Белковое «желе»: новый способ доставки пептидных лекарств

Источник: umb.no

В настоящее время в медицине активно используется более 40 пептидных препаратов, и более 650 проходят процедуру клинического исследования. Наиболее известный пример — гормон инсулин, регулирующий метаболизм углеводов и применяемый для лечения диабета. Несмотря на высокую эффективность, пептидные препараты не могут в полной мере реализовать свой потенциал. Главная проблема таких лекарств — они слишком быстро разлагаются в крови и выводятся из организма. Из-за этого пациентам приходится проводить частые инъекции. Причем в момент введения концентрация препарата в крови резко повышается, а через какое-то время так же резко падает. Такие перепады могут вызвать ряд нежелательных побочных эффектов.

В качестве одного из решений проблемы ученые предлагали загружать пептидами полимерные микросферы. Эти микросферы вводятся под кожу, постепенно разрушаются и освобождают заключенные внутри них лекарства. Данная технология доказала свою полезность, но и у нее есть свои недостатки. Полимерные микросферы сложно производить, и для их введения требуются определенные навыки — чаще всего, пациенты не могут делать это самостоятельно. Ученые университета Дьюка (США) предложили новый вариант доставки пептидных препаратов. Профессор Ашутош Чилкоти и аспирант Мириам Амирам разработали технологию производства особого «слитного белка», в котором определенная доза лекарства соединена с полимером, чувствительным к теплу тела. В момент введения вещество представляет собой жидкость, но, попадая под кожу, преобразуется в «желе». Затем это желе подвергается воздействию ферментов, что обеспечивает постоянный и контролируемый выпуск лекарства.

Система доставки получила название POD (protease-operated depot — протеазо-управляемое депо). Мириам Амирам провела ряд экспериментов с POD на основе глюкагон-подобного пептида 1 (GLP-1). Данный гормон регулирует выработку инсулина. После однократного введения смеси пептида и полимера низкий уровень глюкозы в крови мышей удерживался в течение 5 дней. Если бы пептид вводился самостоятельно, его действие длилось бы в 120 раз меньше. Как отмечает профессор Чилкоти, для пациентов с диабетом 2-го типа намного лучше получать GLP-1 раз в неделю, чем один или два раза в день. Такой подход позволяет избежать опасных скачков концентрации препарата в крови. В отличие от загруженных пептидом микросфер, система POD проста в изготовлении. И сам пептид, и термочувствительный полимер состоят из аминокислот. Вещество может быть создано как одна длинная цепочка аминокислот, при помощи генномодифицированных бактерий.