Lysosomal katatagan: Isang pangunahing kadahilanan sa pagganap ng ADC Linker at paghahatid ng siRNA para sa pinahusay na therapeutic efficacy

Mga keyword: ADC Linker, Payload Release, Liver Lysosome, Lysosomal Stabil, Lysosome Catabolism, Cathepsin B, DS8201A, GGFG - DXD, Galnac-siRNA, siRNA paghahatid, siRNA pagtakas, hepatocyte lysosomes, tritosome, lysosomal acid phosphatase

Mga produktong iphase 

Panimula

Ang mga pagsulong sa biotherapeutics ay nagtulak sa ebolusyon ng parehong antibody - mga conjugates ng gamot (ADC) at RNA - batay sa therapeutics, tulad ng mga gamot na siRNA. Sa kabila ng kanilang iba't ibang mga target at mekanismo, ang parehong ADC at siRNA ay umaasa nang labis saLysosome sa ataykapaligiran, kung saanLysosomal katataganatLysosome catabolismMaglaro ng mga papel na pivotal. Sa mga sistema ng ADC, ang tumpak na pag -cleavage ngADC Linker by Cathepsin b-Endecially sa DS8201A atGgfg - dxdMga platform - kinokontrol ang mga kinokontrolPaglabas ng Payload. Para sa siRNA therapeutics, ang pagtagumpayan ng lysosomal barrier ay mahalaga para sa mahusaypaghahatid ng siRNAatTumakas si SiRNA, lalo na ang paggamitGalnac - Sirnaconjugates ang target na iyonHepatocyte lysosomes. Sinusuri ng pinagsamang dokumento na ito ang mga karaniwang landas at hamon.

1. Pangkalahatang -ideya ng ADC at mga pangunahing konsepto

Ang ADC ay isang biotherapeutic na gamot na nagsasama ng isang monoclonal antibody, isang cytotoxic payload, at isang ADC linker. Ang ADC Linker na ito ay idinisenyo upang matiyak ang tumpak na paglabas ng kargamento, pag -target ng tumor - mga tiyak na antigens habang pinoprotektahan ang malusog na mga tisyu. Ang kinokontrol na paglabas ng payload na kritikal ay nakasalalay sa kapaligiran ng lysosome ng atay, kung saan ang mataas na katatagan ng lysosomal ay nagbibigay -daan sa mahusay na lysosome catabolism. Sa setting na ito, ang Cathepsin B ay nagiging aktibo sa tamang sandali upang mamagitan ang cleavage ng ADC Linker. Halimbawa, ang DS8201A ay gumagamit ng mekanismo ng GGFG - DXD upang makamit ang naka -target na paglabas ng payload na eksklusibo sa loob ng lysosome ng atay, tinitiyak ang parehong epektibong pagkilos ng gamot at nabawasan ang systemic toxicity.

Mga mekanismo ng ADC Linker at Payload Release

Ang disenyo ng link ng ADC ay mahalaga para sa pagtiyak ng isang kinokontrol na paglabas ng payload. Ang katatagan ng ADC Linker ay naiimpluwensyahan ng mga kondisyon sa loob ng lysosome ng atay, kung saan ang katatagan ng lysosomal ay gumaganap ng isang pangunahing papel. Ang isang matatag na lysosome ay nagpapadali ng epektibong lysosome catabolism, na tinitiyak na ang mga enzyme tulad ng cathepsin B ay maaaring mahusay na maproseso ang ADC. Sa konteksto ng paglabas ng payload, ang link ng ADC ay dapat manatiling buo sa panahon ng sirkulasyon at mai -clear lamang sa pagpasok sa lysosome ng atay. Ang cleavage na ito ay pinagsama ng cathepsin B, na mahalaga para sa pag -trigger ng lysosome catabolism. Bukod dito, ang mga advanced na system tulad ng DS8201A at GGFG - DXD ay sinasamantala ang buong atay lysosome na kapaligiran, pagpapahusay ng parehong pag -andar ng link ng ADC at paglabas ng payload habang pinapanatili ang mataas na katatagan ng lysosomal.

