Εργαστηριακός Έλεγχος Διερεύνησης επιπέδων κυτοκινών

Ορόσημο της νέας εποχής στην επιστήμη της Ιατρικής, αποτελεί η Ιατρική Ακριβείας (Precision Medicine) γνωστή και ως «εξατομικευμένη ιατρική», η οποία αποτελεί μία καινοτόμο προσέγγιση τόσο για την πρόληψη παθήσεων, νοσημάτων και ασθενειών, όσο και για την επιλογή της κατάλληλης θεραπευτικής αγωγής.

Σήμερα ο επιστήμονας ιατρός δύναται μέσω του ειδικού εργαστηριακού ελέγχου “Διερεύνησης επιπέδων κυτοκινών”, να αναζητήσει με ακρίβεια τα αίτια μίας χρόνιας αυτοάνοσης πάθησης και να επιλέξει με ασφάλεια και όχι τυχαία, την κατάλληλη και ενδεδειγμένη θεραπεία.

Είναι συχνή η παρατήρηση μη επιθυμητού αποτελέσματος ύστερα από τη χρήση ειδικής θεραπείας με το «Χ» μονοκλωνικό αντίσωμα, ενώ το θεραπευτικό αποτέλεσμα είναι επιτυχές κατά τη χρήση του «Υ» μονοκλωνικού αντισώματος, παρά το γεγονός ότι και τα δύο φαρμακευτικά σκευάσματα είναι εγκεκριμένα προς χρήση για την ίδια ακριβώς πάθηση (πχ Ψωρίαση, Ρευματοειδή αρθρίτιδα κ.α.).  

Ο μηχανισμός δράσης των μονοκλωνικών αντισωμάτων (mAbs), πραγματοποιείται μέσω ανοσοτροποποίησης που επιτυγχάνεται με τον αποκλεισμό μιας φυσιολογικής αλληλεπίδρασης μεταξύ των συνδέτη-υποδοχέα, είτε μέσω της εξουδετέρωσης των κυττάρων-στόχων που συντελείται με τη στρατολόγηση ανοσοκυττάρων (π.χ. φαγοκύτταρα, φυσικούς φονείς, συμπλήρωμα).

Με τον ειδικό εργαστηριακό έλεγχο “Διερεύνησης επιπέδων κυτοκινών”, δίνεται στον θεράποντα ιατρό η δυνατότητα να γνωρίζει μέσω του ειδικού ελέγχου των κυτοκινών, αν το μονοκλωνικό αντίσωμα που θα επιλέξει θα ταιριάζει-ανταποκρίνεται κατάλληλα στον υποδοχέα της αντίστοιχης κυτοκίνης το οποίο είναι προγραμματισμένο να συνδεθεί ή να διακόψει τη σηματοδότηση μεταξύ τους. Επομένως, η χρήση του ειδικού εργαστηριακού ελέγχου “Διερεύνησης επιπέδων κυτοκινών” πριν από τη θεραπεία, μπορεί να αλλάξει τα δεδομένα προς όφελος της διάγνωσης και της θεραπευτικής προσέγγισης των ασθενών.

Κυτοκίνες

Ο όρος κυτοκίνη (cytokine) προέρχεται από το συνδυασμό δύο ελληνικών λέξεων , “cyto” που σημαίνει κύτταρο και “kine” που σημαίνει κίνηση.

Η σύγχρονη ορολογία που χρησιμοποιείται για να περιγράψει τις κυτοκίνες είναι «ανοσοτροποποιητικοί παράγοντες», μια ειδική κατηγορία μορίων σηματοδότησης που δρουν ως ενδοκυτταρικοί αγγελιοφόροι προάγοντας τον πολλαπλασιασμό, τη διαφοροποίηση, την ανάπτυξη ή την απόπτωση των κυττάρων-στόχων τους.

