ความเสถียรของ Lysosomal: ปัจจัยสำคัญในประสิทธิภาพของ ADC Linker และการส่งมอบ siRNA เพื่อประสิทธิภาพการรักษาที่เพิ่มขึ้น

คำสำคัญ: ADC Linker, Payload Release, ตับ lysosome, ความเสถียรของ lysosomal, catabolism lysosome, cathepsin B, DS8201A, GGFG - DXD, Galnac-siRNA, siRNA deliver

ผลิตภัณฑ์ iphase 

การแนะนำ

ความก้าวหน้าในการรักษาทางชีวภาพได้ผลักดันวิวัฒนาการของทั้งแอนติบอดี - คอนจูเกตยา (ADCs) และการรักษาด้วย RNA - เช่นยา siRNA แม้จะมีเป้าหมายและกลไกที่แตกต่างกันทั้ง ADC และ SiRNA เข้าใกล้ตับ lysosomeสภาพแวดล้อมที่ไหนความเสถียรของ lysosomalและcatabolism lysosomeเล่นบทบาทสำคัญ ในระบบ ADC ความแตกแยกที่แม่นยำของADC linker by Cathepsin B- โดยเฉพาะใน DS8201A และggfg - dxdแพลตฟอร์ม - ควบคุมความมั่นใจวางจำหน่าย- สำหรับการบำบัด siRNA การเอาชนะอุปสรรค lysosomal เป็นสิ่งจำเป็นสำหรับประสิทธิภาพการจัดส่ง siRNAและSiRNA Escapeโดยเฉพาะอย่างยิ่งการใช้Galnac - Sirnaคอนจูเกตเป้าหมายนั้นตับ lysosomes- เอกสารแบบบูรณาการนี้ตรวจสอบเส้นทางและความท้าทายทั่วไปเหล่านี้

1. ภาพรวม ADC และแนวคิดหลัก

ADC เป็นยารักษาโรคทางชีวภาพที่รวมโมโนโคลนอลแอนติบอดี payload cytotoxic และตัวเชื่อมโยง ADC ADC Linker นี้ได้รับการออกแบบมาเพื่อให้แน่ใจว่ามีการปล่อยน้ำหนักบรรทุกที่แม่นยำโดยกำหนดเป้าหมายเนื้องอก - แอนติเจนที่เฉพาะเจาะจงในขณะที่ปกป้องเนื้อเยื่อที่แข็งแรง การควบคุมน้ำหนักบรรทุกที่ควบคุมได้อย่างยิ่งขึ้นอยู่กับสภาพแวดล้อมของตับไลโซโซมซึ่งความเสถียรของ lysosomal สูงช่วยให้ catabolism lysosome ที่มีประสิทธิภาพ ในการตั้งค่านี้ Cathepsin B จะเปิดใช้งานในช่วงเวลาที่เหมาะสมเพื่อเป็นสื่อกลางในการเป็นสื่อกลาง ADC Linker ที่แตกแยก ตัวอย่างเช่น DS8201A ใช้ประโยชน์จากกลไก GGFG - DXD เพื่อให้ได้การปล่อยน้ำหนักบรรทุกเป้าหมายโดยเฉพาะภายใน lysosome ตับเพื่อให้มั่นใจว่าการกระทำของยาที่มีประสิทธิภาพและความเป็นพิษของระบบลดน้อยลง

กลไก ADC Linker และ Payload

การออกแบบของ ADC Linker เป็นสิ่งสำคัญสำหรับการสร้างความมั่นใจว่าจะมีการปล่อยเพย์โหลดที่ควบคุมได้ ความเสถียรของ ADC Linker ได้รับอิทธิพลจากเงื่อนไขภายในตับ lysosome ซึ่งความมั่นคงของ lysosomal มีบทบาทสำคัญ lysosome ที่มีเสถียรภาพช่วยอำนวยความสะดวก catabolism lysosome ที่มีประสิทธิภาพทำให้มั่นใจได้ว่าเอนไซม์เช่น Cathepsin B สามารถประมวลผล ADC ได้อย่างมีประสิทธิภาพ ในบริบทของการวางจำหน่าย Payload ตัวเชื่อมโยง ADC จะต้องยังคงอยู่ในระหว่างการไหลเวียนและจะถูกแยกออกเมื่อเข้าสู่ Lysosome ตับ ความแตกแยกนี้เป็นสื่อกลางโดย Cathepsin B ซึ่งมีความสำคัญต่อการกระตุ้น catabolism lysosome ยิ่งไปกว่านั้นระบบขั้นสูงเช่น DS8201A และ GGFG - DXD ใช้ประโยชน์จากสภาพแวดล้อม Lysosome ตับอย่างเต็มที่เพิ่มทั้งฟังก์ชั่น ADC Linker และ Payload Release ในขณะที่รักษาเสถียรภาพของ lysosomal สูง

