ALKIMIA MA 2008. oktober 2 Gyógyszerek célba juttatása Hudecz Ferenc Eötvös Loránd Tudományegyetem, Szerves kémiai Tanszék MTA-ELTE Peptidkémiai Kutatócsoport, Budapest
Paul Ehrlich 1854-1915 (Wellcome Library, London)
lebontás lebontás Hatóanyag/riporter molekula célsejtbe juttatása folyékony fázisú endocitózis diffuzió transz-membrán szignál receptor közvetített endocitózis receptor lizoszóma lizoszóma
Intracelluláris KDEL-receptor lokalizálása riporter molekula -peptid konjugátummal diffuzió nax peptid konjugátumok Bősze Szilvia Kóczán György agy Ildikó receptor lizoszóma lizoszóma lebontás lebontás
Új fluorofór molekula 4-etoximetilén-2[1]-fenil-5(4H)-oxazolon (phx) C 2 H 5 C 2 H 5 4-etoximetilén-2[1]-naftil-5(4H)-oxazolon (nax) Kóczán Gy. et. al. Tetrahedron 57: 4589 (2001)
Fmoc Boc R Piperidin Fluoreszcens peptidek Jelölési stratégia H 2 R Boc nax-aminosav/dcc R Boc HF Bősze Sz. et al. Biopolymers 79: 489 (2005)
Intracelluláris KDEL-receptor lokalizálása fluorofór-peptid konjugátummal nax-kdel Receptor Sejtmag ER Sejtmembrán
Permeabilizáció nax-kdel Receptor Sejtmag ER Sejtmembrán
nax-kdel Receptor Sejtmag ER Sejtmembrán
nax-kdel Receptor Sejtmag ER Sejtmembrán
nax-kdel Receptor Sejtmag ER Sejtmembrán
Mosás nax-kdel-receptor komplex Sejtmag ER Sejtmembrán
nax-kdel peptid receptor kötődése Sejtmag Citoplazma agy I. PhD értekezés
Hatóanyag/riporter molekula célsejtbe juttatása folyékony fázisú endocitózis polimer polipeptid konjugátumok Reményi Judit Szabó Rita lizoszóma receptor lebontás
Elágazó láncú polipeptidek oligo(dl-ala) poli(l-lys) L-Glu Hudecz,F.: In: Self-assembling peptide systems in biology, medicine and engineering. (Eds.: Agelli, A., Boden,., Zhang, S.) Kluwer Academic Publisher, The etherlands (2001), pp. 139-160 Hudecz, F., Kóczán, Gy., Reményi, J.: In: Molecular pathomechanisms and new trends in drug research (Eds Keri, Gy. and Toth, I.) Taylor and Francis Group, London, (2003) pp. 553-578
Elágazó láncú polipeptidek + H 3 CH 3 CH 3 CH 3 polikation, mono AK SAK + H 3 CH 3 CH 3 CH 3 H polikation hidrofil amfoter CH 3 CH 3 CH 3 EAK KAK CH 3 CH 3 CH 3 polikation dupla -C H 3 + + H 3 H 3 + Succ-EAK polianion, mono CH 3 CH 3 CH 3 Ac-EAK CH 3 CH 3 CH 3 polianion, dupla -C H-Ac -C H-Q-C-
Hatóanyag - polipeptid konjugátumok METTREXAT H 2 H CH CH H H 2 DAUMICI H CH 3 H 2 Hudecz F. et al. Bioconjugate Chem. 4: 25 (1993) Kóczán Gy. et al. Bioconjugate Chem. 13: (2002) H H p-br-phe Hudecz F. et al.bioconjugate Chem. 3: 49 (1992) Gaál D., Hudecz F. Eur.J.Cancer. 34: 155 (1998) H H B H 2 DIETILÉ-TRIAMI-PETAECETECET SAV H Mező G. et al. J. Bio. Comp. Polymers 11: 263 (1996) HC CH CH G-RH ATAGIST, MI-1544 HC CH D-Trp-D-Cpa-D-Trp-Ser-Tyr-D-Lys-Leu-Arg-Pro-D-Ala Pimm MV. et al.int. J. Pharmaceutics 79: 77 (1992) Mező, G. et al.bioconjugate Chem. 7: 642 (1996) Pimm MV.et al. J. Canc. Res. Clin. nc. 122: 45 (1996) Vincze, B. et al. J. Cancer Res. Clin. nc. 120: 578 (1994)
