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

Synthagen Laboratories 

Tecnología NL-PEPTIDES DELIVERY ™ como método innovador para la creación de péptidos de nueva generación  Comparación de la acción y durabilidad de los péptidos tradicionales en comparación con el 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 peptídica, que permite obtener formas estables y efectivas de péptidos. Los péptidos de nueva generación, obtenidos mediante síntesis con la tecnología NL-PEPTIDES, se encapsulan en una cápsula doble creada en el sistema NL-PEPTIDES DELIVERY ™, que permite maximizar la acción 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• salificación• amidación• acetilación •síntesis• tecnología• salificación• arginina 

Introducción 

La tecnología NL-PEPTIDES DELIVERY ™, como método innovador, permite obtener un efecto terapéutico que supera la acción de los péptidos tradicionales. La eficacia de NL-PEPTIDES DELIVERY ™ ha sido confirmada basándose en respuestas relacionadas con la producción de péptidos que llegan intactos al intestino, donde luego son completamente absorbidos. La tecnología innovadora NL-PEPTIDES DELIVERY ™ está protegida por patente como una nueva forma de análogos peptídicos para el desarrollo y comercialización de péptidos orales con un sistema especial y simultáneo de administración.

QUÉ SON LOS PÉPTIDOS TRADICIONALES 

Desde un aspecto típicamente químico, los péptidos existen en forma lineal, con solo dos extremos específicos. Uno de ellos se llama extremo amino, donde el aminoácido tiene un grupo libre α-amino. El segundo se llama extremo carboxilo o extremo C, donde el aminoácido tiene un grupo libre α-carboxilo.  Los péptidos son compuestos químicos construidos de manera similar a las proteínas, a partir de aminoácidos. Son objeto de amplio interés, desempeñando funciones biológicas importantes. Muchos hormonas y neurotransmisores son precisamente péptidos. En el caso de los péptidos endógenos, actúan contra microorganismos, funcionando como un sistema de defensa del organismo. Los péptidos que ocurren de forma natural se consideran compuestos atractivos con importancia terapéutica debido a su alto grado de actividad, baja toxicidad y ausencia de interacciones con medicamentos. En la práctica médica, solo unos pocos péptidos se utilizan debido a su inestabilidad biológica y rápida degradación. La solución a este problema de estabilidad del péptido es su síntesis, que permite obtener formas peptídicas estables. Lo mismo ocurre con la síntesis de péptidos de fuentes naturales, que se utilizan, entre otros, para la producción de vacunas. 

ENLACE PEPTÍDICO 

El carbono, como resultado de la reacción del grupo αdel grupo carboxilo se une al nitrógeno del grupo αdel grupo amino mediante un enlace simple, el enlace peptídico. Se supone que este enlace existe en forma de dos estructuras que permanecen en un equilibrio mutuo definido. El enlace C-N se convierte en C=N y viceversa. La rotación alrededor del eje C=N no es posible, por lo que el enlace peptídico es lo suficientemente rígido como para tener características de un enlace doble.  Los aminoácidos que participan en la formación del enlace peptídico pierden fragmentos de moléculas. Son moléculas -OH del grupo carboxilo y -H del grupo amino. Por eso, los aminoácidos que se encuentran en péptidos y proteínas se llaman residuos de aminoácidos. Los enlaces peptídicos formados son estables y su ruptura solo puede ocurrir bajo la acción de bases y ácidos fuertes a la vez que a alta temperatura.

SÍNTESIS DE PÉPTIDOS 

Dependiendo del péptido que queramos obtener, necesitamos el método adecuado para su la síntesis. En una breve explicación intentaremos presentar la síntesis de péptidos en relación con de su tamaño. Para obtener un dipeptido se debe usar un reactivo que conduzca a de activación del grupo carboxilo del aminoácido acilante o realizar un cambio la conversión del aminoácido acilante en anhídrido. La síntesis es un proceso laborioso y más difícil en el caso de péptidos más grandes, que se obtienen a partir de dipeptidos, donde ocurre la eliminación del grupo protector del aminoácido N-terminal y su acilación con el siguiente con aminoácido protegido en el N-terminal. Este proceso es especialmente laborioso, porque las acciones mencionadas se repiten hasta obtener el péptido planificado de la secuencia. En el caso de obtener péptidos grandes, el método más efectivo y el método más sencillo es el método de Merrifield. Este método se realiza en la fase constante. El aminoácido C-terminal se une al polímero, donde luego se acopla del siguiente aminoácido, hasta que se alcance la longitud deseada łcadena.

