Selank és Semax: nootrop peptidek az idegtudományi kutatásban

Kutatási cél. Nem emberi fogyasztásra vagy terápiás felhasználásra. Sem a Selank, sem a Semax nem rendelkezik FDA- vagy EMA-jóváhagyással.

A Selank és a Semax két szintetikus peptid, amelyeket az Orosz Tudományos Akadémia Molekuláris Genetikai Intézetében fejlesztettek ki. Mindkettő rövid natív szabályozó szekvenciákból épül fel. Mindkettőt intranazálisan vizsgálják. És mindkettőt gyakran “nootrop peptidekként” jelölik a szakirodalomban, bár ez a megjelölés kutatási kontextust ír le, nem klinikai kimenetelt.

Ez az útmutató egymás mellett hasonlítja össze a kettőt. Kitér a szekvenciákra, mechanizmusokra, beadási útvonalakra, arra az orosz kutatási hagyományra, amely az elsődleges szakirodalom nagy részét létrehozta, valamint arra, hogy a kutatók miként vizsgálják gyakran együtt ezt a párost preklinikai modellekben.

Selank és Semax – áttekintés

A Selankot és a Semaxot gyakran együtt említik. Nem ugyanaz a molekula. Nem ugyanabból a szülőpeptidből származnak. És javasolt mechanizmusaik különböző receptorrendszereken hatnak. Az alábbi táblázat összefoglalja a fő különbségeket.

Tulajdonság	Selank	Semax
Szekvencia	Thr-Lys-Pro-Arg-Pro-Gly-Pro	Met-Glu-His-Phe-Pro-Gly-Pro
Szülőpeptid	Tuftsin (immunmoduláló tetrapeptid)	ACTH(4-10) fragmentum (neurotróf)
Molekulatömeg	~751 Da	~813 Da
Elsődleges javasolt mechanizmus	GABAerg moduláció, enkephalin metabolizmus	BDNF/NGF expresszió, MAPK/ERK jelátvitel
Fő kutatási területek	Szorongásszerű viselkedés, immunjelátvitel	Cerebrovaszkuláris modellek, kognitív végpontok
Kutatási beadási útvonal	Intranazális, szubkután	Intranazális, szubkután
Methionine-maradék	Nem	Igen (Met1, oxidációra érzékeny)
Származási laboratórium	Institute of Molecular Genetics, Moscow	Institute of Molecular Genetics, Moscow

Eredet: két peptid ugyanabból az orosz hagyományból

Mindkét peptid ugyanabból a moszkvai kutatási programból származik. A Selankot tuftsinból tervezték, amely egy természetesen előforduló tetrapeptid, és az IgG nehézlánc hasításából szabadul fel. A tuftsin immunmoduláló hatásairól ismert. Egy C-terminális Pro-Gly-Pro kiterjesztés hozzáadása hozta létre a Selankot, egy jobb metabolikus stabilitású heptapeptidet.

A Semax más szülőpeptidből indult ki. Az adrenocorticotropic hormone (ACTH) korai vizsgálatai azt találták, hogy az ACTH(4-10) fragmentum megtartotta neurotróf aktivitását a mellékvese-szteroidok felszabadulásától függetlenül. A kutatók rövidítették és módosították ezt a fragmentumot, majd ugyanazt a Pro-Gly-Pro stabilizációs megoldást alkalmazták. Az eredmény a Semax lett.

Ez a közös eredet fontos a kutatók számára. Mindkét peptid ugyanazt a C-terminális kiterjesztést hordozza. Mindkettőt úgy fejlesztették, hogy ellenálljon az aminopeptidáz általi lebontásnak. És mindkettőt arra az elképzelésre tervezték, hogy rövid peptidek sokkal nagyobb szülőmolekulák szabályozó jelét hordozhatják.

A Selank hatásmechanizmusa

A Selankot elsősorban szorongásszerű viselkedési modellek és immunjelátvitel kontextusában vizsgálták. Javasolt mechanizmusai több különálló útvonalat érintenek.

GABAerg moduláció

Publikált kutatások szerint a Selank befolyásolhatja a GABAerg rendszert. Állatmodellekben végzett vizsgálatok változásokról számoltak be a GABA-A receptor alegység-expressziójában a Selank beadása után. A benzodiazepinekkel ellentétben, amelyek közvetlenül kötődnek a GABA-A receptorokhoz, úgy tűnik, hogy a Selank közvetett moduláción keresztül hat. A pontos receptorszintű kölcsönhatás továbbra is vizsgálat alatt áll.

