01Čo je to
DNSP-11, teda peptid stimulujúci dopamínové neuróny, je syntetický peptid jedenástich aminokyselín PPEAPAEDRSL s amidovou skupinou na konci C. Vzniká z prodomény ľudského proGDNF: autori v sekvencii proproteínu našli dvojice bázických aminokyselín, na ktorých endopeptidázy odštiepia práve tento úsek, a ďalšie spracovanie dá amidovanú formu. Potkaní obdobný peptid je známy ako brain excitatory peptide a zvyšuje synaptickú excitabilitu.
Peptid sa v mozgu potkana aj prirodzene nachádza. U desaťdňových mláďat je rovnomerne rozložený v cytoplazme neurónov substantia nigra, ktoré nesú tyrozínhydroxylázu, a zistili ho aj v čuchovom bulbe, v granulárnych bunkách hipokampu a mozočka a v locus coeruleus. U trojmesačných potkanov je expresia samotného GDNF výrazne nižšia, kým signál DNSP-11 zostáva silný, najvýraznejší v locus coeruleus, kde sa GDNF neexprimuje.
Vývoj peptidu vychádza z praktického problému s GDNF: ten má pre veľkosť molekuly a väzbu na heparín obmedzené šírenie v mozgovom tkanive. DNSP-11 heparín neviaže, čo jeho distribúciu v mozgu uľahčuje, a v citrátovom pufre pri pH 5 a 37 °C je stabilný 31 dní. Zatiaľ ide o výskumný peptid: žiadny liek s ním registrovaný nie je a klinická štúdia u ľudí sa nepublikovala.
02Mechanizmus účinku
DNSP-11 pôsobí inými dráhami než samotný GDNF. V pokuse s cytozolickým výluhom substantia nigra potkana sa na biotínom značený peptid naviazalo 16 bielkovín, z toho 11 metabolických vrátane glyceraldehyd-3-fosfátdehydrogenázy, a žiadna z nich nepatrí do signálnej dráhy GDNF cez receptor GFRα1 a kinázu RET. V dopamínergných bunkách MN9D zvyšovala jedna dávka fosforyláciu kinázy ERK1/2, čo autori považujú za bunkový mechanizmus za vzostupom dopamínovej funkcie.
Druhou zložkou mechanizmu je ochrana mitochondrií. V dopamínergných bunkách B65 zbavených živín znížila koncentrácia 1 ng/ml cytotoxicitu staurosporínu približne o 125 % a gramicidínu približne o 60 %, kým GDNF v rovnakej koncentrácii neochránil nič, a peptid zabránil uvoľneniu cytochrómu c z mitochondrií. V bunkách HEK-293 chránil v závislosti od dávky pred staurosporínom aj pred 3-nitropropionátom, ktorý blokuje mitochondriálny enzým sukcinátdehydrogenázu.
Do neurónov sa dostáva rýchlo. Po jednej injekcii 30 µg do substantia nigra potkana bol peptid do 30 minút v cytozole a neuritoch neurónov v oblasti vpichu, s prekryvom so značením pre tyrozínhydroxylázu v pars compacta a čiastočným značením aj v pars reticulata; imunohistochemický signál slabol tri hodiny po injekcii a po 24 hodinách už nebol prítomný. Po jednej dávke do nosa sa rádioaktívne značený peptid u potkanov rozšíril do celého mozgu vrátane striata a substantia nigra do 30 minút.
03Účinky
V primárnych kultúrach dopamínových neurónov z ventrálneho stredného mozgu potkaních plodov zvýšila koncentrácia 0,1 ng/ml po piatich dňoch počet prežívajúcich neurónov s tyrozínhydroxylázou na 161 ± 17 % kontroly, celkovú dĺžku neuritov z 222 ± 11 na 306 ± 23 µm a počet vetiev na neurón z 3,1 ± 0,2 na 4,4 ± 0,3. Účinok na prežívanie bol rovnaký v celom rozsahu 0,03 až 10 ng/ml a zodpovedal účinku GDNF, no veľkosť tiel neurónov nezmenil.
V dopamínergných bunkách MN9D znížila jednohodinová predliečba koncentráciou 1 ng/ml pred pätnásťminútovým vystavením 100 µM 6-hydroxydopamínu podiel buniek s fragmentovanou DNA aj aktivitu kaspázy 3, teda dva ukazovatele programovanej smrti buniek.
