Синтез сайт-специфичных конъюгатов антитело–лекарственное средство с использованием неприродных аминокислот

Конъюгаты антитело–лекарственное средство (ADC) обеспечивают селективную доставку цитотоксических препаратов к раковым клеткам, экспрессирующим ассоциированные с опухолью поверхностные маркеры, что позволяет минимизировать системную токсичность. Традиционно лекарственные препараты неспецифически конъюгируют с остатками цистеина или лизина в составе антитела. Однако такие стратегии часто приводят к образованию гетерогенных продуктов, что затрудняет оптимизацию биологических, физических и фармакологических свойств ADC. В настоящей работе продемонстрировано применение генетически кодируемых неприродных аминокислот с ортогональной химической реакционной способностью для синтеза гомогенных ADC с точным контролем положения конъюгации и стехиометрии. p-Ацетилфенилаланин сайт-специфично встраивали во фрагмент Fab антитела против Her2 и полноразмерный IgG в клетках Escherichia coli и клетках млекопитающих соответственно. Мутантный белок селективно и эффективно конъюгировали с производным ауристатина посредством стабильной оксимной связи. Полученные конъюгаты характеризовались отличными фармакокинетическими свойствами, выраженной цитотоксической активностью in vitro в отношении раковых клеток Her2(+) и полной регрессией опухоли в моделях лечения ксенотрансплантатов у грызунов. Синтез и характеристика гомогенных ADC, обеспечивающие контроль над макромолекулярной структурой, сопоставимый с контролем в медицинской химии, должны способствовать оптимизации ADC для широкого спектра терапевтических применений.