Profilul de siguranță al anticorpilor monoclonali – între eficiență și risc

Introducere

În ultima decadă, progresele din domenii precum genomica, proteomica (domeniu care studiază interacțiunile, funcțiile, structura și activitatea proteinelor la nivel celular) și bioinformatica, alături de aplicarea abordărilor moleculare pentru înțelegerea funcțiilor genelor, au dus la noi descoperiri privind complexitatea și natura multidimensională a unor boli precum cancerul, bolile autoimune și inflamatorii, tulburările metabolice, bolile neurologice și transplantul. Acestea, împreună cu alte progrese din domeniul tehnologiilor, au permis dezvoltarea unor terapii țintite, cum sunt cele cu anticorpi monoclonali^(1,2). Anticorpii monoclonali (mAbs) au atras o atenție deosebită ca tratamente datorită multor proprietăți favorabile, precum specificitatea și afinitatea mare față de țintă⁽³⁾. În clinică, mAbs au demonstrat eficacitate în neutralizarea patogenilor, inactivarea moleculelor endogene și modularea sistemului imunitar. De asemenea, mAbs au avut succes ca tratamente datorită profilurilor favorabile de siguranță, inclusiv imunogenitate scăzută pentru anticorpii umani sau umanizați, precum și toxicitate mai scăzută⁽⁴⁾. Un alt motiv-cheie al succesului terapiei pe bază de anticorpi se datorează proprietăților lor favorabile de dezvoltare, inclusiv solubilitatea de obicei ridicată, tendințele scăzute de agregare, vâscozitatea scăzută și ratele lente de eliminare⁽⁵⁾. Piața medicamentelor pe bază de anticorpi monoclonali a înregistrat o creștere explozivă, aceștia fiind utilizați ca țintă terapeutică în afecțiuni precum cancerul, bolile autoimune, bolile metabolice și bolile infecțioase⁽⁶⁾. În ciuda specificității și afinității lor față de țintă, a tendinței reduse de a interacționa cu alte medicamente, a toleranței generale bune și a eficacității crescute, anticorpii monoclonali (mAbs) nu sunt totuși lipsiți de efecte adverse. Acestea se pot manifesta sub formă de reacții imune, nonimune sau citotoxice directe^(1,7).

Materiale și metodă

S-a realizat o analiză detaliată a articolelor de specialitate publicate în ultimii zece ani pe platformele științifice PubMed, Google Scholar și HINARI. Literatura de specialitate studiată este scrisă exclusiv în limba engleză, sub formă de recenzii ale literaturii, studii randomizate controlate și protocoale. Revizuirea literaturii s-a realizat utilizând următoarele cuvinte-cheie: anticorpi monoclonali, efecte adverse, imunogenitate, reacții de hipersensibilitate, clasificare.

Scopul studiului

Scopul studiului a constat în selectarea și analiza literaturii în vederea sistematizării informațiilor privind reacțiile adverse asociate anticorpilor monoclonali, evoluția terapiei cu această clasă de medicamente, precum și identificarea factorilor de risc ai imunogenității.

Premisele dezvoltării anticorpilor monoclonali

Anticorpii monoclonali sunt molecule produse în laborator, concepute pentru a imita funcția sistemului imunitar de a combate patogenii dăunători și celulele umane bolnave⁽⁸⁾. Aceste imunoglobuline pot îndeplini mai multe roluri în organismul uman, contribuind la facilitarea răspunsurilor imune umorale și celulare împotriva unei game largi de antigene, având o specificitate înaltă și o eficiență de durată⁽⁹⁾.

