Tecnología NL-PEPTIDES DELIVERY™ como método innovador para crear péptidos de nueva generación

Laboratorios Synthagen

Tecnología NL-PEPTIDES DELIVERY™ como método innovador de producción de péptidos de nueva generación Una comparación de la acción y durabilidad de los péptidos tradicionales frente a un método innovador de síntesis y administración oral de péptidos.

Resumen: En la práctica, solo unos pocos péptidos tradicionales encuentran aplicación debido a su inestabilidad biológica y rápida degradación. La solución a este problema es la modificación de péptidos, que permite obtener formas estables y efectivas de péptidos. Los péptidos de nueva generación, producidos mediante síntesis usando la tecnología NL-PEPTIDES, han sido encapsulados en una forma de doble cápsula creada dentro del sistema NL-PEPTIDES DELIVERY™, lo que permite maximizar la eficacia y estabilidad del péptido.

Lista de abreviaturas: • AFP – Péptidos Farmacéuticamente Activos • NL-PEPTIDES – Péptidos de Nueva Generación • NL-PEPTIDES DELIVERY – Tecnología de Administración Oral

Palabras clave: • péptido • enlace peptídico • análogo • modificación • salazón • amidación • acetilación • síntesis • tecnología • salazón • arginina

Introducción

La tecnología NL-PEPTIDES DELIVERY™, como método innovador, permite lograr un efecto terapéutico que supera la acción de los péptidos tradicionales. La eficacia de NL-PEPTIDES DELIVERY™ ha sido confirmada basándose en respuestas a problemas relacionados con la producción de péptidos que llegan intactos al intestino y son posteriormente absorbidos en su totalidad. La innovadora tecnología NL-PEPTIDES DELIVERY™ está protegida por la ley de patentes como una nueva forma de análogos de péptidos para el desarrollo y comercialización de péptidos orales, combinada con un sistema especializado de administración.

QUÉ SON LOS PÉPTIDOS TRADICIONALES

Desde un punto de vista puramente químico, los péptidos se presentan en forma lineal y tienen solo dos extremos específicos. Uno de ellos se llama el extremo amino, donde un aminoácido con un grupo libre αEstá presente el grupo -amino. El otro se llama el extremo carboxilo o extremo C, donde un aminoácido con un grupo libre αEstá presente el grupo -carboxilo. Los péptidos son compuestos químicos formados, al igual que las proteínas, por aminoácidos. Son objeto de gran interés, cumpliendo funciones biológicas importantes. Muchos hormonas y neurotransmisores son, de hecho, péptidos. En el caso de los péptidos endógenos, actúan antimicrobianamente, funcionando como el sistema de defensa del cuerpo. Los péptidos que ocurren de forma natural se consideran compuestos atractivos de importancia terapéutica debido a su alto grado de actividad, baja toxicidad y ausencia de interacciones medicamentosas. En la práctica médica, solo unos pocos péptidos encuentran aplicación debido a su inestabilidad biológica y rápida degradación. La solución al problema mencionado de la estabilidad de los péptidos es su síntesis, que permite obtener formas estables de péptidos. Lo mismo se aplica a la síntesis de péptidos de fuentes naturales, que se utilizan, entre otras cosas, en la producción de vacunas.

EL ENLACE PEPTÍDICO

Carbono, como resultado de la reacción del αgrupo –carboxilo, se une al nitrógeno del αgrupo –amino a través de un enlace simple — un enlace peptídico. Se asume generalmente que este enlace se forma como dos estructuras que permanecen en un equilibrio mutuo definido. El enlace C–N pasa a C=N y viceversa. No es posible la rotación alrededor del eje C=N, por lo que el enlace peptídico es lo suficientemente rígido para poseer las características de un enlace doble. Los aminoácidos que participan en la formación de un enlace peptídico pierden fragmentos de sus moléculas — específicamente el grupo –OH del grupo carboxilo y –H del grupo amino. Por esta razón, los aminoácidos encontrados en péptidos y proteínas se llaman residuos de aminoácidos. Los enlaces peptídicos resultantes son estables, y su ruptura solo puede ocurrir bajo la acción de bases y ácidos fuertes a temperaturas simultáneamente altas.

