נוגדני דנ"א של סליל כפול

נוגדני דנ"א של סליל כפול הם קבוצה של נוגדנים אנטי-גרעיניים אשר אנטיגן היעד שלהם הוא דנ"א של סליל כפול. בדיקות דם כמו אלייזה ו-Immunofluorescence מבוצעות באופן שגרתי על מנת לשלול קיום של נוגדי דנ"א של סליל כפול באבחון מעבדה. קיומם מעיד על חשד למחלת זאבת אדמנתית מערכתית (לופוס) וכן הם מעורבים בהיווצרות בעיות כליות במחלה זו.

גילוי

העדות הראשונה לנוגדנים אנטי-נוקלארים הייתה ב-1948 כאשר התגלו תאי LE. התאים החריגים הללו, אשר התגלו במח-העצם של חולי לופוס סווגו כלויקוציטים פולימר-נוקלארים עם גרעין שלם בולען. כתוצאה מכך, ב-1957, נוגדנים לדנ"א של סליל כפול היו הנוגדנים העצמיים הראשונים שזוהו אצל חולי לופוס.

ייצור נוגדנים

על אף שהמכניזם המדויק של ייצור הנוגדנים הללו טרם ידוע, ייתכן שהדנ"א החוץ-תאי היא סיבה אחת של התגובה החיסונית לפעול נגד הדנ"א של סליל כפול. 
ישנה עדות מוצקה התומכת ברעיון שתאים מתים הנם מקור עיקרי לדנ"א החוץ תאי הנ"ל. אפופטוזה, הוא תהליך של מוות תאי מתוכנן שבו התא מפרק את ה- DNA הגרעיני ומתחיל בהרס עצמי. אצל אנשים עם לופוס ועם מחלות אוטואימוניות נוספות, תהליך זה לרוב פגום, וגורם לעיתים להרס גדול ולא מבוקר של תאים או לירידה בניקוי ופינוי התאים המתים.
תהליך האפופטוזיס אצל אנשים עם לופוס כולל לרוב שינויים גנטים ושינויים בחלבונים המעידים על פגמים ובעיות בתהליך זה. שלפוחיות על תאים אפופטוטיים מכילות כמעט את כל האנטיגנים העצמיים שנמצאו אצל חולי SLE, ופאגוציטים מתחברים לתאים אפופטוטיים אלו ובולעים אותם. אם התהליך הזה פגום, האנטיגנים העצמיים הללו יכולים להשתחרר לתוך מחזור הדם ולגרום לתגובה חיסונית. עמילואיד סרום P הוא חלבון אשר נחשב למקדם את פינוי הכרומטין המיוצר על ידי תאים אפופטוטיים, וליקויים בחלבון זה הוכחו (בעכברים) כגורמים להיווצרות ספונטנית של נוגדנים למרכיבי הגרעין (ANA).
אנטיגנים עצמיים המוצגים על השלפוחיות הללו נוטים לשינויים, אשר יכולים להגביר תגובה חיסונית. 
ברגע השחרור של חלבונים נוקלארים או של כרומטין, תאים מציגי אנטיגן (כמו תאים דנדריטים ומאקרופאג'ים), מציגים את האנטיגנים הללו לתאי T מסייעים. על אף שהפרטים של התהליך הזה עדיין שנויים במחלוקת, ראיות הוכיחו כי על מנת לגרום לתגובה חיסונית, הדנ"א חייב להפעיל תא מציג אנטיגן על מנת לגרום לאינטרפרונים מסוג 1.
הציטוקינים הללו גורמים להבשלה של התאים הדנדריטים הפלסמציטואידים (PCD) כך שיוכלו להציג את האנטיגנים שלהם לתאי ה-T המסייעים. המכניזם הזה שבו דנ"א אוקריוטי מפעיל את התאים הללו עדיין לא ברור. בכל אופן, גן עצמי של שרשרת CpG נמצא כמפעיל PDC או פועל כמשלים לתגובת הדנ"א האוקריוטי. מוטיב ה-CpG פועל דרך רצפטור המזהה את התבנית, הנמצא בתדירות גבוהה על תאי B ועל PDC. תאי ה-T המסייעים מפעילים לאחר מכן את תאי ה-B, אשר גם הם בעת הופעה של האנטיגנים הללו, גורמים לייצור של נוגדנים עצמיים.
נוגדני אנטי-דנ"א יכולים להיווצר גם בעקבות דלקת, תהליך המוכר בשם חיקוי מולקולרי. ברגע החשיפה לסוכרי דלקת ריאות, מיוצרים אצל חולי זאבת נוגדני תגובה מיוצרים על ידי שילוב בין הדנ"א בעל הסליל הכפול לבין סוכרי דלקת הריאות. וירוס אפשטיין-בר ידוע גם הוא כגורם לייצור נוגדני דנ"א בעל סליל כפול ונוגדני היסטון, דרך תהליך הנקרא "פיזור נוגדנים". אפקט זה יכול להתרחש לאחר זיהום הגורם לייצור נוגדנים-עצמיים גם למבנים אחרים בגרעין.

