Suubarjääri purustamine (4)

Tsüklilise peptiidi PTG-200 avastamine ja derivatiseerimine
PTG-200 avastus

2016. aastal avalikustas Protagonist patendi (WO2016011208) IL-23R-ile suunatud suukaudse polüpeptiidi inhibiitori kohta, mis sisaldas mitmeid lineaarseid ja tsüklilisi peptiidjärjestusi, mis on võimelised seonduma IL-23R-ga. Eelkõige sarnanevad selle patendi tabelis 3A esitatud järjestused tihedalt varem MDL-ga faagikuvamise kaudu saadud struktuuridega. Loetletud lineaarsed peptiidjärjestused sisaldavad peamiselt tuumstruktuuri -WQDYW- (nagu on näidatud alloleval joonisel). Nende hulgas saavutas kõige tugevam molekul (SEQ ID NO. 4) IL-23R inhibeeriva kontsentratsiooni 4,1 uM, selle struktuur moodustati MDL peptiidi 23.15 N-otsa atsetüülimisel.
Väärib mainimist, et MDL ja Protagonist pidasid kunagi 2014. aastal läbirääkimisi IL-23R peptiidi koostöö üle, mille käigus MDL jagas oma uurimisteavet. 2015. aastal sõlmisid kaks osapoolt konfidentsiaalsuslepingu, kuid läbirääkimised lõpetati sama aasta oktoobris. Hilisemad juriidilised dokumendid näitasid, et MDL esitas USA ringkonnakohtusse Protagonisti vastu hagi, väites patendi rikkumist PTG-200 poolt, mis hõlmas patente US 8946150 (MDL) ja US 9624268 (protagonist). 2018. aastal lükati MDL-i patendirikkumise nõue tagasi, kuna Protagonist kasutas neid peptiide FDA poolt heaks kiidetud autoimmuunhaiguste ravimite väljatöötamiseks, mis olid kaitstud turvalise sadama reegli alusel.

Selle artikli fookuse juurde tagasi tulles säilitas Protagonist MDL-i poolt välja pakutud - WQDYW põhistruktuuri järgmistes molekulaarsetes modifikatsioonides, kuid võttis tsüklistamisstrateegias kasutusele erinevad kujundused. Nad sisestasid tuumajärjestusse Cys'i, et moodustada konserveerunud struktuur - CXX-WQCYW - (nagu - CQTWQCYW -) ja tuletasid selle struktuuri ümber sadu peptiide, suurendades aktiivsust nanomolaarsete tasemeteni (nagu on näidatud alloleval diagrammil). Lisaks on Protagonist proovinud ka erinevaid tsüklistamismeetodeid, sealhulgas tioeetersideme sisseviimist kahe Cys saidi vahel, olefiini metateesi reaktsiooni (RCM) ja amiidsideme tsükliseerimise strateegiate rakendamist. Kuid katsetulemused näitavad, et disulfiid- või tioeetersidemetega tsüklilised peptiidid omavad üldiselt paremat aktiivsust kui RCM-i või amiidsidemetega tsüklilised peptiidid.

PTG-200 (ühend C) PK andmed on avaldatud patendis: pärast suukaudset manustamist rottidele annuses 20 mg/kg jaotub ühend peamiselt seedetrakti kudedes äärmiselt madala süsteemse ekspositsiooniga. Nende hulgas on peensoole limaskesta AUC 355 μg · h/g ja käärsoole limaskesta AUC 77 μg · h/g. Plasma AUC on aga ainult 0,3 μg · h/ml, taastumismäär roojas on 40%. Sellel ühendil on hea stabiilsus erinevates seedetrakti vedelikes ja redutseerivates keskkondades: selle poolväärtusaeg on simuleeritud soolevedelikus (SIF), simuleeritud maovedelikus (SGF) ja inimese soolevedelikus pikem kui 24 tundi, samuti on selle poolväärtusaeg üle 2 tunni redutseerivas aines DTT. SPR katse tulemused näitasid, et see ei seondu IL-12R 1-ga üksi, vaid võib seostuda IL-23R ja IL-12R 1/IL-23R koos ekspresseeritud pinnaga tugeva afiinsusega ja KD väärtused vastavalt 2,42 nM ja 2,56 nM.

PTG-200 tuletis

2017. aastal avaldas Protagonist oma teise patendi IL-23R peptiidi inhibiitorite kohta (WO2017011820). See patent laiendab esimese patendi karkassi 227 tuletatud järjestuse võrra (SEQ ID NO. 1030-1256) ja lisab tsüklilisele peptiidile struktuuriüksused, mis võivad pikendada poolväärtusaega in vivo (nagu on näidatud järgmisel joonisel). Farmakokineetilised uuringud on näidanud, et pärast 10 mg/kg peptiidi NO.1185 suukaudset manustamist rottidele on kontsentratsioon plasmas palju madalam kui peensoole ja käärsoole proovides ning taastumismäär roojas jõuab 24 tunni pärast 20%-ni. Ohutuse hindamine näitas, et peptiid NO.1185 ei avaldanud 10 µM juures inhibeerivat toimet 44 sihtmärgile, sealhulgas G-valguga seotud retseptoritele, transporteritele ja ioonikanalitele.

Seejärel avaldas Protagonist mitu PTG-200 või peptiid NO.1185 struktuuridel põhinevat derivaati, mis veelgi optimeerisid aktiivsust ja stabiilsust struktuursete derivaatide kaudu erinevates jäägikohtades. Seotud modifikatsioonide üksikasju võib leida patentidest WO2018136646, WO2020014646, WO2021007433 ja WO2021146458. Lisaks on Protagonist taotlenud ka patenti (WO2018022937), mis hõlmab 34 aminohapet sisaldavat tsüklilist peptiidi IL-23R inhibiitorit, mida käesolevas artiklis pikemalt ei käsitleta.