Forscher an der UC Riverside ebnen Diabetes- und Krebspatienten den Weg, Nadeln und Injektionen zu vergessen und stattdessen Pillen einzunehmen, um ihre Beschwerden in den Griff zu bekommen.
Einige Medikamente für diese Krankheiten lösen sich in Wasser auf, sodass ihr Transport durch den Darm, der das aufnimmt, was wir trinken und essen, nicht möglich ist. Daher können diese Medikamente nicht oral verabreicht werden. UCR-Wissenschaftler haben jedoch ein chemisches „Tag“ entwickelt, das diesen Medikamenten hinzugefügt werden kann, sodass sie über den Darm in den Blutkreislauf gelangen können.
Die Details, wie sie das Etikett gefunden haben, und Demonstrationen seiner Wirksamkeit werden in einem neuen beschrieben Zeitschrift der American Chemical Society Papier.
Das Tag besteht aus einem kleinen Peptid, das einem Proteinfragment ähnelt. „Da es sich um relativ kleine Moleküle handelt, können Sie sie chemisch an Medikamente oder andere interessante Moleküle binden und sie verwenden, um diese Medikamente oral zu verabreichen“, sagte Min Xue, Chemieprofessor der UCR, der die Forschung leitete.
Xues Labor testete etwas, das nichts damit zu tun hatte, als die Forscher beobachteten, wie diese Peptide ihren Weg in die Zellen fanden.
„Wir hatten nicht erwartet, dass dieses Peptid seinen Weg in die Zellen finden würde. Es hat uns überrascht“, sagte Xue. „Wir wollten schon immer diese Art von chemischer Markierung finden, und es geschah schließlich zufällig.“
Diese Beobachtung war unerwartet, sagte Xue, weil die Forscher zuvor glaubten, dass diese Art von Lieferetikett positive Ladungen tragen muss, um in die negativ geladenen Zellen aufgenommen zu werden. Ihre Arbeit mit diesem neutralen Peptid-Tag namens EPP6 zeigt, dass diese Annahme nicht richtig war.
Um die Fähigkeit des Peptids zu testen, sich durch einen Körper zu bewegen, tat sich die Xue-Gruppe mit der Gruppe von Kai Chen an der Keck School of Medicine an der University of Southern California zusammen und verfütterte das Peptid an Mäuse. Mithilfe eines PET-Scans – einer Technik, die einer Ganzkörper-Röntgenaufnahme ähnelt, die am USC verfügbar ist – beobachtete das Team, wie sich das Peptid im Darm ansammelte, und dokumentierte seinen letztendlichen Transfer in die Organe der Tiere über das Blut.
Nachdem bewiesen wurde, dass das Tag durch orale Verabreichung erfolgreich durch die Kreislaufsysteme navigiert ist, plant das Team nun zu zeigen, dass das Tag dasselbe tun kann, wenn es an einer Auswahl von Medikamenten angebracht ist. „Ziemlich überzeugende vorläufige Ergebnisse lassen uns glauben, dass wir dies weiter vorantreiben können“, sagte Xue.
Viele Medikamente, einschließlich Insulin, müssen gespritzt werden. Die Forscher hoffen, dass ihre nächste Reihe von Experimenten dies ändern wird, indem sie es ihnen ermöglichen, dieses Tag einer Vielzahl von Medikamenten und Chemikalien hinzuzufügen und so die Art und Weise zu verändern, wie sich diese Moleküle durch den Körper bewegen.
„Diese Entdeckung könnte Menschen entlasten, die bereits mit Krankheit belastet sind“, sagte Xue.
Mehr Informationen:
Siwen Wang et al., Hydroxylreiches hydrophiles Endozytose-förderndes Peptid ohne positive Ladung, Zeitschrift der American Chemical Society (2022). DOI: 10.1021/jacs.2c07420