En ny studie ledd av Prof. Meital Reches från Hebrew University med Daniel Boas, en Ph.D. student i hennes grupp och team av samarbetspartners, har banat väg för ett nytt läkemedelstillförselsystem centrerat på omkopplingsbara peptidstabiliserade emulsioner.
Denna innovation har löftet om att förändra läkemedelsleveransen genom att tillåta samtidig transport av både vattenlösliga och vattenolösliga föreningar inom en enda bärare, vilket övervinner tidigare begränsningar i konventionella metoder. Resultaten publiceras i tidskriften Chem .
Traditionellt har emulsioner fungerat som pålitliga bärare för läkemedelstillförsel, men deras effektivitet hindrades av oförmågan att kapsla in båda typerna av läkemedel i samma vehikel. Prof. Reches team tacklade denna utmaning genom att ta fram en kort peptid bestående av endast fyra aminosyror, som kan stabilisera emulsioner och ta emot både hydrofila och hydrofoba föreningar.
Hjärtat i denna innovation ligger i peptidens anmärkningsvärda förmåga att ändra sin form när den binder specifika metalljoner och omvandlas från hydrofil till amfifil. Denna molekylära metamorfos stabiliserar inte bara emulsioner som innehåller vattenolösliga läkemedel utan underlättar också leveransen av vattenlösliga metalljoner fästa vid peptiden.
I enklare termer kan peptiden justera sin form när den binder till vissa metalljoner, vilket gör att den kan vidhäfta både vatten och fett och därigenom bibehålla stabiliteten hos läkemedelsblandningen. Dessutom kan den transportera metalljoner som löser sig i vatten.
För att förstå hur dessa emulsioner fungerar använde forskare sofistikerade tekniker som spektroskopi, NMR och molekylär dynamik. Deras undersökningar visade att stabiliteten hos dessa emulsioner härrör från bindningar mellan histidin och metall, som kan vara reversibla under låga pH-förhållanden, som de som finns i tumörceller, och därigenom frisätter läkemedel precis där det behövs.
Tidiga försök med paklitaxel-laddade emulsioner har gett uppmuntrande resultat, som visar betydande effekt mot cancerceller. Dessutom erbjuder detta mångsidiga system mer än bara läkemedelstillförsel – det kan skräddarsys med olika funktioner, vilket öppnar upp för nya tillämpningar och fördelar.
Mer information: Daniel Boas et al, Ett multifunktionellt läkemedelstillförselsystem baserat på omkopplingsbara peptidstabiliserade emulsioner, Chem (2024). DOI:10.1016/j.chempr.2024.02.003
Journalinformation: Chem
Tillhandahålls av Hebrew University of Jerusalem
