פיתוח מערכת מתן תרופות מבוססת סרין ממוקדת כליות Ⅱ

3. סוג מיקוד כליות באמצעות שינוי סרין

פיתוח נושאי תרופות 3-1. סינתזה של נשאי תרופות שעברו שינוי בסרין והפרמקוקינטיקה שלהם כפי שהוזכר בפרק הקודם, היו מספר דיווחים עלDDS ממוקד כליות, אבל הם כוללים בדרך כלל פולימרים שעברו שינוי כימי או תרופות חלקיקיות. נשאים מזוהים כגופים זרים על ידי המערכת הרטיקולואנדותל (RES) הקיימת בכבד ובטחול ומתאוששים בקלות באותם איברים. פיתוח של נושאי תרופות המועברים ביעילות ל-כליותקשה, והיו מעט מקרים מוצלחים של התפתחותDDS ממוקדי כליותעם יעילות ובטיחות מעולים.

לחץ כאן כדי לקבל CISTANCHE לטיפולי CKD

בנסיבות אלה, המחברים פיתחו לאחרונה PAMAM עם שינוי ב-Ser (Ser-PAMAM) שבו סרין (Ser), סוג של חומצת אמינו, נקשר לדנדרימר polyamidoamine (PAMAM) (G3), שהוא נשא ננו-תרופות.

מצאנו כי התרופה מצטברת באופן סלקטיבי ויעילה ביותר בכליות של עכברים לאחר מתן תוך ורידי. 12) איור 1A מציג את המבנה של הדנדרימר. דנדרמרים הם מולקולות כדוריות בעלות מבנה מסועף ומבנה סימטרי מהמרכז המולקולרי. דנדרימר מורכב משלושה יסודות, ``ליבה'', ``פנימי'' ו``משטח'', והתכונות המולקולריות של הדנדרימר נקבעות לפי הרכיב והדור (G) של כל יסוד. לדנדרמרים יש את היתרונות הבאים: 1) ניתן לשלוט במדויק על הגודל המולקולרי, 2) אין להם חלוקת משקל מולקולרית והם אחידים ביותר, ו-3) ישנם אתרים ריאקטיביים רבים על פני השטח, מה שמקל על שינוים כימי. לכן, הוא צפוי לשמש כנשא סמים. 13) מצד שני, מכיוון שסר הוא רכיב שמקורו באורגניזמים חיים ותכונותיו הפיזיקליות ידועות, הוא נחשב לעדיף על אלמנטים ממוקדי כליות קונבנציונליים מבחינת בטיחות וקלות סינתזה.

כפי שמוצג באיור 1B, תיוג 111In מוחל על Ser-PAMAM, שבו Ser ו-PAMAM קשורים באמצעות 1-[Bis(dimethylamino)methylene]-1H-enzotriazolium 3-oxide hexafluorophosphate (HBTU)/1-Hydroxybenzotriazole (HOBt). כאשר ניתנה תוך ורידי לעכברים, 81.7% מהמנה שניתנה של Ser-PAMAM הועברה במהירות לכליות (איור 2D). 12) יתר על כן, ההפצה הסלקטיבית של Ser PAMAM בכליה נצפתה גם בתמונות IVIS באמצעות תיוג פלואורסצנטי קרוב לאינפרא אדום ותמונות SPECT/CT באמצעות תיוג 111In.

איור 1. התפתחות של נשא סמים ממוקד כליות באמצעות שינוי סרין(א) מבנה של דנדרמרים. (ב) סינתזה של Ser-PAMAM dendrimer. משוכפל באישור מפרוק. נאטל. אקד. Sci. ארה"ב, 115 (41), 10511–10516 (2018).