นอกเหนือจาก Cathepsin B แล้ว cysteine ​​proteases อื่น ๆ เช่น cathepsin L, cathepsin M และ Cathepsin K มีส่วนสำคัญในการประมวลผล lysosomal และการปลดปล่อยยา Cathepsin L ได้รับการยอมรับอย่างกว้างขวางสำหรับกิจกรรม endopeptidase ที่มีศักยภาพและบทบาทของมันในการย่อยสลายโปรตีนภายในเซลล์ซึ่งสนับสนุนการปล่อยน้ำหนักบรรทุกที่มีประสิทธิภาพ ในทำนองเดียวกัน cathepsinm แม้จะมีลักษณะน้อยกว่าอย่างกว้างขวางมีส่วนร่วมใน catabolism lysosomal และอาจเติมเต็มกิจกรรมของโปรตีเอสอื่น ๆ Cathepsin K ซึ่งเป็นที่รู้จักกันดีในเรื่องการทำงานของคอลลาเจนไลติกในการสลายกระดูกยังสามารถแยกตัวเชื่อมโยงเปปไทด์ภายใต้เงื่อนไขบางประการ กิจกรรมที่ทับซ้อนและบางครั้งของเอนไซม์เหล่านี้ช่วยให้มั่นใจได้ว่า Linkers ADC และกลไกการปล่อยน้ำหนักบรรทุกที่เกี่ยวข้องได้รับการปรับแต่งอย่างประณีตเพื่อเปิดใช้งานการรักษาที่เลือกภายในเซลล์เป้าหมายในขณะที่รักษาเสถียรภาพในการไหลเวียนของระบบ การตรวจสอบเพิ่มเติมเกี่ยวกับการมีอิทธิพลซึ่งกันและกันระหว่าง Cathepsin B, Cathepsin L, Cathepsinm และ Cathepsin K อาจเปิดเผยกลยุทธ์ใหม่สำหรับการปรับแต่งการออกแบบ linker เพื่อเพิ่มประสิทธิภาพการรักษาโดยรวม

2. การบำบัด siRNA และความท้าทายในการส่งมอบ

การส่งมอบ siRNA และการกักเก็บ lysosomal

ยา siRNA เสนอความจำเพาะสูงผ่านการปิดเสียงของยีน; อย่างไรก็ตามอุปสรรค์ที่สำคัญคือการทำให้มั่นใจว่า siRNA หนีการเสื่อมสภาพ หลังจาก endocytosis ส่วนใหญ่ของ siRNA จะถูกค้ามนุษย์ไปยังตับ lysosomes และ hepatocyte lysosomes ซึ่งเป็น catabolism lysosome อย่างรวดเร็วLysosomal acid phosphatase—Compromises ความมั่นคงของ lysosomal และนำไปสู่การย่อยสลาย siRNA

กลไกของ Galnac-SiRNA Conjugates

Galnac - Sirna Conjugates เพิ่มการส่งมอบ siRNA โดยการกำหนดเป้าหมายตัวรับ asialoglycoprotein บนเซลล์ตับซึ่งส่งเสริมการ endocytosis อย่างรวดเร็ว เมื่ออยู่ภายในคอนจูเกตจะต้องเอาชนะอุปสรรค lysosomal เพื่อให้มีการหลบหนี siRNA ที่มีประสิทธิภาพ การปรับเปลี่ยนทางเคมีเช่น 2′ - F, 2′ - OME และกลุ่มฟอสฟอโรทิโอเอทจะช่วยปกป้อง siRNA และตรวจสอบให้แน่ใจว่าระบบการส่ง siRNA ยังคงแข็งแกร่งในสภาพแวดล้อมที่ท้าทายของไลโซโซมตับ

ระบบการวิจัยเมตาบอลิซึมและการเลือก oligonucleotides

เช่นเดียวกับยาโมเลกุลขนาดเล็กแบบดั้งเดิมสูตร siRNA จำเป็นต้องมีการศึกษาความเสถียรในการเผาผลาญอาหารในหลอดทดลองในระหว่างการพัฒนาพรีคลินิก การศึกษาเหล่านี้ประเมินผลกระทบของ catabolism lysosome และบทบาทของ phosphatase กรด lysosomal ในการย่อยสลาย siRNA ภายในตับ lysosomes และ hepatocyte lysosomes เน้นการส่งมอบการส่งมอบ siRNA ให้เหมาะสมและสร้างความมั่นใจว่า siRNA ที่แข็งแกร่ง ระบบทดสอบต่าง ๆ - เช่น homogenates ตับ, lysosomes ตับที่แยกได้และเซลล์ตับหลัก - ใช้เพื่อเลียนแบบสภาพแวดล้อมของตับ การเพิ่มเสถียรภาพของ lysosomal ผ่านการประเมินเหล่านี้เป็นกุญแจสำคัญในการปรับปรุงประสิทธิภาพของยา siRNA

