Los biofármacos administrados por vía oral deben penetrar en las células epiteliales del intestino delgado humano. Esto se puede hacer identificando péptidos cíclicos innovadores que faciliten la absorción del intestino delgado de macromoléculas de fagos que son más grandes que los biofarmacéuticos (reimpreso de Journal of Controlled Release, pág. 262, Shunsuke Yamaguchi, Shingo Ito, Mio Kurogi-Hirayama, Sumio Ohtsuki, Identificación de péptidos cíclicos para facilitar el transporte transcelular de fagos a través del epitelio intestinal in vitro e in vivo. 232-238, 2017 con permiso de Elsevier.)
Debido a que los productos biofarmacéuticos son de peso molecular medio y alto, macromoléculas biológicamente activas, no son absorbidos fácilmente por el intestino delgado, resultando en un cuello de botella para la administración oral. Ahora, investigadores de la Universidad de Kumamoto en Japón han encontrado un nuevo, péptido permeable al intestino delgado que puede facilitar la absorción de productos biofarmacéuticos en el tracto digestivo. Se espera que el descubrimiento contribuya en gran medida al desarrollo de medicamentos administrados por vía oral para medicamentos que actualmente solo están disponibles por inyección. incluidos los biofarmacéuticos ampliamente utilizados, como la insulina.
Los medicamentos administrados por vía oral se encuentran entre los tipos de medicamentos más convenientes y seguros. Muchos medicamentos actualmente en el mercado son compuestos de bajo peso molecular que pueden ser absorbidos por el intestino delgado. Biomedicamentos como la insulina, los anticuerpos y los ácidos nucleicos no se absorben casi por completo en el intestino delgado porque son compuestos macromoleculares con grandes pesos moleculares constituyentes. Por lo tanto, Actualmente no existen formulaciones orales para estos biofarmacéuticos, por lo que se administran mediante inyecciones, que son una carga física y mental para el paciente.
Los péptidos penetrantes de células (CPP) son péptidos que facilitan el suministro de moléculas con baja permeabilidad de la membrana celular, incluyendo proteínas y ácidos nucleicos, a través de la membrana celular. Por tanto, es un método prometedor para facilitar la absorción (penetración) de fármacos poliméricos en el intestino delgado. Sin embargo, cuando se utilizan CPP existentes para unirse a productos biofarmacéuticos, el efecto sobre la mejora de la absorción intestinal es pequeño.
Facilitación de la permeabilidad de fagos mediante péptidos cíclicos identificados en células modelo intestinales humanas e intestino delgado de ratón. [Arriba] Experimento de permeabilidad de células Caco-2, [Abajo] Experimento de absorción del intestino delgado de un ratón. (Reimpreso del Diario de liberación controlada , 262, Shunsuke Yamaguchi, Shingo Ito, Mio Kurogi-Hirayama, Sumio Ohtsuki, Identificación de péptidos cíclicos para facilitar el transporte transcelular de fagos a través del epitelio intestinal in vitro e in vivo. 232-238, 2017 con permiso de Elsevier.)
Los investigadores de la Universidad de Kumamoto pensaron que, aunque los CPP existentes facilitan el transporte desde el tracto gastrointestinal a las células epiteliales del intestino delgado, no se facilita bien el transporte desde el interior de las células a la sangre. Por lo tanto, buscaron "péptidos permeables al intestino delgado" para mejorar la absorción de biofármacos en el tracto digestivo.
Los virus llamados fagos se utilizan ampliamente para buscar péptidos con funciones específicas. De una biblioteca de fagos que presenta péptidos cíclicos de secuencias de aminoácidos, los investigadores reunieron fagos que penetraron a través de la capa de células Caco-2. Luego analizaron los péptidos de fagos que penetraron en la célula, ya que las células Caco-2 se utilizan ampliamente como modelo de absorción del intestino delgado humano. Dado que los fagos suelen ser más grandes que los biofarmacéuticos, alrededor de 1 micrómetro de tamaño, Los péptidos cíclicos que promueven la absorción de fagos en el intestino delgado deberían tener la capacidad de facilitar la absorción de productos biofarmacéuticos.
Se identificaron tres nuevos péptidos cíclicos como resultado del análisis. Estos péptidos cíclicos facilitaron la absorción de fagos en las células Caco-2 y en el intestino delgado de los ratones. Un análisis de este péptido cíclico encontró que se transfiere a la célula a través de macropinocitosis, un mecanismo utilizado para incorporar grandes, sustancias extracelulares en la célula.
[Azul] Núcleo de células Caco-2, [Verde] Nuevo péptido cíclico incorporado a las células Caco-2 (reimpreso de la Diario de liberación controlada , 262, Shunsuke Yamaguchi, Shingo Ito, Mio Kurogi-Hirayama, Sumio Ohtsuki, Identificación de péptidos cíclicos para facilitar el transporte transcelular de fagos a través del epitelio intestinal in vitro e in vivo. 232-238, 2017 con permiso de Elsevier.)
"El objetivo de nuestra investigación era permitir la administración oral de medicamentos con pesos moleculares grandes. Estos medicamentos no son absorbidos fácilmente por el intestino delgado y generalmente se administran mediante inyección. Hemos superado este obstáculo uniendo nuevos péptidos cíclicos permeables al intestino a biofarmacéuticos, ", dijo el profesor Sumio Ohtsuki del Departamento de Microbiología Farmacéutica de la Universidad de Kumamoto." Esperamos que nuestros desarrollos conduzcan a una mejor calidad de vida del paciente ".
Este hallazgo se publicó en línea en el Diario de liberación controlada el 27 de julio de 2017.
