Den nye tilgang bruger peptider til at forbedre antitumorlægemiddelformuleringer

Den nye tilgang bruger peptider til at forbedre antitumorlægemiddelformuleringer

Et team af forskere har udviklet en banebrydende tilgang, der bruger specialdesignede peptider til at forbedre lægemiddelformuleringer. Denne innovative metode forbedrer antitumoreffektiviteten markant, som vist i leukæmimodeller. Undersøgelsen offentliggjort i tidsskriftetChemblev ledet af forskere fra CUNY Graduate Center Advanced Science Research Center (CUNY ASRC) og Memorial Sloan Kettering Cancer Center.

Lægemiddelleveringssystemer står ofte over for to kritiske udfordringer: dårlig opløselighed og ineffektiv levering i kroppen. Mange lægemidler opløses ikke godt, hvilket gør det svært for dem at nå deres tilsigtede mål. Derudover spilder de nuværende leveringssystemer en betydelig del af lægemidlet, mens kun 5 til 10% af lægemidlet er succesfuldt indlæst, hvilket resulterer i mindre effektive behandlinger.

Peptidhjælpere

Forskerholdet har udviklet en ny løsning ved at binde peptid-kabiner af aminosyrer til specifikke lægemidler og skabe terapeutiske nanopartikler. Disse nanopartikler består primært af lægemidlet med en tynd peptidbelægning, der forbedrer opløseligheden, forbedrer stabiliteten i kroppen og optimerer leveringen til de målrettede områder. Bemærkelsesværdigt opnår denne tilgang lægemiddeleksponering på op til 98 %, en dramatisk forbedring i forhold til traditionelle metoder.

Ved at bruge en kombination af computermodellering og laboratorietestning er nye lægemiddel/peptid-nanopartikler blevet identificeret. De viste derefter bemærkelsesværdige resultater i leukæmimodeller. Nanopartiklerne var mere effektive til at skrumpe tumorer sammenlignet med stofferne alene. Derudover giver deres høje effektivitet mulighed for lavere lægemiddeldoser, hvilket potentielt reducerer bivirkninger.

Peptider, som er molekyler lavet af de samme byggesten som proteinerne i vores kroppe, er ekstremt alsidige. Vi troede, at de kunne være nyttige til at løse to store problemer i mange lægemidler: dårlig opløselighed og ineffektiv levering. Ved at designe et peptid, der binder lægemidlet og samtidig forbedrer dets opløselighed, var vi i stand til at skabe nanopartikler med meget høj belastning. “

Rein Ulijn, Co-Principal Investigator, direktør for Nanoscience Initiative ved Cuny ASRC og professor i kemi ved Hunter College

Teknologi, der kan tilpasses

Denne innovation har et betydeligt potentiale, fordi peptider kan skræddersyes til at forbedre effektiviteten af ​​forskellige lægemidler. I betragtning af de mange mulige interaktioner i peptiddesign, kan det være muligt at skræddersy peptider til specifikke lægemidler og udvide deres anvendelighed ud over kræftbehandlinger.

"Dette gennembrud muliggør udviklingen af ​​bedre præcisionsmedicin," sagde co-principal investigator Daniel Heller, leder af cancer nanomedicin laboratoriet vedMemorial Sloan Kettering Cancer Centers program for molekylær farmakologi. "Ved at bruge specialdesignede peptider kan vi bygge nanomedicin, der gør eksisterende lægemidler mere effektive og mindre toksiske, og endda muliggøre udvikling af lægemidler, der måske ikke virker uden disse nanopartikler."

Naxhije "Gia" Berisha, en tidligere ph.d. Student, som udførte meget af det eksperimentelle arbejde, fremhævede potentialet i peptidtilgangen: "Vi brugte eksperimentel test til at identificere lovende peptider og beregningsmodeller til at analysere deres interaktioner med terapeutiske molekyler," sagde hun. "Det er utroligt at se, hvordan simple variationer i peptidsekvensen kunne svare til specifikke lægemidler.

Glæd dig

Forskerholdet vedtager nu laboratorieautomatiseringsmetoder for yderligere at forfine og accelerere peptid-lægemiddel-matchingsprocessen. Deres næste skridt inkluderer at teste tilgangens potentiale i en bredere vifte af sygdomme. Hvis den lykkes, kan denne innovation føre til mere effektive behandlinger, reducerede bivirkninger og betydelige omkostningsbesparelser i udviklingen af ​​lægemidler.

Kilder: