Komentarz branżowy HKeyBio

PROTAC i kleje molekularne w chorobach autoimmunologicznych

Seria Modalność 03 | Jak wybrać modele przedkliniczne

Oryginalnie opublikowano w języku chińskim 23 lipca 2026 r.

Ujęcie HKeyBio. W ciągu ostatnich kilku lat ukierunkowana degradacja białek (TPD) rozszerzyła się z onkologii na choroby zapalne i autoimmunologiczne o podłożu immunologicznym.

W przeciwieństwie do konwencjonalnych inhibitorów małocząsteczkowych, chimery nakierowane na proteolizę (PROTAC) i molekularne degradatory kleju wykorzystują własne mechanizmy degradacji białek komórki w celu usunięcia docelowego białka, zamiast polegać wyłącznie na stałym zajęciu jego aktywnej kieszeni. Typowy PROTAC zawiera ligand wiążący cel, łącznik i ligand ligazy ubikwitynowej E3. Tworzenie trójskładnikowego kompleksu cel – degradator – ligaza E3 sprzyja ubikwitynacji i degradacji proteasomalnej celu. Molekularne degradatory kleju to na ogół mniejsze, jednowartościowe związki, które indukują lub stabilizują nową interakcję pomiędzy docelowym białkiem a ligazą E3.

Dlaczego budzi to zainteresowanie opracowywaniem leków autoimmunologicznych? Wiele kluczowych celów autoimmunologicznych, oprócz aktywności enzymatycznej, odgrywa rolę w tworzeniu rusztowania, regulacji transkrypcji lub składaniu kompleksów sygnalizacji immunologicznej. Konwencjonalne inhibitory mogą blokować tylko niektóre z tych funkcji, podczas gdy degradatory mogą usunąć całe białko, potencjalnie powodując głębszą i trwalszą modulację szlaku.

Streszczenie. Czytanie przewodnika

01 Czynniki degradujące autoimmunologiczne wymagają połączonego łańcucha dowodów

02 Dlaczego opracowywanie leków autoimmunologicznych wymaga technologii degradacji

03 Dopasuj cel, komórki, tkanki i punkty końcowe przed wybraniem modelu

04 Walidacja substancji degradującej in vivo musi wykraczać poza ocenę skuteczności

01 Czynniki degradujące autoimmunologiczne wymagają połączonego łańcucha dowodów

 

Rycina 1. Mechanizm ukierunkowanej degradacji białek za pośrednictwem PROTAC. Powielone z Cardno, Kennedy i Lindon [11], rysunek 1, pod CC BY 4.0 (https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/ ). © Autor(zy) 2025. Utworzono w BioRender. Cardno, A. (2025), https://BioRender.com/7ggcsvs . POI, interesujące białko; No cóż, ubikwityna.

Właśnie dlatego wybór modelu do programów degradacji autoimmunologicznej musi wykraczać poza pytanie: „Który model wykazuje największą redukcję w punktacji choroby?” Najpierw pojawiają się bardziej fundamentalne pytania: czy docelowe białko rzeczywiście jest obecne w modelu? Czy ligaza E3 ulega ekspresji na wystarczającym poziomie w komórkach docelowych? Czy lek rzeczywiście degraduje białka w tkankach dotkniętych chorobą? Czy degradacja przekłada się na korzystne zmiany w mechanizmach odpornościowych i punktach końcowych choroby? [1,3,10,11]

Bez jasnych odpowiedzi nawet skuteczność obserwowaną w modelu choroby może być trudno przypisać zamierzonemu, ukierunkowanemu mechanizmowi degradacji.

Wybór modelu w skrócie

Tabela 1. Ramy wyboru modelu PROTAC i klejów molekularnych w chorobach autoimmunologicznych.

IHC, immunohistochemia.

