Dr Christoph Nitsche. Kredit:Australian National University
Forskare från The Australian National University (ANU) har utvecklat ett nytt sätt att syntetisera bicykliska peptider, med stora konsekvenser för framtida forskning om läkemedelsbehandlingar för en rad sjukdomar inklusive cancer, virus och bakterieinfektioner.
Bicykliska peptider är kringelformade kedjor gjorda av aminosyrabyggstenar. Denna kringlaform gör att de kan fästa på specifika proteiner, liknande antikroppar, vilket ger dem en enorm potential för användning i riktade farmaceutiska behandlingar.
En stor vägspärr i utvecklingen av läkemedel från bicykliska peptider är dock att slingra dem och få dem att binda på precis rätt ställen för att bilda den önskade formen av kringla.
Ledd av Dr. Christoph Nitsche vid ANU, har den nya metoden som utvecklats av teamet av forskare övervunnit denna utmaning.
"Till skillnad från tidigare metoder har vi kunnat ta en naturlig peptidsekvens och lägga till de tre aminosyrabyggstenarna på peptiden där vi vill att bindningarna ska bildas i vatten, vilket innebär att vi nu kan kontrollera slutprodukten", säger Dr Nitsche .
Ännu mer lovande för framtida läkemedelsforskning, metoden som utvecklats av Dr Nitsches team kan automatiseras, vilket han tror kommer att "avsevärt öka" tillgängligheten för bicykliska peptider för forskare.
"Nuförtiden kan vi göra peptider med hjälp av automatiserade synthesizers. Vår metod kan programmeras in i dessa synthesizers för att göra bicykliska peptider, vilket betyder att biomedicinska forskare som har tillgång till dessa maskiner, men som inte har tillgång till mycket sofistikerade kemiuppsättningar, kan nu syntetisera bicykliska peptider mycket enkelt," sa Dr Nitsche.
"Detta innebär att fler grupper kommer att kunna undersöka den potentiella användningen av bicykliska peptider för farmaceutiska behandlingar, vilket innebär att fler behandlingar kan utvecklas."
Medan Dr Nitsche är noga med att betona att denna nya metod bidrar till de tidiga stadierna av forskning om bicykliska peptiders roll i läkemedelsbehandlingar, visar teamet redan potentiella tillämpningar.
"För att visa upp vår metod gjorde vi en bicyklisk peptid som kan hämma ett enzym från Zika-viruset. Denna peptid är inte ett läkemedel, men det visar oss potentialen med denna teknik", sa han.
"Bicykliska peptider kan konstrueras för att binda till vilket protein som helst, så teoretiskt sett kan den här metoden användas för att tillverka alla typer av läkemedel, inklusive cancerbehandlingar, antimikrobiella och antivirala läkemedel för att behandla COVID-19 och andra vanliga sjukdomar."
Betydande hinder för utvecklingen av bicykliska peptidläkemedel måste fortfarande övervinnas. Till exempel är bicykliska peptider inte särskilt bra på att korsa cellmembran, även om Dr Nitsche och hans team redan har börjat ta itu med detta problem.
För nu är Dr Nitsche glad över att syntesen av bicyklisk peptid har blivit mer tillförlitlig och mer tillgänglig.
"Bicykliska peptider anses vara nästa generations läkemedel, och vår metod innebär att fler forskare kommer att kunna bidra till detta område av läkemedelsutveckling."
Forskningen publiceras i Angewandte Chemie International Edition . + Utforska vidare
