Pegylierung
PharmakologieChemische Kopplung von Polyethylenglykol (PEG) an ein Peptid oder Protein. Verlängert die Halbwertszeit erheblich (z. B. PEG-MGF: Tage statt Minuten), schützt vor enzymatischem Abbau und reduziert Immunogenität. Ermöglicht wöchentliche statt täglicher Injektion.
Ausführlich erklärt
Polyethylenglykol ist ein wasserlösliches, flexibles Polymer aus sich wiederholenden Ethylenoxid-Einheiten. Wird es kovalent an ein Peptid oder Protein gekoppelt, vergrößert es dessen wirksamen Durchmesser in Lösung deutlich. Moleküle oberhalb einer bestimmten Größe werden von den Nieren kaum noch filtriert. Zusätzlich schirmt die PEG-Hülle das Molekül gegen Proteasen und teilweise gegen das Immunsystem ab.
Die Kopplung erfolgt meist an Aminogruppen von Lysinresten oder am Kettenanfang, bei neueren Verfahren gezielt an eingeführte Cysteine. Ein Beispiel für einen Zielkonflikt: Sitzt die PEG-Kette nahe der Bindungsstelle, kann sie die Rezeptorbindung abschwächen. Zugelassene Beispiele sind pegyliertes Interferon alfa, Pegfilgrastim oder Pegvisomant, ein Wachstumshormon-Rezeptorantagonist.
Bedeutung in der Peptidforschung
Für Peptide ist die Pegylierung eine von mehreren Strategien zur Halbwertszeitverlängerung. Die heutigen GLP-1-Rezeptoragonisten nutzen allerdings meist andere Ansätze, etwa eine an Albumin bindende Fettsäurekette bei Semaglutid und Liraglutid oder die Fusion mit Antikörperfragmenten. In der experimentellen Forschung taucht PEG etwa bei PEG-MGF auf, einer modifizierten Variante eines IGF-1-Spleißprodukts, zu der kaum belastbare Daten vorliegen.
Einordnung
Pegylierung ist nicht immunologisch neutral: Bei manchen Personen finden sich Antikörper gegen PEG, die den Abbau beschleunigen können. Zudem verändert die Kopplung Pharmakokinetik und Aktivität so stark, dass ein pegyliertes Molekül als eigene Substanz zu betrachten ist. PEG-MGF ist experimentell und nicht als Arzneimittel zugelassen.