FDA Onaylı Protein İlaçlarında His, SUMO ve Diğer Füzyon Etiketleri

FDA (ABD Gıda ve İlaç Dairesi) onaylı protein ilaçlarında füzyon etiketlerinin (fusion tag) varlığı, iki ana kategoriye ayrılarak incelenmelidir. Birinci kategoride, üretim ve arıtma sürecinde kullanılan ancak genellikle son üründe bulunması istenmeyen etiketler (His, SUMO, GST, MBP gibi) yer alır. İkinci kategoride ise, terapötik etki için tasarlanmış ve son üründe kalıcı olan füzyon proteinleri (Fc füzyonları, peptibodiler vb.) bulunur.

1. His, SUMO ve Benzeri Etiketler: Üretim ve Araştırma Amaçlı

• Poli-His (polyhistidine), SUMO (Small Ubiquitin-like Modifier), GST (Glutatyon S-transferaz), MBP (Maltoz Bağlayıcı Protein) ve tioredoksin (thioredoxin), yaygın olarak kullanılan füzyon etiketleridir. Poli-His yaklaşık 6 amino asit, SUMO ise yaklaşık 100 kalıntıdan oluşur .
• SUMO füzyon etiketi, protein çözünürlüğünü, katlanmasını ve ifadesini artırmak için kullanılır ve SUMO proteaz ile hassas bir şekilde kesilebilir .
• His₆-SUMO yapısı, Ni-NTA (nikel-nitrilotriasetik asit) kromatografisi ile arıtmayı kolaylaştıran bir füzyon sistemi olarak tanımlanmıştır; bu da birincil kullanım amacının ifade ve arıtma olduğunu gösterir .
• Mevcut kanıtlara göre, FDA onaylı herhangi bir protein ilacının son ürününde His-tag veya SUMO-tag'ı kalıcı olarak bulundurduğuna dair net bir örnek bulunmamaktadır. Bu nedenle, bu etiketler için "yeterli kanıt yok" (insufficient evidence) değerlendirmesi yapılabilir. Terapötik proteinlerde, son ürünün yalnızca doğal amino asit dizilerini içermesi bir ön koşuldur; bu nedenle füzyon proteini, hedef protein ile ifade etiketleri arasında en az bir spesifik proteaz kesim bölgesi içerecek şekilde tasarlanır .

2. Onaylı Terapötik Füzyon Proteinleri Örnekleri

• Etanercept (Enbrel): FDA etiketi, etanercept'in, insan p75 tümör nekroz faktör reseptörünün (TNFR) hücre dışı ligand bağlama kısmının, insan IgG1'in Fc kısmına bağlanmasıyla oluşan bir dimerik füzyon proteini olduğunu belirtir . Etanercept, 1998 yılında FDA onayı almış bir TNFR-Fc füzyonudur . Romatoid artrit tedavisinde kullanılır.
• Romiplostim (Nplate): Trombopoietin bağlayıcı peptidin, insan IgG1 Fc'sine füzyonundan oluşan bir peptibodidir. 2008 yılında FDA onayı almıştır ve kronik immün trombositopenik purpura (ITP) hastalarında trombositopeni tedavisinde kullanılır .
• Diğer onaylı terapötik füzyon proteinleri arasında belatacept, abatacept, alefacept, rilonacept, aflibercept ve denileukin-diftitox bulunur . Bu ilaçların çoğu, yarı ömrü uzatmak ve FcRn (neonatal Fc reseptörü) aracılığıyla geri dönüşümü sağlamak için insan IgG1'in Fc bölgesini füzyon ortağı olarak kullanır .

3. Temel Farklar

• His, SUMO gibi etiketler, öncelikle ifade/arıtma/çözünürlük etiketleridir ve amaçları üretim veya araştırmaya yardımcı olmaktır; genellikle son üründe kalmaları istenmez .
• Fc füzyon, reseptör füzyon, peptibodi gibi yapılar ise terapötik füzyon tasarımlarıdır; füzyon kısmı son üründe kalır ve yarı ömrü uzatma, dimerizasyon, stabilite veya farmakolojik işlevi iyileştirme gibi amaçlara hizmet eder .

Sonuç olarak: FDA onaylı, son ürününde füzyon ortağı (Fc gibi) taşıyan protein ilaçları mevcuttur (etanercept ve romiplostim iyi örneklerdir). Ancak, His-tag veya SUMO-tag gibi ifade/arıtma etiketlerinin son üründe kalıcı olarak bulunduğu FDA onaylı bir ilaç için yeterli kanıt bulunmamaktadır.