ADC y bioconjugación

Tipos de reticulantes de bioconjugación

Uno de los aspectos más fundamentales del diseño de reticulantes es si el reactivo es homobifuncional o heterobifuncional. La inmensa mayoría de los reactivos bioconjugados son bifuncionales, con dos grupos reactivos situados normalmente en los extremos exteriores de un espaciador orgánico. En un compuesto homobifuncional, los dos grupos reactivos son idénticos, mientras que en un compuesto heterobifuncional son diferentes. Los reactivos heterobifuncionales presentan grandes ventajas sobre los homobifuncionales a la hora de formar bioconjugados, ya que un grupo reactivo extremo se acopla únicamente con un grupo funcional específico, mientras que el otro grupo reactivo extremo reacciona con un grupo funcional diferente.

Longitud del reticulante de bioconjugación

Al elegir un reticulante o reactivo de modificación para la reacción de conjugación deben tenerse en cuenta las dimensiones o la longitud lineal total de la molécula diana antes y después de la conjugación. El brazo espaciador o puente transversal del reactivo determina principalmente la longitud molecular del compuesto resultante. Los reticulantes de diferentes tamaños se convierten así en reglas moleculares para medir las distancias entre grupos funcionales en biomoléculas.

Reticulantes de bioconjugación clivables vs no clivables

Es importante que el reticulante sea clivable si las biomoléculas interactuantes deben aislarse y analizarse, por ejemplo, un reticulante utilizado para detectar interacciones proteína-proteína. Alternativamente, podría utilizarse un reticulante no clivable cuando se requiere estabilidad, por ejemplo, un anticuerpo unido a una resina para la captura de proteínas.

Reticulantes de bioconjugación hidrofóbicos frente a hidrofílicos

En algunas aplicaciones, la hidrofobicidad del reactivo puede ser una ventaja, especialmente cuando una aplicación implica la penetración de membranas celulares. Los reactivos hidrofóbicos sin grupos fuertemente polares atraviesan rápidamente las membranas celulares para reticular o marcar proteínas celulares internas. Por otra parte, los reticulantes hidrofílicos no provocan la agregación o precipitación de la molécula interactuante y pueden dar lugar a la solubilidad en agua de los anticuerpos y proteínas modificados por ellos. El uso de reactivos de bioconjugación hidrofílicos también se traduce en una mayor biocompatibilidad.

Grupos funcionales a los que se dirige la bioconjugación

Los grupos funcionales más reactivos de las biomoléculas están asociados a los heteroátomos N, O y S, que son nucleófilos debido a un par de electrones no compartido y pueden reaccionar espontáneamente con los grupos activos compatibles y electrófilos de los reticulantes y reactivos de modificación. En muchos casos, los grupos funcionales nucleófilos de las biomoléculas son libres y accesibles. Sin embargo, en algunos casos se crean para permitir que se produzca la reactividad y el acoplamiento. Existen varios reactivos especializados que facilitan la creación de un grupo funcional apropiado para la bioconjugación si no se dispone del deseado. Los grupos funcionales que aparecen de forma natural en las biomoléculas son aminas, tioles, hidroxilos, carboxilatos, aldehídos, fosfatos orgánicos e hidrógenos reactivos en determinados átomos de carbono activados.

Desarrollo y fabricación de ADC

El proceso de desarrollo de un conjugado anticuerpo-fármaco (ADC) requiere experiencia en el desarrollo, fabricación, formulación y ensayo de moléculas pequeñas y grandes. La elección de un socio experimentado, con estas habilidades y las instalaciones de contención necesarias puede ayudar a avanzar su ADC al mercado. Los ADC son moléculas complejas que requieren instalaciones de fabricación avanzadas y equipos específicos para caracterizar la molécula y demostrar su pureza, homogeneidad y estabilidad.