Teoriile despre anticorpi, precum și instrumentele derivate din aceștia au evoluat pe parcursul istoriei imunologiei și al dezvoltării conceptelor despre boli. Această evoluție este marcată de descoperiri accidentale, de concurență între diferite teorii ale bolilor și colaborări între diverse domenii științifice^(8,10,11). Istoria dezvoltării anticorpilor începe în secolul al XVIII-lea, când Edward Jenner a descoperit că lichidul obținut dintr-o veziculă de variolă, când era injectat la o persoană sănătoasă, oferea imunitate față de boală⁽¹²⁾. Este important de menționat că dezvoltarea științei medicale în această perioadă nu s-a redus la prevenirea variolei. În 1848, Henry Bence Jones a publicat un studiu în care descria o substanță descoperită în urina unui pacient diagnosticat cu mollities ossium (boala oaselor moi). Această substanță a fost ulterior denumită proteină Bence Jones, sau lanțul ușor al imunoglobulinelor, și a devenit un marker esențial în diagnosticarea mielomului multiplu⁽¹³⁾. La mijlocul secolului al XIX-lea, teoria germenilor (concept conform căruia cauza bolilor este datorată microorganismelor vii specifice) a înlocuit teoria generației spontane (convingere conform căreia organismele vii ar putea apărea spontan fără a proveni din organisme preexistente) și teoria miasmei (concept conform căruia calitatea proastă a aerului ar cauza majoritatea bolilor)⁽¹⁰⁾. În 1890, în timpul cercetărilor pe modele de animale infectate cu difterie, Behring și Shibasaburo au descris prima dată anticorpii ca fiind substanțe neutralizante care se află în sânge^(13,14). Ei au demonstrat că serul provenit de la animalele imunizate împotriva tetanosului putea oferi protecție altor animale împotriva acestei boli, intervenție cunoscută sub numele de terapie cu ser. Înainte de utilizarea antibioticelor, această terapie era tratamentul de primă linie pentru diverse boli infecțioase, în ciuda efectelor sale secundare asociate, cum ar fi reacțiile de hipersensibilitate, boala serului și riscul transmiterii agenților patogeni prin sânge⁽⁷⁾. Anticorpii au fost identificați de către Heidelberger și Avery ca proteine capabile să recunoască antigene specifice, iar în 1947, Strid Fagraeus a demonstrat că aceștia sunt produși de celulele B plasmatice ale sistemului imunitar adaptativ. Ulterior, sir Gustav Nossal a validat teoria selecției clonale, care susține că o singură clonă de celule B produce un anticorp specific⁽¹⁴⁾. Metodele de producere a anticorpilor monoclonali care implică celule hibride umane-murinice (provenite de la șoareci) au fost identificate prima dată de Schwaber în 1973. Această descoperire a fost ulterior utilizată de Köhler și Milstein în 1975, care au fuzionat celulele B producătoare de anticorpi cu celulele mielomice (deoarece sunt celule care posedă capacitate de multiplicare) pentru a crea o linie celulară hibridă capabilă să producă anticorpi nelimitat. Această tehnică, cunoscută sub numele de „hibridom”, a permis producerea anticorpilor monoclonali și a revoluționat imunologia, aducându-le celor doi cercetători premiul Nobel în 1984^{(12,14,15,16)}.

Dezvoltarea și optimizarea terapiei cu anticorpi monoclonali

Dezvoltarea medicamentelor pe bază de anticorpi monoclonali (mAbs) reprezintă una dintre realizările majore ale biotehnologiei moderne, cu o evoluție semnificativă de la primele molecule murinice produse prin tehnologia hibridomului. Progresele tehnologice și necesitatea reducerii imunogenicității au condus la trecerea la anticorpi complet umani creați prin platforme transgenice⁽⁶⁾. În 1986, Orthoclone OKT3® (Muromonab-CD3) a devenit primul anticorp monoclonal aprobat de FDA în SUA pentru tratamentul pacienților cu transplant de organ rezistent la glucocorticoizi. Acest anticorp de origine murinică a demonstrat însă un profil imunogenic semnificativ, datorită originii sale străine. Astfel, a generat un răspuns imun puternic în organismul uman, ducând la formarea de anticorpi specifici împotriva proteinelor provenite de la șoarece. Aceste reacții imune au fost asociate cu apariția unor efecte adverse grave, inclusiv neurotoxicitate^(17,18). Pentru a rezolva această problemă, anticorpii au fost concepuți ca variante chimere, având structuri asemănătoare anticorpilor umani, doar regiunea variabilă a segmentului de legare cu antigenul fiind de origine murinică (figura 1)⁽¹⁷⁾. Primul anticorp chimeric, abciximab, a fost aprobat în 1994 de Administrația Federală a Medicamentelor din Statele Unite (FDA) pentru inhibarea agregării plachetare. Apoi primul anticorp monoclonal cu indicație oncologică, rituximab, un anticorp chimeric de tip IgG1 anti-CD20, a fost aprobat în 1997 pentru tratamentul limfomului non-Hodgkin⁽¹⁹⁾. Totuși, era necesară o optimizare suplimentară, deoarece regiunea variabilă era de origine murină și putea induce imunogenitate. Progresele în ingineria anticorpilor au facilitat o tranziție rapidă de la anticorpii murinici și chimerici (compuşi din proteine provenite de la șoareci și proteine umane) la anticorpi umanizați (proteine provenite de la șoareci, atașate de proteine umane) și complet umani (proteine în totalitate de proveniență umană) cu o tolerabilitate mult mai bună. Această evoluție a fost esențială pentru depășirea problemelor legate de scăderea potențialului imunogenic și a eficacității, permițând astfel utilizarea terapeutică pe termen lung a anticorpilor^(6,19,20).

