Prelomenie ústnej bariéry（4）

Objav a derivatizácia cyklického peptidu PTG-200
Objav PTG-200

V roku 2016 Protagonist zverejnil patent (WO2016011208) na perorálny polypeptidový inhibítor zacielený na IL-23R, ktorý zahŕňal niekoľko lineárnych a cyklických peptidových sekvencií schopných viazať sa na IL-23R. Je pozoruhodné, že sekvencie uvedené v tabuľke 3A tohto patentu sa veľmi podobajú štruktúram predtým získaným pomocou MDL prostredníctvom fágového displeja. Uvedené lineárne peptidové sekvencie primárne obsahujú základnú štruktúru -WQDYW- (ako je znázornené na obrázku nižšie). Spomedzi nich najúčinnejšia molekula (SEQ ID NO. 4) dosiahla IL-23R inhibičnú koncentráciu 4,1 uM, pričom jej štruktúra vznikla acetyláciou N-konca MDL peptidu 23.15.
Stojí za zmienku, že MDL a Protagonist raz v roku 2014 vyjednali spoluprácu na IL-23R peptide, počas ktorej MDL zdieľal svoje výskumné informácie. V roku 2015 obe strany podpísali dohodu o mlčanlivosti, no rokovania boli v októbri toho istého roku ukončené. Následné právne dokumenty odhalili, že MDL podala žalobu proti Protagonistovi na okresnom súde v USA, v ktorej sa uvádzalo porušenie patentu PTG-200, zahŕňajúce patenty US 8946150 (MDL) a US 9624268 (Protagonist). V roku 2018 bol nárok MDL na porušenie patentu zamietnutý, pretože Protagonist použil tieto peptidy na vývoj liekov schválených FDA na autoimunitné ochorenia, ktoré boli chránené podľa pravidla bezpečného prístavu.

Vráťme sa k zameraniu tohto článku, Protagonist si zachoval - štruktúru jadra WQDYW navrhnutú MDL v následných molekulárnych modifikáciách, ale v stratégii cyklizácie prijal odlišné návrhy. Do základnej sekvencie zaviedli Cys, aby vytvorili konzervatívnu štruktúru - CXX-WQCYW - (ako je - CQTWQCYW -) a odvodili stovky peptidov okolo tejto štruktúry, čím zvýšili aktivitu na nanomolárne úrovne (ako je znázornené na obrázku nižšie). Okrem toho sa Protagonist pokúsil o rôzne cyklizačné metódy, vrátane zavedenia tioéterovej väzby medzi dve miesta Cys, pomocou reakcie metatézy olefínov (RCM) a implementácie stratégií cyklizácie amidovej väzby. Experimentálne výsledky však naznačujú, že peptidy cyklické pomocou disulfidových alebo tioéterových väzieb vo všeobecnosti vykazujú lepšiu aktivitu ako peptidy cyklické prostredníctvom RCM alebo amidových väzieb.

PK údaje PTG-}200 (zlúčenina C) sú uvedené v patente: po perorálnom podaní potkanom v dávke 20 mg/kg sa zlúčenina distribuuje hlavne v gastrointestinálnom tkanive s extrémne nízkou systémovou expozíciou. Medzi nimi je AUC sliznice tenkého čreva 355 μg · h/g a AUC sliznice hrubého čreva je 77 μg · h/g. Avšak AUC v plazme je len 0,3 μg · h/ml, s mierou obnovy 40 % v stolici. Táto zlúčenina vykazuje dobrú stabilitu v rôznych gastrointestinálnych tekutinách a redukčných prostrediach: jej polčas-premeny je dlhší ako 24 hodín v simulovanej črevnej tekutine (SIF), simulovanej žalúdočnej tekutine (SGF) a ľudskej črevnej tekutine a má tiež polčas rozpadu viac ako 2 hodiny v redukčnom činidle DTT. Výsledky experimentu SPR ukázali, že sa neviaže na IL-12R 1 samotný, ale môže sa viazať na povrch koexprimovaného IL-23R a IL-12R 1/IL-23R so silnou afinitou a hodnotami KD 2,42 nM a 2,56 nM.

Derivát PTG-200

V roku 2017 publikoval Protagonist svoj druhý patent na IL-23R peptidové inhibítory (WO2017011820). Tento patent rozširuje kostru prvého patentu o 227 odvodených sekvencií (SEQ ID NO. 1030-1256) a zavádza štruktúrne jednotky na cyklickom peptide, ktoré môžu predĺžiť polčas in vivo (ako je znázornené na nasledujúcom obrázku). Farmakokinetické štúdie ukázali, že po perorálnom podaní 10 mg/kg Peptidu NO.1185 potkanom je koncentrácia v plazme oveľa nižšia ako vo vzorkách tenkého čreva a hrubého čreva a miera regenerácie vo výkaloch dosahuje 20 % po 24 hodinách. Hodnotenie bezpečnosti ukázalo, že Peptid NO.1185 nevykazoval inhibičné účinky na 44 cieľov vrátane receptorov spojených s G proteínom, transportérov a iónových kanálov pri 10 uM.

Následne Protagonist publikoval niekoľko derivátových patentov založených na štruktúrach PTG-200 alebo Peptide NO.1185, ktoré ďalej optimalizovali aktivitu a stabilitu prostredníctvom štruktúrnych derivácií na rôznych miestach zvyškov. Podrobnosti o súvisiacich modifikáciách je možné nájsť v patentoch W02018136646, W02020014646, W02021007433 a W02021146458. Okrem toho Protagonist tiež požiadal o patent (WO2018022937) pokrývajúci cyklický peptidový inhibítor IL-23R obsahujúci 34 aminokyselín, o ktorom sa v tomto článku nebude ďalej diskutovať.