Олігонуклеотидні препарати розроблялися понад 40 років з моменту появи першого в 1978 році. Однак їх розробка була повільнішою, ніж інші типи ліків, через притаманну їм нестабільність і низьку ефективність поглинання клітинами. Поява нових систем доставки та методів хімічної модифікації значно вирішила ці проблеми, і олігонуклеотидні препарати продемонстрували швидкий розвиток в останні роки. Наразі вже існують рекомендації та промислові технічні документи щодо оцінки імуногенності препаратів з антитілами та інших біологічних препаратів, але все ще є мало звітів про імуногенність олігонуклеотидних препаратів у тварин або пацієнтів, і немає систематичних вказівок. Обмежене розуміння імуногенності олігонуклеотидних лікарських засобів також значно обмежує розробку цього класу лікарських засобів.
Ключ до імуногенності препарату полягає в тому, щоб визначити, чи може імунна система розпізнавати препарат як себе та сприймати його, а інші аспекти, які впливають на імуногенність, включають шлях введення та конкретне захворювання, яке лікується (рис. 1).
Рисунок 1. Способи впливу на імуногенність (Front. Immunol., 18 серпня 2020 р., розділ «Вакцини та молекулярна терапія»)
Характеристики препарату: порівняно з більшістю типових біологічних препаратів (таких як моноклональні антитіла), олігонуклеотидні препарати відносно малі, містять менше потенційних епітопів, ніж більші білкові аналоги, тому вони, як правило, вважаються такими, що мають низьку імуногенність. Однак взаємодія між молекулами олігонуклеотидів та імунною системою є складною та може викликати вроджений імунітет. Попередні дослідження показали, що послідовності siRNA можуть впливати на імунну стимуляцію через toll-рецептори (TLR), а послідовності siRNA, багаті основами гуаніну та урацилу, мають тенденцію викликати більшу імуностимулюючу активність. Щоб підвищити стабільність, безпеку, поглинання клітинами та ефективність олігонуклеотидних лікарських засобів, до них зазвичай застосовуються хімічні модифікації в процесі розробки олігонуклеотидних лікарських засобів нового покоління. Модифікації скелета нуклеїнової кислоти, глікозильної частини рибози та нуклеооснови широко використовувалися, і ці модифікації, ймовірно, посилюють імунні відповіді. Крім того, послідовності нуклеїнових кислот, подібні до мікроорганізмів, також можуть мати імуностимулюючий потенціал, тому нові олігонуклеотидні послідовності можуть мати вищу імуногенність.
Шлях введення: олігонуклеотидні препарати можуть діяти різними шляхами введення, наприклад внутрішньовенними та тканинними ін’єкціями, пероральними та підшкірними ін’єкціями (рис. 2).
Рисунок 2 Шляхи введення олігонуклеотидних лікарських засобів і методи доставки (Nat. Nanotechnol. 16, 630–643 (2021).)
Наразі схвалені олігонуклеотидні препарати в основному діють шляхом доставки до імун{0}}обмежених ділянок, але ефективна доставка олігонуклеотидних препаратів до різних тканин все ще є серйозною проблемою для розробки олігонуклеотидних препаратів через складність проходження олігонуклеотидів через мембрани. Розробка носіїв доставки значною мірою вирішила цю проблему, і носії доставки можуть викликати імунні відповіді, які відрізняються на два порядки і можуть діяти за допомогою різних механізмів. Різні носії доставки доставляють молекули siRNA через клітинні мембрани унікальними способами (рис. 2), піддаючи siRNA дії різних кількостей і типів рецепторів розпізнавання образів (PRR), що робить їх більш чутливими до вродженого імунного розпізнавання. Крім того, поточні поширені методи доставки кон’югації GalNAc (N-ацетильованого галактозаміну) і носіїв ліпідних наночастинок (LNP) — це переважно внутрішньовенні та підшкірні ін’єкції, які мають вищий ризик імуногенності. В останні роки нові олігонуклеотидні методи доставки ліків, такі як ендогенні везикули, сферичні нуклеїнові кислоти та застосування нанотехнологій, також розвиваються, що також створить нові проблеми для тестування імуногенності.
Стратегія аналізу імуногенності олігонуклеотидних препаратів
Враховуючи, що імуногенність тісно пов’язана з ефективністю та безпекою ліків, аналіз імуногенності необхідний для олігонуклеотидних препаратів для підтримки їх розробки та клінічних випробувань. Багато біоаналітичних принципів, застосованих до білкових препаратів, також можна застосувати до олігонуклеотидних препаратів, головним чином дотримуючись ієрархічної стратегії аналізу імуногенності, але нам також потрібно враховувати унікальні структурні компоненти олігонуклеотидних препаратів, шляхи введення та місця дії, які збільшують складність імунних відповідей і біоаналітичних методів.
Виходячи з характеристик олігонуклеотидних препаратів, слід приділяти певну увагу при перевірці їх імуногенності: 1)Анти{0}}антитіла до ліків (ADA)які можуть вироблятися компонентами, що модифікують ліки, необхідно повністю оцінити речовини для доставки та середовища доставки; 2) Олігонуклеотидні препарати мають різні шляхи введення, ми повинні звернути увагу на виявлення різних типів імуноглобулінових антитіл у різних типах зразків; 3) Згідно з наявними знаннями, порівняно з традиційними препаратами, реакція ADA, індукована олігонуклеотидними препаратами, іноді розвивається повільно, можливо, протягом кількох місяців. Тому при проведенні оцінки ризику імуногенності на ранній стадії розробки рекомендується зберігати зразки на цій стадії та досліджувати їх імуногенність на основі нових даних, наданих у клініці, надаючи інформацію для наступних і ключових досліджень.
Щоб підтримати розробку та клінічні випробування препаратів siRNA, Pharmaron розробив метод виявлення ADA, що продукується siRNA, і має деякі міркування та пропозиції в процесі створення методу:
Через відмінну структуру від протеїнових антитіл звичайні методи мічення білка не застосовуються до мічення ліків siRNA, і новий метод мічення, що поєднує біотин і дигоксин, був успішно застосований;
Через слабку імуногенність siRNA спорідненість підготовленого антитіла позитивного контролю є низькою. Завдяки безперервній оптимізації етапів виявлення чутливість методу відповідає поточним нормативним вимогам.
