هابتن

بشكل عام، يجب أن تكون البروتينات الحاملة مُحفزة للمناعة وأن تحتوي على عدد كافٍ من بقايا الأحماض الأمينية في السلاسل الجانبية التفاعلية للارتباط مع الهابتينات. ولكي يحدث ارتباط الهابتين بالبروتين، يجب أن يكون الهابتين فقيرًا بالإلكترونات ( مُحبًا للإلكترونات )، إما بذاته، أو يمكن تحويله إلى نوع مُتفاعل مع البروتين، على سبيل المثال عن طريق الأكسدة الهوائية أو الأيض الجلدي. ^{[ 15 ]} ترتبط الهابتينات بجزيء حامل برابطة تساهمية. اعتمادًا على الهابتينات المستخدمة، قد تشمل العوامل الأخرى التي يجب مراعاتها عند اختيار البروتينات الحاملة سميتها في الجسم الحي، وتوافرها التجاري، وتكلفتها. ^{[ 13 ]}

تشمل أكثر النواقل شيوعًا الغلوبولين المصلي ، والألبومينات ، والألبومين البيضاوي، وغيرها الكثير. غالبًا ما يُعد ألبومين المصل البشري (HSA) البروتين النموذجي المُختار لاختبارات ارتباط البروتين. هذا بروتين معروف جيدًا، ودور الألبومين في الدم والأنسجة داخل الجسم الحي هو الارتباط بالمواد الغريبة عبر جيوب ارتباط الركيزة الخاصة به، وإزالة المادة الكيميائية الدخيلة من الدورة الدموية أو الأنسجة، وبالتالي يعمل كآلية لإزالة السموم.

على الرغم من أن البروتينات تُستخدم في الغالب لربط الهابتين، إلا أنه يمكن أيضًا استخدام عديدات الببتيد الاصطناعية مثل حمض البولي-إل-جلوتاميك ، والسكريات المتعددة، والجسيمات الشحمية . ^{[ 13 ]}

تشمل آليات التفاعل الأكثر شيوعًا لتكوين الروابط التساهمية، والمتوقع أن تشارك في عملية التحسيس، الاستبدال النيوكليوفيلي على مركز مشبع، والاستبدال النيوكليوفيلي على مركز غير مشبع، والإضافة النيوكليوفيلية. كما توجد تفاعلات أخرى محتملة، مثل الاستبدال الإلكتروفيلي (أملاح الديازونيوم)، والتفاعلات الجذرية، والتفاعلات الأيونية. ^{[ 15 ]}

عند اختيار طريقة مناسبة لربط الهابتين، يجب تحديد المجموعات الوظيفية الموجودة على الهابتين وحامله. وبناءً على المجموعات الموجودة، يمكن استخدام إحدى الاستراتيجيتين الرئيسيتين التاليتين:

