Komentář k průmyslu HKeyBio

PROTAC a molekulární lepidla u autoimunitních onemocnění

Modality Series 03 | Jak vybrat předklinické modely

Původně vyšlo v čínštině 23. července 2026.

Převzetí HKeyBio. Během několika posledních let se cílená degradace proteinů (TPD) rozšířila z onkologie do imunitně zprostředkovaných zánětlivých a autoimunitních onemocnění.

Na rozdíl od konvenčních inhibitorů s malou molekulou, proteolýza-cílí chiméry (PROTAC) a molekulární lepidlo degradátory používají vlastní mechanismy degradace proteinů buňky k odstranění cílového proteinu, spíše než se spoléhat pouze na trvalé obsazení jeho aktivní kapsy. Typický PROTAC obsahuje ligand vázající cíl, linker a ligand E3 ubikvitin ligázy. Tvorba ternárního komplexu cíl–degrader–E3 ligáza podporuje ubikvitinaci a proteasomální degradaci cíle. Degradátory molekulárního lepidla jsou obecně menší, monovalentní sloučeniny, které indukují nebo stabilizují novou interakci mezi cílovým proteinem a E3 ligázou.

Proč to přitahuje zájem o vývoj autoimunitních léků? Mnoho klíčových autoimunitních cílů má kromě enzymatické aktivity roli v lešení, regulaci transkripce nebo sestavování imunitních signalizačních komplexů. Konvenční inhibitory mohou blokovat pouze některé z těchto funkcí, zatímco degradátory mohou odstranit celý protein a potenciálně produkovat hlubší a trvalejší modulaci dráhy.

Shrnutí. Čtení průvodce

01 Autoimunitní degradátoři vyžadují propojený řetězec důkazů

02 Proč vývoj autoimunitních léků potřebuje degradační technologie

03 Před výběrem modelu zarovnejte cíl, buňky, tkáně a koncové body

04 In vivo validace degradátorů musí přesahovat skóre účinnosti

01 Autoimunitní degradátoři vyžadují propojený řetězec důkazů

 

Obrázek 1. Mechanismus cílené degradace proteinů zprostředkované PROTAC. Převzato z Cardno, Kennedy a Lindon [11], obrázek 1, pod CC BY 4.0 (https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/ ). © Autor(i) 2025. Vytvořeno v BioRenderu. Cardno, A. (2025), https://BioRender.com/7ggcsvs . POI, protein zájmu; Ub, ubikvitin.

To je přesně důvod, proč výběr modelu pro programy autoimunitní degradace musí jít nad rámec otázky: 'Který model vykazuje největší snížení skóre onemocnění?' Na prvním místě jsou zásadnější otázky: Je cílový protein skutečně přítomen v modelu? Je E3 ligáza exprimována v dostatečných hladinách v cílových buňkách? Rozkládá lék skutečně protein v tkáních relevantních pro onemocnění? Promítá se degradace do prospěšných změn v imunitních mechanismech a koncových bodech onemocnění? [1,3,10,11]

Bez jasných odpovědí může být obtížné přisoudit zamýšlenému cílenému mechanismu degradace i účinnost pozorovanou v modelu onemocnění.

Výběr modelu na první pohled

Tabulka 1. Rámec pro výběr modelu pro PROTAC a molekulární lepidla u autoimunitního onemocnění.

IHC, imunohistochemie.

 Obrázek 2. Porovnání degradátorů molekulárního lepidla a PROTAC a jejich degradačních mechanismů. Dodávaný kompozit na bázi Sasso et al. [12]; panely mechanismu reprodukují obrázek 2 tohoto článku, © 2022 The Authors, pod CC BY 4.0 (https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/ ). Srovnání shrnuje spíše typické charakteristiky než univerzální požadavky na design. Rozsahy molekulové hmotnosti, dodržování pravidla pěti, předvídatelnost cíle a požadavky na vazebnou afinitu se liší podle sloučeniny. PROTAC vyžadují vhodné vazebné ligandy, ale ne nutně ligandy katalytického místa; důležitá je také produktivní tvorba ternárního komplexu.

