический материал животного, отличающийся тем, что ДНК кодирует гомологичный фактор рестрикции комплемента дискордантного вида и последовательность, обеспечивающую экспрессию кодирующей ДНК, по меньшей мере, в некоторых клетках трансгенного животного, причем указанные клетки можно изъять из трансгенного животного и трансплантировать животному указанного дискордантного вида без гиперострого отторжения благодаря присутствию гомологичного фактора рестрикции комплемента, предотвращающего полную активацию комплемента.1. A method for producing a transgenic animal, said method comprising introducing DNA into the animal’s genetic material, characterized in that the DNA encodes a homologous restriction factor of complement of a discordant species and a sequence that provides expression of the coding DNA in at least some cells of the transgenic animal, cells can be removed from the transgenic animal and transplanted to the animal of the indicated discordant species without hyper-acute rejection due to the presence of homol limiting complement restriction factor, preventing complete complement activation. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что в указанном способе для введения указанной ДНК в генетический материал животного применяется микроинъекция или сперма.2. The method according to claim 1, characterized in that in the specified method, microinjection or semen is used to introduce the DNA into the animal’s genetic material.
RU2000122833/13A 1989-10-12 1990-10-12 Method for obtaining transgenic animal RU2252533C2 (en)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
GB898922987A GB8922987D0 (en) 1989-10-12 1989-10-12 Modified biological material
GB8922987.6 1989-10-12
GB9017198.4 1990-08-06

Related Parent Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU5052198 Division 1992-04-10

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2000122833A RU2000122833A (en) 2002-12-27
RU2252533C2 true RU2252533C2 (en) 2005-05-27

Family

ID=10664457

Family Applications (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2000122833/13A RU2252533C2 (en) 1989-10-12 1990-10-12 Method for obtaining transgenic animal
SU5052198 RU2195956C2 (en) 1989-10-12 1990-10-12 Method for transplantation of animal cell, tissue or organ for a recipient and preparation for its implementation

Family Applications After (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU5052198 RU2195956C2 (en) 1989-10-12 1990-10-12 Method for transplantation of animal cell, tissue or organ for a recipient and preparation for its implementation

Country Status (6)

Country Link
BR (1) BR1100034A (en)
GB (1) GB8922987D0 (en)
PL (1) PL287301A1 (en)
RU (2) RU2252533C2 (en)
SG (1) SG48827A1 (en)
ZA (1) ZA908191B (en)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101690590B1 (en) * 2008-05-06 2016-12-28 제넨테크, 인크. AFFINITY MATURED CRIg VARIANTS

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
HAMMER R.E. et al., "Production of transgenic rabbits, sheep and pigs by microinjection". Nature. 1985 Jun. 20-26; 315(6021):680-3. *

Also Published As

Publication number Publication date
PL287301A1 (en) 1991-09-09
BR1100034A (en) 2002-04-30
SG48827A1 (en) 1998-05-18
GB8922987D0 (en) 1989-11-29
RU2195956C2 (en) 2003-01-10
ZA908191B (en) 1992-06-24

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6495735B1 (en) Transgenic non-human mammals expressing DNA sequences encoding homologous complement restriction factors of a discordant mammalian species
McCurry et al. Human complement regulatory proteins protect swine-to-primate cardiac xenografts from humoral injury
CA2181433C (en) Materials and methods for management of hyperacute rejection in human xenotransplantation
EP0700297B1 (en) Surrogate tolerogenesis for the development of tolerance to xenografts
US20050287581A1 (en) Gene sequence of alpha(1,3)galactosyltransferase
WO2013063076A1 (en) Compositions for and methods of modulating complications, risks and issues with xenotransplantation
US6482404B1 (en) Transplantation of tissue comprising a DNA sequence encoding a homologous complement restriction factor
RU2252533C2 (en) Method for obtaining transgenic animal
EP1004238B1 (en) Transgenic pigs
White et al. The control of hyperacute rejection by genetic engineering of the donor species
US5620881A (en) Gene encoding mutant L3T4 protein which facilitates HIV infection and transgenic mouse expressing such protein
AU671158B2 (en) Delivery of proteins by intermembrane transfer for preaccommodation of xenogeneic organ transplants and other purposes
Voskoboynik et al. Stem cells, chimerism and tolerance: Lessons from mammals and ascidians
WO1994006903A9 (en) Delivery of proteins by intermembrane transfer for preaccommodation of xenogeneic organ transplants and other purposes
AU711144B2 (en) Materials and methods for management of hyperacute rejection in human xenotransplantation
WO1993004168A1 (en) Transgenic non-human animal model for developing and testing therapies to treat sepsis
JP2001309783A (en) Mcp-modified gene for gene transfer

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20051013