(איור 3). 12) לעומת זאת, Thr PAMAM, שבו L-threonine (Thr), שהיא חומצת אמינו עם קבוצת הידרוקסיל בשרשרת הצדדית שלה ובעלת קבוצת הידרוקסיל אלכוהולית, קשורה ל-PAAM, כמו Ser, באופן סלקטיבי. לכליה; שיעור ההגירה שלה היה 34.9%, שהיה נמוך מזה של Ser-PAMAM. בנוסף, Tyr PAMAM, שבו PAMAM קשור ל-L-tyrosine (Tyr), בעל קבוצת הידרוקסיל פנולית, הצטבר בכבד ובכליות בדומה ל-PAMAM ללא שינוי, וכתוצאה מכך סלקטיביות כליות נמוכה. (איור 2A–C). 12) מאחר ש-Ser-PAMAM הראה לוקליזציה וסלקטיביות כלייתית גבוהה, סר נחשב למבטיחאלמנט מיקוד כליות.

לאחר מכן, המחברים חקרו את ההתפלגות התוך-כליתית של Ser-PAMAM באמצעות מוצר עם תווית פלואורססאין איזותיוציאנט (FITC). Ser-PAMAM שכותרתו FITC ניתנה תוך ורידי לעכברים, ותמונות חתך של רקמת כליה נצפו תחת מיקרוסקופ פלואורסצנטי. הקרינה חזקה שמקורה ב-FITC נצפתה מצינוריות הכליה. מאחר שהצינורית הפרוקסימלית של הכליה היא המקום להופעת קרצינומה של תאי כליה ואי ספיקת כליות כרונית, סבורים כי Ser-PAMAM הפגין חלוקה תוך-כליתית שהייתה מועילה לטיפול במחלת כליות. יתר על כן, על ידי הערכת הספיגה התוך תאית של Ser-PAMAM בנוכחות מעכבים שונים באמצעות תאי LLC-PK1 (קו תאי אפיתל פרוקסימלי צינורי שמקורו בחזירים), חקרנו את מנגנון ספיגת Ser-PAMAM לתוך הכליה. גילה גם שמקרופינוציטוזיס ואנדוציטוזיס תלויי caveolae מעורבים. כמו כן, לא משמעותינזק לכליותנצפתה לאחר 5 ימים של מתן רציף. 12).

איור 3.ב-Vivoולשעבר Vivoהדמיה של כמעט אינפרא אדום פלואורסצנטי צבע עם תוויתL-סרין [Ser-PAMAM (G3)] Dendrimer ו-PAMAM (G4) 60 דקות לאחר הזרקה תוך ורידי לתוך וריד הזנב של עכבריםעוצמות הפללואורסצנטיות נצפו ב (A) עכברים שלמים ו-(B) רקמות. (ג) הדמיה ממוחשבת/טומוגרפיה ממוחשבת (SPECT/CT) של פליטת פוטון בודדת של111Ser-PAMAM (G3) עם תווית 180 דקות לאחר הזרקה תוך ורידית לווריד הזנב של עכברים. משוכפל באישור מפרוק. נאטל. אקד. Sci. ארה"ב, 115(41), 10511–10516 (2018). (ניתן לגשת ל-Color fifigure בגרסה המקוונת).

כדוגמה ליישום של מתן תרופה באמצעות Ser-PAMAM, המחברים הדגימו גם את המיקוד הכלייתי של קפטופריל (CAP), מעכב אנזים הממיר אנגיוטנסין (ACE), ואת השפעת עיכוב ACE בכליות. . 12) כלומר, כאשר יצרנו את Ser-PAMAM-CAP שבו CAP היה מחובר למסוף האמינו של Ser-PAMAM באמצעות מקשר והערכנו את הפרמקוקינטיקה של CAP בעכברים, מצאנו ש- Ser- ריכוז ה-CAP הכלייתי היה גבוה משמעותית לאחר ניהול PAMAM–CAP, המציין כי CAP מועבר ביעילות ל-כליה באמצעות Ser-PAMAM (איור 4A).12) יתרה מכך, בבחינת ההשפעה המעכבת של ACE הכלייתי באיור 4B, ההשפעה המעכבת של ACE הכלייתי לאחר מתן Ser-PAMAM-CAP הייתה מתמשכת יותר מזו שנגרמה על ידי מתן CAP בלבד; הוכחה התועלת של מיקוד כליות של CAP. 12)

