Hei acolo! În calitate de furnizor de linkeri peptidici pentru ADC (Anticorp - Conjugate de medicamente), am primit o mulțime de întrebări în ultima vreme despre cum să proiectez linkeri peptidici pentru a controla rata de eliberare a sarcinii utile în ADC. Așadar, m-am gândit să împărtășesc câteva informații despre acest subiect.
În primul rând, să înțelegem rapid ce sunt ADC-urile. ADC-urile sunt practic un tip de terapie țintită care combină specificitatea anticorpilor monoclonali cu citotoxicitatea medicamentelor cu molecule mici. Linkerul peptidic joacă un rol crucial aici. Conectează anticorpul și sarcina utilă (medicamentul citotoxic), iar designul său poate afecta foarte mult momentul și modul în care sarcina utilă este eliberată în interiorul celulei țintă.
Factori care afectează rata de eliberare a sarcinii utile
Clivabilitatea
Unul dintre cei mai importanți factori este clivabilitatea linkerului peptidic. Dorim ca linkerul să rămână intact în timpul circulației în fluxul sanguin, dar să se descompună odată ce ajunge la celula țintă. Există două tipuri principale de linkeri scindabili: enzimă - scindabile și pH - scindabile.
Enzima - linkerii clivabili sunt proiectați pentru a fi recunoscuți și tăiați de enzime specifice care sunt foarte exprimate în celulele tumorale. De exemplu, catepsina B este o enzimă care este adesea supra-exprimată în multe celule canceroase. Secvențele de peptide precum Val - Cit sunt utilizate în mod obișnuit în linkeri deoarece pot fi scindate de catepsina B. Când ADC intră în celula țintă și este preluată în lizozom, catepsina B taie legătura Val - Cit, eliberând sarcina utilă. NoastreFmoc - Val - Cit - PAB - OHeste un exemplu excelent de enzimă - linker scindabil. Conține secvența Val - Cit și poate fi încorporat cu ușurință în modelele ADC.
pH - linkerii scindabili, pe de altă parte, se descompun în mediul acid al endozomului sau lizozomului. Acest lucru se datorează faptului că legăturile chimice din acești linkeri sunt sensibile la pH scăzut. De exemplu, unii linkeri pe bază de hidrazonă sunt stabili la pH fiziologic (aproximativ 7,4), dar se hidrolizează la un pH mai scăzut (aproximativ 5 - 6) găsit în interiorul compartimentelor celulei.
Hidrofobicitate
Hidrofobicitatea linkerului peptidic afectează, de asemenea, viteza de eliberare. Un linker mai hidrofob poate afecta solubilitatea ADC în fluxul sanguin. Dacă linkerul este prea hidrofob, ADC-ul se poate agrega, ceea ce poate duce la eliminarea corpului înainte de a ajunge la țintă. Pe de altă parte, un linker foarte hidrofil ar putea face ca sarcina utilă să fie eliberată prea devreme în circulație. Trebuie să găsim un echilibru.
Putem modifica hidrofobicitatea linkerului prin alegerea diferiților aminoacizi. Aminoacizii precum leucina și izoleucina sunt mai hidrofobi, în timp ce serina și treonina sunt mai hidrofile. Prin selectarea și aranjarea cu atenție a acestor aminoacizi, putem regla fin hidrofobicitatea linkerului.
Lungimea linkerului
Lungimea linkerului peptidic contează de asemenea. Un linker mai scurt ar putea restricționa mișcarea sarcinii utile și a anticorpului, ceea ce ar putea afecta legarea ADC la antigenul țintă. Cu toate acestea, un linker mai lung oferă mai multă flexibilitate, dar ar putea crește și șansa de clivaj nespecific sau eliberare prematură a sarcinii utile.
