Ahoj! Ako dodávateľ peptidových linkerov pre ADC (konjugáty protilátky a liečiva) som v poslednej dobe dostával veľa otázok o tom, ako navrhnúť peptidové linkery na riadenie rýchlosti uvoľňovania užitočného zaťaženia v ADC. Tak som si povedal, že sa podelím o pár postrehov na túto tému.
Po prvé, poďme rýchlo pochopiť, čo sú ADC. ADC sú v podstate typom cielenej terapie, ktorá kombinuje špecifickosť monoklonálnych protilátok s cytotoxicitou liekov s malými molekulami. Rozhodujúcu úlohu tu hrá peptidový linker. Spája protilátku a užitočné zaťaženie (cytotoxické liečivo) a jeho dizajn môže výrazne ovplyvniť, kedy a ako sa náklad uvoľní vo vnútri cieľovej bunky.
Faktory ovplyvňujúce rýchlosť uvoľňovania užitočného zaťaženia
Štiepiteľnosť
Jedným z najdôležitejších faktorov je štiepiteľnosť peptidového linkera. Chceme, aby linker zostal neporušený počas obehu v krvnom obehu, ale rozpadol sa, keď dosiahne cieľovú bunku. Existujú dva hlavné typy štiepiteľných linkerov: enzýmové - štiepiteľné a pH - štiepiteľné.
Enzým - štiepiteľné linkery sú navrhnuté tak, aby boli rozpoznané a štiepené špecifickými enzýmami, ktoré sú vysoko exprimované v nádorových bunkách. Napríklad katepsín B je enzým, ktorý je často nadmerne exprimovaný v mnohých rakovinových bunkách. Peptidové sekvencie ako Val - Cit sa bežne používajú v linkeroch, pretože môžu byť štiepené katepsínom B. Keď ADC vstúpi do cieľovej bunky a je absorbovaný do lyzozómu, katepsín B preruší väzbu Val - Cit, čím sa uvoľní užitočné zaťaženie. nášFmoc - Val - Cit - PAB - OHje skvelým príkladom enzýmu - štiepiteľného linkera. Obsahuje sekvenciu Val - Cit a dá sa ľahko začleniť do návrhov ADC.
pH - štiepiteľné linkery sa naopak rozkladajú v kyslom prostredí endozómu alebo lyzozómu. Je to preto, že chemické väzby v týchto linkeroch sú citlivé na nízke pH. Napríklad niektoré linkery na báze hydrazónu sú stabilné pri fyziologickom pH (okolo 7,4), ale hydrolyzujú pri nižšom pH (okolo 5 - 6), ktoré sa nachádza vo vnútri bunkových kompartmentov.
Hydrofóbnosť
Hydrofóbnosť peptidového linkera tiež ovplyvňuje rýchlosť uvoľňovania. Viac hydrofóbny linker môže ovplyvniť rozpustnosť ADC v krvnom riečisku. Ak je linker príliš hydrofóbny, ADC sa môže agregovať, čo môže viesť k odstráneniu z tela skôr, ako dosiahne cieľ. Na druhej strane, veľmi hydrofilný linker môže spôsobiť, že užitočné zaťaženie sa v obehu uvoľní príliš skoro. Musíme nájsť rovnováhu.
Hydrofóbnosť linkera môžeme modifikovať výberom rôznych aminokyselín. Aminokyseliny ako leucín a izoleucín sú hydrofóbnejšie, zatiaľ čo serín a treonín sú hydrofilnejšie. Starostlivým výberom a usporiadaním týchto aminokyselín môžeme doladiť hydrofóbnosť linkera.
Dĺžka spojky
Dĺžka peptidového linkera je tiež dôležitá. Kratší linker by mohol obmedziť pohyb užitočného zaťaženia a protilátky, čo by mohlo ovplyvniť väzbu ADC na cieľový antigén. Dlhší linker však poskytuje väčšiu flexibilitu, ale môže tiež zvýšiť možnosť nešpecifického štiepenia alebo predčasného uvoľnenia užitočného zaťaženia.
