Bok tamo! Kao dobavljač peptidnih povezivača za ADC (konjugate antitijela i lijeka), u zadnje vrijeme dobivam puno pitanja o tome kako dizajnirati peptidne povezivače za kontrolu brzine otpuštanja korisnog opterećenja u ADC-u. Pa sam mislio podijeliti neke uvide o ovoj temi.
Prvo, idemo brzo razumjeti što su ADC. ADC su u osnovi vrsta ciljane terapije koja kombinira specifičnost monoklonskih protutijela s citotoksičnošću lijekova malih molekula. Peptidni linker ovdje igra presudnu ulogu. Povezuje antitijelo i korisni teret (citotoksični lijek), a njegov dizajn može uvelike utjecati na to kada i kako se korisni teret oslobađa unutar ciljne stanice.
Čimbenici koji utječu na brzinu otpuštanja korisnog tereta
Cijepljivost
Jedan od najvažnijih čimbenika je cijepanje peptidnog linkera. Želimo da poveznica ostane netaknuta tijekom cirkulacije u krvotoku, ali da se razbije kada dođe do ciljne stanice. Postoje dvije glavne vrste poveznica koje se mogu cijepati: enzimski - cijepajući i pH - cijepajući.
Enzimski - cjepavi linkeri dizajnirani su da ih prepoznaju i presjeku specifični enzimi koji su visoko izraženi u tumorskim stanicama. Na primjer, katepsin B je enzim koji se često prekomjerno eksprimira u mnogim stanicama raka. Peptidne sekvence poput Val - Cit obično se koriste u povezivačima jer ih katepsin B može cijepati. Kada ADC uđe u ciljnu stanicu i preuzme se u lizosom, katepsin B prekida vezu Val - Cit, oslobađajući korisni teret. NašeFmoc - Val - Cit - PAB - OHje izvrstan primjer povezivača koji se može cijepati enzimom. Sadrži sekvencu Val - Cit i može se lako ugraditi u dizajn ADC-a.
pH - cjepavi linkeri, s druge strane, razgrađuju se u kiseloj sredini endosoma ili lizosoma. To je zato što su kemijske veze u ovim poveznicima osjetljive na nizak pH. Na primjer, neki linkeri na bazi hidrazona stabilni su pri fiziološkom pH (oko 7,4), ali hidroliziraju pri nižem pH (oko 5 - 6) koji se nalazi unutar odjeljaka stanice.
Hidrofobnost
Hidrofobnost peptidnog povezivača također utječe na brzinu otpuštanja. Hidrofobniji linker može utjecati na topljivost ADC-a u krvotoku. Ako je linker previše hidrofoban, ADC bi mogao agregirati, što može dovesti do uklanjanja iz tijela prije nego što dosegne cilj. S druge strane, vrlo hidrofilni linker može uzrokovati prerano oslobađanje korisnog tereta u cirkulaciju. Moramo pronaći ravnotežu.
Možemo modificirati hidrofobnost poveznice odabirom različitih aminokiselina. Aminokiseline poput leucina i izoleucina su hidrofobnije, dok su serin i treonin hidrofilniji. Pažljivim odabirom i raspoređivanjem ovih aminokiselina, možemo fino podesiti hidrofobnost poveznice.
Duljina povezivača
Duljina peptidnog povezivača također je važna. Kraći povezivač mogao bi ograničiti kretanje tereta i antitijela, što bi moglo utjecati na vezanje ADC-a na ciljni antigen. Duži povezivač, međutim, daje veću fleksibilnost, ali također može povećati mogućnost nespecifičnog cijepanja ili preranog oslobađanja korisnog tereta.
Općenito, obično se koriste poveznice s 3 - 10 aminokiselina. Ali optimalna duljina ovisi o specifičnom antitijelu, nosivosti i ciljnom antigenu. Otkrili smo da za neke ADC-ove koji ciljaju određene vrste stanica raka, poveznica s 5-7 aminokiselina najbolje funkcionira u smislu stabilnosti u cirkulaciji i učinkovitog otpuštanja korisnog opterećenja na cilj.
Strategije dizajna
Racionalni dizajn
Racionalni dizajn uključuje korištenje našeg znanja o biologiji ciljne stanice, svojstvima protutijela i nosivosti te karakteristikama različitih peptidnih sekvenci. Počinjemo identificiranjem enzima ili pH uvjeta koji su jedinstveni za ciljnu stanicu. Zatim odabiremo odgovarajući motiv koji se može cijepati za poveznicu.
Na primjer, ako znamo da određeni tumor eksprimira određenu proteazu, možemo dizajnirati poveznicu sa sekvencom koju ta proteaza prepoznaje. Također uzimamo u obzir hidrofobnost i duljinu poveznice na temelju topljivosti i zahtjeva vezanja ADC-a.
Provjera visoke propusnosti
Drugi pristup je probir visoke propusnosti. Možemo sintetizirati veliku biblioteku različitih peptidnih poveznica i testirati ih in vitro i in vivo. To nam omogućuje da brzo identificiramo povezivače koji daju najbolju izvedbu u smislu stope oslobađanja korisnog opterećenja, stabilnosti i učinkovitosti.
Možemo upotrijebiti tehnike poput fagnog prikaza ili peptidnih mikronizova kako bismo pregledali tisuće linkera odjednom. Analizom rezultata možemo pronaći optimalni dizajn povezivača za određenu ADC aplikaciju.
Primjeri naših povezivača
Pogledajmo neke od naših popularnih peptidnih povezivača za ADC. NašeCit - Val - Cit - PABC - MAJKAje moćan povezivač - konjugat nosivosti. Val-Cit sekvenca ga čini enzimski cijepavim, a acetilenska skupina se može koristiti za konjugaciju s antitijelom. Ova kombinacija poveznice i nosivosti pokazala je veliki potencijal u pretkliničkim studijama za ciljanje različitih vrsta raka.
Još jedan jeMC - Val - Cit - PAB - PNP. Sadrži motiv Val - Cit i dizajniran je za učinkovito oslobađanje korisnog tereta. MC grupa osigurava stabilnu vezu s antitijelom, a PAB razmaknica pomaže u pravilnom oslobađanju korisnog tereta.
Zaključak
Dizajniranje peptidnih povezivača za kontrolu brzine otpuštanja korisnog opterećenja u ADC-ima je složen, ali koristan proces. Uzimajući u obzir čimbenike kao što su sposobnost cijepanja, hidrofobnost i duljina povezivača, te korištenjem strategija poput racionalnog dizajna i visokopropusnog skrininga, možemo stvoriti povezivače koji optimiziraju izvedbu ADC-ova.
Ako radite na razvoju ADC-a i zainteresirani ste za naše peptidne povezivače, voljeli bismo popričati. Bez obzira trebate li pomoć s dizajnom linkera, želite saznati više o našim proizvodima ili ste spremni naručiti, slobodno nam se obratite. Ovdje smo da vas podržimo na vašem putu razvoja učinkovitih ADC terapija.
Reference
- Ducry, L. i Stump, B. (2010.). Konjugati protutijela i lijekova: povezivanje citotoksičnog opterećenja s monoklonskim protutijelima. Kemija biokonjugata, 21(1), 5 - 13.
- Alley, SC, Okeley, NM i Senter, PD (2010.). Konjugati antitijela i lijeka: ciljana isporuka lijeka za rak. Current Opinion in Chemical Biology, 14(3), 529 - 537.
- Shen, BQ, et al. (2012). Kontrola mjesta vezanja lijeka u konjugatima protutijela i lijeka. Nature Biotechnology, 30(2), 184 - 189.