U zdravých potkanov Fischer 344 zvýšila jedna injekcia 30 µg do substantia nigra po 28 dňoch pokojové hladiny dopamínu a jeho metabolitov v striate. U tých istých potkanov stúpol dopamín z 26,0 ± 2,7 na 45,8 ± 7,7 nM, metabolit DOPAC z 3 355 ± 338 na 6 544 ± 836 nM a metabolit HVA z 2 419 ± 251 na 4 516 ± 502 nM.
U potkanov s jednostrannou léziou po 6-hydroxydopamíne, ktorá znížila obsah dopamínu v striate o viac ako 99 % a v substantia nigra o viac ako 97 %, znížila jedna injekcia 100 µg do substantia nigra rotačné správanie vyvolané apomorfínom približne o 50 %; účinok bol významný od prvého týždňa a trval celé štyri týždne sledovania. Po piatich týždňoch bol v substantia nigra obsah dopamínu vyšší o 74 % (34,7 ± 6,4 oproti 59,1 ± 7,3 ng/g) a obsah DOPAC o 132 % (7,10 ± 1,40 oproti 16,48 ± 4,01 ng/g), v striate sa obsah dopamínu nezmenil.
Pri podaní do nosa si peptid neuroaktivitu zachováva. U zdravých potkanov Fischer 344 zvýšila dávka 300 µg na potkana päť dní v týždni počas troch týždňov obrat dopamínu v striate aj v substantia nigra; dávka 1 000 µg ho zvýšila len v substantia nigra a dávka 100 µg ho nezmenila. U potkanov s jednostrannou léziou po 6-hydroxydopamíne znížila tá istá dávka podávaná denne od siedmich dní pred léziou a päť týždňov po nej rotácie vyvolané d-amfetamínom v druhom týždni, znížila obrat dopamínu v poškodenom striate a zachovala viac neurónov s tyrozínhydroxylázou v strednej časti substantia nigra pars compacta (29 ± 5 oproti 13 ± 2).
Prenos do primátov potvrdila štúdia so šiestimi samicami makaka rézus (10–18 rokov, 4–8 kg) po lézii MPTP, z ktorých tri dostávali peptid a tri nosič. Peptid im podávali do nosa štyri dni po sebe každý týždeň, pričom dávku každé dva týždne zvyšovali z 0,3 na 1,0, 3,0 a 10,0 mg denne počas desiatich týždňov, a zvieratá boli pri dávkovaní bdelé v špeciálnej stoličke. Podľa zmien metabolitov dopamínu peptid obojstranne zasiahol cieľové tkanivo v striate a rádioaktívne značená dávka sa rozšírila po celom mozgu.
04Dávkovanie
Pre určenie dávky u ľudí neexistuje žiadna klinická štúdia ani iný podklad; dávky zo zvieracích štúdií sa na človeka neprepočítavajú.
Jednotky
- µg
- mikrogram; 1 000 µg = 1 mg
Skúmané dávky
Zdravé potkany Fischer 344, jedna injekcia do substantia nigra
hladiny dopamínu a jeho metabolitov v striate po 28 dňoch
30 µg na potkana jednorazovo
- Podanie
- infúzia do substantia nigra
Zdroj Bradley a kol. 2010 ↗
Potkany Fischer 344 s jednostrannou léziou po 6-hydroxydopamíne
rotačné správanie a obsah dopamínu v substantia nigra
100 µg na potkana jednorazovo
- Podanie
- infúzia do substantia nigra
- Trvanie
- sledovanie 4 týždne, tkanivo po 5 týždňoch
Zdroj Bradley a kol. 2010 ↗
Zdravé potkany Fischer 344, opakované podanie do nosa
obrat dopamínu v striate a v substantia nigra
100, 300 alebo 1 000 µg denne na jedného potkana
- Podanie
- intranazálne
- Načasovanie
- 5 dní v týždni
- Trvanie
- 3 týždne
Zdroj Stenslik a kol. 2015 ↗
Samice makaka rézus po lézii MPTP, opakované podanie do nosa
zasiahnutie dopamínového systému v striate, znášanlivosť
0,3, 1,0, 3,0 a 10,0 mg na zviera denne, so zvyšovaním každé dva týždne
- Podanie
- intranazálne
- Načasovanie
- 4 dni po sebe každý týždeň
- Trvanie
- 10 týždňov
Zdroj Stenslik a kol. 2018 ↗
Prehľad dávok z registrácií, klinickej praxe a štúdií; pri každej je uvedený zdroj. Slúži na vzdelávanie, nie ako individuálny protokol.
05Riziká a súvislosti
U ľudí sa DNSP-11 neskúmal: klinická štúdia ani iná práca s podaním človeku sa nepublikovala. Údaje pochádzajú z primárnych kultúr neurónov a bunkových línií, z potkanov a zo šiestich samíc makaka rézus.
