PEG-hóa có khả năng gia tăng tính chất dược động học của interferon alfa, nhưng nó cũng có khả năng làm thay đổi hiệu quả của thuốc. Tác dụng của PEG-hóa trên hoạt tính sinh học của interferon alfa được đánh giá in vitro và in vivo .

So sánh in vitro và in vivo

Sự khác nhau giữa khối lượng PEG và hoạt tính in vitro và in vivo . In vitro , hoạt tính sinh học giảm, trong khi khối lượng PEG tăng. Trong khi đó in vivo , hoạt tính sinh học gia tăng khi khối lượng PEG tăng. Hiện tượng trái ngược có thể giải thích bằng những khác biệt cơ bản giữa hệ thống in vitro và in vivo.

Thực nghiệm in vitro có nhiều điểm giới hạn, chủ yếu là không có tiến trình đào thải - thuốc cho thêm vào ống nghiệm vẫn còn nguyên trong ống nghiệm trong suốt quá trình thực nghiệm và vì thường không bị chuyển hóa, tất cả các loại thuốc (kể cả thuốc không PEG-hóa) có tác dụng như khi chúng tồn tại mãi mãi. Trên mô hình in vivo , thuốc bị chuyển hóa và bài tiết và như vậy sự bán hủy của thuốc có thể trở thành yếu tố giới hạn trong việc xác định hoạt tính.

Những mặt hạn chế quan trọng của hệ thống in vitro là chỉ có một số ít vị trí thụ thể tác dụng và thời gian ủ bệnh tương đối ngắn. Hơn nữa, những thay đổi cấu hình và thay đổi tính chất kết dính tĩnh điện, tính không ưa nước của prôtêin PEG- hóa có thể ảnh hưởng đến ái tính kết dính với thụ thể, kết quả là giảm hoạt tính in vitro khi tăng khối lượng PEG. Những yếu tố này có ảnh  hưởng tới các thực nghiệm in vitro về khả năng đánh giá chính xác các hoạt tính của thuốc trên in vivo .

Ngược lại, khả năng tiếp xúc được với thuốc lâu hơn nhờ các prôtêin được PEG hóa có thời gian tuần hoàn dài hơn, cùng với rất nhiều vị trí gắn kết thụ thể có được nhờ môi trường in vivo , sẽ bù lại bất cứ tác động nào của PEG  hóa trên tương tác gắn kết trong môi trường in vivo. Cuối cùng, đối với một loại thuốc có thời gian tồn tại trong hệ tuần hoàn dài, khả năng tiếp xúc với thuốc trên in vivo được kéo dài hơn và kết quả là tăng cường được hoạt tính sinh học trên in vivo.

Tóm lại, sự phát triển một loại PEG interferon alfa tối ưu phụ thuộc vào sự cân bằng giữa việc kéo dài thời gian bán hủy với hoạt động duy trì các tác dụng sinh học. Kết quả này đạt được bằng cách gắn một phân tử mPEG 40KD to, có phân nhánh kết hợp với interferon alfa-2a qua cầu nối amide bền vững để tạo ra PEG interferon alfa-2a ( 40KD ). Phần giải thích cho câu hỏi bằng cách nào quá trình PEG-hóa tối ưu sẽ mang lại sự khác biệt về dược động học và hiệu quả lâm sàng sẽ được trình bày trong những chương sau.