Розробка системи доставки ліків у нирки на основі модифікації серину Ⅱ

3. Тип націлювання на нирки з використанням модифікації серину

Розробка носіїв ліків 3-1. Синтез модифікованих серином носіїв ліків та їхня фармакокінетика Як згадувалося в попередньому розділі, було кілька повідомлень проDDS, націлений на нирки, але зазвичай вони включають хімічно модифіковані полімери або лікарські речовини у вигляді частинок. Носії розпізнаються як чужорідні тіла ретикулоендотеліальною системою (RES), присутньою в печінці та селезінці, і легко виявляються в цих органах. Розробка носіїв ліків, які ефективно переносять наниркиважко, і успішних випадків розвитку малоDDS, націлені на ниркиз відмінною ефективністю та безпекою.

НАТИСНІТЬ ТУТ, ЩОБ ОТРИМАТИ CISTANCHE ДЛЯ ЛІКУВАННЯ ХХН

За цих обставин автори нещодавно розробили Ser-модифікований PAMAM (Ser-PAMAM), у якому серин (Ser), тип амінокислоти, зв’язаний з поліамідоамінним (PAMAM) дендримером (G3), який є носієм нанопрепаратів.

Ми виявили, що препарат вибірково та високоефективно накопичується в нирках мишей після внутрішньовенного введення. 12) На малюнку 1А показано структуру дендримера. Дендримери - це сферичні молекули з розгалуженою структурою і симетричною структурою від молекулярного центру. Дендример складається з трьох елементів, «ядра», «внутрішньої частини» та «поверхні», а молекулярні властивості дендримера визначаються компонентом і генерацією (G) кожного елемента. Дендримери мають наступні переваги: ​​1) розмір молекули можна точно контролювати, 2) вони не мають розподілу молекулярної маси і є дуже однорідними, і 3) на поверхні є багато реакційноздатних центрів, що полегшує їх хімічну модифікацію. Тому очікується, що він буде використовуватися як носій ліків. 13) З іншого боку, оскільки Ser є компонентом, отриманим із живих організмів, і його фізичні властивості добре відомі, він вважається вищим за звичайні елементи, що діють на нирки, з точки зору безпеки та легкості синтезу.

Як показано на малюнку 1B, маркування 111In застосовується до Ser-PAMAM, у якому Ser і PAMAM з’єднані за допомогою 1-[біс(диметиламіно)метилен]-1H-ензотріазолію 3-оксид гексафторфосфату (HBTU)/1-гідроксибензотриазол (HOBt). При внутрішньовенному введенні мишам 81,7% введеної дози Ser-PAMAM швидко переносилося в нирки (рис. 2D). 12) Крім того, вибірковий розподіл Ser PAMAM у нирках також спостерігався на зображеннях IVIS з використанням флуоресцентного мічення в ближньому інфрачервоному діапазоні та на зображеннях SPECT/CT з використанням мічення 111In.

Рис. 1. Розвиток націленого на нирки переносника ліків за допомогою модифікації серину(А) Будова дендримерів. (B) Синтез Ser-PAMAM дендримеру. Відтворено з дозволуProc. Natl. акад. Sci. США, 115 (41), 10511–10516 (2018).

(Рис. 3). 12) З іншого боку, Thr PAMAM, у якому L-треонін (Thr), який є амінокислотою з гідроксильною групою в бічному ланцюзі та має спиртову гідроксильну групу, зв’язаний з PAMAM, як і Ser, був вибірково перенесений до нирки; Швидкість його міграції становила 34,9%, що було нижче, ніж у Ser-PAMAM. Крім того, Tyr PAMAM, в якому PAMAM зв’язаний з L-тирозином (Tyr), який має фенольну гідроксильну групу, накопичувався в печінці та нирках подібно до немодифікованого PAMAM, що призводить до низької селективності нирок. (Рис. 2A–C). 12) Оскільки Ser-PAMAM продемонстрував високу ниркову локалізацію та селективність, Ser вважався багатообіцяючим.

