Descubren una nueva estrategia para poder administrar los péptidos por vía oral

Los autores de este hallazgo, que publica en su último número la revista 'Angewandte Chemie International Edition', lo considera como el "Santo Grial" de la química de estas moléculas, que controlan muchas funciones del organismo como moléculas de señalización.

Los ejemplos más conocidos incluyen la insulina, que comprende 51 aminoácidos y controla el metabolismo del azúcar, o la ciclosporina, un péptido de 11 aminoácidos que ha demostrado su capacidad para evitar el rechazo de órganos después de un trasplante.

"Los péptidos son muy adecuados como medicación", ha reconocido Horst Kessler, profesor del Instituto de Estudios Avanzados Carl von Linde de la TUM, ya que "cuando han hecho su trabajo pueden ser reciclados por el organismo para evitar que se acumulen o causen toxicidades complejas".

Actualmente hay unos 500 medicamentos basados en péptidos en investigación, y los que ya han sido aprobados estén generando ingresos de miles de millones de euros, según reconocen los investigadores. Sin embargo, el hecho de que no puedan administrarse como pastillas supone una desventaja para la mayoría de estas terapias.

Dado que las proteínas son una parte importante de la dieta, el estómago y los intestinos albergan innumerables enzimas que rompen los enlaces peptídicos, por lo que ningún medicamento basado en péptidos no modificados tendría la oportunidad de sobrevivir tras su paso por el tracto digestivo.

Sin embargo, incluso aunque los compuestos peptídicos pudieran modificarse para superar esta etapa, luego les esperaría un nuevo obstáculo, el de las células de las paredes intestinales que impiden su absorción en la sangre. Dos motivos por los que este tipo de compuestos se administran a través de inyecciones.

El equipo de Hessler inicialmente se acercó a estos desafíos utilizando un modelo de péptido en forma de anillo, que contaba con seis moléculas del aminoácido más simple, la alanina.

Los científicos lo utilizaron para investigar su disponibilidad oral para reemplazar los átomos de hidrógeno de los enlaces peptídicos con los grupos metilo, y obtuvieron más de 50 variaciones.

Las pruebas celulares realizadas en colaboración con investigadores de Israel mostraron que solo las variantes específicas de los péptidos se absorben muy rápidamente. "Parece que los hexapéptidos cíclicos con una estructura específica pueden usar un sistema de transporte existente", dice el profesor Kessler.

El equipo eligió los receptores de integrina que controlan una variedad de funciones en la superficie celular como un objetivo para sus péptidos. Una secuencia de los tres aminoácidos arginina, glicina y ácido aspártico es clave para el acoplamiento a estos receptores. Los colaboradores de Kessler incorporaron la secuencia de teclas en diferentes posiciones de su péptido modelo, creando así nuevas variantes.

Sin embargo, tanto la cadena lateral negativamente cargada de ácido aspártico como la arginina, con carga positiva, resultaron ser criterios de eliminación para usar el sistema de transporte. Sin embargo, el equipo logró enmascarar los grupos cargados de ambos aminoácidos con grupos protectores.

RECUPERA SU EFECTO FARMACOLÓGICO AL LLEGAR A SU DESTINO

Aunque con esta alternativa el péptido pierde inicialmente su capacidad de unirse a la molécula diana, si se seleccionan los grupos protectores correctos logran separarse nuevamente por enzimas que son ubicuas en la sangre. Y el efecto farmacológico se restablece al llegar a su destino.

Las pruebas celulares han demostrado que el nuevo hexapéptido tiene un efecto biológico, ya que en dosis bajas estimula el crecimiento de los vasos sanguíneos. Cuando los ratones son alimentados con el hexapéptido enmascarado, el efecto es el mismo que en aquellos que fueron inyectados con el hexapéptido sin máscara.

"En el pasado, los expertos han considerado la disponibilidad oral de medicamentos basados en péptidos como el 'santo grial de la química de los péptidos'. Y nuestro trabajo proporciona una estrategia para resolver los desafíos de estabilidad, absorción en el cuerpo y efectividad biológica de estos compuestos", dice Kessler.

De hecho, confía en que en un futuro esta estrategia podría simplificar en gran medida la creación de medicamentos peptídicos "que se puedan administrar fácilmente en forma de líquido o tableta".