Los inmunoliposomas se generan conjugando anticuerpos directamente a la bicapa lipídica de liposomas en presencia o ausencia de cadenas de PEG (inmunoliposomas de tipo I) o al extremo distal de la cadena de PEG (inmunoliposomas de tipo II).
La conjugación de anticuerpos directamente a la bicapa lipídica de un PEG que contiene liposomas (inmunoliposomas de tipo I) puede dar como resultado una reducción o incluso disminución del enlace del antígeno, dependiendo de la cantidad de PEG incorporado y la longitud de las cadenas de PEG. Sin embargo, las propiedades de unión a antígeno de los inmunoliposomas pueden restablecerse conjugando el anticuerpo al extremo de la cadena de PEG, y por lo tanto la mayoría de los inmunoliposomas desarrollados recientemente se basan en inmunoliposomas de tipo II.
El reconocimiento de células diana por inmunoliposomas está influenciado por dos factores:
- El tipo de molécula de anticuerpo (es decir, anticuerpo completo o fragmentos de anticuerpo)
- La química de la conjugación (p. Ej., Acoplamiento aleatorio frente a acoplamiento direccional)
Se ha demostrado ampliamente que los anticuerpos completos acoplados a los liposomas son altamente inmunogénicos. Estos liposomas se eliminan rápidamente a través de la fagocitosis mediada por Fc por los macrófagos del hígado y el bazo, y también por los macrófagos localizados en el tumor.
Los métodos de acoplamiento aleatorio (por ejemplo, el uso de anticuerpo tiolado acoplado a lípidos de PEG de maleimida o el uso de lípidos de PEG amino reactivos modificados) corren el riesgo de inactivación de anticuerpos y agregación de liposomas mediante reticulación. Las desventajas de usar anticuerpo completo se pueden eludir mediante el uso de fragmentos de anticuerpos tales como la unión al fragmento de antígeno (Fab ‘) o la variable de fragmento de cadena simple (scFv).
¿El Rh-feto produce anticuerpos anti-Rh contra la sangre de su madre Rh +?
¿Qué métodos se usan para la conjugación de anticuerpos a liposomas?
Fragmentos fabulosos
Los fragmentos Fab ‘se generan por digestión con pepsina de moléculas de IgG y posterior reducción leve. Los fragmentos Fab ‘también pueden producirse en forma recombinante expresándose en sistemas procariotas. Los fragmentos Fab ‘tienen un peso molecular promedio de 50 kDa y exponen uno o varios grupos sulfhidrilo libres, dependiendo del método de producción. Los inmunoliposomas de tipo II de Fab tienen inmunogenicidad reducida en comparación con los inmunoliposomas de IgG de tipo II. Los inmunoliposomas de IgG tipo II se aclaran más rápido que los inmunoliposomas de tipo II de Fab. Un estudio de Pastorino et al publicado en Cancer Res (2003) 63 (1): 86-92 muestra que los inmunoliposomas de tipo II de Fab tienen una inmunogenicidad aproximadamente dos veces reducida en comparación con los inmunoliposomas de tipo II de IgG. La tasa de eliminación fue tres veces más rápida para los inmunoliposomas IgG tipo II en comparación con los inmunoliposomas Fab ‘tipo II.
fragmentos scFv
Los fragmentos scFv son los fragmentos más pequeños que contienen el sitio de unión al antígeno completo de un anticuerpo. Se forman conectando los dominios variables de cadena pesada y ligera con un enlazador peptídico corto con 15-20 aminoácidos. Las moléculas scFv tienen un peso molecular promedio de 25 kDa y se pueden producir en bacterias.
Con el fin de conjugar fragmentos scFv a liposomas, uno o más residuos de cisteína adicionales se unen al extremo C de los fragmentos scFv. Esto permite la conjugación dirigida al sitio con los grupos sulfhidrilo reactivos localizados frente a los sitios de unión al antígeno y por lo tanto similar a la conjugación de fragmentos Fab ‘, la conjugación de fragmentos scFv’ no interfiere con el reconocimiento de la célula diana.
