Péptido de bajo peso molecular basado en RGD-hirudina previene la coagulación sanguínea mediante inyección subcutánea

Thromboembolic disease is a common cardio-cerebral vascular disease that threatens human life and health. Thrombin not only affects the exogenous coagulation pathway, but also the endogenous pathway. Thus, it becomes one of the most important targets of anticoagulant drugs. RGD-hirudin is an anticoagulant drug targeting thrombin, but it can only be administered intravenously. We designed a low molecular weight peptide based on RGD-hirudin that could prevent blood clots. We first used NMR to identify the key amino acid residues of RGD-hirudin that interacted with thrombin. Then, we designed a novel direct thrombin inhibitor peptide (DTIP) based on the structure and function of RGD-hirudin using homology modeling. Molecular docking showed that the targeting and binding of DTIP with thrombin were similar to those of RGD-hirudin, suggesting DTIP interacted directly with thrombin. The active amino acids of DTIP were identified by alanine scanning, and mutants were successfully constructed. In blood clotting time tests in vitro, we found that aPTT, PT, and TT in the rat plasma added with DTIP were greatly prolonged than in that added with the mutants. Subcutaneous injection of DTIP in rats also could significantly prolong the clotting time. Thrombelastography analysis revealed that DTIP significantly delayed blood coagulation. Bio-layer interferometry study showed that there were no significant differences between DTIP and the mutants in thrombin affinity constants, suggesting that it might bind to other sites of thrombin rather than to its active center. Our results demonstrate that DTIP with low molecular weight can prevent thrombosis via subcutaneous injection.

Resumen tomado de PubMed (NCBI) para el registro citado, en el idioma original. La versión de referencia es la de la publicación original.

El resumen se deja sin traducir para conservar la redacción original de los autores.

Se diseñó un DTIP de bajo peso molecular basado en RGD-hirudina, con unión a trombina similar a la de esta según el docking molecular. En plasma de rata, DTIP prolongó aPTT, PT y TT más que los mutantes; por vía subcutánea prolongó significativamente el tiempo de coagulación. La interferometría de biocapa no reveló diferencias significativas con los mutantes en afinidad por trombina, sugiriendo unión fuera del centro activo. Los autores concluyen que DTIP puede prevenir trombosis mediante inyección subcutánea.

Explore cómo esta investigación se conecta con la práctica clínica

Más estudios revisados por pares en la categoría «Desarrollo de fármacos».

• Hirudoterapia en medicina y odontología — Jha K et al. (2015)
• Terapia con sanguijuelas: una historia — Hyson J (2005)
• Hirudinas de la sanguijuela medicinal asiática Hirudinaria manillensis: iguales, pero diferentes — Lukas P et al. (2019)
• Transcriptomic analysis of the salivary gland of medicinal leech Hirudo nipponia — Lu Z et al. (2018)
• Molecular dynamic and pharmacological studies on protein-engineered hirudin variants of Hirudinaria manillensis and Hirudo medicinalis — Sun Y et al. (2022)
• Síntesis acelular de la variante 1 de hirudina de la sanguijuela hematófaga Hirudo medicinalis — Wüstenhagen D et al. (2020)
• Producción de variantes de hirudina mediante fábricas microbianas modificadas genéticamente — Zhang J, Lan N (2018)
• Hirudina en la trombocitopenia inducida por heparina — Lubenow N, Greinacher A (2002)
• La hirudina mejora la nefropatía diabética al inhibir la piroptosis mediada por Gsdmd — Han J et al. (2023)
• La hirudina como anticoagulante alternativo: una revisión histórica — Markwardt F (2002)

Ver toda la investigación analizada por la ASH →