La selezione di anticorpi e linker di coniugati anti-droga

I farmaci anticorpo-coniugati hanno ottenuto l'immunoterapia complementare basata sugli anticorpi e la chemioterapia basata sulla chemioterapia, espandendo l'intervallo terapeutico del farmaco pur avendo un alto grado di selettività per l'obiettivo. La struttura complessiva del coniugato anticorpo-farmaco è più complessa, che può essere suddivisa in tre diversi moduli strutturali: anticorpi, farmaci citotossici e linker.

Più di 100 anni fa, l'immunologo tedesco Paul Ehrlich propose per la prima volta la teoria del "proiettile d'oro" degli anticorpi monoclonali, che è la terapia mirata delle cellule cancerose utilizzando il legame specifico degli anticorpi monoclonali con gli antigeni. Con la maturazione di preparati di anticorpi geneticamente modificati e l'avvento di nuove tecnologie di legatura chimica, il concetto di coniugati anticorpo-droga è diventato una realtà. I coniugati anticorpo-farmaco si riferiscono all'anticorpo monoclonale altamente mirato attraverso uno specifico segmento del linker per ottenere con la coniugazione anti-tumorale citotossica del farmaco, che combinerà l'elevata selettività degli anticorpi e l'attività anti-tumorale del farmaco. Nel 2000, Mylotarg, il primo farmaco per ADC, è stato approvato dalla FDA per il trattamento della leucemia mieloide acuta, che indica che la tecnologia ADC sta gradualmente entrando nella fase di sviluppo.

Selezione di anticorpi

L'anticorpo nell'ADC viene utilizzato per indirizzare con precisione le cellule bersaglio dopo che le sostanze chimiche altamente citotossiche si collegano agli anticorpi. L'ottimizzazione degli anticorpi può anche ridurre drasticamente il legame non specifico degli ADC e prolungare l'emivita degli ADC nel sangue.

Nei primi studi, l'uso di anticorpi di topo spesso portava a una grave risposta immunitaria, e il paziente sviluppava anticorpi anti-topo, che riducevano notevolmente l'effetto terapeutico. Negli ultimi anni, con la svolta della tecnologia di ingegneria degli anticorpi, è possibile utilizzare anticorpi umanizzati o tutti umani come componenti di base nell'ADC. La forma più utilizzata di anticorpi è la famiglia IgG, in particolare l'IgG1. Gli anticorpi, come parte di ADC, mantengono le loro proprietà originali nel corpo e attivano funzioni immunitarie come la citotossicità cellulare anticorpale (ADCC) e la citotossicità dipendente dal complemento. Inoltre, alcuni anticorpi mostrano anche inibitori del recettore o vie di segnalazione. Queste attività indipendenti degli anticorpi non sono sempre benefiche o complementari agli ADC, mentre altre possono portare ad un aumento della tossicità per l'organismo e indebolire il posizionamento del bersaglio nel tessuto tumorale e l'internalizzazione dei farmaci ADC.

Selezione linker

I linker aiutano a collegare anticorpi e farmaci chimici, che influenzano direttamente la farmacocinetica dell'ADC, l'indice terapeutico e l'effetto curativo.

Un linker coniugato farmaco anticorpo dovrebbe avere le seguenti caratteristiche: stabilità, nessun rilascio di molecole di farmaci citotossici prima di raggiungere l'obiettivo prefissato, con conseguente produzione di tossicità fuori bersaglio. Quando il sito target è endogeno, le molecole del farmaco possono essere rilasciate rapidamente ed efficacemente.

Il rapporto farmaco-anticorpi (DAR) è un indicatore importante quando si considera la selezione del linker, che si riferisce al numero di molecole del farmaco che possono essere trasportate per unità di anticorpi. Se ci sono troppi farmaci sull'anticorpo, questo influenzerà l'effetto complessivo. E se c'è un carico eccessivo sulle molecole del farmaco anticorpo, renderà l'ADC instabile e cambierà i suoi parametri farmacocinetici, che probabilmente porterà all'aumento del tasso di clearance plasmatica, accorciare l'emivita e l'aumento della tossicità sistemica del farmaco.

In base alle proprietà chimiche, i linker possono essere suddivisi in due categorie: linker non scindibile e linker scindibile. Nei leganti non scindibili, il farmaco rimane attivo dopo l'idrolisi dei lisosomi ed è combinato con un residuo amminoacidico nella zona del linker, come T-dm1. Il linker scindibile usa spesso strategie diverse per rilasciare il farmaco, aumentando così il probabile "effetto spettatore". Alcuni dei linker sono sensibili agli ambienti acidi e le molecole del farmaco libero possono essere rilasciate nei lisosomi o nel pH inferiore dell'endocitosi. L'ozogamicina del gemtuzumab, in questo modo, è caratterizzata da una specifica instabilità del plasma. Alcuni linker sono sensibili alle proteasi nei lisosomi, come la vedotina di Brentuximab. Altri sono più sensibili al glutatione, beneficiando degli alti livelli di concentrazione di glutatione nelle cellule tumorali.