Індустріальний коментар HKeyBio

PROTACs і молекулярні клеї при аутоімунних захворюваннях

Серія модальності 03 | Як вибрати доклінічні моделі

Спочатку опубліковано китайською мовою 23 липня 2026 року.

Взяти HKeyBio. За останні кілька років цілеспрямована деградація білка (TPD) поширилася з онкології на імуноопосередковані запальні та аутоімунні захворювання.

На відміну від звичайних маломолекулярних інгібіторів, химери, націлені на протеоліз (PROTAC) і деградатори молекулярного клею, використовують власний механізм деградації білка клітини для видалення білка-мішені, а не покладаються виключно на тривалу зайнятість його активної кишені. Типовий PROTAC містить ліганд, що зв’язує мішень, лінкер і ліганд убіквітинлігази E3. Утворення потрійного комплексу мішень–деградатор–лігаза E3 сприяє убіквітуванню та протеасомній деградації мішені. Молекулярні деградатори клею, як правило, є меншими одновалентними сполуками, які індукують або стабілізують нову взаємодію між білком-мішенню та лігазою E3.

Чому це викликає інтерес до розробки аутоімунних ліків? Багато ключових аутоімунних мішеней відіграють роль у будівництві, регуляції транскрипції або збиранні імунних сигнальних комплексів на додаток до ферментативної активності. Звичайні інгібітори можуть блокувати лише деякі з цих функцій, тоді як деградатори можуть видалити весь білок, потенційно створюючи глибшу та стійкішу модуляцію шляху.

Резюме. Посібник з читання

01 Аутоімунні деградатори потребують пов’язаного ланцюжка доказів

02 Чому для розробки аутоімунних ліків потрібні технології деградації

03 Вирівняйте мішень, клітини, тканини та кінцеві точки перед вибором моделі

04 Перевірка деградатора in vivo повинна виходити за межі показників ефективності

01 Аутоімунні деградатори вимагають підключеного ланцюжка доказів

 

Рисунок 1. Механізм цільової деградації білка, опосередкованої PROTAC. Відтворено з Cardno, Kennedy and Lindon [11], рис. 1, під CC BY 4.0 (https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/ ). © Автор(и) 2025. Створено в BioRender. Кардно, А. (2025), https://BioRender.com/7ggcsvs . POI, цікавий білок; Уб, убіквітин.

Саме тому вибір моделі для програм аутоімунної деградації має виходити за рамки запитання: «Яка модель демонструє найбільше зниження показника захворювання?» На першому місці стоять більш фундаментальні запитання: чи дійсно цільовий білок присутній у моделі? Чи лігаза E3 експресується на достатньому рівні в клітинах-мішенях? Чи справді препарат розщеплює білок у тканинах, пов’язаних із захворюванням? Чи перетворюється деградація на корисні зміни в імунних механізмах і кінцевих точках захворювання? [1,3,10,11]

Без чітких відповідей навіть ефективність, що спостерігається в моделі захворювання, може бути важко віднести до передбачуваного цільового механізму деградації.

Вибір моделі з першого погляду

Таблиця 1. Структура вибору моделі для PROTAC і молекулярних клеїв при аутоімунних захворюваннях.

ІГХ, імуногістохімія.

 Малюнок 2. Порівняння молекулярних деградаторів клею та PROTAC та їх механізмів деградації. Поставляється композит на основі Sasso et al. [12]; панелі механізмів відтворюють малюнок 2 цієї статті, © 2022 Автори, під CC BY 4.0 (https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/ ). Порівняння підсумовує типові характеристики, а не універсальні вимоги до дизайну. Діапазони молекулярної маси, відповідність правилу п’яти, передбачуваність цілі та вимоги до спорідненості зв’язування відрізняються залежно від сполуки. PROTAC потребують відповідних зв’язуючих лігандів, але не обов’язково лігандів каталітичного сайту; важливе також формування продуктивного потрійного комплексу.

