目标大分子阿森纳

没有足够的血液供应,使神经元死那么快窒息,毫无疑问,人们一旦将由此产生的疾病称为“上帝的中风的手”。在中风、神经细胞缺氧,所以他们不能做能量货币分子ATP,允许它们像钙离子的控制流。因此,与钙细胞洪水,触发释放神经递质门冬氨酸。这样一来让更多的钙离子通道,推动我们的神经元产生分子最终会杀死它们。

平均在缺血性中风你失去了大约二百万个神经元一分钟,”大卫Garman解释说,首席技术官biotherapeutics公司禁忌在多伦多,加拿大。禁忌的动机的创始人,迈克尔•Tymianski神经学家迈克尔·索尔特和神经外科医生从多伦多大学,他一直试图阻止“缺血性级联”。1999年,Tymianski的小组研究了神经元之间的连接检测NMDA受体蛋白质和一个关键的“交换机”分子,称为突触后密度蛋白95 (psd - 95)。¹通过阻断神经元psd - 95生产实验室文化,他们切断连接,防止calcium-triggered损伤。

阻止人类神经元做出这样重要的蛋白质,以防我们有中风会有严重的副作用,所以索尔特Tymianski团队寻找另一种方法。但是他们决定——利用看起来像NMDA受体的肽分子断开的受体与psd - 95中风后开始-非常困难。肽必须跨越两个几乎无法穿透的障碍——血脑屏障,使病原体如细菌我们的大脑,和神经元的外膜。

因此多伦多团队模拟人类最阴险的生物的敌人。艾滋病毒,他们知道,部队进入细胞蛋白的帮助下答。因此他们给化学合成多肽,NMDA受体的一部分,部分小而非传染性答片段,老鼠。2002年,他们显示这种方法使大鼠神经元对缺血性中风。²公司禁忌成立翻译这些发现是治疗人类,”可解释道。

故事像禁忌的细胞穿透肽(cpp)带来了很高的期望像答。然而14年后,现在虽然禁忌进行III期临床试验的药物,NA-1预期放缓,一些其他的努力利用cpp已经失败。然而,与此同时,科学家们一直在忙。由于他们的努力,问题如何回答,cpp工作和知识用于添加新药物开发和生物技术工具包交付方法。

通过脂肪重影墙

加拿大人发现了psd - 95,克里斯蒂娜•卡多佐从德国达姆施塔特工业大学想知道cpp能否帮助成熟细胞重新编程。“我们想让他们回不分化状态为了相乘然后再redifferentiate他们,”她回忆道。替代组织的能力将使经济增长从一个人自身的细胞,例如,不使用基因工程。

卡多佐是进入一个领域成为被分歧如何肽穿透细胞。例如,科学家开始认为乙通过内吞作用进入细胞。在这个共同的过程中,细胞从周围环境中吸收生化药剂,和通常存储在核内体和其他小泡,不一定让他们立即整个细胞。最初使用单纯疱疹病毒cell-permeable蛋白质,VP22,卡多佐的团队添加荧光蛋白标签显微镜下观察照亮一件令人惊讶的事情。³我们总是可以看到直接吸收,穿过细胞膜,无需内吞作用,”Cardoso回忆说。

而直接吸收意味着肽更自由移动比当困在核内体进入细胞后,发现是有争议的,卡多佐的达姆施塔特的同事亨利Herce解释道。说,分子量为2000或更多可以穿过细胞膜是亵渎神明,”他说。这个优惠五利平斯基的统治,实证的药物发现的指导方针表明药物分子量超过500不太可能进入细胞。

因此,德国科学家们研究乙通过模拟和实验的直接吸收。⁴带正电的质子化了的,精氨酸氨基酸乙序列结合deprotonated,带负电,细胞膜脂肪酸构成复杂肽。Herce说,破坏细胞膜。这形成一个水孔隙,允许其他组件耦合CPP膜的从一边到另一个。细胞内其他组块的脂肪酸,肽的释放,然后膜重新封装。