Далі автори дослідили внутрішньонирковий розподіл Ser-PAMAM, використовуючи продукт, мічений флуоресцеїн ізотіоціанатом (FITC). Сер-ПАМАМ, мічений FITC, вводили мишам внутрішньовенно, а зображення зрізів ниркової тканини спостерігали під флуоресцентним мікроскопом. Сильна флуоресценція, отримана від FITC, спостерігалася в ниркових канальцях. Оскільки проксимальний нирковий канальець є місцем виникнення нирково-клітинної карциноми та хронічної ниркової недостатності, вважається, що Ser-PAMAM продемонстрував внутрішньонирковий розподіл, який був вигідним для лікування захворювань нирок. Крім того, шляхом оцінки внутрішньоклітинного поглинання Ser-PAMAM у присутності різних інгібіторів з використанням клітин LLC-PK1 (лінія проксимальних канальцевих епітеліальних клітин свиней), ми досліджували механізм поглинання Ser-PAMAM у нирці. також виявлено, що задіяні макропіноцитоз і кавеолозалежний ендоцитоз. Також немає суттєвогоураження нирокспостерігався через 5 днів безперервного прийому. 12).

Рис. 3.В природних умовахіex VivoЗображення флуоресцентної мітки в ближньому інфрачервоному діапазоніL-серин [Ser-PAMAM (G3)] дендример і PAMAM (G4) через 60 хвилин після внутрішньовенної ін'єкції в хвостову вену мишейІнтенсивність флуоресценції спостерігали у (А) цілих мишей і (В) у тканинах. (C) Зображення однофотонної емісійної комп’ютерної томографії/комп’ютерної томографії (SPECT/CT)111In-мічений Ser-PAMAM (G3) через 180 хвилин після внутрішньовенної ін'єкції в хвостову вену мишей. Відтворено з дозволуProc. Natl. акад. Sci. США, 115(41), 10511–10516 (2018). (Кольоровий малюнок доступний в онлайн-версії).

Як приклад застосування доставки ліків за допомогою Ser-PAMAM, автори також продемонстрували ниркову спрямованість каптоприлу (CAP), інгібітора ангіотензинперетворювального ферменту (АПФ), і ефект інгібування АПФ у нирках. . 12) Тобто, коли ми створили Ser-PAMAM–CAP, у якому CAP був приєднаний до амінокінцевого Ser-PAMAM через лінкер, і оцінили фармакокінетику CAP у мишей, ми виявили, що концентрація Ser-PAMAM у нирках була значно вищою. після введення PAMAM–CAP, що вказує на те, що CAP ефективно переноситься донирок за допомогою Ser-PAMAM (рис. 4A).12) Крім того, при дослідженні ниркового інгібіторного ефекту АПФ на рис. 4B, нирковий інгібіторний ефект АПФ після введення Ser-PAMAM–CAP був більш стійким, ніж той, що викликаний введенням лише CAP; Була продемонстрована корисність націлювання CAP на нирки. 12)

3-2. Придушення ниркового ішемічно-реперфузійного пошкодження за допомогою ниркового націлювання антиоксидантів з використанням носіїв ліків, модифікованих серином. Крім того, автори також продемонстрували, що за допомогою Ser-PAMAM антиоксидант цистеїн (Cys ) діє на нирки та пригнічує ниркове ішемічно-реперфузійне пошкодження. 14) При ішемії-реперфузії утворюється велика кількість активного кисню, що викликає пошкодження тканин. Таким чином, можна запобігти пошкодженню нирок шляхом ефективної доставки антиоксидантів, які поглинають активний кисень до нирок під час ішемії-реперфузії. Очікується, що це буде придушено. 15) Щоб ефективно доставити Cys до нирок, автори розробили Cys, націлений на нирки (Ser-PAMAM), у якому частина з 32 молекул Ser, зв’язаних із кінцевою аміногрупою PAMAM, була замінена Cys. -Cys) синтезовано та оцінено його ниркову транспортабельність та антиоксидантну здатність у нирках. Результати показали, що 111In-Ser PAMAM-Cys вибірково переносився в нирки, як Ser-PAMAM після внутрішньовенного введення мишам, і навіть якщо частина модифікації Ser була замінена іншою амінокислотою, 111In-Ser PAMAM-Cys залишався недоторканим. Стало зрозуміло, що здатність організму націлюватися на нирки збереглася. мишача нирка

У дослідженнях з використанням модельних мишей з ішемічно-реперфузійним ушкодженням спостерігалося підвищення концентрації креатиніну в плазмі та азоту сечовини, які є індикаторамиураження нирок, можна значно пригнічувати введенням Ser-PAMAM-Cys. Крім того, у цьому ж дослідженні ми досліджували такі фактори адгезії, як молекула адгезії судинних клітин-1 (ICAM-1) і молекула міжклітинної адгезії-1 (VCAM-1), які беруть участь в активації нейтрофілів, і показники пошкодження канальців. ліпокалін, асоційований з нейтрофільною желатиназою

