Oligonukleotidni lijekovi se razvijaju više od 40 godina otkako je prvi rođen 1978. Međutim, njihov razvoj je bio sporiji od drugih vrsta lijekova zbog njihove inherentne nestabilnosti i niske efikasnosti apsorpcije ćelija. Pojava novih sistema isporuke i tehnika hemijske modifikacije uveliko su poboljšali ove probleme, a oligonukleotidni lekovi su pokazali brz razvoj u poslednjih nekoliko godina. Trenutno već postoje smjernice i industrijske bijele knjige o procjeni imunogenosti lijekova protiv antitijela i drugih bioloških lijekova, ali još uvijek postoji nekoliko izvještaja o imunogenosti oligonukleotidnih lijekova kod životinja ili pacijenata, a ne postoje ni sistematske smjernice. Ograničeno razumijevanje imunogenosti oligonukleotidnih lijekova također uvelike ograničava razvoj ove klase lijekova.
Ključ imunogenosti lijeka je da se razmotri da li imunološki sistem može prepoznati lijek kao sebe i tolerirati ga, a drugi aspekti koji utiču na imunogenost uključuju put primjene i specifičnu bolest koja se liječi (Slika 1).
Slika 1 Načini uticaja na imunogenost (Front. Immunol., 18. avgusta 2020. Sec. Vaccines and Molecular Therapeutics)
Karakteristike lijeka: U poređenju sa većinom tipičnih bioloških lijekova (kao što su monoklonska antitijela), oligonukleotidni lijekovi su relativno mali, sadrže manje potencijalnih epitopa od većih proteinskih analoga, tako da se općenito smatra da imaju nisku imunogenost. Međutim, interakcija između molekula oligonukleotida i imunog sistema je složena, s potencijalom da izazove urođeni imunitet. Prethodne studije su pokazale da sekvence siRNA mogu uticati na imunološku stimulaciju putem receptora sličnih toll- (TLRs), a sekvence siRNA bogate gvaninskim i uracil bazama imaju tendenciju da izazovu više imunološke stimulativne aktivnosti. Kako bi se poboljšala stabilnost, sigurnost, ćelijska apsorpcija i efikasnost oligonukleotidnih lijekova, na njih se obično primjenjuju kemijske modifikacije u procesu razvoja novih generacija oligonukleotidnih lijekova. Modifikacije okosnice nukleinske kiseline, glikozilnog dijela riboze i nukleobaze su široko korištene, a ove modifikacije će vjerovatno povećati imunološki odgovor. Osim toga, sekvence nukleinskih kiselina slične mikroorganizmima također mogu imati imunostimulacijski potencijal, tako da nove oligonukleotidne sekvence mogu imati veću imunogenost.
Način primjene: Oligonukleotidni lijekovi mogu djelovati na različite načine primjene, kao što su intravenske i tkivne injekcije, oralne i supkutane injekcije (Slika 2).
Slika 2 Načini primjene oligonukleotidnih lijekova i metode isporuke (Nat. Nanotechnol. 16, 630–643 (2021).)
Trenutno odobreni oligonukleotidni lijekovi uglavnom djeluju tako što se isporučuju na imunološki{0}}ograničena mjesta, ali efikasno isporučivanje oligonukleotidnih lijekova u različita tkiva je i dalje veliki izazov za razvoj oligonukleotidnih lijekova zbog poteškoća oligonukleotida koji prolaze kroz membrane. Razvoj nosača dostave uvelike je riješio ovaj problem, a nosioci dostave mogu izazvati imunološke odgovore koji variraju za dva reda veličine i mogu djelovati kroz različite mehanizme. Različiti nosači isporuke isporučuju molekule siRNA kroz ćelijske membrane na jedinstvene načine (slika 2), izlažući siRNA različitim količinama i tipovima receptora za prepoznavanje uzoraka (PRR), čineći ih osjetljivijim na urođeno imunološko prepoznavanje. Osim toga, trenutne uobičajene metode isporuke GalNAc (N-acetilirani galaktozamin) konjugacije i nosača lipidnih nanočestica (LNP) su uglavnom intravenske i potkožne injekcije, koje imaju veći rizik od imunogenosti. Posljednjih godina napreduju i nove metode isporuke oligonukleotidnih lijekova kao što su endogene vezikule, sferne nukleinske kiseline i nanotehnološke primjene, što će također donijeti nove izazove testiranju imunogenosti.
Strategija analize imunogenosti oligonukleotidnih lijekova
S obzirom da je imunogenost u velikoj mjeri povezana s efikasnošću i sigurnošću lijekova, potrebna je analiza imunogenosti za oligonukleotidne lijekove kako bi se podržao njihov razvoj i klinička ispitivanja. Mnogi bioanalitički principi primijenjeni na proteinske lijekove također su primjenjivi na oligonukleotidne lijekove, uglavnom slijedeći hijerarhijsku strategiju analize imunogenosti, ali također moramo uzeti u obzir jedinstvene strukturne komponente oligonukleotidnih lijekova, puteve primjene i mjesta djelovanja koji povećavaju složenost imunoloških odgovora i bioanalitičkih metoda.
Na osnovu karakteristika oligonukleotidnih lijekova, treba obratiti pažnju prilikom ispitivanja njihove imunogenosti: 1)Anti-antitijela na lijekove (ADA)koje mogu biti proizvedene komponentama za modifikaciju lijeka, tvarima za isporuku i medijumima za isporuku treba u potpunosti procijeniti; 2) Oligonukleotidni lijekovi imaju različite načine primjene, potrebno je obratiti pažnju na detekciju različitih tipova imunoglobulinskih antitijela u različitim tipovima uzoraka; 3) Prema sadašnjim saznanjima, u poređenju sa tradicionalnim lekovima, ADA odgovor izazvan oligonukleotidnim lekovima ponekad se razvija sporo, verovatno nekoliko meseci. Stoga se, prilikom provođenja procjene rizika imunogenosti u ranoj fazi razvoja, preporučuje da se uzorci sačuvaju u ovoj fazi i da se ispita njihova imunogenost na osnovu novih podataka izloženih u klinici, dajući informacije za kasnije i ključne studije.
Kako bi podržao razvoj i klinička ispitivanja siRNA lijekova, Pharmaron je razvio metodu detekcije za ADA koje proizvodi siRNA, i ima neka razmatranja i prijedloge u procesu uspostavljanja metode:
Zbog različite strukture od proteinskih antitijela, konvencionalne metode označavanja proteina nisu primjenjive na obilježavanje siRNA lijekova, a uspješno je primijenjena nova metoda označavanja koja kombinuje biotin i digoksin;
Zbog slabe imunogenosti siRNA, afinitet pripremljenog antitijela pozitivne kontrole je slab. Kontinuiranim optimiziranjem koraka detekcije, osjetljivost metode je ispunila trenutne regulatorne zahtjeve.
