“Змеиный пептид” Syn-Ake

Cilengitide – противораковый препарат. Глиобластома.
14.02.2020
Ингибитор интегрина GRGDSP
24.02.2020

Рептилии являются ценными источниками для поиска молекул с потенциалом фармацевтического применения. К настоящему времени сообщалось о множестве биологически активных белков и пептидов из яда змей различных видов. В этом контексте ядовитые змеи находятся в центре внимания, и большое количество фармакологически полезных молекул из их ядов уже выделено и охарактеризовано [1]. Змеиный яд – железистый секрет, который используют змеи, чтобы обездвижить свою добычу. Секрет состоит из аминокислот, нуклеиновых кислот, углеводов, липидов, белков и пептидов. Пептиды являются интереснейшим компонентом змеиного яда. Несмотря на их токсичность, при применении в правильных пропорциях или при структурной модификации, некоторые такие пептиды могут быть использованы непосредственно в качестве лекарств или их компонентов [1]. Кроме того, короткие пептиды достаточно просто синтезировать, и они менее склонны к индукции иммунного ответа в виде аллергических реакций. Пептиды представляют большую ценность благодаря их разнообразной фармакологической активности, высокому сродству и селективности по отношению к соответствующим рецепторам, а также хорошей стабильности даже в жестких условиях секрета ядовитой железы. Прекрасным примером в этом отношении являются α-нейротоксины [2].

Syn-ake™ (Tripeptide-3; Dipeptide Diaminobutyroyl Benzylamide Diacetate; Butanamide, β-alanyl-L-prolyl-3-aminomethyl-L-alanine benzylamide diacetate; CAS 823202-99-9) представляет собой синтетический пептид-биомиметик с аминокислотной последовательностью H-bAla-Pro-Dab-NHBn.

Структурная формула Syn-Ake:

Syn-ake впервые синтерирован в 2004 году и запатентован разработчиками Pentapharm Ltd. (Швейцария) в 2006 году [3]. Компания Pentapharm, основанная в 1948 году, известна своей специализацией на исследованиях и разработках производства активных ингредиентов для фармацевтической промышленности, уделяя основное внимание выделению их из природных источников. В настоящее время компания является частью корпорации DSM Nutritional Products и охватывает не только фармацевтические препараты, но и диагностику, связанную с гемостазом, а также косметическую промышленностью. Pentapharm известен своими высококачественными продуктами, надежностью и приверженностью к инновациям.

Позже синтетический путь был усовершенствован в компании Фарм-Синтез (г. Москва) [4]. На сегодняшний день применение Syn-ake в косметических средствах защищено множеством патентов (более 160), действующих на территории США, стран Евросоюза и азиатского региона.

Сообщается, что Syn-ake блокирует обеспечивающий передачу нервного импульса никотиновый ацетилхолиновый рецептор (nAChR) по механизму, аналогичному действию ботулотоксина-А (BoTox™), который расщепляет мембранный белок SNAP-25, участвующий в высвобождении нейромедиаторов [5]. Syn-ake близок по своим эффектам с компонентом яда храмовой куфии (Tropidolaemus wagleri), ваглерином-1 (Wagerlin-1 – вещество, блокирующее нейромышечную передачу). Антагонист nAChR в нервно-мышечном соединении обратимо связывает ε-субъединицу рецептора и предотвращает его взаимодействие с нейромедиатором ацетилхолином. Рецептор остается в закрытом состоянии и не пропускает ионы натрия, тем самым Syn-Ake не допускает деполяризацию и сокращение мышц, блокируя нервный импульс [6]. При концентрации 0,5 мМ, Syn-Ake уменьшает мышечные сокращения на 82% через два часа после введения [7]. Такое действие особо интересно с точки зрения косметологии, так как приводит к тому, что мышцы, например, лица не сокращаются и долгое время остаются расслабленными. Следствием этого является разглаживание мелких и средних мимических морщин, восстановление упругости и эластичности кожи. Кроме того, Syn-Ake не обладает негативными эффектами ботулотоксина (особенно продолжительностью действия), а именно – не вызывает прогрессирующую атрофию мышечного волокна с уменьшением его среднего диаметра [8].

В связи с этим, был проведен ряд биологических исследований активности пептида Syn-Ake in vivo. Syn-Ake испытывали в различных препаратах для местного применения на животных моделях в концентрациях от 1% до 4% [9]. Результаты были заявлены как сглаживание и уменьшение появления мимических морщин и горизонтальных линий на коже лба вскоре после применения препарата [10].