 Rysunek 2. Porównanie molekularnych degradatorów kleju i PROTAC oraz mechanizmów ich degradacji. Dostarczony kompozyt na podstawie Sasso i in. [12]; panele mechanizmu odtwarzają rysunek 2 tego artykułu, © 2022 The Authors, na licencji CC BY 4.0 (https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/ ). Porównanie podsumowuje typowe cechy, a nie uniwersalne wymagania projektowe. Zakresy mas cząsteczkowych, zgodność z zasadą pięciu, przewidywalność celu i wymagania dotyczące powinowactwa wiązania różnią się w zależności od związku. PROTAC wymagają odpowiednich ligandów wiążących, ale niekoniecznie ligandów w miejscu katalitycznym; ważne jest również produktywne tworzenie kompleksu trójskładnikowego.

02 Dlaczego opracowywanie leków autoimmunologicznych wymaga technologii degradacji

Opracowywanie leków autoimmunologicznych od dawna stoi przed wyzwaniem: cel może być ważny biologicznie, jednak konwencjonalne hamowanie może nie zapewniać odpowiedniej kontroli jego funkcji związanych z chorobą.

Na przykład kinaza 4 związana z receptorem interleukiny-1 (IRAK4) ma aktywność kinazy, a także uczestniczy w składaniu myddosomu i sygnalizacji receptora Toll-podobnego/receptora interleukiny-1 (TLR/IL-1R). Samo hamowanie aktywności kinazy może nie w pełni rozwiązać jej funkcję rusztowania. W opublikowanym badaniu fazy 1, degradator IRAK4 KT-474 (SAR444656) wykazał niedobór IRAK4 we krwi i skórze, funkcjonalną supresję sygnalizacji TLR/IL-1R i wczesne sygnały aktywności klinicznej w ropnym zapaleniu gruczołów potowych (HS) i atopowym zapaleniu skóry (AD). Kohorta pacjentów była badaniem otwartym, zatem te wczesne sygnały kliniczne wymagają potwierdzenia. [4]

Rycina 3. Funkcje IRAK4 w sygnalizacji TLR/IL-1R oraz kontrastujące działanie inhibitorów kinazy KT-474 i IRAK4. Dostarczony fragment z pracy Ackerman et al. [4], dane rozszerzone, rysunek 1a. © 2023 Kymera Therapeutics, Inc.

 

Znaczenie tego przykładu polega na konieczności połączenia wyczerpania białka, hamowania szlaku i poprawy stanu zapalnego tkanek, a nie polegania wyłącznie na testach hamowania enzymów in vitro. [4,13]

Kinaza tyrozynowa Brutona (BTK) ilustruje podobne uzasadnienie. BTK uczestniczy w receptorach komórek B, receptorach Fc (FcR) i niektórych wrodzonych szlakach sygnalizacji immunologicznej, dzięki czemu ma znaczenie w leczeniu tocznia rumieniowatego układowego (SLE), reumatoidalnego zapalenia stawów (RA) i zapalenia zależnego od przeciwciał. Konwencjonalne inhibitory BTK przede wszystkim blokują aktywność kinaz, podczas gdy degradatory BTK mogą usuwać zarówno funkcje katalityczne, jak i niekatalityczne. Opublikowane prace przedkliniczne donoszą o zmniejszeniu stanu zapalnego w zapaleniu stawów wywołanym kolagenem (CIA) i zmniejszeniu parametrów związanych z autoprzeciwciałami w modelach choroby toczniopodobnej. Cytowane tutaj dowody CIA obejmują streszczenie konferencji, natomiast wyniki badań modelu toczniopodobnego przedstawiono w recenzowanym badaniu. [5–7]