BDNF expresszió

A brain-derived neurotrophic factor (BDNF) kulcsfontosságú neurotrofin, amely részt vesz a szinaptikus plaszticitásban. Több preklinikai vizsgálat számolt be összefüggésekről a Selank beadása és a megváltozott BDNF mRNA expresszió között meghatározott agyi régiókban. Ezek mRNA-szintű megfigyelések. Nem szabad őket a fehérjeszintű funkcionális változás közvetlen bizonyítékaként értelmezni.

Enkephalin metabolizmus

A Selankról beszámoltak, hogy gátolja az enkephalin lebontásában részt vevő enzimeket. Ez potenciálisan meghosszabbíthatná az endogén opioid peptid jelátvitelt közvetlen opioidreceptor-kötődés nélkül. Ez a mechanizmus különbözik a klasszikus opioid farmakológiától, és továbbra is aktív vizsgálati terület.

A Semax hatásmechanizmusa

A Semax kutatása a neurotróf faktorok szabályozására és a cerebrovaszkuláris végpontokra összpontosít. Javasolt mechanizmusai eltérnek a Selank mechanizmusaitól.

Neurotróf faktorok felszabályozása

Publikált kutatások a Semax beadását a BDNF, a nerve growth factor (NGF) és a glial cell line-derived neurotrophic factor (GDNF) fokozott expressziójával hozzák összefüggésbe preklinikai modellekben. Úgy tűnik, ezek a hatások a melanocortin receptor kötődésétől függetlenül működnek, annak ellenére, hogy a Semax szülőszekvenciája ACTH-ból származik. A downstream jelátvitelről beszámoltak, hogy MAPK/ERK kaszkádokat érint.

Cerebrovaszkuláris preklinikai modellek

A Semaxot cerebrális ischaemia állatmodelljeiben vizsgálták. Publikált beszámolók összefüggéseket írnak le a csökkent infarktustérfogattal és a megváltozott neurológiai pontszámokkal ezekben a modellekben. Ezek a megállapítások rágcsálómodellekre korlátozódnak, és nem extrapolálhatók emberi klinikai kimenetelekre.

Transzkriptomikai hatások

A patkányagyban végzett génexpressziós vizsgálatok arról számoltak be, hogy a Semax beadása gének százaira hat. Az érintett útvonalak kiterjednek az immunválaszra, a neurotranszmisszióra és a vaszkuláris működésre. Ez a szélesség összhangban van azzal, hogy egy peptid több jelátviteli kaszkád upstream pontján hat, nem pedig egyetlen receptornál.

A Pro-Gly-Pro kiterjesztés

Mindkét peptid osztozik a C-terminális Pro-Gly-Pro tripeptiden. Ez nem tervezési véletlen. A kiterjesztés csökkenti az aminopeptidáz hasítással szembeni érzékenységet, meghosszabbítva a funkcionális ablakot biológiai rendszerekben.

A Pro-Gly-Pro (PGP) önmagában is biológiailag aktív. Függetlenül vizsgálták neutrofil kemotaxisban és gyulladásos jelátvitelben. Nyitott kérdés marad, hogy a Pro-Gly-Pro farok hozzájárul-e a Selank és a Semax profiljához, vagy pusztán metabolikus pajzsként működik. A dózis-válasz vizsgálatokat tervező kutatóknak tudatában kell lenniük ennek a kétértelműségnek.

Intranazális beadás a kutatásban

Az intranazális alkalmazás a domináns kutatási útvonal mind a Selank, mind a Semax esetében. Ez nem kényelmi kérdés. Közvetlen következménye e peptidek molekuláris tulajdonságainak.

Az olyan rövid peptidek, mint a Selank és a Semax, két problémával szembesülnek szisztémás alkalmazás esetén. Először is, a plazmában a peptidázok gyorsan hasítják őket. Másodszor, szubkután beadás esetén nem jutnak át könnyen a vér-agy gáton. Az intranazális beadás mindkét problémát megkerüli. Közvetlenül a szagló- és trigeminális idegpályákhoz juttatja a peptidet, útvonalat biztosítva a központi idegrendszerbe, amely elkerüli a first-pass metabolizmust.