Bezpečnosť a dlhodobé účinky u ľudí nie sú charakterizované a štúdie akútnej toxicity, toxicity po opakovanom podávaní, genotoxicity ani karcinogenity sa nepublikovali. V publikovaných pokusoch autori nežiaduce účinky peptidu neopísali: v desaťtýždňovej štúdii so samicami makaka rézus nezaznamenali pozorovateľné nežiaduce zmeny správania ani úbytok hmotnosti pri dávkach stúpajúcich do 10 mg denne.
V štúdii s podávaním do nosa u potkanov s léziou po 6-hydroxydopamíne uhynula časť zvierat v oboch skupinách, pri nosiči dve a pri peptide štyri. Autori tento úbytok pripisujú opakovanej anestézii izofluránom, ktorá sa pri každom podaní použila, v kombinácii s léziou: izoflurán pri podaní 6-hydroxydopamínu zvyšuje stratu neurónov s tyrozínhydroxylázou a úbytok dopamínu v striate viac než iné anestetiká. Dávka d-amfetamínu 2,5 mg/kg, ktorou sa u potkanov testovali rotácie, takýto úbytok podľa nich nevysvetľuje.
Zoznam zakázaných látok WADA pre rok 2026 zakazuje v skupine S0 v súťaži aj mimo nej každú farmakologickú látku, ktorú nepokrývajú ostatné skupiny zoznamu a ktorú žiadny štátny liekový úrad v súčasnosti neschválil na humánne terapeutické použitie.
06Ako zapadá do celku
DNSP-11 je jeden z troch amidovaných peptidov, ktoré podľa modelu posttranslačného spracovania vznikajú z proproteínu GDNF: ďalšie dva sú päťaminokyselinový DNSP-5 z prodomény a sedemnásťaminokyselinový DNSP-17 z oblasti zrelého proteínu. Všetky tri sú vo vode rozpustné, mesiac stabilné a v roztoku pôsobia samostatne; DNSP-17 viaže heparín rovnako pevne ako GDNF, kým DNSP-5 a DNSP-11 heparín neviažu, čo z nich robí kandidátov na podanie, ktoré sa v mozgu šíri lepšie.
Oproti samotnému GDNF má DNSP-11 podobné trofické účinky na dopamínové neuróny, no iný bunkový mechanizmus: nepracuje cez receptor GFRα1 a chráni bunky aj pred toxínmi, pri ktorých GDNF neochráni. To je dôvod, prečo ho autori skúmajú ako malú molekulu s trofickým účinkom, ktorá sa dá podať aj do nosa, zatiaľ čo GDNF sa do mozgu dostáva len náročným priamym podaním.
Štúdie a zdroje
- Dopamine neuron stimulating actions of a GDNF propeptide. ↗First description of DNSP-11 (full text read): the sequence PPEAPAEDRSL-amide predicted from dibasic cleavage sites in the human proGDNF prosequence, synthesised and verified by mass spectrometry and Edman degradation, stable for 31 days at 37 °C in citrate buffer at pH 5. In E14 Sprague-Dawley rat ventral mesencephalic cultures 0.1 ng/mL raised tyrosine hydroxylase-positive cell survival to 161±17 % of control, combined neurite length from 222±11 to 306±23 µm and branches per neuron from 3.1±0.2 to 4.4±0.3, with no change in soma size and a constant effect between 0.03 and 10 ng/mL. In MN9D cells 1 ng/mL for 1 h before 100 µM 6-OHDA for 15 min reduced TUNEL-positive cells and caspase-3 activity; in nutrient-deprived B65 cells 1 ng/mL reduced staurosporine cytotoxicity by about 125 % and gramicidin cytotoxicity by about 60 % where GDNF gave none, and prevented cytochrome c release. In normal Fischer 344 rats a single 30 µg nigral injection was taken up into neurons within 30 minutes (signal gone by 24 h) and raised striatal basal dopamine from 26.0±2.7 to 45.8±7.7 nM, DOPAC from 3355±338 to 6544±836 nM and HVA from 2419±251 to 4516±502 nM at 28 days; in unilaterally 6-OHDA-lesioned rats (>99 % striatal and >97 % nigral dopamine depletion) a single 100 µg nigral injection cut apomorphine-induced rotation by about 50 % from week 1 to week 4 and raised nigral dopamine by 74 % and DOPAC by 132 % at 5 weeks, with no change in the lesioned striatum. A pull-down from rat nigral cytosol identified 16 proteins, 11 metabolic including GAPDH, none of them in the GDNF/GFRα1/RET pathway. Endogenous immunoreactivity for the sequence was found in tyrosine hydroxylase-positive nigral neurons of postnatal day 10 rats and in the olfactory bulb, hippocampal and cerebellar granule cells and locus coeruleus.
