IGF-1 LR3: wat het insuline-achtig groeifactor-analogon is en wat onderzoek laat zien

Wat IGF-1 LR3 is

IGF-1 LR3 (Long R3 Insulin-like Growth Factor-1) is een gemodificeerde variant van insuline-achtige groeifactor 1 (IGF-1). IGF-1 is een 70 aminozurenpeptide dat voornamelijk in de lever wordt geproduceerd als reactie op groeihormoon-stimulatie en groeistimulerende effecten bemiddelt via IGF-1-receptoren.

De LR3-modificatie heeft twee wezenlijke kenmerken: ten eerste een R-aminozuur (arginine) op positie 3 in plaats van het normale glutaminezuur, wat de affiniteit voor IGF-bindingseiwitten (IGFBP's) drastisch vermindert. Ten tweede een N-terminale extensie van 13 aminozuren. Samen verlengen deze modificaties de halfwaardetijd van IGF-1 LR3 aanzienlijk ten opzichte van natief IGF-1, dat door IGFBP-binding in seconden tot minuten wordt geïnactiveerd.

IGF-1 LR3 is geen geneesmiddel. Het is een onderzoekshulpmiddel voor de bestudering van IGF-1-receptorgemedieerde signaalroutes in celmodellen en dierexperimenten, waarbij verlengde IGF-1-activiteit zonder snelle IGFBP-inactivering gewenst is. Dit maakt het waardevol als farmacologisch hulpmiddel in situaties waar de korte halfwaardetijd van natief IGF-1 een beperking vormt voor het laboratoriumexperiment.

IGF-1 LR3 staat op de WADA-verbodelijst (S2 Peptidehormonen). Als laboratoriumonderzoeksmateriaal geldt een ander juridisch kader. Het product is uitsluitend bestemd voor in-vitro-laboratoriumgebruik en mag niet worden toegediend aan mensen of dieren.

Wat de onderzoeksliteratuur laat zien

IGF-1 LR3 is een belangrijk hulpmiddel in het IGF-systeem-basisonderzoek:

• IGF-1-receptorsignaalroutes. IGF-1-receptoren activeren PI3K/Akt- en MAPK/ERK-signaalroutes. IGF-1 LR3 als IGFBP-resistente vorm wordt ingezet om deze signaalroutes in celmodellen te bestuderen zonder IGFBP-interferentie, wat een schonere farmacologische activering van de receptor mogelijk maakt.
• Spiercelbiologie. IGF-1 is een bekende groeifactor voor skeletspiercel. IGF-1 LR3 wordt in myoblastkulturen gebruikt als groeifactorsupplement voor het bestuderen van proliferatie en differentiatie van spierstamcellen.
• Celproliferatie- en differentiationderzoek. Als potente groeifactor wordt IGF-1 LR3 in celkultures gebruikt om proliferatie en differentiatie te bestuderen. Het is een gangbaar supplement in serumvrije celkultuurmedia waarbij een gedefinieerde groeifactorstimulatie gewenst is.
• Oncologisch basisonderzoek. IGF-1-receptoren worden in veel tumorcellijntypen overexpresseerd. IGF-1 LR3 is een hulpmiddel voor basisonderzoek naar IGF-receptorsignaalroutes in kankercellijnmodellen, met name in cellijnen met hoge IGF-1R-expressie.

Bovenstaande onderzoeksgebieden betreffen gebruik van IGF-1 LR3 als farmacologisch hulpmiddel in laboratoriummodellen. In-vitro- en in-vivo-bevindingen in diermodellen zijn niet direct overdraagbaar op conclusies over effecten bij mensen. Het staat op de WADA-verbodelijst als groeibevorderende stof; als laboratoriumreferentiemateriaal voor in-vitro-gebruik geldt een ander juridisch kader.

Laboratoriumcontext: hoe IGF-1 LR3 in basisonderzoek wordt ingezet

IGF-1 LR3 is een onderzoeksreferentiemateriaal voor laboratoriumgebruik. De laboratoriumcontext verschilt fundamenteel van klinische of therapeutische toepassingen. In het laboratorium worden gecontroleerde in-vitro-experimenten uitgevoerd waarbij de verbinding in gedefinieerde concentraties wordt toegepast op celkulturen of andere modelsystemen. Resultaten van dergelijke laboratoriumexperimenten zijn niet direct overdraagbaar op het menselijk organisme.