Reprezentatywne podejścia do kleju molekularnego w autoimmunizacji obejmują modulatory ligazy cereblon E3. Iberdomid sprzyja degradacji czynników transkrypcyjnych Ikaros (IKZF1) i Aiolos (IKZF3), które są powiązane z rozwojem komórek odpornościowych, wytwarzaniem autoprzeciwciał i podatnością genetyczną na SLE. Badanie fazy 2 dotyczące SLE opublikowane w New England Journal of Medicine wykazało wyższy wskaźnik odpowiedzi SLE Responder Index 4 (SRI-4) w grupie otrzymującej określoną dawkę niż w przypadku placebo. [8,9]

Te odkrycia kliniczne potwierdzają degradację czynników transkrypcyjnych jako potencjalne podejście terapeutyczne w przypadku SLE i chorób pokrewnych. Nie oznacza to, że wszystkie kleje molekularne nadają się do stosowania ze wskazaniami autoimmunologicznymi lub że szersza degradacja jest koniecznie bezpieczniejsza.

Wartość PROTAC i klejów molekularnych w leczeniu autoimmunologicznym wykracza zatem poza nowość. Mogą rozwiązać trzy problemy, które są trudne w przypadku konwencjonalnych inhibitorów: brak idealnej kieszeni katalitycznej do hamowania, obecność nieenzymatycznych funkcji docelowych i mechanizmy chorobowe wymagające głębszej lub bardziej trwałej kontroli na poziomie białka. [1,2,10,12]

Wprowadzają także wyzwania rozwojowe: trudną dystrybucję tkanek, ograniczoną przepuszczalność komórek, różnice w ekspresji ligazy E3, niezamierzoną degradację substratu, niepewną kinetykę odzyskiwania białek i niecałkowicie określony margines przedłużonej supresji immunologicznej. Aby wcześnie zbadać te kwestie, potrzebne są odpowiednie modele przedkliniczne. [10,11]

03 Dopasuj komórki docelowe, tkanki i punkty końcowe przed wyborem modelu

W przypadku programu PROTAC lub kleju molekularnego pierwsze pytanie nie brzmi: „Czy powinniśmy zastosować CIA, siarczan dekstranu sodu (DSS) czy imikwimod (IMQ)?” Pytanie brzmi: „W jakich komórkach odpornościowych ten cel powoduje chorobę? W jakich chorych tkankach te komórki się znajdują? Czy potencjalny czynnik degradujący może dotrzeć do tych komórek i tkanek? Które funkcjonalne punkty końcowe powinny się zmienić po degradacji docelowego białka?”

Degradatory IRAK4

Skoncentruj się na stanach zapalnych sterowanych sygnalizacją TLR/IL-1R. Zapalenie skóry, zapalenie związane z HS, zapalenie podobne do AD i zapalenie błony śluzowej związane z nieswoistym zapaleniem jelit (IBD) mogą dostarczyć informacji, pod warunkiem, że model ma możliwą do udowodnienia aktywację szlaku TLR/IL-1R i umożliwia pomiar degradacji białka IRAK4 i dalszych mediatorów stanu zapalnego, takich jak IL-6, IL-8 i czynnik martwicy nowotworu (TNF). Odczyty muszą być odpowiednie dla gatunku; na przykład myszy nie mają bezpośredniego ortologa IL-8/CXCL8, dlatego zamiast tego należy wybrać odpowiednie odczyty chemokin. [14]

Degradatory BTK

Wybierz modele dostosowane do biologii chorób wywoływanych przez komórki B, FcR i autoprzeciwciała. Modele CIA, zapalenia stawów wywołanego przeciwciałami kolagenowymi (CAIA) oraz SLE lub toczniowego zapalenia nerek mogą dostarczyć więcej informacji niż ogólny model ostrego zapalenia, jeśli ich mechanizmy odpowiadają programowi. Punkty końcowe powinny wykraczać poza ogólną punktację i obejmować podzbiory limfocytów B, komórki plazmatyczne, autoprzeciwciała, kompleksy immunologiczne i aktywację komórek szpikowych związaną z FcR.

