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Conjugado anticuerpo-oligonucleótido

Estructura esquemática de un conjugado anticuerpo-oligonucleótido (AOC)

Los conjugados anticuerpo-oligonucleótido o AOC pertenecen a una clase de moléculas quiméricas que combinan en su estructura dos importantes familias de biomoléculas: anticuerpos monoclonales y oligonucleótidos . [1]

La combinación de capacidades excepcionales de direccionamiento de anticuerpos monoclonales con numerosas modalidades funcionales de oligonucleótidos ha sido fructífera para una variedad de aplicaciones con AOC, incluidas imágenes, detección y terapias dirigidas. [1] [2] [3]

La captación/internalización celular sigue representando el mayor obstáculo para lograr una terapia ON exitosa . Una absorción sencilla, como ocurre con la mayoría de los fármacos de molécula pequeña, se ve obstaculizada por la estructura polianiónica y el tamaño molecular de los ON. Al ser una adaptación de la amplia y exitosa clase de conjugados anticuerpo-fármaco , los anticuerpos y análogos de anticuerpos se utilizan cada vez más en la investigación para superar los obstáculos relacionados con la administración y la internalización de las terapias ON. Aprovechando la metodología de bioconjugación se han obtenido varios conjugados.

Desarrollo de AOC terapéuticos.

El primer AOC se informó en 1995, donde las lisinas de un anticuerpo transferrina se conectaron utilizando un conector bifuncional SMCC ( éster NHS y resto maleimida ) a ASO radiomarcados y portadores de cis dirigidos al ARNm del VIH . [4] Marcin y sus colegas desarrollaron una construcción diferente utilizando la misma química, pero utilizaron ARNip en lugar de un ASO en 2011. [5] En 2013, MYERS y sus compañeros de trabajo marcaron de forma no específica un anticuerpo anti-CD19 con N-succinimidil 3- (2-piridil-ditio) propionato para formar enlaces disulfuro con ASO modificado con cys dirigido al ARNm de la oncoproteína E2A-PBX1. [6] En última instancia, pudieron demostrar efectos antitumorales in vivo que, por el contrario, no se obtuvieron con las entidades individuales. [7] En el mismo período, se explotaron varios anticuerpos para la administración ON en combinación con nanopartículas y en estrategias no covalentes. [8] [9] [10]

Recientemente se publicaron los primeros ejemplos de una conjugación selectiva de sitio entre un agente terapéutico ON y un mAb: en 2015, Genentech aprovechó el conector SMCC para conjugar ARNip con varios mAb diseñados basándose en su tecnología patentada Thiomab, que permite la introducción de un sitio específico. cisteína en la secuencia del anticuerpo [32]. [11] Pudieron probar la funcionalidad de ambas entidades en la construcción y, al detectar diferentes anticuerpos, validaron su importancia para un efecto antisentido eficaz. [11] El principal obstáculo encontrado fue un escape endosómico limitado , pero finalmente se informó de una construcción funcional que muestra un efecto antisentido in vivo. [11] Después del desarrollo de los conjugados basados ​​en SMCC, se informaron dos construcciones en la literatura basadas en cicloadiciones de alquino-azida promovidas por cepas : un ARNm de MXD3 dirigido a gapmer (cEt y PS modificado) vinculado a un anticuerpo anti- CD22 dirigido a células pre B conduce a la apoptosis in vitro de células específicas y a una mayor duración de la supervivencia del ratón in vivo en modelos de xenoinjerto . En particular, la dosis requerida para el mismo efecto terapéutico fue 20 veces menor para el conjugado desarrollado (en comparación con el mAb desnudo). [12] Otro conjugado reportado, que explota la misma química de conjugación no selectiva, emplea un anticuerpo dirigido a CD44, respectivamente, EphA2 , que transporta covalentemente un oligonucleótido “portador de sentido” terapéuticamente irrelevante. [13] Esta base de oligonucleótido se empareja con el oligonucleótido antisentido real (gapmer que lleva enlaces fosforotioato y modificaciones del ácido 2'-desoxi-2'-fluoro-beta-D-arabinonucleico y un fluoróforo terminal) con el objetivo de aumentar la actividad de la RNasaH. [14] [15] [16]

Conjugado análogo de anticuerpo-oligonucleótido

A pesar de su tremendo potencial, los ADC y los AOC adolecen del tamaño físico de la entidad del anticuerpo (mAb) (150 kDa), que limita la penetración del tumor sólido (al menos en concentraciones bajas). Además, la modificación selectiva del sitio del anticuerpo es difícil de lograr: debido a la difícil producción de mAb, la introducción selectiva de un aminoácido no natural en la proteína no es posible fácilmente. [17]

Es por eso que se están realizando intensas investigaciones para explotar análogos de anticuerpos y fragmentos de anticuerpos que conservan una alta especificidad de objetivo pero combinados con un tamaño más pequeño y una mayor posibilidad de modificación. Los nanocuerpos, por ejemplo, son anticuerpos naturales de dominio único que se encuentran en camélidos con una masa promedio de 15 kDa. Presentan una mayor estabilidad, solubilidad y penetración en los tejidos en comparación con los mAb. [18] [19] [20]

Un conjugado, que consta de un nanocuerpo EGFR y un ARNip combinados mediante bioconjugación con maleimida , demuestra la posibilidad de una administración exitosa de ON mediante nanocuerpos. [21]

Otro ejemplo consiste en un fragmento Fab anti- CD71 que se conjugó con un ARNip que porta maleimida (que tiene modificaciones 2'OMe/2'F y enlaces fosforotioato ). Se examinaron varios conectores (escindibles y no escindibles) entre el resto de maleimida y el ARNip, lo que reveló sólo una pequeña influencia en la eficacia del silenciamiento (los conectores no escindibles conducen a los mejores resultados). Para aprovechar el pequeño tamaño del fragmento Fab, se investigó la administración subcutánea en modelos de ratón, lo que condujo a resultados de silenciamiento equivalentes en comparación con la administración intravenosa . En comparación con otros conjugados mAb-ARNip, los autores incluso especulan que el escape endosomal se ve facilitado en gran medida por el tamaño más pequeño del Fab (frente al mAb). [22]

Además, los conjugados Nanobody-ON se utilizan intensivamente con fines de obtención de imágenes, aprovechando el pequeño tamaño del nanocuerpo para reducir el desplazamiento de las imágenes. [23] [24]

Ver también

Referencias

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