ในด้านภูมิคุ้มกันวิทยาแอนติเซรัมคือซีรั่มในเลือดที่มีแอนติบอดี (ทั้งโมโนโคลนอลหรือโพลีโคลนอล ) ซึ่งใช้ในการกระจายภูมิคุ้มกันแบบพาส ซีฟ ไปยังโรคต่างๆ ผ่านการบริจาคเลือด ( พลาสมาเฟเรซิส ) ตัวอย่างเช่นซีรั่ม ของผู้ป่วยที่หายดี หรือการถ่าย แอนติบอดีแบบพาสซีฟ จากผู้รอดชีวิตจากโรคอีโบลา เป็นวิธีการรักษาที่มีประสิทธิภาพเพียงวิธีเดียวที่ทราบกันดีสำหรับ การติดเชื้อ อีโบลาโดยมีอัตราความสำเร็จสูงถึง 7 ใน 8 ของผู้ป่วยที่รอดชีวิต^{[ 1 ]}

แอนติเซรัมถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายใน ห้องปฏิบัติการ ไวรัส วิทยาเพื่อการวินิจฉัยโรค การใช้แอนติเซรัมในมนุษย์ที่พบบ่อยที่สุดคือการใช้เป็นสารต้านพิษหรือสารแก้พิษงูเพื่อรักษาอาการถูกงูกัด หรือถูกพิษงู

การบำบัดด้วยซีรั่มหรือที่เรียกว่าเซรั่มเทอราพีหมายถึงการรักษาโรคติดเชื้อโดยใช้ซีรั่มของสัตว์ที่ได้รับการสร้างภูมิคุ้มกันต่อจุลินทรีย์เฉพาะหรือส่วนประกอบของจุลินทรีย์ที่ก่อให้เกิดการติดเชื้อ^{[ 2 ] [ 3 ]}

ในปี ค.ศ. 1890 เอมิล ฟอน เบห์ริงและคิตาซาโตะ ชิบาซาบุโรได้ตีพิมพ์บทความฉบับแรกเกี่ยวกับการรักษาด้วยเซรั่ม

เบห์ริงเป็นผู้บุกเบิกเทคนิคนี้ โดยใช้หนูตะเภาในการผลิตเซรั่ม^{[ 4 ]}จากการสังเกตของเขาที่ว่าผู้ที่รอดชีวิตจากการติดเชื้อแบคทีเรียคอตีบจะไม่ติดเชื้ออีก เขาจึงค้นพบว่าร่างกายจะผลิตสารต้านพิษ อย่างต่อเนื่อง ซึ่งป้องกันไม่ให้ผู้ที่รอดชีวิตจากการติดเชื้อติดเชื้อจุลินทรีย์ชนิดเดียวกันอีกครั้ง

เบห์ริงจำเป็นต้องสร้างภูมิคุ้มกันให้กับสัตว์ขนาดใหญ่เพื่อให้ได้เซรั่มที่เพียงพอต่อการปกป้องมนุษย์ เนื่องจากปริมาณแอนติเซรัมที่ผลิตจากหนูตะเภามีน้อยเกินไปจนไม่สามารถนำมาใช้ได้จริง ม้าพิสูจน์แล้วว่าเป็นสัตว์ที่ผลิตเซรั่มได้ดีที่สุด เนื่องจากเซรั่มจากสัตว์ขนาดใหญ่ชนิดอื่นมีความเข้มข้นไม่เพียงพอ และเชื่อกันว่าม้าไม่มีโรคใด ๆ ที่สามารถถ่ายทอดไปยังมนุษย์ได้

