Razvoj inovativnega zdravila za vensko trombembolijo na osnovi unikatnega antikoagulanta iz kačjega strupa
Oznaka in naziv projekta
J1-2475 Razvoj inovativnega zdravila za vensko trombembolijo na osnovi unikatnega antikoagulanta iz kačjega strupa
J1-2475 Development of an innovative drug to treat venous thromboembolism based on a unique viper venom anticoagulant
Logotipi ARRS in drugih sofinancerjev
Projektna skupina
Vodja projekta: prof. dr. Igor Križaj
Sodelujoče raziskovalne organizacije: Povezava na SICRIS
Sestava projektne skupine: Povezava na SICRIS
Vsebinski opis projekta
Vsebinski opis projekta Komponente intrinzične poti strjevanja krvi, med njimi faktor VIIIa (FVIIIa), so najbolj primerne terapevtske tarče za zdravljenje venske trombembolije (VTE), patološkega procesa, ki je osnova dveh zelo resnih srčno-žilnih bolezni (SŽB), tromboze globokih ven in pljučne embolije. Čeprav je VTE tretji glavni vzrok umrljivosti, kot posledice SŽB, ustrezne terapije še vedno ni na voljo. Potreba po novih antikoagulantih, s katerimi bi lahko zdravili VTE brez izpostavljanja visokemu tveganju za krvavitve, je zato zelo velika. Naše predhodne raziskave so vodile do opisa glikoproteina iz strupa modrasa (Vipera ammodytes ammodytes; Vaa), VaaSPH-1, z zelo izrazitim antikoagulantnim delovanjem na človeško kri (Latinovič et al., 2018). Po strukturi je ta protein serinska proteaza, vendar ne izraža encimske aktivnosti. Pokazali smo, da je njegovega antikoagulantna aktivnost pogojena tudi z delovanjem na FVIIIa v človeški krvi. Z vezavo na FVIIIa VaaSPH-1 prepreči vezavo FIXa (je njegov antagonist) in tvorbo intrinzičnega tenaznega kompleksa. Antikoagulante s tako lastnostjo se intenzivno išče, ker bi bili precej bolj varni za terapijo pacientov kot zdravila, ki so trenutno v uporabi. Slednja pogosto povzročajo zelo resne krvavitve. VaaSPH-1 je velika molekula, zato je neuporabna za terapevtsko uporabo. Predstavlja pa zelo dobro izhodišče za načrtovanje nizkomolekularnih (LMM) antikoagulantov usmerjenih proti FVIIIa na osnovi strukturnih značilnosti interakcijske površine med VaaSPH-1 and FVIIIa. Ultimativni cilj našega projekta je torej, z razvojem inovativnega LMM antagonista FIXa na osnovi VaaSPH-1 do predklinične faze, prispevati k odpravi deficita na področju varnega zdravljenja VTE. Na tak način bomo definirali novo linijo selektivnih inhibitorjev intrinzične poti strjevanja krvi z visokim potencialom za razvoj v smeri varnega zdravila za VTE.
Osnovni podatki sofinanciranja so dostopni na spletni strani. Povezava na SICRIS.
Faze projekta in opis njihove realizacije
1. Razvoj postopka za proizvodnjo rekombinantnega VaaSPH-1 in njegovih mutant za podrobno karakterizacijo interakcije s FVIIIa.
2. Eksperimentalna potrditev in silico izdelanega 3D modela kompleksa VaaSPH-1–FVIIIa in določitev strukturnih podrobnosti interakcije med tema dvema proteinoma.
3. Načrtovanje in sinteza LMM molekul, potencialnih antikoagulantov, na osnovi strukture površine VaaSPH-1, ki je v stiku s FVIIIa.
4. Razvoj visokopretočnega postopka za določanje afinitete med LMM molekulami in FVIIIa na osnovi površinske plazmonske resonance.
5. Določitev učinkov LMM na koagulacijo krvi in aktivnost intrinzične tenaze ter iterativno, strukturno-funkcijsko "piljenje" najbolj perspektivne LMM molekule.
6. Testiranje antikoagulantnega potenciala najbolj perspektivne LMM molekule v mišjem modelu.
Bibliografske reference
1. LATINOVIĆ, Zorica, LEONARDI, Adrijana, KOVAČIČ, Lidija, KOH, Cho Yeow, ŠRIBAR, Jernej, TRAMPUŠ-BAKIJA, Alenka, VENKATESWARLU, Divi, KINI, R. Manjunatha, KRIŽAJ, Igor. The first intrinsic tenase complex inhibitor with serine protease structure offers a new perspective in anticoagulant therapy. Thrombosis and haemostasis. 2018, vol. 118, no. 10, str. 1713-1728. ISSN 0340-6245. DOI: 10.1055/s-0038-1669785. [COBISS.SI-ID 31735847]
2. KRIŽAJ, Igor. New viper venom proteins with high therapeutic potential for blood and cardiovascular disorders. V: Venom & toxins 2020 : 7th International Toxinology Meeting, 16-17 September 2020 : [virtual meeting]. Str. 16. http://lpmhealthcare.com/venoms-and-toxins-2020-virtual. [COBISS.SI-ID 29639939].