Tính ổn định của lysosomal: Một yếu tố chính trong hiệu suất liên kết ADC và phân phối siRNA để tăng cường hiệu quả điều trị

Từ khóa: Trình liên kết ADC, Phát hành tải trọng, Lysosome gan, ổn định lysosomal, dị hóa lysosome, cathepsin B, DS8201A, GGFG - DXD, GalnacPhầnsiRNA, phân phối siRNA, Escape siRNA, lysosome tế bào gan, tritosome, axit lysosomal phosphatase

Sản phẩm iphase 

Giới thiệu

Những tiến bộ trong sinh học đã thúc đẩy sự tiến hóa của cả hai kháng thể - Liên hợp thuốc (ADC) và RNA - Trị liệu dựa trên, như thuốc siRNA. Mặc dù các mục tiêu và cơ chế khác nhau của họ, cả hai đều tiếp cận ADC và siRNA phụ thuộc rất nhiều vàoLysosome ganmôi trường, ở đâuổn định lysosomalVàSự dị hóa lysosomeChơi vai trò quan trọng. Trong các hệ thống ADC, sự phân tách chính xác củaTrình liên kết ADC by Cathepsin b"Đặc biệt là trong DS8201A vàGGFG - DXDNền tảng chắc chắn về sự chắc chắnTải trọng phát hành. Đối với trị liệu siRNA, việc vượt qua hàng rào lysosomal là điều cần thiết cho hiệu quảgiao hàng siRNAVàSIRNA trốn thoát, đặc biệt là sử dụngGalnac - Sirnaliên hợp mục tiêu đóLysosome tế bào gan. Tài liệu tích hợp này kiểm tra các con đường và thách thức phổ biến này.

1. Tổng quan về ADC và các khái niệm chính

ADC là một loại thuốc trị liệu sinh học tích hợp một kháng thể đơn dòng, tải trọng độc tế bào và liên kết ADC. Trình liên kết ADC này được thiết kế để đảm bảo giải phóng tải trọng chính xác, nhắm mục tiêu khối u - Các kháng nguyên cụ thể trong khi bảo vệ các mô khỏe mạnh. Việc phát hành tải trọng được kiểm soát nghiêm trọng phụ thuộc vào môi trường lysosome gan, nơi độ ổn định lysosomal cao cho phép dị hóa lysosome hiệu quả. Trong cài đặt này, cathepsin B sẽ được kích hoạt vào đúng thời điểm để làm trung gian phân tách trình liên kết ADC. Ví dụ, DS8201A tận dụng cơ chế GGFG - DXD để đạt được giải phóng tải trọng được nhắm mục tiêu trong lysosome gan, đảm bảo cả hành động thuốc hiệu quả và giảm thiểu độc tính hệ thống.

Trình liên kết ADC và cơ chế phát hành tải trọng

Thiết kế của trình liên kết ADC là rất quan trọng để đảm bảo phát hành tải trọng được kiểm soát. Tính ổn định liên kết ADC bị ảnh hưởng bởi các điều kiện trong lysosome gan, nơi ổn định lysosomal đóng vai trò chính. Một lysosome ổn định tạo điều kiện cho quá trình dị hóa lysosome hiệu quả, đảm bảo rằng các enzyme như cathepsin B có thể xử lý ADC một cách hiệu quả. Trong bối cảnh phát hành tải trọng, trình liên kết ADC phải vẫn còn nguyên vẹn trong quá trình lưu thông và chỉ được phân tách khi vào lysosome gan. Sự phân tách này được trung gian bởi cathepsin B, rất quan trọng để kích hoạt quá trình dị hóa lysosome. Hơn nữa, các hệ thống tiên tiến như DS8201A và GGFG - DXD tận dụng tối đa môi trường lysosome gan, tăng cường cả chức năng liên kết ADC và giải phóng tải trọng trong khi duy trì độ ổn định lysosomal cao.

Ngoài cathepsin B, các protease cysteine ​​khác như cathepsin L, cathepsin M và cathepsin K đóng góp đáng kể vào việc xử lý lysosomal và giải phóng thuốc. Cathepsin L được công nhận rộng rãi cho hoạt động endopeptidase mạnh và vai trò của nó trong việc làm giảm các protein nội bào, do đó hỗ trợ giải phóng tải trọng hiệu quả. Tương tự, cathepsinm, mặc dù ít đặc trưng hơn, tham gia vào quá trình dị hóa lysosomal và có thể bổ sung cho hoạt động của các protease khác. Cathepsin K, được biết đến chủ yếu cho chức năng collagenolytic của nó trong sự tái hấp thu xương, cũng có thể phân tách các liên kết peptide trong một số điều kiện nhất định. Các hoạt động chồng chéo và đôi khi bù của các enzyme này giúp đảm bảo rằng các liên kết ADC và các cơ chế giải phóng tải trọng liên quan được điều chỉnh tinh tế để kích hoạt điều trị có chọn lọc trong các tế bào đích trong khi duy trì sự ổn định trong lưu thông hệ thống. Điều tra sâu hơn về sự tương tác giữa cathepsin B, cathepsin L, cathepsinm và cathepsin K có thể tiết lộ các chiến lược mới để tối ưu hóa thiết kế liên kết để tăng cường hiệu quả điều trị tổng thể.

2. Thử thách trị liệu và giao hàng siRNA

giao hàng siRNA và bẫy lysosomal

Thuốc siRNA cung cấp tính đặc hiệu cao thông qua im lặng gen; Tuy nhiên, một trở ngại lớn là đảm bảo rằng siRNA thoát khỏi sự xuống cấp. Sau khi endocytosis, một phần lớn siRNA được buôn bán với lysosome gan và lysosome tế bào gan, nơi bị dị hóa lysosome nhanh chóng được trung gian một phầnAxit lysosomal phosphataseSự ổn định của Lysosomal và dẫn đến suy thoái siRNA.

