Peptide-Guided Theranostics

ScodellerP

 

Pablo Scodeller

Ramón y Cajal Researcher

Contact

 

 

Research summary

Targeting peptides can be used to carry relevant cargo to specific tissue or cells in the disease, to improve treatment and diagnosis. Targeting peptides provide selectivity, versatility, deep tissue penetration, low immunogenicity and ease and low cost of synthesis. The aim of the Peptide-Guided Theranostics Lab is to identify new targeting peptides and perform precision delivery for cancer, immunomodulation, and Alzheimer’s disease, by designing peptide-guided theranostics that can be translated to the clinic.

 

Publications

A Lepland, A Malfanti, U Haljasorg, E K. Asciutto, M Pickholz, M Bringas, S Đorđević, L Salumäe, P Peterson, T Teesalu, MJ Vicent, P Scodeller. Depletion of Mannose Receptor-Positive Tumor-Associated Macrophages via a Peptide-Targeted Star-Shaped Polyglutamate Inhibits Breast Cancer Progression in MiceCancer Research Communications 2022; crcres.0043.2022. 

Lepland A, Asciutto EK, Malfanti A, Simón-Gracia L, Sidorenko V, Vicent MJ, Teesalu T, Scodeller P. Targeting Pro-Tumoral Macrophages in Early Primary and Metastatic Breast Tumors with the CD206-Binding mUNO Peptide. Mol Pharm. 2020 Jul 6;17(7):2518-2531.

Asciutto EK, Kopanchuk S, Lepland A, Simón-Gracia L, Aleman C, Teesalu T, Scodeller P. Phage-Display-Derived Peptide Binds to Human CD206 and Modeling Reveals a New Binding Site on the Receptor. J Phys Chem B. 2019 Mar 7;123(9):1973-1982.

Scodeller P, Asciutto EK. Targeting Tumors Using Peptides. Molecules. 2020 Feb 13;25(4):808.

Figueiredo P, Lepland A, Scodeller P, Fontana F, Torrieri G, Tiboni M, Shahbazi MA, Casettari L, Kostiainen MA, Hirvonen J, Teesalu T, Santos HA. Peptide-guided resiquimod-loaded lignin nanoparticles convert tumor-associated macrophages from M2 to M1 phenotype for enhanced chemotherapy. Acta Biomater. 2021 Oct 1;133:231-243.

Ewert KK, Scodeller P, Simón-Gracia L, Steffes VM, Wonder EA, Teesalu T, Safinya CR. Cationic Liposomes as Vectors for Nucleic Acid and Hydrophobic Drug Therapeutics. Pharmaceutics. 2021 Aug 30;13(9):1365.

More publications


Funding

PID2021-122364OA-I00, Photo-Immunomodulation in Glioblastoma Using Photosensitizer-Peptide Conjugates (PIMPEP). Spanish Ministry of Science (MICINN). Plan Nacional grant.

R21-6405053838, Pro-tumoral macrophage depletion using peptide-drug conjugates and photodynamic therapy. Royal Society of Chemistry (RSC) Research Fund Grant.

 

Tumor associated macrophages (TAMs)

Cancer cells “corrupt” macrophages into adopting an anti-inflammatory phenotype that favors tumor progression, metastasis and resistance to chemo and immunotherapies. We are interested in devising pharmacologically relevant strategies to intervene on the “right” subset of pro-tumoral macrophages while sparing the inflammatory (tumoricidal) macrophages. In this direction, in 2017 (Scodeller et al. Sci. Rep 2017), using in vivo peptide phage display in mice bearing metastatic breast cancer, we identified a short peptide designated “mUNO” that targets pro-tumoral macrophages by binding to CD206 (mannose receptor).

We are focused on TAM depletion and reprogramming to attenuate resistance to therapies and metastasis in solid tumors. We recently designed an mUNO targeted compound to deplete macrophages in triple negative breast tumors in mice. The mUNO-guided, doxorubicin (DOX)-carrying polymer drug conjugate, designated “OximUNO”, depleted CD206+ macrophages in different metastatic breast cancer models, relieved immunosuppression, and provided higher efficacy and lower side effects than a conventional chemotherapy (Figure 1).

Imagen 1

Figure 1. Peptide-guided TAM depletion in breast cancer using “OximUNO”. Collaboration with the MJ Vicent Lab (CIPF, Valencia, Spain) Reference: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2021.12.29.474487v2

 

Imagen 2

 

To expand the translational applications of our targeting peptides, we recently engineered an improved version of the mUNO targeting peptide, designated “TrimUNO”, that has higher proteolytic resistance and is able to target TAMs by oral administration (Figure 2). Forthcoming steps will include oral delivery of TAM-aimed therapies.

