Альтернативные каркасные белки в радионуклидной диагностике злокачественных образований

Abstract

В настоящем обзоре обсуждается относительно новый класс направленных адресных молекул, активно исследующийся в отношении радионуклидной диагностики и лечения злокачественных образований. Используемые до настоящего времени полноразмерные антитела обладают неоптимальными фармакологическими свойствами, медленным распределением в организме, плохим проникновением в ткани, выведением почками и высокой иммуногенностью, что существенно затрудняет их применение в клинической практике. В течение последнего десятилетия большую популярность приобретают таргетные молекулы, получившие название «альтернативные каркасные белки» (АКБ) или «скаффолды» и отвечающие всем требованиям для оптимальной доставки радионуклида к опухолевым клеткам. Обычно АКБ имеют меньшие размеры по сравнению с антителом, но большие, чем пептиды, и характеризуются высокой аффинностью и оптимальными биохимическими, биофизическими, биологическими и экономическими характеристиками. Преимуществами таких белков являются их стабильная структура, хорошее проникновение в ткани, возможность дополнительной функционализации и экспрессия в бактериальной системе, обеспечивающая низкую стоимость производства. Результаты проведенных к настоящему моменту доклинических и клинических исследований для диагностики злокачественных образований с использованием таких представителей АКБ, как аффибоди, аднектин, дарпины и пр., продемонстрировали высокую специфичность, аффинность, хорошую переносимость и низкую иммуногенность используемых препаратов.

This review discusses a relatively new class of targeted molecules that is being actively studied for radionuclide diagnosis and treatment of malignancies. The full-size antibodies used so far have non-optimal pharmacological properties, slow distribution in the body, poor penetration into the tissue and kidney excretion, and high immunogenicity, which significantly complicates their use in clinical practice. Over the past decade, a new class of targeted molecules, called “non-immunoglobulin scaffolds” have become popular; they have all the requirements for optimal delivery of a radionuclide to tumor cells. Scaffolds usually are smaller in size in comparison with antibodies, but they are larger than peptides, and are characterized by high affinity and optimal biochemical, biophysical, biological, and economic features. The advantages of such proteins are their stable structure, good penetration into tissues, the possibility of additional functionalization and expression in the bacterial system, which ensures low production costs. The results of preclinical and clinical studies for diagnosis of malignancies using such proteins as affibody, adnectin, DARPins, etc., have demonstrated their high specificity, affinity, good tolerance and low immunogenicity.