เนื่องจากสงครามโลกครั้งที่ 1ทำให้มีความต้องการม้าจำนวนมากสำหรับใช้ในทางการทหาร เป็นเรื่องยากสำหรับเบห์ริงที่จะหาม้าเยอรมันได้เพียงพอสำหรับโรงงานผลิตเซรั่มของเขา เขาจึงเลือกที่จะหาม้าจาก ประเทศ ในยุโรปตะวันออกโดยส่วนใหญ่มาจากฮังการีและโปแลนด์ เนื่องจากทรัพยากรทางการเงินที่จำกัดของเบห์ริง ม้าส่วนใหญ่ที่เขาเลือกจึงมีจุดประสงค์เพื่อการฆ่า อย่างไรก็ตาม ประโยชน์ของสัตว์เหล่านั้นต่อผู้อื่นไม่มีผลต่อการผลิตเซรั่ม ม้าที่ใช้ผลิตเซรั่มนั้นสงบ มีมารยาทดี และมีสุขภาพดี อายุ สายพันธุ์ ความสูง และสีไม่เกี่ยวข้อง^{[ 5 ]}

ม้าถูกขนส่งจากโปแลนด์หรือฮังการีไปยังโรงงานเบห์ริงในเมืองมาร์บูร์กทางตอนกลางตะวันตกของเยอรมนี ม้าส่วนใหญ่ถูกขนส่งทางรถไฟและได้รับการปฏิบัติเหมือนสินค้าขนส่งอื่นๆ ระหว่างการข้ามพรมแดนที่ยาวนาน ม้าถูกปล่อยทิ้งไว้ให้เผชิญกับสภาพอากาศ^{[ 6 ]}เมื่อม้ามาถึงมาร์บูร์ก พวกมันมีเวลา 3 ถึง 4 สัปดาห์ในการพักฟื้นในสถานที่กักกัน ซึ่งข้อมูลของพวกมันจะถูกบันทึกไว้ พวกมันต้องมีสุขภาพที่สมบูรณ์เพื่อการฉีดวัคซีน และสถานที่กักกันจะตรวจสอบให้แน่ใจว่าพวกมันปราศจากจุลินทรีย์ที่อาจแพร่เชื้อไปยังม้าตัวอื่นๆ ในโรงงานเบห์ริง ม้าเหล่านี้ถูกมองว่าเป็นผู้ช่วยชีวิต ดังนั้นพวกมันจึงได้รับการดูแลเป็นอย่างดี ม้าบางตัวที่ใช้ในการผลิตเซรั่มได้รับการตั้งชื่อและยกย่องสำหรับการบริการทางการแพทย์ทั้งในมนุษย์และ สัตว์

ในช่วงปลายศตวรรษที่ 19 เด็กในเยอรมนีทุกๆ สองคนจะติดเชื้อโรคคอตีบ ซึ่งเป็นสาเหตุการเสียชีวิตที่พบบ่อยที่สุดในเด็กอายุไม่เกิน 15 ปี ในปี 1891 เบห์ริงได้ช่วยชีวิตเด็กหญิงคนหนึ่งที่เป็นโรคคอตีบด้วยการฉีดเซรั่มต้านเชื้อเป็นครั้งแรกในประวัติศาสตร์ ม้าที่ผลิตเซรั่มพิสูจน์แล้วว่าเป็นผู้ช่วยชีวิตผู้ติดเชื้อโรคคอตีบ ต่อมาจึงมีการพัฒนาระบบการฉีดวัคซีนป้องกันโรคคอตีบและโรคติดเชื้อจุลินทรีย์อื่นๆ รวมถึงการรักษาโรคบาดทะยักโรคพิษสุนัขบ้าและพิษงู

ในปี ค.ศ. 1901 เบห์ริงได้รับรางวัลโนเบลสาขาการแพทย์ เป็นคนแรก จากผลงานการศึกษาเกี่ยวกับ โรคคอตีบ

การรักษาด้วยเซรั่มเริ่มแพร่หลายมากขึ้นในการรักษาโรคติดเชื้อ และยังถูกนำมาใช้รักษาผู้ป่วยในช่วงการระบาดของไข้หวัดใหญ่ในปี 1918ด้วย ต่อมาการรักษาด้วยเซรั่มก็ขยายวงกว้างอย่างรวดเร็วไปใช้รักษาโรคอื่นๆ เช่นโปลิโอหัดนิวโมเนียส ฮีโมฟิลัส อินฟลูเอนซา บีและเมนิงโกค็อกคัส

