Tyndtarmspermeable peptider letter optagelsen af ​​fordøjelseskanalen

Fordi biofarmaceutiske produkter er mellem- og højmolekylære, biologisk aktive makromolekyler, de absorberes ikke let af tyndtarmen, resulterer i en flaskehals for oral administration. Nu, forskere fra Kumamoto University i Japan har fundet en ny, tyndtarm-permeabelt peptid, der kan lette fordøjelseskanalens absorption af biofarmaceutiske produkter. Opdagelsen forventes at bidrage i høj grad til udviklingen af ​​oralt administrerede lægemidler til medicin, der i øjeblikket kun er tilgængelige ved injektion, herunder udbredte biofarmaceutiske midler såsom insulin.

Oralt indgivet medicin er blandt de mest bekvemme og sikreste typer medicin. Mange lægemidler på markedet i øjeblikket er forbindelser med lav molekylvægt, som kan absorberes af tyndtarmen. Biomedicin som insulin, antistoffer og nukleinsyrer er næsten fuldstændig uabsorberet i tyndtarmen, fordi de er makromolekylære forbindelser med store molekylvægte. Derfor, der er i øjeblikket ingen orale formuleringer til disse biofarmaceutiske midler, så de administreres gennem injektioner, som er fysisk og psykisk belastende for patienten.

Cellepenetrerende peptider (CPP'er) er peptider, der letter leveringen af ​​molekyler med lav cellemembranpermeabilitet, herunder proteiner og nukleinsyrer, gennem cellemembranen. Det er derfor en lovende metode til at lette tyndtarmens absorption (penetration) af polymerlægemidler. Imidlertid, ved brug af eksisterende CPP'er til at binde til biofarmaceutiske produkter, effekten på forbedring af tarmabsorptionen er lille.

Kumamoto University-forskere mente, at selvom eksisterende CPP'er letter transporten fra mave-tarmkanalen ind i tyndtarmsepitelceller, transport inde fra cellerne til blodet er ikke lettet godt. Derfor, de søgte efter "tyndtarmspermeable peptider" for at forbedre biofarmaceutiske stoffers absorption i fordøjelseskanalen.

Virus kaldet fager er meget brugt til at søge efter peptider med specifikke funktioner. Fra et fagbibliotek, der præsenterer cykliske peptider af aminosyresekvenser, forskere indsamlede fager, der trængte gennem Caco-2-cellelaget. De analyserede derefter de fagpeptider, der gennemsyrede cellen, da Caco-2-celler er meget brugt som en human tyndtarmsabsorptionsmodel. Da fager typisk er større end biofarmaceutiske midler, omkring 1 mikrometer i størrelse, cykliske peptider, der fremmer absorption af fager i tyndtarmen, bør have evnen til at lette absorptionen af ​​biofarmaceutiske midler.

Tre nye cykliske peptider blev identificeret som et resultat af analysen. Disse cykliske peptider lettede absorptionen af ​​fager i Caco-2-celler og i musens tyndtarm. En analyse af dette cykliske peptid viste, at det overføres til cellen gennem makropinocytose, en mekanisme, der bruges til at inkorporere store, ekstracellulære stoffer ind i cellen.

"Målet med vores forskning var at muliggøre oral administration af lægemidler med høj molekylvægt. Disse lægemidler absorberes ikke let af tyndtarmen og administreres typisk gennem injektion. Vi har ryddet denne hindring ved at binde nye tarm-permeable cykliske peptider til biofarmaceutiske produkter, " sagde professor Sumio Ohtsuki fra Kumamoto University's Department of Pharmaceutical Microbiology. "Vi forventer, at vores udvikling vil føre til forbedret patientkvalitet."

Denne konstatering blev offentliggjort online i Journal of Controlled Release den 27. juli 2017.