3. บทบาทร่วมกันของตับ lysosomes

การเปลี่ยนแปลงของตับไลโซโซม

ทั้งกลยุทธ์ ADC และ siRNA มาบรรจบกันที่ตับ lysosome ซึ่งเป็นอวัยวะสำคัญสำหรับการกระตุ้นยาเสพติดและการย่อยสลาย ในระบบ ADC, ตับ lysosome อำนวยความสะดวกในการควบคุมการปล่อยน้ำหนักบรรทุกผ่าน Cathepsin B - ความแตกแยก ADC ที่มีความยาว ในการรักษา siRNA, lysosome ตับ (และ hepatocyte lysosomes) นำเสนอสิ่งกีดขวางเนื่องจาก catabolism lysosome ที่ก้าวร้าวและกิจกรรมของกรด lysosomal phosphatase ดังนั้นการรักษาเสถียรภาพของ lysosomal สูงจึงเป็นกุญแจสำคัญในการสร้างความมั่นใจว่า catabolism lysosome ที่มีประสิทธิภาพสำหรับการปล่อย ADC Payload ที่ควบคุมได้และการส่งมอบ siRNA ที่ดีขึ้น

แบบจำลองในหลอดทดลองและระบบการวิจัยเมตาบอลิซึม

เพื่อศึกษาทั้ง ADC Payload Release และ SiRNA ความเสถียรนักวิจัยใช้แบบจำลองในหลอดทดลองหลายแบบไส้โต้แบบจำลอง - เช่นเดียวกับตับตับทริโซโซมซึ่งเป็นระบบทำนายเพื่อประเมิน catabolism lysosome และความเสถียรของ lysosomal นอกจากนี้ระบบการวิจัยเมตาบอลิซึมรวมถึงเศษส่วนตับ S9, homogenates ตับ, lysosomes ตับที่แยกได้และเซลล์ตับหลักช่วยประเมินว่า ADC Linker ทำงานได้ดีเพียงใด แบบจำลองเหล่านี้เน้นความสำคัญของการควบคุม catabolism lysosome และกิจกรรม phosphatase กรด lysosomal เพื่อรักษาฟังก์ชัน lysosome ตับที่ดีที่สุด

4. กลยุทธ์เชิงบูรณาการสำหรับผลการรักษาที่เพิ่มขึ้น

ความสำเร็จของการรักษา ADC และยา siRNA ขึ้นอยู่กับการปรับความเสถียรของ lysosomal และการควบคุม catabolism lysosome สำหรับ ADCS การปรับแต่งการออกแบบ ADC Linker และสร้างความมั่นใจในการเปิดใช้งาน Cathepsin B ที่แม่นยำ (ดังที่แสดงในds8201aและระบบ GGFG - DXD) มีความสำคัญ สำหรับการรักษาด้วย siRNA การปรับเปลี่ยนทางเคมีของ Galnac - Sirna Conjugates และกลยุทธ์เพื่อลดกิจกรรมของ phosphatase กรด lysosomal ช่วยปรับปรุงการส่งมอบ siRNA และการหลบหนี siRNA วิธีการแบบบูรณาการที่พิจารณาสภาพแวดล้อมที่เป็นเอกลักษณ์ของ lysosome ตับเป็นสิ่งจำเป็นสำหรับการบรรลุประสิทธิภาพการรักษาที่เหนือกว่า

บทสรุป

ทั้งการรักษาด้วย ADC และ siRNA เผชิญกับความท้าทายทั่วไปภายในสภาพแวดล้อมของตับ lysosome ซึ่งความมั่นคงของ lysosomal และ catabolism lysosome เป็นตัวกำหนดความสำเร็จของพวกเขา ADC Systems โดยเฉพาะอย่างยิ่ง DS8201A และ GGFG - DXD, พึ่งพาความแตกแยก ADC Linker ที่แม่นยำโดย Cathepsin B สำหรับการวางจำหน่ายที่มีประสิทธิภาพ ในทำนองเดียวกันการส่ง siRNA โดยใช้ galnac - sirna conjugates จะต้องเอาชนะการกักเก็บ lysosomal และการย่อยสลายโดย phosphatase กรด lysosomal เพื่อให้ได้การหลบหนี siRNA ที่มีประสิทธิภาพ ด้วยการใช้ประโยชน์จากแบบจำลองในหลอดทดลองเช่น tritosomes และเศษส่วนตับ S9 และใช้กลยุทธ์แบบบูรณาการเพื่อปรับพลวัต lysosomal นักวิจัยสามารถเพิ่มผลการรักษาทั้ง ADC และ siRNA ในขณะที่ลดผลกระทบเป้าหมายและความเป็นพิษของระบบ