Peptidové linkery hrajú rozhodujúcu úlohu v konjugátoch protilátok - liečivá (ADC), ktoré sú revolučnou triedou cielených terapií rakoviny. Ako peptidové linkery pre dodávateľa ADC som videl z prvej ruky, ako môžu problémy so stabilitou spôsobiť alebo prelomiť výrobný proces ADC. V tomto blogu sa počas výroby ADC vykopám do problémov s stabilitou peptidových linkerov.
Chemická nestabilita
Jedným z hlavných problémov stability peptidových linkerov je chemická nestabilita. Peptidové linkery sú tvorené aminokyselinami spojenými peptidovými väzbami. Tieto väzby môžu byť citlivé na hydrolýzu, najmä vo vodnom prostredí. Hydrolýza prelomí peptidové väzby, čo vedie k fragmentácii linkera. Môže sa to stať za rôznych podmienok pH. Napríklad pri kyslých alebo základných hodnotách pH sa rýchlosť hydrolýzy môže významne zvýšiť.
Povedzme, že používate peptidový linker so špecifickou sekvenciou. Ak výrobný proces zahŕňa krok, keď pH nie je starostlivo kontrolované, môže sa vyskytnúť hydrolýza. To by malo za následok heterogénnu zmes ADC, niektoré s neporušenými linkermi a niektoré s fragmentovanými. Fragmentované linkery môžu ovplyvniť farmakokinetiku a účinnosť ADC. Hydrolyzovaný linker by mohol liečivo uvoľniť predčasne v krvnom obehu, čo vedie k terčovej toxicite a zníženej účinnosti v mieste nádoru.
Enzymatická degradácia
Enzýmy prítomné vo výrobnom prostredí môžu tiež predstavovať hrozbu pre stabilitu peptidových linkerov. Proteázy, ktoré sú enzýmami, ktoré rozkladajú proteíny a peptidy, sú všade v biologických systémoch. Počas produkcie ADC, ak médium bunkovej kultúry alebo iné komponenty obsahujú proteázy, môžu pôsobiť na peptidové linkery.
Napríklad niektoré proteázy sú špecifické pre určité aminokyselinové sekvencie. Ak má peptidový linker sekvenciu, ktorá je substrátom pre tieto proteázy, bude degradovaná. Táto enzymatická degradácia je ťažké predvídať a kontrolovať. Dokonca aj malé množstvo proteáz môže v priebehu času spôsobiť značné škody. Výsledkom je opäť zmes ADC s rôznymi stavmi linkerov, ktorá nie je ideálna pre konzistentný a účinný terapeutický produkt.
Oxidačný stres
Oxidačný stres je ďalším faktorom, ktorý môže ovplyvniť stabilitu peptidových linkerov. Počas výrobného procesu sa môžu generovať oxidanty, ako sú reaktívne druhy kyslíka (ROS). Tieto oxidanty môžu reagovať s aminokyselinovými zvyškami v peptidovom linkeri.
Cysteín a metionín sú obzvlášť náchylné na oxidáciu. Oxidácia týchto zvyškov môže zmeniť štruktúru a funkciu linkera. Napríklad oxidácia cysteínu môže viesť k tvorbe disulfidových väzieb nezamýšľaným spôsobom. To môže spôsobiť, že linker krížik alebo agregáty prepojenia alebo formy, ktoré môžu ovplyvniť celkové vlastnosti ADC. Agregované ADC mohli mať zmenenú farmakokinetiku, zníženú rozpustnosť a zvýšenú imunogenicitu.
Vplyv na kinetiku uvoľňovania liečiva
Stabilita peptidových linkerov priamo ovplyvňuje kinetiku uvoľňovania liečiva ADC. Nestabilný linker môže liek uvoľniť príliš skoro alebo príliš neskoro. Ak je linker predčasne hydrolyzovaný alebo degradovaný, liečivo sa uvoľní v krvnom obehu pred dosiahnutím nádoru. To nielen znižuje účinnosť ADC, ale tiež zvyšuje riziko systémovej toxicity.