1. التفاعل الكيميائي التلقائي: يُستخدم عندما يكون الهابتين جزيئًا كيميائيًا نشطًا مثل الأنهيدريدات والإيزوسيانات ^. هذه الطريقة في الاقتران تلقائية ولا تتطلب عوامل ربط متقاطع. [ ^{13 ]}
2. الربط المتشابك للجزيئات الوسيطة: تُطبق هذه الطريقة بشكل أساسي على الهابتينات غير التفاعلية. تُستخدم عوامل تحتوي على مجموعتين كيميائيتين تفاعليتين على الأقل، مثل الكربوديميد أو الغلوتارالدهيد، للمساعدة في ربط الهابتينات بحواملها. يعتمد مدى الربط المتشابك على نسبة الهابتين/الحامل إلى عامل الربط، وتركيز الهابتين/الحامل، ودرجة حرارة الوسط ودرجة حموضته. ^{[ 13 ]}
   • الكربوديميد : مجموعة من المركبات ذات الصيغة العامة RN=C=NR′، حيث R وR′ إما أليفاتية (مثل ثنائي إيثيل الكربوديميد) أو عطرية (مثل ثنائي فينيل الكربوديميد). يتطلب الاقتران باستخدام الكربوديميد وجود مجموعة أمينية ألفا أو إبسيلون ومجموعة كربوكسيل . عادةً ما تأتي المجموعة الأمينية من بقايا الليزيل في البروتين الحامل، بينما تأتي مجموعة الكربوكسيل من الهابتين. لا تزال الآلية الدقيقة لهذا التفاعل غير معروفة، ولكن يُقترح مساران. يفترض المسار الأول تكوّن وسيط قادر على التفاعل مع الأمين . أما المسار الثاني فيشير إلى حدوث إعادة ترتيب لليوريا الأسيلية ، وهي الناتج الجانبي الرئيسي للتفاعل عند درجة حرارة عالية. ^{[ 16 ]}
   • الغلوتارالدهيد : تعتمد هذه الطريقة على تفاعل الغلوتارالدهيد مع مجموعات الأمين لتكوين قواعد شيف أو نواتج إضافة الرابطة المزدوجة من نوع مايكل. يمكن التحكم في كمية المركبات المترافقة بتغيير درجة حموضة التفاعل. فارتفاع درجة الحموضة يؤدي إلى زيادة عدد وسائط قواعد شيف، وبالتالي زيادة عدد وحجم المركبات المترافقة مع الهابتين. عمومًا، يتميز التشابك الذي يشمل الغلوتارالدهيد بثباته العالي. مع ذلك، تميل الحيوانات المحصنة إلى التعرف على جسور التشابك للغلوتارالدهيد كمحددات مستضدية . ^{[ 17 ]}
3. الفصل الكهربائي الشعيري عالي الأداء: يُعد الفصل الكهربائي الشعيري عالي الأداء (HPCE) طريقة بديلة لتحسين اقتران الهابتين بالبروتين. يُستخدم HPCE بشكل أساسي في فصل الكربوهيدرات بقدرة فصل عالية جدًا. يتميز استخدام HPCE كتقنية لدراسة بعض المركبات المقترنة بالعديد من المزايا، منها الحاجة إلى أحجام عينات صغيرة جدًا (نانولتر). إضافةً إلى ذلك، لا يشترط أن تكون العينة نقية، ولا حاجة لأي نوع من الوسم الإشعاعي. من أهم مزايا هذه الطريقة في اقتران الهابتين إمكانية التحليل الآلي للعينة، وإمكانية تحديد تفاعلات العينة في محلول حر. تُعد هذه الطريقة فعالة للغاية مع المركبات المقترنة ذات الكثافة المنخفضة للمستضدات، حيث يصعب تحديد حركتها الكهربائية أو الأيونية باستخدام طرق أخرى. ^{[ 18 ] [ 19 ]}

تثبيط الهابتين أو "شبه الهابتين" هو تثبيط استجابة فرط الحساسية من النوع الثالث . في هذه الحالة، ترتبط جزيئات الهابتين الحرة بالأجسام المضادة الموجهة ضدها دون إحداث استجابة مناعية، مما يقلل من عدد الأجسام المضادة المتبقية للارتباط بمركب الهابتين-البروتين المُحفز للمناعة. ومن أمثلة مثبطات الهابتين الدكستران 1 ، الذي يُمثل جزءًا صغيرًا (1 كيلودالتون ) من مُركب الدكستران الكلي، وهو كافٍ لارتباط الأجسام المضادة للدكستران، ولكنه غير كافٍ لتكوين مُركبات مناعية وما يترتب عليها من استجابات مناعية. ^{[ 20 ]}

تُستخدم الهابتينات على نطاق واسع في علم المناعة والمجالات ذات الصلة. يمكن للمواد الكيميائية المُحسِّسة أن تُسبب أشكالًا مختلفة من الحساسية، مثل التهاب الجلد التماسي التحسسي، أو تحسس الجهاز التنفسي. ومن المثير للاهتمام أن أنواعًا مُحددة من المواد الكيميائية تُحفز استجابات مناعية مُتباينة: فمُسببات الحساسية التماسية تُثير استجابات فرط حساسية من النوع الأول ، بينما تُحفز مُسببات الحساسية التنفسية استجابات انتقائية من النوع الثاني ، وهو ما قد يكون مناسبًا جدًا لنمذجة كيفية استقطاب الاستجابة المناعية نحو أنواع مختلفة من المُستضدات. ^{[ 21 ]}

في علم الحساسية، تُفضّل بشدة الاختبارات المعملية / الحاسوبية لتحسس الجلد، وتحديد المخاطر، وتقييم فعالية مختلف مكونات الأدوية ومستحضرات التجميل في المراحل المبكرة من تطوير المنتجات. وتُعدّ قدرة الدواء على العمل كمستضد جزئي مؤشراً واضحاً على احتمالية تحفيز الاستجابة المناعية. ^{[ 22 ]}

تُستخدم الأجسام المضادة النوعية للهابتين في مجال واسع من المقايسات المناعية المختلفة، وتقنيات أجهزة الاستشعار المناعية الحيوية، وأعمدة تنقية كروماتوغرافيا التقارب المناعي؛ ويمكن استخدام هذه الأجسام المضادة للكشف عن الملوثات البيئية الصغيرة، والمخدرات، والفيتامينات، والهرمونات، والمستقلبات، والسموم الغذائية، والملوثات البيئية. ^{[ 23 ]}