Hatóanyag - polipeptid konjugátumok METTREXAT CH H 2 H CH H 2 Hudecz F. et al. Bioconjugate Chem. 4: 25 (1993) Kóczán Gy. et al. Bioconjugate Chem. 13: (2002)
Hatóanyag - polipeptid konjugátumok METTREXAT CH H 2 H CH H 2 Hudecz F. et al. Bioconjugate Chem. 4: 25 (1993) Kóczán Gy. et al. Bioconjugate Chem. 13: (2002) Leishmania fertőzés ellenes hatás
Leishmaniasis: parazita fertőzés Vektor: homoki légy (Phlebotomus ssp.) Gazdaszervezet: kutya, aranyhörcsög
Viszcerális Leishmaniasis, Szudán Láz, gyors fogyás, máj, lép nagyobbodás, bőrelváltozás Mortalitás >90% incs hatékony terápia Postgraduate Doctor Africa 17: 19 (1995) photo taken by R. Wilkinson
Methotrexát konjugátumok oligo(dl-ala) H 3 + -CH 3 -CH 3 H 3 + H 3 + -CH 3 -CH 3 H 3 + H Ser -CH 3 -CH 3 poli(lys) poli[lys(dl-ala m )] AK H 2 CH 2 H CH CH poli[lys(dl-ser i -Ala m )] SAK H 2 CH 3 + H 3 -CH 3 -CH 3 -CH 3 + H 3 Leu CH 2 -CH-(CH 3 ) 2 poli[lys(dl-ala m -Leu i )], ALK Hudecz F. et al. Bioconjugate Chem. 4: 25 (1993) Kóczán Gy. et al. Bioconjugate Chem. 13: 543 (2002) Kóczán Gy. and Hudecz, F. Chromatographia, 55: 163 (2002)
In vivo L. donovani fertőzés ellenes hatás vizsgálata 1. FERTŐZÉS L. Dononavi amastigota Fertőzött aranyhörcsög májából 2. KEZELÉS másnaponként, i.p. injekció, 5x100µl 3. KIÉRTÉKELÉS paraziták száma májban, lépben 0. nap 10. 12. 14. 16. 18. 30. Kóczán Gy. et al. Bioconjugate Chem. 13: 543 (2002)
MTX-ALK hatása L. donovani fertőzés ellen kezeletlen kontroll MTX 100µg/inj. ALK 432µg/inj. MTX+ALK keverék (100µg MTX+ 432µg ALK)/inj. MTX-ALK 100µg MTX/inj. 0,4 n = 5 Parazitaszám / sejt 1.00± 0.04 0.575± 0.1 3 0.900± 0.05 0.656± 0.04 0.052± 0.02 1,0 0,8 0,6 0,2 Kóczán Gy. et al. Bioconjugate Chem. 13: 543 (2002)
MTX-ALK konjugátum hatása L. donovani fertőzött makrofágokra Kezeletlen kontrol MTX MTX + ALK MTX - ALK
Hatóanyag - polipeptid konjugátumok H H 2 DAUMICI H CH 3 H H Hudecz F. et al.bioconjugate Chem. 3: 49 (1992) Gaál D., Hudecz F. Eur.J.Cancer. 34: 155 (1998) Tumorellenes hatás
Daunomicin-polipeptid konjugátum L-Glutaminsav oligo(dl-alanin) poli(l-lizin) polipeptid H C CH 2 γ H β α CH savérzékeny kötés CH 3 H H H CH 3 C H 3 H H daunomicin
