Selank vs. Semax: cele două heptapeptide din cercetarea în neuroștiințe

Selank și Semax apar aproape întotdeauna împreună. Au același număr de aminoacizi, aceeași terminație Pro-Gly-Pro, aceeași origine în școala rusă de peptide regulatoare și, de multe ori, același raft în cataloagele de peptide de cercetare. Asemănările se opresc aici. Una derivă dintr-un fragment de hormon hipofizar, cealaltă dintr-o peptidă a sistemului imunitar, iar căile studiate pentru fiecare sunt diferite.

Acest articol pune cele două heptapeptide față în față: de unde vin, ce le diferențiază structural, ce s-a publicat despre fiecare și cum se alege între ele într-un protocol de neuroștiințe.

1. Ce este Semax (analog al ACTH 4–7)

Semax este o heptapeptidă sintetică cu secvența Met-Glu-His-Phe-Pro-Gly-Pro. Primii patru aminoacizi (Met-Glu-His-Phe) corespund fragmentului 4–7 al hormonului adrenocorticotrop (ACTH). Fragmentul ACTH 4–10 era cunoscut din anii 1970 pentru efecte asupra învățării și atenției pe modele animale, independente de activitatea hormonală asupra corticosuprarenalei, dar era degradat în câteva minute.

Grupul lui Ashmarin de la Institutul de Genetică Moleculară din Moscova a proiectat Semax în anii 1990 (Ashmarin et al., 1995) păstrând nucleul activ 4–7 și adăugând tripeptida Pro-Gly-Pro la capătul C-terminal. Rezultatul: o moleculă fără activitate hormonală asupra glandei suprarenale, dar cu stabilitate enzimatică suficientă pentru studii in vivo.

Principalele direcții de cercetare publicate:

• Neurotrofine. Dolotov et al. (Brain Research, 2006) au raportat că Semax crește expresia BDNF (brain-derived neurotrophic factor) și a receptorului său TrkB în hipocampul de șobolan. Acesta este studiul cel mai citat al moleculei.
• Expresie genică în ischemie. Medvedeva et al. (BMC Genomics, 2014) au realizat o analiză transcripțională la nivelul întregului genom pe un model de ischemie cerebrală focală la șobolan, identificând modificări în gene ale sistemului imunitar și vascular.
• Sistemul melanocortinic. Prin originea sa în ACTH, Semax este studiată ca ligand parțial al receptorilor melanocortinici din sistemul nervos central.

2. Ce este Selank (analog al tuftsinului)

Selank este o heptapeptidă sintetică cu secvența Thr-Lys-Pro-Arg-Pro-Gly-Pro. Primii patru aminoacizi (Thr-Lys-Pro-Arg) sunt tuftsinul, o tetrapeptidă endogenă descoperită în anii 1970 ca fragment al lanțului greu al imunoglobulinei G, cu rol în stimularea fagocitozei. Ca și în cazul Semax, extensia Pro-Gly-Pro a fost adăugată pentru stabilitate.

Selank a fost dezvoltată de același institut, în colaborare cu Institutul de Farmacologie al Academiei Ruse de Științe Medicale, la începutul anilor 2000. Primele studii (Kozlovskaya et al., 2003) au caracterizat molecula pe modele animale de comportament adaptativ în condiții de stres.

Principalele direcții de cercetare publicate:

• Sistemul GABAergic. Filatova et al. (Frontiers in Pharmacology, 2017) au studiat pe linia celulară IMR-32 efectul Selank asupra expresiei genelor implicate în neurotransmisia GABAergică, comparativ cu GABA și olanzapină. Studiul este referința pentru ipoteza că Selank modulează sistemul GABA.
• Interferon și imunitate. Prin originea în tuftsin, Selank este studiată la interfața dintre sistemul nervos și cel imunitar, inclusiv efectele asupra expresiei de interleukine și interferon (sinteza în Vyunova et al., 2018).
• Encefaline. Mai multe lucrări raportează că Selank inhibă enzimele care degradează encefalinele, prelungind activitatea peptidelor opioide endogene în modelele experimentale.