02 Proč vývoj autoimunitních léků potřebuje degradační technologie

Vývoj autoimunitních léků již dlouho čelí výzvě: cíl může být biologicky důležitý, ale konvenční inhibice nemusí adekvátně kontrolovat jeho funkce související s onemocněním.

Například kináza 4 spojená s receptorem interleukinu-1 (IRAK4) má kinázovou aktivitu a také se podílí na sestavování myddosomů a signalizaci Toll-like receptor/interleukin-1 receptor (TLR/IL-1R). Samotná inhibice jeho kinázové aktivity nemusí plně řešit jeho funkci lešení. V publikované studii fáze 1 prokázal degradátor IRAK4 KT-474 (SAR444656) depleci IRAK4 v krvi a kůži, funkční potlačení signalizace TLR/IL-1R a signály časné klinické aktivity u hidradenitis suppurativa (HS) a atopické dermatitidy (AD). Skupina pacientů byla otevřená, takže tyto časné klinické signály vyžadují potvrzení. [4]

Obrázek 3. Funkce IRAK4 v signalizaci TLR/IL-1R a kontrastní účinky inhibitorů kinázy KT-474 a IRAK4. Dodaný výňatek z Ackerman et al. [4], Rozšířené údaje Obrázek 1a. © 2023 Kymera Therapeutics, Inc.

 

Význam tohoto příkladu je potřeba spojit depleci proteinu, inhibici dráhy a zlepšení zánětu tkáně, spíše než spoléhat se pouze na in vitro testy inhibice enzymů. [4,13]

Brutonova tyrosinkináza (BTK) ilustruje podobný důvod. BTK se účastní B-buněčného receptoru, Fc receptoru (FcR) a některých vrozených imunitních signálních drah, takže je relevantní pro systémový lupus erythematodes (SLE), revmatoidní artritidu (RA) a záněty zprostředkované protilátkami. Konvenční inhibitory BTK primárně blokují aktivitu kinázy, zatímco degradátory BTK mohou odstranit katalytické i nekatalytické funkce. Publikovaná preklinická práce uvádí snížení zánětu u kolagenem indukované artritidy (CIA) a snížení měření souvisejících s autoprotilátkami u modelů onemocnění podobných lupusu. Zde citované důkazy CIA zahrnují abstrakt z konference, zatímco nálezy modelu podobné lupusu byly uvedeny v recenzované studii. [5–7]

Reprezentativní přístupy molekulárního lepidla v autoimunitě zahrnují modulátory cereblon E3 ligázy. Iberdomid podporuje degradaci transkripčních faktorů Ikaros (IKZF1) a Aiolos (IKZF3), které jsou spojeny s vývojem imunitních buněk, tvorbou autoprotilátek a genetickou náchylností k SLE. Studie SLE fáze 2 publikovaná v New England Journal of Medicine uváděla vyšší míru odpovědi SLE Responder Index 4 (SRI-4) ve skupině se specifikovanou dávkou než u placeba. [8,9]

Tyto klinické nálezy podporují degradaci transkripčních faktorů jako potenciální terapeutický přístup pro SLE a související onemocnění. Neznamenají, že všechna molekulární lepidla jsou vhodná pro autoimunitní indikace, nebo že rozsáhlejší degradace je nutně bezpečnější.

Hodnota PROTAC a molekulárních lepidel v autoimunitě proto přesahuje novost. Mohou řešit tři problémy, které jsou pro konvenční inhibitory obtížné: nedostatek ideální katalytické kapsy pro inhibici, přítomnost neenzymatických cílových funkcí a mechanismy onemocnění, které vyžadují hlubší nebo trvalejší kontrolu na úrovni proteinů. [1,2,10,12]

Přinášejí také vývojové výzvy: obtížná tkáňová distribuce, omezená buněčná permeabilita, rozdíly v expresi E3 ligázy, nezamýšlená degradace substrátu, nejistá kinetika obnovy proteinů a neúplně definovaná rezerva pro prodlouženou imunosupresi. K včasnému prozkoumání těchto problémů jsou zapotřebí vhodné preklinické modely. [10,11]

03 Před výběrem modelu zarovnejte tkáně a koncové body cílových buněk

V případě programu PROTAC nebo molekulárního lepidla první otázka nezní: 'Máme použít CIA, dextransulfát sodný (DSS) nebo imichimod (IMQ)?' Je to: 'Ve kterých imunitních buňkách tento cíl vyvolává onemocnění? Ve kterých nemocných tkáních se tyto buňky nacházejí? Může se kandidátský degradátor dostat k těmto buňkám a tkáním? Které funkční koncové body by se měly po degradaci cílového proteinu změnit?'