ANÁLOGOS DE PÉPTIDOS 

En respuesta a la naturaleza inestable de los péptidos tradicionales, se diseñan y producen sus análogos. Los análogos de péptidos se denominan apropiadamente compuestos químicos, gracias a en los que un átomo es reemplazado por otro en comparación con el compuesto original. La general la estructura del péptido permanece sin cambios. Entre los análogos peptídicos se incluyen análogos con estructura helicoidal y análogos βde pliegues y βde hojas. En el primero de ellos hélices son uno de los elementos estructurales clave de los péptidos bioactivos. La estabilización de fragmentos cortos de oligómeros en conformación helicoidal aumenta la actividad. En los análogos βde pliegues y βde hojas se insertan residuos de aminoácidos D o β,γ,δde aminoácidos. Los análogos peptídicos nos permiten obtener nuevos compuestos peptídicos que son más estables, al mismo tiempo que se aplican en un espectro sintomático más amplio y permiten soluciones innovadoras a problemas relacionados con la acción de las formas preexistentes de análogos.

ANÁLOGOS DE PÉPTIDOS MEDIANTE MODIFICACIÓN 

Los péptidos tradicionales, a pesar de sus indudables y numerosas ventajas, también presentan muchas limitaciones relacionadas con su uso. La búsqueda de nuevos análogos de péptidos lo más estables posible, con un amplio espectro de acción, es consecuencia de la existencia de péptidos tradicionales poco estables. Análogos de péptidos tradicionales que contienen la secuencia clave del péptido están enriquecidas con modificaciones realizadas en la cadena del péptido o de 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, según el perfil de acción que tenga las características del péptido incluyen, entre otras, la acetilación del extremo N, ciclización, marcado con fluoróforos, amidación del extremo C del péptido o aminoácidos D.

PROCESO DE SALAZÓN DE PÉPTIDOS 

El proceso de salazón consiste en cambiar las cargas de las proteínas. Las cargas de la proteína se neutralizan mediante aniones y cationes de la sal. Las moléculas de proteína no se atraen ni forman agregados, y la proteína se precipita debido a la pérdida de la capa de agua. El proceso de salazón es reversible. En el proceso inverso, la sal se elimina mediante diálisis o se reduce su concentración añadiendo agua. La salazón, mediante la adición de moléculas de arginina, conduce a la formación de una forma estable del péptido y es un método innovador para garantizar la estabilidad peptídica y, por ende, ampliar la acción biológica de los péptidos.

ACETILACIÓN Y AMIDACIÓN DEL PÉPTIDO 

La acetilación del extremo N del péptido consiste en la unión de radicales acetilo a sustratos que contienen grupos NH2, OH o SH con la participación de la enzima N-acetiltransferasa. La fuente del radical acetilo es el 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 (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 la molécula proteica por el radical hidroxilo comienza con la extracción de un átomo de hidrógeno en el carbono α aminoácido. El radical alquilo formado reacciona con oxígeno formando un radical peróxido de alquilo que se convierte en hidroperóxido de alquilo. El radical alcoxi formado puede transformarse en hidroxilado en el carbono α resto aminoácido o puede provocar la fragmentación de la cadena polipeptídica. La presencia del radical alcoxi favorece la fragmentación de la cadena polipeptídica. La ruptura del enlace peptídico puede ocurrir por αamidación o diamidación. Durante la αfragmentación amídica: el péptido N-terminal tiene un grupo amida en el extremo C, mientras que el segundo péptido contiene en el extremo N un derivado N-α-cetoacilo. La fragmentación por vía diamídica se caracteriza por la formación de un péptido N-terminal que contiene una estructura diamídica y un péptido derivado del extremo C de la molécula proteica que contiene en el extremo N una estructura de isocianato.

QUÉ SON LOS NL-PEPTIDES™

En respuesta a los desafíos relacionados con la producción de péptidos que llegan intactos al intestino, hemos creado un grupo de nuevos péptidos, llamados NL-péptidos, también conocidos como péptidos de nueva generación, identificados con la sigla AFP.  Las características de los péptidos farmacéuticamente activos reflejan su ventaja sobre los péptidos tradicionales. Se distinguen principalmente por su vida útil prolongada y resistencia a cambios de pH y temperatura, tanto durante el almacenamiento del producto como en el ambiente del sistema digestivo, donde al tomar la cápsula y transportarla al intestino delgado, el péptido no se degradará.  El grupo de NL-péptidos se caracteriza por su capacidad para imitar proteínas naturales y por su alta estabilidad metabólica, lo que permite que los NL-péptidos, actuando como proteínas naturales, se absorban intactos desde el intestino y no se degraden durante la absorción. 

FORMACIÓN DE NL-PEPTIDES™ MEDIANTE SÍNTESIS

La representación química de los NL-péptidos, obtenidos mediante modificaciones a través de síntesis, se discutirá a continuación,  La tecnología, que funciona mediante la salinización del péptido con arginina, se ha enriquecido mediante la síntesis por N-acetilación del extremo amino del péptido junto con la amidación 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-PÉPTIDOS y en la mencionada capacidad de imitar proteínas naturales.

