Antivielas ir B šūnu ražotie proteīni, kas specifiski saistās pie antigēniem (vielām, kas izraisa organisma imūnreakciju), ļaujot imūnsistēmai tos identificēt un neitralizēt. Antivielas ir viena no galvenajām aizsardzības sistēmām, ko organisms izmanto, lai pasargātu sevi no infekcijām un patoloģijām. Antivielas ir iesaistītas arī dažādos fizioloģiskos un patoloģiskos procesos, tostarp alerģiskajās reakcijās un autoimūnajās slimībās.

B šūnas ražo antivielas. Tās var tikt izdalītas ārpusšūnu vidē vai integrētas plazmas membrānā, kur veido daļu no B šūnu receptoriem. Antivielas sastāv no divām identiskām smagajām ķēdēm un divām identiskām vieglajām ķēdēm. Katra ķēde satur mainīgu reģionu un konstantu reģionu (1. attēls). Antivielu spēju atpazīt konkrētus antigēnus nosaka to mainīgie reģioni, kuros ir īpaši daudzveidīgas struktūras – hipermainīgie jeb komplementaritāti noteicošie reģioni. Tie atrodas antivielas mainīgā reģiona galā un veido tiešu kontaktu ar antigēnu, nodrošinot specifisku saistīšanos ar noteiktu mērķi.

Imūnglobulīnus iedala klasēs, pamatojoties uz to smago ķēžu nemainīgajiem jeb konstantajiem reģioniem. Zīdītājiem ir piecas galvenās klases: IgM, IgD, IgG, IgA un IgE. IgM un IgA var veidot arī sarežģītākas struktūras: IgM veido pentamērus (struktūra, kas sastāv no piecām identiskām IgM kopijām), un IgA veido dimērus (sastāv no divām identiskām IgA kopijām). Šīs atšķirības klasēs un struktūrās ļauj antivielām veikt dažādas funkcijas, piemēram, IgG ir visbiežāk sastopamās antivielas un ir būtiskas ilgtermiņa aizsardzībā, bet IgE ir saistītas ar alerģiskām reakcijām un iekaisuma procesiem.

Antivielām piemīt dažāds specifiskuma līmenis, kas nodrošina to spēju atpazīt konkrētus antigēnus un saistīties ar tiem. Dabiskās antivielas – zemā specifiskuma imūnglobulīni, galvenokārt IgM – atrodas organismā jau pirms inficēšanās un nodrošina sākotnējo aizsardzību pret plašu patogēnu klāstu. Tās spēj saistīties ar dažādiem antigēniem pat bez iepriekšējas saskares ar tiem, veicinot fagocitozi un aktivizējot iekaisuma reakciju. Savukārt specifiskās antivielas tiek ražotas pēc organisma saskares ar infekcijas izraisītāju. Tās var būt neitralizējošas, bloķējot patogēna spēju inficēt šūnas, vai saistošas, iezīmējot patogēnu (opsonizācija) un veicinot tā iznīcināšanu imūnsistēmas šūnās.

Antivielu funkcijas ir tieši saistītas ar to spēju atpazīt un neitralizēt dažādus patogēnus. Piemēram, antivielas var atpazīt un neitralizēt vīrusus, baktērijas, toksīnus un citus kaitīgos mikroorganismus. 

Antivielas ir ļoti svarīgas specifiskajā ilgtermiņa imūnaizsardzībā. Antivielas specifiski atpazīst un saistās ar patogēniem, palīdzot tos neitralizēt un izvadīt no organisma. Tās iezīmē infekcijas izraisītājus fagocitozei un var aktivēt komplementa sistēmu, pastiprinot imūnreakciju. Pēc pirmās saskares ar patogēnu veidojas imūnā atmiņa, nodrošinot ātrāku un efektīvāku aizsardzību pret atkārtotu inficēšanos. Katrs atsevišķs B limfocīts ekspresē vienu unikālu imūnglobulīnu (antivielu), kas ir specifisks konkrētam antigēnam. Pēc antigēna atpazīšanas tikai B limfocīts, kas satur tam specifisku imūnglobulīnu, tiks aktivizēts un klonāli pavairots.

Hipersensitivitātes reakciju gadījumos var veidoties antivielas kā pret ārējo apdraudējumu (piemēram, alerģijas saista ar IgE antivielām), tā pret paša organisma antigēniem (autoantivielas). Šīs reakcijas ir saistītas ar pārmērīgu imūnsistēmas aktivitāti, kas var izraisīt veselības traucējumus un audu bojājumus.

19. gs. beigās Emīls fon Bērings (Emil von Behring), Pauls Ērlihs (Paul Ehrlich) un Kitasato Šibasaburo (北里 柴三郎) identificēja antivielas, kas neitralizē mikroorganismu toksīnus. Mūsdienās antivielas ir neatņemama medicīnas un pētniecības sastāvdaļa.

Antivielas no donora var tikt izmantotas gan profilaksei pirms saskares ar patogēnu, gan terapijai pēc inficēšanās, palīdzot organismam ātrāk reaģēt uz infekciju. Tās var tikt ievadītas dažādos veidos: kā donoru plazma vai serums, attīrīti imūnglobulīni vai laboratorijā ražotas monoklonālās antivielas. Šī pieeja tiek izmantota trakumsērgas, respiratoro infekciju, difterijas, stingumkrampju un citu smagu infekciju ārstēšanā.

Vakcīnu izstrādē īpaša uzmanība tiek pievērsta antivielu atbildei. Vakcīnas tiek veidotas, lai stimulētu imūnsistēmu, veidojot ilgtermiņa aizsardzību un antivielas pret konkrētiem patogēniem. 

Antivielas tiek plaši izmantotas gan medicīnā, gan biomedicīnas pētniecībā proteīnu identificēšanai, vizualizācijai un kvantitatīvajai analīzei. Ar antivielām tiek saistītas dažādas iezīmes, kas ļauj veikt precīzas analīzes (krāsvielas, enzīmi u. c.). Piemēram, fluorescentas krāsvielas tiek izmantotas proteīnu vizualizācijai, izmantojot imūnfluorescences tehniku, kas ļauj novērot specifisku proteīnu lokalizāciju šūnās vai audos. Šīs metodes bieži tiek pielietotas molekulārās bioloģijas pētījumos. Tāpat antivielas tiek izmantotas imūnfermentatīvajās analīzēs (enzyme-linked immunosorbent assay, ELISA), kas ir ļoti jutīgas metodes proteīnu, peptīdu vai citu molekulu kvantitatīvajai analīzei. Šīs metodes ļauj noteikt konkrētu mērķmolekulu koncentrāciju, kas ir būtiski diagnostikā un pētījumos.

Antivielas tiek plaši izmantotas arī citās metodēs, piemēram, Western blot, kur tās palīdz identificēt un apstiprināt specifisku proteīnu klātbūtni un izmēru, kā arī imūnhistoķīmijā un imūnprecipitācijā, lai pētītu proteīnu mijiedarbības un lokalizāciju šūnās. Pateicoties antivielu spējai specifiski saistīties ar antigēniem, tās ir kļuvušas par neaizvietojamu rīku ne tikai diagnostikā, bet arī daudzos biomedicīnas un farmācijas pētījumos, piemēram, biomarķieru identificēšanā, zāļu izstrādē un terapiju efektivitātes novērtēšanā.