Uimara wa lysosomal: Jambo la muhimu katika utendaji wa kiunganishi cha ADC na utoaji wa siRNA kwa ufanisi ulioimarishwa wa matibabu

Keywords: Kiunganisho cha ADC, Kutolewa kwa Payload, Lysosome ya ini, utulivu wa lysosomal, lysosome catabolism, Cathepsin B, DS8201a, GGFG - DXD, GalnacAsiRNA, utoaji wa siRNA, siRNA kutoroka, hepatocyte lysosomes, tritosome, lysosomal asidi phosphatase

Bidhaa za iphase 

Utangulizi

Maendeleo katika biotherapeutics yamesababisha mabadiliko ya antibody - madawa ya kulevya (ADCs) na RNA - matibabu ya msingi, kama vile dawa za siRNA. Licha ya malengo na mifumo yao tofauti, njia zote za ADC na siRNA zinategemea sanaLysosome ya inimazingira, wapiutulivu wa lysosomalnaCatabolism ya LysosomeCheza majukumu muhimu. Katika mifumo ya ADC, utaftaji sahihi waKiunganishi cha ADC by Cathepsin b- haswa katika DS8201A naGGFG - DXDMajukwaa -inadhibitiwaKutolewa kwa malipo. Kwa matibabu ya siRNA, kushinda kizuizi cha lysosomal ni muhimu kwa ufanisiUwasilishaji wa siRNAnasirna kutoroka, haswa kutumiaGalnac - sirnahuunganisha lengo hiloHepatocyte lysosomes. Hati hii iliyojumuishwa inachunguza njia hizi za kawaida na changamoto.

1. Maelezo ya jumla ya ADC na dhana muhimu

ADC ni dawa ya biotherapeutic ambayo inajumuisha antibody ya monoclonal, malipo ya cytotoxic, na kiunganishi cha ADC. Kiunga hiki cha ADC kimeundwa ili kuhakikisha kutolewa kwa malipo sahihi, kulenga tumor - antijeni maalum wakati wa kulinda tishu zenye afya. Utoaji wa malipo uliodhibitiwa unategemea sana mazingira ya lysosome ya ini, ambapo utulivu wa juu wa lysosomal huwezesha catabolism ya lysosome. Katika mpangilio huu, cathepsin B inaamilishwa kwa wakati unaofaa ili kupatanisha kiunganishi cha ADC. Kwa mfano, DS8201A inaleta utaratibu wa GGFG - DXD kufikia kutolewa kwa malipo ya malipo ya pekee ndani ya lysosome ya ini, kuhakikisha hatua bora za dawa na kupunguza sumu ya kimfumo.

Kiunganisho cha ADC na mifumo ya kutolewa kwa malipo

Ubunifu wa kiunganishi cha ADC ni muhimu kwa kuhakikisha kutolewa kwa malipo ya malipo. Uimara wa kiunganishi cha ADC unasukumwa na hali ndani ya lysosome ya ini, ambapo utulivu wa lysosomal unachukua jukumu muhimu. Lysosome thabiti inawezesha catabolism ya lysosome yenye ufanisi, kuhakikisha kuwa Enzymes kama cathepsin B inaweza kusindika vizuri ADC. Katika muktadha wa kutolewa kwa malipo, kiunganishi cha ADC lazima kibaki wakati wa mzunguko na tu kuwekwa wazi wakati wa kuingia kwenye lysosome ya ini. Cleavage hii inaingiliana na cathepsin B, ambayo ni muhimu kwa kusababisha catabolism ya lysosome. Kwa kuongezea, mifumo ya hali ya juu kama DS8201A na GGFG - DXD inachukua fursa kamili ya mazingira ya ini, kuongeza kazi ya kiunganishi cha ADC na kutolewa kwa malipo wakati wa kudumisha utulivu wa juu wa lysosomal.

Mbali na cathepsin B, protini zingine za cysteine ​​kama cathepsin L, cathepsin M, na cathepsin K huchangia kwa kiasi kikubwa usindikaji wa lysosomal na kutolewa kwa dawa. Cathepsin L inatambulika sana kwa shughuli yake ya nguvu ya endopeptidase na jukumu lake katika kudhoofisha protini za ndani, na hivyo kusaidia kutolewa kwa ufanisi wa malipo. Vivyo hivyo, cathepsinm, ingawa haina sifa nyingi, inashiriki katika catabolism ya lysosomal na inaweza kukamilisha shughuli za protini zingine. Cathepsin K, inayojulikana kimsingi kwa kazi yake ya collagenolytic katika resorption ya mfupa, pia inaweza kusafisha viunganisho vya peptide chini ya hali fulani. Shughuli zinazoingiliana na wakati mwingine za fidia za Enzymes hizi husaidia kuhakikisha kuwa viunganisho vya ADC na njia zinazohusiana za kutolewa kwa malipo hutolewa vizuri ili kuamsha matibabu kwa hiari ndani ya seli zinazolenga wakati wa kuhifadhi utulivu katika mzunguko wa kimfumo. Uchunguzi zaidi juu ya uchezaji kati ya cathepsin B, cathepsin L, cathepsinm, na cathepsin K inaweza kufunua mikakati mpya ya kuongeza muundo wa kiunganishi ili kuongeza ufanisi wa matibabu kwa ujumla.

2. Therapeutics za siRNA na changamoto za utoaji

Uwasilishaji wa siRNA na uingizwaji wa lysosomal

Dawa za siRNA hutoa hali ya juu kupitia ukimya wa jeni; Walakini, shida kubwa ni kuhakikisha kuwa siRNA inatoroka uharibifu. Baada ya endocytosis, sehemu kubwa ya siRNA inasafirishwa kwa lysosomes ya ini na hepatocyte lysosomes, ambapo catabolism ya haraka ya lysosome -iliyoingiliana kwa sehemu naLysosomal asidi phosphatase-Matokeo ya utulivu wa lysosomal na husababisha uharibifu wa siRNA.

