理解基本的多肽和蛋白质

而蛋白质和肽具有许多属性提供了重要的治疗潜力,这两个化合物之间存在着根本性的差异。本文讨论一些异同蛋白质和多肽的潜在的市场应用,制造技术和监管环境。

定义
肽短连接的聚合物形成(通常小于或等于100)氨基酸,和包括人类生物过程的一些基本组件,包括酶、激素和抗体。之间的联系一个氨基酸残基,下一个被称为肽键或酰胺债券——时形成的羧基与胺反应组相邻的残渣——化学名称。
相比之下,蛋白质通常是更长的时间(大于100)链氨基酸,同样由肽键相连。他们在细胞生化反应中发挥重要作用。蛋白质在细胞化学和无处不在的结构和实施最至关重要的生物的生物功能。
有各种各样的约定来确定多肽和蛋白质之间的区别,但是一般来说短和蛋白质长肽链。
应用程序和市场

驱动蛋白质和肽的治疗实现“人类基因组计划”,导致最初的DNA测序识别大约20000 - 25000基因的人类基因组物理和功能的角度来看。
制造业的发展,包括转基因、重组和合成方法已经基本蛋白质和多肽药物进入主流。肽和蛋白质疗法,尤其是抗体药物,有吸引力的由于他们的高特异性和效价和低毒性的发生率。

最近的一份报告市场和技术市场研究公司Frost & Sullivan表示,40多通过肽链型药物使用的今天,大约800年正在开发治疗过敏、癌症以及阿尔茨海默氏症,亨廷顿氏舞蹈症和帕金森疾病(1)。
蛋白质药物的市场也有前途。在去年10月发表的一份研究报告,BCC研究表明,全球市场对蛋白质疗法在2007年价值868亿美元,2008年估计为952亿美元。这是预计将在2013年达到1601亿美元的复合年增长率(CAGR)的10.9%。
大量的研究是由多肽和蛋白质的独特需求,特别是关于药物输送系统。许多生命科学公司拥抱新的蛋白质和多肽药物开发方法提供稳定的配方,有效的生物利用度,使制造声音。
例如,肠外,鼻腔和控释交付技术已经进化到交付这些化合物更好。同样,正在等领域的进步口头传递,皮肤交付,跳动的,按需交付的多肽和蛋白质。
肽通常提供较低的毒性,高特异性,并演示更少的毒理学问题和其它小分子药物相比,在许多情况下,导致治疗的发展,否则将难以商业化。
蛋白质药物收到巨大的注意力从制药公司因其bioreactivity、特异性、安全和总体成功率。然而,仍有改进,尤其是昂贵的生产配方和交付方法。随着蛋白质药物输送的进步,许多药物市场扩张和提高病人的依从性是一个高概率。

肽生产技术
肽是利用两个不同的生产技术,固相和解决方案阶段。每个具有独特的应用程序和它们的实现可以极大地影响成本和可伸缩性的药品纳入各自的肽。
液体,或为基础的解决方案多肽合成的老技术,与大多数实验室今天使用固相合成。方法更适合短肽链和仍然是有用的在大规模生产规模大于100公斤。
固相合成允许天生的混合天然肽细菌很难表达。它能将氨基酸不自然发生和修改肽/蛋白骨干。在这种方法中,氨基酸连接到聚合物珠子悬浮在一个解决方案构建肽。他们仍然在珠子直到裂解试剂如三氟乙酸。这期间固定肽合成,因此它可以捕获在过滤。液相试剂和副产品只是冲走。固相合成的好处包括肽生产更高的速度,因为它是一个相对简单的过程,简单的扩大。它也更适合比液相合成时间序列。

固相内存在两种不同的方法,(t) ert——(B) ut (o) xy (c)菜籽油,或t-Boc,和9 h - (f) luoren-9-yl (m)乙(o) xy (c)菜籽油,或Fmoc。
T-Boc原来的方法应用于固相合成。它使用酸性条件把中行从不断增长的肽链。方法需要使用少量的氢氟酸,这通常被认为是安全的和专业的设备。这种方法更适合复杂的合成和在非天然的合成肽。
Fmoc比t-Boc开创后,使裂开肽不复杂。也容易水解肽从弱酸性树脂。这消除了需要专用设备。再一次,这两种方法是有价值的和每个适合特定的应用程序。然而,Fmoc更为广泛使用,因为它消除了氢氟酸的必要性。