Voor onderzoekslaboratoria is de chemische zuiverheid en identiteit van het referentiemateriaal belangrijk. Helderyn betrekt IGF-1 LR3 uit EU-interne bronnen. De documentatie voor beschikbare partijen is beschreven op de documentatiepagina. Waar partijdocumentatie beschikbaar is, wordt deze gekoppeld aan de partij, niet aan de productlijn als geheel.

Laboratoriumprotocollen voor het gebruik van IGF-1 LR3 varieren per onderzoeksvraag. Gangbare toepassingen omvatten supplementering in serumvrije celkultuurmedia ter stimulatie van IGF-1-receptoren, proliferatie-assays in myoblast- of adipocytmodellen, signaalafwijkingsstudies via Akt- en ERK-fosforylering, en vergelijkingsexperimenten tussen natief IGF-1 en de LR3-variant om IGFBP-afhankelijke effecten te isoleren.

Onderzoeksreferentiematerialen zoals IGF-1 LR3 zijn geen klinische proefpreparaten en hebben geen regulatoire beoordeling door EMA of IGJ ondergaan voor therapeutische toepassingen. Klinische studies gebruiken GMP-geproduceerde proefpreparaten die voldoen aan streng gecontroleerde kwaliteitsnormen. Het verschil tussen een onderzoeksreferentiemateriaal en een GMP-proefpreparaat is voor onderzoekers die resultaten interpreteren van belang om te begrijpen.

Synthetische peptiden als onderzoeksreferentiematerialen stellen laboratoria in staat mechanistische vragen te onderzoeken met een gedefinieerde chemische identiteit. Voor IGF-1 LR3 betekent dit dat onderzoekers werken met een specifiek gemodificeerde groeifactor, niet met een biologisch geisoleerd mengsel van groeifactoren van variabele samenstelling.

Helderyn betrekt alle onderzoeksreferentiematerialen uit EU-interne bronnen en importeert geen producten uit derde landen. Dit is van belang voor traceerbaarheid en kwaliteitsdocumentatie.

Opslag, handling en stabiliteitsaanwijzingen voor IGF-1 LR3

De juiste opslag van gelyofiliseerde onderzoekspeptiden is bepalend voor het behoud van hun biologische activiteit. IGF-1 LR3 is een relatief groot peptide (83 aminozuren in de LR3-variant) met drie interne disulfidebruggen die essentieel zijn voor de juiste tertiaire structuur en receptorbinding.

Opslag bij -20 graden Celsius in droge, lichtbeschermde omgeving wordt aanbevolen voor gelyofiliseerd IGF-1 LR3. Het flesje voor het openen in gesloten toestand laten opwarmen tot kamertemperatuur voorkomt condensatie binnenin. Na reconstitutie in 0,6% azijnzuur (het standaard reconstitutievehikel voor IGF-1 LR3 in de onderzoeksliteratuur) moet de oplossing bij 4 graden Celsius worden bewaard en tijdig worden gebruikt.

Herhaaldelijk invriezen en ontdooien van gereconstitueerde IGF-1 LR3-oplossing wordt sterk afgeraden vanwege de complexe tertiaire structuur die mechanische belasting niet goed verdraagt. Aliquoteer direct na reconstitutie als meerdere afnames worden verwacht.

Bij de handling in het laboratorium gelden de gebruikelijke voorzorgsmaatregelen voor groeifactoren met mogelijke biologische activiteit. Beschermende handschoenen en laboratoriumjas zijn standaard. Verwijdering van resten moet plaatsvinden overeenkomstig de institutionele richtlijnen voor chemisch afval.

Juridische status in Nederland

IGF-1 LR3 is in Nederland geen geregistreerd geneesmiddel. Als groeifactor staat het op de WADA-verbodelijst (S2 Peptidehormonen). Als onderzoeksreferentiemateriaal voor laboratoriumgebruik geldt een ander regulatoir kader dan voor geneesmiddelen op grond van de Nederlandse Geneesmiddelenwet. De concrete juridische kwalificatie moet worden besproken met een in geneesmiddelenrecht gespecialiseerde advocaat. Onze pagina over de juridische status in Nederland geeft een overzicht van het relevante regulatoire kader.