Utaratibu wa GalnacAsirna conjugates

Galnac - siRNA conjugates huongeza utoaji wa siRNA kwa kulenga receptors za asialoglycoprotein kwenye hepatocytes, ambayo inakuza endocytosis ya haraka. Mara baada ya kuwekwa ndani, conjugates lazima kushinda vizuizi vya lysosomal ili kuwezesha kutoroka kwa siRNA. Marekebisho ya kemikali kama vile 2' - F, 2' -, na vikundi vya phosphorothioate vinalinda zaidi siRNA na kuhakikisha kuwa mfumo wa utoaji wa siRNA unabaki kuwa nguvu ndani ya mazingira magumu ya lysosome ya ini.

Mfumo wa utafiti wa metabolic na uteuzi wa oligonucleotides

Kama ilivyo kwa dawa ndogo za jadi za molekuli, uundaji wa siRNA unahitaji masomo kamili ya utulivu wa metabolic wakati wa ukuaji wa mapema. Masomo haya yanatathmini athari za catabolism ya lysosome na jukumu la phosphatase ya lysosomal acid katika kudhoofisha siRNA ndani ya lysosomes ya ini na lysosomes ya hepatocyte. Mkazo umewekwa juu ya kuongeza utoaji wa siRNA na kuhakikisha kutoroka kwa nguvu ya siRNA. Mifumo mbali mbali ya majaribio - kama vile homogenates ya ini, lysosomes ya ini, na hepatocytes ya msingi - wameajiriwa kuiga mazingira ya hepatic. Kuongeza utulivu wa lysosomal kupitia tathmini hizi ni muhimu katika kuboresha utendaji wa dawa za siRNA.

3. Jukumu la kawaida la lysosomes za ini

Nguvu za ini lysosome

Mikakati yote miwili ya ADC na siRNA hubadilika kwenye lysosome ya ini - chombo muhimu cha uanzishaji wa dawa na uharibifu. Katika mifumo ya ADC, lysosome ya ini inawezesha kutolewa kwa malipo ya malipo kupitia cathepsin b -mediated ADC Lincker Cleavage. Katika matibabu ya siRNA, lysosome ya ini (na hepatocyte lysosomes) inatoa kizuizi kwa sababu ya nguvu ya lysosome catabolism na shughuli ya phosphatase ya lysosomal. Kwa hivyo, kudumisha utulivu wa juu wa lysosomal ni muhimu kuhakikisha catabolism bora ya lysosome kwa kutolewa kwa malipo ya malipo ya ADC na utoaji bora wa siRNA.

Mifano ya vitro na mifumo ya utafiti wa metabolic

Kusoma kutolewa kwa malipo ya ADC na utulivu wa siRNA, watafiti hutumia mifano kadhaa ya vitro.TritosomeModeli -kama vile tritosomes ya ini -inatoa mfumo wa utabiri wa kutathmini catabolism ya lysosome na utulivu wa lysosomal. Kwa kuongezea, mifumo ya utafiti wa kimetaboliki ikiwa ni pamoja na vipande vya ini S9, homogenates ya ini, lysosomes ya ini ya pekee, na hepatocytes ya msingi husaidia kutathmini jinsi kiunganishi cha ADC hufanya katika kutolewa kwa malipo yake na jinsi siRNA inatoroka kwa ufanisi. Aina hizi zinaonyesha umuhimu wa kudhibiti catabolism ya lysosome na shughuli za phosphatase ya lysosomal ili kudumisha kazi bora ya lysosome ya ini.

4. Mikakati ya kujumuisha ya matokeo ya matibabu yaliyoimarishwa

Mafanikio ya matibabu ya ADC na dawa za siRNA inategemea modulating utulivu wa lysosomal na kudhibiti lysosome catabolism. Kwa ADC, kusafisha muundo wa kiunganishi cha ADC na kuhakikisha uanzishaji sahihi wa cathepsin B (kama inavyoonyeshwa katikaDS8201Ana mifumo ya GGFG - DXD) ni muhimu. Kwa matibabu ya siRNA, marekebisho ya kemikali ya galnac - siRNA conjugates na mikakati ya kupunguza shughuli za phosphatase ya lysosomal acid husaidia kuboresha utoaji wa siRNA na kutoroka kwa siRNA. Njia iliyojumuishwa ambayo inazingatia mazingira ya kipekee ya lysosome ya ini ni muhimu kwa kufikia ufanisi bora wa matibabu.

Hitimisho

Tiba zote mbili za ADC na siRNA zinakabiliwa na changamoto za kawaida ndani ya mazingira ya lysosome ya ini, ambapo utulivu wa lysosomal na catabolism ya lysosome huamua mafanikio yao. Mifumo ya ADC, haswa DS8201A na GGFG - DXD, hutegemea kiunganishi sahihi cha ADC na cathepsin B kwa kutolewa kwa ufanisi wa malipo. Vivyo hivyo, uwasilishaji wa siRNA kwa kutumia galnac - siRNA conjugates lazima ishinde kuingizwa kwa lysosomal na uharibifu na phosphatase ya asidi ya lysosomal kufikia kutoroka kwa siRNA. Kwa kueneza mifano ya vitro kama vile tritosomes na sehemu za ini S9 na kupitisha mikakati iliyojumuishwa ya kurekebisha mienendo ya lysosomal, watafiti wanaweza kuongeza matokeo ya matibabu ya ADC na siRNA wakati wa kupunguza athari za kulenga na sumu ya kimfumo.