Technologia NL-PEPTIDES DELIVERY ™ comme méthode novatrice de création de peptides de nouvelle génération

Synthagen Laboratories 

La technologie NL-PEPTIDES DELIVERY™ en tant que méthode innovante de production de peptides de nouvelle génération  Comparaison de l'efficacité et de la durabilité des peptides traditionnels par rapport à la méthode novatrice de synthèse et de délivrance orale des peptides. 

Résumé : En pratique, seuls quelques peptides traditionnels trouvent leur application en raison de leur instabilité biologique et de leur dégradation rapide. La solution à ce problème est la modification peptidique, qui permet d'obtenir des formes stables et efficaces de peptides. Les peptides de nouvelle génération, obtenus par synthèse grâce à la technologie NL-PEPTIDES, sont encapsulés dans une double capsule, créée dans le système NL-PEPTIDES DELIVERY™, permettant de maximiser l'efficacité et la stabilité du peptide. 

Liste des abréviations : •AFP - Peptides Actifs Pharmaceutiques • NL-PEPTIDES - Peptides de nouvelle génération • NL-PEPTIDES DELIVERY - Technologie de délivrance orale 

Mots-clés : •peptide •liaison peptidique• analogue• modification• salification• amidation• acétylation •synthèse• technologie• salage• arginine 

Introduction 

La technologie NL-PEPTIDES DELIVERY™, en tant que méthode innovante, permet d'obtenir un effet thérapeutique surpassant celui des peptides traditionnels. L'efficacité de NL-PEPTIDES DELIVERY™ a été confirmée par des réponses aux problématiques liées à la production de peptides qui atteignent intacts l'intestin, où ils sont ensuite entièrement absorbés. La technologie novatrice NL-PEPTIDES DELIVERY™ est protégée par un brevet en tant que nouvelle forme d'analogues peptidiques pour le développement et la commercialisation de peptides oraux avec un système spécial de délivrance.

QU'EST-CE QUE LES PEPTIDES TRADITIONNELS 

D'un point de vue strictement chimique, les peptides existent sous une forme non ramifiée, possédant seulement deux extrémités spécifiques. L'une d'elles est appelée extrémité amine, où l'acide aminé possède un groupe libre α-amine. Le second est appelé extrémité carboxyle ou extrémité C où l'acide aminé possède un groupe libre α-carboxyle.  Les peptides sont des composés chimiques construits à l'image des protéines, à partir d'acides aminés. Ils suscitent un large intérêt en remplissant des fonctions biologiques importantes. De nombreuses hormones ainsi que des neurotransmetteurs sont précisément des peptides. Dans le cas des peptides endogènes, ils agissent comme agents antimicrobiens, jouant le rôle d'un système de défense de l'organisme. Les peptides naturellement présents sont considérés comme des composés attrayants d'importance thérapeutique en raison de leur haut degré d'activité, leur faible toxicité et l'absence d'interactions médicamenteuses. En pratique médicale, seuls quelques peptides sont utilisés en raison de leur instabilité biologique et de leur dégradation rapide. La solution à ce problème de stabilité des peptides est leur synthèse, qui permet d'obtenir des formes peptidiques stables. Il en va de même pour la synthèse de peptides à partir de sources naturelles, utilisés notamment pour la production de vaccins. 

LIAISON PEPTIDIQUE 

Le carbone, à la suite de la réaction du groupe αdu carboxyle se lie à l'azote du groupe αde l'amine par une liaison simple, la liaison peptidique. On suppose que cette liaison existe sous deux formes qui restent en équilibre mutuel défini. La liaison C-N passe en C=N et inversement. La rotation autour de l'axe C=N n'est pas possible, ce qui rend la liaison peptidique suffisamment rigide pour posséder les caractéristiques d'une double liaison.  Les acides aminés qui participent à la formation de la liaison peptidique perdent des fragments de molécules. Ce sont des molécules -OH du groupe carboxyle et -H du groupe amine. C'est pourquoi les acides aminés présents dans les peptides et les protéines sont appelés résidus d'acides aminés. Les liaisons peptidiques formées sont stables et leur rupture ne peut se produire qu'en présence de bases et d'acides forts à haute température.

