De Logu Proteine come farmaci Flashcards
tipi di ingegnerizzazione delle proteine
ingegnerizzazione della struttura primaria, ingegnerizzazione nelle modifiche post tradizionali, proteine scaffold, proteine di fusione, ab monoclonali e derivati anticorpi
ingegnerizzazione della struttura primaria con esempio
mutazione puntiforme e mutazione per delezione. esempio insulina modificata per evitare creazione di aggregati. le modifiche favoriscono repulsione dei monomeri, aumento PI, legame con albumina plasmatica
dove vengono aggiunti carboidrati della glicosilazione delle proteine
azoto dell’asparagina o ossigeno serena e treonina, utile per variare emivita e stabilità in circolo
proteine scaffold cosa sono
versioni riarrangiate di proteine naturali con struttura di monomeri di dimensione limitata (200 aa circa) con un dominio con conformazione organizzata e stabile. selezionati con phage display. possono essere proteine non ab, oppure ab a singolo dominio variabile (nanobodies) o BITE
come possono essere le proteine di fusione in terapia (due tipi)
per targeted delivery (con targeting passivo, attivo, fisico) o con dominio Fc esempi etanercept e abatacept. inoltre possono essere a base anticorpale o a base peptidica.
etanercept
proteina di fusione con dominio fc per artrite reumatoide. fusione di fc di una igG1 umana e dominio extracellulare del recettore di tipo 2 per il TNFalfa. utilizzato per artrite reumatoide.
abatacept
uniti due geni che codificano per le due copie del dominio extracellulare del CTLA4 umano insieme al gene della porzione Fc di una IgG1 umana. blocca il segnale di costimolo dato da CTLA4 e CD80/CD86 sulle cellule APC, in modo che anche se c’è riconoscimento tra TCR e MHC non si attivano i linfo T autoreattori. utilizzato come immunosoppressore
anticorpo monoclonale utilizzato per emicranie
ab anti CGRP calcitonin gene related peptide, somministrato sottocute 1 volta al mese, lunga emivita.
FcRn
recettore neonatale per Fc che lega Fc dell’Ab, lo internalizza dalla membrana apicale con pinocitosi, nell’endosoma si riforma il legame Fc-recettore tramite ph acido, l’anticorpo fuoriesce e migra nella membrana basolaterale a contatto con il ph basico del fluido extracellulare. l’Ab si dissocia e diffonde nell’ambiente extracellulare. questo recettore è saturabile, l’emivita del farmaco si riduce all’aumentare della concentrazione plasmatica
linker nelle proteine
sequenze di 4-21 aa che mantengono spaziatura e conformazione tra due domini proteici. possono essere clivabili, es tramite l’enzima furina
assay end point
saggi per valutare aumento di AMP ciclico in coltura. cAMP rilevato con ELISA o RIA. non è possibile studiare la cinetica di aumento del cAMP in questo modo.
sensore EPAC-S
utilizzato nei cinetics per valutare la cinetica di aumento di cAMP dopo attivazione GPCR, è un biosensore formato da due polipeptidi marcati con due proteine fluorescenti e connesse da un linker. biosensori vengono espressi tramite trasfezione cellulare con plasmide policistronico
FRET e BRET
fluorescence resonance energy transfer, bioluminescence resonance energy transfer. nel primo caso ci sono due fluorocromi, il primo eccitato dallo sperimentatore, il secondo eccitato dal primo. nella BRET l’energia viene trasferita per luminescenza, il primo elemento è la luciferasi che metabolizza il substrato che produce energia a una lunghezza d’onda di 475 nanometri. questa lunghezza d’onda eccita un secondo fluorocromo
quattro classi principali di proteine terapeutiche
con attività enzimatica o regolatori (sostituire una prof mancante o anomala, potenziare un processo esistente, indurre una nuova funzione), prot terapeutiche contenenti domini di legame (regolare attività fisiopatologiche o rilasciare principio attivo in un distretto specifico), vaccini a proteina, proteine per diagnostica
tipi di metabolismo per le proteine terapeutiche
proteolisi, met epatico per piccoli peptidi come bortezomib o per peptidi assunti per via orale es ciclosporina, met renale per peptidi resistenti alle peptidi come exenatide
strategie per migliorare le caratteristiche farmacocinetiche delle proteine terapeutiche
strategie per la somministrazione parenterale come sistemi di rilascio controllato, strategie formulate per aumentare delivery per via orale, modifiche chimiche per derivatizzazione/coniugazione o peptidomimetici
PEGilazione
aggiunta di polimero idrofilo polare con gruppi reattivi non tossi per aumentare emivita e formare biobetter. ridotta filtrazione glomerulare, aumentata solubilità in acqua, aumento della resistenza metabolica dalla degradazione, ridotta immunogenicità. aumento del volume apparente di distribuzione. prima generazione PEG in modo casuale e seconda generazione PEG posizione definita come pegvisomant.
pegvisomant
proteina di 191 aa legata con molti polimeri di PEG (seconda generazione, posizione non casuale) progettata per bloccare il recettore dell’ormone della crescita
modificazioni chimiche di farmaci peptidici
derivatizzazione/coniugazione (coniugazione con cell penetrating peptides, pegilazione, coniugazione con frammento Fc di una IgG, coniugazione con albumina) o peptidomimetici
strategie chimiche adottate per creare peptidomimetici
restrizioni conformazioni, modificazioni della catena laterale degli aa, modificazioni del backbone e in particolare del legame ammidico. i peptidomimetici hanno maggiori proprietà farmacocinetiche rispetto ai peptidi naturali.
analoghi sintetici dell’ormone di rilascio delle gonadotropine
essendo un superagonista con maggiore attività e maggiore emivita plasmatica rispetto alla molecola naturale, questo farmaco determina desensibilizzazione. quindi blocco di produzione delle gonadotropine da parte dell’ipofisi e blocco di ovogenesi e spermatogenesi e di produzione di estrogeni e testosterone. utilizzato nel cancro alla prostata e alla mammella. è peptidomimetico perché presenta in posizione 6 aa idrofobici e a volte anche modifiche all’estremità C terminale che lo rendono superagonista.
esempi di peptidomimetici studiati
analoghi sintetici dell’ormone di rilascio delle gonadotropine, analoghi sintetici della somatostatina, inibitori del proteasoma
analoghi sintetici della somatostatina
peptidomimetico. funzione terapeutica in tumori neuroendocrini dove si ha iperespressione del recettore hSSTR2 della somatostatina. inibizione della secrezione di insulina, glucagone, gastrina, acidi gastrici, pepsina e inibizione della proliferazione. esempi Sandostatin, somatuline e sanvar. utilizzato anche per il trattamento palliativo dei tumori e nella teranostica
Sandostatin, somatuline e sanvar
analoghi sintetici della somatostatina (peptidomimetici)
pentetreotide
analogo della somatostatina radiomarcato (peptidomimetico) utilizzato nella teranostica, cioè un metodo diagnostico accoppiato a un trattamento terapeutico. il farmaco è utilizzato come tracciante perché lega i recettori overespressi e permette di identificare il tumore. la rilevazione è fatta dopo 4 e 24 ore della somministrazione con scintigrafia
come agiscono gli inibitori del proteasoma.
peptidomimetici che legano il residuo di treonina interno al proteasoma che media l’attacco nucleofilo necessario per la proteolisi. bloccando il proteasoma si accumulano proteine non foldate, stress cellulare e del RE, apoptosi. Bortezomib, carfilzomib e ixazomib per mieloma multiplo
bortezomib, carfilzomib, ixazomib
peptidomimetici inibitori del proteasoma per mieloma multiplo