(NGAL) експресія була придушена введенням Ser-PAMAM-Cys. 14)

3-3. Пригнічення ниркової ішемії та реперфузійного ураження шляхом націлювання на нирки оксиду азоту, фізіологічно активної газоподібної молекули. З іншого боку, оксид азоту (NO) є фізіологічноактивна молекула газувироблений in vivo є вазодилататором

Відомо, що він має біозахисні ефекти, такі як антитромбоцитарна коагуляція та протизапальні ефекти. Виробництво NO в організмі зменшується, коли виникають захворювання, пов’язані зі способом життя, такі як гіпертонія та діабет, або коли відбувається пошкодження органів, і це пов’язано з прогресуванням хворобливого стану. Таким чином, введення NO як ліків ззовні в організм є ефективним засобом лікування цих захворювань і розладів. Очікується, що це стане законом. 16) На цьому фоні автори розробили націлений на нирки полімеризований донор NO, в якому NO зв’язаний із Ser-PAMAM, з метою ефективного лікування захворювань нирок шляхом націлювання NO на нирки, і дослідили його фізичні властивості. Ми оцінюємо його фармакокінетику та його корисність у придушенні ниркової ішемії та реперфузійного ушкодження. 17) Іншими словами, SNO-Ser-PAMAM є носієм ліків, націленим на нирки, який містить S-нітрозотіол (SNO), який вивільняє NO in vivo, приєднаний до кінцевої аміногрупи Ser PAMAM.

було синтезовано. SNO-Ser-PAMAM продемонстрував повільне вивільнення NO у плазмі та було показано, що він відносно стабільний у циркулюючій крові. Після внутрішньовенного введення 111In-SNO Ser-PAMAM мишам 76% дози швидко переносилося в нирки. Зображення розподілу по тілу за допомогою ОФЕКТ/КТ також показали, що SNO-Ser-PAMAM розподілявся лише в нирках, демонструючи, що SNO-Ser-PAMAM демонструє високувибірковість нирок. Підвищення концентрації креатиніну в плазмі внаслідок ниркової ішемії-реперфузії було значно пригнічене введенням SNO-Ser-PAMAM. Крім того, гістологічна оцінка зрізів нирок показала, що пошкодження ниркової тканини, викликане ішемією-реперфузією, пригнічувалося введенням SNO-Ser-PAMAM. Вважалося, що ураження нирок ефективно пригнічується 17)

4. Висновок

У цій статті ми представили тенденції розвиткуDDS, націлений на ниркиі деякі з наших методів націлювання на нирки з використанням модифікації серину. Технологія авторів, націлена на нирки, є відносно простим методом, який модифікує один тип амінокислоти, отриманої з живих організмів, тому цей метод є привабливим для технології DDS, націленої на нирки, з точки зору безпеки, простоти та універсальності. Вважається, що це так, і очікується, що в майбутньому це буде застосовано до медичної допомоги.

СПИСОК ЛІТЕРАТУРИ

1) Хашида М.,Adv. Препарат Делів. Рев., 157, 71–82 (2020). 

2) Варгасон А.М., Ансельмо А.С., Мітраготрі С.,Нац. Біомед. інж., 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. рез., 8, 1223–1230 (1991). 

5) Ямасакі Ю., Хісадзумі Дж., Ямаока К., Такакура Ю.,Євро. J. Pharm. Sci., 18, 305–312 (2003). 

6) Ямасакі Ю., Сумімото К., Нісікава М., Яма Шита Ф., Ямаока К., Хашіда М., Такакура Ю.,J. Pharmacol. Exp. Тер., 301, 467–477 (2002). 

7) Камада Х., Цуцумі Ю., Сато-Камада К., Яма мото Ю., Йошіока Ю., Окамото Т., Накагава С., Нагата С., Маюмі Т.,Нац. Біотехнологія., 21, 399–404 (2003). 8) Williams RM, Shah J., Ng BD, Minton DR, Gudas LJ, Park CY, Heller DA,Нано Летт., 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.,Біоматер. Sci., 7, 5312–5323 (2019). 

10) Гао С., Хайн С., Дагнес-Хансен Ф., Вейєр К., Янг Ч., Нільсен Р., Крістенсен Е.І., Фентон Р.А., Кємс Дж.,Тераностика, 4, 1039–1051 (2014).

Служба підтримки:

Електронна адреса:wallence.suen@wecistanche.com

Whatsapp/Тел.:+86 15292862950

Магазин:

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