Formación de gotas impulsadas por glucosa en complejos de un péptido supramolecular y una proteína terapéutica

Área de la Ciencia:

• Ciencia de los biomateriales
• Química supramolecular
• Ingeniería biomédica

Sus antecedentes:

• Los sistemas biológicos utilizan la separación de fase líquido-líquido (LLPS) para la función, un fenómeno menos explorado en materiales supramoleculares sintéticos.
• Los sistemas sintéticos LLPS ofrecen potencial para aplicaciones biomiméticas dinámicas, en particular en la biomedicina.

Objetivo del estudio:

• Crear un sistema supramolecular sintético que muestre una separación de fase líquido-líquido dependiente de la glucosa (LLPS).
• Investigar la liberación controlada de la proteína terapéutica dasiglucagón de estas estructuras de LLPS.
• Evaluar la eficacia terapéutica de este sistema en un modelo de hipoglucemia en ratones.

Principales métodos:

• Sintetizó un péptido anfífilo cationico con un motivo de unión a la glucosa.
• Las gotas LLPS se forman al combinar el péptido anfífilo con la proteína terapéutica dasiglucagón cargada negativamente en presencia de glucosa.
• Gotas estabilizadas con polietileno glicol (PEG) de 4 brazos y cinética de liberación dependiente de la glucosa estudiada.
• Se evaluó el rescate hipoglucémico en un modelo de ratón.

Principales resultados:

• Se formaron con éxito gotas dinámicas de LLPS dependientes de la concentración de glucosa.
• Se ha demostrado la estabilización de las gotas con PEG estrella de 4 brazos.
• Se observó una liberación acelerada de dasiglucagón en concentraciones más bajas de glucosa.
• Se demostró un rescate hipoglucémico efectivo en un modelo de ratón utilizando las gotas cargadas de dasiglucagón.

Conclusiones:

• El péptido supramolecular anfífilo y la complejación terapéutica de proteínas en presencia de glucosa crean gotas funcionales de LLPS.
• Estas gotas sensibles a la glucosa pueden liberar el dasiglucagón terapéutico de forma controlada.
• El sistema es prometedor para el tratamiento de la hipoglucemia mediante la administración de dasiglucagón en entornos de glucosa en sangre baja.