Het IGF-systeem: basisbiologie relevant voor laboratoriumonderzoek

Het insuline-achtig groeifactorsysteem bestaat uit twee liganden (IGF-1 en IGF-2), twee primaire receptoren (IGF-1R en IGF-2R), meerdere insulinereceptor-isovormcomplexen, en een familie van zes hoog-affiniteits IGF-bindingseiwitten (IGFBP-1 tot IGFBP-6) die de biologische beschikbaarheid van de liganden reguleren. Deze complexiteit maakt het IGF-systeem tot een methodologisch uitdagend onderzoeksgebied.

De meeste biologische effecten van IGF-1 worden bemiddeld via de IGF-1-receptor, een transmembraan tyrosinekinase. Na ligandbinding autofosforyleert de receptor en recruteert substraateiwitten als IRS-1 en Shc, die de PI3K/Akt-route en de Ras/MAPK-route activeren. Deze signaleringsroutes zijn centraal in celproliferatie, differentiatie en overlevingsrespons.

IGFBP-3 is het belangrijkste circulerend bindingseiwit voor IGF-1 in de bloedbaan. Het vormt een ternaire complex met IGF-1 en de zuurlabiele subeenheid (ALS), waardoor het circule-halftime van IGF-1 verlengd wordt van minuten naar uren. De Arg3-substitutie in IGF-1 LR3 vermindert de IGFBP-3-affiniteit drastisch, wat de verlengde biologische halfwaardetijd in laboratoriummodellen verklaart. In celkultuurexperimenten zonder serum is IGFBP-interferentie doorgaans beperkt, maar in serumhoudende media kunnen IGFBP's uit foetaal kalfsserum de beschikbaarheid van natief IGF-1 sterk beinvloeden. IGF-1 LR3 omzeilt dit probleem gedeeltelijk.

IGF-1R en de insulinereceptor (IR) vertonen structurele homologie en kunnen hybridereceptoren vormen. In cellijnen met hoge insulinereceptorexpressie kunnen IGF-1-preparaten ook via IR-activering effecten geven. Dit is een methodologische overweging bij de interpretatie van celkultuurresultaten.

Toepassingen van IGF-1 LR3 in celkultuuronderzoek

In celkultuuronderzoek is IGF-1 LR3 een gangbaar supplement in serumvrije en serumgereduceerde media, omdat het een gedefinieerde en langdurige IGF-1-activiteit biedt zonder de variabele groeifactorinvloeden van volledig foetaal kalfsserum. Dit is relevant voor onderzoeksvragen waarbij de reproceerbaarheid van groeifactorstimulatie over experimentele batches van belang is.

Bij myoblast-cellijnen als C2C12 wordt IGF-1 LR3 ingezet voor het bestuderen van proliferatie en differentiatie naar spierbuisjes. De IGF-1R-activering via de PI3K/Akt-route speelt hierbij een documenteerde rol in de signaalcascade die myogenine en andere myogene transcriptiefactoren induceert. IGF-1 LR3 biedt in dit model een langdurigere receptorstimulering dan natief IGF-1 in serumvrij medium.

Bij vetcel-cellijnen als 3T3-L1 wordt IGF-1 ook ingezet als differentiatie-inductor in combinatie met andere stimuli. IGF-1 LR3 kan in dit model dienen als IGFBP-onafhankelijke IGF-1-stimulus voor het bestuderen van adipogene differentiatie en insulinegevoeligheidssignalering.

In oncologisch basisonderzoek worden IGF-1R-overexpresserende cellijnen behandeld met IGF-1 LR3 om proliferatieve en anti-apoptotische signaalroutes te activeren en de effecten van receptor-remmende verbindingen te bestuderen. Vergelijkingsexperimenten waarbij natief IGF-1 en IGF-1 LR3 naast elkaar worden ingezet, kunnen de rol van IGFBP-interactie in de serumcondities isoleren.

Werkconcentraties voor IGF-1 LR3 in celkultuurexperimenten varieren doorgaans van 1 tot 100 ng/ml afhankelijk van cellijn en doelstelling. De optimale concentratie moet per modelsysteem worden vastgesteld via een concentratie-responsexperiment. Dit is een standaard farmacologisch validatiestap voor onderzoeksreferentiematerialen.

IGF-1 LR3 in ons assortiment

Uitsluitend voor laboratoriumgebruik. Niet voor menselijke of veterinaire consumptie. Zie onze voorwaarden.

Veelgestelde vragen