Una versión sintética de heparina de bajo peso molecular está preparada para ensayos clínicos y desarrollo como un medicamento para pacientes con trastornos de coagulación y aquellos que se someten a procedimientos como diálisis renal, cirugía de derivación cardíaca, implantación de stent y reemplazo de rodilla y cadera. Derivado naturalLa heparina de bajo peso molecular se extrae del intestino del cerdo y la versión sintética ofrece varias ventajas: una versión sintetizada presenta menos riesgo de contaminación en la fabricación y, a diferencia de su contraparte natural, ha sido diseñada para ser más segura para los pacientes con insuficiencia renal y reversibleen casos de complicación
Los resultados de los estudios preclínicos, que demuestran la seguridad y eficacia de los compuestos en modelos animales de trombosis venosa profunda y enfermedad de células falciformes, aparecen en la revista Medicina traslacional de la ciencia hoy
"Esto está en la cúspide de los ensayos clínicos y el uso comercial. No hay dudas sobre la ciencia; hemos demostrado que esta es una alternativa más segura y efectiva a su contraparte natural, y lo que ahora determina su éxito o fracaso es elmercado ", dijo Robert Linhardt, profesor titular de constelación Ann and John H. Broadbent Jr. '59 de biocatálisis e ingeniería metabólica en el Instituto Politécnico Rensselaer RPI, miembro del Centro Rensselaer de Biotecnología y Estudios Interdisciplinarios CBIS, yuno de los inventores de la nueva droga.
Los estudios de farmacología y toxicología animal involucraron a investigadores del Centro Médico de la Universidad de Loyola, la Universidad de Carolina del Norte en Chapel Hill UNC y Rensselaer. Investigadores de Rensselaer, que estuvo involucrado en todas las etapas anteriores del desarrollo y fabricación del compuesto.asistido en síntesis proporcionando análisis estructural de compuestos fabricados en UNC y probados en UNC y Loyola.
"Agilizamos y alteramos la estructura molecular de la heparina de bajo peso molecular de manera que mejora enormemente la función del medicamento y hace que sea más rentable sintetizarlo, pero también hace que sea más difícil de analizar", dijo XingZhang, investigador postdoctoral asociado en el Departamento de Química y Biología Química de Rensselaer que trabaja en los Laboratorios Linhardt. "En Rensselaer, desarrollamos sofisticadas técnicas de RMN y espectrometría de masas que garantizan la alta calidad y pureza de la síntesis".
La heparina, que ha estado en uso desde fines de la década de 1930, es un anticoagulante. Existen tres tipos principales de heparina: la heparina no fraccionada, la heparina de bajo peso molecular LMW más altamente procesada, ambas extraídas del intestino del cerdo.- y fondaparinux, una heparina totalmente sintética de peso molecular ultra bajo. Las ventas mundiales de heparina se estiman en $ 4 mil millones anuales, y la heparina LMW representa más de la mitad del mercado estadounidense de heparina.
En un artículo de 2014 publicado en Biología química de la naturaleza , un equipo dirigido por Linhardt y Jian Liu, profesor de UNC y ex alumno de Linhardt, anunció la creación de una versión sintética de heparina LMW. Sintetizar heparina LMW les permitió hacer muchas mejoras en la forma derivada de los animales de la droga actualmentedisponible. Hasta el 5 por ciento de los pacientes que reciben heparina experimentan algún tipo de sangrado incontrolado, pero la heparina LMW derivada naturalmente no responde completamente a una protamina, un antídoto aprobado por la Administración de Drogas y Alimentos para la heparina no fraccionada. Los investigadores alteraron la estructura molecular delversión sintética para que sea neutralizada por la protamina. La LMW derivada naturalmente también se elimina del cuerpo a través de los riñones, por lo que los investigadores modificaron la versión sintética para que sea más segura para los pacientes con insuficiencia renal.
La forma natural de la heparina estuvo en el centro de atención en la primavera de 2008 cuando murieron más de 80 personas y cientos de otras sufrieron reacciones adversas, lo que provocó el retiro de la heparina en países de todo el mundo. Las autoridades vincularon los problemas a un contaminante enheparina natural cruda procedente de China. Linhardt ha dedicado su carrera al desarrollo de una alternativa segura y sintética a medicamentos como la heparina para eliminar el riesgo de catástrofes similares.
La investigación fue dirigida por Liu, Linhardt y Jawed Fareed, profesor de farmacología molecular y terapéutica en la Universidad de Loyola ". Los oligosacáridos sintéticos pueden reemplazar a las heparinas de bajo peso molecular de origen animal " aparece en Science Translational Medicine, y recibió el apoyo de los Institutos Nacionales de Salud.
La investigación de Linhardt está habilitada por la visión de The New Polytechnic, un paradigma emergente para la educación superior que reconoce que los desafíos y oportunidades globales son tan grandes que ni siquiera la persona más talentosa que trabaja sola. Rensselaer sirve como una encrucijada paracolaboración - trabajando con socios en todas las disciplinas, sectores y regiones geográficas - para abordar desafíos globales complejos, utilizando las herramientas y tecnologías más avanzadas, muchas de las cuales se desarrollan en Rensselaer. La investigación en Rensselaer aborda algunos de los desafíos tecnológicos más apremiantes del mundo- desde la seguridad energética y el desarrollo sostenible hasta la biotecnología y la salud humana. El Nuevo Politécnico es transformador en el impacto global de la investigación, en su pedagogía innovadora y en la vida de los estudiantes de Rensselaer.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Instituto Politécnico Rensselaer RPI . Original escrito por Mary L. Martialay. Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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