ČASOPIS ČESKÉ FARMACEUTICKÉ SPOLEČNOSTI A SLOVENSKÉ FARMACEUTICKÉ SPOLEČNOSTI

Čes. slov. farm. 2026, 75(2):101-107 | DOI: 10.36290/csf.2026.018

Inhalačné podanie monoklonálnych protilátok: výzvy, obmedzenia a moderné formulačné stratégie

Paula Čermáková1, Juraj Piešťanský1, 2
1 Katedra galenickej farmácie, Farmaceutická fakulta, Univerzita Komenského, Bratislava
2 Toxikologické a antidopingové centrum, Farmaceutická fakulta, Univerzita Komenského, Bratislava

Biologické liečivá, najmä monoklonálne protilátky, predstavujú kľúčovú terapeutickú skupinu modernej farmakoterapie v liečbe autoimunitných, zápalových, onkologických a zriedkavých ochorení. Napriek ich vysokej účinnosti a špecificite je ich klinické využitie limitované prevažne parenterálnym podaním, čo môže negatívne ovplyvňovať komfort pacienta a dlhodobú adherenciu k liečbe. Inhalačná cesta podania sa v posledných rokoch javí ako sľubná, neinvazívna alternatíva, najmä pri ochoreniach dýchacieho systému. Je tomu tak vďaka veľkej absorpčnej ploche pľúc, bohatej vaskularizácii a možnosti dosiahnuť vysoké lokálne koncentrácie liečiva pri minimalizácii systémových nežiaducich účinkov.

Prehľadová práca sumarizuje a kriticky hodnotí aktuálne poznatky a trendy v oblasti inhalačne aplikovaných monoklonálnych protilátok. Text sa zameriava na špecifiká fyziológie pľúcneho systému, anatomické, fyziologické a imunologické bariéry ovplyvňujúce depozíciu, stabilitu a absorpciu biologických liečiv. Osobitá pozornosť je venovaná pokročilým formulačným stratégiám zameraným na zlepšenie pľúcnej retencie a systémovej biologickej dostupnosti proteínových liečiv. Inhalačné podanie biologík môže v budúcnosti významne rozšíriť terapeutické možnosti monoklonálnych protilátok a prispieť k efektívnejšej a cielenej liečbe.

Klíčová slova: monoklonálne protilátky, pľúca; inhalačné podanie, formulácie.

Pulmonary delivery of monoclonal antibodies: challenges, limitations, and modern formulation strategies

Biopharmaceuticals, particularly monoclonal antibodies, represent a key therapeutic class in modern pharmacotherapy for the treatment of autoimmune, inflammatory, oncological, and rare diseases. Despite their high efficacy and specificity, their clinical use is largely limited to parenteral administration, which may negatively affect patient comfort and long-term treatment adherence. In recent years, the inhalation route of administration has emerged as a promising, non-invasive alternative, especially for respiratory diseases. This is due to the large absorptive surface area of the lungs, their rich vascularization, and the possibility of achieving high local drug concentrations while minimizing systemic adverse effects.

This review summarizes and critically evaluates current knowledge and emerging trends in the field of inhaled monoclonal antibodies. The text focuses on the specific features of pulmonary physiology, as well as the anatomical, physiological, and immunological barriers influencing the deposition, stability, and absorption of biological therapeutics. Particular attention is given to advanced formulation strategies aimed at improving pulmonary retention and the systemic bioavailability of protein-based drugs. Inhaled administration of biologics may significantly expand the therapeutic potential of monoclonal antibodies in the future and contribute to more effective and targeted treatment strategies.

Keywords: monoclonal antibodies, lungs, inhalation delivery route, formulations.

Přijato: 27. květen 2026; Zveřejněno: 10. červen 2026  Zobrazit citaci

ACS AIP APA ASA Harvard Chicago Chicago Notes IEEE ISO690 MLA NLM Turabian Vancouver
Čermáková P, Piešťanský J. Inhalačné podanie monoklonálnych protilátok: výzvy, obmedzenia a moderné formulačné stratégie. Čes. slov. farm. 2026;75(2):101-107. doi: 10.36290/csf.2026.018.
Sdílet...
Stáhnout citaci
  • BibTeX (.bib)
  • Bookends (.ris)
  • EasyBib (.ris)
  • EndNote (.enw)
  • EndNote 8 (.xml)
  • ISI WoS (.isi)
  • Medlars (.medlars)
  • Mendeley (.ris)
  • MODS (.xml)
  • Papers (.ris)
  • RefWorks (.txt)
  • RefManager (.ris)
  • RIS (.ris)
  • MS Word (.xml)
  • Zotero (.ris)
    • Koupit PDF - 60 Kč
    bude odemčeno 10.6.2027