В исследовании на 45 здоровых субъектах сравнивали 4% Syn-Ake против 10% ацетилгексапептида-3 (Argireline®) и против плацебо. Каждый крем наносился на кожу лба два раза в день в течение 28 дней. Syn-Ake четко показал более высокую эффективность для всех тестируемых параметров. Измерения до и после были значимы только для Syn-Ake. Лучшие результаты были видны на коже лба с уменьшением морщин до 52% [11, 12].

Результаты трехмесячного исследования (37 женщин-добровольцев от 33 до 45 лет, с от легких до умеренных, тонкими и грубыми периокулярными и периоральными морщинами) продемонстрировали, что лечение препаратом, содержащим Syn-Ake обеспечивало как немедленные, так и долгосрочные улучшения, наблюдавшиеся через 3 месяца, мелких и грубых морщин [13].Субъекты обрабатывали периокулярные и периоральные морщины два раза в день по 15 минут в течение трех месяцев эксперимента. Чтобы обеспечить немедленный сглаживающий эффект, в состав также были включены гиалуроновая кислота и антиоксиданты.

Недавнее исследование было направлено на определение эффективности крема, содержащего 4% Syn-Ake в лечении морщин на шее [14]. Исследование проводилось на 20 добровольцах в возрасте от 30 до 50 лет, имеющим морщины на шее II-III уровня. Крем наносили два раза в день утром и вечером в течение 8 недель. Авторы клинически контролировали такие параметры, как уровень влажности кожи, эластичность, уровень морщин до и после применения крема и побочные эффекты, сравнительную оценку осуществляли каждые 2 недели, в то время как детальное обследование провели на 8 неделе. По окончании исследования было обнаружено, что крем с Syn-Ake может повысить уровень влажности кожи на 8 неделе исследования (с 54,76 до 59,38), а также повысить эластичность кожи, с 0,82 до исследования до 0,85 на 2 и 0,86 – на 8 неделе. После 6 недель применения среднее значение морщин на шее увеличилось до максимума, но затем начало непрерывно уменьшаться до точки, когда уровень морщин становился ниже, чем до проведения исследования. При этом, очевидных побочных эффектов от применения крема не наблюдалось. Таким образом, крем, содержащий 4% Syn-Ake может увеличивать влажность и эластичность кожи в области шеи [14].

Исследователи компании DERMAdoctor Inc. предложили включать Syn-Ake в композиции для лечения гипергидроза (количество указано в широком диапазоне) [15]. Состав наносили по 0,2 мл или 0,2 г на гипоаллергенный пластырь. Затем пластыри, содержащие тестовый материал, прикрепляли непосредственно на кожу подлопаточной области на 24 часа. Эту процедуру повторяли серией из 9 последовательных 24-часовых воздействий по 3 раза в неделю в течение трех последовательных недель Проведенное исследование на 51 добровольцах (10 мужчин и 41 женщина, 21–63 лет) показало отсутствие побочного действия. Описание целевых эффектов не приведено.

Таким образом, сумма результатов исследований демонстрирует, что наиболее эффективно Syn-Ake оказывает выраженное разглаживающее действие при вертикальных межбровных и горизонтальных лобных морщинах, т.н. “гусиных лапках” в области глаз, морщинах в области носа и переносицы. По отношению к сетке мелких морщин, вертикальным окологубным и горизонтальным морщинам шеи эффект также присутствует, но несколько менее выраженный.

Средства для ухода за кожей, содержащие Syn-Ake, считаются одними из самых эффективных для борьбы с возрастными изменениями, и позиционируются как альтернатива введению ботулотоксина. В отличие от последнего, пептид Syn-Ake наносится на поверхность кожи, и действует лишь в зонах нанесения, не затрагивая прилегающие участки. Syn-Ake может обладать эффектом накопления, поэтому средства на его основе следует использовать согласно инструкции фирмы-производителя. Обычно курс применения не превышает 6 месяцев.

Syn-Ake поставляется в виде водно-глицеринового раствора либо сухого вещества с растворителем в комплекте (200 мг пептида + 30 мл растворителя) и вводится в конечную продукцию до концентрации 1–4% активного вещества. Растворимость в  диметилсульфоксиде 3 мг/мл, в буфере PBS (pH 7.2) – ~10 мг/мл.  Syn-Ake следует хранить в запечатанных контейнерах, защищенных от света, в чистом и прохладном месте при температуре 4–7 °C. При правильном хранении срок годности не менее 18 месяцев. Сухой пепид хранят при -20 °C не менее 2 лет.

