Ανάπτυξη Συστήματος Παροχής Φαρμάκων στοχευμένου στα νεφρά βασισμένο σε τροποποίηση σερίνης Ⅱ

3. Τύπος στόχευσης νεφρού με χρήση τροποποίησης σερίνης

Ανάπτυξη φορέων ναρκωτικών 3-1. Σύνθεση φορέων φαρμάκων τροποποιημένων με σερίνη και φαρμακοκινητικής τους Όπως αναφέρθηκε στο προηγούμενο κεφάλαιο, έχουν υπάρξει αρκετές αναφορές γιαDDS στόχευσης των νεφρών, αλλά γενικά περιλαμβάνουν χημικά τροποποιημένα πολυμερή ή σωματιδιακά φάρμακα. Οι φορείς αναγνωρίζονται ως ξένα σώματα από το δικτυοενδοθηλιακό σύστημα (RES) που υπάρχει στο ήπαρ και τον σπλήνα και ανακτώνται εύκολα σε αυτά τα όργανα. Η ανάπτυξη φορέων φαρμάκων που μεταφέρονται αποτελεσματικά στονεφράείναι δύσκολο και υπήρξαν λίγες επιτυχημένες περιπτώσεις ανάπτυξηςDDS που στοχεύουν τα νεφράμε εξαιρετική αποτελεσματικότητα και ασφάλεια.

ΚΑΝΤΕ ΚΛΙΚ ΕΔΩ ΓΙΑ ΝΑ ΛΑΒΕΤΕ CISTANCHE ΓΙΑ ΘΕΡΑΠΕΙΑ ΧΝΝ

Υπό αυτές τις συνθήκες, οι συγγραφείς ανέπτυξαν πρόσφατα τροποποιημένο με Ser-τροποποιημένο PAMAM (Ser-PAMAM) στο οποίο η σερίνη (Ser), ένας τύπος αμινοξέος, συνδέεται με το δενδριμερές πολυαμιδοαμίνης (PAMAM) (G3), το οποίο είναι φορέας νανοφαρμάκου.

Βρήκαμε ότι το φάρμακο επιλεκτικά και εξαιρετικά αποτελεσματικά συσσωρεύεται στους νεφρούς των ποντικών μετά από ενδοφλέβια χορήγηση. 12) Το σχήμα 1Α δείχνει τη δομή του δενδριμερούς. Τα δενδριμερή είναι σφαιρικά μόρια με διακλαδισμένη δομή και συμμετρική δομή από το μοριακό κέντρο. Ένα δενδριμερές αποτελείται από τρία στοιχεία, «πυρήνας», «εσωτερικό» και «επιφάνεια», και οι μοριακές ιδιότητες του δενδριμερούς καθορίζονται από το συστατικό και τη δημιουργία (G) κάθε στοιχείου. Τα δενδριμερή έχουν τα ακόλουθα πλεονεκτήματα: 1) το μοριακό μέγεθος μπορεί να ελεγχθεί με ακρίβεια, 2) δεν έχουν κατανομή μοριακού βάρους και είναι εξαιρετικά ομοιόμορφα και 3) υπάρχουν πολλές αντιδραστικές θέσεις στην επιφάνεια, καθιστώντας εύκολη τη χημική τους τροποποίηση. Ως εκ τούτου, αναμένεται να χρησιμοποιηθεί ως φορέας φαρμάκων. 13) Από την άλλη πλευρά, δεδομένου ότι το Ser είναι συστατικό που προέρχεται από ζωντανούς οργανισμούς και οι φυσικές του ιδιότητες είναι γνωστές, θεωρείται ότι είναι ανώτερο από τα συμβατικά στοιχεία στόχευσης των νεφρών όσον αφορά την ασφάλεια και την ευκολία σύνθεσης.