SÍNTESIS DE PÉPTIDOS

Dependiendo del péptido que deseemos obtener, se utiliza un método apropiado de se requiere síntesis. En una explicación breve, intentaremos presentar la síntesis de péptidos en relación con a su tamaño. Para obtener un dipéptido, debe usarse un reactivo que conduzca a activación del grupo carboxilo del aminoácido acilante, o del acilante el aminoácido debe convertirse en un anhídrido. Un proceso más laborioso y complejo es la síntesis en el caso de péptidos más grandes, que se obtienen a partir del dipéptido mediante eliminando el grupo protector del grupo amino del aminoácido N-terminal y acilándolo con el siguiente aminoácido N-protegido. Este proceso es particularmente laborioso, porque los pasos mencionados se repiten hasta obtener el péptido con la secuencia planificada se obtiene la secuencia. En el caso de obtener péptidos grandes, el método más eficiente y el método más simple es el método Merrifield. Este método se realiza en estado sólido fase. El aminoácido C-terminal se une al polímero, donde el siguiente aminoácido se acopla, hasta obtener la cadena deseada se logra la longitud.

ANÁLOGOS DE PÉPTIDOS

En respuesta a la naturaleza inestable de los péptidos tradicionales, se diseñan y producen sus análogos. Los análogos de péptidos se definen como compuestos químicos en los que un átomo es reemplazado por otro en relación con el compuesto original. El general la estructura del péptido permanece sin cambios. Los análogos de péptidos incluyen análogos con una estructura de hélice así como βgiro β y βanálogos de hoja β. En el primero, hélices son uno de los elementos estructurales clave de los péptidos bioactivos. La estabilización de fragmentos cortos de oligómeros en una conformación helicoidal resulta en un aumento de la actividad. En βgiro β y βanálogos de hoja β, residuos de aminoácidos D o β,γ,δse insertan residuos de aminoácidos. Los análogos de péptidos nos permiten obtener nuevos compuestos peptídicos más estables, al mismo tiempo que encuentran aplicación en un rango más amplio de indicaciones y permiten soluciones innovadoras a problemas asociados con la acción de las formas pre-análogas existentes.

ANÁLOGOS DE PÉPTIDOS MEDIANTE MODIFICACIÓN

Los péptidos tradicionales, a pesar de sus innegables y numerosas ventajas, también tienen muchas limitaciones relacionadas con su aplicación. La búsqueda de nuevos análogos peptídicos lo más estables posible con un amplio espectro de acción es el resultado de la inestabilidad de los péptidos tradicionales. Análogos de péptidos tradicionales que contiene el secuencia clave del péptido se enriquecen con modificaciones realizadas dentro de la cadena peptídica o la cadena lateral de los residuos de aminoácidos presentes en la secuencia. La introducción de amidación y acetilación contribuye a mejorar la estabilidad metabólica y selectividad. Entre los ejemplos conocidos de modificaciones, dependiendo del perfil de acción que el el péptido está destinado a exhibir, son la acetilación N-terminal del péptido, ciclización, marcado con fluoróforos, amidación C-terminal del péptido y aminoácidos D.

EL PROCESO DE SALAZÓN DEL PÉPTIDO

El proceso de salazón implica cambiar las cargas en las proteínas. Las cargas de la proteína son neutralizadas por los aniones y cationes de una sal. Las moléculas de proteína no se atraen entre sí ni forman agregados, y la proteína misma se precipita como resultado de perder su capa de hidratación. El proceso de salazón es reversible. En el proceso inverso, la sal se elimina por diálisis o su concentración se reduce mediante la adición de agua. La salazón, a través de la adición de una molécula de arginina, conduce a la formación de una forma estable del péptido y es un método innovador para asegurar la estabilidad del péptido y, en consecuencia, ampliar la actividad biológica de los péptidos.

