Mapeo epitópico fino y evolución dirigida del anticuerpo terapéutico nimotuzumab

Resumen

Introducción: El nimotuzumab reconoce la región extracelular del receptor del factor de crecimiento epidérmico. A diferencia de otros anticuerpos en uso clínico, la interfaz de unión nimotuzumab-receptor se desconocía anteriormente. Este conocimiento permitiría comprender su mecanismo de acción y anticipar la posible resistencia al tratamiento por la pérdida del epitopo. La afinidad intermedia del nimotuzumab se ha invocado como explicación de su baja toxicidad, que permite que sea el único anticuerpo anti-receptor empleado en esquemas crónicos. A pesar de esta ventaja, su uso está limitado a tumores con alta expresión del receptor. La obtención de variantes del nimotuzumab con mayor afinidad e igual especificidad sería útil para entender la relación entre afinidad, toxicidad y efecto antitumoral. El objetivo fue caracterizar la interfaz funcional de unión entre el nimotuzumab y el receptor del factor de crecimiento epidérmico, y obtener variantes del nimotuzumab con mayor afinidad por el receptor que conservaran su especificidad epitópica fina.

Métodos: Se desarrolló una estrategia de mapeo basada en la presentación sobre fagos filamentosos y mutagénesis extensiva del antígeno y de la región variable del nimotuzumab, validada por estudios de mutagénesis sobre proteínas producidas en células de mamífero. La maduración de la afinidad se realizó a partir de bibliotecas de fragmentos de anticuerpo presentados sobre fagos filamentosos.

Resultados: Los residuos R353, S356, F357, T358 y H359 del dominio III del receptor, y la región hipervariable 3 de la cadena pesada del nimotuzumab fueron los principales contribuyentes a la unión. La evolución dirigida del paratopo culminó con 2 anticuerpos de mayor afinidad (3 veces y 3,6 veces), que conservaron la especificidad fina del nimotuzumab. Ambos tuvieron mayor actividad biológica que el anticuerpo parental. Las conclusiones fueron que el nimotuzumab reconoce un epitopo único respecto a otros anticuerpos aprobados en la clínica, y muestra una sensibilidad diferencial a las mutaciones del receptor. Las variantes del nimotuzumab de mayor afinidad brindan alternativas adicionales para el diagnóstico y tratamiento de tumores, además de herramientas útiles para estudiar la vinculación entre la afinidad y los efectos biológicos del anticuerpo.