Здравейте! Като доставчик на пептидни линкери за ADC (антитяло - лекарствени конюгати), напоследък получавам много въпроси за това как да проектирам пептидни линкери, за да контролирам скоростта на освобождаване на полезния товар в ADC. Така че реших да споделя някои прозрения по тази тема.
Първо, нека бързо разберем какво представляват ADC. ADC са основно вид таргетна терапия, която съчетава специфичността на моноклоналните антитела с цитотоксичността на лекарства с малка молекула. Пептидният линкер играе решаваща роля тук. Той свързва антитялото и полезния товар (цитотоксичното лекарство) и неговият дизайн може значително да повлияе кога и как полезният товар се освобождава вътре в целевата клетка.
Фактори, влияещи върху скоростта на освобождаване на полезния товар
Разцепваемост
Един от най-важните фактори е способността за разцепване на пептидния линкер. Искаме линкерът да остане непокътнат по време на циркулацията в кръвния поток, но да се разпадне, след като достигне целевата клетка. Има два основни типа разцепващи се линкери: ензимни - разцепващи се и рН - разцепващи се.
Ензим - разцепващите се линкери са проектирани да бъдат разпознати и разрязани от специфични ензими, които са силно експресирани в туморни клетки. Например, катепсин В е ензим, който често е прекомерно експресиран в много ракови клетки. Пептидните последователности като Val - Cit обикновено се използват в линкерите, защото могат да бъдат разцепени от катепсин B. Когато ADC навлезе в целевата клетка и се поеме в лизозомата, катепсин B прекъсва връзката Val - Cit, освобождавайки полезния товар. НашитеFmoc - Val - Cit - PAB - OHе чудесен пример за ензимно разцепващ се линкер. Той съдържа последователността Val - Cit и може лесно да бъде включен в проекти на ADC.
pH - разцепващите се линкери, от друга страна, се разпадат в киселата среда на ендозома или лизозома. Това е така, защото химическите връзки в тези линкери са чувствителни към ниско pH. Например, някои базирани на хидразон линкери са стабилни при физиологично рН (около 7,4), но се хидролизират при по-ниско рН (около 5 - 6), намиращо се в отделенията на клетката.
Хидрофобност
Хидрофобността на пептидния линкер също влияе върху скоростта на освобождаване. По-хидрофобен линкер може да повлияе на разтворимостта на ADC в кръвния поток. Ако линкерът е твърде хидрофобен, ADC може да агрегира, което може да доведе до изчистване от тялото, преди да достигне целта. От друга страна, много хидрофилен линкер може да доведе до освобождаване на полезния товар твърде рано в циркулацията. Трябва да намерим баланс.
Можем да модифицираме хидрофобността на линкера, като изберем различни аминокиселини. Аминокиселините като левцин и изолевцин са по-хидрофобни, докато серинът и треонинът са по-хидрофилни. Чрез внимателно подбиране и подреждане на тези аминокиселини, можем да настроим фино хидрофобността на линкера.
Дължина на линкера
Дължината на пептидния линкер също има значение. По-къс линкер може да ограничи движението на полезния товар и антитялото, което може да повлияе на свързването на ADC с целевия антиген. По-дългият линкер обаче дава повече гъвкавост, но може също така да увеличи шанса за неспецифично разцепване или преждевременно освобождаване на полезния товар.
Като цяло, обикновено се използват линкери с 3-10 аминокиселини. Но оптималната дължина зависи от специфичното антитяло, полезния товар и целевия антиген. Открихме, че за някои ADCs, насочени към определени типове ракови клетки, линкер с 5-7 аминокиселини работи най-добре по отношение както на стабилността в циркулацията, така и на ефективното освобождаване на полезния товар в целта.
Стратегии за дизайн
Рационален дизайн
Рационалният дизайн включва използването на познанията ни за биологията на целевата клетка, свойствата на антитялото и полезния товар и характеристиките на различни пептидни последователности. Започваме с идентифициране на ензимите или pH условията, които са уникални за целевата клетка. След това избираме подходящия разцепващ се мотив за линкера.
Например, ако знаем, че определен тумор експресира определена протеаза, можем да проектираме линкер с последователност, която се разпознава от тази протеаза. Ние също така вземаме предвид хидрофобността и дължината на линкера въз основа на изискванията за разтворимост и свързване на ADC.
Скрининг с висока производителност
Друг подход е скринингът с висока производителност. Можем да синтезираме голяма библиотека от различни пептидни линкери и да ги тестваме in vitro и in vivo. Това ни позволява бързо да идентифицираме линкерите, които дават най-добра производителност по отношение на скоростта на освобождаване на полезен товар, стабилност и ефикасност.
Можем да използваме техники като фагов дисплей или пептидни микрочипове, за да скринираме хиляди линкери наведнъж. Чрез анализиране на резултатите можем да намерим оптималния дизайн на линкер за конкретно приложение на ADC.
Примери за нашите връзки
Нека да разгледаме някои от нашите популярни пептидни линкери за ADC. НашитеCit - Val - Cit - PABC - МАЙКАе мощен линкер - конюгат на полезен товар. Последователността Val - Cit го прави ензимно разцепим и ацетиленовата група може да се използва за конюгиране към антитялото. Тази комбинация от линкер - полезен товар е показала голям потенциал в предклинични проучвания за насочване към различни видове рак.
Друг еMC - Val - Cit - PAB - PNP. Той съдържа мотива Val - Cit и е проектиран за ефективно освобождаване на полезния товар. MC групата осигурява стабилна връзка с антитялото, а PAB спейсерът помага за правилното освобождаване на полезния товар.
Заключение
Проектирането на пептидни линкери за контролиране на скоростта на освобождаване на полезния товар в ADC е сложен, но възнаграждаващ процес. Като вземем предвид фактори като разцепваемост, хидрофобност и дължина на линкера и използвайки стратегии като рационален дизайн и високопроизводителен скрининг, можем да създадем линкери, които оптимизират работата на ADC.
Ако работите върху разработването на ADC и се интересувате от нашите пептидни линкери, ще се радваме да си поговорим. Независимо дали имате нужда от помощ с дизайна на линкер, искате да научите повече за нашите продукти или сте готови да направите поръчка, не се колебайте да се свържете с нас. Ние сме тук, за да ви подкрепим в пътуването ви за разработване на ефективни ADC терапии.
Референции
- Ducry, L., & Stump, B. (2010). Антитяло - лекарствени конюгати: свързване на цитотоксични полезни товари с моноклонални антитела. Химия на биоконюгата, 21 (1), 5 - 13.
- Alley, SC, Okeley, NM, & Senter, PD (2010). Антитяло - лекарствени конюгати: насочена доставка на лекарства за рак. Current Opinion in Chemical Biology, 14(3), 529 - 537.
- Shen, BQ, et al. (2012). Контролиране на мястото на прикрепване на лекарството в конюгатите антитяло - лекарство. Nature Biotechnology, 30 (2), 184 - 189.