În general, linkerii cu 3 - 10 aminoacizi sunt utilizați în mod obișnuit. Dar lungimea optimă depinde de anticorpul specific, sarcina utilă și antigenul țintă. Am descoperit că pentru unele ADC care vizează anumite tipuri de celule canceroase, un linker cu 5 - 7 aminoacizi funcționează cel mai bine atât în ceea ce privește stabilitatea în circulație, cât și eliberarea eficientă a sarcinii utile la țintă.
Strategii de proiectare
Design rațional
Proiectarea rațională implică utilizarea cunoștințelor noastre despre biologia celulei țintă, proprietățile anticorpului și sarcinii utile și caracteristicile diferitelor secvențe de peptide. Începem prin a identifica enzimele sau condițiile de pH care sunt unice pentru celula țintă. Apoi, alegem motivul clivabil adecvat pentru linker.
De exemplu, dacă știm că o anumită tumoare exprimă în exces o anumită protează, putem proiecta un linker cu o secvență care este recunoscută de protează respectivă. De asemenea, luăm în considerare hidrofobicitatea și lungimea linkerului pe baza cerințelor de solubilitate și de legare ale ADC.
Screening cu randament ridicat
O altă abordare este screeningul cu randament ridicat. Putem sintetiza o bibliotecă mare de linkeri peptidici diferiți și le putem testa in vitro și in vivo. Acest lucru ne permite să identificăm rapid linkerii care oferă cele mai bune performanțe în ceea ce privește rata de eliberare a sarcinii utile, stabilitatea și eficacitatea.
Putem folosi tehnici precum afișarea fagilor sau micromatricele de peptide pentru a analiza mii de linkeri simultan. Analizând rezultatele, putem găsi designul optim de linker pentru o anumită aplicație ADC.
Exemple de linkerii noștri
Să aruncăm o privire la câțiva dintre linkerii noștri populari de peptide pentru ADC. NoastreCit - Val - Cit - PABC - MAMAeste un linker puternic - conjugat de sarcină utilă. Secvența Val - Cit o face scindată prin enzimă, iar gruparea acetilenă poate fi utilizată pentru conjugarea cu anticorpul. Această combinație linker-sarcină utilă a arătat un potențial mare în studiile pre-clinice pentru țintirea diferitelor tipuri de cancer.
Altul esteMC - Val - Cit - PAB - PNP. Conține motivul Val - Cit și este proiectat pentru eliberarea eficientă a sarcinii utile. Grupul MC asigură o conexiune stabilă la anticorp, iar distanțierul PAB ajută la eliberarea corectă a sarcinii utile.
Concluzie
Proiectarea linkerilor peptidici pentru a controla rata de eliberare a sarcinii utile în ADC-uri este un proces complex, dar plin de satisfacții. Luând în considerare factori precum clivabilitatea, hidrofobicitatea și lungimea linkerului și utilizând strategii precum proiectarea rațională și screeningul cu randament ridicat, putem crea linkeri care optimizează performanța ADC-urilor.
Dacă lucrați la dezvoltarea ADC și sunteți interesat de linkerii noștri de peptide, ne-ar plăcea să discutăm. Indiferent dacă aveți nevoie de ajutor cu designul linkerului, dacă doriți să aflați mai multe despre produsele noastre sau sunteți gata să plasați o comandă, nu ezitați să contactați. Suntem aici pentru a vă sprijini în călătoria dvs. de a dezvolta terapii ADC eficiente.
Referințe
- Ducry, L. și Stump, B. (2010). Anticorp - conjugați de medicamente: leagă sarcinile utile citotoxice de anticorpii monoclonali. Bioconjugate Chemistry, 21(1), 5 - 13.
- Alley, SC, Okeley, NM și Senter, PD (2010). Anticorp - conjugate de medicamente: administrare țintită a medicamentelor pentru cancer. Opinia curentă în biologie chimică, 14(3), 529 - 537.
- Shen, BQ, și colab. (2012). Controlul locației atașării medicamentului în conjugații anticorp - medicament. Nature Biotechnology, 30(2), 184 - 189.