02 Чому для розробки аутоімунних ліків потрібні технології деградації

Розробка аутоімунних ліків давно стикається з проблемою: мішень може бути біологічно важливою, але звичайне інгібування може не контролювати належним чином її функції, пов’язані з хворобою.

Наприклад, кіназа 4, пов’язана з рецептором інтерлейкіну-1 (IRAK4), має кіназну активність, а також бере участь у збірці міддосоми та передачі сигналів Toll-подібного рецептора/рецептора інтерлейкіну-1 (TLR/IL-1R). Інгібування його кіназної активності поодинці може не повністю вирішити його функцію каркасу. В опублікованому дослідженні фази 1 деградатор IRAK4 KT-474 (SAR444656) продемонстрував виснаження IRAK4 у крові та шкірі, функціональне пригнічення сигналізації TLR/IL-1R та ранні клінічні сигнали активності при гнійному гідраденіті (HS) та атопічному дерматиті (AD). Когорта пацієнтів була відкритою, тому ці ранні клінічні сигнали потребують підтвердження. [4]

Рисунок 3. Функції IRAK4 у передачі сигналу TLR/IL-1R і контрастні дії інгібіторів кінази KT-474 та IRAK4. Надається витяг з Ackerman et al. [4], розширені дані, рис. 1а. © 2023 Kymera Therapeutics, Inc.

 

Значення цього прикладу полягає в необхідності пов’язати виснаження білка, інгібування шляху та покращення запалення тканин, а не покладатися виключно на аналізи інгібування ферментів in vitro. [4,13]

Тирозинкіназа Брутона (BTK) ілюструє подібне обґрунтування. BTK бере участь у B-клітинному рецепторі, Fc-рецепторі (FcR) і деяких вроджених імунних сигнальних шляхах, що робить його актуальним для системного червоного вовчака (SLE), ревматоїдного артриту (RA) і опосередкованого антитілами запалення. Звичайні інгібітори BTK переважно блокують активність кінази, тоді як деградатори BTK можуть усунути як каталітичні, так і некаталітичні функції. Опублікована доклінічна робота повідомляє про зменшення запалення при артриті, спричиненому колагеном (CIA), і про зниження показників, пов’язаних з аутоантитілами, у моделях вовчакоподібного захворювання. Докази ЦРУ, наведені тут, включають анотацію до конференції, тоді як результати моделі, схожої на вовчак, були повідомлені в рецензованому дослідженні. [5–7]

Типові молекулярно-клейові підходи в аутоімунітеті включають модулятори лігази cereblon E3. Ібердомід сприяє деградації факторів транскрипції Ikaros (IKZF1) і Aiolos (IKZF3), які пов’язані з розвитком імунних клітин, виробництвом аутоантитіл і генетичною сприйнятливістю до SLE. Дослідження фази 2 SLE, опубліковане в журналі New England Journal of Medicine, повідомило про більш високу частоту відповіді SLE Responder Index 4 (SRI-4) у певній групі доз, ніж у плацебо. [8,9]

Ці клінічні результати підтверджують деградацію транскрипційного фактора як потенційний терапевтичний підхід до СЧВ та пов’язаних із ним захворювань. Вони не означають, що всі молекулярні клеї придатні для аутоімунних показань або що більш інтенсивна деградація обов’язково безпечніша.

Значення PROTACs і молекулярних клеїв для аутоімунітету виходить за рамки новизни. Вони можуть вирішити три проблеми, складні для звичайних інгібіторів: відсутність ідеальної каталітичної кишені для інгібування, наявність неферментативних цільових функцій і механізми захворювання, які вимагають глибшого або стійкішого контролю на рівні білка. [1,2,10,12]

Вони також створюють проблеми розвитку: складний розподіл тканин, обмежена проникність клітин, відмінності в експресії лігази E3, ненавмисна деградація субстрату, невизначена кінетика відновлення білка та неповністю визначений запас для тривалого пригнічення імунітету. Для раннього дослідження цих проблем потрібні відповідні доклінічні моделі. [10,11]

03 Вирівняйте тканини клітин-мішеней і кінцеві точки перед вибором моделі

Для PROTAC або програми молекулярного клею першим питанням є не «Чи слід використовувати CIA, декстрансульфат натрію (DSS) або іміквімод (IMQ)?», а «У яких імунних клітинах ця мішень викликає захворювання? У яких уражених тканинах розташовані ці клітини? Чи може кандидат-деградатор досягти цих клітин і тканин? Які функціональні кінцеві точки мають змінитися після деградації цільового білка?»

