开发新一代给药技术

出版:
2021年12月23日


药物正在发生变化. 在澳门第一赌城在线娱乐的实验室里,澳门第一赌城在线娱乐的目标是针对澳门第一赌城在线娱乐发现的任何新的生物学. 为此,澳门第一赌城在线娱乐正在开发一系列 新模式.

These potential new therapies are different from the traditional small molecules and current large molecules which are often aimed at targets on the cell surface or delivered without a specific molecular-targeting strategy. 结果是, we need advanced drug 交付 systems for targeted and controlled release of our novel molecules in tissues and cells to optimise their potential benefits for patients.

Our scientists are committed to breaking down the barriers between our most promising new drug candidates and their targets in tissues and cells. They are developing a broad range of nanoparticles that aim to deliver our 新模式 to previously undruggable targets and precisely control their release in formulations that are easy to use and convenient for patients. They are also investigating innovative ways of getting oral formulations of biologic drugs across the intestinal wall – something which has eluded generations of drug designers.

最终, these next generation drug 交付 technologies aim to translate the scientific progress underpinning our innovative 新模式 into clinical benefits for patients.





脂质纳米颗粒(LNPs)靶向细胞递送疗法

高达80%的目标都在细胞内, 这使得大电荷分子难以接近,比如 nucleotide-based疗法. 通过内部开发技术和外部合作的平衡方法, 澳门第一赌城在线娱乐正在开发能够达到这些难以捉摸的细胞内目标的治疗方法和递送剂.

具体地说, we are investigating lipid nanoparticles (LNPs) as a promising and innovative vehicle for intracellular 交付 of nucleotide-based therapeutics for production of protein therapeutics in cells. LNPs在传递核酸方面有着成功的记录,它们是迄今为止最先进的mRNA传递方法. 澳门第一赌城在线娱乐已经证明LNPs可以在静脉注射后将mRNA传递到细胞中,从而启动细胞蛋白的产生, 皮下和肺部给药. 澳门第一赌城在线娱乐现在的研究重点是提高这种给药系统的有效性和安全性.


听听药物传递科学家关于LNPs作为一种有前途的药物传递技术的更多信息



Our 提前给药 teams have an ongoing collaboration with Fredrik Höök’s and Elin Esbjörner’s teams at Chalmers University of Technology, 并于2022年发表在ACS纳米技术杂志上. 在一起, the team used surface-sensitive fluorescence microscopy to analyse single ionisable lipid-containing LNPs one at a time as they interacted with a synthetic membrane that mimicked the endosomal membrane environment. 在后续实验中, 奥黛丽Gallud, 资深科学家, 提前给药, 医药科学, 澳门在线赌城娱乐 and team incubated the LNPs in serum to simulate the effects of proteins binding to the surface as the LNPs travel through the body. This new technique provides a deeper understanding of how protein accumulation on the surface of the LNPs – called a protein corona – influences the way LNPs interact with endosomal membranes.1

刘凯(Kai Liu)领导的对蛋白质冠的进一步研究, 资深科学家, 提前给药, 医药科学 and published in Nature Communications in 2023 showed that this surface accumulation of biomolecules affects the targeting, 交付, 也是LNPs的最终目的地. 通过高通量筛选和蛋白质组学分析 在活的有机体内 研究, 研究小组发现,富含高密度脂蛋白(HDL)的LNP冠状细胞最有效地靶向递送到肝脏. 现在, 该团队的目标是将其作为控制日冕组成的框架, 从而提高LNP的治疗效果.2

同时研究LNP的结构和功能, 澳门第一赌城在线娱乐正在与哥德堡大学的科学家合作,并得到来自 Lennart Lindfors澳门在线赌城娱乐制药科学高级药物输送高级首席科学家. 该团队旨在确定LNPs如何将mRNA传递到细胞中,然后如何释放. Research findings published in a 2019 publication in Nature Communications showed that cells exposed to LNPs secrete small vesicles (exosomes) containing the mRNA cargo.3 由Sepideh Hagvall领导的同一项合作的最新发现于2023年发表在《澳门在线赌城娱乐》杂志上, 副主任患者安全科学家, 澳门在线赌城娱乐补充了这些数据,并在心脏细胞和临床前模型中显示, 这些含有外泌体的mRNA会前往邻近的细胞,导致局部蛋白质的产生.4


在下面的动画中了解更多关于将RNA传递到细胞中的新方法.



澳门第一赌城在线娱乐卓有成效的合作对澳门第一赌城在线娱乐在开发下一代给药系统方面取得进展至关重要. 澳门第一赌城在线娱乐自己的药物输送专家来自学术界和工业界的各个领域-被澳门第一赌城在线娱乐的多样性所吸引, 创造性和严谨的研究, 他们所贡献的知识有助于澳门第一赌城在线娱乐发现任何新的生物学靶点——为了病人的利益.