Kleje molekularne ukierunkowane na IKZF1 i IKZF3

Skoncentruj się na limfocytach B, komórkach plazmatycznych, plazmocytoidalnych komórkach dendrytycznych (pDC), limfocytach T i sygnalizacji interferonu typu I. SLE, toczeń skórny i modele nieprawidłowej aktywacji komórek B oferują większe znaczenie translacyjne dla tych mechanizmów. Ponieważ cele te wpływają na rozwój komórek odpornościowych i regulację transkrypcji, w ocenie przedklinicznej należy zbadać skład komórek odpornościowych, sygnatury genów interferonu, autoprzeciwciała i bezpieczeństwo hematologiczne wraz z oceną choroby.

04 Walidacja degradatora in vivo musi wykraczać poza wyniki skuteczności

W przypadku konwencjonalnych inhibitorów małocząsteczkowych zespoły programistyczne zazwyczaj badają stężenia leku w osoczu, hamowanie docelowe, dalszą sygnalizację i ocenę choroby. PROTAC i kleje molekularne wymagają dodatkowego pomiaru rdzenia: czy docelowe białko rzeczywiście uległo degradacji i jak długo ta degradacja utrzymuje się.

Wymaga to bardziej szczegółowego projektu farmakokinetycznego/farmakodynamicznego (PK/PD). Narażenie na plazmę nie powoduje degradacji w tkance. Docelowe poziomy mRNA nie muszą spadać równolegle z poziomem białka, zatem same pomiary transkryptu na ogół nie są w stanie wykazać degradacji. W idealnym przypadku docelowy poziom białka powinien być mierzony bezpośrednio w odpowiednich przedziałach, takich jak krew, śledziona, węzły chłonne, skóra, jelita i błona maziowa stawów. [1,10,11]

Zależność ekspozycja-reakcja może również różnić się od tej w przypadku konwencjonalnych inhibitorów. PROTAC i molekularne degradatory kleju mają farmakologię sterowaną zdarzeniami: po wyczerpaniu celu, przywrócenie funkcji zależy od szybkości resyntezy białek. Skutki biologiczne mogą zatem utrzymywać się nawet po spadku stężenia leku. W badaniu weryfikującym koncepcję (PoC) in vivo osiągnięcie maksymalnej degradacji docelowej (Dmax) w chorej tkance i utrzymanie tego efektu jest często ważniejsze niż samo dążenie do wysokiej ekspozycji na lek w osoczu. [1,10]

Różnice gatunkowe to kolejna kwestia, którą należy wziąć pod uwagę. Silna degradacja w komórkach pochodzenia ludzkiego nie gwarantuje aktywności w modelu mysim. Przed badaniem skuteczności na zwierzętach należy najpierw potwierdzić degradację docelowego białka w komórkach gatunków docelowych. [10,11]

Bezpieczeństwo jest równie istotne. Substancje degradujące zamiast po prostu hamować jedną funkcję, usuwają białko, a kleje molekularne mogą powodować degradację niezamierzonych neosubstratów. W walidacji in vivo należy zatem ocenić hematologię, podłużne zmiany w komórkach układu odpornościowego, immunoglobuliny, wskaźniki związane z ryzykiem infekcji i histopatologię, a także skuteczność.

Perspektywa HKeyBio

Kiedy technologie degradacji wchodzą w skład leków autoimmunologicznych, wybór modelu musi wykraczać poza wykazanie skuteczności i skupiać się na powiązaniu degradacji, mechanizmu i choroby. Widzimy zasadniczą zmianę w celu walidacji przedklinicznej: modele muszą pomóc wyjaśnić, czy degradacja przynosi korzyści mechaniczne, a także wykazuje efekt terapeutyczny.