SYNTHÈSE DES PEPTIDES 

Selon le peptide que nous voulons obtenir, nous avons besoin de la méthode appropriée pour sa la synthèse. Dans une brève explication, nous allons présenter la synthèse des peptides en référence de sa taille. Pour obtenir un dipeptide, il faut utiliser un réactif qui conduit à de l'activation du groupe carboxyle de l'acide aminé acylant ou de la modification de l'acide aminé acylant en anhydride. La synthèse est un processus laborieux et plus complexe dans le cas de peptides plus longs, obtenus à partir d'un dipeptide, où se produit le retrait du groupe protecteur de l'amine de l'acide aminé N-terminal et son acylation par un autre protégé en N. Ce processus est particulièrement long, car ces opérations sont répétées jusqu'à l'obtention du peptide planifié de la séquence. Pour la synthèse de peptides longs, la méthode la plus efficace et la méthode la plus simple est la méthode de Merrifield. Cette méthode est réalisée lors de la phase constante. L'acide aminé en C-terminal se fixe au polymère, où il se lie ensuite d'un acide aminé suivant, jusqu'à ce que la longueur désirée soit atteinte łchaîne.

ANALOGUES DE PEPTIDES 

En réponse au caractère instable des peptides traditionnels, leurs analogues sont conçus et produits. Les analogues peptidiques sont définis comme des... composés chimiques, grâce à dont un atome est remplacé par un autre par rapport au composé de départ. La la structure du peptide reste inchangée. Les analogues peptidiques comprennent des analogues avec dans la structure hélicoïdale ainsi que analogues βdes coudes et βdes feuilles. Dans le premier cas de l'hélice sont l'un des éléments structurels clés des peptides bioactifs. La stabilisation de courts fragments d'oligomères en conformation hélicoïdale augmente l'activité. Dans les analogues βdes coudes et βdes feuilles, il y a insertion de résidus D-acides aminés ou β,γ,δd'acides aminés. Les analogues peptidiques nous permettent d'obtenir de nouvelles molécules peptidiques, plus stables, tout en trouvant une application dans un spectre symptomatique plus large et en permettant des solutions innovantes aux problèmes liés à l'action des formes pré-analogues existantes.

ANALOGUES PEPTIDIQUES PAR MODIFICATION 

Les peptides traditionnels, malgré leurs nombreux avantages indéniables, présentent également plusieurs limitations liées à leur utilisation. La recherche de nouveaux analogues peptidiques maximisant la stabilité et offrant un large spectre d'action résulte de la faible stabilité des peptides traditionnels. Les analogues des peptides traditionnels contenant la séquence les modifications clés du peptide sont enrichies par des modifications effectuées au sein de la chaîne du peptide ou de la chaîne latérale des résidus d'acides aminés présents dans la séquence. L'introduction de l'amidation et de l'acétylation contribue à améliorer la stabilité métabolique ainsi que sélectivité.  Parmi les exemples connus de modifications, selon le profil d'action souhaité, Les caractéristiques du peptide incluent notamment l'acétylation de l'extrémité N, la cyclisation, le marquage avec des fluorophores, l'amidation de l'extrémité C du peptide ou des D-acides aminés.

PROCESSUS DE SALAGE DES PEPTIDES 

Le processus de salage consiste à modifier les charges des protéines. Les charges de la protéine sont neutralisées par les anions et cations du sel. Les molécules de protéine ne s'attirent pas et ne forment pas d'agrégats, et la protéine elle-même est précipitée en raison de la perte de son manteau aqueux. Le processus de salage est réversible. Lors du processus inverse, le sel est éliminé par dialyse ou sa concentration est réduite par ajout d'eau. Le salage, par l'ajout d'une molécule d'arginine, conduit à la formation d'une forme stable du peptide et constitue une méthode innovante pour assurer la stabilité peptidique et ainsi étendre l'action biologique des peptides.