安妮特•贝克 澳门在线赌城娱乐制药科学高级药物输送主管




组织靶向递送以扩大药物靶标

通过将药物精确地输送到需要药物的组织, we aim to achieve a therapeutic concentration while minimising the potential for off-target activity at other sites that could lead to side effects.

纳米粒子是至少一个维度小于100纳米的微观粒子. Using nanoparticles to deliver drug candidates to their site of action has the potential to help us improve the therapeutic index of small molecules and 新模式. Combining drugs with carefully selected nanoparticles and functionalising the nanoparticles with targeting ligands has the potential to change their distribution in the body, 目标组织感兴趣,并控制其释放-增加其浓度在病变组织相对于健康组织.


在下面的动画中,了解纳米药物如何帮助将药物引导到身体的特定组织



在临床前和临床项目, 澳门第一赌城在线娱乐目前正专注于许多不同的纳米平台——聚合纳米颗粒, 聚合物缀合物和无机纳米颗粒. 在聚合物纳米粒子的情况下, 药物化合物被封装在聚合物基质中, 而在聚合物共轭物中,它们是与支链聚合物化学连接的. The efficient “loading” of these nanoparticles with drugs and the control of their release rate in the body are key challenges that our teams are working to address. 最终, 澳门第一赌城在线娱乐的目标是充分了解这些颗粒和澳门第一赌城在线娱乐的药物在体内结合的影响.

Ultra-small (<8 nm) silica particles are inorganic nanoparticles with a unique bio-distribution that are renally cleared. 纳米颗粒可以连接到药物分子上, 成像标签和抗体主动靶向感兴趣的组织. 与纪念斯隆·凯特琳和康奈尔大学合作, we have shown that these nanoparticles containing attached engineered antibody fragments for imaging and detection of HER2-overexpressing breast cancer, 穿透肿瘤, 在肿瘤组织中有明显的堆积.5


在接下来的几年里, we hope to enhance the targeting and specificity of our novel nanoparticle 交付 systems and expand our routes of administration – always with the potential patient benefit in mind.

玛丽安阿什福德 高级首席科学家,高级药物输送,制药科学,澳门在线赌城娱乐



使控释患者的治疗更加方便

许多疗法需要频繁给药以维持药物浓度在治疗水平. 通过使用控释制剂来延长澳门第一赌城在线娱乐药物在体内的半衰期, 澳门第一赌城在线娱乐的目标是尽量减少给药频率,使治疗对患者更容易、更方便, 尤其是注射时.

聚合物颗粒和植入物

将药物放入可生物降解的聚合物颗粒中, 如PLGA(聚乳酸-羟基乙酸)和聚己内酯, 使澳门第一赌城在线娱乐能够根据颗粒的扩散和降解特性来控制它们的释放. 生物可降解植入物, 哪些是较大的(直径可达1mm)并且经常注射到皮肤下, 按照同样的原则工作——慢慢释放它们的内容,并随着时间的推移而退化,从而减少管理的频率.

在临床前研究中, 澳门第一赌城在线娱乐已经证明,使用PGLA纳米颗粒作为抗癌药物的载体,可以提高它们的抗肿瘤活性, 减少了他们的副作用,并建议每周治疗可以转变为每月治疗.6 最近, 嵌段共聚物也采用类似的方法, 是否证明单克隆抗体连续释放超过5个月.

二氧化硅颗粒

二氧化硅颗粒基控释, 虽然还处于早期发展阶段, 是另一个有吸引力的选择, 特别是对于生物分子,因为人体可以耐受广泛存在于组织和液体中的天然硅.

“生物制剂对环境的变化很敏感,如果暴露在刺激性化学品或溶剂中就会分解. 要解决这个问题, 澳门第一赌城在线娱乐正在将生物制剂与二氧化硅颗粒结合起来, 哪些是用水基工艺制造的.  该过程还允许创建具有特定尺寸和形状的颗粒,以影响其传递特性. 在临床前实验中, 澳门第一赌城在线娱乐已经证明,单次注射后,抗体从二氧化硅颗粒中可控释放长达两个月.7 此外, 澳门第一赌城在线娱乐已经能够复制一种肽的类似缓释谱,Puneet Tyagi解释道, 副主任, 澳门第一赌城在线娱乐的发展, 澳门在线赌城娱乐

金属氧化物的原子层沉积

ALD是一种干燥, metal oxide film deposition process which enables sustained release over long time periods following the formation of nanoshells on the surface of the particles. 纳米壳是直接在活性成分的颗粒上产生的. ALD在临床前研究中得到了广泛的评估,并证明了其控制药物释放的潜力.




替代给药途径——将口服生物制剂从概念变为现实

Development of oral formulations of biologics has been the ‘holy grail’ for pharmaceutical scientists since insulin became available in the 1920s. 可以理解,许多患者更喜欢口服制剂而不是注射. 现在, 通过结合药物设计和给药技术的进步, 口服生物制剂正在成为现实.

瞬态渗透增强剂

瞬时渗透增强剂(TPEs)是一种赋形剂,可以与药物模式共同配制, 如  or 反义寡核苷酸, 帮助促进这些大分子通过胃肠道天然屏障的运输. TPEs work to briefly increase the fluidity of the cell membranes within the intestinal epithelium or open the tight junctions between cells to allow macromolecules to pass through. 澳门第一赌城在线娱乐还能够设计大分子,使它们与TPEs共同配制时更适合口服给药. This enables improved stability against intestinal enzymes as well as increased half-life to account for the expected variability in oral absorption.

澳门第一赌城在线娱乐最近报道了这些方法的潜力,使口服递送肽以及反义寡核苷酸成为可能.8,9 除了, 澳门第一赌城在线娱乐与乌普萨拉大学有持续的合作, 通过SweDeliver论坛, to better understand how TPEs can safely promote oral absorption of macromolecules as well as how to rationally select the best TPEs for a particular macromolecule.10,11


通过SweDeliver中心与乌普萨拉大学合作, 澳门第一赌城在线娱乐现在更好地了解了如何安全有效地使用TPEs来口服吸收肽和其他大分子. 结果是, 澳门第一赌城在线娱乐正处于一个更好的位置,为这些类型的分子开发口服配方,通常是通过注射给药.

奈杰尔•戴维斯 高级首席科学家,先进药物输送,澳门在线赌城娱乐

可吸收的注射剂

另一种使口服生物制剂成为可能的新兴技术是“可摄取注射剂”。. 顾名思义, 目的是将注射部位从皮下转移到胃肠道, 利用肠道中痛觉感受器的缺失. 工作, 病人吃了一颗药丸, 摄入后, 激活使用微针或液体喷射将生物注入胃肠道粘膜. 可摄取注射剂的目的是提供与皮下注射相似的生物利用度,但以无痛的方式. 澳门第一赌城在线娱乐正在这个令人兴奋的领域进行外部合作,为生物制剂带来以患者为中心的输送技术.


通过推进药物输送科学, 澳门第一赌城在线娱乐希望改善患者对澳门第一赌城在线娱乐药物的体验. 通过澳门第一赌城在线娱乐的下一代给药技术,澳门第一赌城在线娱乐的目标是使药物更容易使用, 需要更少的频繁剂量和更方便-使患者花更少的时间来管理他们的疾病.

肖恩·戴维斯 澳门第一赌城在线娱乐开发部门药物输送主管&D、澳门在线赌城娱乐

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参考文献

1. 刘建军,刘建军,刘建军,等. 单个含mrna的脂质纳米颗粒与内体膜模拟物的相互作用动力学:对pH的依赖, 蛋白质电晕形成, 和脂蛋白消耗. ACS Nano. 2022;16(12):20163-20173. doi: 10.1021 / acsnano.2c04829

2. 刘,K.尼尔森,R., Lázaro-Ibáñez, E. 等. 对天然有效的脂质纳米颗粒冠状体的多组学分析表明,高密度脂蛋白是其功能所必需的. 自然学报,14007 (2023). http://doi.org/10.1038/s41467-023-39768-9?

3. Maugeri M, Nawaz M, Papadimitriou A,等. LNP-mRNA的内体逃逸与装载到ev中转运到其他细胞之间的联系. Nat Commun. 2019;10(1):4333. doi: 10.1038/s41467-019-12275-6

4. 李建军,李建军,李建军,等. Lipid Nanoparticles Deliver the Therapeutic VEGFA mRNA In Vitro and In Vivo and Transform Extracellular Vesicles for Their Functional Extensions. 阿德科学. 2023. http://doi.org/10.1002 /人.202206187

5. 张磊,阿拉贡-萨纳布里亚,Aditya A, Marelli M,等. 工程超小纳米颗粒药物-免疫结合“打了就跑”肿瘤递送根除胃癌. 先进的治疗. 2022年11月14日14:22 200209.

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7. 刘建军,刘建军,刘建军,刘建军. 二氧化硅微颗粒持续零级释放抗cd40l抗体. 药物输送转运公司. 2018;8(2):368-374. doi: 10.1007/s13346-017-0408-1

8. 李建军,李建军,李建军,等. 通过肽工程和药物递送开发口服GLP-1受体激动剂治疗慢性疾病. Sci代表. 2021;11(1):22521. 2021年11月18日发布. doi: 10.1038/s41598-021-01750-0

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Veeva ID: Z4-54753
编制日期:2023年5月