3. Structură: aceeași lungime, origini diferite

Este util să punem secvențele una sub alta:

• Semax: Met-Glu-His-Phe-Pro-Gly-Pro
• Selank: Thr-Lys-Pro-Arg-Pro-Gly-Pro

Nucleul activ (primii patru aminoacizi) nu are nimic în comun. Semax are un nucleu hidrofob, cu metionină și fenilalanină, provenit dintr-un hormon. Selank are un nucleu bazic, cu lizină și arginină, provenit dintr-un fragment de anticorp. Extensia comună Pro-Gly-Pro este o soluție de inginerie, nu o legătură biologică.

Diferența de compoziție are consecințe practice: metionina din Semax este sensibilă la oxidare, ceea ce face molecula mai pretențioasă la depozitare decât Selank. Ambele sunt însă stabile ca pulbere liofilizată la 2–8°C.

4. Tabel: Selank vs. Semax, comparație completă

5. Asemănări între cele două peptide

• Au fost proiectate de aceeași școală, cu aceeași strategie: un fragment natural activ, stabilizat cu Pro-Gly-Pro.
• Sunt heptapeptide mici, solubile în apă, cu manipulare de laborator identică.
• Ambele sunt studiate ca peptide regulatoare, adică molecule care modulează expresia genică și semnalizarea, nu ca liganzi cu un singur receptor bine definit.
• Ambele sunt lipsite de activitatea hormonală sau imunitară a moleculei-mamă: Semax nu stimulează corticosuprarenala, Selank nu are efectul fagocitar al tuftsinului.

6. Avantaje și dezavantaje

Semax

• Avantaj: literatura cea mai veche și cea mai amplă dintre cele două; date de expresie genică la nivelul întregului genom.
• Avantaj: mecanism BDNF/TrkB documentat, util ca reper în studiile de neurotrofine.
• Dezavantaj: metionina din secvență cere atenție la oxidare și la depozitare.

Selank

• Avantaj: model de studiu pentru interfața neuro-imună, o nișă cu mai puține molecule de referință.
• Avantaj: secvență stabilă chimic, fără aminoacizi oxidabili.
• Dezavantaj: literatură mai restrânsă și mai recentă; multe studii provin dintr-un singur grup de cercetare.

7. Care când: cum alegi între ele

• Studiezi neurotrofinele, BDNF, plasticitatea hipocampică? Semax, pentru că are studiul de referință exact pe acest mecanism.
• Studiezi sistemul GABAergic sau interacțiunea neuro-imună? Selank.
• Ai nevoie de un model de peptidă regulatoare cu date transcriptomice? Semax are analiza la nivelul întregului genom.
• Compari două peptide cu aceeași strategie de stabilizare, dar cu origini diferite? Le folosești pe amândouă, ca pereche. Este unul dintre cele mai curate designuri experimentale posibile: aceeași extensie Pro-Gly-Pro, nuclee complet diferite.

8. Reconstituire și depozitare

Ambele peptide se livrează liofilizate, 10 mg într-un flacon de 3 ml, cu puritate ≥99%. Regulile de manipulare:

1. Pulberea se păstrează la 2–8°C, în cutia originală, ferită de lumină. Pentru Semax, sensibilitatea la oxidare face ca lumina și expunerea prelungită la aer să conteze mai mult.
2. Reconstituirea se face cu apă bacteriostatică, adăugată lent pe peretele flaconului, urmată de rotire ușoară. Fără agitare, fără vortex.
3. Soluțiile sunt incolore și limpezi. Turbiditatea indică o problemă.
4. Soluția reconstituită se păstrează la frigider, etichetată cu data și concentrația. Nu se congelează și decongelează repetat.
5. Pentru Semax, se recomandă porționarea soluției în volume mici, ca fiecare porție să fie deschisă o singură dată.

9. Concluzie

Selank și Semax sunt gemeni doar în aparență. Au aceeași lungime și aceeași coadă, dar una vorbește limba neurotrofinelor și a melanocortinelor, cealaltă limba sistemului GABA și a imunității. Într-un laborator, asta înseamnă două instrumente diferite pentru două întrebări diferite, sau o pereche ideală pentru un design comparativ.

PEPTIQUE furnizează ambele heptapeptide, Selank 10 mg și Semax 10 mg, în flacoane de 3 ml, puritate ≥99%, cu trasabilitate pe lot și certificat de analiză la cerere. Research use only.