Photo-immunomodulation for cancer therapy

Exploiting the highly immunogenic cell death produced by reactive oxygen species that occur in photodynamic therapy, we designed a series of peptide-drug conjugates where the drug is an FDA approved photosensitizer used in photodynamic therapy. These conjugates display higher in vitro toxicity than chemotherapeutic agents, to cells expressing the peptide receptors, and are activated by light. We are currently working on a multipronged therapy that acts on cancer cells, cancer associated fibroblasts (CAFs), and tumor-associated macrophages.

 

Figure 2. Orally administered “TrimUNO” peptide (shown in green) targets pro-tumoral macrophages (shown in red) of orthotopic triple negative breast tumors in mice, as evidenced by the green-red colocalization (yellow).

Targeting Glioblastoma and Alzheimer’s Disease (AD)

By performing in vivo phage display we have identified a peptide designated as “CES” that homes to intracranial glioblastoma and brains of mice with Alzheimer´s Disease, when administered intravenously (Figure 3). We are now working on a CES-photosensitizer conjugate for photo-immunotherapy.


Imagen 3

Figure 3: Intravenously administered “CES” peptide (shown in green) targets intracranial glioblastoma (left panel) and the brain vasculature in Alzheimer´s disease (right panel).

In the past, using in vivo phage display in mouse models of brain injury and AD, we identified peptides that recognize chondroitin sulfate proteoglycans in the brain injury and Connective Tissue Growth Factor (CTGF) in early and late AD, respectively (Mann & Scodeller, Nat. Comm 2016, Nat. Comm. 2017). We are interested in utilizing AD targeting peptides to deliver imaging contrast agents for early detection of AD.

Identification of new targeting peptides

Unbiased screens are used to identify peptide binders to a disease of interest by using mouse models of the disease, the synthetic peptide is later validated, and its receptor is determined using affinity chromatography. This step might reveal a novel biomarker of the disease, as was the case when we identified the receptor of the “DAG” peptide as being a biomarker of early AD (Mann & Scodeller, Nat. Comm. 2017). Alternatively, cell-free screens are performed on immobilized recombinant known markers of interest. The peptide libraries are normally of the type CX7C (C: cysteine, X: random amino acid) and are displayed at the C-terminus of a coat protein of the T7 bacteriophage virus. For this research line we collaborate closely with the lab of Prof. Tambet Teesalu at the University of Tartu, Estonia. The identified peptides may be subject to chemical modifications, to improve their affinity, oral availability, or stability; or coupled to polymeric systems to obtain avidity and an increase in half-life.

Foto Laboratory Members

 

 
Name
Position
Contact
Pablo Scodeller Principal Investigator

¡Atención! Este sitio usa cookies y tecnologías similares.

Si continua navegando o no cambia su configuración, consideramos que acepta su uso. Saber más

Acepto

POLÍTICA DE COOKIES

Una cookie es un archivo de texto que se almacena en el ordenador o dispositivo móvil mediante un servidor Web y tan solo ese servidor será capaz de recuperar o leer el contenido de la cookie y permiten al Sitio Web recordar preferencias de navegación y navegar de manera eficiente. Las cookies hacen la interacción entre el usuario y el sitio Web más rápida y fácil.

Información general

Está página Web utiliza cookies. Las cookies son pequeños archivos de texto generados por las páginas web que usted visita, las cuales contienen los datos de sesión que pueden ser de utilidad posteriormente en la página web. De esta forma esta Web recuerda información sobre su visita, lo que puede facilitar su próxima visita y hacer que el sitio Web le resulte más útil.

¿Cómo funcionan las cookies?

Las cookies sólo pueden almacenar texto, por lo general siempre es anónimo y cifrado. No se almacenarán información personal alguna en una cookie, ni pueden asociarse a persona identificada o identificable.

Los datos permiten que esta Web pueda mantener su información entre las páginas, y también para analizar la forma de interactuar con el sitio Web. Las cookies son seguras ya que sólo pueden almacenar la información que se puso en su lugar por el navegador, lo que es información que el usuario ha introducido en el navegador o la que se incluye en la solicitud de página. No puede ejecutar el código y no se puede utilizar para acceder a su ordenador. Si una página web cifra la información de la cookie, sólo la página web puede leer la información.

¿Qué tipos de cookies utilizamos?

Las cookies que utiliza esta página Web se pueden distinguir según los siguientes criterios:

1. Tipos de cookies según la entidad que las gestiona:

Según quien sea la entidad que gestione el equipo o dominio desde donde se envían las cookies y trate los datos que se obtengan, podemos distinguir:

- Cookies propias: son aquellas que se envían al equipo terminal del usuario desde un equipo o dominio gestionado por el propio editor y desde el que se presta el servicio solicitado por el usuario.

- Cookies de terceros: son aquellas que se envían al equipo terminal del usuario desde un equipo o dominio que no es gestionado por el editor, sino por otra entidad que trata los datos obtenidos través de las cookies.

En el caso de que las cookies sean instaladas desde un equipo o dominio gestionado por el propio editor pero la información que se recoja mediante éstas sea gestionada por un tercero, no pueden ser consideradas como cookies propias.