A kutatók számára ennek gyakorlati következményei vannak. A publikált protokollokban szereplő tipikus intranazális koncentrációk 0.1 és 1.0 mg/mL között mozognak. A rekonstituált oldatokat steril orrspray-palackokba töltik át. A dózistérfogatok kicsik (gyakran 50 microliters orrlyukanként). Szubkután beadást is alkalmaznak, különösen kinetikai vizsgálatokban, ahol a szisztémás expozíció a végpont. Szélesebb összehasonlításért tekintse meg útmutatónkat az intranazális vs szubkután biohasznosulásról.

Orosz idegtudományi hagyomány és nyugati replikáció

A Selankról és a Semaxról szóló elsődleges szakirodalom nagy része orosz intézményekből származik. Az Institute of Molecular Genetics, az Institute of Experimental Medicine és kapcsolódó csoportok publikálták a lektorált munka többségét mindkét peptidről. Az olyan folyóiratok, mint a Bulletin of Experimental Biology and Medicine és a Neuroscience and Behavioral Physiology, sok ilyen megállapítást közölnek.

A nyugati replikáció korlátozott volt. Ez részben finanszírozási minta. Egyik peptidnek sincs olyan nyugati kereskedelmi szponzora, amely klinikai fejlesztést folytatna. Részben szabályozási minta is. Mindkét vegyület gyógyszerként jóváhagyott Oroszországban, de nem rendelkezik EMA- vagy FDA-engedéllyel. Az aszimmetria azt jelenti, hogy a Selankkal vagy Semaxszal dolgozó kutatóknak az eredeti orosz forrásokat is keresztellenőrizniük kell, nem szabad kizárólag angol nyelvű áttekintésekre támaszkodniuk. A PubMed sok ilyen cikket indexel, de nem mindet.

Ugyanez a dinamika megjelenik az orosz szabályozó peptid hagyomány más peptidjeinél is, beleértve azokat, amelyeket a neuroprotektív peptidek a hosszú élettartam kutatásában című útmutatónk tárgyal.

Selank és Semax kombinálása a kutatásban

A kutatók gyakran vizsgálják együtt a Selankot és a Semaxot. Az indok egyszerű. A két peptidnek eltérő javasolt mechanizmusai vannak. A Selankot GABAerg és immunvégpontok szempontjából vizsgálják. A Semaxot neurotróf és kognitív végpontok szempontjából vizsgálják. Az együttes beadás lehetővé teszi a kutatók számára annak vizsgálatát, hogy a hatások additívak, szinergikusak vagy függetlenek-e.

Publikált preklinikai vizsgálatok a párost viselkedési modellekben és molekuláris marker panelekben vizsgálták. Az eredmények modellenként és végpontonként változnak. A kombinációs protokollokat tervező kutatóknak külön vivőanyag-kontrollokat, interakciós tagokat a statisztikai modelljükben, valamint gondos dózisillesztést kell tervezniük a peptidek között.

Kezelés és tárolás

Mindkét peptidet liofilizált porként szállítják. A rekonstitúcióhoz bakteriosztatikus víz használatos. A rekonstituálatlan fiolákat -20 C hőmérsékleten tárolják. Rekonstitúció után az oldatokat 2-8 C hőmérsékleten tartják, és jellemzően 21-28 napon belül használják fel.

A Semax esetében van egy további kezelési szempont. N-terminális methionine (Met1) maradéka érzékeny az oxidációra. A fény, a hő és a nyomnyi fémionok ezt felgyorsítják. A borostyánszínű fiolák és a fóliás csomagolás standard óvintézkedések. A Selank nem tartalmaz methionine-t, és összehasonlítható körülmények között valamivel stabilabb.

Minőség-ellenőrzéshez a kutatóknak HPLC-vel kell igazolniuk a tisztaságot (>=98 percent), és tömegspektrometriával kell megerősíteniük a helyes molekulatömeget. A szintézisből származó maradék trifluoroacetic acid befolyásolhatja a pH-érzékeny kísérleteket, és dokumentálni kell az analitikai tanúsítványon. Szélesebb terminológiáért tekintse meg peptidkutatási terminológiai glosszáriumunkat.

Gyakran ismételt kérdések

A Selank ugyanaz, mint a Semax?

Nem. Két különböző szintetikus peptidről van szó, eltérő szekvenciákkal, eltérő szülőmolekulákkal és eltérő javasolt mechanizmusokkal. A Selank tuftsinból származik, és GABAerg, valamint immunhatások szempontjából vizsgálják. A Semax egy ACTH fragmentumból származik, és neurotróf faktor expresszió szempontjából vizsgálják. Csak a C-terminális Pro-Gly-Pro stabilizációs kiterjesztésben és ugyanabban a kiinduló kutatási hagyományban osztoznak.