Όπως φαίνεται στο σχήμα 1Β, η επισήμανση 111In εφαρμόζεται στο Ser-PAMAM, στο οποίο το Ser και το PAMAM συνδέονται με τη χρήση εξαφθοροφωσφορικού οξειδίου 1-[δις(διμεθυλαμινο)μεθυλενίου]-1Η-ενζοτριαζολίου 3- (HBTU)/1-Υδροξυβενζοτριαζόλη (HOBt). Όταν χορηγήθηκε ενδοφλεβίως σε ποντίκια, το 81,7% της χορηγούμενης δόσης Ser-PAMAM μεταφέρθηκε γρήγορα στους νεφρούς (Εικ. 2D). 12) Επιπλέον, η επιλεκτική κατανομή του Ser PAMAM στο νεφρό παρατηρήθηκε επίσης σε εικόνες IVIS χρησιμοποιώντας σήμανση φθορισμού κοντά στο υπέρυθρο και εικόνες SPECT/CT χρησιμοποιώντας σήμανση 111In.

Εικ. 1. Ανάπτυξη φορέα φαρμάκου στοχευμένου στα νεφρά με χρήση τροποποίησης σερίνης(Α) Δομή δενδριμερών. (Β) Σύνθεση δενδριμερούς Ser-PAMAM. Αναπαράγεται με άδεια απόProc. Natl. Ακαδ. Sci. ΗΠΑ, 115 (41), 10511–10516 (2018).

(Εικ. 3). 12) Από την άλλη πλευρά, το Thr PAMAM, στο οποίο η L-θρεονίνη (Thr), το οποίο είναι ένα αμινοξύ με μια ομάδα υδροξυλίου στην πλευρική του αλυσίδα και έχει μια αλκοολική υδροξυλική ομάδα, είναι δεσμευμένη στο PAMAM, όπως και το Ser, μεταφέρθηκε επιλεκτικά στο νεφρό? Το ποσοστό μετανάστευσης ήταν 34,9%, το οποίο ήταν χαμηλότερο από αυτό του Ser-PAMAM. Επιπλέον, το Tyr PAMAM, στο οποίο το PAMAM είναι συνδεδεμένο με L-τυροσίνη (Tyr), η οποία έχει μια φαινολική υδροξυλική ομάδα, συσσωρευμένη στο ήπαρ και τους νεφρούς παρόμοια με το μη τροποποιημένο PAMAM, με αποτέλεσμα χαμηλή εκλεκτικότητα των νεφρών. (Εικ. 2A–C). 12) Δεδομένου ότι το Ser-PAMAM έδειξε υψηλό νεφρικό εντοπισμό και εκλεκτικότητα, το Ser θεωρήθηκε πολλά υποσχόμενοστοιχείο στόχευσης νεφρού.

Στη συνέχεια, οι συγγραφείς διερεύνησαν την ενδονεφρική κατανομή του Ser-PAMAM χρησιμοποιώντας ένα προϊόν σημασμένο με ισοθειοκυανική φλουορεσκεΐνη (FITC). Το επισημασμένο με FITC Ser-PAMAM χορηγήθηκε ενδοφλεβίως σε ποντίκια και οι εικόνες τομής ιστού νεφρού παρατηρήθηκαν κάτω από μικροσκόπιο φθορισμού. Ισχυρός φθορισμός που προέρχεται από FITC παρατηρήθηκε από τα νεφρικά σωληνάρια. Εφόσον το εγγύς νεφρικό σωληνάριο είναι το σημείο έναρξης του νεφρικού κυτταρικού καρκινώματος και της χρόνιας νεφρικής ανεπάρκειας, πιστεύεται ότι το Ser-PAMAM εμφάνισε μια ενδονεφρική κατανομή που ήταν πλεονεκτική για τη θεραπεία της νεφρικής νόσου. Επιπλέον, αξιολογώντας την ενδοκυτταρική πρόσληψη Ser-PAMAM παρουσία διαφόρων αναστολέων χρησιμοποιώντας κύτταρα LLC-PK1 (προερχόμενη από χοίρο εγγύς σωληναριακή επιθηλιακή κυτταρική σειρά), διερευνήσαμε τον μηχανισμό της πρόσληψης Ser-PAMAM στους νεφρούς. αποκάλυψε επίσης ότι εμπλέκονται μακροπινοκυττάρωση και ενδοκυττάρωση εξαρτώμενη από κοιλότητες. Επίσης, κανένα σημαντικόνεφρική βλάβηπαρατηρήθηκε μετά από 5 ημέρες συνεχούς χορήγησης. 12).