2. Tipos de cookies según el plazo de tiempo que permanecen activadas:

Según el plazo de tiempo que permanecen activadas en el equipo terminal podemos distinguir:

- Cookies de sesión: son un tipo de cookies diseñadas para recabar y almacenar datos mientras el usuario accede a una página web. Se suelen emplear para almacenar información que solo interesa conservar para la prestación del servicio solicitado por el usuario en una sola ocasión (p.e. una lista de productos adquiridos).

- Cookies persistentes: son un tipo de cookies en el que los datos siguen almacenados en el terminal y pueden ser accedidos y tratados durante un periodo definido por el responsable de la cookie, y que puede ir de unos minutos a varios años.

3. Tipos de cookies según su finalidad:

Según la finalidad para la que se traten los datos obtenidos a través de las cookies, podemos distinguir entre:

- Cookies técnicas: son aquellas que permiten al usuario la navegación a través de una página web, plataforma o aplicación y la utilización de las diferentes opciones o servicios que en ella existan como, por ejemplo, controlar el tráfico y la comunicación de datos, identificar la sesión, acceder a partes de acceso restringido, recordar los elementos que integran un pedido, realizar el proceso de compra de un pedido, realizar la solicitud de inscripción o participación en un evento, utilizar elementos de seguridad durante la navegación, almacenar contenidos para la difusión de vídeos o sonido o compartir contenidos a través de redes sociales.

- Cookies de personalización: son aquellas que permiten al usuario acceder al servicio con algunas características de carácter general predefinidas en función de una serie de criterios en el terminal del usuario como por ejemplo serian el idioma, el tipo de navegador a través del cual accede al servicio, la configuración regional desde donde accede al servicio, etc.

- Cookies de análisis: son aquellas que permiten al responsable de las mismas, el seguimiento y análisis del comportamiento de los usuarios de los sitios web a los que están vinculadas. La información recogida mediante este tipo de cookies se utiliza en la medición de la actividad de los sitios web, aplicación o plataforma y para la elaboración de perfiles de navegación de los usuarios de dichos sitios, aplicaciones y plataformas, con el fin de introducir mejoras en función del análisis de los datos de uso que hacen los usuarios del servicio.

Herramienta de gestión de las cookies

Está página Web utiliza Google Analytics.

Google Analytics es una herramienta gratuita de análisis web de Google que principalmente permite que los propietarios de sitios web conozcan cómo interactúan los usuarios con su sitio web. Asimismo, habilita cookies en el dominio del sitio en el que te encuentras y utiliza un conjunto de cookies denominadas "__utma" y "__utmz" para recopilar información de forma anónima y elaborar informes de tendencias de sitios web sin identificar a usuarios individuales.

Para realizar las estadísticas de uso de esta Web utilizamos las cookies con la finalidad de conocer el nivel de recurrencia de nuestros visitantes y los contenidos que resultan más interesantes. De esta manera podemos concentrar nuestros esfuerzos en mejorar las áreas más visitadas y hacer que el usuario encuentre más fácilmente lo que busca. En esta Web puede utilizarse la información de su visita para realizar evaluaciones y cálculos estadísticos sobre datos anónimos, así como para garantizar la continuidad del servicio o para realizar mejoras en sus sitios Web. Para más detalles, consulte en el siguiente enlace la política de privacidad [http://www.google.com/intl/es/policies/privacy/]

Cómo gestionar las cookies en su equipo: la desactivación y eliminación de las cookies

Todos los navegadores de Internet le permiten limitar el comportamiento de una cookie o desactivar las cookies dentro de la configuración o las opciones del navegador. Los pasos para hacerlo son diferentes para cada navegador, se pueden encontrar instrucciones en el menú de ayuda de su navegador.

Si no acepta el uso de las cookies, ya que es posible gracias a los menús de preferencias o ajustes de su navegador, rechazarlas, este sitio Web seguirá funcionando adecuadamente sin el uso de las mismas.

Puede usted permitir, bloquear o eliminar las cookies instaladas en su equipo mediante la configuración de las opciones del navegador instalado en su ordenador:

- Para más información sobre Internet Explorer pulse aquí.
- Para más información sobre Chrome pulse aquí.
- Para más información sobre Safari pulse aquí.
- Para más información sobre Firefox pulse aquí.

A través de su navegador, usted también puede ver las cookies que están en su ordenador, y borrarlas según crea conveniente. Las cookies son archivos de texto, los puede abrir y leer el contenido. Los datos dentro de ellos casi siempre están cifrados con una clave numérica que corresponde a una sesión en Internet por lo que muchas veces no tienen sentido más allá que la página web que los escribió.

Consentimiento informado

La utilización de la presente página Web por su parte, implica que Vd. presta su consentimiento expreso e inequívoco a la utilización de cookies, en los términos y condiciones previstos en esta Política de Cookies, sin perjuicio de las medidas de desactivación y eliminación de las cookies que Vd. pueda adoptar, y que se mencionan en el apartado anterior.