3-2. דיכוי של פציעת איסכמיה-רפרפוזיה כלייתית על ידי מיקוד כלייתי של נוגדי חמצון באמצעות נשאיות תרופות שעברו שינוי בסרין בנוסף, המחברים גם הוכיחו כי על ידי שימוש ב- Ser-PAMAM, נוגד החמצון ציסטאין (Cys) מכוון לכליה ומדכא פגיעת איסכמיה-רפרפוזיה כלייתית. 14) במהלך איסכמיה-רפרפוזיה נוצרת כמות גדולה של חמצן פעיל הגורם לנזק לרקמות. לכן, ניתן למנוע נזק לכליות על ידי אספקה ​​יעילה של נוגדי חמצון ששולפים חמצן פעיל לכליה במהלך איסכמיה-פרפוזיה חוזרת. צפוי שזה ידכא. 15) על מנת להעביר Cys ביעילות לכליות, הכותבים פיתחו Cys (Ser-PAMAM) המכוון לכליות, שבו חלק מ-32 המולקולות של Ser הקשורות לקבוצת האמינו הסופי של PAMAM הוחלפו ב-Cys. -Cys) סונתז והוערכו יכולת ההובלה הכלייתית ויכולת נוגדת החמצון שלו בכליה. התוצאות הראו ש-111In-Ser PAMAM-Cys הועברה באופן סלקטיבי לכליות כמו Ser-PAMAM לאחר מתן תוך ורידי לעכברים, וגם אם חלק מהשינוי ב-Ser הוחלף בחומצה אמינית אחרת, 111In-Ser PAMAM-Cys נותר שלם. התברר כי יכולת הגוף לכוון את הכליות נשמרה. כליה של עכבר

במחקרים המשתמשים בעכברי מודל פציעת איסכמיה-פרפוזיה, עלייה בריכוזי קריאטינין ופלסמה של חנקן אוריאה, שהם אינדיקטורים שלנזק לכליות, ניתן לדכא באופן משמעותי על ידי מתן Ser-PAMAM-Cys. בנוסף, באותו מחקר, חקרנו גורמי הידבקות כגון מולקולת הידבקות של תאי כלי דם-1 (ICAM-1) וקולת מולקולת הידבקות בין-תאית-1 (VCAM-1), אשר מעורבים בהפעלת נויטרופילים, ואינדיקטורים לפגיעה באבובית. ליפוקלין הקשור לנויטרופילים לג'לטינאז

ביטוי (NGAL) דוכא על ידי מתן Ser-PAMAM-Cys. 14)

3-3. דיכוי של פגיעת איסכמיה-פרפוזיה כלייתית על ידי מיקוד כלייתי של תחמוצת החנקן, מולקולה גזית פעילה פיזיולוגית. מצד שני, תחמוצת החנקן (NO) היא פיזיולוגיתמולקולת גז פעילההמיוצר in vivo הוא מרחיב כלי דם

ידוע כבעל השפעות ביולוגיות כגון קרישה נגד טסיות והשפעות אנטי דלקתיות. ייצור NO בגוף יורד כאשר מתרחשות מחלות הקשורות לאורח חיים כגון יתר לחץ דם וסוכרת, או כאשר נוצר נזק לאיברים, וזה קשור להתקדמות מצב המחלה. לכן, מתן NO כתרופה מחוץ לגוף הוא טיפול יעיל למחלות והפרעות אלו. זה צפוי להפוך לחוק. 16) על רקע זה, הכותבים פיתחו תורם NO פולמר מכוון כליות שבו NO קשור ל-Ser-PAMAM, במטרה לטפל ביעילות במחלות כליה על ידי מיקוד NO לכליות, וחקרו את תכונותיו הפיזיקליות. אנו מעריכים את הפרמקוקינטיקה שלה ואת התועלת שלה בדיכוי פגיעת איסכמיה-פרפוזיה כלייתית. 17) במילים אחרות, SNO-Ser-PAMAM הוא נשא סמים המכוון לכליות שיש לו S-nitrosothiol (SNO), המשחרר NO in vivo, מחובר לקבוצת האמינו הסופי של Ser PAMAM.