ในช่วงทศวรรษ 1920 ไมเคิล ไฮเดลเบอร์เกอร์และออสวาลด์ เอเวอรีพิสูจน์ได้ว่าแอนติบอดีเป็นโปรตีนที่มุ่งเป้าไปที่แคปซูลของไวรัสหรือแบคทีเรียการค้นพบยาปฏิชีวนะในช่วงทศวรรษ 1940 ทำให้ความสนใจในการรักษาการติดเชื้อแบคทีเรียด้วยแอนติเซรัมลดลง แต่การใช้ แอนติ เซรัมในการรักษาการติดเชื้อไวรัสยังคงดำเนินต่อไปด้วยการพัฒนาวิธีการแยกส่วนพลาสมาในเลือดด้วยเอทานอล (ซึ่งทำให้สามารถแยกแอนติบอดีบริสุทธิ์ได้) ซึ่งค้นพบโดยเอ็ดวิน โคห์น แอนติเซรัมได้รับการพัฒนาขึ้นเพื่อป้องกันและ/หรือรักษาโรคคอตีบ โรคบาดทะยักโรคไวรัสตับอักเสบ บีโรคพิษสุนัขบ้าไวรัสอีสุกอีใส ไวรัสไซโตเม กาโล และโบทูลินัมอย่างไรก็ตาม การรักษาเหล่านี้ไม่ได้ถูกนำมาใช้อย่างแพร่หลาย

ในปี 1984 มิลสไตน์และเคอห์เลอร์ได้รับรางวัลโนเบลจากผลงานวิจัยที่อธิบายวิธีการสร้างแอนติบอดีโมโนโคลนอล จากหนู โดยการทำให้เซลล์บี มีชีวิตอยู่ได้ตลอดไป ในรูปของไฮบริดโดมาความก้าวหน้าครั้งสำคัญเกิดขึ้นอีกครั้งในปี 2003 เทคโนโลยีใหม่ทำให้สามารถเพิ่มจำนวนยีนอิมมูโนโกลบูลินสายหนักและสายเบาจากเซลล์บีของมนุษย์และโคลนลงในเวกเตอร์สำหรับการแสดงออกได้ในปี 2008 วิธีการนี้ได้รับการปรับปรุงให้ดียิ่งขึ้นด้วยความสามารถในการคัดแยกเซลล์และโคลน ซึ่งนำไปสู่การค้นพบแอนติบอดีโมโนโคลนอลของมนุษย์มากขึ้น

ในปี 1996 องค์การอาหารและยาแห่งสหรัฐอเมริกา(FDA) ได้อนุมัติการใช้ RSV-IGIV (Respigam) ซึ่งเป็นยาแอนติบอดีแบบโพลีโคลนอลเพื่อยับยั้งไวรัส RSV (Respiratory Syncytial Virus ) ในทารกแรกเกิดที่มีความเสี่ยงสูง นี่ถือเป็นความก้าวหน้าครั้งสำคัญ เนื่องจากผลการทดลองทางคลินิกช่วยลดการเข้ารักษาตัวในโรงพยาบาลของทารกได้ถึง 41% และลดระยะเวลาการพักรักษาตัวในโรงพยาบาลได้ถึง 53% หลังจากนั้น 2 ปี ความต้องการผลิตภัณฑ์เริ่มเกินปริมาณพลาสมาที่มีอยู่ และSynagisซึ่งเป็นแอนติบอดีแบบโมโนโคลนอลที่สร้างขึ้นจากมนุษย์ตัวแรก จึงได้รับการอนุมัติให้ใช้แทน แอนติบอดีแบบโมโนโคลนอลมีข้อดีหลายประการ เช่น คุณภาพมีความแปรปรวนน้อยลง ความเสี่ยงต่อโรคที่ติดต่อทางเลือดลดลง และมีประสิทธิภาพสูงขึ้น สิ่งนี้ทำให้มีการขยายการใช้แอนติเซรัมอย่างกว้างขวางและเปิดประตูสู่การรักษาโรคภูมิต้านตนเอง

