이전 기사에서 우리는 논의했습니다.올리고뉴클레오티드(ON)의 흡수 및 분포.이 기사에서는 ON의 대사와 배설에 초점을 맞춰 논의를 계속할 것입니다.
저분자 약물과 달리 올리고뉴클레오티드(ON) 제품은 다양한 종 간 대사에서 최소한의 차이를 나타내며, 특정 대사산물이 인간에서만 발견되는 경우는 드물거나 인간에서 상당히 높은 비율로 발견됩니다. ON은 주로 포유류에서 종, 성별 또는 연령과 관련된 차이를 나타내지 않는 효소인 엔도- 및 엑소뉴클레아제에 의해 대사됩니다.- 그러나 이것이 ON 제품의 대사 연구의 중요성을 감소시키지는 않습니다. 몇 개의 뉴클레오티드가 절단된 후에도 남아 있는 대사산물은 여전히 활성을 가질 수 있으며 프로토타입 ON만 검출하면 분자의 활성을 과소평가할 수 있습니다. 더욱이, 더 작은 대사산물은 비-표적 서열과 혼성화하여 의도하지 않은 독성 반응을 일으킬 수 있습니다. 따라서 ON의 신진 대사를 연구하는 것이 중요합니다.
1. 시험관 내 대사 안정성
시험관 내 대사는 후보 분자의 안정성을 평가하기 위해 약물 발견 단계에서 일반적으로 사용됩니다. 종 전체에 걸쳐 대사물질의 유형은 일반적으로 유사하지만 대사율은 다를 수 있습니다. 이상적인 in vitro 평가 시스템은 제품의 in vivo 안정성을 예측하는 데 중요합니다. 일반적으로 혈장, 표적 조직 세포 또는 균질액이 선호됩니다. 로컬 관리의 경우 로컬 매트릭스를 사용하는 것이 좋습니다.
2.시험관 내 대사산물 식별
앞에서 언급했듯이 시험관 내 대사산물 식별은 소분자에 중요하지만 ON의 경우 종 간 대사의 유사성으로 인해 이 연구의 중요성이 제한됩니다. 일부 회사는 IND 단계에서 대사체 식별에 대한 데이터를 제출하지 않으며 이는 임상시험 개시에 영향을 미치지 않습니다. 다른 업체들은 등록 위험을 줄이기 위해 시험관 내 테스트를 수행하지 않고 생체 내 대사 데이터만 제공합니다. 일부 회사는 문헌{3}}에 기초한 증거를 제공하여 이 연구를 수행하지 않을 경우의 위험이 크지 않다는 것을 합리적으로 설명합니다.
3. 생체 내 대사
ON 제품의 예측 가능한 대사 경로를 고려하여 OSWG 및 ICH 지침에서는 3상 임상 시험 전에 이 데이터를 제공할 것을 제안합니다.
프로토타입 약물 노출에 있어서 성별 차이가 다른 곳에서 관찰되지 않는 한PK/TK 연구, 생체 내 대사는 일반적으로 단일 성별로 검사됩니다. 혈장이나 소변 샘플은 주로 신진대사를 위해 수집됩니다. 혈장은 조직과 더 나은 일관성을 보이는 반면 소변은 신장 대사 측면을 추가합니다. ON이 주로 전달되는 기관이나 PD 표적을 표현하는 기관 또는 잠재적으로 장기간-유지되는 기관을 고려하면 조직도 선택 사항입니다. 그러나 조직 내 대사산물을 검사하는 것은 규제 요건이 아니며 전적으로 회사의 연구 목적에 달려 있습니다. LC-MS는 독성학 연구에 동반될 수 있는 생체 내 대사 검출에 일반적으로 사용됩니다.
4. 대사산물 안전성 시험
대사산물에 대한 FDA 가이드라인은 정상 상태에서 대사산물 노출이 프로토타입 약물의 10%를 초과하는 경우 우려할 것을 요구합니다. 이는 ONS 제품에도 적용됩니다.
승인된 약물에 사용되지 않은 새로운 LNP 성분, 펩타이드 또는 링커의 경우 안전성을 평가해야 합니다.