Vo všeobecnosti sa bežne používajú linkery s 3 až 10 aminokyselinami. Ale optimálna dĺžka závisí od špecifickej protilátky, užitočného zaťaženia a cieľového antigénu. Zistili sme, že pre niektoré ADC zacielené na určité typy rakovinových buniek, linker s 5 - 7 aminokyselinami funguje najlepšie z hľadiska stability v obehu a efektívneho uvoľňovania užitočného zaťaženia v cieli.
Stratégie dizajnu
Racionálny dizajn
Racionálny dizajn zahŕňa využitie našich vedomostí o biológii cieľovej bunky, vlastnostiach protilátky a užitočného zaťaženia a charakteristík rôznych peptidových sekvencií. Začneme identifikáciou enzýmov alebo podmienok pH, ktoré sú jedinečné pre cieľovú bunku. Potom vyberieme vhodný štiepiteľný motív pre linker.
Napríklad, ak vieme, že konkrétny nádor nadmerne exprimuje určitú proteázu, môžeme navrhnúť linker so sekvenciou, ktorú táto proteáza rozpoznáva. Zvažujeme tiež hydrofóbnosť a dĺžku linkera na základe rozpustnosti a požiadaviek na väzbu ADC.
Vysokovýkonný skríning
Ďalším prístupom je vysokovýkonný skríning. Môžeme syntetizovať veľkú knižnicu rôznych peptidových linkerov a testovať ich in vitro a in vivo. To nám umožňuje rýchlo identifikovať linkery, ktoré poskytujú najlepší výkon z hľadiska rýchlosti uvoľňovania užitočného zaťaženia, stability a účinnosti.
Na screening tisícok linkerov naraz môžeme použiť techniky ako fágový displej alebo peptidové mikročipy. Analýzou výsledkov môžeme nájsť optimálny návrh linkera pre konkrétnu aplikáciu ADC.
Príklady našich linkerov
Poďme sa pozrieť na niektoré z našich populárnych peptidových linkerov pre ADC. nášCit - Val - Cit - PABC - MATKAje výkonný konjugát linker - užitočné zaťaženie. Sekvencia Val - Cit ju robí štiepiteľnou enzýmom a acetylénová skupina sa môže použiť na konjugáciu s protilátkou. Táto kombinácia linker - užitočné zaťaženie ukázala veľký potenciál v predklinických štúdiách na zacielenie na rôzne typy rakoviny.
Ďalší jeMC - Val - Cit - PAB - PNP. Obsahuje motív Val - Cit a je navrhnutý pre efektívne uvoľnenie užitočného zaťaženia. Skupina MC poskytuje stabilné spojenie s protilátkou a medzikus PAB pomáha pri správnom uvoľnení užitočného zaťaženia.
Záver
Navrhovanie peptidových linkerov na riadenie rýchlosti uvoľňovania užitočného zaťaženia v ADC je zložitý, ale obohacujúci proces. Zvážením faktorov, ako je štiepiteľnosť, hydrofóbnosť a dĺžka linkera, a použitím stratégií, ako je racionálny dizajn a vysokovýkonný skríning, môžeme vytvoriť linkery, ktoré optimalizujú výkon ADC.
Ak pracujete na vývoji ADC a máte záujem o naše peptidové linkery, radi sa porozprávame. Či už potrebujete pomoc s návrhom linkera, chcete sa dozvedieť viac o našich produktoch alebo ste pripravení zadať objednávku, neváhajte nás osloviť. Sme tu, aby sme vás podporili na vašej ceste k vývoju účinných terapií ADC.
Referencie
- Ducry, L., & Stump, B. (2010). Konjugáty protilátka - liek: prepojenie cytotoxických nákladov na monoklonálne protilátky. Bioconjugate Chemistry, 21(1), 5-13.
- Alley, SC, Okeley, NM, & Senter, PD (2010). Konjugáty protilátka – liek: cielené dodávanie lieku pri rakovine. Current Opinion in Chemical Biology, 14(3), 529 - 537.
- Shen, BQ a kol. (2012). Kontrola miesta pripojenia liečiva v konjugátoch protilátka - liečivo. Nature Biotechnology, 30(2), 184 - 189.