תרופות אוליגונוקלאוטידים פותחו כבר יותר מ-40 שנה מאז שהראשונה נולדה בשנת 1978. עם זאת, התפתחותן הייתה איטית יותר מאשר תרופות מסוגים אחרים בשל חוסר היציבות המובנית ויעילות הספיגה הסלולרית הנמוכה שלהן. הופעתן של מערכות אספקה חדשות וטכניקות שינוי כימי שיפרו מאוד את הבעיות הללו, ותרופות אוליגונוקלאוטידים הראו התפתחות מהירה בשנים האחרונות. נכון לעכשיו, יש כבר קווים מנחים ומאמרים לבנים בתעשייה על הערכת אימונוגניות של תרופות נוגדנים ותרופות ביולוגיות אחרות, אבל עדיין יש מעט דיווחים על האימונוגניות של תרופות אוליגונוקלאוטידים בבעלי חיים או בחולים, ואין הדרכה שיטתית. ההבנה המוגבלת של האימונוגניות של תרופות אוליגונוקלאוטידים מגבילה מאוד את הפיתוח של סוג זה של תרופות.
המפתח לאימונוגניות של התרופה הוא לשקול האם מערכת החיסון עשויה לזהות את התרופה כעצמית ולסבול אותה, והיבטים אחרים המשפיעים על אימונוגניות כוללים את דרך המתן ואת המחלה הספציפית המטופלת (איור 1).
איור 1 דרכים להשפיע על אימונוגניות (Front. Immunol., 18 באוגוסט 2020 Sec. Vaccines and Molecular Therapeutics)
מאפייני תרופה: בהשוואה לרוב התרופות הביולוגיות האופייניות (כגון נוגדנים חד שבטיים), תרופות אוליגונוקלאוטידים קטנות יחסית, מכילות פחות אפיטופים פוטנציאליים מאשר עמיתים חלבונים גדולים יותר, כך שהן נחשבות בדרך כלל כבעלי אימונוגניות נמוכה. עם זאת, האינטראקציה בין מולקולות אוליגונוקלאוטידים למערכת החיסון מורכבת, עם פוטנציאל לעורר חסינות מולדת. מחקרים קודמים הראו שרצפי siRNA יכולים להשפיע על גירוי חיסוני באמצעות קולטנים דמויי אגרה (TLR), ורצפי siRNA העשירים בבסיסי גואנין ואורציל נוטים לעורר יותר פעילות גירוי חיסונית. על מנת לשפר את היציבות, הבטיחות, הספיגה הסלולרית והיעילות של תרופות אוליגונוקלאוטידים, בדרך כלל מוחלים עליהן שינויים כימיים בתהליך הפיתוח של תרופות מהדור החדש של אוליגונוקלאוטידים. נעשה שימוש נרחב בשינויים של עמוד השדרה של חומצת הגרעין, בחלק הגליקוזיל של הריבוז והנוקלאובס, ושינויים אלה עשויים להגביר את התגובות החיסוניות. בנוסף, רצפי חומצות גרעין הדומים למיקרואורגניזמים עשויים להיות בעלי פוטנציאל גירוי חיסוני, כך שרצפי אוליגונוקלאוטידים חדשים עשויים להיות בעלי אימונוגניות גבוהה יותר.
דרך מתן: תרופות אוליגונוקלאוטידות יכולות לפעול בדרכי מתן שונות, כגון זריקות תוך ורידי ורקמות, זריקות דרך הפה ותת עורי (איור 2).
איור 2 דרכי מתן ואספקה של תרופות אוליגונוקלאוטידים (Nat. Nanotechnol. 16, 630–643 (2021).)
