Bioterapéuticos de segunda generación: desarrollo de versiones mejoradas del IFN-β-1a recombinante humano mediante reducción de su inmunogenicidad

Abstract

El interferón beta 1a humano recombinante (rhIFN-beta-1a) ha sido utilizado para tratar la esclerosis múltiple durante las últimas cuatro décadas. Aunque es de origen humano, el rhIFN-beta-1a puede inducir respuestas inmunitarias no deseadas en los pacientes, lo que compromete su eficacia y seguridad. Los tratamientos prolongados pueden generar anticuerpos anti-IFN que interfieren con su acción terapéutica. Este estudio se centró en analizar la inmunogenicidad del rhIFN-beta-1a y desarrollar variantes con menor inmunogenicidad, sin afectar su estructura y función biológica, buscando un candidato terapéutico mejorado. Se emplearon herramientas de predicción in silico para identificar regiones inmunogénicas en la secuencia de IFN-beta-1a y se realizaron modificaciones puntuales para reducir su inmunogenicidad. Se generaron dos variantes, IFN-beta-1a(VAR1) e IFN-beta-1a(VAR2), en células CHO, y se analizaron sus estructuras y funcionalidad. IFN-beta-1a(VAR2) mostró actividad antiviral similar a la proteína original, mientras que IFN-beta-1a(VAR1) presentó una potencia biológica un 40% mayor. Ensayos in vivo y ex vivo revelaron una inmunogenicidad reducida en ambas variantes, en comparación con la proteína original. Las variantes de-inmunizadas mostraron características prometedoras en términos de inmunogenicidad y actividad biológica, lo que las posiciona como candidatos terapéuticos eficaces para el tratamiento de la esclerosis múltiple.

Recombinant human interferon beta 1a (rhIFN-beta-1a) has been used to treat multiple sclerosis for the past four decades. Although it is of human origin, rhIFN-beta-1a can induce unwanted immune responses in patients, compromising its efficacy and safety. Prolonged treatments can lead to the production of anti-IFN antibodies that interfere with its therapeutic action. This study focused on analyzing the immunogenicity of rhIFN-beta-1a and developing variants with reduced immunogenicity, without affecting its structure and biological function, aiming for an improved therapeutic candidate. In silico prediction tools were used to identify immunogenic regions in the IFN-beta-1a sequence and pinpointed specific mutations to reduce its immunogenicity. Two variants, IFN-beta-1a(VAR1) and IFN-beta-1a(VAR2), were generated in CHO cells, and their structures and functionality were analyzed. IFN-beta-1a(VAR2) exhibited antiviral activity similar to the original protein, while IFN-beta-1a(VAR1) displayed 40% greater biological potency. In vivo and ex vivo assays revealed reduced immunogenicity in both variants compared to the original protein. The de-immunized variants showed promising characteristics in terms of immunogenicity and biological activity, positioning them as effective therapeutic candidates for the treatment of multiple sclerosis.