5.배설
OSWG 및 ICH M3에서는 3상 임상시험 전에 배설 데이터를 제공할 것을 권장합니다. 유사한 ON의 배설 경로는 비슷합니다. 대부분의 ON은 주로 조직에서 대사되며, 프로토타입 약물로 배설되는 부분은 극히 일부입니다.
배설은 별도의 PK 연구를 통해 또는 독성학 연구와 연계하여 검사할 수 있습니다.단일-용량 투여일반적으로 단일 종에서는 충분합니다. 설치류가 선호되는 경우가 많습니다. 프로토타입 약물과 대사산물을 모두 테스트해야 합니다. 일반적으로 임상적으로 의도된 용량의 단일- 용량 수준이 적절하지만, 조직 분포를 평가하는 경우 더 높은 용량이 필요할 수 있습니다. 일반적으로 소변 성분만 검사하면 됩니다. 그러나 소변이 주요 배설 경로가 아닌 경우 담즙 등 다른 검체를 채취해야 합니다. 위장관 또는 폐독성이 발생하는 경우 대변 및 호흡에서 추가 샘플 테스트를 수행하는 것이 좋습니다.
규제 기관에서는 방사성 표지를 의무화하지 않지만 대부분의 시판 ON은 이 방법을 사용하여 물질 균형을 평가합니다. 그러나 OSWG는 ON의 대사 및 배설에 대해 이미 충분한 연구 데이터가 있으며 유사한 제품의 유사성이 방사성 표지의 추가 가치를 보장하지 않는다고 믿습니다. 또한, 방사성표지를 사용하는 경우 독성학 연구와 함께 수행할 수 없습니다. 그러나 다른 방법의 민감도가 부족한 경우, 새로운 유형의 ON 제품 또는 방사성 표지 배설을 기반으로 한 임상 연구를 방해하는 장기간의 체류 시간을 가진 조직의 경우 동물에서의 방사성 표지는 어느 정도 의미가 있습니다. 앞서 언급한 바와 같이, 방사성 표지가 사용되는 경우 표지 위치는 뉴클레아제에 안정한 영역에 있는 것이 바람직합니다.
모유 분비는 제품의 노출 수준과 기간, 경구 생체 이용률, 대상 집단에 수유 중인 여성이 포함되는지 여부에 따라 달라집니다. ICH S5(R3)에 따르면 이 연구는 일반적으로 필요하지 않습니다. 시판되는 ONs 제품에 대해 실시된 모유 분비 연구 결과는 농도가 매우 낮거나 감지할 수 없는 것으로 나타났습니다.
또한, 흡수, 분포 및 대사 요건과 유사하게 접합체 또는 제제에 ON과 별도로 새로운 성분이 포함되어 있는 경우 이들의 검출을 배설 테스트에 추가해야 합니다. 마지막으로, mRNA 치료 제품의 경우 고유한 불안정성으로 인해 배설 연구가 필요하지 않습니다.
6. 시험관 내 약물 상호작용
DDI는 주로 대사 효소와 수송체를 포함합니다. 약물은 다른 약물의 PK에 영향을 미치는 "피해자" 또는 "가해자" 역할을 할 수 있습니다. 피해자의 관점에서 볼 때 ON은 1단계 또는 2단계 대사 효소 또는 수송체의 기질이 되어야 합니다. 그러나 ON은 주로 뉴클레아제를 통해 대사되며 CYP 대사 효소 또는 운반체와 관련이 없습니다. 또한 ON은 일반적으로 소분자 혈장 단백질 결합에 영향을 미치지 않습니다. 따라서 ONs 제품은 일반적으로 대사 효소 또는 수송체의 기질로서 관련 연구가 필요하지 않습니다. 그러나 새로운 성분이 포함된 복합 ON 또는 LNP 제제의 경우 효소 기질 연구가 고려될 수 있습니다. 주로 신장 경로를 통해 배설되는 ON의 경우 신장 수송체의 기질인지 여부를 평가할 수 있습니다. GalNAc-결합 ON 제품의 경우 간 유출 수송체의 기질인지 여부에 주의를 기울여야 합니다.