Εικ. 3.In Vivoκαιex VivoΑπεικόνιση σχεδόν υπέρυθρης φθορισμού με χρωστική σήμανσηL-σερίνη [Ser-PAMAM (G3)] Δενδριμερές και PAMAM (G4) 60 λεπτά μετά την ενδοφλέβια ένεση στη φλέβα της ουράς των ποντικώνΟι εντάσεις φθορισμού παρατηρήθηκαν σε (Α) ολόκληρα ποντίκια και (Β) ιστούς. (Γ) Απεικόνιση αξονικής τομογραφίας/υπολογιστικής τομογραφίας εκπομπής μονής φωτονίων (SPECT/CT)111Επισημασμένο Ser-PAMAM (G3) 180 λεπτά μετά την ενδοφλέβια ένεση στην ουραία φλέβα των ποντικών. Αναπαράγεται με άδεια απόProc. Natl. Ακαδ. Sci. ΗΠΑ, 115(41), 10511–10516 (2018). (Η εικόνα χρώματος είναι προσβάσιμη στην ηλεκτρονική έκδοση).

Ως παράδειγμα εφαρμογής χορήγησης φαρμάκου χρησιμοποιώντας Ser-PAMAM, οι συγγραφείς έχουν επίσης δείξει τη νεφρική στόχευση της καπτοπρίλης (CAP), ενός αναστολέα του μετατρεπτικού ενζύμου της αγγειοτενσίνης (ΜΕΑ) και την επίδραση αναστολής του ΜΕΑ στους νεφρούς. . 12) Δηλαδή, όταν δημιουργήσαμε το Ser-PAMAM-CAP στο οποίο το CAP ήταν συνδεδεμένο με το αμινοτελικό του Ser-PAMAM μέσω ενός συνδέτη και αξιολογήσαμε τη φαρμακοκινητική του CAP σε ποντίκια, διαπιστώσαμε ότι η συγκέντρωση του Ser-PAMAM ήταν σημαντικά υψηλότερη μετά τη χορήγηση PAMAM–CAP, υποδεικνύοντας ότι η CAP μεταφέρεται αποτελεσματικά στονεφρό χρησιμοποιώντας Ser-PAMAM (Εικ. 4Α).12) Επιπλέον, στην εξέταση της νεφρικής ανασταλτικής δράσης του ΜΕΑ στο Σχήμα 4Β, η νεφρική ανασταλτική δράση του ΜΕΑ μετά τη χορήγηση του Ser-PAMAM-CAP ήταν πιο διατηρημένη από αυτή που προκαλείται από τη χορήγηση μόνο του CAP. Η χρησιμότητα της νεφρικής στόχευσης της CAP αποδείχθηκε. 12)