Αποτελούν μια μεγάλη ομάδα πρωτεϊνών με μικρό ΜΒ (6 – 70 kDa), που λειτουργώντας ως μεσολαβητές/διαμορφωτές ρυθμίζουν τις ανοσολογικές αποκρίσεις, έχοντας επίδραση τόσο στην ανάπτυξη της φλεγμονής όσο και στην διαδικασία της αιμοποίησης.

Παράγονται και εκκρίνονται από ένα ευρύ φάσμα κυττάρων του ανοσιακού συστήματος, όπως είναι τα μακροφάγα, τα Β και Τ λεμφοκύτταρα, τα μαστοκύτταρα, τα ενδοθηλιακά κύτταρα και τα επιθηλιακά κύτταρα.

Οι ονομασίες των κυτοκινών ορίζονται με βάση τη λειτουργία τους, το κύτταρο έκκρισης ή τον στόχο δράσης τους και διακρίνονται κυρίως στις ιντερλευκίνες (IL’s), στις λεμφοκίνες, στις ιντερφερόνες (IFN’s), στις μονοκίνες, στους παράγοντες νέκρωσης όγκων (TNF’s), τους παράγοντες διέγερσης αποικιών κοκκιοκυττάρων (G-CSF), κ.α.

Η λειτουργία τους μπορεί να είναι αυτοκρινής (στο ίδιο κύτταρο), παρακρινής (στα γειτονικά κύτταρα)  ή ενδοκρινής (σε απομακρυσμένα κύτταρα).

Μπορούν να ενισχύσουν ή να αναστείλουν τη δράση άλλων κυτοκινών με πολύπλοκους μηχανισμούς, όπως με την πλειοτροπική δράση (επίδραση σε περισσότερα του ενός κύτταρα), τον πλεονασμό (περισσότερες της μίας κυτοκίνης μπορούν να έχουν το ίδιο αποτέλεσμα), τη συνεργιστική – ανταγωνιστική δράση μεταξύ τους και την επίδραση καταρράκτη (μπορούν να προκαλέσουν την παραγωγή άλλων κυτοκινών).

Οι κυτοκίνες είναι υπεύθυνες για τη δυναμική ρύθμιση της ωρίμανσης, της ανάπτυξης και της ανταπόκρισης των κυττάρων του ανοσοποιητικού συστήματος και αποτελούν σημαντικούς και καθοριστικούς παράγοντες της υγείας.

Ο ακριβής ποσοτικός προσδιορισμός των κυτοκινών προσφέρει πολύτιμες πληροφορίες στο κλινικό πλαίσιο για την παρακολούθηση της ανοσολογικής κατάστασης των ασθενών και για την προσαρμογή εξατομικευμένης θεραπείας σε ασθενείς που νοσούν από χρόνιες παθήσεις, όπως άσθμα, ρευματοειδή αρθρίτιδα, ψωριασική αρθρίτιδα, ψωρίαση, ελκώδη κολίτιδα, Σ.Ε.Ε., ατοπική δερματίτιδα, αθηροσκλήρωση κ.α.

Η “ανάλυση”, παρακολουθώντας στενά όλες τις πρόσφατες εξελίξεις και στον τομέα της Ανοσολογίας, διενεργεί τον εργαστηριακό έλεγχο διερεύνησης επιπέδων κυτοκινών με κυτταρομετρία ροής και την χρήση του CYTEK Northern Lights 3 Laser συμβάλλοντας ουσιαστικά στην καλύτερη δυνατή διαγνωστική προσέγγιση του προβλήματος.

