Engineering a 'three-in-one' hirudin prodrug to reduce bleeding risk: A proof-of-concept study
Preclinical proof-of-concept study published in Journal of Controlled Release (2021)
Resumen
An ideal anticoagulant should have at least three properties including targeted delivery to the thrombosis site, local activation or releasing to centralize the anti-thrombosis effects and thus reduce the bleeding risks, and long persistence in circulation to avoid repeated administration. In the present study, we sought to test a "three-in-one" strategy to design new protein anticoagulants. Based on these criteria, we constructed two hirudin prodrugs, R824-HV-ABD and ABD-HV-R824. The R824 peptide can bind phosphatidylserine on the surface of the procoagulant platelets and thus guide the prodrug to the thrombosis sites; albumin-binding domain (ABDs) can bind the prodrug to albumin, and thereby increase its persistence in circulation; the hirudin (HV) core in the prodrug is flanked by factor Xa recognition sites, thus factor Xa at the thrombosis site can cleave the fusion proteins and release the activated hirudin locally. Hirudin prodrugs were able to bind with procoagulant platelets and human serum albumin in vitro with high affinity, targeted concentrated and prevented the formation of occlusive thrombi in rat carotid artery injury model. Their effective time was significantly extended compared to native hirudin, and R824-HV-ABD showed a significantly improved half-life of about 24 h in rats. The bleeding time of prodrug-treated mice was much shorter than that of hirudin-treated mice. The results from the proof-of-concept studies, for the first time, demonstrate that "three-in-one" prodrug strategy may be a good solution for protein or peptide anticoagulants to reduce their bleeding risks.
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.
Síntesis
Two engineered hirudin prodrugs combining platelet targeting, albumin binding and factor Xa-triggered activation concentrated at and prevented occlusive rat carotid thrombi; R824-HV-ABD reached a roughly 24-hour half-life, and prodrug-treated mice showed much shorter bleeding times than hirudin-treated mice.
Por qué esto importa para la hirudoterapia
Este estudio de prueba de concepto diseñó dos profármacos de hirudina (R824-HV-ABD y ABD-HV-R824) concebidos para reducir el riesgo de sangrado mediante tres características: direccionamiento plaquetario a través de un péptido R824 que se une a fosfatidilserina, unión a albúmina para una circulación prolongada, y sitios escindibles por FXa para la activación local de hirudina en los trombos. En un modelo de lesión de la arteria carótida en rata, los profármacos se concentraron en los sitios de trombosis y previnieron trombos oclusivos; R824-HV-ABD mostró una vida media de aproximadamente 24 horas en ratas, y el tiempo de sangrado en ratones tratados con los profármacos fue mucho menor que con hirudina nativa. Esto es relevante dado que diseña la hirudina en un formato de profármaco más seguro. ADVERTENCIA: Se trata de un estudio preclínico de prueba de concepto en ratas y ratones sin datos en humanos; el resumen no proporciona detalles estadísticos, tamaños de muestra ni intervalos de dosis-respuesta.
Compuestos relacionados del registro de la ASH
Moléculas de la sanguijuela y fármacos derivados de la hirudina relacionados con el tema de este artículo, cada uno con un perfil completo en el registro de compuestos de la ASH:
Citación
Referencia (estilo Vancouver)
Zhu Y, Han HH, Zhai L, Yan Y, Liu X, Wang Y, et al. Engineering a 'three-in-one' hirudin prodrug to reduce bleeding risk: A proof-of-concept study. J Control Release. 2021;338:462-471. doi:10.1016/j.jconrel.2021.08.058. PMID: 34481024
Los datos bibliográficos (autores, volumen, páginas, DOI) proceden del registro de PubMed.
Contexto clínico relacionado
Explore cómo esta investigación se conecta con la práctica clínica
Investigación relacionada
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)
Añadido a la biblioteca ASH: 27 de mayo de 2026 · Última actualización del sitio: 18 de junio de 2026