Oparte na wirusowym peptydzie leki dla mózgu
Transport leków do mózgu to proces złożony ze względu na nieprzenikalność bariery krew-mózg. Anatomiczne i funkcjonalne cechy tej bariery pozwalają na utrzymanie homeostazy mózgu i jej ochronę przed szkodliwymi substancjami. Ze względu na barierę krew-mózg leki nie mogą opuścić układu krążenia i przeniknąć do mózgu, co stanowi zasadnicze ograniczenie dla leczenia chorób i infekcji centralnego układu nerwowego oraz przerzutów nowotworowych do mózgu. Połączone wysiłki na rzecz nowych leków ukierunkowanych na mózg Finansowany przez UE projekt INPACT zaprojektowano, aby rozwiązać ten problem poprzez opracowanie leków opartych na peptydach, które byłyby ukierunkowane przeciwko guzom mózgu i kryjącym się w mózgu patogenom. Badania naukowe w ramach projektu INPACT, realizowanego dzięki wsparciu programu „Maria Skłodowska-Curie”, połączyły partnerów ze środowiska akademickiego i przemysłu z całego świata. Większość konwencjonalnych leków ukierunkowana jest przeciwko białkom (enzymom i białkom transportowym), ale na skutek oporności guzy i bakterie mogą być niewrażliwe na ich działanie. Zamysł projektu polegał na tym, by stworzyć innowacyjne farmaceutyki, które będą mniej podatne na rozwój lekooporności. „Mieliśmy na celu opracowanie stabilnych leków wykazujących zdolność wiązania się do lipidów w błonach bakterii patogennych i komórek nowotworowych oraz niszczenia ich”, wyjaśnia koordynator projektu, prof. Miguel Castanho. Konsorcjum składało się z dziesięciu członków z pięciu krajów położonych na czterech kontynentach. Partnerzy projektu dysponowali własnym portfolio technologii związanych z przeciwciałami oraz wiedzą fachową z dziedziny inżynierii białek i opracowywania leków przeciwnowotworowych. Ważnym aspektem projektu INPACT był jego synergiczny charakter, gdyż różni partnerzy podejmowali się współpracy nad różnymi zadaniami i pełnili różne role, aby umożliwić produkcję leków peptydowych. Dzięki partnerom o specyficznej wiedzy w zakresie komunikacji, pozyskiwania funduszy i biznesu projekt INPACT mógł wywrzeć naprawdę duży wpływ. Projekt miał także swój wkład w rozwój kariery wielu młodych naukowców, którzy przeszli szkolenia międzynarodowe i międzysektorowe. Wykorzystanie pozyskanych od wirusów peptydów penetrujących komórki w procesie projektowania leków Przy pomocy bioinformatyki i technik uczenia maszynowego projekt INPACT wykorzystał pochodzące z wirusowych białek peptydy penetrujące komórki (ang. cell-penetrating peptides, CPP). Zidentyfikowano różne CPP zdolne do interakcji ze strukturami glikanowymi na powierzchni błon komórkowych; można je wykorzystać do transportu cząsteczek leków przez błonę. Tym samym CPP odgrywają istotną rolę w procesie rozwoju nowych czynników leczniczych, ponieważ śródbłonek bariery krew-mózg pozostaje nienaruszony. Dzięki projektowi INPACT CPP stworzone z kapsydu wirusa dengi typu 2 zostały ustabilizowane dzięki technikom inżynierii białek oraz chemicznie skoniugowane z przeciwciałami małych domen. Te chimeryczne leki zostały przebadane in vitro przeciwko unieśmiertelnionym komórkom guzów. Badania te obejmowały także ocenę ich farmakokinetyki. Naukowcy zbadali też zdolność cyklicznych peptydów przeciwbakteryjnych do zabijania lub hamowania wzrostu bakterii w biofilmach. Dzięki projektowi INPACT powstały dwie cząsteczki zdolne do przenoszenia leków biologicznych do mózgu oraz neutralizowania szkodliwych cząsteczek i patogenów. Technologia ta została opatentowana, a obecnie prowadzone są prace nad rozwojem konstrukcji nośnik-przeciwciało oraz ich wprowadzeniem na rynek. Ponadto odkryto nowe leki przeciwbakteryjne, a zespół próbuje zoptymalizować ich działanie poprzez ograniczenie ich toksyczności. Jak podsumowuje prof. Castanho: „Najznamienitszym osiągnięciem projektu INPACT było zaprojektowanie cząsteczek zdolnych do transportu leków przez barierę krew-mózg”. Po zakończeniu testów przedklinicznych planowane jest przeprowadzenie badań klinicznych, a konsorcjum INPACT chce wprowadzić swoje przełomowe technologie do praktyki klinicznej.
Słowa kluczowe
INPACT, lek, mózg, bariera krew-mózg, peptydy penetrujące komórki (CPP), wirus, farmaceutyczne, przeciwciało