ในช่วง 30 ปีที่ผ่านมา การรักษาโรคเรื้อรังและโรคภูมิต้านตนเอง (เช่นมะเร็ง โรคลำไส้ใหญ่อักเสบเรื้อรัง ) ได้มีการเปลี่ยนแปลง โดยมีการอนุมัติยาโมโนโคลนอลแอนติบอดี 30 ชนิด ซึ่ง 28 ชนิด ^ใช้สำหรับโรคเรื้อรัง ปัจจุบันมีการวิจัยโมโนโคลนอลแอนติบอดีเพื่อรักษาโรคไวรัสที่ไม่มีวัคซีน เช่นHIV , SARSและMERS ^{[ 7} ]

แอนติบอดีโมโนโคลนอลใช้ในการรักษาทั้ง ภาวะ เฉียบพลันและเรื้อรังภาวะเฉียบพลันอาจรวมถึงแต่ไม่จำกัดเพียงไวรัสอีโบลา พิษจากสัตว์มีพิษ (เช่น งูกัด) และ การติดเชื้อ แอนแทรกซ์ ภาวะเรื้อรังอาจรวมถึงแต่ไม่จำกัดเพียงโรคข้ออักเสบรูมาตอยด์โรค ลำไส้ใหญ่ อักเสบเรื้อรังและโรคลูปัส^{[ 8 ]}

แอนติบอดีโมโนโคลนอลมีสี่ประเภทหลัก ได้แก่ แอนติบอดีจากหนู แอนติบอดีไคเมอริก แอนติบอดีที่ปรับให้เข้ากับมนุษย์ และแอนติบอดีจากมนุษย์

แอนติบอดีโมโนโคลนอลของหนูจะถูกระบุด้วยคำต่อท้าย "-omab" แอนติบอดีเหล่านี้มีต้นกำเนิดมาจากหนูและสามารถกระตุ้นปฏิกิริยาภูมิแพ้ในมนุษย์ได้^{[ 9 ]}ตัวอย่างเช่นบลินาตูโมแมบซึ่งใช้ในการรักษา โรค มะเร็งเม็ดเลือดขาวชนิดเฉียบพลัน^{[ 8 ]}

แอนติบอดีโมโนโคลนอลไคเมอริกจะถูกระบุด้วยคำต่อท้าย "-ximab" โดยมีต้นกำเนิดบางส่วนมาจากสัตว์ทดลอง (หนู) และบางส่วนมาจากมนุษย์^{[ 9 ]}ตัวอย่างเช่นอินฟลิซิแมบซึ่งใช้ในการรักษาโรคโครห์น^{[ 8 ]}

แอนติบอดีโมโนโคลนอลที่สร้างจากมนุษย์จะถูกระบุด้วยคำต่อท้าย "-zumab" โดยส่วนใหญ่มีต้นกำเนิดมาจากมนุษย์ แต่แตกต่างกันในส่วนประกอบที่ยึดติดกับเป้าหมาย^{[ 9 ]}ตัวอย่างเช่นcrizanlizumabซึ่งใช้รักษาโรคโลหิตจางชนิดเคียว^{[ 8 ]}

แอนติบอดีโมโนโคลนอลของมนุษย์จะถูกระบุด้วยคำต่อท้าย "-umab" ซึ่งมีต้นกำเนิดมาจากมนุษย์^{[ 9 ]}ตัวอย่างเช่นustekinumabซึ่งใช้รักษา โรค สะเก็ดเงิน^{[ 8 ]}