Bardziej pouczająca ścieżka walidacji rozpoczyna się od potwierdzenia degradacji i supresji funkcjonalnej w docelowych ludzkich komórkach odpornościowych, po czym następuje weryfikacja, czy docelowe białko i ligaza E3 są odpowiednie dla gatunku zwierząt. Następnie należy wybrać modele choroby zgodnie z mechanizmem docelowym. Podczas PoC in vivo należy zmierzyć ekspozycję, degradację białka docelowego, hamowanie dalszego szlaku, histopatologię i punkty końcowe choroby. Na koniec dodaj długoterminowe dawkowanie, modele nawrotów i obserwacje dotyczące bezpieczeństwa zgodnie z zamierzonym zastosowaniem klinicznym.

W przypadku substancji degradującej IRAK4 połącz dowody dotyczące zapalenia wywołanego TLR/IL-1R. W przypadku degradatora BTK należy połączyć biologię komórek B, autoprzeciwciała, sygnalizację FcR i zapalenie tkanki. Aby uzyskać klej molekularny IKZF1/IKZF3, połącz komórki odpornościowe istotne dla SLE, sygnalizację interferonową i bezpieczeństwo hematologiczne. Różne cele wymagają różnych modeli; nie ma uniwersalnego modelu autoimmunologicznego rozkładu.

Długoterminowy wkład technologii degradacji w leczenie autoimmunologiczne zależy od wykazania bardziej precyzyjnej kontroli poziomu białka w odpowiednich komórkach, tkankach i stadium choroby, wykraczającej poza samo silniejsze hamowanie.

PROTAC i kleje molekularne otwierają nowe możliwości opracowywania leków autoimmunologicznych, a możliwości te wymagają rygorystycznej walidacji. Nowe metody wymagają pełniejszych dowodów in vivo. Wybór modelu autoimmunologicznej substancji degradującej oznacza wybór takiego, który może wyjaśnić, dlaczego degradacja jest skuteczna, gdzie działa, na kogo działa i czy jest bezpieczna.

Referencje

[1] Békés M, Langley DR, Crews CM. PROTAC celował w degradatory białek: przeszłość to prolog. Nat Rev Drug Discov. 2022;21:181–200. doi:10.1038/s41573-021-00371-6. Źródło

[2] Zhao L i in. Ukierunkowana degradacja białek: mechanizmy, strategie i zastosowanie. Cel przekazywania sygnału Tam. 2022;7:113. doi:10.1038/s41392-022-00966-4. Źródło

[3] Tan X i in. Docelowa degradacja białek za pośrednictwem kleju molekularnego: nowatorska strategia w opracowywaniu leków małocząsteczkowych. iNauka. 2024;27(9):110712. doi:10.1016/j.isci.2024.110712. Źródło

[4] Ackerman L. i in. Degradator IRAK4 w ropnym zapaleniu gruczołów potowych i atopowym zapaleniu skóry: badanie fazy 1. Nat Med. 2023;29:3127–3136. doi:10.1038/s41591-023-02635-7. Źródło

[5] Song Y i in. Ukierunkowana degradacja białek w chorobach autoimmunologicznych: od mechanizmów do przełomów terapeutycznych. J Autoimmunizacja. 2025;156:103475. doi:10.1016/j.jaut.2025.103475. Źródło

[6] Zhu C i in. PROTAC na degradację kinazy tyrozynowej Brutona łagodzi stany zapalne w chorobach autoimmunologicznych. Komórka Discov. 2024;10:82. doi:10.1038/s41421-024-00711-x. Źródło

[7] Robbins D i in. POS0006 NX-5948, selektywny degradator BTK, znacząco zmniejsza stan zapalny w modelu choroby autoimmunologicznej. Ann Rheum Dis. 2021;80(Suplement 1):204–205. Streszczenie konferencji. doi:10.1136/annrheumdis-2021-eular.1675. Źródło

[8] Merrill JT i in. Faza 2 próby iberdomidu w toczniu rumieniowatym układowym. N Engl J Med. 2022;386:1034–1045. doi:10.1056/NEJMoa2106535. Źródło

