Leech bionic Hirudin fusion protein prodrug loaded microneedles for long-term inhibition of thrombosis
Basic science / preclinical published in Journal of controlled release : official journal of the Controlled Release Society (2025)
Abstract
The clinical use of anticoagulant drugs for thrombosis is limited by short half-life and bleeding risk, requiring frequent administration and close monitoring. Here, inspired by leech mouthparts, we present a hirudin-based fusion protein prodrug incorporated with microneedles (MNs) for long-term antithrombotic therapy to achieve a simplified dosing regimen, continuous protection, and on-demand antithrombotic bioactivity recovery. Genetic-engineered anticoagulant prodrugs are precisely customized by fusing hirudin to elastin-like polypeptides with adjustable assembly characteristics. The introduction of elastin-like polypeptides can shield the biological activity of hirudin, drive the self-assembly of fusion proteins, and prolong their half-life in vivo. The fusion protein prodrugs circulate in the blood as sentinels and accumulate in the thrombus site with the assistance of the clot-targeted motif. Under the catalysis of FXa during thrombosis, the fusion protein prodrugs adaptively restore anticoagulant activity to inhibit thrombus formation. Notably, the assembled prodrugs were integrated into an MN matrix made of silk fibroin and chitosan through photopolymerization for long-term controlled release and facile self-administration. It was proved that the bionic MNs conveniently provide long protection against thrombosis without increasing bleeding events. These excellent performances indicate that the bionic MN patch has broad application prospects in thrombosis and related diseases.
Abstract sourced from PubMed (NCBI) for the cited record. See the original publication for the authoritative version.
Zusammenfassung
The clinical use of anticoagulant drugs for thrombosis is limited by short half-life and bleeding risk, requiring frequent administration and close monitoring.
Warum dies für die Hirudotherapie relevant ist
Diese Studie entwickelte ein auf Hirudin basierendes Fusionsprotein-Prodrug, das in Mikronadel-Patches für eine langfristige antithrombotische Therapie integriert wurde, wobei die Designidee aus den Mundwerkzeugen von Egeln stammt. Der Ansatz fusioniert Hirudin mit elastinähnlichen Polypeptiden, die seine antikoagulatorische Aktivität während der Zirkulation abschirmen, die in-vivo-Halbwertszeit verlängern und eine Selbstassemblierung ermöglichen, während ein Gerinnsel-zielendes Motiv und eine Faktor-Xa-responsive Aktivierung die Antikoagulansfunktion spezifisch an Thrombusstellen wiederherstellen. Diese Arbeit ist für das Gebiet der ASH relevant, da sie Hirudin innerhalb einer bioingenieurmäßig entwickelten Verabreichungsplattform nutzt, die darauf abzielt, die Beschränkungen konventioneller Antikoagulanzien zu überwinden, einschließlich kurzer Halbwertszeit und Blutungsrisiko. Allerdings umfasst die Studie keine lebenden Egeln und verwendet gentechnisch hergestelltes rekombinantes Hirudin anstelle ganzer Speichelsekrete; während in-vivo-Ergebnisse berichtet werden, liefert das Abstract nur begrenzte quantitative Ergebnisdaten, und es werden keine klinischen Humanresultate beschrieben.
Zitation
Leech bionic Hirudin fusion protein prodrug loaded microneedles for long-term inhibition of thrombosis.
Tian X et al. · Journal of controlled release : official journal of the Controlled Release Society, 2025
Verwandter klinischer Kontext
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Zur ASH-Bibliothek hinzugefügt: March 18, 2026 · Letzte Aktualisierung der Website: June 18, 2026