3-2. Καταστολή βλάβης νεφρικής ισχαιμίας-επαναιμάτωσης με νεφρική στόχευση αντιοξειδωτικών χρησιμοποιώντας φορείς φαρμάκων τροποποιημένων με σερίνη Επιπλέον, οι συγγραφείς έχουν επίσης δείξει ότι χρησιμοποιώντας το Ser-PAMAM, το αντιοξειδωτικό κυστεΐνη (Cys) στοχεύει το νεφρό και καταστέλλει τον τραυματισμό νεφρικής ισχαιμίας-επαναιμάτωσης. 14) Κατά την ισχαιμία-επαναδιάχυση παράγεται μεγάλη ποσότητα ενεργού οξυγόνου που προκαλεί βλάβη στους ιστούς. Ως εκ τούτου, είναι δυνατό να αποτραπεί η νεφρική βλάβη παρέχοντας αποτελεσματικά αντιοξειδωτικά που καθαρίζουν το ενεργό οξυγόνο στους νεφρούς κατά τη διάρκεια της ισχαιμίας-επαναιμάτωσης. Αναμένεται ότι αυτό θα κατασταλεί. 15) Προκειμένου να χορηγηθεί αποτελεσματικά το Cys στους νεφρούς, οι συγγραφείς ανέπτυξαν ένα Cys στόχευσης των νεφρών (Ser-PAMAM) στο οποίο μέρος των 32 μορίων Ser που συνδέονται με την τερματική αμινομάδα του PAMAM αντικαταστάθηκαν με Cys. -Cys) συντέθηκε και αξιολογήθηκε η νεφρική μεταφορά και η αντιοξειδωτική του ικανότητα στο νεφρό. Τα αποτελέσματα έδειξαν ότι το 111In-Ser PAMAM-Cys μεταφέρθηκε επιλεκτικά στους νεφρούς όπως το Ser-PAMAM μετά από ενδοφλέβια χορήγηση σε ποντίκια, και ακόμη κι αν μέρος της τροποποίησης Ser αντικαταστάθηκε με άλλο αμινοξύ, το 111In-Ser PAMAM-Cys παρέμενε ανέπαφο. Έγινε σαφές ότι η ικανότητα του σώματος να στοχεύει τα νεφρά διατηρήθηκε. νεφρό ποντικού

Σε μελέτες που χρησιμοποίησαν ποντίκια μοντέλου τραυματισμού ισχαιμίας-επαναιμάτωσης, αυξήσεις στις συγκεντρώσεις της κρεατινίνης και του αζώτου της ουρίας στο πλάσμα, οι οποίες είναι δείκτεςνεφρική βλάβη, θα μπορούσε να κατασταλεί σημαντικά με τη χορήγηση του Ser-PAMAM-Cys. Επιπλέον, στην ίδια μελέτη, διερευνήσαμε παράγοντες προσκόλλησης όπως το μόριο προσκόλλησης αγγειακών κυττάρων-1 (ICAM-1) και το μόριο διακυτταρικής προσκόλλησης-1 (VCAM-1), που εμπλέκονται στην ενεργοποίηση των ουδετερόφιλων και δείκτες βλάβης των σωληναρίων. λιποκαλίνη που σχετίζεται με ουδετεροφιλική ζελατινάση

Η έκφραση (NGAL) κατεστάλη με χορήγηση Ser-PAMAM-Cys. 14)

3-3. Καταστολή βλάβης νεφρικής ισχαιμίας-επαναιμάτωσης με νεφρική στόχευση του μονοξειδίου του αζώτου, ενός φυσιολογικά ενεργού αερίου μορίου. Από την άλλη πλευρά, το μονοξείδιο του αζώτου (ΝΟ) είναι φυσιολογικάενεργό αέριο μόριοπου παράγεται in vivo είναι αγγειοδιασταλτικό

Είναι γνωστό ότι έχει βιοπροστατευτικά αποτελέσματα όπως αντιαιμοπεταλιακή πήξη και αντιφλεγμονώδη αποτελέσματα. Η παραγωγή ΝΟ στο σώμα μειώνεται όταν εμφανίζονται ασθένειες που σχετίζονται με τον τρόπο ζωής, όπως η υπέρταση και ο διαβήτης, ή όταν εμφανίζεται βλάβη οργάνων, και αυτό σχετίζεται με την εξέλιξη της κατάστασης της νόσου. Επομένως, η χορήγηση του ΝΟ ως φαρμάκου έξω από το σώμα είναι μια αποτελεσματική θεραπεία για αυτές τις ασθένειες και διαταραχές. Αναμένεται να γίνει νόμος. 16) Σε αυτό το πλαίσιο, οι συγγραφείς ανέπτυξαν έναν πολυμερισμένο δότη ΝΟ με στόχευση νεφρών στον οποίο το ΝΟ είναι δεσμευμένο στο Ser-PAMAM, με στόχο την αποτελεσματική θεραπεία νεφρικών παθήσεων στοχεύοντας το ΝΟ στους νεφρούς και διερεύνησαν τις φυσικές του ιδιότητες. Αξιολογούμε τη φαρμακοκινητική του και τη χρησιμότητά του στην καταστολή της βλάβης νεφρικής ισχαιμίας-επαναιμάτωσης. 17) Με άλλα λόγια, το SNO-Ser-PAMAM είναι ένας φορέας φαρμάκου που στοχεύει τα νεφρά που έχει S-νιτροσοθειόλη (SNO), η οποία απελευθερώνει ΝΟ in vivo, συνδεδεμένη με την τερματική αμινομάδα του Ser PAMAM.

