Opracowanie systemu dostarczania leków ukierunkowanego na nerki opartego na modyfikacji seryny Ⅱ

3. Typ kierowania na nerki z wykorzystaniem modyfikacji seryny

Rozwój nośników leków 3-1. Synteza modyfikowanych seryną nośników leków i ich farmakokinetyka Jak wspomniano w poprzednim rozdziale, pojawiło się kilka doniesień na tematDDS ukierunkowany na nerki, ale na ogół obejmują one chemicznie modyfikowane polimery lub leki w postaci cząstek. Nosiciele są rozpoznawani jako ciała obce przez układ siateczkowo-śródbłonkowy (RES) obecny w wątrobie i śledzionie i są łatwo wykrywani w tych narządach. Rozwój nośników leków, które skutecznie przenoszą się donerkijest trudne i było niewiele przypadków pomyślnego rozwojuDDS ukierunkowane na nerkicharakteryzujący się doskonałą skutecznością i bezpieczeństwem.

KLIKNIJ TUTAJ, ABY POBRAĆ CISTANCHE DO LECZENIA PChN

W tych okolicznościach autorzy opracowali niedawno zmodyfikowany Ser PAMAM (Ser-PAMAM), w którym seryna (Ser), rodzaj aminokwasu, jest związana z dendrymerem (G3) poliamidoaminy (PAMAM), który jest nośnikiem nanoleku.

Stwierdziliśmy, że po podaniu dożylnym lek selektywnie i wysoce skutecznie kumuluje się w nerkach myszy. 12) Rysunek 1A przedstawia strukturę dendrymeru. Dendrymery to kuliste cząsteczki o rozgałęzionej strukturze i strukturze symetrycznej od centrum molekularnego. Dendrymer składa się z trzech elementów: „rdzenia”, „wnętrza” i „powierzchni”, a właściwości molekularne dendrymeru są określone przez składnik i generację (G) każdego pierwiastka. Dendrymery mają następujące zalety: 1) można precyzyjnie kontrolować wielkość cząsteczek, 2) nie mają rozkładu masy cząsteczkowej i są bardzo jednorodne, 3) na powierzchni znajduje się wiele miejsc reaktywnych, co ułatwia ich chemiczną modyfikację. Dlatego oczekuje się, że będzie stosowany jako nośnik leków. 13) Z drugiej strony, ponieważ Ser jest składnikiem pochodzącym z żywych organizmów, a jego właściwości fizyczne są dobrze znane, uważa się, że jest on lepszy od konwencjonalnych elementów ukierunkowanych na nerki pod względem bezpieczeństwa i łatwości syntezy.

Jak pokazano na rysunku 1B, do Ser-PAMAM zastosowano znakowanie 111In, w którym Ser i PAMAM są połączone przy użyciu heksafluorofosforanu 1-[bis(dimetyloamino)metyleno]-1H-enzotriazoliowego 3-tlenku (HBTU)/1-Hydroksybenzotriazol (HOBt). Po podaniu dożylnym myszom 81,7% podanej dawki Ser-PAMAM zostało szybko przeniesione do nerek (ryc. 2D). 12) Ponadto selektywną dystrybucję Ser PAMAM w nerkach zaobserwowano także w obrazach IVIS przy użyciu znakowania fluorescencyjnego w bliskiej podczerwieni i obrazach SPECT/CT przy użyciu znakowania 111In.

Ryc. 1. Opracowanie nośnika leku ukierunkowanego na nerki przy użyciu modyfikacji seryny(A) Struktura dendrymerów. (B) Synteza dendrymeru Ser-PAMAM. Powielane za zgodąProc. Natl. Acad. Nauka. USA, 115 (41), 10511–10516 (2018).

(ryc. 3). 12) Natomiast Thr PAMAM, w którym L-treonina (Thr), będąca aminokwasem z grupą hydroksylową w łańcuchu bocznym i posiadającą alkoholową grupę hydroksylową, jest związana z PAMAM, podobnie jak Ser, została selektywnie przeniesiona do nerki; Jego wskaźnik migracji wyniósł 34,9% i był niższy niż w przypadku Ser-PAMAM. Dodatkowo Tyr PAMAM, w którym PAMAM jest związany z L-tyrozyną (Tyr), która posiada fenolową grupę hydroksylową, gromadzi się w wątrobie i nerkach podobnie jak niezmodyfikowany PAMAM, co skutkuje niską selektywnością nerkową. (ryc. 2A – C). 12) Ponieważ Ser-PAMAM wykazywał wysoką lokalizację w nerkach i selektywność, uznano, że Ser jest obiecującyelement ukierunkowany na nerki.