가해자의 관점에서 볼 때, ON은 비록 약한 친화력에도 불구하고 일부 큰 분자에 비특이적으로 결합할 가능성이 있으며 여전히 효소나 운반체의 활성 부위를 점유하여 다른 약물의 PK에 영향을 미칠 수 있습니다. ON의 구조뿐만 아니라 접합 구성 요소 또는 제제 구성 요소도 잠재적인 위험을 내포하고 있습니다. 플랫폼 기술을 활용하여 제품을 개발하는 경우 DDI 배경 데이터를 참고할 수 있습니다. 예를 들어, 전구체 제품이 긍정적인 DDI를 보인다면 플랫폼을 기반으로 설계된 후속 제품에도 관련 연구가 필요합니다. 음성인 경우 추가 DDI 연구 없이 다른 제품 데이터 및 문헌을 제공할 수 있습니다. 또한 DDI는 일반적으로 전체-시험 자료를 평가하며 대사산물은 시험 범위에 포함되지 않습니다. ON의 작은 부분만이 리소좀을 탈출하고 세포 흡수 후 세포질에 들어가 대사 효소에 영향을 미치기 때문에 간세포는 이 전체 과정을 더 잘 시뮬레이션하는 반면 간 마이크로솜에서는 위양성이 발생할 가능성이 더 높습니다. 수송체를 살펴보면, 시판되는 ON은 실제로 MATE1을 억제하는 casimersen과 OCT1 및 OATP1B1을 억제하는 eteplirsen과 같은 일부 수송체를 억제할 수 있습니다. 따라서 ON에 의한 유출 및 유입 수송체의 억제에 대한 연구를 수행하는 것이 좋습니다.
ON은 결합을 통해 DDI를 직접 유발하는 것 외에도 PD 효과를 통해 CYP 또는 운반체의 발현에 영향을 줄 수도 있습니다. 따라서 의도한 제품의 PD 효과가 대사 효소 및 수송체 발현에 미치는 영향을 평가하기 위해서는 철저한 문헌 연구가 필요합니다. FDA는 또한 ON이 CYP 활동에 간접적으로 영향을 미치는 것에 대해 우려하고 있습니다. 예를 들어 사이토카인은 CYP 발현에 영향을 미칠 수 있고 ON은 사이토카인 농도를 조절할 수 있습니다. 이러한 경우 표준적인 시험관 내 CYP 평가 방법은 적용할 수 없으며, 간세포에 투여한 후 환자 혈장을 이용한 평가를 고려할 수 있다.
FDA(2020) 및 EMA(2012) 지침에서는 ONs 제품에도 적용되는 3상 임상 시험 전에 소분자 약물에 대한 DDI 연구를 완료할 것을 제안합니다.
7.결론
올리고뉴클레오티드 약물은 비교적 새로운 치료법 범주에 속하며, 이 종류의 제품에 대한 ADME 연구에 대한 구체적인 지침은 없습니다. OSWG와 같은 산업 협회는 ADME 연구에 대한 자세한 권장 사항을 제공하는 데 중요한 역할을 해왔습니다. 올리고뉴클레오티드 약물에 대한 대부분의 시험 설계 원칙은 전통적인 소분자 및 생물학적 제제와 유사하지만 고유한 특이성을 가지고 있습니다. 예를 들어, 흡수에 있어 성별 차이가 발생할 위험은 상대적으로 낮으므로 단일-종 PK 연구가 가능합니다. 생물학적 시료 수집은 조직의 반감기를 고려해야 합니다.- 올리고뉴클레오티드 약물에 대한 조직 분포 연구는 중요하며 기존의 소분자 및 생물학적 제제보다 더 빠른 단계의 이정표가 필요합니다. 또한, 종 전체에 걸쳐 대사 효소의 일관성으로 인해 올리고뉴클레오티드 약물 대사 연구의 중요성은 소분자 연구만큼 높지 않습니다. 올리고뉴클레오티드 약물은 일반적으로 CYP와 같은 간 효소의 기질이 아니지만 실제로 CYP 또는 수송체의 활성에 영향을 미칠 수 있으므로 DDI 위험에 대한 주의가 필요합니다. 그러나 IND 이전에 모든 연구가 완료될 필요는 없습니다. 임상시험 중에 많은 시험이 제공될 수 있습니다. 올리고뉴클레오티드 제품에는 결합 구성요소, 전달 수단 구성요소 등으로 인해 발생하는 위험도 포함되어 있으며, 이는 검출 매개변수에 영향을 미칠 수 있으므로 연구 설계 시 신중하게 고려해야 합니다.