ACÉTYLATION ET AMIDATION DU PEPTIDE 

L’acétylation de l’extrémité N du peptide consiste en l’addition de radicaux acétyle aux substrats, qui sont des composés avec un groupe NH2, OH ou SH, avec l’aide de l’enzyme N-acétyltransférase. La source du radical acétyle est l’acétyl-CoA. La fonction principale des N-acétyltransférases est de faciliter la liaison du groupe acétyle au groupe amino des amines aromatiques et des hydrazines (réaction d’acétylation N), c’est-à-dire la détoxification des composés exogènes potentiellement toxiques. Lorsqu’il y a rupture des liaisons peptidiques et donc fragmentation de la chaîne polypeptidique, des groupes carbonyles se forment. L’oxydation de la molécule protéique par le radical hydroxyle commence par l’arrachement d’un atome d’hydrogène au niveau du carbone α d’acide aminé. Le radical alkyle formé réagit avec l’oxygène pour créer un radical alkylperoxyle qui se transforme en hydroperoxyde alkyle. Le radical alkoxyle formé peut se convertir en hydroxylé au niveau du carbone α reste d’acide aminé ou peut entraîner la fragmentation de la chaîne polypeptidique. La présence d’un radical alkoxyle favorise la fragmentation de la chaîne polypeptidique. La rupture de la liaison peptidique peut se produire par αd’amidation ou de diamidation. La formation lors de αde fragmentation amidique, le peptide N-terminal possède un groupe amide à l’extrémité C, tandis que l’autre peptide contient à l’extrémité N un dérivé N-α-ketoacyl. La fragmentation par voie diamidique se caractérise par la formation d’un peptide N-terminal contenant une structure diamidique et d’un peptide issu de l’extrémité C de la molécule protéique contenant à l’extrémité N une structure isocyanate.

QU’EST-CE QUE LES NL-PEPTIDES™

En réponse aux problématiques liées à la production de peptides qui atteignent l’intestin intacts, nous avons créé un groupe de nouveaux peptides, appelés NL-peptides, également désignés peptides de nouvelle génération, identifiés par l’abréviation AFP.  Les caractéristiques des peptides pharmaceutiquement actifs reflètent leur supériorité par rapport aux peptides traditionnels. Ils se distinguent principalement par une durée de vie prolongée et résistance aux variations de pH et de température, tant lors du stockage du produit que dans l’environnement du système digestif, où au moment de la prise de la capsule et de son transport vers l’intestin grêle, le peptide ne sera pas dégradé.  Le groupe des NL-peptides se caractérise par sa capacité à imiter les protéines naturelles ainsi que par une haute stabilité métabolique, ce qui permet aux NL-peptides, agissant comme des protéines naturelles, d’être absorbés intacts depuis l’intestin sans dégradation lors de l’absorption. 

FORMATION DES NL-PEPTIDES™ PAR SYNTHÈSE

La représentation chimique des NL-peptides, obtenus par modifications via synthèse, sera expliquée ci-dessous,  La technologie fonctionnant sur le principe de la salinisation du peptide avec de l'arginine a été enrichie par la synthèse par voie d'acétylation N-terminal du peptide avec une amidation simultanée de l'extrémité carboxyle de la liaison. L'ensemble des processus de modification réalisés elle entraîne une augmentation par 10 de la stabilité des NL-PEPTIDES ainsi que la capacité mentionnée d'imiter une protéine naturelle.

TECHNOLOGIE NL-PEPTIDES DELIVERY™

En entreprenant la création d'une technologie moderne de délivrance orale des peptides, il était essentiel de résoudre les problèmes liés, d'une part, à la création d'une technologie simple basée sur la polyvalence, applicable à une large gamme de produits, et d'autre part, à la production simultanée de plusieurs produits efficaces en même temps, grâce à une méthode permettant de développer un système autorisant ce type de fonctionnement.  Les problèmes d'absorption jusqu'à présent étaient résolus par l'utilisation des seules modifications peptidiques mentionnées.  Dans notre cas, en plus de la modification du peptide, nous nous sommes concentrés sur une solution indéniablement importante au problème lié au transport du peptide, depuis l'administration orale jusqu'au passage dans l'intestin grêle et jusqu'au moment de l'absorption du composé.  La solution aux problèmes technologiques mentionnés est la création d'une nouvelle technologie simple et efficace de délivrance du peptide que nous appelons NL-PEPTIDES DELIVERY™.

