Fotoindukált hidrogél-képzésre alkalmas, jól oldható, „caged”-peptidszármazékok

A gyógyszertervezés/gyógyszerkutatás során gyakran ütközünk bele abba a problémába, hogy a sejtek szintjén hatásos anyagok nagyon nehezen oldhatóak. Márpedig gyógyszer csak olyan anyagból lesz, ami a tablettától/fecskendőtől el tud jutni a hatás helyéig (pl. tumorok, kórokozók), ehhez pedig oldhatónak kell lennie. Hasonló problémával szembesülünk akkor, amikor a sejttenyészeteknél rosszul oldódó peptidek segítségével akarjuk a szöveti környezetet utánozni (ún. peptid hidrogélek). Jópár betegség kialakulásában játszik fontos szerepet oldhatatlan peptidekből létrejövő aggregátumok képződése. Ezek vizsgálatához is olyan kísérleti peptidekre van szükség, amelyek csak minimális mértékben oldhatóak.

Sajnos a rossz oldhatóság peptidek esetén különösen megnehezíti, sőt gyakran ellehetetleníti a munkát, mivel a peptideket felhasználás előtt kromatográfiás tisztításnak kell alávetni, ami csak oldat formában kivitelezhető. A tisztítási lépés kihagyásával a termékben szennyezők maradhatnak, melyek az eredményeket torzíthatják.

Ez a probléma számos kutatási területen okoz napi szintű problémát, korlátozza a vizsgálatba bevonható anyagok körét. A rossz oldhatóság/aggregáció hátterében általában olyan szerkezeti elemek jelenléte a felelős, ahol a pozitív és negatív töltésű csoportok (pl. lizin és glutaminsav aminosavak) úgy helyezkednek el a peptidláncban, hogy a láncok az ellentétes töltésekkel sorban egymás mellé tudnak rendeződni.

A tervezett kutatás során ilyen, rosszul oldható, a gyakorlatban nem vizsgálható peptideket úgy tennénk "felhasználóbaráttá", hogy első lépésben az aggregációért felelős funkciós csoportokra olyan
védőcsoportokat építenénk be, amik megszünteti a töltést (és így a kicsapódást), de később ultraibolya fény segítségével eltávolíthatóak. Ez a peptidszármazék várakozásunk szerint már oldható, tisztítható és jól kezelhető. A biológiai rendszerbe bejuttatva a célterületet UV fénnyel megvilágítva a peptid a szükséges helyen megszabadul a védőcsoportoktól, és így oldhatatlan (és hatásos) formába kerül.

A vizsgálatok során az ismert fotolabilis védőcsoportokat úgy alakítjuk tovább, hogy erre a "szintetikus trükkre" megfelelő származékokat kapjunk.

Ilyen blokkolt ("caged") peptidek a felsoroltakon túl jól használhatóak az aggregáció folyamatának tanulmányozására is, hisz egy erős fényimpulzussal a folyamat magában a mérőműszerben elindítható.

Enyedi Kata, Osváth Zsófia, Farkas Viktor