多倫多大學(xué)的研究人員已經(jīng)開發(fā)出一種新技術(shù)，可以制造出更持久的抗病分子，從而可以使藥物具有更持久的作用。
現(xiàn)有藥物的鏡像版本由于能夠避免被胃和血液中的酶分解而能夠在體內(nèi)持續(xù)更長的時間。對于患者而言，這意味著較少的藥物注射頻率，并且有可能以藥丸形式提供更多的藥物。
但是，設(shè)計這些藥物非常棘手。
現(xiàn)在，由多倫多大學(xué)Donnelly細胞與生物分子研究中心計算機科學(xué)和分子遺傳學(xué)教授Philip Kim領(lǐng)導(dǎo)的一組研究人員已經(jīng)開發(fā)出一種新技術(shù)，用于制造鏡像肽，該肽結(jié)合并激活受體上的受體。細胞表面。他們創(chuàng)建了重磅炸彈藥物糖原樣肽1(GLP1)和甲狀旁腺激素(PTH)的鏡像版本。GLP1被廣泛用于治療糖尿病，PTH是甲狀旁腺功能低下的一種治療方法，甲狀旁腺功能低下是人體產(chǎn)生的PTH過少并影響肌肉功能和骨質(zhì)疏松的一種疾病。兩種鏡像對應(yīng)物對細胞的作用都比現(xiàn)有藥物更長。
研究結(jié)果在1月29日的《美國國家科學(xué)院院刊》在線早期版本中進行了描述。
金說：“鏡像肽不會被胃或血流中的酶識別和降解，因此具有長效作用。”他說，另一個優(yōu)勢是鏡像肽也被免疫系統(tǒng)所忽視，這常常將天然肽誤認為是外來入侵者，從而限制了藥物的功效。
肽由稱為氨基酸的分子制成。由于尚未完全理解并可以追溯到生命起源的原因，自然界中幾乎所有氨基酸都以一種幾何形式存在。它們的原子排列成使得整個氨基酸分子看起來都是左手的，簡稱為“ L”。結(jié)果，天然肽也是左撇子。由于微生物，植物和動物產(chǎn)生的肽可能有害，因此人體已經(jīng)開發(fā)出凈化它們的有效方法。
但是，如果您通過對肽進行鏡像來逆轉(zhuǎn)其幾何方向，它仍然可以結(jié)合正確的受體，而不會被忽視，穿過了人體的防御機制。鏡像肽可以在實驗室中由合成的右手氨基酸制成，也稱為“ D”
金說，與可以很容易地轉(zhuǎn)化為D形式的直鏈L肽不同，大多數(shù)具有生物活性的肽都被扭曲成螺旋狀，到目前為止，還沒有很好的方法來大規(guī)模設(shè)計它們的鏡像對應(yīng)物。
使用純粹的計算方法，Kim的團隊能夠清除此障礙。他們從最大的公共數(shù)據(jù)庫開始，其中包含300萬個螺旋肽的結(jié)構(gòu)信息。然后，他們創(chuàng)建了一種算法，將這些肽轉(zhuǎn)化為D對應(yīng)物。最后，研究小組在這個新的鏡像肽虛擬庫中尋找了最匹配GLP1和PTH的那些。
一旦找到匹配項，研究人員就合成了D肽，并測試了它們激活細胞表面受體的能力。他們發(fā)現(xiàn)D-GLP1和D-PTH都引起了與天然類似物的細胞反應(yīng)，但作用時間更長。
“我們現(xiàn)在正在研究是否可以口服D-PTH，因為它可以避免胃部破裂”，Kim說。“對于經(jīng)常服用的藥物，這是非常感興趣的，因為服用藥丸要比注射藥容易得多。這可能導(dǎo)致更多的肽類藥物被服用為藥丸。”
目前，服用GLP1的患者必須每天注射這些藥物，而GLP1是由美國醫(yī)學(xué)部丹尼爾·德魯克教授在賓夕法尼亞大學(xué)發(fā)現(xiàn)的。
Kim正在與美國T專利局合作，以保護他的技術(shù)，同時他探索與制藥業(yè)合作將研究商業(yè)化的機會。他還正在開發(fā)可對抗登革熱和寨卡病毒的肽的鏡像版本，以使其在血液中更持久。
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