Hej tamo! Kao dobavljač peptidnih linkera za ADC (antitijelo - konjugati lijeka), u posljednje vrijeme dobijam mnogo pitanja o tome kako dizajnirati peptidne linkere za kontrolu brzine oslobađanja korisnog opterećenja u ADC-u. Pa, mislio sam da podijelim neke uvide na ovu temu.
Prvo, hajde da brzo shvatimo šta su ADC. ADC su u osnovi vrsta ciljane terapije koja kombinuje specifičnost monoklonskih antitijela sa citotoksičnošću lijekova malih molekula. Peptidni linker ovdje igra ključnu 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.
Faktori koji utječu na brzinu oslobađanja tereta
Cjepivost
Jedan od najvažnijih faktora je cepanje peptidnog linkera. Želimo da linker ostane netaknut tokom cirkulacije u krvotoku, ali da se razbije kada stigne do ciljne ćelije. Postoje dvije glavne vrste cjepivih linkera: enzimski - cjepivi i pH - cijepivi.
Enzimski - cjepivi linkeri su dizajnirani da ih prepoznaju i preseku specifični enzimi koji su visoko eksprimirani u tumorskim stanicama. Na primjer, katepsin B je enzim koji je često prekomjeran - eksprimiran u mnogim stanicama raka. Peptidne sekvence poput Val - Cit se obično koriste u linkerima jer ih katepsin B može odcijepiti. Kada ADC uđe u ciljnu ćeliju i unese se u lizosom, katepsin B presječe vezu Val - Cit, oslobađajući teret. NašFmoc - Val - Cit - PAB - OHje odličan primjer enzimskog - cjepivog linkera. Sadrži Val - Cit sekvencu i može se lako ugraditi u ADC dizajn.
pH - cjepivi linkeri, s druge strane, razgrađuju se u kiseloj sredini endosoma ili lizosoma. To je zato što su hemijske veze u ovim linkerima osjetljive na nizak pH. Na primjer, neki linkeri zasnovani na hidrazonu su stabilni na fiziološkom pH (oko 7,4), ali hidroliziraju na nižem pH (oko 5 - 6) koji se nalazi u odjeljcima ćelije.
Hidrofobnost
Hidrofobnost peptidnog linkera takođe utiče na brzinu oslobađanja. Više hidrofobni linker može uticati na rastvorljivost ADC u krvotoku. Ako je linker previše hidrofoban, ADC bi se mogao agregirati, što može dovesti do uklanjanja iz tijela prije nego što stigne do cilja. S druge strane, vrlo hidrofilni linker može uzrokovati prerano oslobađanje tereta u cirkulaciji. Moramo naći balans.
Možemo modificirati hidrofobnost linkera 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 linkera.
Dužina linkera
Dužina peptidnog linkera je takođe važna. Kraći linker može ograničiti kretanje tereta i antitijela, što bi moglo utjecati na vezivanje ADC-a za ciljni antigen. Duži linker, međutim, daje veću fleksibilnost, ali takođe može povećati mogućnost nespecifičnog cijepanja ili preranog oslobađanja korisnog opterećenja.
Općenito, obično se koriste linkeri sa 3 - 10 aminokiselina. Ali optimalna dužina zavisi od specifičnog antitela, nosivosti i ciljnog antigena. Otkrili smo da za neke ADC koji ciljaju određene vrste ćelija raka, linker sa 5 - 7 aminokiselina najbolje radi u smislu stabilnosti u cirkulaciji i efikasnog oslobađanja tereta na meti.
Strategije dizajna
Rational Design
Racionalni dizajn uključuje korištenje našeg znanja o biologiji ciljne ćelije, svojstvima antitijela i korisnog opterećenja, te karakteristikama različitih peptidnih sekvenci. Počinjemo identifikacijom enzima ili pH uslova koji su jedinstveni za ciljnu ćeliju. Zatim biramo odgovarajući motiv koji se može cijepati za linker.
Na primjer, ako znamo da određeni tumor prekomjerno eksprimira određenu proteazu, možemo dizajnirati linker sa sekvencom koju ta proteaza prepoznaje. Takođe razmatramo hidrofobnost i dužinu linkera na osnovu rastvorljivosti i zahteva vezivanja ADC-a.
High - Throughput Screening
Drugi pristup je skrining visoke propusnosti. Možemo sintetizirati veliku biblioteku različitih peptidnih linkera i testirati ih in vitro i in vivo. Ovo nam omogućava da brzo identifikujemo linkere koji daju najbolje performanse u smislu brzine oslobađanja korisnog opterećenja, stabilnosti i efikasnosti.
Možemo koristiti tehnike kao što su prikaz faga ili peptidni mikronizovi da pregledamo hiljade linkera odjednom. Analizom rezultata možemo pronaći optimalan dizajn linkera za određenu ADC aplikaciju.
Primjeri naših linkera
Pogledajmo neke od naših popularnih peptidnih linkera za ADC. NašCit - Val - Cit - PABC - MAJKAje moćan konjugat linker-payload. Val - Cit sekvenca čini je cijepljivom enzimima, a acetilenska grupa se može koristiti za konjugaciju s antitijelom. Ova kombinacija povezivača i tereta pokazala je veliki potencijal u predkliničkim studijama za ciljanje različitih vrsta raka.
Još jedan jeMC - Val - Cit - PAB - PNP. Sadrži Val - Cit motiv i dizajniran je za efikasno oslobađanje tereta. MC grupa pruža stabilnu vezu s antitijelom, a PAB odstojnik pomaže u pravilnom oslobađanju tereta.
Zaključak
Dizajniranje peptidnih linkera za kontrolu brzine oslobađanja korisnog opterećenja u ADC-ima je složen, ali isplativ proces. Uzimajući u obzir faktore kao što su cepavost, hidrofobnost i dužina linkera, i koristeći strategije poput racionalnog dizajna i skrininga visoke propusnosti, možemo kreirati linkere koji optimizuju performanse ADC-a.
Ako radite na razvoju ADC-a i zainteresovani ste za naše peptidne linkere, rado bismo popričali. Bilo da vam je potrebna pomoć oko dizajna linkera, želite da saznate više o našim proizvodima ili ste spremni da naručite, ne ustručavajte se da nam se obratite. Tu smo da vas podržimo na vašem putu ka razvoju efikasnih ADC terapija.
Reference
- Ducry, L., & Stump, B. (2010). Antitijelo - konjugati lijeka: povezivanje citotoksičnog opterećenja sa monoklonskim antitijelima. Bioconjugate Chemistry, 21(1), 5 - 13.
- Alley, SC, Okeley, NM, & Senter, PD (2010). Antitijelo - konjugati lijeka: ciljana isporuka lijeka za rak. Current Opinion in Chemical Biology, 14(3), 529 - 537.
- Shen, BQ, et al. (2012). Kontrola lokacije vezivanja lijeka u konjugati antitijelo - lijek. Nature Biotechnology, 30(2), 184 - 189.