Degradátory IRAK4

Zaměřte se na zánětlivá nastavení řízená signalizací TLR/IL-1R. Zánět kůže, zánět související s HS, zánět podobný AD a zánět sliznice spojený se zánětlivým onemocněním střev (IBD) mohou být informativní za předpokladu, že model má prokazatelnou aktivaci dráhy TLR/IL-1R a umožňuje měření degradace proteinu IRAK4 a downstream mediátorů zánětu, jako je IL-6, IL-8 a faktor nekrotizující nádory (TNF). Údaje musí odpovídat druhu; například myši nemají přímý ortolog IL-8/CXCL8, takže místo toho musí být vybrány relevantní hodnoty chemokinů. [14]

Degradátory BTK

Vyberte modely v souladu s B-buňkami, FcR a autoprotilátkami řízenou biologií onemocnění. Modely CIA, artritidy vyvolané kolagenovými protilátkami (CAIA) a SLE nebo lupus-nefritidy mohou být informativnější než generický model akutního zánětu, pokud jejich mechanismy odpovídají programu. Koncové body by měly přesahovat kloubní skóre na podskupiny B-buněk, plazmatické buňky, autoprotilátky, imunitní komplexy a aktivaci myeloidních buněk spojenou s FcR.

Molekulární lepidla cílená na IKZF1 a IKZF3

Zaměřte se na B buňky, plazmatické buňky, plazmacytoidní dendritické buňky (pDC), T buňky a signalizaci interferonu typu I. SLE, kožní lupus a modely aberantní aktivace B-buněk nabízejí pro tyto mechanismy větší translační význam. Protože tyto cíle ovlivňují vývoj imunitních buněk a regulaci transkripce, předklinické hodnocení by mělo zkoumat složení imunitních buněk, signatury interferonových genů, autoprotilátky a hematologickou bezpečnost spolu se skóre onemocnění.

04 Ověření degradátoru in vivo musí přesahovat skóre účinnosti

U konvenčních malomolekulárních inhibitorů vývojové týmy typicky zkoumají koncentrace léčiva v plazmě, cílovou inhibici, downstream signalizaci a skóre onemocnění. PROTAC a molekulární lepidla vyžadují další měření jádra: zda byl cílový protein skutečně degradován a jak dlouho tato degradace přetrvává.

To vyžaduje podrobnější farmakokinetický/farmakodynamický (PK/PD) design. Plazmatická expozice nezakládá degradaci ve tkáni. Hladiny cílové mRNA nemusí padat paralelně s proteinem, takže samotná měření transkriptu obecně nemohou prokázat degradaci. V ideálním případě by se cílové hladiny proteinů měly měřit přímo v příslušných kompartmentech, jako je krev, slezina, lymfatické uzliny, kůže, střevo a kloubní synovie. [1,10,11]

Vztah expozice – odezva se také může lišit od vztahu u konvenčních inhibitorů. PROTAC a degradátory molekulárního lepidla mají farmakologii řízenou událostmi: jakmile je cíl vyčerpán, funkční obnova závisí na rychlosti resyntézy proteinu. Biologické účinky proto mohou přetrvávat i po poklesu koncentrací léčiva. Ve studii in vivo proof-of-concept (PoC) je dosažení maximální cílové degradace (Dmax) v nemocné tkáni a udržení tohoto účinku často důležitější než samotná vysoká plazmatická expozice. [1,10]

Druhové rozdíly jsou další úvahou. Silná degradace v buňkách lidského původu nezaručuje aktivitu v myším modelu. Před studií účinnosti na zvířatech by měla být nejprve potvrzena degradace cílového proteinu v buňkách zamýšlených testovacích druhů. [10,11]

Bezpečnost je stejně důležitá. Degradátory odstraňují protein spíše než jednoduše inhibují jednu funkci a molekulární lepidla mohou vyvolat degradaci nezamýšlených neosubstrátů. Validace in vivo by proto měla vedle účinnosti hodnotit hematologii, podélné změny imunitních buněk, imunoglobuliny, indikátory související s rizikem infekce a histopatologii.

