ACS子刊:蚕丝蛋白可让基于蛋白的HIV抑制剂在高温下长期保持有效

2017年7月19日—局部用杀微生物剂(topical microbicides)有潜力有效地阻止HIV性传播。开发杀微生物剂面临的挑战包括在高温的缺乏冰箱的资源匮乏地区给药,对严格的每天治疗方案遵从性较差。几种基于蛋白的HIV抑制剂,如5P12-RANTES、5P12-RANTES-L-C37、Grft和Grft-L-C37,有很大的希望可作为杀微生物剂使用,具有高度的特异性,而且有望不会导致耐药性。

这些基于蛋白的HIV抑制剂本质上是蛋白,不适合被开发为有效的药物。这个问题的本质在于消化道。消化道充满着酶,它们中的多数会降解蛋白。鉴于这些HIV抑制剂不适合口服,这就使得它们需要一种新的运送系统。

局部使用基于蛋白的HIV抑制剂,也就是利用一种携带这些HIV抑制剂的可插入性薄膜阻止HIV性传播,似乎是一种最好的选择,但是这又会产生第二个问题。这是因为除非得到谨慎处理,基于蛋白的药物容易降解。冰箱是解决这个问题的关键。较高的温度会使得这些药物丧失效力。

为了解决这个问题,来自加州大学默塞德分校的Patricia LiWang团队与来自美国塔夫茨大学的David Kaplan团队合作,开发出一种基于蚕丝的系统,即蚕丝蛋白圆盘状结构(silk fibroin disk),这种系统能够储存、稳定化和局部施用基于蛋白的HIV抑制剂。Kaplan团队之前已发现,作为在蚕丝中发现的一种蛋白,蚕丝蛋白能够让蛋白稳定化而无需使用冰箱。相关研究结果近期发表在美国化学协会旗下的ACS Biomaterials Science & Engineering期刊上,论文标题为“Stabilization and Sustained Release of HIV Inhibitors by Encapsulation in Silk Fibroin Disks”。

LiWang和她的合作者们证实他们的蚕丝稳定化的HIV抑制剂在高达50℃下可在一年内保持有效。尽管其他的药物在这种高温下比较脆弱,但是这些HIV抑制剂在几乎任何环境下保持效力。在撒哈拉以南非洲地区等地方,那些最容易感染上HIV的人仅有有限的资源来冷藏这些抑制剂。

现存的HIV药物的另一个问题与给药方案相关。大多数可用的HIV药物需要每天使用,但是已有研究表明很多高危人群并不能够遵从这种给药方案。这些研究人员开发出的这种蚕丝蛋白系统提供一种解决方法。它利用一种可插入性薄膜替换每天服用的药物,并且这种薄膜一经插入后可在一个月内保持有效。

LiWang提醒道,她的团队开发的这种新系统目前仍未准备用于临床治疗。更多的障碍仍然存在。这种蚕丝蛋白系统在人体中接受测试之前需要在非人灵长类动物中接受测试。美国加州大学戴维斯分校加州国家灵长类动物研究中心的Satya Dandekar教授正在与LiWang合作在猕猴中测试这一系统。如果经证实它是安全的和有效的,那么人体临床试验就会随后开展。

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