Następnie autorzy zbadali wewnątrznerkową dystrybucję Ser-PAMAM przy użyciu produktu znakowanego izotiocyjanianem fluoresceiny (FITC). Wyznakowany FITC Ser-PAMAM podawano myszom dożylnie, a obrazy skrawków tkanki nerkowej obserwowano pod mikroskopem fluorescencyjnym. W kanalikach nerkowych zaobserwowano silną fluorescencję pochodzącą z FITC. Ponieważ bliższy kanalik nerkowy jest miejscem początku raka nerkowokomórkowego i przewlekłej niewydolności nerek, uważa się, że Ser-PAMAM wykazywał dystrybucję wewnątrznerkową, która była korzystna w leczeniu chorób nerek. Ponadto, oceniając wewnątrzkomórkowy wychwyt Ser-PAMAM w obecności różnych inhibitorów przy użyciu komórek LLC-PK1 (linia komórek nabłonka kanalików proksymalnych pochodząca od świń), zbadaliśmy mechanizm wychwytu Ser-PAMAM do nerki. ujawniło również, że w grę wchodzą makropinocytoza i endocytoza zależna od kaweoli. Także bez znaczącychuszkodzenie nerekobserwowano po 5 dniach ciągłego podawania. 12).

Ryc. 3.W VivoIdawne VivoObrazowanie znakowanych barwnikiem fluorescencyjnym w bliskiej podczerwieniL-seryna [Ser-PAMAM (G3)] Dendrymer i PAMAM (G4) 60 min po dożylnym wstrzyknięciu do żyły ogonowej myszyIntensywność fluorescencji obserwowano w (A) całych myszach i (B) tkankach. (C) Obrazowanie metodą tomografii emisyjnej pojedynczego fotonu/tomografii komputerowej (SPECT/CT)111Wyznakowany Ser-PAMAM (G3) 180 minut po dożylnym wstrzyknięciu do żyły ogonowej myszy. Powielane za zgodąProc. Natl. Acad. Nauka. USA, 115(41), 10511–10516 (2018). (Kolorowy rysunek jest dostępny w wersji online).

Jako przykład zastosowania podawania leku przy użyciu Ser-PAMAM, autorzy wykazali także działanie kaptoprylu (CAP), inhibitora enzymu konwertującego angiotensynę (ACE) na nerki, oraz działanie hamujące ACE w nerkach. . 12) Oznacza to, że kiedy stworzyliśmy Ser-PAMAM-CAP, w którym CAP był przyłączony do końca aminowego Ser-PAMAM poprzez łącznik i oceniliśmy farmakokinetykę CAP u myszy, odkryliśmy, że Ser- Stężenie CAP w nerkach było znacznie wyższe po podaniu PAMAM-CAP, co wskazuje, że WPR jest skutecznie przenoszony donerek przy użyciu Ser-PAMAM (ryc. 4A).12) Ponadto, podczas badania działania hamującego ACE na nerki na Ryc. 4B, działanie hamujące ACE na nerki po podaniu Ser-PAMAM-CAP było trwalsze niż spowodowane podawaniem samego CAP; Wykazano przydatność ukierunkowania CAP na nerki. 12)

3-2. Tłumienie uszkodzenia niedokrwienno-reperfuzyjnego nerek poprzez ukierunkowanie przeciwutleniaczy na nerki przy użyciu nośników leków modyfikowanych seryną. Ponadto autorzy wykazali również, że stosując Ser-PAMAM, przeciwutleniającą cysteinę (Cys) działającą na nerki i hamującą uszkodzenie niedokrwienno-reperfuzyjne nerek. 14) Podczas niedokrwienia-reperfuzji wytwarzana jest duża ilość aktywnego tlenu, co powoduje uszkodzenie tkanek. Dlatego możliwe jest zapobieganie uszkodzeniom nerek poprzez skuteczne dostarczanie przeciwutleniaczy, które wychwytują aktywny tlen do nerek podczas niedokrwienia i reperfuzji. Oczekuje się, że zostanie to stłumione. 15) Aby skutecznie dostarczać Cys do nerek, autorzy opracowali ukierunkowaną na nerki Cys (Ser-PAMAM), w której część 32 cząsteczek Ser związanych z końcową grupą aminową PAMAM zastąpiono Cys. -Cys) zsyntetyzowano i oceniano jego zdolność do transportu przez nerki oraz zdolność przeciwutleniającą w nerkach. Wyniki wykazały, że 111In-Ser PAMAM-Cys był selektywnie przenoszony do nerek, podobnie jak Ser-PAMAM po dożylnym podaniu myszom i nawet jeśli część modyfikacji Ser zastąpiono innym aminokwasem, 111In-Ser PAMAM-Cys pozostał nienaruszony. Stało się jasne, że zdolność organizmu do atakowania nerek została zachowana. nerka myszy