ACETILACIÓN Y AMIDACIÓN DE UN PÉPTIDO

La acetilación N-terminal de un péptido implica la unión de radicales acetilo a sustratos — que son compuestos con un grupo NH2, OH o SH — con la participación de la enzima N-acetiltransferasa. La fuente del radical acetilo es acetil-CoA. La función principal de las N-acetiltransferasas es facilitar la unión del grupo acetilo con el grupo amino de aminas aromáticas e hidrazinas (la reacción de N-acetilación), es decir, la detoxificación de compuestos exógenos potencialmente tóxicos. Cuando se rompen los enlaces peptídicos y, en consecuencia, se fragmenta la cadena polipeptídica, se forman grupos carbonilo. La oxidación de una molécula proteica por un radical hidroxilo comienza con la eliminación de un átomo de hidrógeno en el α carbono del aminoácido. El radical alquilo resultante reacciona con oxígeno para formar un radical alquilperoxilo, que se transforma en un hidroperóxido alquilo. El radical alcoxi formado a partir de este puede convertirse en un residuo de aminoácido hidroxilado en el α carbono, o puede conducir a la fragmentación de la cadena polipeptídica. La presencia del radical alcoxi promueve la fragmentación de la cadena polipeptídica. La ruptura del enlace peptídico puede ocurrir a través de α-amidación o diamidación. El péptido N-terminal formado durante αla fragmentación -amida contiene un grupo amida en su extremo C, mientras que el segundo péptido contiene un N-α-derivado ketoacilo en su extremo N. La fragmentación a través de la vía diamida se caracteriza por la formación de un péptido N-terminal que contiene una estructura diamida y un péptido derivado del extremo C de la molécula proteica que contiene una estructura isocianato en su extremo N.

QUÉ SON LOS NL-PÉPTIDOS™

En respuesta a los desafíos relacionados con la producción de péptidos que llegan intactos al intestino, creamos un grupo de nuevos péptidos llamados NL-péptidos, también conocidos como péptidos de próxima generación, designados con la abreviatura AFP. Las características de los péptidos farmacéuticamente activos reflejan su superioridad sobre los péptidos tradicionales. Se distinguen principalmente por su longevidad extendida y resistencia a cambios de pH y temperatura, tanto durante el almacenamiento del producto como en el ambiente gastrointestinal, donde al ingerir la cápsula y transportarse al intestino delgado, el péptido no se degradará. El grupo de NL-péptidos se caracteriza por la capacidad de imitar proteínas naturales y por su alta estabilidad metabólica, lo que significa que los NL-péptidos, actuando como proteínas naturales, se absorben intactos desde el intestino y no sufren degradación durante la absorción.

LA FORMACIÓN DE NL-PÉPTIDOS™ MEDIANTE SÍNTESIS

A continuación se discute la descripción química de los NL-péptidos producidos mediante modificación por síntesis. La tecnología que opera bajo el principio de precipitar el péptido con arginina se ha mejorado mediante la síntesis que implica la N-acetilación del extremo amino del péptido combinada con la amidación simultánea del extremo carboxilo del enlace. La totalidad de los procesos de modificación realizados resulta en un aumento de 10 veces en la estabilidad de los NL-PEPTIDES y en la mencionada capacidad de imitar proteínas naturales.

TECNOLOGÍA NL-PEPTIDES DELIVERY™

Al emprender la tarea de crear una tecnología moderna para la administración oral de péptidos, era esencial resolver cuestiones relacionadas, primero, con la creación de una tecnología simple basada en la versatilidad respecto a una amplia gama de productos, así como la producción simultánea de varios productos efectivos a la vez, mediante un método que permita el desarrollo de un sistema que posibilite tal modo de operación. Los problemas existentes relacionados con la absorción se habían abordado mediante el uso exclusivo de las modificaciones de péptidos mencionadas anteriormente. En nuestro caso, además de modificar el péptido, nos centramos en el desafío indiscutiblemente importante de resolver el problema relacionado con el transporte del péptido desde el momento de la administración oral, pasando por el tránsito al intestino delgado, hasta el punto de absorción del compuesto. La solución a los problemas tecnológicos mencionados es la creación de una nueva tecnología simple y efectiva para la entrega de péptidos, a la que llamamos NL-PEPTIDES DELIVERY™.