Perspektiva HKeyBio

Když degradační technologie vstoupí do vývoje autoimunitního léčiva, výběr modelu se musí posunout nad rámec prokázání účinnosti směrem k propojení degradace, mechanismu a onemocnění. Vidíme hlavní změnu v účelu preklinické validace: modely musí pomoci vysvětlit, zda degradace přináší mechanický přínos a zároveň ukazuje terapeutický účinek.

Více informativní cesta validace začíná potvrzením degradace a funkční suprese v zamýšlených lidských imunitních buňkách, následovaným ověřením, že cílový protein a E3 ligáza jsou vhodné pro daný živočišný druh. Modely onemocnění by pak měly být vybrány podle cílového mechanismu. Během in vivo PoC měřte expozici, degradaci cílového proteinu, inhibici downstream dráhy, histopatologii a koncové body onemocnění. Nakonec přidejte dlouhodobé dávkování, modely relapsu a pozorování bezpečnosti podle zamýšleného klinického použití.

Pro degradátor IRAK4 spojte důkazy o zánětu vyvolaném TLR/IL-1R. Pro degradátor BTK spojte biologii B-buněk, autoprotilátky, signalizaci FcR a zánětlivé poškození tkáně. Pro molekulární lepidlo IKZF1/IKZF3 připojte imunitní buňky relevantní pro SLE, interferonovou signalizaci a hematologickou bezpečnost. Různé cíle vyžadují různé modely; neexistuje žádný univerzální autoimunitní degradační model.

Dlouhodobý příspěvek degradačních technologií k autoimunitní léčbě závisí na prokázání přesnější kontroly hladiny proteinů ve vhodných buňkách, tkáních a stádiu onemocnění, kromě samotné silnější inhibice.

PROTAC a molekulární lepidla otevírají nové možnosti pro vývoj autoimunitních léků a tyto možnosti vyžadují přísnou validaci. Nové způsoby vyžadují úplnější důkazy in vivo. Vybrat model pro autoimunitní degradátor znamená vybrat takový, který dokáže vysvětlit, proč je degradace účinná, kde funguje, pro koho funguje a zda je bezpečná.

Reference

[1] Békés M, Langley DR, Crews CM. PROTAC cílené degradátory proteinů: minulost je prolog. Nat Rev Drug Discov. 2022;21:181–200. doi:10.1038/s41573-021-00371-6. Zdroj

[2] Zhao L, a kol. Cílená degradace proteinů: mechanismy, strategie a aplikace. Signal Transduct Target Ther. 2022; 7:113. doi:10.1038/s41392-022-00966-4. Zdroj

[3] Tan X, a kol. Cílená degradace proteinů zprostředkovaná molekulárním lepidlem: Nová strategie ve vývoji léčiv s malou molekulou. iScience. 2024;27(9):110712. doi:10.1016/j.isci.2024.110712. Zdroj

[4] Ackerman L, a kol. Degradátor IRAK4 u hidradenitis suppurativa a atopické dermatitidy: studie fáze 1. Nat Med. 2023;29:3127–3136. doi:10.1038/s41591-023-02635-7. Zdroj

[5] Song Y, a kol. Cílená degradace proteinů u autoimunitních onemocnění: od mechanismů k terapeutickým průlomům. J Autoimmun. 2025;156:103475. doi:10.1016/j.jaut.2025.103475. Zdroj

[6] Zhu C, a kol. PROTAC pro degradaci Brutonovy tyrosinkinázy zmírňuje zánět u autoimunitních onemocnění. Cell Discov. 2024;10:82. doi:10.1038/s41421-024-00711-x. Zdroj