    Reference

    1. Kaur H. Characterization of glycosylation in monoclonal antibodies and its importance in therapeutic antibody development. Crit Rev Biotechnol. 2021;41:300-315. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    2. Cao SJ, Lv ZQ, Guo S, et al. An update - Prolonging the action of protein and peptide drugs. J Drug Deliv Sci Technol. 2021;61:102124. Přejít k původnímu zdroji...
    3. Crescioli S, Kaplon H, Chenoweth A, et al. Antibodies to watch in 2026. MAbs. 18:2614669. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    4. Zinn S, Vazquez-Lombardi R, Zimmermann C, et al. Advances in antibody-based therapy in oncology. Nat Cancer. 2023;4:165-180. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    5. AstraZeneca. Tozorakimab met primary endpoint in both OBERON and TITANIA Phase III trials in patients with COPD [Internet]. AstraZeneca; 2026 [cited 2026 Apr 13]. Available from: https://www.astrazeneca.com/content/astraz/media-centre/press-releases/2026/tozorakimab-met-primary-endpoint-in-oberon-titania-phase-iii-trials-in-patients-with-copd.html
    6. Borghardt JM, Kloft C, Sharma A. Inhaled therapy in respiratory disease: The complex interplay of pulmonary kinetic processes. Can Respir J. 2018;2018:2732017. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    7. Respaud R, Vecellio L, Diot P, et al. Nebulization as a delivery method for mAbs in respiratory diseases. Expert Opin Drug Deliv. 2015;12:1027-1039. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    8. Li M, Kroetz DL. Bevacizumab-induced hypertension: Clinical presentation and molecular understanding. Pharmacol Ther. 2018;182:152-160. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    9. Hervé V, Rabbe N, Guilleminault L, et al. VEGF neutralizing aerosol therapy in primary pulmonary adenocarcinoma with K-ras activating mutations. MAbs. 2014;6:1638-1648. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    10. Parray HA, Shukla S, Perween R, et al. Inhalation monoclonal antibody therapy: A new way to treat and manage respiratory infections. Appl Microbiol Biotechnol. 2021;105:6315-6332. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    11. AlOmeir O, Alhowail AH, Rabbani SI, et al. Safety and efficacy of tocilizumab in COVID-19: A systematic evaluation of adverse effects and therapeutic outcomes. J Infect Public Health. 2025;18:102873. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    12. He X, Zou J, Zhang W, et al. Pulmonary inhaled drug delivery systems: From bench to bedside. J Control Release. 2025;388:114296. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    13. Pouwels SD, Burgess JK, Verschuuren E, et al. The cellular composition of the lung lining fluid gradually changes from bronchus to alveolus. Respir Res. 2021;22:285. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    14. Guo Y, Bera H, Shi C, et al. Pharmaceutical strategies to extend pulmonary exposure of inhaled medicines. Acta Pharm Sin B. 2021;11:2565-2584. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    15. Matthews AA, Ee PLR, Ge R. Developing inhaled protein therapeutics for lung diseases. Mol Biomed. 2020;1:11. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    16. Qin L, Cui Z, Wu Y, et al. Challenges and strategies to enhance the systemic absorption of inhaled peptides and proteins. Pharm Res. 2023;40:1037-1055.Další literatura na webu a u autora. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    17. Radivojev S, Kargl L, Pinto JT, et al. Integration of mucus and its impact within in vitro setups for inhaled drugs and formulations: Identifying the limits of simple vs. complex methodologies when studying drug dissolution and permeability. Int J Pharm. 2024;661:124455. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    18. Hill DB, Button B, Rubinstein M, et al. Physiology and pathophysiology of human airway mucus. Physiol Rev. 2022;102:1757-1836. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    19. Zheng B, Liu D, Qin X, et al. Mucoadhesive-to-mucopenetrating nanoparticles for mucosal drug delivery: A mini review. Int J Nanomedicine. 2025;20:2241-2252. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    20. Liu Q, Zhang X, Xue J, et al. Exploring the intrinsic micro-/nanoparticle size on their in vivo fate after lung delivery. J Control Release. 2022;347:435-448. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    21. Patel B, Gupta N, Ahsan F. Particle engineering to enhance or lessen particle uptake by alveolar macrophages and to influence the therapeutic outcome. Eur J Pharm Biopharm. 2015;89:163-174. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    22. Loo CY, Siew EL, Young PM, et al. Toxicity of curcumin nanoparticles towards alveolar macrophage: Effects of surface charges. Food Chem Toxicol. 2022;163:112976. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    23. Possmayer F, Zuo YY, Veldhuizen RAW, et al. Pulmonary surfactant: A mighty thin film. Chem Rev. 2023;123:13209-13290. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    24. Watson A, Madsen J, Clark HW. SP-A and SP-D: Dual functioning immune molecules with antiviral and immunomodulatory properties. Front Immunol. 2021;11:622598. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    25. Kim CY, Chung SH, Choi YS, et al. Evaluating novel SP-B and SP-C synthetic analogues for pulmonary surfactant efficacy. Int J Med Sci. 2024;21:775-783. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    26. Roberts MJ, Bentley MD, Harris JM. Chemistry for peptide and protein PEGylation. Adv Drug Deliv Rev. 2012;64:116-127. Přejít k původnímu zdroji...
    27. Harijan ???, Singh ???. Zwitterionic polymers in drug delivery: A review [Internet]. ???; 2022 [cited ???]. Available from: ???
    28. Roque C, Sheung A, Rahman N, et al. Effect of polyethylene glycol conjugation on conformational and colloidal stability of a monoclonal antibody antigen-binding fragment (Fab΄). Mol Pharm. 2015;12:562-575. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    29. Guichard MJ, Leal T, Vanbever R. PEGylation, an approach for improving the pulmonary delivery of biopharmaceuticals. Curr Opin Colloid Interface Sci. 2017;31:43-50. Přejít k původnímu zdroji...
    30. Baumann A, Tuerck D, Prabhu S, et al. Pharmacokinetics, metabolism and distribution of PEGs and PEGylated proteins: Quo vadis? Drug Discov Today. 2014;19:1623-1631. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    31. Youn YS, Kwon MJ, Na DH, et al. Improved intrapulmonary delivery of site-specific PEGylated salmon calcitonin: Optimization by PEG size selection. J Control Release. 2008;125:68-75. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    32. Japiassu KB, Fay F, Marengo A, et al. Interplay between mucus mobility and alveolar macrophage targeting of surface-modified liposomes. J Control Release. 2022;352:15-24. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    33. Li J, Wang X, Zhang T, et al. A review on phospholipids and their main applications in drug delivery systems. Asian J Pharm Sci. 2015;10:81-98. Přejít k původnímu zdroji...