ในช่วงเริ่มต้นของการระบาดของ COVID-19ยังไม่พบหรืออนุมัติทางเลือกการรักษาที่เชื่อถือได้ ดังนั้น พลาสมาในเลือดของผู้ป่วยที่หายดีจึงถูกพิจารณาว่าเป็นทางเลือกในการรักษาอย่างน้อยสำหรับผู้ป่วยที่มีอาการรุนแรง^{[ 10 ] [ 11 ] [ 12 ]}ในเดือนพฤษภาคม 2021 อินเดียเป็นหนึ่งในประเทศหลักกลุ่มแรกๆ ที่ถอดพลาสมาออกจากแนวทางการรักษา COVID-19 ระดับชาติ หลังจากที่มีการวิพากษ์วิจารณ์จากสาธารณชนเกี่ยวกับประสิทธิภาพที่ต่ำของพลาสมา การวิพากษ์วิจารณ์ระบบสาธารณสุข และความคิดเห็นจากนักวิทยาศาสตร์ชั้นนำของอินเดีย รวมถึง Shahid Jameel, Soumyadeep Bhaumik , Gagandeep Kang, Soumitra Pathareและอื่นๆ^{[ 13 ] [ 14 ] [ 15 ] [ 16 ]}องค์การอนามัยโลก (WHO) แนะนำไม่ให้ใช้พลาสมาในการรักษา COVID-19 ในเดือนธันวาคม 2021 ^{[ 17 ]}

แอนติบอดีโมโนโคลนอล ( casirivimab/imdevimab ) ได้รับการพัฒนาขึ้นเพื่อใช้ในการรักษา COVID-19 ^{[ 18 ]}

เมื่อวันที่ 7 มิถุนายน พ.ศ. 2564 องค์การอาหารและยา (FDA) ได้อนุมัติยาaducanumab ^{[ 19 ]} ซึ่งเป็นยาต้านโรค อัลไซเมอร์ตัวแรกที่วางจำหน่ายในตลาดเกือบ 20 ปีหลังจากที่ยาmemantine ได้รับการอนุมัติ ในปี พ.ศ. 2546 ^{[ 20 ]}

แอนติบอดีในแอนติเซรัมจะจับกับเชื้อโรคหรือแอนติเจน โดยเฉพาะ ^{[ 21 ]} จาก นั้นระบบภูมิคุ้มกันจะจดจำเชื้อโรคหรือเชื้อก่อโรคที่จับกับแอนติบอดีและกระตุ้นการตอบสนองทางภูมิคุ้มกัน ที่แข็งแกร่งยิ่งขึ้น การใช้แอนติเซรัมมีประสิทธิภาพเป็นพิเศษต่อเชื้อก่อโรคที่สามารถหลบเลี่ยงระบบภูมิคุ้มกันที่ไม่ได้รับการกระตุ้นได้ แต่ไม่แข็งแกร่งพอที่จะหลบเลี่ยงระบบภูมิคุ้มกันที่ได้รับการกระตุ้น การมีอยู่ของแอนติบอดีต่อเชื้อก่อโรคขึ้นอยู่กับผู้รอดชีวิตกลุ่มแรกที่มีระบบภูมิคุ้มกันที่สร้างแอนติบอดีที่มีประสิทธิภาพต่อเชื้อก่อโรค หรือสายพันธุ์โฮสต์ที่พาหะของเชื้อก่อโรคแต่ไม่ได้รับผลกระทบ^{[ 22 ]} จากนั้นสามารถผลิตแอนติเซรัมเพิ่มเติมได้จากผู้รอดชีวิตกลุ่มแรกหรือจากสิ่งมีชีวิตผู้บริจาค (มนุษย์หรือสัตว์) ที่ได้รับการฉีดเชื้อก่อโรคและรักษาให้หายด้วยแอนติเซรัมที่มีอยู่ก่อนแล้ว พิษงูที่เจือจางมักใช้เป็นแอนติเซรัมเพื่อให้ภูมิคุ้มกันแบบพาสซีฟต่อพิษงูเอง^{[ 23 ] [ 24 ]}