Anticorpii monoclonali umanizați sunt cei în care doar regiunile determinante ale complementarității (CDR) ale lanțurilor ușoare și grele sunt de origine murinică (figura 1), în timp ce restul structurii anticorpului provine din surse umane, și au intrat prima dată în dezvoltare clinică în 1988. Tehnica de grefare a CDR este una dintre cele mai populare metode de producere a anticorpilor monoclonali umanizați și a fost dezvoltată inițial de Gregory P. Winter în 1986. Prin utilizarea acestei tehnologii, secvențele CDR nonumane sunt transplantate sau „grefate” în structura proteică a anticorpilor umani. Aceasta permite păstrarea caracteristicilor funcționale ale anticorpului de recunoaștere și legare cu antigenul-țintă. Primul anticorp monoclonal umanizat, daclizumab (blocant al receptorului IL2), a fost aprobat de FDA în 1997, fiind utilizat pentru prevenirea rejetului de transplant^(6,8,18). Adalimumab a fost primul anticorp monoclonal complet uman aprobat de FDA în 2002. Ținta terapeutică a acestuia este factorul de necroză tumorală alfa (TNF-α), o proteină cu rol major în procesul inflamator implicată în patogeneza unor boli inflamatorii și autoimune precum artrita reumatoidă, artrita psoriatică, psoriazisul și altele^(17,21).

Imunogenitatea în terapia cu anticorpi monoclonali – impactul asupra siguranței și performanței clinice

Imunogenitatea este tendința unei proteine terapeutice de a induce un răspuns imunitar nedorit împotriva sa sau a proteinelor endogene⁽²²⁾. În cazul anticorpilor monoclonali, principala problemă de imunogenitate o reprezintă formarea de anticorpi antimedicamente. Aceștia se formează atunci când sistemul imunitar al gazdei recunoaște întreaga substanță sau o parte dintr-un tratament biologic ca fiind străină și inițiază un răspuns imun împotriva acestuia⁽²³⁾. Anticorpii antimedicamente (ADA) se pot lega de anticorpul monoclonal terapeutic, ceea ce poate modifica farmacocinetica și biodistribuția acestuia. Acest lucru poate reduce eficacitatea tratamentului și poate afecta siguranța utilizării, cauzând reacții de hipersensibilitate și efecte adverse, inclusiv anafilaxie⁽²⁴⁾. Un studiu realizat în 2023 a estimat că prevalența ADA variază semnificativ în funcție de medicament, boală și tehnica de testare a ADA, dar până la 65% dintre pacienții cu boli inflamatorii mediate imun dezvoltă ADA ca răspuns la tratamentul cu biologicele antifactorul de necroză tumorală (anti-TNF). Anticorpii antimedicamente împotriva infliximabului sau adalimumabului au redus rata de răspuns la medicament cu 68%, un efect atenuat de imunodepresia cauzată de administrarea concomitentă cu metotrexat⁽²⁵⁾. Totodată, reacțiile adverse infuzionale reprezintă cel mai frecvent efect advers asociat cu ADA la pacienții tratați cu inhibitorii TNF. Acestea sunt caracterizate prin simptome precum febră, prurit, bronhospasm sau colaps cardiovascular în timpul administrării medicamentului sau în prima zi după administrare⁽²⁶⁾. Umanizarea anticorpilor monoclonali a fost o strategie importantă pentru a minimiza riscurile asociate imunogenității. Deși acești anticorpi prezintă riscuri mai scăzute în acest sens, totuși imunogenitatea nu poate fi eliminată complet⁽²⁷⁾. De exemplu, în cursul primului an de tratament cu anticorpul monoclonal umanizat Tecentriq (atezolizumab), de la 13% până la 36% dintre pacienți au dezvoltat anticorpi antiatezolizumab⁽²⁸⁾. Aproximativ la fel ca și persoanele tratate cu anticorpul monoclonal uman Stelara® (ustekinumab), de la 6% până la 12% dezvoltând anticorpi împotriva medicamentului⁽²⁹⁾. Factorii care contribuie la formarea ADA pot fi împărțiți în trei categorii: factori legați de pacient, factori legați de medicament și factori legați de regimul de dozare⁽³⁰⁾. Factorii asociați pacientului includ vârsta, susceptibilitatea genetică, starea bolii, dar și administrarea concomitentă a altor tratamente (figura 2)⁽³¹⁾. La cei asociați produsului se referă secvența proteică, modificările posttranslaționale și prezența impurităților, agregatelor sau a contaminanților^(27,31).