TECNOLOGÍA NL-PEPTIDES DELIVERY™

Al asumir la tarea de crear una tecnología moderna para la administración oral de péptidos, era fundamental resolver problemas relacionados, en primer lugar, con la creación de una tecnología simple basada en la versatilidad para una amplia gama de productos, así como la producción simultánea de varios productos efectivos al mismo tiempo, gracias a un método que permite desarrollar un sistema que posibilita este esquema de funcionamiento.  Los problemas anteriores relacionados con la absorción se resolvían mediante las mencionadas modificaciones peptídicas.  En nuestro caso, además de modificar el péptido, nos centramos en una solución indudablemente importante al problema relacionado con el transporte del péptido desde la administración oral, pasando por el intestino delgado, hasta el momento de la absorción del compuesto.  La solución a los problemas tecnológicos mencionados es la creación de una tecnología nueva, simple y eficaz para la administración de péptidos, que denominamos NL-PEPTIDES-DELIVERY™.

PERFIL DE ACCIÓN DE LA TECNOLOGÍA NL-PEPTIDES DELIVERY™

El perfil de acción basado en la tecnología NL-PEPTIDES DELIVERY permite, sobre todo, que el péptido llegue al intestino delgado mediante un recubrimiento especialmente diseñado para envolver el NL-péptido.  Además de la llegada del péptido al intestino delgado, es importante que todo el entorno local en los intestinos sea favorable para la absorción del péptido suministrado en ese lugar. El problema era significativo debido a las enzimas intestinales llamadas peptidasas, que degradan los péptidos. Las principales enzimas que degradan los péptidos son las enzimas proteolíticas, llamadas proteasas, que impiden el avance del péptido al degradarlo en el intestino delgado.  El factor problemático que hemos resuelto es la baja absorción del péptido a través de la pared del intestino delgado. 

VENTAJAS DE LA TECNOLOGÍA NL-PEPTIDES DELIVERY™

Centrado en un perfil de acción específico, la tecnología NL-PEPTIDES DELIVERY™ consiste en el desarrollo de una nueva cápsula doble con recubrimientos protectores, que resuelve el problema tanto de la llegada del péptido al intestino delgado como de su paso a través de la pared intestinal y la degradación del péptido en ese lugar.  La capa protectora, que constituye 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. Gracias al uso del inhibidor de proteasa en la composición de la cápsula, el péptido, que estaría expuesto a degradación, no se descompone, reduciendo al mismo tiempo el pH local del intestino y preparando su ambiente para la absorción del péptido.  Se utilizó un potenciador de absorción para mejorar la absorción del péptido en el intestino delgado.  El NL-péptido está rodeado por una capa que lo separa del inhibidor de proteasa. El inhibidor es un ácido que, en contacto con el péptido, podría degradarlo. Al separarlo del ácido mediante la cápsula dentro de otra cápsula, hemos obtenido una composición farmacéutica estable y no degradable durante el almacenamiento.

FUNCIONAMIENTO DE LA TECNOLOGÍA NL-PEPTIDES DELIVERY ™ EN EL SISTEMA DIGESTIVO

Péptidos de nueva generación, creados mediante síntesis con la tecnología NL-PEPTIDES. Encapsulados en una cápsula doble creada con el sistema NL-PEPTIDES DELIVERY ™, que al administrarse por vía oral sigue un recorrido específico en el sistema digestivo. La cápsula ingerida llega intacta al intestino delgado, donde se libera el inhibidor de proteasa, creando un ambiente adecuado para la absorción al reducir el pH intestinal a 5,5. En la siguiente etapa se libera el ingrediente activo y el potenciador de absorción, lo que permite que el péptido se absorba eficazmente en el organismo.

RESULTADOS DEL USO DE LA TECNOLOGÍA NL-PEPTIDES DELIVERY ™ 

La comparación de los resultados de la administración oral, en forma de cápsula doble, con la administración del péptido en forma de spray nasal permite determinar la superioridad y eficacia de una de las formas de administración. La concentración del péptido en el momento de la administración oral, con nuestra cápsula, es mucho mayor que la concentración del péptido en la administración nasal. En el estudio se usaron las mismas dosis de péptido en la cápsula y en el spray nasal. Los resultados de estos estudios muestran la ventaja de nuestra tecnología sobre la administración nasal.

RESULTADO DEL TRABAJO DE SYNTHAGEN LABORATORIES

La tarea que nos propusimos consistió en crear una nueva tecnología que permita aumentar la eficacia de los péptidos. La tecnología de administración oral de péptidos NL-PEPTIDES-DELIVERY se basa en una innovadora terapia peptídica junto con un método novedoso de administración oral desarrollado por nosotros. La presentación multicanal de nuestra tecnología permite comprender detalladamente cada una de sus etapas.

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