ม้าที่ติดเชื้อโรคได้รับการฉีดวัคซีนสามครั้ง โดยเพิ่มปริมาณยาขึ้นเรื่อยๆ ระยะเวลาระหว่างการฉีดวัคซีนแต่ละครั้งจะแตกต่างกันไปในแต่ละตัวและตามสภาพสุขภาพของมัน โดยปกติแล้ว ม้าจะต้องใช้เวลาสองสามสัปดาห์ในการสร้างซีรั่มในกระแสเลือดหลังจากฉีดวัคซีนครั้งสุดท้าย แม้ว่าจะพยายามสังเกตระบบภูมิคุ้มกันของม้าอย่างระมัดระวังในระหว่างการสร้างภูมิคุ้มกันนี้ แต่ม้าส่วนใหญ่ก็มีอาการเบื่ออาหารมีไข้และในกรณีที่รุนแรงกว่านั้น อาจเกิด อาการ ช็อกและหายใจ ลำบาก

ความเสี่ยงสูงสุดในการสร้างภูมิคุ้มกันให้กับม้าคือการผลิตแอนติเซรัมสำหรับพิษงู ม้าจะได้รับภูมิคุ้มกันด้วยพิษงูทุกชนิดในเวลาเดียวกัน เนื่องจากไม่สามารถระบุได้เสมอไปว่าบุคคลนั้นถูกงูกัดด้วยงูชนิดใด ดังนั้นแอนติเซรัมจึงต้องสร้างภูมิคุ้มกันให้ม้าต่อพิษของงูทุกชนิด

เพื่อหาช่วงเวลาที่เซลล์เม็ดเลือดผลิตสารต้านพิษได้มากที่สุด จึงได้ทำการเก็บตัวอย่างเลือดจากม้าบ่อยครั้ง ในช่วงเวลาที่ผลิตแอนติบอดีได้มากที่สุด จะทำการเก็บเลือด 5 ลิตร ซึ่งคิดเป็นหนึ่งในสิบของปริมาตรเลือดทั้งหมดของม้า โดยใช้สายสวนหลอดเลือด เลือดที่เก็บได้จะถูกใส่ในกระบอกแก้วและนำส่งไปยังห้องปฏิบัติการของบริษัทเบห์ริง เหนือชั้นเม็ดเลือดแดงที่เรียงตัวเป็นแถว จะเห็นซีรั่มอยู่ สีของซีรั่มมีตั้งแต่สีขาวขุ่นไปจนถึงสีน้ำตาล ได้ทำการตรวจสอบความเข้มข้นและความปลอดเชื้อของซีรั่มอย่างละเอียด และกรองซีรั่มหลายครั้ง เพื่อลดปริมาณโปรตีนในซีรั่มให้เหลือน้อยที่สุดสำหรับใช้กับมนุษย์

หลังจากเจาะเลือดแล้ว ม้าจะได้พักผ่อนประมาณ 3-4 สัปดาห์ และได้รับอาหารเสริมเพื่อฟื้นฟูร่างกายจากการเสียเลือด ในช่วงเวลานี้ ม้าจะอ่อนแอเป็นพิเศษและเสี่ยงต่อการเจ็บป่วยและติดเชื้อได้ง่าย

ภายในเวลาไม่กี่ปี ด้วยประสบการณ์และการสังเกตม้า จึงสามารถนำตัวอย่างเลือดที่แยกออกมาใส่กลับเข้าไปในร่างกายของสัตว์ได้ กระบวนการนี้เรียกว่าการแยกพลาสมา (plasmapheresis )

• แอนติเซรัม ในฐานข้อมูล Medical Subject Headings (MeSH) ของหอสมุดแห่งชาติสหรัฐอเมริกา