Hogyan adják be a Selankot és a Semaxot a kutatásban?

Mindkét peptidet túlnyomórészt intranazálisan adják be preklinikai vizsgálatokban. Ez az útvonal megkerüli a first-pass metabolizmust, és közvetlen orr-agy bejutást biztosít a szagló- és trigeminális pályákon keresztül. Szubkután beadást is alkalmaznak, különösen farmakokinetikai vizsgálatokban. A tipikus intranazális kutatási koncentrációk 0.1 és 1.0 mg/mL között mozognak.

Mekkora a Selank molekulatömege?

A Selank molekulatömege körülbelül 751 Da. Szekvenciája Thr-Lys-Pro-Arg-Pro-Gly-Pro. A tömegspektrometria a standard ellenőrzési módszer, és a kutatási minőségű anyagot össze kell vetni a várt monoisotopic mass értékkel.

Átjut a Semax a vér-agy gáton?

Intranazális beadás esetén a beszámolók szerint a Semax a szagló- és trigeminális idegpályákon keresztül jut el a központi idegrendszeri szövetekhez, ami eltér a klasszikus vér-agy gát transzporttól. A szisztémás alkalmazás a szokásos peptidáz- és gátproblémákkal szembesül, amelyekkel a rövid peptidek találkoznak. Publikált kutatások mindkét útvonalat vizsgálták.

Rendelkezik a Selank és a Semax FDA-jóváhagyással?

Nem. Sem a Selank, sem a Semax nem rendelkezik FDA- vagy EMA-jóváhagyással. Mindkettő gyógyszerként jóváhagyott Oroszországban, ahol az Institute of Molecular Genetics intézetben fejlesztették ki őket. Az EU-ban és az Egyesült Államokban kizárólag kutatási célú szintetikus peptidként érhetők el. Ezekben a joghatóságokban semmilyen emberi javallatra nem jóváhagyott gyógyszerek.

Kombinálható a Selank és a Semax kutatási protokollokban?

Igen, és sok publikált vizsgálat együttesen adja be a két peptidet. Eltérő javasolt mechanizmusaik (GABAerg versus neurotróf) természetes párrá teszik őket olyan preklinikai munkához, amely egy kísérletben több útvonalat kíván vizsgálni. A kombinációs protokollokat tervező kutatóknak külön vivőanyag-kontrollokat kell beépíteniük, és gondosan kell illeszteniük a dózisokat.

Kutatási minőségű anyag a CertaPeptides-től

A CertaPeptides mindkét peptidet kutatási fiolaként szállítja >=99 percent HPLC tisztasággal és tételspecifikus analitikai tanúsítványokkal. Az elérhető formátumok közé tartozik a Selank 5 mg, Selank 10 mg, Semax 5 mg, Semax 10 mg, valamint a kombinált Semax + Selank Blend 20 mg a kombinációs protokollokat futtató kutatók számára.

Szigorúan kutatási cél. Nem emberi fogyasztásra vagy terápiás felhasználásra. Egyik vegyületet sem hagyta jóvá az FDA vagy az EMA semmilyen klinikai javallatra. A “nootropic” kifejezés ebben a cikkben kutatási kontextust ír le, nem klinikai kimenetelt vagy orvosi állítást.

Hivatkozások

1. Uchakina ON, et al. (2008). Immunomodulatory effects of Selank in patients with anxiety-asthenic disorders. Bulletin of Experimental Biology and Medicine, 145(2), 225-227. PMID: 18577280.
2. Ashmarin IP, et al. (1997). Regulatory peptides in cognitive processes. Neuroscience and Behavioral Physiology, 27(3), 261-267. PMID: 9469267.
3. Medvedev VE, et al. (2013). Anxiolytic effect of Selank and its metabolites. Bulletin of Experimental Biology and Medicine, 156(2), 163-166. PMID: 23847065.
4. Eremin KO, et al. (2004). Semax and Selank affect the behavior of rats in the open field test. Bulletin of Experimental Biology and Medicine, 137(3), 257-260. PMID: 15232644.
5. Kozlovskii II, Danchev ND. (2003). Optimizing effects of cortexin and Semax on the learning and memory processes in rats. Neuroscience and Behavioral Physiology, 33(4), 369-372. PMID: 12783168.