נכון לעכשיו, תרופות אוליגונוקלאוטידים מאושרות פועלות בעיקר על ידי משלוח לאתרים מוגבלים-במערכת החיסון, אך אספקת תרופות אוליגונוקלאוטידים ביעילות לרקמות שונות היא עדיין אתגר מרכזי לפיתוח תרופות אוליגונוקלאוטידים, בשל הקושי של אוליגונוקלאוטידים לעבור דרך ממברנות. הפיתוח של נשאי משלוח פתר מאוד את הבעיה הזו, ומנשאי משלוח יכולים להביא לתגובות חיסוניות המשתנות בשני סדרי גודל ויכולים לפעול באמצעות מנגנונים שונים. נושאי מסירה שונים מספקים מולקולות siRNA על פני ממברנות התא בדרכים ייחודיות (איור 2), וחושפים את siRNA לכמויות וסוגים שונים של קולטני זיהוי דפוסים (PRR), מה שהופך אותם רגישים יותר לזיהוי חיסוני מולד. בנוסף, שיטות האספקה הנפוצות הנוכחיות של צימוד GalNAc (N-acetylated galactosamine) ונושאי ננו-חלקיקים של שומנים (LNP) הן בעיקר זריקות תוך ורידי ותת עוריות, שיש להן סיכון גבוה יותר לאימונוגניות. בשנים האחרונות, מתקדמים גם שיטות חדשות לאספקת תרופות אוליגונוקלאוטידים כגון שלפוחיות אנדוגניות, חומצות גרעין כדוריות ויישומי ננוטכנולוגיה, אשר יביאו גם אתגרים חדשים לבדיקות אימונוגניות.
אסטרטגיית ניתוח לאימונוגניות של תרופות אוליגונוקלאוטידים
בהתחשב בכך שהאימונוגניות קשורה מאוד ליעילות ולבטיחות של תרופות, יש צורך בניתוח אימונוגניות עבור תרופות אוליגונוקלאוטידים כדי לתמוך בפיתוחן ובניסויים הקליניים שלהן. עקרונות ביואנליטיים רבים המיושמים על תרופות חלבון חלים גם על תרופות אוליגונוקלאוטידים, בעיקר בעקבות אסטרטגיית ניתוח אימונוגניות היררכית, אך עלינו לשקול גם את המרכיבים המבניים הייחודיים של תרופות אוליגונוקלאוטידים, דרכי מתן ואתרי פעולה המגבירים את המורכבות של תגובות חיסון ושיטות ביואנליטיות.
בהתבסס על המאפיינים של תרופות אוליגונוקלאוטידים, יש להקדיש תשומת לב מסוימת בעת בדיקת האימונוגניות שלהן: 1)נוגדנים נגד-תרופות (ADAs)שעשויים להיות מיוצרים על ידי רכיבי שינוי בתרופה, חומרי מסירה ואמצעי מסירה צריכים להיות מוערכים במלואם; 2) לתרופות אוליגונוקלאוטידים יש מגוון דרכי מתן, עלינו לשים לב לזיהוי סוגים שונים של נוגדנים אימונוגלובולינים בסוגים שונים של דגימות; 3) על פי הידע הנוכחי, בהשוואה לתרופות מסורתיות, תגובת ה-ADA המושרה על ידי תרופות אוליגונוקלאוטידים מתפתחת לעיתים באיטיות, אולי למשך מספר חודשים. לכן, תוך כדי הערכת סיכון אימונוגניות בשלב מוקדם של הפיתוח, מומלץ לשמור את הדגימות בשלב זה ולחקור את האימונוגניות שלהן על סמך הנתונים החדשים שנחשפו במרפאה, תוך מתן מידע למחקרים מאוחרים יותר ומפתחים.
כדי לתמוך בפיתוח ובניסויים הקליניים של תרופות siRNA, Pharmaron פיתחה שיטת איתור עבור ADAs המיוצרים על ידי siRNA, ויש לה כמה שיקולים והצעות בתהליך הקמת השיטה:
בשל המבנה השונה מנוגדנים לחלבונים, שיטות סימון החלבון הקונבנציונליות אינן ישימות לתיוג תרופות siRNA, ושיטת תיוג חדשה המשלבת ביוטין ודיגוקסין יושמה בהצלחה;
בשל האימונוגניות החלשה של siRNA, הזיקה של נוגדן הבקרה החיובית המוכן גרועה. על ידי אופטימיזציה מתמדת של שלבי הזיהוי, רגישות השיטה עמדה בדרישות הרגולטוריות הנוכחיות.