Syn-Ake – компонент антивозрастных средств фирмы Koninklijke DSM N. V. (Нидерланды), является основой многих продуктов корейских фирм, например, Secret Key (Syn-Ake Anti Wrinkle) и Skin79 (Syn-Ake Lifting Cream Set). Также можно упомянуть, что Syn-Ake используется в качестве дополнительного активного ингредиента в средствах производства известной французской компании Sederma SAS [16]. В 2006 году Syn-Ake выиграл широко известную и заслуженную награду Swiss Technology Award, присуждаемую за выдающиеся технологические инновации и разработки [10]. Однако, следует помнить, что пептиды-блокаторы мышечного сокращения эффективны только по отношению к мимическим морщинам, но не в случае морщин, возникающих из-за структурного ослабления кожной ткани. Поэтому в современных антивозрастных средствах их комбинируют с различными ремоделирующими пептидами, улучшающими дермальный матрикс и биомеханические свойства кожи [6]. Также, конечному потребителю необходимо учитывать противопоказания при использовании средств, содержащих «змеиные пептиды». В частности, не рекомендуется использовать женщинам во время беременности и грудного вскармливания; при склонности к отекам применять с осторожностью и включать дополнительные компоненты, обладающие противоотечными свойствами.

Дополнительно:

1.         Munawar, A., Ali, A.S., Akrem, A., Betzel, C., Snake Venom Peptides: Tools of Biodiscovery. Toxins, 2018. 10(11). DOI: 10.3390/toxins10110474.

2.         Dutertre, S., Nicke, A., Tsetlin, V.I., Nicotinic acetylcholine receptor inhibitors derived from snake and snail venoms. Neuropharmacology, 2017. 127: p. 196-223. DOI: https://doi.org/10.1016/j.neuropharm.2017.06.011.

3.         WO 2006047900 A2, 2006.

4.         Balaev, A.N., Okhmanovich, K.A., Osipov, V.N., A shortened, protecting group free, synthesis of the anti-wrinkle venom analogue Syn-Ake® exploiting an optimized Hofmann-type rearrangement. Tetrahedron Letters, 2014. 55(42): p. 5745-5747. DOI: https://doi.org/10.1016/j.tetlet.2014.08.117.

5.         Peng, L., Liu, H., Ruan, H., Tepp, W.H., Stoothoff, W.H., Brown, R.H., Johnson, E.A., Yao, W.-D., Zhang, S.-C., Dong, M., Cytotoxicity of botulinum neurotoxins reveals a direct role of syntaxin 1 and SNAP-25 in neuron survival. Nature communications, 2013. 4(1): p. 1472. DOI: 10.1038/ncomms2462.

6.         Орасмяэ-Медер, Т., Эрнандес, Е., Пептидные технологии в косметике: тенденции и перспективы. Косметика & медицина, 2010. 2: p. 46-53.

7.         Cosmeceuticals and Active Cosmetics. 3 ed. 2015, Boca Raton, U.S.: CRC Press Taylor & Francis Group. p. 437.

8.         RU 2704815 C2, 2019.

9.         Schagen, S., Topical Peptide Treatments with Effective Anti-Aging Results. Cosmetics, 2017. 4(2). DOI: 10.3390/cosmetics4020016.

10.       Chhipa, N., Chaudhri, D., Toxin as a medicine. Journal of Current Pharmaceutical Research, 2012. 9(1): p. 11-18.

11.       Textbook of aging skin. 2 ed. 2009, Berlin: Springer Science & Business Media. p. 2179.

12.       Lipotec, SNAP-8, Barcelona

13.       Trookman, N.S., Rizer, R.L., Ford, R., Ho, E., Gotz, V., Immediate and Long-term Clinical Benefits of a Topical Treatment for Facial Lines and Wrinkles. The Journal of clinical and aesthetic dermatology, 2009. 2(3): p. 38-43.

14.       วรรณ วลี สุ วัติ พา นิ ช, สิริ น ทิพย์ ชัย ชโลทร กุล, & ทวี สาย วิชัย. การ ศึกษา ประสิทธิผล ของ ครีม Dipeptide Diaminobutyroyl Benzylamide Diacetate 4% ใน การ ลด ริ้ว รอย บริเวณ คอ. in Rangsit Graduate Research Conference: RGRC. 2018.

15.       US 8337821 B2, 2012.

16.       WO 2012164488 A2, 2012.