Mutes barjeras pārkāpšana (4)

Cikliskā peptīda PTG-200 atklāšana un atvasināšana
PTG-200 atklāšana

2016. gadā uzņēmums Protagonist atklāja patentu (WO2016011208) perorālam polipeptīda inhibitoram, kura mērķauditorija ir IL-23R, un kas ietvēra vairākas lineāras un cikliskas peptīdu sekvences, kas spēj saistīties ar IL-23R. Konkrēti, šī patenta 3.A tabulā sniegtās sekvences ļoti līdzinās struktūrām, kuras iepriekš ieguva MDL, izmantojot fāgu displeju. Norādītās lineārās peptīdu sekvences galvenokārt satur pamatstruktūru -WQDYW- (kā parādīts attēlā zemāk). Starp tām visspēcīgākā molekula (SEQ ID NO.4) sasniedza IL-23R inhibējošo koncentrāciju 4,1 µM, un tās struktūru veidoja acetilējot MDL peptīda 23.15 N-galu.
Ir vērts pieminēt, ka MDL un Protagonist savulaik 2014. gadā vienojās par sadarbību saistībā ar peptīdu IL-23R, kuru laikā MDL dalījās ar savu pētījumu informāciju. 2015.gadā abas puses parakstīja konfidencialitātes līgumu, taču sarunas tika pārtrauktas tā paša gada oktobrī. Turpmākie juridiskie dokumenti atklāja, ka MDL iesniedza prasību pret Protagonistu ASV apgabaltiesā, apgalvojot, ka PTG-200 ir pārkāpis patentu, kas saistīts ar patentiem US 8946150 (MDL) un US 9624268 (protagonists). 2018. gadā MDL prasība par patenta pārkāpumu tika noraidīta, jo uzņēmums Protagonist izmantoja šos peptīdus, lai izstrādātu FDA apstiprinātas zāles pret autoimūnām slimībām, kuras tika aizsargātas saskaņā ar drošā ostas noteikumu.

Atgriežoties pie šī raksta fokusa, galvenais varonis saglabāja - WQDYW pamatstruktūru, ko ierosināja MDL turpmākajās molekulārajās modifikācijās, taču ciklizācijas stratēģijā pieņēma atšķirīgus dizainus. Viņi ievadīja Cys kodolsekvencē, lai izveidotu konservētu struktūru - CXX-WQCYW - (piemēram, - CQTWQCYW -), un ap šo struktūru atvasināja simtiem peptīdu, palielinot aktivitāti līdz nanomolāriem līmeņiem (kā parādīts tālāk redzamajā diagrammā). Turklāt Protagonist ir arī izmēģinājis dažādas ciklizācijas metodes, tostarp tioētera saites ieviešanu starp divām Cys vietām, izmantojot olefīna metatēzes reakciju (RCM) un amīda saišu ciklizācijas stratēģiju ieviešanu. Tomēr eksperimentālie rezultāti liecina, ka peptīdi, kas ir cikliski ar disulfīda vai tioētera saitēm, parasti uzrāda labāku aktivitāti nekā peptīdi, kas cikliski ar RCM vai amīda saitēm.

PTG-200 (savienojums C) PK dati ir atklāti patentā: pēc perorālas ievadīšanas žurkām devā 20 mg/kg savienojums galvenokārt izplatās kuņģa-zarnu trakta audos ar ārkārtīgi zemu sistēmisku iedarbību. Tostarp tievās zarnas gļotādas AUC ir 355 μg · h/g, bet resnās zarnas gļotādas – 77 μg · h/g. Tomēr AUC plazmā ir tikai 0,3 μg · h/mL, un izkārnījumos atveseļošanās ātrums ir 40%. Šim savienojumam ir laba stabilitāte dažādos kuņģa-zarnu trakta šķidrumos un reducējošās vidēs: tā pussabrukšanas periods ir ilgāks par 24 stundām imitētajā zarnu šķidrumā (SIF), imitētajā kuņģa šķidrumā (SGF) un cilvēka zarnu šķidrumā, un tā pussabrukšanas periods ir arī vairāk nekā 2 stundas reducētājā DTT. SPR eksperimenta rezultāti parādīja, ka tas nesaistās tikai ar IL-12R 1, bet var saistīties ar IL-23R un IL-12R 1/IL-23R koekspresētu virsmu ar spēcīgu afinitāti un KD vērtībām attiecīgi 2,42 nM un 2,56 nM.

PTG-200 atvasinājums

2017. gadā uzņēmums Protagonist publicēja savu otro patentu par IL-23R peptīdu inhibitoriem (WO2017011820). Šis patents paplašina pirmā patenta karkasu par 227 atvasinātām sekvencēm (SEQ ID NO.1030-1256) un ievieš cikliskā peptīda strukturālās vienības, kas var pagarināt pussabrukšanas periodu in vivo (kā parādīts nākamajā attēlā). Farmakokinētiskie pētījumi ir parādījuši, ka pēc 10 mg/kg peptīda NO.1185 perorālas lietošanas žurkām koncentrācija plazmā ir daudz zemāka nekā tievās zarnas un resnās zarnas paraugos, un izkārnījumos pēc 24 stundām atgūšanās ātrums sasniedz 20%. Drošības novērtējums parādīja, ka peptīdam NO.1185 nebija inhibējošas iedarbības uz 44 mērķiem, tostarp ar G proteīnu saistītiem receptoriem, transportieriem un jonu kanāliem pie 10 µM.

Pēc tam Protagonist publicēja vairākus atvasinātus patentus, kuru pamatā bija PTG-200 vai Peptide NO.1185 struktūras, kas vēl vairāk optimizēja aktivitāti un stabilitāti, izmantojot strukturālus atvasinājumus dažādās atlieku vietās. Sīkāka informācija par saistītajām modifikācijām ir atrodama patentos WO2018136646, WO2020014646, WO2021007433 un WO2021146458. Turklāt uzņēmums Protagonist ir arī pieteicies patentam (WO2018022937), kas attiecas uz cikliskā peptīda IL-23R inhibitoru, kas satur 34 aminoskābes, kas šajā rakstā netiks sīkāk apspriests.