לופוס

נוגדני דנ"א של סליל ספול הם ספציפים למחלת הזאבת אדמנתית מערכתית, הקיימים כמעט ב-100% ממקרי המחלה, ולכן משמשים לאבחון שלה. רמות גבוהות של נוגדני דנ"א של סליל כפול בעלי ספציפיות גבוהה, יכולות להמצא גם אצל אנשים ללא המחלה. בניגוד לנוגדנים אלו שהם בעלי ספציפיות גבוהה, כי אצל חולי זאבת, הספציפיות של הנוגדנים מוערכת רק ב-25-85%. מכאן, קיומם של נוגדני דנ"א של סליל כפול מהווים חשד לקיום זאבת, אך מאידך, אין הם תנאי הכרחי.
רמות מחזורי נוגדני הדנ"א משתנים ומשפיעים על חומרת ופעילות מחלת הזאבת. גדילה ברמות הנוגדנים מקבילה לגדילה בפעילות המחלה. מסיבה זו, אצל חולי זאבת, רמות הנוגדנים נמצאות במעקב תמידי על ידי רופאים, על מנת למנוע התקדמות של המחלה. 
רמות הנוגדנים נצפות באופן תדיר יותר במקרים חמורים יותר של זאבת, בתדירות של 1-3 חודשים, לעומת 6-12 חודשים אצל חולים בזאבת שאינה חמורה.
נוגדני דנ"א מזוהים עם גלומרולונפריטיס (דלקת פקעיות הכליה) אצל חולי זאבת, על אף שחלק מהמטופלים עם רמות גבוהות של נוגדנים אלו אינם מפתחים מחלות כליה. 
סביר ביותר, עקב העובדה שנוגדני דנ"א הם אוכלוסייה הטרוגנית, חלק נמצאו כנוגדנים שאינם פתוגנים. נוגדני דנ"א אלו יכולים להתקיים אצל בודדים, אך בדרך כלל  יהיו בעלי רמת פעילות נמוכה. בניגוד לכך, נוגדני דנ"א פאתוגניים אשר נמצאים אצל חולי זאבת, הם לרוב מסוג IgG ומגלים נוגדנות גבוהה נגד הדנ"א בעל סליל כפול.
מנגנון אפשרי אחד לנוגדני דנ"א ולתפקידם בדלקת הכליות הוא ההיווצרות של תגובות חיסוניות הנוצרות מחיבור לא ישיר ל-DNA או של נוקלאוזומים הנדבקים למעטפת הכליה (GBM). מכניזם נוסף הוא הידבקות ישירה של נוגדנים לנוגדני ה-GBM כמו C1q, חלבונים נוקלאוזומים, הפרים או למינין, אשר יכולים להתחיל בתגובה דלקתית.

דלקת מפרקים שגרונית

פציינטים עם דלקת מפרקים שגרונית יכולים לפתח נוגדני דנ"א של סליל כפול, בכל אופן, הם בדרך כלל קשורים לטיפול. טיפולים ביולוגים של אנטי TNFα, כמו אדאלימומבף אינפליקסימאב ואטנרספט, יכולים לעיתים למנוע ייצור נוגדנים אלו. בדרך כלל הנוגדנים במקרה זה הם בעלי פעילות והתנגדות נמוכה, ולעיתים הם נעלמים לאחר הטיפול. הופעת הנוגדנים הללו יכולה לגרום לתסמינים מזוהי זאבת בחלק מן המקרים.

אינפקציה ויראלית

אינפקציה עם פתוגנים ויראלים יכולה לגרום להיווצרות נוגדני דנ"א של סליל כפול זמניים. נגיף הכשל החיסוני האנושי (HIV), וירוס B19 ווירוס BK נודעים כוירוסים המייצרים את הנוגדנים הללו.

מחלות נוספות

ישנה עדות מעטה התומכת בקשר שבין נוגדני דנ"א למחלות נוספות. לעיתים חלבונים מונוקלונאלים מיוצרים על ידי חולה מיאלומה יכולים להוות נוגדנים לדנ"א. כמו כן, אצל חלק מהמטופלים עם הפטיטיס אוטואימוני מסוג 1 מיוצרים נוגדני דנ"א.

