Supramolekulares Prodrug-Hydrogel für einwöchigen Schutz vor Thrombose

In clinical anticoagulant therapy, the drug Bivalirudin (Biva) presents a lower incidence of adverse events and more predictable pharmacokinetics in comparison to heparin. However, its short half-life of ≈20 min leads to poor patient compliance and increased medical burden. Here, a long-acting anticoagulant hydrogel based on Biva for antithrombotic treatment is described. The fusion peptide (d-RADA)8-B that integrates Biva, a D-type self-assembly motif, and an activated factor X (FXa)-responsive motif exhibits both supramolecular reservoir and prodrug-like properties. After subcutaneous injection, the anticoagulant peptide forms a semi-solid depot with protease-degradation resistance and slowly disassembles to release prodrug (d-RADA)8-B into the bloodstream. The circulating prodrug acts as an inert sentinel, which can be activated to release Biva to inhibit thrombus formation when exposed to the thrombus-related protease FXa. One week after the administration of (d-RADA)8-B, significant embolism suppression is observed in animal models of carotid artery thrombosis and pulmonary embolism without increasing hemorrhagic side effects. This study demonstrates a concise strategy to engineer a supramolecular anticoagulant hydrogel with long-term, high drug loading, and on-demand antithrombotic activation.

Abstract aus PubMed (NCBI) für den zitierten Eintrag, in der Originalsprache wiedergegeben. Maßgeblich ist die Fassung der Originalpublikation.

Das Abstract wird nicht übersetzt, damit die eigene Wortwahl der Autoren erhalten bleibt.

Bivalirudin zeigt gegenüber Heparin weniger unerwünschte Ereignisse und eine besser vorhersagbare Pharmakokinetik, hat aber eine kurze Halbwertszeit von rund 20 min. Die Autoren entwickelten das Fusionspeptid (d-RADA)8-B, das Bivalirudin, ein Selbstassemblierungsmotiv vom D-Typ und ein FXa-responsives Motiv vereint: Nach subkutaner Injektion entsteht ein proteaseresistentes Depot, das das inerte Prodrug langsam freisetzt; am Thrombus aktiviert Faktor Xa die Freisetzung von Bivalirudin. Eine Woche nach Gabe unterdrückte das Hydrogel Embolien signifikant in Tiermodellen der Karotisthrombose und Lungenembolie, ohne hämorrhagische Nebenwirkungen zu erhöhen.

Erfahren Sie, wie diese Forschung mit der klinischen Praxis verknüpft ist

Weitere begutachtete Studien in der Kategorie „Arzneimittelentwicklung“.

• Hirudotherapie in Medizin und Zahnmedizin — Jha K et al. (2015)
• Blutegeltherapie: eine Geschichte — Hyson J (2005)
• Hirudine der asiatischen medizinischen Blutegelart Hirudinaria manillensis: gleich und doch verschieden — Lukas P et al. (2019)
• Transcriptomic analysis of the salivary gland of medicinal leech Hirudo nipponia — Lu Z et al. (2018)
• Molekulardynamische und pharmakologische Untersuchungen an durch Protein-Engineering erzeugten Hirudin-Varianten von Hirudinaria manillensis und Hirudo medicinalis — Sun Y et al. (2022)
• Zellfreie Synthese der Hirudin-Variante 1 des blutsaugenden Egels Hirudo medicinalis — Wüstenhagen D et al. (2020)
• Produktion von Hirudin-Varianten durch gentechnisch veränderte mikrobielle Zellfabriken — Zhang J, Lan N (2018)
• Hirudin bei heparininduzierter Thrombozytopenie — Lubenow N, Greinacher A (2002)
• Hirudin verbessert die diabetische Nephropathie durch Hemmung der Gsdmd-vermittelten Pyroptose — Han J et al. (2023)
• Hirudin als alternatives Antikoagulans – eine historische Übersicht — Markwardt F (2002)

Alle von der ASH analysierten Studien →