    34. Tsao C, Yuan Z, Zhang P, et al. Enhanced pulmonary systemic delivery of protein drugs via zwitterionic polymer conjugation. J Control Release. 2020;322:170-176. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    35. Blackman LD, Gunatillake PA, Cass P, et al. An introduction to zwitterionic polymer behavior and applications in solution and at surfaces. Chem Soc Rev. 2019;48:757-770. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    36. Yamamoto A, Ukai H, Morishita M, et al. Approaches to improve intestinal and transmucosal absorption of peptide and protein drugs. Pharmacol Ther. 2020;211:107537. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    37. Amancha KP, Hussain A. Effect of protease inhibitors on pulmonary bioavailability of therapeutic proteins and peptides in the rat. Eur J Pharm Sci. 2015;68:1-10. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    38. Park SH, Kwon JH, Lim SH, et al. Characterization of human insulin microcrystals and their absorption enhancement by protease inhibitors in rat lungs. Int J Pharm. 2007;339:205-212. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    39. Garcia-Verdugo I, Descamps D, Chignard M, et al. Lung protease/anti-protease network and modulation of mucus production and surfactant activity. Biochimie. 2010;92:1608-1617. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    40. Codrons V, Vanderbist F, Ucakar B, et al. Impact of formulation and methods of pulmonary delivery on absorption of parathyroid hormone (1-34) from rat lungs. J Pharm Sci. 2004;93:1241-1252. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    41. Gao Y, Sun Y, Liao G, et al. DSPE-PEG polymers for improving pulmonary absorption of poorly absorbed macromolecules in rats and relative mechanism. Drug Dev Ind Pharm. 2021;47:337-346. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    42. Chono S, Togami K, Itagaki S. Aerosolized liposomes with dipalmitoyl phosphatidylcholine enhance pulmonary absorption of encapsulated insulin compared with co-administered insulin. Drug Dev Ind Pharm. 2017;43:1892-1898. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    43. Ghadiri M, Canney F, Pacciana C, et al. The use of fatty acids as absorption enhancer for pulmonary drug delivery. Int J Pharm. 2018;541:93-100. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    44. Johansson F, Hjertberg E, Eirefelt S, et al. Mechanisms for absorption enhancement of inhaled insulin by sodium taurocholate. Eur J Pharm Sci. 2002;17:63-71. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    45. Del Vecchio G, Tscheik C, Tenz K, et al. Sodium caprate transiently opens claudin-5-containing barriers at tight junctions of epithelial and endothelial cells. Mol Pharm. 2012;9:2523-2533. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    46. Ghadiri M, Mamlouk M, Spicer P, et al. Effect of polyunsaturated fatty acids (PUFAs) on airway epithelial cells' tight junction. Pulm Pharmacol Ther. 2016;40:30-38. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    47. Miyake M, Minami T, Yamazaki H, et al. Arachidonic acid with taurine enhances pulmonary absorption of macromolecules without any serious histopathological damages. Eur J Pharm Biopharm. 2017;114:22-28. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    48. Farshbaf M, Davaran S, Zarebkohan A, et al. Significant role of cationic polymers in drug delivery systems. Artif Cells Nanomed Biotechnol. 2018;46:1872-1891.
    49. Mao S, Sun W, Kissel T. Chitosan-based formulations for delivery of DNA and siRNA. Adv Drug Deliv Rev. 2010;62:12-27. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    50. Amidi M, Mastrobattista E, Jiskoot W, et al. Chitosan-based delivery systems for protein therapeutics and antigens. Adv Drug Deliv Rev. 2010;62:59-82. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    51. Lemmer HJ, Hamman JH. Paracellular drug absorption enhancement through tight junction modulation. Expert Opin Drug Deliv. 2013;10:103-114. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    52. Florea BI, Thanou M, Junginger HE, et al. Enhancement of bronchial octreotide absorption by chitosan and N-trimethyl chitosan shows linear in vitro/in vivo correlation. J Control Release. 2006;110:353-361. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    53. Zhang H, Huang X, Sun Y, et al. Absorption-improving effects of chitosan oligomers based on their mucoadhesive properties: A comparative study on the oral and pulmonary delivery of calcitonin. Drug Deliv. 2016;23:2419-2427. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    54. Hussain A, Arnold JJ, Khan MA, et al. Absorption enhancers in pulmonary protein delivery. J Control Release. 2004;94:15-24. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    55. Hussain A, Yang T, Zaghloul AA, et al. Pulmonary absorption of insulin mediated by tetradecyl-β-maltoside and dimethyl-β-cyclodextrin. Pharm Res. 2003;20:1551-1557. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    56. Nakate T, Yoshida H, Ohike A, et al. Improvement of pulmonary absorption of cyclopeptide FK224 in rats by co-formulating with β-cyclodextrin. Eur J Pharm Biopharm. 2003;55:147-154. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    57. Sakagami M. Systemic delivery of biotherapeutics through the lung: Opportunities and challenges for improved lung absorption. Ther Deliv. 2013;4:1511-1525. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    58. Liang W, Pan HW, Vllasaliu D, et al. Pulmonary delivery of biological drugs. Pharmaceutics. 2020;12:1025. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    59. Unverdorben F, Richter F, Hutt M, et al. Pharmacokinetic properties of IgG and various Fc fusion proteins in mice. MAbs. 2016;8:120-128. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    60. Sakagami M, Omidi Y, Campbell L, et al. Expression and transport functionality of FcRn within rat alveolar epithelium: A study in primary cell culture and in the isolated perfused lung. Pharm Res. 2006;23:270-279. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    61. Bitonti AJ, Dumont JA, Low SC, et al. Pulmonary delivery of an erythropoietin Fc fusion protein in non-human primates through an immunoglobulin transport pathway. Proc Natl Acad Sci U S A. 2004;101:9763-9768. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    62. Vallee S, Rakhe S, Reidy T, et al. Pulmonary administration of interferon beta-1a-Fc fusion protein in non-human primates using an immunoglobulin transport pathway. J Interferon Cytokine Res. 2012;32:178-184. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...