Na druhej strane, ak je linker príliš stabilný, liek sa nemusí vydávať vôbec alebo iba veľmi pomalou rýchlosťou v mieste nádoru. To znamená, že ADC nemusí byť schopný uplatniť svoj úplný terapeutický účinok. Aby bol ADC účinný, linker musí byť stabilný v krvnom riešnom období, ale v mieste nádoru je štiepený. Táto rovnováha je ťažké dosiahnuť, najmä pri riešení vyššie uvedených problémov stability.
Stratégie na zlepšenie stability
Ako peptidové linkery pre dodávateľa ADC sme pracovali na stratégiách na zlepšenie stability našich linkerov. Jedným z prístupov je modifikácia aminokyselinovej sekvencie linkera. Výberom aminokyselín, ktoré sú menej citlivé na hydrolýzu, enzymatickú degradáciu a oxidáciu, môžeme zvýšiť stabilitu linkeru.
Ďalšou stratégiou je použitie ochranných skupín. Môžeme napríklad pridať skupiny, ktoré chránia zraniteľné časti linkera pred okolitým prostredím. To môže zabrániť predčasnému štiepeniu alebo modifikácii linkera.
Venujeme tiež veľkú pozornosť výrobným podmienkam. Kontrola pH, teploty a prítomnosti enzýmov a oxidantov je rozhodujúca. Optimalizáciou týchto podmienok môžeme minimalizovať problémy stability peptidových linkerov.
Naše ponuky produktov
Ponúkame celý rad vysoko kvalitných peptidových linkerov pre ADC. Napríklad nášDBCO - Peg4 - ester NHSje navrhnutý tak, aby mal dobrú stabilitu a reaktivitu. Môže sa použiť na účinnú konjugáciu liekov na protilátky. Skupina DBCO umožňuje reakciu chémie kliknutia, čo je rýchly a špecifický spôsob, ako vytvoriť stabilnú väzbu medzi linkerom a protilátkou alebo liečivom.
NášMC - Val - CIT - PAB - PNPje dobre študovaný peptidový linker. Má špecifickú sekvenciu, ktorá je štiepiteľná proteázami v mieste nádoru, pričom zostáva stabilná v krvnom obehu. To zaisťuje, že liek sa uvoľňuje na správnom mieste a na čas.
TenAlkyne - Val - Cit - PAB - OHje ďalšia možnosť. Skupina alkínu poskytuje rukoväť pre ďalšiu konjugáciu a sekvencia Val - CIT - PAB je navrhnutá na regulované uvoľňovanie liečiva.
Záver
Problémy stability peptidových linkerov počas výroby ADC sú zložité a mnohostranné. Chemická nestabilita, enzymatická degradácia a oxidačný stres môžu mať významný vplyv na kvalitu a účinnosť ADC. Avšak so správnymi stratégiami a vysoko kvalitnými peptidovými linkermi sa tieto problémy môžu riadiť.
Ak ste zapojení do výroby ADC a hľadáte spoľahlivé peptidové odkazy, radi by sme sa porozprávali. Môžeme diskutovať o vašich konkrétnych potrebách a o tom, ako vám naše výrobky môžu pomôcť prekonať výzvy stability. Oslovte nás, aby sme začali konverzáciu o obstarávaní a nájsť najlepšie riešenia pre váš vývoj ADC.
Odkazy
- Carter, PJ a Senter, PD (2008). Protilátky - konjugáty liečiva na liečbu rakoviny. Cancer Journal, 14 (3), 154 - 169.
- Shen, BQ, Rader, C., Liu, X., Lau, W., Kenny, C., Hay, M., & Mani, NS (2012). Miesto konjugácie moduluje stabilitu in vivo a terapeutickú aktivitu konjugátov protilátok - liečiva. Nature Biotechnology, 30 (2), 184 - 189.