Szia! Az ADC-hez (Antibody – Drug Conjugates) készült peptid linkerek szállítójaként az utóbbi időben sok kérdést kapok azzal kapcsolatban, hogyan tervezzek peptid linkereket, hogy szabályozzák az ADC hasznos teher felszabadulási sebességét. Szóval úgy gondoltam, megosztok néhány meglátást ebben a témában.
Először is, gyorsan értsük meg, mik az ADC-k. Az ADC-k alapvetően egy olyan célzott terápia, amely a monoklonális antitestek specifitását a kis molekulájú gyógyszerek citotoxicitásával kombinálja. A peptid linker itt döntő szerepet játszik. Összeköti az antitestet és a hasznos terhet (a citotoxikus gyógyszert), és kialakítása nagyban befolyásolhatja, hogy a hasznos teher mikor és hogyan szabadul fel a célsejtben.
A hasznos teher kibocsátási arányát befolyásoló tényezők
Hasíthatóság
Az egyik legfontosabb tényező a peptid linker hasíthatósága. Azt akarjuk, hogy a linker sértetlen maradjon a véráramban való keringés során, de a célsejt elérésekor lebomlik. A hasítható linkereknek két fő típusa van: enzimes - hasítható és pH - hasítható.
Az enzimekkel hasítható linkereket úgy tervezték, hogy felismerjék és levágják azokat a specifikus enzimek, amelyek nagymértékben expresszálódnak a tumorsejtekben. Például a katepszin B egy olyan enzim, amely gyakran túlzottan expresszálódik sok rákos sejtben. Az olyan peptidszekvenciákat, mint a Val-Cit, általában használják linkerekben, mivel a katepszin B hasíthatja őket. Amikor az ADC belép a célsejtbe, és felveszi a lizoszómába, a katepszin B elvágja a Val-Cit kötést, felszabadítva a hasznos terhet. A miénkFmoc - Val - Cit - PAB - OHaz enzim hasítható linker nagyszerű példája. Tartalmazza a Val - Cit szekvenciát, és könnyen beépíthető az ADC tervekbe.
A pH - hasítható linkerek viszont az endoszóma vagy lizoszóma savas környezetében bomlanak le. Ennek az az oka, hogy ezekben a linkerekben a kémiai kötések érzékenyek az alacsony pH-ra. Például egyes hidrazonalapú linkerek stabilak fiziológiás pH-n (körülbelül 7,4), de hidrolizálnak az alacsonyabb pH-n (körülbelül 5-6), amely a sejttérben található.
Hidrofóbicitás
A peptid linker hidrofóbsága szintén befolyásolja a felszabadulás sebességét. A hidrofóbabb linker befolyásolhatja az ADC oldhatóságát a véráramban. Ha a linker túlságosan hidrofób, az ADC aggregálódhat, ami a szervezetből való kiürüléshez vezethet, mielőtt elérné a célt. Másrészt egy nagyon hidrofil linker a hasznos teher túl korai felszabadulását okozhatja a keringésben. Meg kell találnunk az egyensúlyt.
Különböző aminosavak kiválasztásával módosíthatjuk a linker hidrofóbicitását. Az aminosavak, mint a leucin és az izoleucin hidrofóbabbak, míg a szerin és a treonin hidrofilebbek. Ezen aminosavak gondos kiválasztásával és elrendezésével finomhangolhatjuk a linker hidrofóbicitását.
Linker hossza
A peptid linker hossza is számít. Egy rövidebb linker korlátozhatja a hasznos teher és az antitest mozgását, ami befolyásolhatja az ADC kötődését a célantigénhez. A hosszabb linker azonban nagyobb rugalmasságot biztosít, de növelheti a nem specifikus hasítás vagy a hasznos teher idő előtti felszabadulásának esélyét is.
Általában 3-10 aminosavból álló linkereket használnak. Az optimális hossz azonban a specifikus antitesttől, a hasznos terheléstől és a célantigéntől függ. Azt találtuk, hogy bizonyos típusú rákos sejteket célzó egyes ADC-k esetében egy 5-7 aminosavból álló linker működik a legjobban mind a keringés stabilitása, mind a célponton történő hatékony hasznos teherfelszabadítás szempontjából.
