¡Hola! Como proveedor de conectores peptídicos para ADC (conjugados anticuerpo-fármaco), últimamente he recibido muchas preguntas sobre cómo diseñar conectores peptídicos para controlar la velocidad de liberación de la carga útil en ADC. Entonces, pensé en compartir algunas ideas sobre este tema.
En primer lugar, comprendamos rápidamente qué son los ADC. Los ADC son básicamente un tipo de terapia dirigida que combina la especificidad de los anticuerpos monoclonales con la citotoxicidad de los fármacos de molécula pequeña. El conector peptídico juega aquí un papel crucial. Conecta el anticuerpo y la carga útil (el fármaco citotóxico), y su diseño puede afectar en gran medida cuándo y cómo se libera la carga útil dentro de la célula objetivo.
Factores que afectan la tasa de liberación de carga útil
Escindibilidad
Uno de los factores más importantes es la capacidad de escisión del conector peptídico. Queremos que el conector permanezca intacto durante la circulación en el torrente sanguíneo pero que se descomponga una vez que llegue a la célula objetivo. Hay dos tipos principales de conectores escindibles: enzima - escindible y pH - escindible.
Los enlaces enzimáticos escindibles están diseñados para ser reconocidos y cortados por enzimas específicas que se expresan altamente en las células tumorales. Por ejemplo, la catepsina B es una enzima que a menudo se sobreexpresa en muchas células cancerosas. Las secuencias peptídicas como Val-Cit se usan comúnmente en conectores porque pueden ser escindidas por la catepsina B. Cuando el ADC ingresa a la célula objetivo y es absorbido por el lisosoma, la catepsina B corta el enlace Val-Cit, liberando la carga útil. NuestroFmoc - Val - Cit - PAB - OHes un gran ejemplo de una enzima: conector escindible. Contiene la secuencia Val - Cit y se puede incorporar fácilmente a los diseños de ADC.
pH: los enlazadores escindibles, por otro lado, se descomponen en el ambiente ácido del endosoma o lisosoma. Esto se debe a que los enlaces químicos de estos conectores son sensibles al pH bajo. Por ejemplo, algunos conectores basados en hidrazona son estables a un pH fisiológico (alrededor de 7,4) pero se hidrolizan al pH más bajo (alrededor de 5 - 6) que se encuentra dentro de los compartimentos de la célula.
hidrofobicidad
La hidrofobicidad del conector peptídico también afecta la velocidad de liberación. Un conector más hidrofóbico puede afectar la solubilidad del ADC en el torrente sanguíneo. Si el conector es demasiado hidrófobo, el ADC podría agregarse, lo que puede provocar su eliminación del cuerpo antes de que alcance el objetivo. Por otro lado, un conector muy hidrófilo podría provocar que la carga útil se libere demasiado pronto en la circulación. Necesitamos encontrar un equilibrio.
Podemos modificar la hidrofobicidad del enlazador eligiendo diferentes aminoácidos. Los aminoácidos como la leucina y la isoleucina son más hidrófobos, mientras que la serina y la treonina son más hidrófilas. Al seleccionar y organizar cuidadosamente estos aminoácidos, podemos ajustar la hidrofobicidad del conector.
Longitud del enlazador
La longitud del conector peptídico también importa. Un conector más corto podría restringir el movimiento de la carga útil y del anticuerpo, lo que podría afectar la unión del ADC al antígeno objetivo. Sin embargo, un conector más largo proporciona más flexibilidad, pero también podría aumentar la posibilidad de una escisión no específica o una liberación prematura de la carga útil.
En general, se utilizan habitualmente enlazadores con 3 - 10 aminoácidos. Pero la duración óptima depende del anticuerpo específico, la carga útil y el antígeno objetivo. Hemos descubierto que para algunos ADC que se dirigen a ciertos tipos de células cancerosas, un conector con 5 a 7 aminoácidos funciona mejor en términos de estabilidad en la circulación y liberación eficiente de carga útil en el objetivo.
Estrategias de diseño
Diseño racional
El diseño racional implica utilizar nuestro conocimiento de la biología de la célula diana, las propiedades del anticuerpo y la carga útil, y las características de diferentes secuencias peptídicas. Comenzamos identificando las enzimas o las condiciones de pH que son exclusivas de la célula objetivo. Luego, elegimos el motivo escindible apropiado para el enlazador.
Por ejemplo, si sabemos que un tumor en particular sobreexpresa una determinada proteasa, podemos diseñar un conector con una secuencia que sea reconocida por esa proteasa. También consideramos la hidrofobicidad y la longitud del conector en función de la solubilidad y los requisitos de unión del ADC.
Detección de alto rendimiento
Otro enfoque es el cribado de alto rendimiento. Podemos sintetizar una gran biblioteca de diferentes conectores peptídicos y probarlos in vitro e in vivo. Esto nos permite identificar rápidamente los enlazadores que brindan el mejor rendimiento en términos de tasa de liberación de carga útil, estabilidad y eficacia.
Podemos utilizar técnicas como la presentación de fagos o microarrays de péptidos para detectar miles de conectores a la vez. Al analizar los resultados, podemos encontrar el diseño de enlazador óptimo para una aplicación ADC específica.
Ejemplos de nuestros enlazadores
Echemos un vistazo a algunos de nuestros conectores peptídicos populares para ADC. NuestroCit - Val - Cit - PABC - MADREes un poderoso enlazador - conjugado de carga útil. La secuencia Val-Cit lo hace escindible por enzimas y el grupo acetileno se puede usar para la conjugación con el anticuerpo. Esta combinación de conector y carga útil ha demostrado un gran potencial en estudios preclínicos para atacar varios tipos de cáncer.
Otro esMC - Val - Cit - PAB - PNP. Contiene el motivo Val - Cit y está diseñado para una liberación eficiente de la carga útil. El grupo MC proporciona una conexión estable con el anticuerpo y el espaciador PAB ayuda a la liberación adecuada de la carga útil.
Conclusión
Diseñar conectores peptídicos para controlar la tasa de liberación de la carga útil en los ADC es un proceso complejo pero gratificante. Al considerar factores como la escisión, la hidrofobicidad y la longitud del enlazador, y al utilizar estrategias como el diseño racional y la detección de alto rendimiento, podemos crear enlazadores que optimicen el rendimiento de los ADC.
Si está trabajando en el desarrollo de ADC y está interesado en nuestros enlazadores de péptidos, nos encantaría conversar. Si necesita ayuda con el diseño del enlazador, desea obtener más información sobre nuestros productos o está listo para realizar un pedido, no dude en comunicarse con nosotros. Estamos aquí para ayudarlo en su viaje hacia el desarrollo de terapias ADC efectivas.
Referencias
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- Shen, BQ y col. (2012). Controlar la ubicación de la unión del fármaco en conjugados anticuerpo-fármaco. Biotecnología de la naturaleza, 30(2), 184 - 189.