Linker scindibile ADC: classificazione e meccanismo d'azione

Nov 29, 2023

L'ADC è un anticorpo monoclonale legato covalentemente a sostanze chimiche citotossiche (payload) tramite linker. Il linker ADC svolge un ruolo chiave nell'effetto terapeutico dell'ADC e le sue caratteristiche influenzano notevolmente l'indice terapeutico, la farmacodinamica e la farmacocinetica dell'ADC. Ad esempio, il collegamento tra linker-mAb determina il rapporto farmaco-anticorpo (DAR), che determina l'omogeneità e la stabilità dell'ADC. Al fine di garantire la selettività e l’efficacia dell’ADC, il linker dovrebbe sforzarsi di ottenere tre caratteristiche chiave:

(1) Elevata stabilità del ciclo: il carico utile non verrà rilasciato prima di raggiungere il bersaglio, riducendo così al minimo gli effetti fuori bersaglio.

(2) Elevata solubilità in acqua: è utile per l'accoppiamento ed evita la formazione di aggregati ADC inattivi.

(3) Rilascio efficiente: consente il rilascio efficiente di metaboliti del carico utile del linker altamente citotossici.

Linker scindibile e non scindibile

Il linker ADC può essere suddiviso in linker scindibile e linker non scindibile. Meccanicamente, quando il linker non scindibile raggiunge il lisosoma, il mAb viene metabolizzato attraverso il meccanismo proteolitico e il carico utile, il linker e le appendici amminoacidiche vengono rilasciati. Modifiche sostanziali al carico utile possono anche produrre potenti ADC, come Kadcyla®, se il farmacoforo chiave del carico utile non viene influenzato. Tuttavia, i linker non scindibili spesso non sono in grado di esercitare effetti bystander a causa della mancanza di permeabilità cellulare delle appendici amminoacidiche cariche. Pertanto, il campo di applicazione degli ADC contenenti linker non scindibili è limitato e vengono utilizzati principalmente per il trattamento di tumori ematologici o tumori con elevata espressione di antigene.

Rispetto ai linker non scindibili, i linker scindibili utilizzano condizioni specifiche per rilasciare farmaci nelle cellule bersaglio. I linker scindibili possono essere ulteriormente suddivisi in linker scindibili chimicamente o linker scindibili enzimaticamente. Pur avendo una gamma più ampia di applicazioni rispetto ai linker non scindibili, i linker scindibili sono più instabili nella circolazione sanguigna. Le prestazioni dei linker scindibili dipendono quindi dalla loro capacità di distinguere efficacemente tra le circostanze delle cellule bersaglio e le condizioni della circolazione sanguigna.

Linker chimicamente scindibile

Esistono tre tipi principali di linker scindibili indotti chimicamente: scindibili con acido, scindibili in condizioni riducenti (disolfuro, ecc.) e linker che possono essere scissi da stimoli esogeni.

I linker acido-clivabili sono progettati per utilizzare l'acidità degli endosomi (pH 5,5-6,2) e dei lisosomi (pH 4,5-5,0), mantenendo la stabilità della circolazione in condizioni fisiologiche a pH 7,4. Questa strategia ha ottenuto il primo successo clinico con Mylotarg® (AcBut Linker) di Pfizer. Sebbene vengano impiegati anche disolfuri riducibili, il linker contiene un legame N-acilidrazone acido-sensibile. Pertanto, sotto catalisi acida, Mylotarg® viene idrolizzato in chetone e idrazide. Inoltre, durante lo sviluppo di Mylotarg®, i ricercatori hanno anche testato la stabilità di una serie di linker contenenti idrazone a pH 4,5 e pH 7,4, nonché la loro stabilità in vitro e in vivo nei topi come parte dell'ADC. Gli studi hanno dimostrato che il linker, stabile a pH 7,4 e instabile a pH 4,5, fornisce l'ADC più efficace. Questo tipo di linker-payload viene applicato anche a Besponsa®.

Oltre al legame idrazone sopra menzionato, il legante carbonato utilizzato da Trodelvy® è anche una sorta di legante di scissione acida. Sebbene i legami estere siano teoricamente più stabili dei carbonati nella circolazione sanguigna, i risultati sperimentali mostrano che gli ADC costruiti dai primi sono meno stabili nel siero umano. La stabilità sierica dell'ADC è stata significativamente migliorata (t1/2=36 ore) introducendo uno spaziatore p-amminobenzilico (PABC), che ha mostrato una certa selettività per il compartimento lisosomiale acido, con t1/2 a pH 5 2 per 10 ore.

Nonostante il successo clinico di Mylotarg®, Besponsa® e Trodelvy®, i linker acido-clivabili non sono più un'opzione per la maggior parte delle tecniche di legatura dell'ADC. Il requisito di Linker di distinguere rigorosamente tra ambienti con pH 5 e pH 7,4 è molto difficile. Sebbene in alcuni casi, il rilascio lento del carico utile possa produrre risultati benefici, questo metodo è solitamente in grado di adottare solo un carico utile di citotossicità moderata e il carico utile altamente tossico preferito da ADC ora richiede un linker più stabile.