W badaniach na modelach myszy z uszkodzeniem niedokrwienno-reperfuzyjnym wykazano zwiększenie stężenia kreatyniny i azotu mocznikowego w osoczu, które są wskaźnikamiuszkodzenie nerek, można znacząco stłumić przez podawanie Ser-PAMAM-Cys. Ponadto w tym samym badaniu zbadaliśmy czynniki adhezyjne, takie jak cząsteczka adhezji komórek naczyniowych-1 (ICAM-1) i cząsteczka adhezji międzykomórkowej-1 (VCAM-1), które biorą udział w aktywacji neutrofili i wskaźniki uszkodzenia kanalików. Lipokalina związana z żelatynazą neutrofilową

Ekspresja (NGAL) została stłumiona przez podanie Ser-PAMAM-Cys. 14)

3-3. Tłumienie uszkodzenia niedokrwienno-reperfuzyjnego nerek poprzez ukierunkowanie na nerki tlenku azotu, fizjologicznie aktywnej cząsteczki gazowej. Z drugiej strony tlenek azotu (NO) jest fizjologicznieaktywna cząsteczka gazowawytwarzany in vivo jest środkiem rozszerzającym naczynia krwionośne

Wiadomo, że ma działanie bioprotekcyjne, takie jak działanie przeciwpłytkowe i działanie przeciwzapalne. Produkcja NO w organizmie zmniejsza się, gdy pojawiają się choroby związane ze stylem życia, takie jak nadciśnienie i cukrzyca, lub gdy dochodzi do uszkodzenia narządów, co jest związane z postępem stanu chorobowego. Dlatego podawanie NO jako leku z zewnątrz organizmu jest skuteczną metodą leczenia tych chorób i zaburzeń. Oczekuje się, że stanie się to prawem. 16) Na tym tle autorzy opracowali ukierunkowany na nerki spolimeryzowany donor NO, w którym NO jest związany z Ser-PAMAM, w celu skutecznego leczenia chorób nerek poprzez kierowanie NO do nerek i zbadali jego właściwości fizyczne. Oceniamy jego farmakokinetykę i przydatność w hamowaniu uszkodzenia niedokrwienno-reperfuzyjnego nerek. 17) Innymi słowy, SNO-Ser-PAMAM jest nośnikiem leku skierowanym do nerek, zawierającym S-nitrozotiol (SNO), który uwalnia NO in vivo, przyłączony do końcowej grupy aminowej Ser PAMAM.

został zsyntetyzowany. SNO-Ser-PAMAM wykazywał powolne uwalnianie NO w osoczu i wykazano, że jest stosunkowo stabilny w krążącej krwi. Po dożylnym podaniu myszom 111In-SNO Ser-PAMAM, 76% dawki zostało szybko przeniesione do nerek. Obrazowanie rozmieszczenia ciała za pomocą SPECT/CT wykazało również, że SNO-Ser-PAMAM był dystrybuowany wyłącznie w nerkach, co świadczy o tym, że SNO-Ser-PAMAM wykazuje wysokąselektywność nerek. Zwiększenie stężenia kreatyniny w osoczu spowodowane niedokrwieniem i reperfuzją nerek zostało znacząco stłumione przez podawanie SNO-Ser-PAMAM. Ponadto ocena histologiczna skrawków nerek wykazała, że ​​uszkodzenie tkanki nerek spowodowane niedokrwieniem i reperfuzją zostało zahamowane przez podawanie SNO-Ser-PAMAM. Uznano, że uszkodzenie nerek było skutecznie tłumione przez 17)

4. Wniosek

W tym artykule przedstawiliśmy kierunki rozwojuDDS ukierunkowany na nerkioraz niektóre z naszych technik ukierunkowanych na nerki z wykorzystaniem modyfikacji seryny. Opracowana przez autorów technologia celowania w nerki jest stosunkowo prostą metodą modyfikującą jeden typ aminokwasu pochodzącego z organizmów żywych, dlatego metoda ta jest atrakcyjną technologią DDS ukierunkowaną na nerki z punktu widzenia bezpieczeństwa, prostoty i wszechstronności. Uważa się, że tak jest i oczekuje się, że w przyszłości zostanie to zastosowane w opiece medycznej.

BIBLIOGRAFIA

1) Hashida M.,Adw. Lek dostarczany. Obrót silnika., 157, 71–82 (2020). 

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

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

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

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

6) Yamasaki Y., Sumimoto K., Nishikawa M., Yama shita F., Yamaoka K., Hashida M., Takakura Y.,J. Pharmacol. Do potęgi. Tam., 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. Biotechnologia., 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.,Biomat. Nauka., 7, 5312–5323 (2019). 

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

Usługa pomocnicza:

E-mail:wallence.suen@wecistanche.com

Whatsapp/tel:+86 15292862950

Sklep:

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