Деградатори IRAK4

Зосередьтеся на запальних параметрах, викликаних передачею сигналів TLR/IL-1R. Запалення шкіри, запалення, пов’язане з HS, AD-подібне запалення та запалення слизової оболонки, пов’язане із запальним захворюванням кишечника (IBD), можуть бути інформативними за умови, що модель має демонстровану активацію шляху TLR/IL-1R і дозволяє вимірювати деградацію білка IRAK4 і наступні медіатори запалення, такі як IL-6, IL-8 і фактор некрозу пухлини (TNF). Показання повинні відповідати виду; наприклад, миші не мають прямого ортолога IL-8/CXCL8, тому замість цього необхідно вибрати відповідні показники хемокінів. [14]

Деградатори БТК

Виберіть моделі, узгоджені з біологією захворювання B-клітин, FcR і аутоантитіл. Моделі CIA, артриту, індукованого антитілами до колагену (CAIA), SLE або моделі вовчакового нефриту можуть бути більш інформативними, ніж загальна модель гострого запалення, якщо їхні механізми відповідають програмі. Кінцеві точки мають поширюватися за межі сумісних балів на субгрупи B-клітин, плазматичні клітини, аутоантитіла, імунні комплекси та пов’язану з FcR активацію мієлоїдних клітин.

Молекулярні клеї, націлені на IKZF1 та IKZF3

Зосередьтеся на В-клітинах, плазматичних клітинах, плазмоцитоїдних дендритних клітинах (pDC), Т-клітинах і передачі сигналів інтерферону I типу. СЧВ, шкірний вовчак і моделі аберрантної активації B-клітин мають більшу трансляційну релевантність для цих механізмів. Оскільки ці мішені впливають на розвиток імунних клітин і регуляцію транскрипції, доклінічна оцінка повинна вивчати склад імунних клітин, сигнатури генів інтерферону, аутоантитіла та гематологічну безпеку поряд з балами захворювання.

04 Перевірка деградатора In Vivo має виходити за межі показників ефективності

Для звичайних маломолекулярних інгібіторів групи розробників зазвичай перевіряють концентрацію ліків у плазмі, цільове інгібування, низхідну передачу сигналів і показники захворювань. PROTAC і молекулярні клеї вимагають додаткового вимірювання ядра: чи справді цільовий білок був розщеплений і як довго триває цей розпад.

Це потребує більш детальної фармакокінетичної/фармакодинамічної (ФК/ФД) розробки. Експозиція плазми не призводить до деградації в тканинах. Рівні цільової мРНК не обов’язково повинні падати паралельно з білком, тому лише вимірювання транскриптів зазвичай не можуть продемонструвати деградацію. В ідеалі цільові рівні білка слід вимірювати безпосередньо у відповідних компартментах, таких як кров, селезінка, лімфатичні вузли, шкіра, кишечник і синовіальна оболонка суглобів. [1,10,11]

Співвідношення експозиція-реакція також може відрізнятися від співвідношення звичайних інгібіторів. PROTACs і деградатори молекулярного клею мають фармакологію, керовану подіями: коли мішень виснажується, функціональне відновлення залежить від швидкості ресинтезу білка. Тому біологічні ефекти можуть зберігатися після зниження концентрації препарату. У дослідженні in vivo для підтвердження концепції (PoC) досягнення максимальної цільової деградації (Dmax) у хворій тканині та підтримання цього ефекту часто є важливішим, ніж лише прагнення до високої експозиції в плазмі. [1,10]

Видові відмінності — це ще одне міркування. Сильна деградація в клітинах людського походження не гарантує активності в мишачій моделі. Перед дослідженням ефективності на тваринах слід спочатку підтвердити деградацію цільового білка в клітинах досліджуваного виду. [10,11]

Безпека також є центральною. Деградатори видаляють білок, а не просто пригнічують одну функцію, а молекулярні клеї можуть викликати деградацію небажаних неосубстратів. Таким чином, валідація in vivo повинна оцінювати гематологію, поздовжні зміни імунних клітин, імуноглобуліни, показники, пов’язані з інфекційним ризиком, і гістопатологію поряд з ефективністю.

