Ozempic a podobné lieky môžu dostať silnejších nástupcov. Vedci objavili enzým, ktorý spevňuje peptidy
Vedci objavili enzým PapB, ktorý dokáže upravovať peptidové lieky do odolnejších kruhových štruktúr. V budúcnosti môže pomôcť pri vývoji stabilnejších GLP-1 liekov na chudnutie a cukrovku.
Chudnutie býva často veľkou výzvou. Ešte výraznejšie to platí pri obezite alebo cukrovke, kde už nejde len o estetiku, ale aj o vážne zdravotné riziká. V posledných rokoch preto získali obrovskú pozornosť lieky, ktoré dokážu pomôcť so znižovaním hmotnosti a reguláciou hladiny cukru v krvi. Medzi najznámejšie patrí napríklad Ozempic.
Lenže ani táto moderná trieda liekov nie je uzavretá kapitola. Vedci stále hľadajú spôsoby, ako peptidové liečivá spraviť stabilnejšie, presnejšie a odolnejšie voči rozkladu v tele. A práve tu prichádza nový objav, ktorý môže byť dôležitý pre ďalšiu generáciu GLP-1 liekov.
Tomu sa venuje nedávna štúdia publikovaná v odbornom časopise ACS Bio & Med Chem Au. Ukazuje, že enzým PapB dokáže vytvárať kruhové štruktúry v peptidoch presne a bez potreby dodatočných sekvencií, ktoré sú pri podobných procesoch zvyčajne nevyhnutné. V praxi to znamená, že celý postup by mohol byť jednoduchší, čistejší a použiteľnejší pri vývoji nových liečiv.
Podľa chemika Karstena Eastmana z University of Utah sú peptidy z biologického hľadiska mimoriadne zaujímavé, no chemicky sa s nimi pracuje ťažko. Obsahujú totiž množstvo reaktívnych miest, teda častí molekuly, ktoré môžu vstupovať do rôznych reakcií. To je výhoda v tele, ale problém v laboratóriu, keď chceš upraviť presne jednu konkrétnu časť molekuly a nerozhádzať zvyšok jej štruktúry. Enzým PapB tu funguje ako presný molekulárny nástroj, ktorý vie peptid upraviť kontrolovanejšie než mnohé klasické chemické postupy.
Enzým PapB môže pomôcť vytvárať odolnejšie peptidové lieky
Výskumný tím demonštroval schopnosti enzýmu na troch peptidoch podobných GLP-1. Vo všetkých prípadoch sa podarilo premeniť otvorené reťazce na uzavreté kruhové štruktúry. Vedcov zároveň prekvapilo, že enzým si poradil aj s netradičnými aminokyselinami, teda so stavebnými prvkami, ktoré sa často používajú v moderných liekoch. Práve táto flexibilita výrazne zvyšuje jeho praktickú využiteľnosť.
Neprehliadni
Jedným z hlavných problémov peptidových liečiv je ich stabilita v ľudskom tele. Proteázy, teda enzýmy, ktoré rozkladajú bielkoviny a peptidy, ich môžu rýchlo rozštiepiť na menšie časti. Telo to robí prirodzene, pretože takto recykluje bielkoviny. Pre liek je to však problém. Ak sa účinná látka rozpadne príliš skoro, jej účinok môže byť slabší alebo kratší.
Uzavretie peptidu do kruhu môže tento proces spomaliť. Jednoducho povedané, proteázy majú väčší problém „chytiť“ a rozložiť molekulu, ktorá nemá voľné konce. Podobá sa to rozdielu medzi voľnou šnúrkou a pevne uzavretou slučkou. Tú druhú len tak ľahko nerozstrapkáš.
Dôležitým zistením je aj to, že PapB nevyžaduje tzv. „leader“ sekvenciu, ktorú iné enzýmy často potrebujú na rozpoznanie cieľovej molekuly. Ide v podstate o akýsi chemický štítok, podľa ktorého enzým vie, s čím má pracovať. Ak ho PapB nepotrebuje, otvára to cestu k jednoduchšiemu použitiu tejto metódy na širšie spektrum peptidov.
Na základe týchto výsledkov vedci hovoria o možnosti vytvárať takzvané „plug-and-play“ riešenia, ktoré by umožnili upravovať liečivá aj v pokročilejších fázach ich vývoja. V porovnaní s tradičnými chemickými metódami by mohlo ísť o presnejší a menej komplikovaný prístup. Dôležité však je, že zatiaľ ide o laboratórny dôkaz konceptu, nie o hotový nový liek pripravený pre pacientov.
Môžu z toho vzniknúť lepšie lieky na chudnutie a cukrovku?
Na komerčnom využití objavu už pracuje spoločnosť Sethera Therapeutics, ktorú založili Karsten Eastman a profesor Vahe Bandarian. Firma rozvíja technológiu založenú na enzymatickom prepájaní peptidov a zameriava sa na vývoj stabilnejších molekúl, ktoré by mohli cielene pôsobiť na konkrétne biologické procesy. Projekt vznikol aj s podporou amerických Národných inštitútov zdravia a jeho autori zaň získali ocenenie „Founders of the Year 2025“.
Podľa Eastmana sú už dnešné lieky typu GLP-1 veľmi dobre navrhnuté. Nová metóda však môže vývojárom ponúknuť ďalší spôsob, ako ich vlastnosti ešte doladiť. Malá kruhová väzba v správnej časti molekuly môže ovplyvniť stabilitu, dĺžku účinku aj to, ako liek komunikuje s bunkami v tele.
To neznamená, že zajtra príde nový Ozempic, ktorý bude automaticky silnejší a bezpečnejší. Takýto výklad by bol príliš odvážny. Výskum však ukazuje, že vývojári liekov môžu dostať do rúk nástroj, ktorý im umožní upravovať peptidové liečivá presnejšie než doteraz.
Ak sa PapB osvedčí aj v ďalších testoch, môže sa stať jedným z nástrojov, cez ktoré vzniknú odolnejšie, dlhšie pôsobiace a cielenejšie peptidové lieky. A práve to je pri liekoch na cukrovku, obezitu či ďalšie metabolické ochorenia mimoriadne dôležité. Nie preto, že by dnešné lieky nefungovali, ale preto, že medicína sa posúva presne týmto spôsobom, hľadá menšie úpravy, ktoré môžu v tele spraviť veľký rozdiel.