Βιβλιογραφία

1) Precision Medicine: From Science to Value

Geoffrey S. Ginsburg and Kathryn A. Phillips, doi.org/10.1377/hlthaff.2017.1624

2) Antibodies and Selection of Monoclonal Antibodies

Katja Hanack, Katrin Messerschmidt & Martin Listek,

DOI: 10.1007/978-3-319-32805-8_2

3) Pharmacokinetics of Monoclonal Antibodies

CPT Pharmacometrics Syst. Pharmacol. (2017)6, 576–588; doi:10.1002/psp4.12224

4) Cytokines: From Clinical Significance to Quantification

Chao Liu, Dewei Chu, Kourosh Kalantar-Zadeh, Jacob George, Howard A. Young, *

and Guozhen Liu* , DOI: 10.1002/advs.202004433

5) Therapeutic monoclonal antibody concentration monitoring free or total

Bing Kuang, Lindsay King & Huifen Faye Wang, Doi.org/10.4155/bio.10.64

6) Detection and Quantification of Cytokines and Other Biomarkers

Evan L. Chiswick, Elizabeth Duffy, Brian Japp, and Daniel Remick Published in final edited form as: Methods Mol Biol. 2012; 844: 15–30. doi:10.1007/978-1-61779-527-5_2

7) Cytokine Bioassays: Methods and Protocols, Methods in Molecular Biology, vol. 1172, DOI 10.1007/978-1-4939-0928-5_21, © Springer Science+Business Media New York 2014

8) Cytokines as Biomarkers and Their Respective Clinical Cutoff Levels

Rebecca N. Monastero 1 and Srinivas Pentyala 1,2,3,4, doi.org/10.1155/2017/4309485

9) Bioanalytical Chemistry of Cytokines

Anal Chim Acta. 2015 January 1; 853: 95–115.  doi: 10.1016/j.aca.2014.10.009

10) Cytokines and the Skin Barrier

Kai H. Hamel 1, Christian Cornelissen 1,2, Bernhard Lusher 1, †, * and Jens Malte Baron 2, †, * Int. J. Mol. Sci. 2013, 14, 6720-6745; doi:10.3390/ijms14046720

11) A novel treatment for psoriatic arthritis: Janus kinase inhibitors

Chinese Medical Journal: April 20, 2020 – Volume 133 – Issue 8 – p 959-967

doi: 10.1097/CM9.0000000000000711

12) Interleukin-1 Links Autoimmune and Autoinflammatory

Rodolfo Kölliker Frers,1,2 Matilde Otero-Losada , 1 Tamara Kobiec,1,3

María Inés Herrera,1,3 Lucas Udovin,1 Carlos F. Kusnier,1 and Francisco Capani1,4,5

doi.org/10.1155/2021/2503378

Pathophysiology in Mixed-Pattern Psoriasis

13) A Critical Evaluation of Anti-IL-13 and Anti-IL-4 Strategies in Severe Asthma Diego Bagnasco a Matteo Ferrando a Gilda Varricchi b Giovanni Passalacqua a Giorgio Walter Canonica

Int Arch Allergy Immunol 2016;170:122–131 ,  DOI: 10.1159/000447692

14)  Anti‐IL5 therapies for asthma

Hugo A Farne Amanda Wilson Colin Powell Lynne Bax Stephen J Milan, doi.org/10.1002/14651858.CD010834.pub3

15) Interleukin (IL-6) Immunotherapy

Cold Spring Harb Perspect Biol, doi: 10.1101/cshperspect.a028456

16) New insights into IL-6 family cytokines in metabolism, hepatology, and gastroenterology

Nature Reviews Gastroenterology & Hepatology volume 18, pages787–803 (2021), doi.org/10.1038/s41575-021-00473-x

17) Interleukin‑6 signaling as a valuable cornerstone for molecular medicine

MARIA TROVATO1 , SALVATORE SCIACCHITANO2,3, ALESSIO FACCIOLÀ1 , ANDREA VALENTI1 , GIUSEPPA VISALLI4 and ANGELA DI PIETRO4, DOI: 10.3892/ijmm.2021.4940

18) Pleiotropy and Specificity: Insights from the Interleukin 6 Family of Cytokines

Masaaki Murakami,1 Daisuke Kamimura,1 and Toshio Hirano1,2, doi.org/10.1016/j.immuni.2019.03.027

19) Interleukin-10 signaling in regulatory T cells is required for suppression of Th17 cell-mediated inflammation

Immunity. 2011 April 22; 34(4): 566–578. doi:10.1016/j.immuni.2011.03.018.

