| 105 / Čes. slov. Farm. 2026;75(2):101-107 / ČESKÁ A SLOVENSKÁ FARMACIE www.csfarmacie.cz PŘEHLEDOVÉ PRÁCE Inhalačné podanie monoklonálnych protilátok: výzvy, obmedzenia a moderné formulačné stratégie Veľkosť častíc: častice s veľkosťou 1 – 6 μm sú ľahko fagocytované makrofágmi, pričom najintenzívnejšia fagocytárna aktivita je pozorovaná pri veľkosti častíc okolo 3 μm (20). Tvar častíc: v porovnaní so sférickými časticami majú častice s nepravidelným tvarom väčšiu šancu uniknúť fagocytóze makrofágmi (21). Rozpustnosť častíc: rozpustné a hydrofilné častice sa rozpúšťajú rýchlejšie ako dôjde k procesu fagocytózy (21). Povrchové vlastnosti častíc: povrchový náboj častíc je dôležitý pre ich stabilitu aj potenciálnu interakciu s makrofágmi. Makrofágy ľahšie fagocytujú častice so záporným nábojom v porovnaní s neutrálnymi časticami (22). Z hľadiska prirodzenej ochrany prieniku látok rozličného charakteru cez pľúca do systémového obehu zohráva významnú úlohu taktiež pľúcny surfaktant, ktorý je produkovaný a sekretovaný alveolárnymi bunkami typu II (AT2). Pľúcny surfaktant znižuje povrchové napätie v alveolách, čím zabraňuje ich kolapsu počas výdychu a udržiava ich štrukturálnu integritu pre efektívne dýchanie. Surfaktant tvorí 90 % lipidov a 10 % proteínov, ktoré spoločne prispievajú k znižovaniu povrchového napätia na danom rozhraní (23). Najviac zastúpenými lipidmi pľúcneho surfaktantu sú fosfolipidy, z ktorých práve dipalmitoylfosfatidylcholín (DPPC) je najviac dominantný. V chemickej štruktúre pľúcneho surfaktantu sa nachádzajú 4 fenotypy surfaktantových proteínov (SP). SP-A a SP-D sú veľké molekuly hydrofilných glykoproteínov, ktoré napomáhajú prirodzenej fagocytóze makrofágov. SP-B a SP-C sú malé hydrofilné molekuly proteínov, ktoré udržiavajú a regulujú fyziologickú funkciu surfaktantu – uľahčujú dýchanie, bránia alveolárnemu kolapsu, zabezpečujú stabilitu morfológie alveol, chránia alveolárne epitelové bunky a zúčastňujú sa imunitnej odpovede organizmu (24, 25). Stratégie na zlepšenie absorpcie inhalovaných biologík Aktuálne stratégie vedúce k zvýšeniu absorpcie proteínových liečiv sú zamerané na obchádzanie/potlačenie prirodzených fyziologických bariér. Na obrázku 3 je možné vidieť schematicky znázornené mechanizmy, ktorými dokážeme ovplyvniť absorpciu inhalovaného proteínového liečiva. Jedným z takýchto mechanizmov je chemická modifikácia samotného proteínu. Kovalentná väzba polymérov na sulfhydrylové, amino- alebo karboxylové skupiny bočných reťazcov proteínových molekúl predstavuje efektívnu stratégiu na zníženie vplyvu mukociliárneho klírensu pri inhalačne podávaných biologikách. Takáto modifikácia vedie k zvýšenej retencii liečiva v pľúcnom tkanive a následne k zlepšenej systémovej absorpcii. Okrem toho polymérne konjugáty významne zvyšujú fyzikálno-chemickú a biologickú stabilitu terapeutických proteínov, čo predstavuje dôležitú výhodu z hľadiska ich priemyselnej výroby a skladovania (26). Spomedzi polymérnych konjugátov sú najrozsiahlejšie preskúmané proteíny modifikované polyetylénglykolom (PEG), ktoré v súčasnosti predstavujú etablovaný štandard v danej oblasti. V posledných rokoch sa však do popredia dostávajú aj zwitteriónové polyméry, ktoré sa ukazujú ako mimoriadne perspektívne alternatívy na zvýšenie systémovej absorpcie inhalovaných proteínov a peptidov (27). PEG-ylácia proteínov Polyetylénglykol (PEG) pozostávajúci z opakujúcich sa jednotiek etylénglykolu je biokompatibilný, neutrálny a neimunogénny polyéter dostupný v širokom spektre molekulových hmotností. Vďaka svojej flexibilite a vysokej hydratácii je schopný vytvárať stérické prekážky brániace prístupu proteáz, protilátok a opsonínov (28). PEG-ylácia je preto atraktívnou farmaceutickou technológiou, ktorá umožňuje dlhšie zotrvanie proteínov a peptidov v pľúcach, a to v dôsledku zväčšenia molekulovej veľkosti, zvýšenia odolnosti voči proteolytickému štiepeniu a zníženiu fagocytózy makrofágmi (29). Navyše pľúcna administrácia PEG-ylovaných proteínov predstavuje neinvazívnu možnosť pre systémovú absorpciu s predĺženým plazmatickým polčasom, pričom zmenené farmakokinetické správanie (lokálne alebo systémové pôsobenie) úzko súvisí s veľkosťou PEG substituentu (30). Youn a kol. (31) preukázali, že intratracheálne podanie PEG-ylovaných derivátov lososieho kalcitonínu vedie k zvýšeniu systémovej účinnosti in vivo v dôsledku ich vyššej proteolytickej stability a predĺženého cirkulačného polčasu, pričom oba parametre boli závislé od veľkosti PEG (1–5 kDa). Použitie PEG s nízkou MW tak napomáha transportu liečiv z mukóznej vrstvy do vodného pericilárneho tekutého prostredia. PEG-ylácia môže byť efektívna aj z hľadiska obídenia fagocytárneho vychytávania liečiv, čo preukázali vo svojej práci Japiassu a kol. (32), ktorí sa zamerali na nanočasticové systémy typu lipozómov s povrchovou modifikáciou PEG a kyseliny hyalurónovej. PEG-ylácia povrchu lipozómov efektívnym spôsobom bránila procesu opsonizácie. Hlavná nevýhoda PEG-ylačnej stratégie je spojená s tým, že konjugácia proteínov s PEG môže narušiť pôvodnú biologickú aktivitu. Preto je dôležité zohľadniť špecifickú lokalitu PEG-ylácie, namiesto náhodného naviazania PEG reťazcov. Okrem toho, opakované podávanie PEG-ylovaných proteínov, lipozómov alebo nanočastíc môže vyvolať fenomén zrýchleného klírensu, sprostredkovaný anti-PEG protilátkami, čo môže negatívne ovplyvniť terapeutický účinok biologík pri chronickej liečbe (33). Zwitteriónové polyméry Zwitteriónové polyméry (napr. karboxybetaín, sulfobetaín a fosfobetaín) sú špecifické obsahom katiónových aj aniónových skupín na každej monomérnej jednotke pozdĺž polymérneho reťazca (27). Obr. 3. Schéma stratégií na zlepšenie absorpcie inhalovaných biofarmaceutík (vytvorené pomocou programu Illustrae – Professional Scientific Illustration Platform) Chemická modifikácia PEG-ylácia Modifikácia fúznymi proteínmi Zwitteriónové polyméry Inkorporácia inhibítorov proteáz/absorpčných enhancerov Enkapsulácia do nosičových systémov Alveolárny epitel Pľucny surfaktant
RkJQdWJsaXNoZXIy NDA4Mjc=