- Evaluation of the physical and in vitro protective activity of three synthetic peptides derived from the pro- and mature GDNF sequence. ↗Comparison of three amidated peptides hypothesised to be endoproteolytically processed from the pro- and mature GDNF sequence: DNSP-5 (5 residues), DNSP-11 (11 residues) and DNSP-17 (17 residues). Far-UV circular dichroism shows all three are soluble and act independently in vitro; reverse-phase HPLC and mass spectrometry show stability for one month under several storage and experimental conditions; affinity chromatography shows that DNSP-17 binds heparin as tightly as GDNF while DNSP-5 and DNSP-11 do not, which should facilitate their delivery in vivo; DNSP-11 protected HEK-293 cells dose-dependently against staurosporine and 3-nitropropionate cytotoxicity.
- Dynamic changes in dopamine neuron function after DNSP-11 treatment: effects in vivo and increased ERK 1/2 phosphorylation in vitro. ↗A single DNSP-11 treatment delivered to the rat substantia nigra: potassium- and D-amphetamine-evoked dopamine release in the striatum measured by microdialysis four weeks later showed no significant change, while high-speed chronoamperometry found higher potassium-evoked release in specific striatal subregions two weeks after treatment; spontaneous locomotor activity was unchanged. In MN9D dopaminergic cells a single treatment phosphorylated ERK1/2, which the authors propose as the cellular mechanism behind the rise in dopamine function.
- Methodology and effects of repeated intranasal delivery of DNSP-11 in a rat model of Parkinson's disease. ↗Repeated intranasal delivery in Fischer 344 rats (full text read): normal rats received 100, 300 or 1000 µg (n=6 per dose) or vehicle (n=9) five days a week for three weeks, and 300 µg was the lowest dose that significantly raised dopamine turnover in both the striatum (25 %) and the substantia nigra (34 %), while 1000 µg raised it significantly in the substantia nigra only and 100 µg changed neither. In the unilateral 6-OHDA model, 300 µg daily from seven days before the lesion and for five weeks after it reduced d-amphetamine-induced rotation at two weeks, lowered dopamine turnover in the lesioned striatum and spared tyrosine hydroxylase-positive neurons in the middle region of the substantia nigra pars compacta (29±5 versus 13±2). 125I-labelled peptide was distributed diffusely through the brain, including striatum and substantia nigra, within 30 minutes of a single intranasal dose. Attrition during d-amphetamine testing (two vehicle and four peptide animals) is attributed by the authors to repeated isoflurane anaesthesia combined with the 6-OHDA lesion rather than to the test dose of 2.5 mg/kg.
- Methodology and effects of repeated intranasal delivery of DNSP-11 in awake Rhesus macaques. ↗Proof-of-concept study in six non-research-naive female rhesus macaques (10–18 years, 4–8 kg) previously lesioned with intracarotid MPTP 0.12–0.17 mg/kg (full text read): awake intranasal dosing in a vertical chair on four consecutive days a week with biweekly escalation of 0.3, 1.0, 3.0 and 10.0 mg/day over ten weeks, three animals on peptide and three on vehicle. Repeated dosing and escalation produced bilateral striatal target engagement judged from dopamine-metabolite changes, with no observable adverse behavioural effects and no weight loss; a single 125I-labelled dose distributed diffusely from rostral to caudal brain regions.
- Spatial and temporal immunoreactivity in the rat brain using an affinity purified polyclonal antibody to DNSP-11. ↗Immunohistochemistry in perfusion-fixed Fischer 344 rat brains with a custom affinity-purified polyclonal antibody: the DNSP-11 signal is localised differently from mature GDNF in space and time. In the mesencephalon of postnatal day 10 animals, when GDNF is maximally expressed, the two immunoreactivities co-localise extensively but not exclusively; in adult three-month-old animals GDNF expression is markedly reduced while the DNSP-11 signal remains intense, present in the substantia nigra, ventral tegmental area and dentate gyrus and strongest in the locus coeruleus, where GDNF is not expressed.
- World Anti-Doping Code International Standard: Prohibited List 2026 ↗S0 non-approved substances: any pharmacological substance not addressed by another section of the list and with no current approval by any governmental regulatory health authority for human therapeutic use is prohibited at all times; in force from 1 January 2026.