[9] Schafer PH i in. Modulator cereblonu iberdomid indukuje degradację czynników transkrypcyjnych Ikaros i Aiolos: immunomodulacja u zdrowych ochotników i znaczenie dla tocznia rumieniowatego układowego. Ann Rheum Dis. 2018;77:1516–1523. doi:10.1136/annrheumdis-2017-212916. Źródło

[10] Tsai JM i in. Ukierunkowana degradacja białek: od mechanizmów do kliniki. Nat Rev Mol Cell Biol. 2024;25:740–757. doi:10.1038/s41580-024-00729-9. Źródło

[11] Cardno A, Kennedy B, Lindon C. Parametry komórkowe kształtujące ścieżki docelowej degradacji białek. Komunalny Biol. 2025;8:691. doi:10.1038/s42003-025-08104-w. Źródło

[12] Sasso JM, Tenchov R, Wang DS i in. Kleje molekularne: klej łączący ukierunkowaną degradację białek z kliniką. Biochemia. 2023;62(3):601–623. doi:10.1021/acs.biochem.2c00245. Źródło

[13] Ferguson FM. PROTAC osiągają rozwój kliniczny w leczeniu zapalnych chorób skóry. Nat Med. 2023;29:3006–3007. doi:10.1038/s41591-023-02622-y. Źródło

[14] Shibata K, Nomiyama H, Yoshie O, Tanase S. Mechanizm dywersyfikacji genomu genów chemokin gryzoni i Lagomorpha. Biomed Res Int. 2013;2013:856265. doi:10.1155/2013/856265. Źródło

Autor: Dział Marketingu HKeyBio | Recenzja naukowa: Jing Yan | Redaktor: Wang Shuyan

O HKeyBio

HKeyBio, specjalista ds. modeli chorób autoimmunologicznych, jest organizacją przedklinicznych badań kontraktowych (CRO), koncentrującą się na chorobach autoimmunologicznych i alergicznych, świadczącą kompleksowe usługi oceny skuteczności in vivo. Główny zespół techniczny firmy ma ponad 20-letnie doświadczenie w procesie opracowywania leków autoimmunologicznych. Firma posiada certyfikat ISO 9001 i prowadzi zintegrowany ośrodek badawczy w Suzhou Industrial Park, obejmujący badania molekularne i komórkowe, patologię, badania na małych zwierzętach i testy analityczne, a także dwa ośrodki badawcze na naczelnych innych niż ludzie w Suzhou i Guangxi. HKeyBio zatrudnia blisko 80 pracowników, a wszyscy liderzy projektów posiadają stopnie magisterskie lub doktoranckie. Zespół zgromadził doświadczenie, wspierając ponad 500 eksperymentalnych zastosowań nowych leków (IND) w chorobach autoimmunologicznych, co pozwala mu skutecznie stawić czoła złożonym wyzwaniom na etapie opracowywania leków autoimmunologicznych i składania wniosków regulacyjnych.

·  Ponad 50 modeli chorób autoimmunologicznych i alergicznych naczelnych innych niż ludzie

·  Ponad 500 modeli zwierzęcych chorób autoimmunologicznych i alergicznych

·  Doświadczenie we wspieraniu ponad 500 zastosowań IND w chorobach autoimmunologicznych

Zastrzeżenie. Artykuł ten ma charakter poglądowy i nie stanowi porady inwestycyjnej. Inwestorzy korzystający z niej robią to na własne ryzyko. Wydawca nie zajmuje żadnego stanowiska w sprawie przedstawionych stwierdzeń i ocen oraz nie udziela żadnych wyraźnych ani dorozumianych gwarancji dotyczących dokładności, wiarygodności lub kompletności treści. Czytelnicy powinni używać go jako odniesienia i przyjąć odpowiedzialność za własne decyzje. Artykuły udostępniane są w celach informacyjnych. Jeśli jakakolwiek treść narusza Twoje prawa, skontaktuj się z nami, a my ją usuniemy.