Bilang karagdagan sa cathepsin B, ang iba pang mga protease ng cysteine ​​tulad ng cathepsin L, cathepsin M, at cathepsin K ay malaki ang naiambag sa pagproseso ng lysosomal at paglabas ng droga. Ang Cathepsin L ay malawak na kinikilala para sa makapangyarihang aktibidad ng endopeptidase at ang papel nito sa pagpapabagal ng mga protina ng intracellular, sa gayon ay sumusuporta sa epektibong paglabas ng kargamento. Katulad nito, ang cathepsinm, kahit na hindi gaanong malawak na nailalarawan, ay nakikilahok sa lysosomal catabolism at maaaring umakma sa aktibidad ng iba pang mga protease. Ang Cathepsin K, na kilala lalo na para sa pag -andar ng collagenolytic sa resorption ng buto, ay maaari ring i -clear ang mga link ng peptide sa ilalim ng ilang mga kundisyon. Ang overlay at kung minsan ay compensatory na mga aktibidad ng mga enzymes na ito ay makakatulong na matiyak na ang mga link ng ADC at mga kaugnay na mekanismo ng paglabas ng kargamento ay makinis na nakatutok upang maisaaktibo ang mga therapeutics na pumipili sa loob ng mga target na cell habang pinapanatili ang katatagan sa systemic sirkulasyon. Ang karagdagang pagsisiyasat sa interplay sa gitna ng Cathepsin B, Cathepsin L, Cathepsinm, at Cathepsin K ay maaaring magbunyag ng mga bagong diskarte para sa pag -optimize ng disenyo ng linker upang mapahusay ang pangkalahatang therapeutic efficacy.

2. SiRNA therapeutics at mga hamon sa paghahatid

SiRNA paghahatid at lysosomal entrapment

Ang mga gamot na siRNA ay nag -aalok ng mataas na pagtutukoy sa pamamagitan ng pag -silencing ng gene; Gayunpaman, ang isang pangunahing sagabal ay tinitiyak na ang siRNA ay nakatakas sa pagkasira. Matapos ang endocytosis, ang isang malaking bahagi ng siRNA ay na -trade sa mga lysosomes ng atay at mga lysosome ng hepatocyte, kung saan ang mabilis na lysosome catabolism - na pinasimulanLysosomal acid phosphatase—Compromises lysosomal katatagan at humahantong sa pagkasira ng siRNA.

Mekanismo ng Galnac-SiRNA conjugates

Ang Galnac - Sirna conjugates ay nagpapaganda ng paghahatid ng siRNA sa pamamagitan ng pag -target sa mga receptor ng asiialoglycoprotein sa mga hepatocytes, na nagtataguyod ng mabilis na endocytosis. Kapag na -internalize, dapat pagtagumpayan ng mga conjugates ang mga hadlang ng lysosomal upang paganahin ang epektibong pagtakas ng siRNA. Ang mga pagbabago sa kemikal tulad ng 2′ - f, 2′ - oe, at mga grupo ng posporo ay higit na pinoprotektahan ang siRNA at tiyakin na ang sistema ng paghahatid ng siRNA ay nananatiling matatag sa loob ng mapaghamong kapaligiran ng lysosome ng atay.

Metabolic Research System at pagpili ng oligonucleotides

Tulad ng tradisyonal na maliit na gamot na molekula, ang mga form ng siRNA ay nangangailangan ng komprehensibong pag -aaral ng katatagan ng vitro metabolic sa panahon ng pag -unlad ng preclinical. Sinusuri ng mga pag -aaral na ito ang epekto ng lysosome catabolism at ang papel ng lysosomal acid phosphatase sa pagpapabagal ng siRNA sa loob ng mga lysosome sa atay at mga lysosome ng hepatocyte. Ang diin ay inilalagay sa pag -optimize ng paghahatid ng siRNA at tinitiyak ang matatag na pagtakas ng siRNA. Ang iba't ibang mga sistema ng pagsubok - tulad ng mga homogenates ng atay, nakahiwalay na mga lysosom ng atay, at pangunahing mga hepatocytes - ay nagtatrabaho upang gayahin ang hepatic na kapaligiran. Ang pagpapahusay ng katatagan ng lysosomal sa pamamagitan ng mga pagtatasa na ito ay susi sa pagpapabuti ng pagganap ng mga gamot na siRNA.

