Les produits biopharmaceutiques administrés par voie orale doivent imprégner les cellules épithéliales de l'intestin grêle humain. Cela peut être fait en identifiant des peptides cycliques innovants qui facilitent l'absorption intestinale de macromolécules de phage plus grosses que les produits biopharmaceutiques. (Réimprimé du Journal of Controlled Release, 262, Shunsuke Yamaguchi, Shingo Itô, Mio Kurogi Hirayama, Sumio Ohtsuki, Identification de peptides cycliques pour faciliter le transport transcellulaire des phages à travers l'épithélium intestinal in vitro et in vivo, 232-238, 2017 avec la permission d'Elsevier.)
Parce que les produits biopharmaceutiques sont de poids moléculaire moyen et élevé, macromolécules biologiquement actives, ils ne sont pas facilement absorbés par l'intestin grêle, entraînant un goulot d'étranglement pour l'administration orale. Maintenant, des chercheurs de l'université de Kumamoto au Japon ont découvert un nouveau peptide perméable à l'intestin grêle qui peut faciliter l'absorption par le tube digestif des produits biopharmaceutiques. La découverte devrait contribuer grandement au développement de médicaments administrés par voie orale pour des médicaments qui ne sont actuellement disponibles que par injection, y compris les produits biopharmaceutiques largement utilisés tels que l'insuline.
Les médicaments administrés par voie orale sont parmi les types de médicaments les plus pratiques et les plus sûrs. De nombreux médicaments actuellement sur le marché sont des composés de faible poids moléculaire qui peuvent être absorbés par l'intestin grêle. Les biomédicaments tels que l'insuline, les anticorps et les acides nucléiques sont presque complètement non absorbés dans l'intestin grêle car ce sont des composés macromoléculaires avec des poids moléculaires constitutifs élevés. Par conséquent, il n'existe actuellement aucune formulation orale pour ces produits biopharmaceutiques, ils sont donc administrés par injections, qui sont physiquement et mentalement pénibles pour le patient.
Les peptides pénétrant les cellules (CPP) sont des peptides qui facilitent la délivrance de molécules à faible perméabilité membranaire cellulaire, y compris les protéines et les acides nucléiques, à travers la membrane cellulaire. C'est donc une méthode prometteuse pour faciliter l'absorption (pénétration) dans l'intestin grêle des médicaments polymères. Cependant, lors de l'utilisation de CPP existants pour se lier à des produits biopharmaceutiques, l'effet sur l'amélioration de l'absorption intestinale est faible.
Facilitation de la perméabilité des phages par des peptides cycliques identifiés à travers des cellules modèles intestinales humaines et l'intestin grêle de souris. [Haut] Expérience de perméabilité cellulaire Caco-2, [En bas] Expérience d'absorption de l'intestin grêle de la souris. (Réimprimé du Journal de la libération contrôlée , 262, Shunsuke Yamaguchi, Shingo Itô, Mio Kurogi Hirayama, Sumio Ohtsuki, Identification de peptides cycliques pour faciliter le transport transcellulaire des phages à travers l'épithélium intestinal in vitro et in vivo, 232-238, 2017 avec la permission d'Elsevier.)
Les chercheurs de l'Université de Kumamoto pensaient que même si les CPP existants facilitaient le transport du tractus gastro-intestinal vers les cellules épithéliales de l'intestin grêle, le transport de l'intérieur des cellules vers le sang n'est pas bien facilité. Par conséquent, ils ont recherché des "petits peptides perméables à l'intestin" pour améliorer l'absorption des produits biopharmaceutiques dans le tube digestif.
Les virus appelés phages sont largement utilisés pour rechercher des peptides ayant des fonctions spécifiques. A partir d'une banque de phages présentant des peptides cycliques de séquences d'acides aminés, les chercheurs ont rassemblé des phages qui ont pénétré à travers la couche de cellules Caco-2. Ils ont ensuite analysé les peptides phagiques qui imprégnaient la cellule, car les cellules Caco-2 sont largement utilisées comme modèle d'absorption de l'intestin grêle humain. Étant donné que les phages sont généralement plus gros que les produits biopharmaceutiques, environ 1 micromètre de taille, les peptides cycliques favorisant l'absorption intestinale des phages devraient avoir la capacité de faciliter l'absorption des produits biopharmaceutiques.
Trois nouveaux peptides cycliques ont été identifiés à la suite de l'analyse. Ces peptides cycliques ont facilité l'absorption des phages dans les cellules Caco-2 et dans l'intestin grêle de souris. Une analyse de ce peptide cyclique a révélé qu'il est transféré dans la cellule par macropinocytose, un mécanisme utilisé pour incorporer de grandes, substances extracellulaires dans la cellule.
[Bleu] Noyau de cellules Caco-2, [Vert] Nouveau peptide cyclique incorporé dans les cellules Caco-2. (Réimprimé du Journal de la libération contrôlée , 262, Shunsuke Yamaguchi, Shingo Itô, Mio Kurogi Hirayama, Sumio Ohtsuki, Identification de peptides cycliques pour faciliter le transport transcellulaire des phages à travers l'épithélium intestinal in vitro et in vivo, 232-238, 2017 avec la permission d'Elsevier.)
« L'objectif de notre recherche était de permettre l'administration orale de médicaments de poids moléculaire élevé. Ces médicaments ne sont pas facilement absorbés par l'intestin grêle et sont généralement administrés par injection. Nous avons surmonté cet obstacle en liant de nouveaux peptides cycliques perméables à l'intestin à biopharmaceutique, " a déclaré le professeur Sumio Ohtsuki du département de microbiologie pharmaceutique de l'université de Kumamoto. " Nous espérons que nos développements permettront d'améliorer la qualité de vie des patients. "
Cette constatation a été publiée en ligne dans le Journal de la libération contrôlée le 27 juillet 2017.