20) Interleukin-17: A Social Cytokine

Casper C. Hoogenraad1 and Lorena Riol-Blanco2, doi.org/10.1016/j.cell.2020.03.060

21) Interleukin 17 Family Cytokines: Signaling Mechanisms, Biological Activities, and Therapeutic Implications

Leticia Monin1 and Sarah L. Gaffen, doi: 10.1101/cshperspect.a028522

22) IL-17 for therapy

Florian C. Kurschus*, Sonja Moos. , doi.org/10.1016/j.jdermsci.2017.06.010

23) Cytokines of the IL-17 family in psoriasis

Felix Lauffer1, Kilian Eyerich1, Wolf-Henning Boehncke2, Khusru Asadullah3, Stefan Beissert4, Kamran Ghoreschi5, Michael P. Schön6,7 DOI: 10.1111/ddg.14124

24) Anti IL-17 in psoriasis

Karen Ly, Mary P. Smith, Quinn Thibodeaux, Vidhatha Reddy, Wilson Liao & Tina Bhutani (2019): Anti IL-17 in psoriasis, Expert Review of Clinical Immunology,

DOI: 10.1080/1744666X.2020.1679625

25) The IL-17 Family of Cytokines in Psoriasis: IL-17A and Beyond

Nicolo Costantino Brembilla1 *, Luisa Senra1 and Wolf-Henning Boehncke1,2 1Department of Pathology and Immunology, Faculty of Medicine, University of Geneva, Geneva, Switzerland, 2Division of Dermatology and Venereology, Geneva University Hospitals, Geneva, Switzerland, Doi: 10.3389/fimmu.2018.01682

26) Anti-TNF therapy: past, present, and future

Claudia Monaco, Jagdeep Nanchahal, Peter Taylor and Marc Feldmann Kennedy Institute of Rheumatology, Nuffield Department of Orthopaedics, Rheumatology and Musculoskeletal Sciences, University of Oxford, Roosevelt Drive, Headington, Oxford OX3 7FY, UK

International Immunology Vol. 27, No. 1, pp. 55–62, doi:10.1093/intimm/dxu102

27) Tumor Necrosis Factor Receptors: Pleiotropic Signaling Complexes and Their Differential Effects

Front. Immunol., 25 November 2020 | https://doi.org/10.3389/fimmu.2020.585880

28) Tumor necrosis factor-α: a key contributor to intervertebral disc degeneration

Cheng Wang1, Xiaohua Yu2 , Yiguo Yan1 , Wei Yang3 , Shujun Zhang1 , Yongxiao Xiang3 , Jian Zhang3 , and Wenjun Wang1,*

Acta Biochim Biophys Sin, 2016, 1–13, doi: 10.1093/abbs/gmw112

29) 2020 American College of Rheumatology Guideline for the Management of Reproductive Health in Rheumatic and Musculoskeletal Diseases

Arthritis Rheumatol. 2020 Apr;72(4):529-556. doi: 10.1002/art.41191.

30) Interleukin-22: immunobiology and pathology

Annu Rev Immunol. 2015 March 21; 33: 747–785,

 doi:10.1146/annurev-immunol-032414-112123.

31) Interleukin-23: as a drug target for autoimmune inflammatory diseases

Immunology. 2012 Feb; 135(2): 112–124, doi: 10.1111/j.1365-2567.2011.03522.x

32) Use of IL-23 Inhibitors for the Treatment of Plaque Psoriasis and Psoriatic Arthritis:

American Journal of Clinical Dermatology volume 22, pages173–192 (2021), doi.org/10.1007/s40257-020-00578-0

33) IL-31: A new key player in dermatology and beyond 2017 American Academy of Allergy, Asthma & Immunology, Doi.org/10.1016/j.jaci.2017.10.045