15:16 2022-01-25
science - citeste alte articole pe aceeasi tema
Comentarii Adauga Comentariu
_ Medicamente proteice de stabilizare cu un nou material reversibil „de tip amestec”.
_ Stabilizarea medicamentelor proteice cu un nou material reversibil „de tip amestecare”
Medicamentele proteice sunt utilizate pe scară largă ca agenți farmaceutici pentru a trata o serie de tulburări. Cu toate acestea, majoritatea acestor medicamente nu sunt foarte stabile și sunt reținute în circulația sanguină doar pentru o perioadă limitată, ceea ce le minimizează eficacitatea. Pentru a rezolva aceste preocupări, cercetătorii de la Universitatea Kumamoto din Japonia au dezvoltat un nou material care se leagă cu succes de medicamentele proteice și prelungește durata efectului acestora fără a le afecta activitatea, îmbunătățind astfel performanța generală a medicamentelor.
Medicamentele cu proteine recombinate au a câștigat recent popularitate în tratamentul mai multor afecțiuni clinice, inclusiv cancer, infecții și anomalii genetice. Sub stres fizic, aceste medicamente au adesea o stabilitate limitată, ceea ce le poate afecta acțiunea biologică sau „bioactivitatea”. O altă problemă apare atunci când aceste medicamente nu sunt reținute în sânge și sunt eliminate rapid din circulație. În urma unor cercetări semnificative, oamenii de știință au conceput o metodă de adăugare a polietilenglicolului (PEG), un polimer produs din petrol, la proteine, într-un efort de a extinde durabilitatea unui medicament proteic în sânge și, de asemenea, de a preveni aglomerarea. Din păcate, legarea strânsă a lanțurilor PEG interferează cu proteinele, ducând la pierderea redusă sau completă a activității medicamentului. Pentru o lungă perioadă de timp, această chimie a medicamentului i-a derutat pe oamenii de știință din întreaga lume, încurajând cercetările privind dezvoltarea materialelor de PEGilare detașabile și reversibile care pot fi adăugate și îndepărtate ori de câte ori este necesar.
Durând această tendință, în noul lor studiu pus la dispoziție online pe 16 noiembrie 2021 și publicat în volumul 12 din Materials Today Bio, profesorul asociat Taishi Higashi și echipa sa de cercetători de la Universitatea Kumamoto au folosit compusul „polirotaxan” (PRX) pentru a crea un nou material „supramolecular” care ar putea adăuga reversibil. Lanțurile PEG la proteine fără a le afecta activitatea. Mai întâi, au creat un agent reversibil numit „PEG-PRX” prin amestecarea PEG cu PRX, apoi l-au cuplat cu insulină pentru a forma complexul „PEG-PRX-Insulină”. Când a fost administrat la șobolani diabetici, complexul a menținut efectul insulinei fără a-i compromite activitatea.
Grupul a raportat anterior un alt material de PEGilare creat folosind ciclodextrină. Cu toate acestea, obstacolul steric cauzat de lanțurile PEG în acest studiu anterior a permis ca proteina să fie îndepărtată cu ușurință, provocând o retenție scăzută a medicamentelor. „Am presupus că interacțiunea slabă s-a datorat nepotrivirii în forme și distribuții de sarcină. Prin urmare, de data aceasta am decis să dezvoltăm un agent PEG reversibil care se deformează în funcție de forma și încărcarea proteinei și interacționează puternic cu aceasta”, explică dr. Higashi. „Atunci când molecula PRX cu „încărcare pozitivă” este amestecată cu o proteină cu „încărcare negativă”, cum ar fi insulina, complexul devine atât flexibil, cât și eficient. Această flexibilitate pare a fi critică pentru asamblarea eficientă a complexelor”, adaugă el. .
Pentru a stabili flexibilitatea materialului, autorii au comparat rezultatele lor experimentale derivate din PRX cu cele ale unui agent mai puțin flexibil, dextran (DEX). În comparațiile PRX versus DEX, a fost destul de clar că interacțiunile PRX au fost mult mai puternice și au păstrat insulina mai strâns legată în complex. Acest lucru a crescut atât stabilitatea, cât și disponibilitatea medicamentului. Întrebat dacă aceste diferențe comparative s-ar putea datora compozițiilor chimice diferite ale ambelor materiale, dr. Higashi clarifică: „Important, greutățile moleculare ale complexelor PRX și DEX din experimentele noastre au fost aproape aceleași, ceea ce sugerează că performanța lor nu a fost influențată de diferență în caracteristicile lor chimice.”
Motivați de descoperirile lor inițiale, cercetătorii și-au îndreptat atenția către o clasă diferită de medicamente proteice numite „medicamente cu anticorpi”, care au câștigat recent popularitate ca modalități de tratament de primă linie pentru diferite tipuri de cancer, dar sunt afectate de agregare în timpul transportului și depozitării. Agregarea duce la pierderea activității anticorpilor, rezultând reacții adverse grave. Prin efectuarea experimentelor de stres de agitare, autorii au confirmat că adăugarea noului agent PEG-PRX la anticorpi nu a dus la formarea de agregate după șapte zile, în timp ce grupul de control a agregat 90% din anticorpi! „Am obținut rezultate excelente nu doar cu standardul, ci și cu un medicament cu anticorpi comercial, ceea ce sugerează că materialul nostru are un mare potențial de a fi un agent stabilizator pentru acești agenți medicinali”, exclamă dr. Higashi.
Având în vedere complexitatea proteinelor terapeutice și gama largă de materiale biologice utilizate în producerea lor, este extrem de importantă îmbunătățirea caracteristicilor funcționale ale acestora, păstrând în același timp siguranța și durabilitatea. Echipa nu numai că a investigat eficacitatea materialului nou produs, dar a confirmat și profilul său de siguranță la șobolanii sănătoși. Dr. Higashi si colegii sai sunt increzatori in diversele perspective terapeutice ale descoperirilor lor. „Deoarece acest material supramolecular poate ameliora defectele diferitelor medicamente proteice prin simpla amestecare a acestora, ne așteptăm să fie folosit ca material farmaceutic atât cu eficacitate, cât și cu flexibilitate”, conchide Dr. Higashi.
Comentarii:
Adauga Comentariu