穿过细胞膜,因此可能取决于肽结构。卡多佐,Herce和他们的同事测试了这个循环肽到循环结构,卡多佐说“我们认为肯定会杀死”效果。相反,他们效果更好。循环结构不灵活的,也就是说他们的氨基酸侧链是一致的,推测卡多佐,热力学和福利减少熵结合细胞。

送货费用

索尼娅·布里斯班昆士兰大学的戴安娜,澳大利亚,也是利用循环cpp。她研究cyclotides的三个二硫键把肽环成一个打结线圈在酸性环境中耐击穿和蛋白酶酶在我们的身体。⁵穿透细胞膜的方法现在的套件包括各种肽,戴安娜集锦。它还包括脂质体、脂肪酸层周围的分子,例如RNA或DNA,并交付他们内部的目标。这很重要,因为每个大分子面临特殊挑战实现细胞内的目的地,因此,一种大小不适合所有人,戴安娜压力。

你必须首先考虑你想要交付的分子是什么,目标是什么,”她说。的脂质体对一些分子和组织工作很好,但他们可以普及率较低,并不是所有的分子能与脂质体结合。一些人创造了脂质体通过“装饰”细胞穿透肽改善进入细胞。和每个CPP都有不同的掩饰机制依赖于肽结构,细胞,货物蛋白质,和您所使用的浓度。一些肽喜欢则直接影响细胞膜渗透,取决于内吞作用。

大卫刘在美国哈佛大学的研究小组是cargo-focus,让已有的方法设计一种新方法来提供更大的蛋白质分子进入细胞。2010年,带正电的cpp的知识可以进入细胞给刘和他的同事们一种预感如何运输蛋白质。“也许superpositively蛋白质,更高的净正电荷,也可以绑定到哺乳动物细胞带负电荷的外面,强有力地进入他们,”刘回忆说。而不是通过细胞膜,他们认为这样大的蛋白质会停留在细胞表面,直到他们通过内吞作用消耗。

把supernegative

使用转基因细胞或酶生产专门通过刘的直接进化的方法,他的团队融合superpositively收取货物感兴趣的蛋白质。⁶他们的直觉是正确的——这些蛋白质有效地通过内吞作用进入细胞,和刘成立了一个子公司,Permeon生物制剂,利用这些发现。可悲的是,Permeon的研究现在已经结束和技术提供许可或销售。刘承认superpositive蛋白缓慢摆脱核内体,尽管他的小组已经发现了一些肽似乎增强的过程。

然而,增压蛋白质方法已经飙升回图片,由于极性逆转。Supernegatively蛋白质看起来很像DNA,刘解释说,可以很容易地复杂化带正电的阳离子脂质,正如在脂质体DNA。⁷阳离子脂质是高度工程进入细胞,逃避核内体和其他属性,使他们很好的交付,”他说。阳离子脂质会提供蛋白质非常有说服力地到哺乳动物细胞。事实上,这是大约1000倍比superpositively指控蛋白质的方法更有效,我们怀疑是部分由于更有效endosomal逃跑。”

让大分子进入细胞带来许多可能性,戴安娜想使用cpp来支持使用“biofactories”的细菌和藻类。我们可以调节细胞内的属性可以提高细菌用于生产生物燃料,”她说。像Herce和卡多佐,她认为这可能是更可取的基因工程。禁忌显示,让大分子进入细胞使药物小分子不能做事,她指出。

戴安娜说,癌症药物小分子激酶抑制剂的工作,特别是在慢性粒细胞白血病(CML),突变激酶酶驱动不受监管的增长。最著名的就是,伊马替尼专门抑制突变激酶,避免了许多其他激酶在我们的身体有益。然而,CML患者必须服用此类药物不断,他们的癌症可以变异和产生耐药性。的小分子激酶小范围的唯一目标,如果有一个突变这种蛋白质失去活性,”亨利克解释说。肽可以绑定到一个面积较大的蛋白质的目标,我们相信它更难以创造抗肽。的使用CPP交付还开辟了针对胞内蛋白的选项,不视为制药之前”,她补充道。