[7] Robbins D, a kol. POS0006 NX-5948, selektivní degradátor BTK, významně snižuje zánět v modelu autoimunitního onemocnění. Ann Rheum Dis. 2021;80(Suppl 1):204–205. Abstrakt z konference. doi:10.1136/annrheumdis-2021-eular.1675. Zdroj

[8] Merrill JT, et al. Fáze 2 studie iberdomidu u systémového lupus erythematodes. N Engl J Med. 2022;386:1034–1045. doi:10.1056/NEJMoa2106535. Zdroj

[9] Schafer PH a kol. Modulátor Cereblon iberdomid indukuje degradaci transkripčních faktorů Ikaros a Aiolos: imunomodulace u zdravých dobrovolníků a význam pro systémový lupus erythematodes. Ann Rheum Dis. 2018;77:1516–1523. doi:10.1136/annrheumdis-2017-212916. Zdroj

[10] Tsai JM, et al. Cílená degradace proteinů: od mechanismů po kliniku. Nat Rev Mol Cell Biol. 2024;25:740–757. doi:10.1038/s41580-024-00729-9. Zdroj

[11] Cardno A, Kennedy B, Lindon C. Buněčné parametry formující dráhy cílené degradace proteinů. Commun Biol. 2025;8:691. doi:10.1038/s42003-025-08104-w. Zdroj

[12] Sasso JM, Tenchov R, Wang DS, et al. Molekulární lepidla: Lepidlo spojující cílenou degradaci proteinů s klinikou. Biochemie. 2023;62(3):601–623. doi:10.1021/acs.biochem.2c00245. Zdroj

[13] Ferguson FM. PROTAC dosahují klinického vývoje u zánětlivých kožních onemocnění. Nat Med. 2023;29:3006–3007. doi:10.1038/s41591-023-02622-y. Zdroj

[14] Shibata K, Nomiyama H, Yoshie O, Tanase S. Mechanismus diverzifikace genomu genů pro chemokiny hlodavců a Lagomorpha. Biomed Res Int. 2013;2013:856265. doi:10.1155/2013/856265. Zdroj

Autor: Marketingové oddělení HKeyBio | Vědecká recenze: Jing Yan | Střih: Wang Shuyan

O HKeyBio

HKeyBio, specialista na modely autoimunitních onemocnění, je předklinická smluvní výzkumná organizace (CRO) zaměřená na autoimunitní a alergická onemocnění, která poskytuje komplexní služby hodnocení účinnosti in vivo. Její hlavní technický tým má více než 20 let zkušeností s procesem vývoje autoimunitních léků. Společnost má certifikaci ISO 9001 a provozuje integrované výzkumné zařízení v průmyslovém parku Suzhou, které zahrnuje molekulární a buněčný výzkum, patologii, studie na malých zvířatech a analytické testování, spolu se dvěma výzkumnými pracovišti primátů v Suzhou a Guangxi. HKeyBio má téměř 80 zaměstnanců a všichni vedoucí projektů mají magisterský nebo doktorský titul. Tým nashromáždil zkušenosti s podporou více než 500 výzkumných aplikací nových léků (IND) u autoimunitních onemocnění, což mu umožňuje efektivně řešit složité výzvy v rámci vývoje autoimunitních léků a předkládání regulačních orgánů.

·  Více než 50 modelů autoimunitních a alergických onemocnění primátů

·  Více než 500 zvířecích modelů autoimunitních a alergických onemocnění

·  Zkušenosti s podporou více než 500 aplikací IND u autoimunitních onemocnění

Zřeknutí se odpovědnosti. Tento článek je poskytován pro informaci a nepředstavuje investiční poradenství. Investoři, kteří tak činí, tak činí na vlastní riziko. Vydavatel nezaujímá žádné stanovisko k prezentovaným prohlášením a úsudkům a neposkytuje žádnou výslovnou ani předpokládanou záruku ohledně přesnosti, spolehlivosti nebo úplnosti obsahu. Čtenáři by jej měli používat jako referenci a nést odpovědnost za svá vlastní rozhodnutí. Články jsou sdíleny pro informační účely. Pokud jakýkoli obsah porušuje vaše práva, kontaktujte nás a my jej odstraníme.