Calea de administrare influențează semnificativ riscul de sensibilizare, cele intradermice, subcutanate și inhalatorii fiind asociate cu un risc mai mare de imunogenitate comparativ cu administrarea intramusculară sau intravenoasă, ultima fiind considerată cel mai puțin imunogenă. De asemenea, doza și frecvența administrării pot influența răspunsul imun, dozele mici administrate intermitent având, în anumite situații, un potențial imunogenic mai mare decât dozele mari administrate continuu⁽²²⁾.

Conform ghidurilor emise de FDA (Administrația Americană pentru Alimente și Medicamente) și EMA (Agenția Europeană pentru Medicamente), monitorizarea imunogenității este o cerință reglementară în studiile preclinice și clinice^(32,33). Ghidurile recomandă utilizarea tehnologiilor in vitro, in vivo și in silico, pentru a prezice imunogenitatea⁽²⁷⁾.

Reacțiile adverse asociate terapiei cu anticorpi monoclonali

Agenți biologici pot fi grupați în trei categorii principale: citokine, anticorpi și proteine de fuziune⁽³⁴⁾. Există mai multe caracteristici distincte ale produselor biologice care le diferențiază de majoritatea medicamentelor, diferențe ce au implicații asupra clasificării reacțiilor adverse la acești agenți⁽³⁵⁾. Spre deosebire de cele mai multe medicamente sintetice, care sunt de dimensiuni mici, cu o greutate moleculară sub 1 kDa, agenții biologici sunt proteine de dimensiuni mari, create pentru a imita structura proteinelor proprii organismului.

Dacă medicamentele clasice sunt obținute prin sinteză chimică, agenții biologici sunt produși folosind tehnici de inginerie genetică și sunt purificați din celule modificate genetic⁽³⁴⁾. Majoritatea agenților biologici sunt administrați parenteral, deoarece ei sunt degradați rapid de către enzimele digestive ale tractului gastrointestinal. În schimb, majoritatea medicamentelor clasice pot fi administrate atât pe cale orală, cât și parenterală⁽³⁶⁾.

Clasificarea reacțiilor adverse asociate agenților biologici

Reacțiile adverse la medicamente sunt frecvent clasificate ca reacții de tip A sau B, dar există o versiune extinsă a acestui sistem de clasificare. Aceste categorii sunt: tip A (efecte farmacologice asociate mecanismului de acțiune); tip B – bizare (reacții de hipersensibilitate, idiosincrazice); tip C (efecte cronice sau continue); tip D (reacții întârziate); tip E (sau de sevraj). Au fost propuse și alte scheme de clasificare, cum ar fi DoTS, care iau în considerare factori precum doza, timpul și susceptibilitatea⁽³⁷⁾. Deoarece reacțiile adverse ale agenților biologici diferă de cele ale altor medicamente, în 2006, Pichler a propus o astfel de schemă de clasificare, care a fost ulterior detaliată de Haussman și colegii săi. Aceasta include cinci tipuri de reacții^(34,38,39).