היה מסונתז. SNO-Ser-PAMAM הפגין שחרור איטי של NO בפלזמה והוכח כיציב יחסית בדם במחזור הדם. לאחר מתן תוך ורידי של 111In-SNO Ser-PAMAM לעכברים, 76% מהמינון הועבר במהירות לכליות. תמונות הדמיה של התפלגות הגוף באמצעות SPECT/CT הראו גם ש-SNO-Ser-PAMAM הופץ רק בכליות, מה שמוכיח ש-SNO-Ser-PAMAM מציג גבוהסלקטיביות של כליות. העלייה בריכוז הקראטינין בפלזמה עקב איסכמיה-פרפוזיה כלייתית דוכאה באופן משמעותי על ידי מתן SNO-Ser-PAMAM. בנוסף, הערכה היסטולוגית של קטעי כליה הראתה שנזק לרקמת הכליה שנגרם על ידי איסכמיה-פרפוזיה חוזרת דוכא על ידי מתן SNO-Ser-PAMAM. זה נחשב כי פגיעה כלייתית דוכאה ביעילות על ידי 17)

4. מסקנה

במאמר זה, הצגנו את מגמות הפיתוח שלDDS ממוקד כליותוכמה מטכניקות הכוונה לכליות שלנו באמצעות שינוי סרין. טכנולוגיית מיקוד הכליות של המחברים היא שיטה פשוטה יחסית שמשנה סוג יחיד של חומצת אמינו שמקורה באורגניזמים חיים, ולכן שיטה זו היא טכנולוגיית כליות אטרקטיבית המיועדת ל-DDS מנקודות מבט של בטיחות, פשטות ורב-גוניות. כך משערים, וצפוי שייושם בטיפול רפואי בעתיד.

הפניות

1) השידה מ.,עו"ד Drug Deliv. לְהַאִיץ., 157, 71–82 (2020). 

2) ורגסון AM, Anselmo AC, Mitragotri S.,נאט. ביומד. Eng., 5, 951–967 (2021). 

3) Haas M., Kluppel AC, Wartna ES, Moolenaar F., Meijer DK, de Jong PE, de Zeeuw D.,כליות אינט., 52, 1693–1699 (1997).

4) Franssen EJ, van Amsterdam RG, Visser J., Moolenaar F., de Zeeuw D., Meijer DK,פארם. מילון, 8, 1223–1230 (1991). 

5) Yamasaki Y., Hisazumi J., Yamaoka K., Takakura Y.,יורו ג'יי פארם. Sci., 18, 305–312 (2003). 

6) Yamasaki Y., Sumimoto K., Nishikawa M., Yama Shita F., Yamaoka K., Hashida M., Takakura Y.,J. Pharmacol. Exp. ת'ר., 301, 467–477 (2002). 

7) Kamada H., Tsutsumi Y., Sato-Kamada K., Yama moto Y., Yoshioka Y., Okamoto T., Nakagawa S., Nagata S., Mayumi T.,נאט. ביוטכנולוגיה., 21, 399–404 (2003). 8) Williams RM, Shah J., Ng BD, Minton DR, Gudas LJ, Park CY, Heller DA,ננו לט., 15, 2358–2364 (2015). 

9) Deng X., Zeng T., Li J., Huang C., Yu M., Wang X., Tan L., Zhang M., Li A., Hu J.,ביומטר. Sci., 7, 5312–5323 (2019). 

10) Gao S., Hein S., Dagnæs-Hansen F., Weyer K., Yang C., Nielsen R., Christensen EI, Fenton RA, Kjems J.,תרנוסטיקה, 4, 1039–1051 (2014).

שירות תומך:

דוא"ל:wallence.suen@wecistanche.com

ווטסאפ/טלפון:+86 15292862950

לִקְנוֹת:

https://www.xjcistanche.com/cistanche-shop