Novi pristop uporablja peptide za izboljšanje formulacij protitumorskih zdravil

Novi pristop uporablja peptide za izboljšanje formulacij protitumorskih zdravil

Skupina znanstvenikov je razvila prelomen pristop, ki uporablja posebej zasnovane peptide za izboljšanje formulacij zdravil. Ta inovativna metoda bistveno izboljša protitumorsko učinkovitost, kot je prikazano na modelih levkemije. Študija, objavljena v revijiChemso vodili raziskovalci iz CUNY Graduate Center Advanced Science Research Center (CUNY ASRC) in Memorial Sloan Kettering Cancer Center.

Sistemi za dostavo zdravil se pogosto soočajo z dvema kritičnima izzivoma: slabo topnostjo in neučinkovito dostavo v telesu. Mnoga zdravila se ne raztopijo dobro, zaradi česar težko dosežejo želene cilje. Poleg tega sedanji sistemi za dostavo zavržejo znaten del zdravila, medtem ko se le 5 do 10 % zdravila uspešno naloži, kar ima za posledico manj učinkovito zdravljenje.

Peptidni pomočniki

Raziskovalna skupina je razvila novo rešitev z vezavo peptidov-kabin aminokislin na specifična zdravila in ustvarjanjem terapevtskih nanodelcev. Ti nanodelci so sestavljeni predvsem iz zdravila s tanko peptidno prevleko, ki izboljša topnost, izboljša stabilnost v telesu in optimizira dostavo na ciljna področja. Zanimivo je, da ta pristop doseže izpostavljenost zdravilu do 98 %, kar je dramatično izboljšanje v primerjavi s tradicionalnimi metodami.

Z uporabo kombinacije računalniškega modeliranja in laboratorijskega testiranja so bili identificirani novi nanodelci zdravila/peptida. Nato so pokazali izjemne rezultate na modelih levkemije. Nanodelci so bili učinkovitejši pri zmanjševanju tumorjev v primerjavi s samimi zdravili. Poleg tega njihova visoka učinkovitost omogoča nižje odmerke zdravil, kar lahko zmanjša stranske učinke.

Peptidi, ki so molekule, sestavljene iz istih gradnikov kot beljakovine v našem telesu, so izjemno vsestranski. Menili smo, da bi lahko bili koristni za reševanje dveh glavnih težav pri številnih zdravilih: slaba topnost in neučinkovito dovajanje. Z oblikovanjem peptida, ki veže zdravilo in hkrati izboljša njegovo topnost, smo lahko ustvarili nanodelce z zelo visoko obremenitvijo. “

Rein Ulijn, soglavni raziskovalec, direktor pobude za nanoznanost pri Cuny ASRC in profesor kemije na kolidžu Hunter

Prilagodljiva tehnologija

Ta inovacija ima velik potencial, saj je mogoče peptide prilagoditi za izboljšanje učinkovitosti različnih zdravil. Glede na različne možne interakcije pri načrtovanju peptidov je morda mogoče prilagoditi peptide za določena zdravila in razširiti njihovo uporabnost onkraj zdravljenja raka.

"Ta preboj omogoča razvoj boljših natančnih zdravil," je povedal soglavni raziskovalec Daniel Heller, vodja laboratorija za nanomedicino raka priProgram molekularne farmakologije Memorial Sloan Kettering Cancer Center. "Z uporabo posebej zasnovanih peptidov lahko izdelamo nanozdravila, ki naredijo obstoječa zdravila učinkovitejša in manj strupena ter celo omogočijo razvoj zdravil, ki morda ne bodo delovala brez teh nanodelcev."

Naxhije »Gia« Berisha, nekdanji dr. Študent, ki je opravil večino eksperimentalnega dela, je poudaril potencial peptidnega pristopa: "Uporabili smo eksperimentalno testiranje za identifikacijo obetavnih peptidov in računalniško modeliranje za analizo njihovih interakcij s terapevtskimi molekulami," je dejala. »Neverjetno je videti, kako lahko preproste variacije v peptidnem zaporedju ustrezajo določenim zdravilom.

Poglej naprej

Raziskovalna skupina zdaj sprejema metode laboratorijske avtomatizacije za nadaljnje izboljšanje in pospešitev postopka ujemanja peptidov in zdravil. Njihovi naslednji koraki vključujejo testiranje potenciala pristopa pri širšem obsegu bolezni. Če bo uspešna, bi lahko ta inovacija vodila do učinkovitejših zdravljenj, zmanjšanih stranskih učinkov in znatnih prihrankov pri razvoju zdravil.

Viri: