Peptide có thể sử dụng bằng đường uống

Peptide giúp cho ngành công nghiệp dược phẩm tạo ra một thị trường hàng tỷ đô la, tuy nhiên hoạt chất này chỉ có thể sử dụng dưới dạng tiêm để tránh sự phân hủy của các enzyme đường tiêu hóa. Ngày nay các nhà khoa học hiện đã nghiên cứu được phương pháp có thể tạo ra các peptide tránh được sự phân hủy của các enzyme này nên có thể dùng bằng đường uống.

Peptide là những chuỗi acid amin ngắn tồn tại trong cơ thể người, thực vật hoặc vi khuẩn để kiểm soát các nhiều chức năng. Một số peptide được sử dụng làm thuốc như insulin – giúp kiểm soát quá trình chuyển hóa đường hay cyclosporine – giúp ức chế thải ghép nội tạng sau khi cấy ghép. Hơn 40 peptide đã được phê duyệt là thuốc và hàng trăm loại thuốc dựa trên peptide hiện đang được thử nghiệm lâm sàng. Tuy nhiên, hầu như không có loại peptide thuốc nào có thể uống được. Do peptide là một thành phần quan trọng của thức ăn cung cấp cho cơ thể nên dạ dày và ruột chứa vô số enzyme có thể phân cắt chúng, hầu hết các loại thuốc chứa peptide đều không tồn tại được sau khi đi qua đường tiêu hóa.

Để giúp các peptid ổn định hơn, các nhà khoa học đã nghiên cứu các peptide “vòng” (cyclic peptide), là các peptide có phần đuôi được nối với nhau bằng các cầu nối hóa học để bền vững hơn so với dạng chuỗi thẳng, làm các enzyme tiêu hóa khó tiếp cận hơn. Năm 2018, nhóm nghiên cứu của Christian Heinis tại EPFL (Ecole Polytechnique Fédérale de Lausanne) đã nghiên cứu được dạng peptide cầu đôi (double-bridged peptide), là peptide được khép vòng bởi hai cầu hóa học nên có độ ổn định cao hơn. Mặc dù thành công, nhưng hầu hết các peptide này không đủ bền vững để tồn tại với lượng enzyme quá lớn trong đường tiêu hóa.

Giờ đây, nhóm của Heinis đã phát triển một phương pháp mới có thể xác định trong số hàng tỷ peptide cầu đôi, đâu là peptid bền vững với các enzyme của đường tiêu hóa và có liên quan đến mục tiêu bệnh tật cần nghiên cứu. Phương pháp này đã được công bố trên tạp chí Nature Biomedical Engineering, gồm ba bước. Đầu tiên, hàng tỷ chuỗi peptide ngẫu nhiên được mã hóa di truyền và được nối bởi hai cầu hóa học để hạn chế sự tấn công của các enzyme. Sau đó, các peptide này được tiếp xúc với các enzyme từ ruột bò để loại bỏ tất cả những peptide không ổn định. Cuối cùng, các protein hướng đích được nhúng vào nhóm các peptide bền vững còn tồn tại để lấy ra được những peptide liên kết với mục tiêu của bệnh mong muốn.

Với phương pháp này, lần đầu tiên các nhà nghiên cứu đã thành công trong việc phát triển các peptide đặc hiệu hướng đích có thể chống lại sự phân hủy trong đường tiêu hóa. Ví dụ, một loại peptide chì có tác dụng ức chế thrombin – một mục tiêu chống huyết khối quan trọng – đã được cho chuột uống dưới dạng thuốc viên. Peptide vẫn còn nguyên vẹn trong dạ dày và ruột, và mặc dù đã đi vào máu với số lượng khá nhỏ, nhưng phần lớn vẫn còn nguyên vẹn trên toàn bộ đường tiêu hóa. Đây là một bước tiến quan trọng đối với kỹ thuật bào chế thuốc uống chứa peptide.

Nhóm của Heinis hiện đang áp dụng phương pháp mới này để phát triển các peptide dạng thuốc uống tác động trực tiếp lên các mục tiêu đường tiêu hóa, không đi vào mạch máu. Nhóm nghiên cứu đang tập trung vào các bệnh viêm mãn tính của đường tiêu hóa như bệnh Crohn và viêm loét đại tràng cũng như nhiễm trùng do vi khuẩn và đã thành công trong việc tạo ra các peptide kháng enzyme chống lại thụ thể interleukin-23, một mục tiêu quan trọng của các bệnh này.

Lược dịch

Lê Thị Thanh Ngọc

Tài liệu tham khảo:

1. Ecole Polytechnique Fédérale de Lausanne, Peptides that can be taken as a pill, org, 11 May 2020, https://phys.org/news/2020-05-peptides-pill.html>
2. Nik Papageorgiou, Peptides that can be taken as a pill, ScienceDaily, 24 May 2020, https://www.sciencedaily.com/releases/2020/05/200511112545.htm>
3. Xu-Dong Kong, Jun Moriya, Vanessa Carle, Florence Pojer, Luciano A. Abriata, Kaycie Deyle, Christian Heinis (2020), De novo development of proteolytically resistant therapeutic peptides for oral administration, Nature Biomedical Engineering, DOI: 1038/s41551-020-0556-3