3. Ang karaniwang papel ng mga lysosome sa atay

Dynamics ng Lysosome Lysosome

Ang parehong mga diskarte sa ADC at siRNA ay nakikipag -ugnay sa Lysosome ng atay - isang kritikal na organelle para sa pag -activate ng droga at pagkasira. Sa mga sistema ng ADC, pinadali ng Lysosome ang Lysosome na kinokontrol na paglabas ng payload sa pamamagitan ng cathepsin B -mediated ADC linker cleavage. Sa mga siRNA therapy, ang lysosome ng atay (at hepatocyte lysosomes) ay nagtatanghal ng isang hadlang dahil sa agresibong lysosome catabolism at ang aktibidad ng lysosomal acid phosphatase. Kaya, ang pagpapanatili ng mataas na katatagan ng lysosomal ay susi upang matiyak ang mahusay na lysosome catabolism para sa parehong kinokontrol na paglabas ng ADC payload at pinabuting paghahatid ng siRNA.

Sa mga modelo ng vitro at mga sistema ng pananaliksik ng metabolic

Upang pag -aralan ang parehong paglabas ng ADC payload at katatagan ng siRNA, ang mga mananaliksik ay gumagamit ng ilang mga modelo ng vitro.TritosomeAng mga modelo - tulad ng mga tritosom sa atay ng daga - ay nag -aalok ng isang mahuhulaan na sistema upang masuri ang lysosome catabolism at katatagan ng lysosomal. Bilang karagdagan, ang mga metabolic research system kabilang ang mga fraction ng Liver S9, homogenates ng atay, nakahiwalay na mga lysosome sa atay, at ang mga pangunahing hepatocytes ay tumutulong na masuri kung gaano kahusay ang pagganap ng ADC Linker sa paglabas ng payload nito at kung paano mahusay na siRNA ay nakatakas sa pagkasira. Ang mga modelong ito ay nagtatampok ng kahalagahan ng pag -regulate ng lysosome catabolism at lysosomal acid phosphatase na aktibidad upang mapanatili ang pinakamainam na function na lysosome sa atay.

4. Mga diskarte sa integrative para sa pinahusay na mga resulta ng therapeutic

Ang tagumpay ng mga ADC therapy at siRNA na gamot ay nakasalalay sa modulate na katatagan ng lysosomal at pagkontrol sa lysosome catabolism. Para sa mga ADC, pinino ang disenyo ng link ng ADC at tinitiyak ang tumpak na pag -activate ng cathepsin B (tulad ng ipinakita saDS8201Aat GGFG - DXD Systems) ay kritikal. Para sa mga siRNA therapy, ang mga pagbabago sa kemikal ng galnac - Sirna conjugates at mga diskarte upang mabawasan ang aktibidad ng lysosomal acid phosphatase ay makakatulong na mapabuti ang paghahatid ng siRNA at pagtakas ng siRNA. Ang isang pinagsamang diskarte na isinasaalang -alang ang natatanging kapaligiran ng atay lysosome ay mahalaga para sa pagkamit ng mahusay na therapeutic efficacy.

Konklusyon

Ang parehong mga ADC at siRNA na mga terapiya ay nahaharap sa mga karaniwang hamon sa loob ng kapaligiran ng lysosome ng atay, kung saan ang katatagan ng lysosomal at lysosome catabolism ay tumutukoy sa kanilang tagumpay. Ang mga sistema ng ADC, lalo na ang DS8201A at GGFG - DXD, ay umaasa sa tumpak na cleavage ng link ng ADC sa pamamagitan ng cathepsin B para sa epektibong paglabas ng kargamento. Katulad nito, ang paghahatid ng siRNA gamit ang galnac - Sirna conjugates ay dapat pagtagumpayan ang lysosomal entrapment at pagkasira ng lysosomal acid phosphatase upang makamit ang mahusay na pagtakas ng siRNA. Sa pamamagitan ng pag -agaw sa mga modelo ng vitro tulad ng mga tritosomes at mga fraction ng S9 at pag -ampon ng mga integrated strategies upang mabago ang mga lysosomal dynamics, ang mga mananaliksik ay maaaring mapahusay ang parehong ADC at siRNA therapeutic na kinalabasan habang binabawasan ang mga target na epekto at systemic toxicity.