PROFIL D'ACTION DE LA TECHNOLOGIE NL-PEPTIDES DELIVERY™

Le profil d'action basé sur la technologie NL-PEPTIDES DELIVERY permet avant tout d'acheminer le peptide jusqu'à l'intestin grêle grâce à un revêtement spécialement conçu à cet effet entourant le NL-peptide.  Outre l'acheminement du peptide vers l'intestin grêle, il est important que l'environnement local dans les intestins soit favorable à l'absorption du peptide délivré à cet endroit. Le problème était important en raison des enzymes peptidases présentes dans l'intestin, qui dégradent les peptides. Les principales enzymes dégradant les peptides sont les enzymes protéolytiques, appelées protéases, qui empêchent la progression du peptide en le dégradant dans l'intestin grêle.  Le facteur problématique que nous avons résolu est la faible absorption du peptide lui-même à travers la paroi de l'intestin grêle. 

AVANTAGES DE LA TECHNOLOGIE NL-PEPTIDES DELIVERY™

En se concentrant sur un profil d'action déjà spécifique, la technologie NL-PEPTIDES DELIVERY™ consiste à développer une nouvelle capsule double avec des revêtements protecteurs, ce qui résout le problème à la fois de l'acheminement du peptide vers l'intestin grêle, de sa traversée de la paroi intestinale et de la dégradation du peptide à cet endroit.  La couche protectrice, qui constitue la surface la plus externe de la capsule, protège le composé des variations de pH et de l'acide gastrique, permettant au peptide d'atteindre l'intestin. Grâce à l'utilisation, dans la composition de la capsule, de l'inhibiteur de protéase, le peptide exposé à la dégradation ne se décompose pas, tout en abaissant localement le pH de l'intestin et en préparant son environnement à l'absorption du peptide.  Un renforçateur d'absorption a été utilisé pour améliorer l'absorption du peptide par l'intestin grêle.  Le NL-peptide est entouré d'une couche le séparant de l'inhibiteur de protéase. L'inhibiteur lui-même est un acide qui, en contact avec le peptide, pourrait le dégrader. En le séparant de l'acide grâce à la capsule dans la capsule, nous avons obtenu une composition pharmaceutique stable, non dégradable pendant le stockage.

FONCTIONNEMENT DE LA TECHNOLOGIE NL-PEPTIDES DELIVERY ™ DANS LE SYSTÈME DIGESTIF

Les peptides de nouvelle génération, obtenus par synthèse grâce à la technologie NL-PEPTIDES, sont enfermés dans une double capsule créée dans le système NL-PEPTIDES DELIVERY ™, qui suit un parcours spécifique dans le système digestif lors de l'administration orale. La capsule avalée arrive intacte dans l'intestin grêle, où l'inhibiteur de protéase est libéré, créant ainsi un environnement favorable à l'absorption en abaissant le pH de l'intestin à 5,5. Ensuite, le principe actif et le renforçateur d'absorption sont libérés, permettant une absorption efficace du peptide dans l'organisme.

RÉSULTATS DE L'UTILISATION DE LA TECHNOLOGIE NL-PEPTIDES DELIVERY ™ 

La comparaison des résultats de l'administration orale sous forme de double capsule avec l'administration du peptide par voie nasale permet de déterminer la supériorité et l'efficacité d'une des méthodes d'administration. La concentration de peptide au moment de l'administration orale de notre capsule est bien plus élevée que celle obtenue par administration nasale. Lors de l'étude, les mêmes doses de peptide ont été utilisées dans la capsule et dans le spray nasal. Les résultats de ces études mettent en évidence la supériorité de notre technologie par rapport à l'administration nasale.

RÉSULTAT DU TRAVAIL DE SYNTHAGEN LABORATORIES

La tâche que nous nous sommes fixée concernait la création d'une nouvelle technologie permettant d'augmenter l'efficacité des peptides. La technologie d'administration orale des peptides NL-PEPTIDES-DELIVERY est basée sur une thérapie peptidique innovante ainsi que sur une méthode d'administration orale novatrice que nous avons développée. La présentation multicanale de notre technologie permet de comprendre en détail chacune de ses étapes.

De manière illustrative, les résultats de notre travail peuvent être vus dans la présentation