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Non-covalent PEGylation of therapeutic proteins

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Defense Thèse de doctorat : Univ. Genève, 2016 - Sc. 4899 - 2016/02/08
Abstract Cette thèse en sciences pharmaceutiques se penchait sur la stabilisation des protéines thérapeutiques en solutions. Cette classe de médicaments possède quelques avantages par rapport aux petites molécules. L’avantage le plus important est qu’ils ont le potentiel d’avoir une affinité et une spécificité supérieure contre leur cible. La principale problématique avec les formulations de protéines thérapeutiques réside dans leur faible stabilité due à leur structure tertiaire qui est dynamique et très sensible à l’environnement. Si elle est perturbée, des protéines peuvent se lier entre elles et former des agrégats avec une multitude de différents mécanismes. Ces agrégats protéiques perdent leur activité et peuvent devenir immunogéniques. Les stratégies pour développer une solution stable comprennent l’optimisation de la formulation (modifications du pH, de la concentration des sels, des osmolytes et des sucres) ainsi que la modification covalente avec un polymère de poly(éthylène glycol), un progrès bien connu nommé PEGylation. La PEGylation crée un bouclier stérique autour des molécules protéines et les empêche de se lier, empêchant de ce fait leur agrégation. Malheureusement cet effet de bouclier stérique peut aussi impacter l’interaction entre les protéines thérapeutiques et leurs cibles et diminuer leur affinité. Une idée pour esquiver cette diminution est d’utiliser un système de PEGylation non-covalente qui protège les protéines contre l’agrégation in vitro, mais préserve l’affinité native in vivo. Dans ce travail nous avons travaillé avec un excipient pour la PEGylation non-covalente qui était déjà établit pour une certaine protéine. Nous avons montré que la stabilisation par PEGylation non-covalente n’est pas limitée à cette protéine, mais aussi applicable sur deux autres protéines. Dans une autre partie de ce travail nous avons utilisé une nouvelle stratégie de PEGylation non-covalente, basée sur des affinités de deux familles de peptides, JunB and cfos. Nous avons montré avec plusieurs techniques qu’il est possible d’atteindre une PEGylation non-covalente avec ce système. Malheureusement il s’est avéré que la protéine modèle choisie (G-CSF) était déstabilisée par cette PEGylation non-covalente. Malgré ce revers de fortune, nous avons montré que le système est valide et cette approche de PEGylation non covalente pourrait dans le futur être utilisée pour la stabilisation d’autres protéines.
Keywords Protein formulationNon-covalent PEGylationProtein stability
Identifiers
URN: urn:nbn:ch:unige-819691
Full text
Thesis (3.7 MB) - public document Free access
Structures
Citation
(ISO format)
REICHERT, Christian. Non-covalent PEGylation of therapeutic proteins. Université de Genève. Thèse, 2016. https://archive-ouverte.unige.ch/unige:81969

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Deposited on : 2016-03-21

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