蛋白质的制造技术
制造生物技术药物是一个复杂和耗时的过程,它可以把多年来确定治疗性蛋白,确定其基因序列和验证过程,使分子使用生物技术。
之前rDNA和杂种瘤细胞等生物技术的进步,一些蛋白药物可用来自人类和动物的尸体。事实上,人类生长激素来自人类的尸体,和所需的胰岛素治疗糖尿病是来自屠宰的猪。考虑到他们的来源,这些药物是昂贵的和可用的供应有限。

杂种细胞细胞和rDNA技术,然而,提供了一个成本有效的方式批量制造蛋白质药物的数量。
杂种细胞是肿瘤细胞的融合与某些白细胞。这种融合导致无休止的复制用于生产特定蛋白质药物称为单克隆抗体,这是有效的治疗癌症和其他疾病。
rDNA技术的引入,或基因工程,使所需的基因编码的蛋白质从一个有机体转移到另一个,使大量的药物。
作为这个过程的一部分,宿主细胞,转化为包含感兴趣的基因是生长在小心控制的条件在大型不锈钢坦克。细胞被刺激产生目标蛋白质通过非常具体的文化条件,包括保持一个合适的平衡温度,氧气,酸度等变量。小心文化后,蛋白质是孤立的文化和将通过严格的测试的每一步纯化之前制定成医学活动的产品。

这个复杂的过程是受食品和药物管理局的无菌药品生产的无菌Processing-Current良好生产规范”,其中包括两个核心主题:
o确保强劲的产品保护通过适当的设计和控制的设备和设施
o确保操作和原材料的输入通过适当的质量控制和质量保证是可预测的。

指导影响了行业采取更好的污染预防实践和更高的过程一致性保证预计将减少无菌药品生产的问题。这有助于持续可用性通常治疗重要的药品。
步骤使蛋白质合成一个更复杂的和昂贵的过程相比,多肽合成它涉及去除污染物,如病毒或细菌,从化合物可能会带来健康风险。

监管的影响
蛋白质和肽链型药物的生产已经形成了一个实验室和生产环境之间的共生关系。

随着无菌处理的指导意见,这些疗法的发展是受其他现行良好生产规范(cgmp),特别是基于风险的方法的发展蛋白质和肽链型疗法和可比性协议。
根据FDA,监督必要的强度是与几个因素有关,包括制造商的产品和工艺的理解的程度和质量体系控制的鲁棒性的过程。

例如,变化复杂的分子如蛋白质和其他自然派生产品,是由复杂的制造过程可能需要更多的监管。此外,过程变化与关键变量,没有足够的提交可能需要定义额外的数据或可比性协议。
在其他情况下,FDA表示充分理解的变化过程可以在一个管理公司的变更控制程序。附加的因素进行质量风险评估包括实例当生产过程的安全是至关重要的产品或产品关键医疗服务需要或有一个重要的公共卫生影响。
同时,FDA也基于风险的原则适用于产品质量评审过程方面的新药临床实验(第1);预先批准化学、制造和控制(CMC)和post-approval补充流程。

此外,FDA可比性协议规定描述了具体的测试和研究,分析过程和验收标准达到展示缺乏指定类型CMC改变这一不利影响可能与药物的安全性或有效性的产品。

结论
多肽和蛋白质的承诺不仅重振药物创新和发现,它还将挑战制药开发人员的聪明才智为现在和未来的治疗开发新颖的交付方法。多肽和蛋白质的好处在有效治疗疾病和其他危及生命的疾病超过每单位成本。
看着这些化合物存在的各种可能性,治疗和治疗方法的发展肯定会增加。知识的生产方法、净化和优化产量、解决方案产生结果,可以最大化的使用肽和蛋白质在当今医药研究和开发。

来源:
治疗性多肽在欧洲:寻找机会,2004年11月;Pharmaceutical-Biotechnology分析师Himanshu Parmar、医疗实践;http://www.frost.com/prod/servlet/market-insight-top.pag?docid=28323554

药物输送系统和线路的肽和蛋白质药物管理局桑德斯LM。94303年,这家公司研究,加州帕罗奥多市
Bulinski JC (1986)。“细胞生物学肽抗体:新工具”。Int,启Cytol。103: 281 - 302。PMID 2427468。