Cơ chế của GalnacPhầnliên hợp siRNA

GalNAc - SIRNA liên hợp tăng cường cung cấp siRNA bằng cách nhắm mục tiêu thụ thể asialoglycoprotein trên tế bào gan, thúc đẩy quá trình endocytosis nhanh chóng. Sau khi được nội hóa, các liên hợp phải vượt qua các rào cản lysosomal để cho phép thoát siRNA hiệu quả. Các sửa đổi hóa học như các nhóm 2′ F, 2′ -OME và phosphorothioate bảo vệ siRNA và đảm bảo rằng hệ thống phân phối siRNA vẫn mạnh mẽ trong môi trường đầy thách thức của lysosome gan.

Hệ thống nghiên cứu trao đổi chất và lựa chọn oligonucleotide

Cũng như các loại thuốc phân tử nhỏ truyền thống, các công thức siRNA đòi hỏi các nghiên cứu ổn định chuyển hóa in vitro toàn diện trong quá trình phát triển tiền lâm sàng. Những nghiên cứu này đánh giá tác động của quá trình dị hóa lysosome và vai trò của phosphatase axit lysosomal trong việc làm suy giảm siRNA trong lysosome gan và lysosome tế bào gan. Nhấn mạnh được đặt vào việc tối ưu hóa việc phân phối siRNA và đảm bảo thoát siRNA mạnh mẽ. Các hệ thống xét nghiệm khác nhau như các chất đồng nhất gan, lysosome gan bị cô lập và tế bào gan nguyên phát được sử dụng để bắt chước môi trường gan. Tăng cường độ ổn định lysosomal thông qua các đánh giá này là chìa khóa để cải thiện hiệu suất của thuốc siRNA.

3. Vai trò chung của lysosome gan

Động lực học Lysosome gan

Cả hai chiến lược ADC và siRNA đều hội tụ tại Lysosome gan, một cơ quan quan trọng để kích hoạt và thoái hóa thuốc. Trong các hệ thống ADC, lysosome gan tạo điều kiện phát hành tải trọng được kiểm soát thông qua sự phân tách liên kết ADC qua trung gian cathepsin B. Trong các liệu pháp siRNA, lysosome gan (và lysosome tế bào gan) gây ra một rào cản do dị hóa lysosome tích cực và hoạt động của axit lysosomal phosphatase. Do đó, duy trì độ ổn định lysosomal cao là chìa khóa để đảm bảo sự dị hóa lysosome hiệu quả cho cả phát hành tải trọng ADC được kiểm soát và cung cấp siRNA được cải thiện.

Các mô hình in vitro và hệ thống nghiên cứu trao đổi chất

Để nghiên cứu cả phát hành tải trọng ADC và độ ổn định siRNA, các nhà nghiên cứu sử dụng một số mô hình in vitro.TritosomeCác mô hình, ví dụ như tritosome gan chuột, cung cấp một hệ thống dự đoán để đánh giá sự dị hóa lysosome và sự ổn định lysosomal. Ngoài ra, các hệ thống nghiên cứu trao đổi chất bao gồm phân số S9 gan, homogenates gan, lysosome gan bị cô lập và tế bào gan nguyên phát giúp đánh giá mức độ liên kết ADC hoạt động trong việc giải phóng tải trọng của nó và mức độ hiệu quả của siRNA thoát khỏi sự suy giảm. Những mô hình này nhấn mạnh tầm quan trọng của việc điều chỉnh quá trình dị hóa lysosome và hoạt động của axit lysosomal để duy trì chức năng lysosome gan tối ưu.

4. Chiến lược tích hợp để tăng cường kết quả trị liệu

Sự thành công của các liệu pháp ADC và thuốc siRNA phụ thuộc vào việc điều chỉnh độ ổn định lysosomal và kiểm soát quá trình dị hóa lysosome. Đối với ADC, hãy tinh chỉnh thiết kế trình liên kết ADC và đảm bảo kích hoạt cathepsin B chính xác (như đã được chứng minh trongDS8201Avà các hệ thống GGFG - DXD) rất quan trọng. Đối với các liệu pháp siRNA, các biến đổi hóa học của các liên hợp và chiến lược của GalNAc - SIRNA để giảm hoạt động của axit lysosomal phosphatase giúp cải thiện việc cung cấp siRNA và thoát siRNA. Một cách tiếp cận tích hợp xem xét môi trường độc đáo của lysosome gan là điều cần thiết để đạt được hiệu quả điều trị vượt trội.

Phần kết luận

Cả hai liệu pháp ADC và siRNA đều phải đối mặt với những thách thức phổ biến trong môi trường lysosome gan, nơi sự ổn định của lysosomal và dị hóa lysosome quyết định thành công của họ. Các hệ thống ADC, đặc biệt là DS8201A và GGFG - DXD, dựa vào sự phân tách liên kết ADC chính xác của Cathepsin B để phát hành tải trọng hiệu quả. Tương tự, việc phân phối siRNA bằng cách sử dụng các liên hợp GalNAc - siRNA phải vượt qua sự bẫy lysosomal và suy thoái của axit lysosomal phosphatase để đạt được thoát siRNA hiệu quả. Bằng cách tận dụng các mô hình in vitro như tritosome và các phân số S9 của gan và áp dụng các chiến lược tích hợp để điều chỉnh động lực học lysosomal, các nhà nghiên cứu có thể tăng cường cả kết quả điều trị ADC và siRNA trong khi giảm thiểu tác dụng của mục tiêu và độc tính hệ thống.