Een nieuwe studie van de Universiteit van Oost-Finland toont aan dat de afgifte van medicijnen aan de hersenen, en vooral aan gliacellen, kan worden verbeterd met prodrugs die tijdelijk thyroxine of een thyroxine-achtig molecuul bevatten. Het transporteiwit OATP1C1, dat in de hersenen wordt aangetroffen, kan worden gebruikt bij de afgifte van dergelijke prodrugs. De resultaten zijn gepubliceerd in Journal of Medicinal Chemistry .

Voor de eerste keer ooit gebruikten onderzoekers het organische anion-transporterende polypeptide 1C1 (OATP1C1) om de toediening van medicijnen aan de hersenen te verbeteren.

In het onderzoek werden prodrugs gebruikt om ontstekingsremmende medicijnen naar de hersenen te transporteren, waar ze efficiënt in gliacellen werden afgeleverd. Gliacellen ondersteunen neuronen en het is bekend dat ze bij veel hersenziekten worden geactiveerd om mediatoren te produceren die ontstekingen in stand houden. Om een ​​impact te hebben op chronische ontstekingen in de hersenen is het daarom van cruciaal belang om ontstekingsremmende medicijnen in precies de juiste celtypen af ​​te leveren. Het concept is compleet nieuw, zelfs op wereldschaal.

Onderzoekers van de School of Pharmacy van de Universiteit van Oost-Finland proberen al lang de afgifte van medicijnen in de hersenen te verbeteren door gebruik te maken van de L-type aminozuurtransporter 1, dat wil zeggen het LAT1-eiwit en prodrugs die hiervan gebruik maken, aminozuurderivaten. Het OATP1C1-transporteiwit dat in het nieuwe onderzoek werd gebruikt, bleek echter veel effectiever te zijn in het transporteren van thyroxinederivaten dan LAT1.

De studie maakte gebruik van computationele moleculaire modellering om eiwitmodellen te creëren die werden gebruikt om nieuwe prodrugs te ontwerpen en synthetiseren.

De transportmechanismen van medicijnen blijven verrassend slecht begrepen

"Een verrassende observatie uit ons onderzoek was dat het vergroten van de moleculaire omvang van medicijnen de afgifte ervan in de hersenen en in gliacellen verbeterde. Tot nu toe werd gedacht dat een grote moleculaire omvang niet bepaald nuttig is bij de afgifte van medicijnen in de hersenen." zegt onderzoeksgroepdirecteur en universitair hoofddocent Kristiina Huttunen van de Universiteit van Oost-Finland.

“Deze studie laat zien hoe slecht we de mechanismen voor medicijntransport in ons systeem nog steeds begrijpen. Dit is ook een belangrijke reden waarom veel nieuwe medicijnen, vooral die bedoeld om het centrale zenuwstelsel te beïnvloeden, helaas nooit op de markt komen. Hoe meer we weten over Met deze transportmechanismen kunnen we beter rekening houden met de effecten ervan wanneer we proberen de distributie van medicijnen in ons lichaam te beïnvloeden. Hiermee moet ook al heel vroeg in de ontwikkeling van medicijnen rekening worden gehouden."

Meer informatie: Arun Kumar Tonduru et al, Gliacellen targeten door organisch anion-transporterend polypeptide 1C1 (OATP1C1) - gebruik makend van van l-thyroxine afgeleide prodrugs, Journal of Medicinal Chemistry (2023). DOI:10.1021/acs.jmedchem.3c01026

Journaalinformatie: Journal of Medicinal Chemistry

Aangeboden door Universiteit van Oost-Finland