Перспектива HKeyBio

Коли технології деградації починають розробляти аутоімунні ліки, вибір моделі повинен вийти за рамки демонстрації ефективності й зв’язати деградацію, механізм і захворювання. Ми бачимо центральну зміну в меті доклінічної валідації: моделі повинні допомогти пояснити, чи дає деградація механічну користь, а також показує терапевтичний ефект.

Більш інформативний шлях валідації починається з підтвердження деградації та функціонального пригнічення в призначених імунних клітинах людини з наступною перевіркою того, що цільовий білок і лігаза E3 придатні для виду тварин. Потім слід вибирати моделі захворювання відповідно до цільового механізму. Під час PoC in vivo разом вимірюйте експозицію, цільову деградацію білка, інгібування нижнього шляху, гістопатологію та кінцеві точки захворювання. Нарешті, додайте довготривале дозування, моделі рецидивів і спостереження щодо безпеки відповідно до передбачуваного клінічного використання.

Для деградатора IRAK4 об’єднайте докази навколо запалення, спричиненого TLR/IL-1R. Для деградатора BTK підключіть біологію B-клітин, аутоантитіла, передачу сигналів FcR і запальне пошкодження тканин. Для молекулярного клею IKZF1/IKZF3 з’єднайте імунні клітини, релевантні SLE, передачу сигналів інтерферону та гематологічну безпеку. Для різних цілей потрібні різні моделі; не існує універсальної моделі аутоімунного деградатора.

Довгостроковий внесок технологій деградації в лікування аутоімунних захворювань залежить від демонстрації більш точного контролю рівня білка у відповідних клітинах, тканинах і на стадії захворювання, крім лише більш сильного інгібування.

PROTAC і молекулярні клеї відкривають нові можливості для розробки аутоімунних ліків, і ці можливості потребують суворої перевірки. Нові модальності вимагають більш повних доказів in vivo. Вибір моделі для аутоімунного деградатора означає вибір такої, яка може пояснити, чому деградація є ефективною, де вона працює, для кого вона працює та чи безпечна.

Список літератури

[1] Békés M, Langley DR, Crews CM. Цільові деградатори білка PROTAC: минуле – це пролог. Nat Rev Drug Discov. 2022; 21: 181-200. doi:10.1038/s41573-021-00371-6. Джерело

[2] Zhao L, et al. Цілеспрямована деградація білка: механізми, стратегії та застосування. Сигнал Transduct Target Ther. 2022; 7: 113. doi:10.1038/s41392-022-00966-4. Джерело

[3] Тан Х та ін. Цільова деградація білка, опосередкована молекулярним клеєм: нова стратегія розробки маломолекулярних ліків. iScience. 2024;27(9):110712. doi:10.1016/j.isci.2024.110712. Джерело

[4] Ackerman L, et al. Деградатор IRAK4 при гнійному гідраденіті та атопічному дерматиті: дослідження фази 1. Nat Med. 2023; 29: 3127-3136. doi:10.1038/s41591-023-02635-7. Джерело

[5] Сонг Y та ін. Цілеспрямована деградація білка при аутоімунних захворюваннях: від механізмів до терапевтичних проривів. J Аутоімунний. 2025;156:103475. doi:10.1016/j.jaut.2025.103475. Джерело

[6] Zhu C та ін. PROTAC для деградації тирозинкінази Брутона полегшує запалення при аутоімунних захворюваннях. Cell Discov. 2024;10:82. doi:10.1038/s41421-024-00711-x. Джерело