Reacțiile de tip alfa ale agenților biologici sunt reacții de suprastimulare și sunt similare cu reacțiile de tip A ale medicamentelor. Acestea sunt cauzate de un grad crescut al activității farmacologice a agentului biologic⁽³⁴⁾. Se presupune că aceste reacții apar din cauza eliberării unor concentrații mari de citokine și se manifestă de la simptome ușoare, asemănătoare gripei, mialgii, artralgii, sindrom febril până la un sindrom citokinic sever⁽³⁸⁾. Efectele adverse ale anticorpilor monoclonali sunt, în mare măsură, legate de mecanismul lor de acțiune. Când ținta și rolul acesteia sunt cunoscute, efectele adverse ale anticorpilor monoclonali pot fi anticipate încă din faza de dezvoltare (toxicitate previzibilă)⁽⁴⁰⁾.

Reacțiile de tip beta sunt reprezentate de reacțiile de hipersensibilitate care sunt cauzate de răspunsuri imune anormale ale organismului la agenții biologici⁽³⁸⁾.

Timp de decenii, schema lui Gell și Coombs a servit drept model predominant pentru clasificarea hipersensibilității la medicamente⁽⁴¹⁾. Progresele ulterioare au elucidat mecanismele celulare și moleculare care declanșează reacțiile de hipersensibilitate imediată. Datorită acestor progrese, a fost necesară o schemă mai desfășurată. Astfel, cercetătorii au propus o nouă clasificare bazată pe fenotipuri, endotipuri și biomarkeri⁽⁴²⁾. Conform acestei noi clasificări, reacțiile de hipersensibilitate la biologice se împart în: reacții infuzionale, reacții de eliberare a citokinelor, reacții de tip I (mediate IgE sau non-IgE), reacții mixte, precum și reacții de tip III și IV⁽⁴³⁾.

Reacțiile infuzionale și reacțiile de eliberare a citokinelor la anticorpi monoclonali pot apărea încă de la prima administrare și se pot manifesta de la simptome ușoare până la severe, inclusiv înroșirea feței, frisoane, febră, tahicardie, hipertensiune, dispnee, greață, vărsături și sincopă. Diferența dintre acestea constă în caracterul autolimitant al reacțiilor infuzionale la expuneri repetate, ceea ce înseamnă că, de regulă, intensitatea lor scade sau chiar dispare complet după expuneri ulterioare la medicament și în răspunsul acestora la premedicație⁽⁴⁴⁾. Într-o analiză a efectelor adverse ale 110 preparate de anticorpi monoclonali aprobați de FDA și/sau de Agenția Europeană pentru Medicamente, autorii au identificat că reacțiile infuzionale au apărut în cazul administrării a 53 din cei 110 de agenți aprobați, cel mai des apărând la prima și a doua administrare, cu o incidență mai mare în cazul anticorpilor monoclonali chimerici, cum ar fi rituximab și infliximab, precum și al unor anticorpi umanizați, precum alemtuzumab, ocrelizumab și trastuzumab⁽¹⁾.

Reacțiile de hipersensibilitate de tip I sunt mediate de anticorpi IgE specifici, care se fixează pe receptorii FcεRI de pe mastocite și bazofile, facilitând o reacție rapidă la contactul cu alergenul. În urma activării celulare, sunt eliberați mediatori inflamatori cum ar fi histamina, responsabili de apariția simptomelor clinice precum urticaria, angioedemul sau reacțiile anafilactice⁽⁴⁵⁾. Reacțiile mediate de IgE nu apar la prima expunere, cu excepția cetuximabului, care induce reacții IgE-mediate chiar de la prima expunere, din cauza anticorpilor IgE preformați⁽⁴⁶⁾.

