Georges Kohler e la produzione di anticorpi monoclonali

GEORGES KOHLER, L’IMMUNOLOGO CHE HA MESSO A PUNTO LA TECNICA PER LA PRODUZIONE DEGLI ANTICORPI MONOCLONALI

Georges J. F. Kohler (17aprile 1946 – 1marzo 1995)

Georges Jean Franz Kohler nacque a Monaco di Baviera il 17 Aprile del 1946. Iniziò a studiare biologia all’Università di Friburgo e nel 1971 si recò all’Istituto di Immunologia di Basilea, dove conseguì il dottorato di ricerca sotto la supervisione dell’immunologo tedesco Fritz Melchers. Presso questo Istituto, incominciò a sviluppare un certo interesse per come gli anticorpi venivano prodotti durante la risposta immunitaria, rimanendo affascinato dalla loro diversità e dal modo in cui questo processo veniva controllato. Qui, apprese anche le tecniche sperimentali per studiare le normali cellule che producevano gli anticorpi capaci di interagire in modo diverso con l’antigene specifico a seguito di continue immunizzazioni, tra cui quelle di precedenti studi dell’immunologo danese Niels Jerne, in quel tempo direttore dell’Istituto.


L’ESPERIENZA A BASILEA

Georges J. F. Kohler.

L’esperienza accumulata a Basilea si rivelò preziosa quando, nel 1974, si trasferì in Inghilterra per una borsa di studio post-dottorato di due anni, per lavorare con il biochimico argentino Cesar Milstein al “Medical Research Council Laboratory of Molecular Biology” di Cambridge, per sviluppare una tecnica di laboratorio che poteva essere di aiuto per comprendere il meccanismo che stava alla base della diversità anticorpale. Dopo alcune false partenze, nel giro di un anno, la loro stretta collaborazione, mise a punto un lavoro sulla produzione degli anticorpi con la tecnica dell’ibridoma che nel 1975 venne presentato per la pubblicazione sulla Rivista Scientifica “Nature”.

Prima di questa svolta, gli anticorpi per la ricerca e per la medicina erano preparati iniettando negli animali una molecola “non self ” cioè estranea purificata da un’altra specie per poi aspettare diverse settimane per consentire all’animale di rispondere a questa sfida immunologica.


la tecnica dell’ibridoma

Tecnologia dell’ibridoma. Spiegazione sul testo.

Se il processo di immunizzazione aveva successo, il sangue dell’animale veniva rimosso e l’antisiero separato. Spesso, però, tale processo si rivelava molto complesso e nello stesso tempo anche inaffidabile poiché richiedeva l’uso di animali da laboratorio e per una migliore produzione industriale di antisieri ad uso clinico si ricorreva, spesso, anche ad animali da cortile più grandi o a volontari umani.

A metà degli anni ‘60, il biochimico inglese R. Porter dimostrò che plasmacellule maligne, chiamate mielomi, potevano replicarsi e produrre immunoglobuline indefinitamente in coltura. E allora cosa fece Kohler?  Ipotizzò che si poteva creare una cellula ibrida fondendo le cellule della milza ai mielomi. In breve, con l’incoraggiamento di Milstein, prelevò le cellule da un topo immunizzato e le fuse con delle cellule derivate da tumori di topo, in precedenza sviluppate a Cambridge. Egli creò, in questo modo, i primi ibridomi cioè cellule ibride che combinavano le proprietà delle cellule progenitrici. Queste cellule, oltre a riprodursi in maniera indefinita, caratteristica delle cellule tumorali, avevano anche la capacità di produrre anticorpi specifici, come fanno i linfociti.


caratteristiche dell’ibridoma

Produzione di anticorpi monoclonali. Schema.

In definitiva, ogni ibridoma aveva, pertanto, la capacità proliferativa della cellula del mieloma ed era in grado di produrre un clone anticorpale proveniente dalla cellula della milza. Venne così scoperto un metodo per la creazione di linee cellulari immortalizzate con una capacità illimitata di produrre un anticorpo monoclonale.

Gli anticorpi monoclonali, così prodotti, riconoscono quelle cellule che presentano sulla loro superficie un particolare antigene e sono utilizzati, anche, come vettori di elementi radioattivi o come sostanze con determinate proprietà farmacologiche, diventando uno strumento di fondamentale importanza clinica per il trattamento di numerose patologie, dai tumori alle malattie infettive.


gli anticorpi monoclonali

César Milstein (Bahía Blanca, 8ottobre 1927 – Cambridge, 24marzo 2002) a sinistra e Georges Köhler a destra nella fotografia.

Per la prima volta fu così possibile fabbricare un anticorpo puro in quantità illimitate e questa scoperta rese famoso Kohler già prima di aver compiuto 29 anni.

Tuttavia, nonostante ciò, il pieno significato pratico e commerciale di questa scoperta non venne compreso all’epoca né da i suoi inventori, il cui scopo nello svolgimento del lavoro era puramente teorico, né dalla rivista, che aveva accettato di pubblicare il report solo a condizione che l’articolo fosse condensato in un formato di lettera abbreviata.

Anche le stesse autorità governative di allora non apprezzarono le potenzialità della scoperta e neppure richieste di brevetti.


il ritorno a Basilea

Dopo un secondo anno trascorso a Cambridge, dove realizzò una serie di anticorpi monoclonali per dimostrare l’utilità del suo metodo, Köhler nel 1976 ritornò all’Istituto di Basilea e riprese il suo interesse originario per la normale sintesi di anticorpi. Utilizzò la tecnica della fusione cellulare come strumento per comprendere i meccanismi molecolari coinvolti e la differenziazione delle cellule produttrici di anticorpi, lasciando ad altri lo sfruttamento commerciale della produzione di anticorpi monoclonali.

Nel 1980 iniziò a lavorare sullo sviluppo di topi transgenici come strumento per comprendere il meccanismo che stava alla base dell’autotolleranza e nello stesso anno la sua tecnica per la produzione degli anticorpi monoclonali incominciò ad assumere una grande rilevanza importante per lo sfruttamento degli anticorpi nella diagnostica, nella terapia e in molte altre applicazioni.


Premi e Riconoscimenti

Nel 1984, insieme a Milstein ed a Niels Jerne (23dicembre 1911 – 7ottobre 1994), Kohler fu insignito del Premio Nobel per la Medicina per il lavoro sul sistema immunitario e la produzione degli anticorpi monoclonali. Nei due anni successivi fu anche nominato direttore dell’Istituto Max Planck di Immunobiologia dove vi lavorò sino alla sua morte che avvenne il 1 marzo del 1995 a Friburgo in Brisgovia, in conseguenza di una malattia cardiaca.

Premi e riconoscimenti oltre al Nobel:
– 1984: Albert Lasker Basic Medical Research Award per i suoi concetti fantasiosi e gli esperimenti scrupolosi che hanno prodotto il primo ibridoma e resa possibile la tecnologia degli anticorpi monoclonali.


Bibliografia:

articolo del prof. Sergio Barocci


 

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