A daunomycin és cad-eak polipeptid konjugátum toxicitása Kezelés (i.p. 1x) Dózis (mg/kg) Kötött Dau dózis Túlélés (nap) Túlélők/ összes Túlélés (%) Dau 1 - - 7/7 100 2-7/7 100 4-6/7 86 6-4/7 57 8 16.0±1.7 0/7 0 15 7.6±0.8 0/7 0 Kontrol - - - 7/7 100 cad-eak 135 205 270 15 22,5 30-7/7 7/7 7/7 100 100 100 Dau + EAK 120+15 15 9.0±1.0 0/7 0 EAK 120 - - 7/7 100 Gaál,D. and Hudecz,F. Eur.J.Cancer. 3: 49 (1998)
cad-eak konjugátum hatása L1210 leukémiában szenvedő egerekre 5 cad-eak (10 mg/kg Dau) túlélők száma 4 3 2 Dau EAK+Dau cad-eak (40mg/kg + 5 mg/kg) (5 mg/kg Dau) 1 kontrol 0 EAK 8 10 12 14 16 18 20 22 24 60 62 idő (nap) Gaál D., Hudecz, F. Eur. J. Cancer 34: 155-161 (1998)
Daunomicinre érzékeny tumorsejt cad-eak Daunomicin MDR protein Lizoszoma
Daunomicinre rezisztens tumorsejt cad-eak Daunomicin MDR protein Lizoszoma
Fluoreszcencia mikroszkópia Image plane Barrier filter Exciter filter Source Dichromatic filter Emitted radiation Exciting radiation bjective lens Specimen
Daunozamin irányított interkaláció a DS kis árkában H C H 14 C H 3 CH 3 H H 3 C H H 2 [Frederick, 1990]
A daunomicin (A) és a cad-eak konjugátum lokalizációja (B) szenzitív és rezisztens sejtekben (3h) A) HL-60/szenzitív (f=0.13) B) HL-60/MRP1 (f=0.61)
cad-eak konjugátum lokalizációja szenzitív és MDR1 rezisztens HL60 sejtekben HL-60/szenzitív (f=0.13) HL-60/MDR1 (f=0.90) 3 óra, 2 µmol Dau
Egészséges szövet A konjugátum hatásmechanizmusa keringésben rövid ideig toxikus mellékhatások diffúzió Tumoros szövet Érpálya EPR-effektus szelektív dúsulás Egészséges szövet keringésben hosszú ideig
lebontás lebontás Hatóanyag/riporter molekula célsejtbe juttatása folyékony fázisú endocitózis diffuzió transz-membrán szignál receptor közvetített endocitózis receptor lizoszóma lizoszóma
Köszönöm a figyelmet
Köszönöm az együttműködést Dr. Mező Gábor tudományos tanácsadó Dr. Medzihradszky-Schweiger Hedvig. tudományos főmunkatárs Dr. Bősze Szilvia tudományos főmunkatárs Dr. Reményi Judit tudományos smunkatárs Dr. Szabó Rita tudományos smunkatárs
Köszönöm az együttműködést Dr. agy Ildikó Kóczán György Bánóczi Zoltán PhD hallgató Miklán Zsanett PhD hallgató Kiskó Mária laboráns
Hazai partnerek Sztaricskai F. DE Falus A. SE Sohár P. ELTE Szántay Cs. BMGE Friedrich P. SzBK PKCS Sarkadi B. HVI Csík G. SE Tóth G. BMGE Gaál D. nk.int. Kőhidai L. SE
Külföldi partnerek A. Ghose Calcutta A. Fabra Barcelona S.Gordon xford PKCS D.Andreu Barcelona C. Vita Saclay F.Reig Barcelona
Köszönetnyilvánítás MTA TKA KTH/MFB GVP KFP EURPEA CMMISSI DIRECTRATE-GEERAL FR SCIECE, RESEARCH AD DEVELPMET FP5 ktatási Minisztérium épjóléti Minisztérium, ETT TéT programok (Indiai, Brit, Spanyol) ELTE CST Chemistry