EL PERFIL DE ACCIÓN DE LA TECNOLOGÍA NL-PEPTIDES DELIVERY™

El perfil de acción, basado en la tecnología NL-PEPTIDES DELIVERY, permite principalmente que el péptido llegue al intestino delgado mediante un recubrimiento especialmente diseñado que rodea al NL-péptido. Más allá de simplemente entregar el péptido al intestino delgado, es importante que todo el entorno local dentro del intestino sea propicio para la absorción del péptido entregado allí. Este problema era significativo debido a la presencia de enzimas que degradan péptidos — peptidasas — en el intestino. Las principales enzimas que degradan péptidos son enzimas proteolíticas llamadas proteasas, que impiden que el péptido continúe su recorrido al degradarlo en el intestino delgado. Otro factor problemático, que hemos resuelto, es la mala absorción del propio péptido a través de la pared del intestino delgado.

VENTAJAS DE LA TECNOLOGÍA NL-PEPTIDES DELIVERY™

Centrado en el perfil de acción específico de la tecnología NL-PEPTIDES DELIVERY™, se basa en el desarrollo de una nueva cápsula doble con recubrimientos protectores, que resuelve el problema tanto de la entrega del péptido al intestino delgado como de su paso a través de la pared intestinal, así como la degradación del péptido en ese lugar. El recubrimiento protector, que forma la superficie más externa de la cápsula, protege el compuesto de los cambios de pH y del ácido gástrico, permitiendo que el péptido llegue al intestino. Mediante el uso de un inhibidor de proteasa en la composición de la cápsula, el péptido — que de otro modo sería susceptible a la degradación — no se descompone, mientras que simultáneamente se reduce el pH intestinal local y se prepara el ambiente para la absorción del péptido. Se ha utilizado un potenciador de absorción para mejorar la absorción del péptido a través del intestino delgado. El NL-péptido ha sido recubierto con una capa que lo separa del inhibidor de proteasa. El inhibidor en sí es un ácido que, en combinación con el péptido, podría degradarlo. Al separarlo del ácido mediante un enfoque de cápsula dentro de cápsula, hemos obtenido una composición farmacéutica estable que no se degrada durante el almacenamiento.

CÓMO FUNCIONA LA TECNOLOGÍA NL-PEPTIDES DELIVERY™ EN EL SISTEMA DIGESTIVO

Los péptidos de próxima generación se producen mediante síntesis utilizando la tecnología NL-PEPTIDES. Encapsulados en forma de doble cápsula creada dentro del sistema NL-PEPTIDES DELIVERY™, siguen un camino definido a través del sistema digestivo tras la administración oral. La cápsula ingerida llega intacta al intestino delgado, donde se libera el inhibidor de proteasa, creando así un ambiente adecuado para la absorción al reducir el pH intestinal a 5.5. En la etapa siguiente, se liberan el principio activo y el potenciador de absorción, permitiendo que el péptido sea absorbido eficazmente por el cuerpo.

RESULTADOS DEL USO DE LA TECNOLOGÍA NL-PEPTIDES DELIVERY™

La comparación de los resultados de la administración oral en forma de doble cápsula frente a la administración nasal del péptido permite determinar la superioridad y eficacia de uno de los métodos de administración. La concentración del péptido tras la administración oral de nuestra cápsula es mucho mayor que la concentración del péptido tras la administración nasal. Se usaron las mismas dosis de péptido tanto en la cápsula como en el spray nasal durante el estudio. Los resultados de estos estudios demuestran claramente la superioridad de nuestra tecnología sobre la administración nasal.

EL RESULTADO DEL TRABAJO DE LOS LABORATORIOS SYNTHAGEN

La tarea que nos propusimos consistió en la creación de una nueva tecnología para aumentar la eficacia de los péptidos. La tecnología de administración oral de péptidos NL-PEPTIDES DELIVERY se basa en una terapia innovadora con péptidos combinada con el novedoso método de administración oral que desarrollamos. Una presentación multicanal de nuestra tecnología permite una comprensión precisa de cada una de sus etapas.

Visualmente, los resultados de nuestro trabajo se pueden ver en la presentación.