Reacțiile mixte de hipersensibilitate implică atât mecanisme IgE-mediate, cât și eliberarea de citokine proinflamatorii, fiind asociate cu niveluri crescute de triptază, IL-1, IL-6 și TNF-α. Manifestările clinice includ wheezingul, urticaria, pruritul, febra, frisoanele, greața, cefaleea și durerea, reflectând complexitatea acestor reacții⁽⁴³⁾.

Reacțiile de hipersensibilitate de tip III la anticorpii monoclonali se manifestă prin erupții cutanate (uneori urticariene), prurit, artralgii și artrită, febră, limfadenopatie și afectarea funcției renale. Aceste reacții sunt considerate a fi rezultatul formării și depunerii complexelor imune⁽⁴⁷⁾.

Reacțiile de hipersensibilitate de tip IV la anticorpii monoclonali pot varia de la erupții maculopapulare nonsevere până la reacții severe (sindrom Stevens-Johnson, necroliză toxică epidermică). Acestea sunt reacții întârziate, apar de obicei între 12 ore și câteva săptămâni după expunerea la anticorpul monoclonal incriminat și sunt considerate a fi mediate de celulele T, deși pot fi implicate și alte mecanisme⁽⁴⁴⁾.

Reacțiile de tip gama sunt legate de imunodeficiența secundară apărută ca urmare a acțiunii agentului biologic în perturbarea homeostaziei sistemului imunitar, ceea ce duce la consecințe infecțioase, boli autoimune și neoplazii. De exemplu, tratamentul cu agenți anti-TNF crește riscul de apariție a infecțiilor bacteriene, precum pneumonia și reactivarea tuberculozei^(35,38). De asemenea, efectul imunosupresor al terapiei biologice se manifestă și prin reactivarea virusului hepatic B (VHB). Studiile din literatură arată că acest fenomen este mai frecvent la pacienții tratați cu anticorpi anti-CD₂₀ sau anti-TNF. Totuși există și rapoarte de caz care semnalează reactivarea VHB în urma administrării altor tipuri de anticorpi monoclonali⁽⁴⁸⁾.

Reacțiile de tip delta sunt reacții cauzate de reactivitatea încrucișată în care apar efecte neintenționate când antigenul țintit este exprimat pe multiple țesuturi. Un exemplu relevant în acest sens este tratamentul cu cetuximab, care vizează receptorul factorului de creștere epidermal (EGFR). Acesta a fost asociat cu reacții cutanate acneiforme, efecte care rezultă din inhibarea EGFR de la nivelul pielii^(35,49).

Reacțiile de tip epsilon sunt reacții nonimunologice, care rezultă din interacțiunea agentului biologic cu funcții fiziologice ale organismului care nu sunt direct legate de mecanismele imune⁽⁵⁰⁾. Acestea includ insuficiență cardiacă, depresie, fibroză pulmonară, exacerbare a astmului bronșic preexistent, efuziuni pleurale şi hepatotoxicitate⁽³⁸⁾.

Concluzii

Terapia cu anticorpi monoclonali marchează o revoluție în medicina contemporană, oferind opțiuni terapeutice precise și eficiente pentru o gamă largă de patologii severe. Totuşi, utilizarea acestor terapii implică riscuri considerabile legate de imunogenitate și reacții adverse, uneori severe, care pot compromite rezultatul terapeutic. Imunogenitatea, manifestată prin producerea de anticorpi antimedicamente, reprezintă o provocare clinică majoră, influențată de factori legați de pacient, medicament și regimul de administrare. Înțelegerea și clasificarea reacțiilor adverse permit o abordare mai sigură și mai personalizată a terapiei. Pe viitor, progresul în tehnologiile de umanizare a anticorpilor și metodele predictive de evaluare a imunogenității vor permite minimizarea riscurilor și îmbunătățirea raportului beneficiu-risc pentru pacienți.

Autor corespondent: Conf. dr. Ina Pogonea E-mail: ina.pogonea@usmf.md

CONFLICT OF INTEREST: none declared.

FINANCIAL SUPPORT: none declared.

This work is permanently accessible online free of charge and published under the CC-BY.