Tervezési stratégiák
Racionális tervezés
A racionális tervezés magában foglalja a célsejt biológiájával, az antitest és a hasznos terhelés tulajdonságaival, valamint a különböző peptidszekvenciák jellemzőivel kapcsolatos ismereteink felhasználását. Kezdjük azzal, hogy azonosítjuk azokat az enzimeket vagy pH-körülményeket, amelyek egyediek a célsejtre. Ezután kiválasztjuk a linkernek megfelelő hasítható motívumot.
Például, ha tudjuk, hogy egy adott daganat túlzottan expresszál egy bizonyos proteázt, akkor megtervezhetünk egy linkert olyan szekvenciával, amelyet az adott proteáz felismer. Az ADC oldhatósága és kötési követelményei alapján figyelembe vesszük a linker hidrofóbságát és hosszát is.
Nagy áteresztőképességű szűrés
Egy másik megközelítés a nagy áteresztőképességű szűrés. Különböző peptid linkerek nagy könyvtárát szintetizálhatjuk és tesztelhetjük őket in vitro és in vivo. Ez lehetővé teszi számunkra, hogy gyorsan azonosítsuk azokat a linkereket, amelyek a legjobb teljesítményt nyújtják a hasznos teher kibocsátási sebessége, stabilitása és hatékonysága szempontjából.
Használhatunk olyan technikákat, mint a fágmegjelenítés vagy a peptid mikrotömbök, hogy egyszerre több ezer linkert szűrjünk. Az eredményeket elemezve megtalálhatjuk az optimális linker kialakítást egy adott ADC alkalmazáshoz.
Példák linkereinkre
Vessünk egy pillantást néhány népszerű peptid linkerünkre az ADC-k számára. A miénkCit - Val - Cit - PABC - ANYAegy erős linker - hasznos teher konjugátum. A Val-Cit szekvencia enzimmel hasíthatóvá teszi, az acetiléncsoport pedig felhasználható az antitesthez való konjugálásra. Ez a linker - hasznos teher kombináció nagy lehetőségeket mutatott a preklinikai vizsgálatok során a különböző típusú rák megcélzására.
Egy másik azMC - Val - Cit - PAB - PNP. Tartalmazza a Val - Cit motívumot, és hatékony teherfelszabadításra tervezték. Az MC csoport stabil kapcsolatot biztosít az antitesttel, a PAB spacer pedig segít a hasznos teher megfelelő felszabadításában.
Következtetés
A peptid linkerek tervezése az ADC-k hasznos teher felszabadulási sebességének szabályozására összetett, de kifizetődő folyamat. Az olyan tényezők figyelembevételével, mint a hasíthatóság, a hidrofóbitás és a linker hossza, valamint olyan stratégiák alkalmazásával, mint a racionális tervezés és a nagy áteresztőképességű szűrés, olyan linkereket hozhatunk létre, amelyek optimalizálják az ADC-k teljesítményét.
Ha az ADC fejlesztésén dolgozik, és érdekli a peptid linkerjeink, szívesen beszélgetünk. Ha segítségre van szüksége a linker tervezésében, szeretne többet megtudni termékeinkről, vagy készen áll rendelni, ne habozzon kapcsolatba lépni velünk. Azért vagyunk itt, hogy támogassuk Önt a hatékony ADC-terápiák kidolgozásában.
Hivatkozások
- Ducry, L. és Stump, B. (2010). Antitest - gyógyszer konjugátumok: citotoxikus hasznos terhelések összekapcsolása monoklonális antitestekkel. Bioconjugate Chemistry, 21(1), 5-13.
- Alley, SC, Okeley, NM és Senter, PD (2010). Antitest – gyógyszerkonjugátumok: célzott gyógyszerbejuttatás a rák kezelésére. Current Opinion in Chemical Biology, 14(3), 529-537.
- Shen, BQ és mtsai. (2012). A gyógyszerkötés helyének szabályozása antitestekben - gyógyszerkonjugátumokban. Nature Biotechnology, 30(2), 184-189.