پپتیدها تحویل دارو و کاهش عوارض جانبی درمانها را بهبود میدهد

تیمی از دانشمندان یک رویکرد نوآورانه با استفاده از پپتیدهای (Peptide) طراحی‌شده خاص برای بهبود فرمولاسیون داروها توسعه داده‌اند. این روش نوآورانه اثربخشی ضد توموری را به طور قابل توجهی افزایش می‌دهد، همانطور که در مدل‌های لوسمی مشاهده شده است.

به گزارش رسانه اخبار پزشکی مدنا، سیستم‌های تحویل دارو معمولاً با دو چالش حیاتی روبه‌رو هستند: حلالیت ضعیف و تحویل ناکارآمد در بدن. بسیاری از داروها به خوبی حل نمی‌شوند و این امر رسیدن آن‌ها به اهداف مورد نظر را دشوار می‌کند. علاوه بر این، سیستم‌های تحویل کنونی بخش زیادی از دارو را در هنگام آماده‌سازی هدر می‌دهند، به طوری که تنها ۵ تا ۱۰ درصد از دارو به طور موفقیت‌آمیز بارگذاری می‌شود که منجر به درمان‌های کمتر مؤثر می‌شود.

تیم تحقیقاتی یک راه‌حل نوآورانه با طراحی پپتیدها (رشته‌های کوتاه اسید آمینه) برای اتصال به داروهای خاص و ایجاد نانوذرات درمانی توسعه داده است. این نانوذرات عمدتاً از دارو تشکیل شده‌اند و پوشش پپتیدی نازکی دارند که حلالیت را بهبود می‌بخشد، پایداری آن‌ها در بدن را افزایش می‌دهد و تحویل آن‌ها به نواحی هدف را بهینه می‌کند. به طرز شگفت‌انگیزی، این رویکرد بارگذاری دارو را تا ۹۸ درصد امکان‌پذیر می‌سازد که به طور چشمگیری نسبت به روش‌های سنتی بهبود یافته است.

با استفاده از ترکیبی از مدل‌های رایانه‌ای و آزمایش‌های آزمایشگاهی، نانوذرات دارو/پپتید جدید شناسایی شدند. این نانوذرات سپس نتایج شگفت‌انگیزی را در مدل‌های لوسمی نشان دادند. نانوذرات در مقایسه با داروهای تنها، اثر بخشی بیشتری در کوچک کردن تومورها داشتند. علاوه بر این، کارایی بالای آن‌ها امکان استفاده از دوزهای کمتری از دارو را فراهم می‌کند که می‌تواند منجر به کاهش عوارض جانبی شود.

راین اولیجن، محقق اصلی مشترک، مدیر ابتکار نانوساینس در CUNY ASRC و استاد شیمی در کالج هانتر گفت: «پپتیدها که مولکول‌های طراحی‌شده هستند و از همان بلوک‌های ساختاری پروتئین‌های بدن ما ساخته شده‌اند، بسیار متنوع هستند. ما فکر کردیم که آن‌ها می‌توانند در حل دو مشکل بزرگ که در بسیاری از داروها دیده می‌شود، مفید باشند: حلالیت ضعیف و تحویل ناکارآمد. با طراحی پپتیدی که دارو را متصل کرده و حلالیت آن را بهبود می‌بخشد، توانستیم نانوذرات با بارگذاری بسیار بالا ایجاد کنیم.»

این نوآوری پتانسیل زیادی دارد زیرا پپتیدها می‌توانند برای افزایش اثر بخشی داروهای مختلف سفارشی‌سازی شوند. با توجه به دامنه وسیع تعاملات ممکن در طراحی پپتید، ممکن است بتوان پپتیدها را برای داروهای خاص طراحی کرد و قابلیت استفاده آن‌ها را فراتر از درمان‌های سرطان گسترش داد.

دانیل هلر، محقق اصلی مشترک و رئیس آزمایشگاه نانومدیسین سرطان در برنامه فارماکولوژی مولکولی مرکز سرطان مموریال اسلون کترینگ گفت: «این پیشرفت امکان توسعه داروهای دقیق‌تر و مؤثرتر را فراهم می‌کند. با استفاده از پپتیدهای طراحی‌شده خاص، می‌توانیم نانوداروهایی بسازیم که داروهای موجود را مؤثرتر و کم‌خطرتر می‌کنند و حتی امکان توسعه داروهایی را فراهم می‌آورند که بدون این نانوذرات قادر به عملکرد نیستند.»

ناژیه (جیا) بریشا، دانشجوی دکترای سابق مرکز تحصیلات تکمیلی CUNY که بخش عمده‌ای از آزمایش‌های تجربی را انجام داده است، به پتانسیل رویکرد پپتیدی اشاره کرد: «ما از آزمایش‌های تجربی برای شناسایی پپتیدهای امیدوارکننده و مدل‌سازی محاسباتی برای تجزیه و تحلیل تعاملات آن‌ها با مولکول‌های درمانی استفاده کردیم. شگفت‌انگیز است که ببینیم چگونه تغییرات ساده در توالی پپتید می‌تواند با داروهای خاص تطابق پیدا کند. این نشان می‌دهد که ممکن است یک تطابق پپتیدی برای هر دارو وجود داشته باشد که می‌تواند نحوه تحویل داروها را متحول کند.»

تیم تحقیقاتی اکنون از روش‌های اتوماسیون آزمایشگاهی برای اصلاح و تسریع فرآیند تطابق دارو/پپتید استفاده می‌کند. گام‌های بعدی آن‌ها شامل تأیید پتانسیل این رویکرد در طیف وسیع‌تری از بیماری‌ها می‌شود. در صورت موفقیت، این نوآوری می‌تواند منجر به درمان‌های مؤثرتر، کاهش عوارض جانبی و صرفه‌جویی‌های چشمگیر در هزینه‌های توسعه دارو شود.