La expresión de fragmentos scFv ‘en bacterias normalmente da como resultado una mezcla de moléculas monoméricas y diméricas. Las moléculas diméricas son los productos de oxidación de dos moléculas monoméricas. Para lograr un acoplamiento eficaz, las preparaciones scFv ‘deben reducirse en condiciones suaves antes de la conjugación.
Acoplamiento de anticuerpos a liposomas preformados
En el método de acoplamiento directo, se forman los liposomas que contienen grupos reactivos, y luego se añaden anticuerpos y otros productos químicos para lograr la conjugación. Sin embargo, el acoplamiento directo puede dar como resultado menores eficiencias de acoplamiento. Se informaron eficiencias de acoplamiento de 20-80 por ciento cuando las moléculas scFv ‘se conjugaron directamente con liposomas Mal-PEG.
Método de inserción de publicaciones
En el método de inserción posterior, los anticuerpos se conjugan primero con micelas Mal-PEG. Un estudio de Nielsen et al. publicado en Biochim Biophys Acta (2002) 159 (1-3): 109-118 ha demostrado eficiencias de acoplamiento de hasta el 95% y conserva más del 80% de la inmunorreactividad con este método.
Factores que influyen en la eficacia terapéutica
La selección del fármaco con inmunoliposomas es altamente compleja e influenciada por diversos parámetros y tanto el sitio diana como el liposoma.
La eficacia de direccionamiento de los inmunoliposomas está influenciada por la densidad del antígeno en las células diana. Una alta densidad de antígenos diana aumenta la administración de fármacos y la actividad antitumoral. Sin embargo, la densidad del antígeno en las células diana a menudo es baja.
Los inmunoliposomas de tipo II cargados con fármacos que contienen anticuerpos que se dirigen a un antígeno internalizado tal como CD19 mostraron mucha más potencia en comparación con los inmunoliposomas que contienen anticuerpos que se dirigen a un antígeno no internalizado tal como CD20. Este estudio muestra que la internalización de inmunoliposomas es un requisito previo para la inducción de una citotoxicidad eficiente.
La eficacia terapéutica de los inmunoliposomas similar a los liposomas regulares también depende de la velocidad de liberación del fármaco y la composición lipídica de los liposomas.
Desafortunadamente, el principal problema con los inmunoliposomas son sus pobres propiedades de extravasación. La extravasación es independiente del anticuerpo y es el paso limitante de la velocidad en el objetivo de las células tumorales de los tumores sólidos. Esto restringirá las aplicaciones de inmunoliposomas a aquellos cánceres en los que las células tumorales son fácilmente accesibles tales como neoplasias hematológicas o enfermedades residuales mínimas.
Para eludir los problemas asociados con la mala extravasación de inmunoliposomas, se desarrollan nuevos enfoques para combinar inmunoliposomas con objetivo vascular. En este enfoque, los liposomas están dirigidos a las células asociadas con la neovascularización en el tejido tumoral. Esta es una estrategia inteligente porque todos los tumores sólidos dependen de la neovascularización para crecer y también los vasos sanguíneos del tumor son fácilmente accesibles para los inmunoliposomas. Las células endoteliales son genéticamente estables y no deben volverse resistentes al tratamiento con inmunoliposomas. Varios anticuerpos y fragmentos de anticuerpos reconocen antígenos asociados con la activación y proliferación de células endoteliales. Estos antígenos incluyen E-selectina, receptor-2 del factor de crecimiento endotelial vascular, la variante ED-B de empalme de fibronectina, endoglina (CD105), molécula-1 de adhesión celular vascular y marcador 1 endotelial tumoral. Estudio in vivo de scFv anti-ED-B los inmunoliposomas mostraron una reducción del 62-90% del crecimiento tumoral en ratones que portaban teratocarcinoma F9 en comparación con animales tratados con liposomas de control no dirigidos.
Para obtener más información sobre las estrategias de conjugación de anticuerpos, consulte aquí:
¿Qué métodos se usan para la conjugación de anticuerpos a liposomas?
Esta pregunta también fue respondida aquí:
http://www.liposomes.org/2011/09…