The Farr assay

משתמשים בשיטת The Farr assay על מנת להעריך את כמות נוגדני הדנ"א בסרום. אמוניום סולפט פעיל באזורי האינטראקציה שבין האנטיגן והנוגדן, שמתרחשת רק במקרה שקיימים נוגדני דנ"א של סליל כפול. כמות הנוגדנים הללו נקבעת על ידי ביצוע בדיקה רדיואקטיבית. על אף שהבדיקה הזו היא ספציפית, היא נמצאת בשימוש מועט באבחון מעבדה שגרתי לאור השימוש בחומרים רדיואקטיבים.
שיטת ה-Farr assay היא אחת הבדיקות היחידות הזמינות המזהה נוגדני חזקים (יחד עם Crithidia luciliae) וגם בעלת היכולת לזהות את הנוגדנים של כל אלוטיפ.

פג

בדיקת פוליאתילן גליקול לוקחת חלק באזורים בהם קיימים נוגדני דנ"א של סליל כפול, בדומה לבדיקת Farr Assay. בכל אופן, בשונה מבדיקת Farr Assay, בדיקה זו היא לא מתעלמת מקיומם של נוגדנים בעלי פעילות נמוכה, וכך מאפשרת גילוי של כלל סוגי הנוגדנים.

רקמת חיות

רקמת חיות הייתה המצע הראשון לגילוי החיסון-הפלואורסצנטי של נוגדנים אנטי- נוקלארים, והייתה בשימוש מאז שנות 1950 המאוחרות. חלקים של רקמת כבד וכליה אצל חיות כמו עכברים, משמשות לזיהוי נוגדני דנ"א דו-סלילי. המצע הזה במידה רבה הוחלף על ידי השימוש בתאי הפ-2.

תאי הפ 2

תאי הפ-2, הם למעשה זיהום של תאי הילה. הם משמשים באופן שגרתי לאבחון קיומם של נוגדנים למרכיבי הגרעין (ANA) במעבדות אבחון. תאי הפ-2 יכולים לזהות ולסווג דפוסים ומבנים של נוגדנים אלו מאשר רקמות חיות, זאת לאור הגרעין הגדול והשיעור המיטוטי הגבוה של התאים. ברגע המפגש בסרום שח נוגדני דנ"א עם נוגדני פלואורסצנט, מתרחשת צביעה הומוגנית של גרעיני הביניים וצביעה כרומוזומלית של תאי המיטוזה.

EIA

EIA מזהה נוגדנים על ידי שימוש ב-Microtiter plate. הדנ"א המשמש לבדיקות אלו הוא לעיתים קרובות דנ"א של סליל כפול רקומביננטי או שנלקח מחלק של תימוס השייך לבקר. בסרום, נוגדני הדנ"א יידבקו לדנ"א ואז ייוצגו באמצעות אנזימים.
בדיקה זו יכולה להיות כמותית, ויכולה לאפשר הערכה של רמות הנוגדנים. עם זאת, בדיקה זו יכולה להפיק תוצאה לא מדויקת בעקבות זיהום. EIA מזהה נוגדנים חזקים וחלשים כנגד דנ"א של סליל כפול.

ציטומטריה של זרימה

שיטה מתוחכמת לאסוף הרבה מידע על תאים בודדים באוכלוסיות גדולות והטרוגניות של תאים. שני מאפיינים בסיסיים שנמדדים הם הגודל על ידי פיזור אור קדמי, וגרגור - מאפיין למורכבות התא, על ידי פיזור אור צידי. מעבר לכך ניתן לסמן את אוכלוסיות התאים השונות בעזרת חומרים פלואורסצנטיים או נוגדנים צבועים בחומרים אלו, ומכאן להסיק על אוכלוסיות ספציפיות. המידע שמתקבל הוא אדיר. עבור כל תא באוכלוסייה שיכולה למנות מיליוני תאים, ניתן לדעת מה הגודל, גרגור, ופלואורסצנציה באורכי גל שנים, ולעשות הצלבות מידע ופילוחים שונים עבור כל אחד מאורכי הגל שנבדקו. לא רק תאים ניתנים לאפיון אלא גם חלקיקים גדולים כמו כרומוזומים, שביבים מיוחדים ועוד. כך ניתן להשתמש בשיטה בשביל לנתח גם אוכלוסיות דוממות של חלקיקים.
בעת מפגש בסרום של השבבים ונוגדני הדנ"א, או כל נוגדן עצמי אחר, הנוגדנים ייצמדו והנוגדנים הפלואורסצנטים יוצגו.

דנ"א מקרוסקופי

דנ"א מקרוסקופי הוא שיטה חדשה לזיהוי של נוגדנים אנטי נוקלארים. נוגדנים עצמיים בודדים מופקדים במערך של נקודות על משטח כגון קלקר. מערך יחיד מורכב ממאות אנטיגנים עצמיים לשם סריקה של מספר מחלות אוטואימוניות בו זמנית.