συντέθηκε. Το SNO-Ser-PAMAM εμφάνισε αργή απελευθέρωση ΝΟ στο πλάσμα και αποδείχθηκε ότι είναι σχετικά σταθερό στο κυκλοφορούν αίμα. Μετά από ενδοφλέβια χορήγηση του 111In-SNO Ser-PAMAM σε ποντίκια, το 76% της δόσης μεταφέρθηκε γρήγορα στους νεφρούς. Οι απεικονιστικές εικόνες της κατανομής του σώματος χρησιμοποιώντας SPECT/CT έδειξαν επίσης ότι το SNO-Ser-PAMAM κατανεμήθηκε μόνο στους νεφρούς, αποδεικνύοντας ότι το SNO-Ser-PAMAM παρουσιάζει υψηλήεπιλεκτικότητα των νεφρών. Η αύξηση της συγκέντρωσης κρεατινίνης στο πλάσμα λόγω νεφρικής ισχαιμίας-επαναιμάτωσης καταστέλλεται σημαντικά με τη χορήγηση του SNO-Ser-PAMAM. Επιπρόσθετα, η ιστολογική αξιολόγηση των τμημάτων του νεφρού έδειξε ότι η βλάβη του νεφρικού ιστού που προκλήθηκε από την ισχαιμία-επαναιμάτωση καταστέλλεται με τη χορήγηση του SNO-Ser-PAMAM. Θεωρήθηκε ότι η νεφρική βλάβη καταστέλλεται αποτελεσματικά κατά 17)

4. Συμπέρασμα

Σε αυτό το άρθρο, παρουσιάσαμε τις τάσεις ανάπτυξης τουDDS στόχευσης των νεφρώνκαι μερικές από τις τεχνικές μας στόχευσης των νεφρών χρησιμοποιώντας τροποποίηση σερίνης. Η τεχνολογία στόχευσης νεφρών των συγγραφέων είναι μια σχετικά απλή μέθοδος που τροποποιεί έναν μεμονωμένο τύπο αμινοξέος που προέρχεται από ζωντανούς οργανισμούς, επομένως αυτή η μέθοδος είναι μια ελκυστική τεχνολογία DDS στόχευσης νεφρών από την άποψη της ασφάλειας, της απλότητας και της ευελιξίας. Αυτό πιστεύεται ότι ισχύει και αναμένεται ότι θα εφαρμοστεί και στην ιατρική περίθαλψη στο μέλλον.

ΒΙΒΛΙΟΓΡΑΦΙΚΕΣ ΑΝΑΦΟΡΕΣ

1) Hashida M.,Adv. Drug Deliv. Στροφή μηχανής., 157, 71–82 (2020). 

2) Vargason AM, Anselmo AC, Mitragotri S.,Nat. Biomed. Eng., 5, 951–967 (2021). 

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

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

5) Yamasaki Y., Hisazumi J., Yamaoka K., Takakura Y.,Ευρώ. J. Pharm. Sci., 18, 305–312 (2003). 

6) Yamasaki Y., Sumimoto K., Nishikawa M., Yama shita F., Yamaoka K., Hashida M., Takakura Y.,J. Pharmacol. Exp. Εκεί., 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.,Nat. Biotechnol., 21, 399–404 (2003). 8) Williams RM, Shah J., Ng BD, Minton DR, Gudas LJ, Park CY, Heller DA,Nano Lett., 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.,Biomater. 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.,Theranostics, 4, 1039–1051 (2014).

Υποστήριξη:

Διεύθυνση ηλεκτρονικού ταχυδρομείου:wallence.suen@wecistanche.com

Whatsapp/Tel:+86 15292862950

Κατάστημα:

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