昆士兰科学家并不是第一个想到使用cpp作为激酶抑制剂。抑制激酶参与疼痛和心血管疾病使用肽货物附加到乙的想法是斯坦福大学的Daria mochly - rosen剥离KAI制药在2002年成立。然而,生物制药巨头安进公司以3.15亿美元收购了该公司在2012年停止了其在cpp工作。

Xigen也成立于2002年的激酶抑制剂,作为一个从瑞士洛桑大学医院的副产品。它开发了一个答CPP称为Brimapitide(也称为xg - 102还是- 111)肽进入细胞,jean - marc Combette解释说,固体药物开发的首席执行官在日内瓦,瑞士,公司负责Xigen的发展项目。化学合成肽功能分子酸残留、天然l -氨基酸的相反的手性,他解释说。betway必威游戏下载大全这使得Brimapitide抵抗蛋白酶的分解。

Brimapitide仍在“临床发展的先进水平在不同的治疗领域,Combette说。2015年,Xigen完成两个III期试验在美国对待投诉与炎症相关的眼睛,像白内障。从临床研究获得的结果到目前为止被组合为准备未来所需的步骤来获得市场营销授权,“Combette补充道。

尽管许多临床试验已经进行了涉及cpp,经常使用货物答,迄今为止,尚未有一个医疗监管机构批准。但戴安娜不是被这个——她发现cpp已经进入临床试验“非常有前途”,并强调了小分子药物的流失率也很高。在凯的案例中,她说,其线性cpp体内容易分解。相比之下,她的团队的cyclotides如此强劲,他们甚至可以应对胃酸,这意味着它们可以以药片的形式。

回答渗透的问题

Herce和卡多佐也将CPP技术与工业合作伙伴。研究的一个领域是“nanobodies”,针对目标细胞内,而不是外面像典型的抗体疗法。另一个是小分子,违反规则的五个原因除了太大,过于油腻。然而,卡多佐强调挑战超越设计分子进入细胞。同时使cpp足够稳定生存胃酸可能,药品制造商不得不担心中国是否会从那里细胞正确的身体的一部分。

和像刘的增压蛋白质大分子带来担心他们可能会引发免疫反应,当给定的重复剂量。部分出于这个原因,我们的实验室重点是基因编辑的蛋白质,原则上只需要交付一次,”他说。他的团队已经利用其方法包含Crispr-associated蛋白质复合物交在老鼠插入荧光蛋白的基因。我们采取那些体内进一步研究不少未发表的作品,”刘说。

已经有超过200中风的试验失败

同样禁例只打算NA-1只给予一次允许病人的身体从行程时间恢复,避免与重复剂量刺激免疫反应。Garman告诉必威体育 红利账户,他相信他的公司的证据,包括radiolabelling、荧光和质谱测试,显示NA-1也清除其他潜在的缺陷,成功在大脑积累。

今天,在一个正在进行的三期临床试验在加拿大,医护人员给潜在的中风患者NA-1救护车去医院的路上。因为速度是关键,可说。我们交付它静脉注射,因为这是最快的路线进入大脑,”他补充道。禁忌还希望开始第二个三期临床试验在2016年底之前。

Garman承认他的惊讶,开发正在进行,而小公司像禁忌的不寻常的位置运行的III期试验。“我们认为大型制药公司会有兴趣,但是已经有超过200中风试验失败,”他说。这是一个非常困难的领域,人们规避风险。我们用不同的方式去做,以确保我们成功,其他所有人都失败,我们不得不自己做吧。”

刘强调是多么重要这样的细胞内交付方法获得成功。的交付是一个重要和广泛的高分子科学面临的问题”他强调。我们需要尽可能多的不同的方法可以解决交付问题妨碍实现许多大分子的研究和治疗潜力。”

安迪Extance在埃克塞特是一个基于科学作家,英国