新药研发利器:PROTAC技术(最全解读)

如题所述

新药研发的革命性突破:PROTAC技术详解



药物研发的传统手段往往依赖小分子抑制蛋白功能,然而,一种名为PROTAC(Proteolysis Targeting Chimeras)的创新技术,自2001年提出以来,以其独特的蛋白降解策略颠覆了这一领域。PROTAC的核心原理是通过E3连接酶系统,设计出两端分别连接靶蛋白和E3酶的分子,实现对靶蛋白的高效降解,尤其是在面对“不可成药”靶点时,展现出前所未有的优势。



PROTAC分子设计巧妙,两端分别与靶蛋白和E3酶结合,形成泛素蛋白酶体系统中的三元复合物(POI-PROTAC-E3)。其独特之处在于,它无需占据活性位点,且能反复作用,即便在无活性位点蛋白上也能展现出效能。比如,KRAS-G12C这一“顽固”靶点,已经被成功降解,显示了PROTAC技术的潜力。



与传统抑制剂相比,PROTAC技术带来了显著的提升。Foretinib这类药物,经过PROTAC化后,对特定蛋白的降解选择性显著增强,可能提供更高的治疗活性和安全性。临床试验中,至少有15款蛋白降解剂已进入这一前沿领域,预示着PROTAC在攻克RAS突变和更多目标靶点上的广阔前景。



例如,C4 Therapeutics的CFT8919表现出对多种EGFR耐药突变的强大降解活性,同时保持良好的安全性。BTK-C481S耐药突变的BTK降解剂也证明了PROTAC在抗耐药性方面的突破性作用。而C4 Therapeutics的CFT8919虽具体结构未公开,但其设计原理中体现出的专利技术,为后续研发提供了关键启示。



在技术层面,PROTAC设计的关键在于选择合适的POI(活性抑制剂)、E3酶(如CRBN和VHL)以及灵活的Linker。通过优化连接位点和长度,科学家们如Ciulli课题组的正协同效应研究,进一步提升了PROTAC的选择性和降解效率。



众多公司和研究机构纷纷投身于PROTAC的研发,如Arvinas、辉瑞、诺华等巨头,以及国内的海思科、凌科药业等。他们在肿瘤治疗、神经系统疾病和自身免疫疾病等领域展开临床试验,如海思科的BTK-PROTAC HSK29116已进入临床阶段,显示出巨大的市场潜力。



然而,尽管PROTAC技术前景广阔,但生物利用度等问题依然需要解决。随着科学家们的不断探索和优化,PROTAC有望成为新一代药物研发的明星,为医疗领域带来革命性的突破。

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