    Zpět na obsah


    Česká a slovenská farmacie

    Vážená paní, pane,
    upozorňujeme Vás, že webové stránky, na které hodláte vstoupit, nejsou určeny široké veřejnosti, neboť obsahují odborné informace o léčivých přípravcích, včetně reklamních sdělení, vztahující se k léčivým přípravkům. Tyto informace a sdělení jsou určena výhradně odborníkům dle §2a zákona č.40/1995 Sb., tedy osobám oprávněným léčivé přípravky předepisovat nebo vydávat (dále jen odborník).
    Vezměte v potaz, že nejste-li odborník, vystavujete se riziku ohrožení svého zdraví, popřípadě i zdraví dalších osob, pokud byste získané informace nesprávně pochopil(a) či interpretoval(a), a to zejména reklamní sdělení, která mohou být součástí těchto stránek, či je využil(a) pro stanovení vlastní diagnózy nebo léčebného postupu, ať už ve vztahu k sobě osobně nebo ve vztahu k dalším osobám.

    Prohlašuji:

    1. že jsem se s výše uvedeným poučením seznámil(a),
    2. že jsem odborníkem ve smyslu zákona č.40/1995 Sb. o regulaci reklamy v platném znění a jsem si vědom(a) rizik, kterým by se jiná osoba než odborník vstupem na tyto stránky vystavovala.

    Ne
    Ano

    Pokud vaše prohlášení není pravdivé, upozorňujeme Vás,
    že se vystavujete riziku ohrožení svého zdraví, popřípadě i zdraví dalších osob.