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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 familias importantes de biomoléculas: los anticuerpos monoclonales y los oligonucleótidos . [1]

La combinación de capacidades excepcionales de focalización de anticuerpos monoclonales con numerosas modalidades funcionales de oligonucleótidos ha sido fructífera para una variedad de aplicaciones con AOC, incluidas la obtención de imágenes, la detección y la terapéutica dirigida. [1] [2] [3]

La captación/internalización celular sigue siendo el mayor obstáculo para el éxito de las terapias con ON . Una captación directa, como ocurre con la mayoría de los fármacos de moléculas pequeñas, 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 los 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 con 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 de transferrina se conectaron utilizando un enlazador bifuncional SMCC ( éster NHS y fracción maleimida ) a ASO radiomarcados y portadores de cys dirigidos al ARNm del VIH . [4] Marcin y sus colegas desarrollaron una construcción diferente utilizando la misma química, pero utilizaron ARNi en lugar de un ASO en 2011. [5] En 2013, MYERS y colaboradores luego marcaron de forma inespecífica un anticuerpo anti-CD19 con N-succinimidilo 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, en contraste, no se obtuvieron con las entidades individuales. [7] En el mismo período de tiempo, se explotaron varios anticuerpos para la administración de 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 explotó el enlazador SMCC para conjugar ARNi con varios mAb diseñados basados ​​en su tecnología patentada Thiomab, que permite la introducción específica de sitio de una cisteína en la secuencia de anticuerpo[32]. [11] Pudieron probar la funcionalidad de ambas entidades en el constructo y, al examinar diferentes anticuerpos, validaron su importancia para un efecto antisentido efectivo. [11] El principal obstáculo encontrado fue un escape endosómico limitado , pero finalmente se informó de un constructo funcional que muestra un efecto antisentido in vivo. [11] Después del desarrollo de los conjugados basados ​​en SMCC, hubo dos construcciones reportadas en la literatura basadas en cicloadiciones de alquino-azida promovidas por cepas : un ARNm MXD3 dirigido a gapmer (cEt y PS modificados) unido a un anticuerpo anti- CD22 dirigido a células pre B conduce a la apoptosis in vitro de células objetivo y al aumento in vivo de la duración de la supervivencia del ratón 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 lleva covalentemente un oligonucleótido "transportador de sentido" terapéuticamente irrelevante. [13] Este oligonucleótido se empareja con el oligonucleótido antisentido real (gapmer que lleva enlaces fosforotioato y modificaciones de ácido 2'-desoxi-2'-fluoro-beta-D-arabinonucleico y un fluoróforo terminal) con el objetivo de aumentar la actividad de la ARNasa H. [14] [15] [16]

Conjugado de oligonucleótido y análogo de anticuerpo

A pesar de su enorme potencial, los ADC y los AOC sufren el tamaño físico de la entidad del anticuerpo (mAb) (150 kDa), lo que limita la penetración en tumores sólidos (al menos en concentraciones bajas). Además, la modificación selectiva del sitio del anticuerpo es difícil de lograr: debido a la difícil producción de mAbs, la introducción selectiva de un aminoácido no natural en la proteína no es fácil. [17]

Por eso se están realizando investigaciones intensivas 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 consiste en un nanocuerpo EGFR y un ARNi que se combinan a través de la 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 ARNi que contenía maleimida (que a su vez tenía modificaciones 2'OMe/2'F y enlaces fosforotioato ). Se examinaron varios enlaces (escindibles e inescindibles) entre la porción maleimida y el ARNi, revelando solo una pequeña influencia en la eficacia del silenciamiento (los enlaces inescindibles dieron los mejores resultados). Para demostrar el pequeño tamaño del fragmento Fab, se investigó la administración subcutánea en modelos de ratón, lo que dio como resultado resultados de silenciamiento equivalentes en comparación con la administración intravenosa . En comparación con otros conjugados mAb-ARNi, los autores incluso especulan que el escape endosómico se ve facilitado en gran medida por el menor tamaño del Fab (en comparación con el mAb). [22]

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

Véase también

Referencias

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