[7] Роббінс Д та ін. POS0006 NX-5948, селективний деградатор BTK, значно зменшує запалення в моделі аутоімунного захворювання. Енн Реум Дис. 2021; 80 (Додаток 1): 204–205. Анотація конференції. doi:10.1136/annrheumdis-2021-eular.1675. Джерело

[8] Merrill JT та ін. Фаза 2 дослідження ібердоміду при системному червоному вовчаку. N Engl J Med. 2022;386:1034-1045. doi:10.1056/NEJMoa2106535. Джерело

[9] Schafer PH та ін. Модулятор Cereblon ібердомід індукує деградацію факторів транскрипції Ikaros і Aiolos: імуномодуляція у здорових добровольців і значення для системного червоного вовчака. Енн Реум Дис. 2018;77:1516-1523. doi:10.1136/annrheumdis-2017-212916. Джерело

[10] Цай Дж. М. та ін. Цілеспрямована деградація білка: від механізмів до клініки. Nat Rev Mol Cell Biol. 2024; 25: 740-757. doi:10.1038/s41580-024-00729-9. Джерело

[11] Cardno A, Kennedy B, Lindon C. Клітинні параметри формують шляхи цільової деградації білка. Commun Biol. 2025; 8: 691. doi:10.1038/s42003-025-08104-w. Джерело

[12] Sasso JM, Tenchov R, Wang DS та ін. Молекулярні клеї: адгезив, що з’єднує цільову деградацію білка з клінікою. Біохімія. 2023;62(3):601–623. doi:10.1021/acs.biochem.2c00245. Джерело

[13] Ferguson FM. PROTAC досягають клінічного розвитку при запальних захворюваннях шкіри. Nat Med. 2023; 29: 3006-3007. doi:10.1038/s41591-023-02622-y. Джерело

[14] Shibata K, Nomiyama H, Yoshie O, Tanase S. Механізм диверсифікації генома гризунів і Lagomorpha хемокінових генів. Biomed Res Int. 2013;2013:856265. doi:10.1155/2013/856265. Джерело

Автор: відділ маркетингу HKeyBio | Наукова рецензія: Jing Yan | Редактор: Ван Шуян

Про HKeyBio

HKeyBio, фахівець з моделювання аутоімунних захворювань, є доклінічної контрактною дослідницькою організацією (CRO), яка зосереджується на аутоімунних та алергічних захворюваннях і надає комплексні послуги з оцінки ефективності in vivo. Її основна технічна команда має понад 20 років досвіду в процесі розробки аутоімунних препаратів. Компанія сертифікована за стандартом ISO 9001 і керує інтегрованим дослідницьким центром у Індустріальному парку Сучжоу, який охоплює молекулярні та клітинні дослідження, патологію, дослідження на дрібних тваринах і аналітичне тестування, а також два дослідницькі центри нелюдських приматів у Сучжоу та Гуансі. У HKeyBio працює майже 80 співробітників, і всі керівники проекту мають ступінь магістра або доктора. Команда накопичила досвід у підтримці понад 500 досліджуваних нових лікарських засобів (IND) для лікування аутоімунних захворювань, що дає змогу ефективно вирішувати складні проблеми під час розробки аутоімунних препаратів і подання до нормативних документів.

·  50+ моделей аутоімунних та алергічних захворювань на нелюдських приматах

·  500+ тваринних моделей аутоімунних та алергічних захворювань

·  Досвід підтримки понад 500 програм IND при аутоімунних захворюваннях

Відмова від відповідальності. Ця стаття надається для довідки і не є порадою щодо інвестицій. Інвестори, які діють на нього, роблять це на власний ризик. The publisher takes no position on the statements and judgments presented and makes no express or implied warranty regarding the accuracy, reliability, or completeness of the content. Читачі повинні використовувати його як довідку та нести відповідальність за власні рішення. Статті поширені в ознайомлювальних цілях. Якщо будь-який вміст порушує ваші права, зв’яжіться з нами, і ми видалимо його.