Prolomení ústní bariéry（4）

Objev a derivatizace cyklického peptidu PTG-200
Objev PTG-200

V roce 2016 Protagonist zveřejnil patent (WO2016011208) na perorální polypeptidový inhibitor cílený na IL-23R, který zahrnoval několik lineárních a cyklických peptidových sekvencí schopných vázat se na IL-23R. Je pozoruhodné, že sekvence uvedené v tabulce 3A tohoto patentu se velmi podobají strukturám dříve získaným MDL prostřednictvím fágového displeje. Uvedené lineární peptidové sekvence primárně obsahují základní strukturu -WQDYW- (jak je znázorněno na obrázku níže). Mezi nimi nejúčinnější molekula (SEQ ID NO.4) dosáhla inhibiční koncentrace IL-23R 4,1 uM, přičemž její struktura vznikla acetylací N-konce MDL peptidu 23.15.
Za zmínku stojí, že MDL a Protagonist jednou vyjednali spolupráci na IL-23R peptidu v roce 2014, během níž MDL sdílela své výzkumné informace. V roce 2015 obě strany podepsaly dohodu o mlčenlivosti, ale jednání byla v říjnu téhož roku ukončena. Následné právní dokumenty odhalily, že MDL podala žalobu na hlavního hrdinu u okresního soudu v USA, která tvrdila, že došlo k porušení patentu PTG-200, zahrnující patenty US 8946150 (MDL) a US 9624268 (Protagonist). V roce 2018 byl nárok MDL na porušení patentu zamítnut, protože Protagonist použil tyto peptidy k vývoji léků na autoimunitní onemocnění schválených FDA, které byly chráněny pravidlem bezpečného přístavu.

Vrátíme-li se k zaměření tohoto článku, Protagonist zachoval - základní strukturu WQDYW navrženou MDL v následných molekulárních modifikacích, ale v cyklizační strategii přijal odlišné návrhy. Zavedli Cys do hlavní sekvence, aby vytvořili konzervovanou strukturu - CXX-WQCYW - (jako je - CQTWQCYW -), a odvodili stovky peptidů kolem této struktury, čímž zvýšili aktivitu na nanomolární úrovně (jak je znázorněno na obrázku níže). Kromě toho se Protagonist také pokusil o různé cyklizační metody, včetně zavedení thioetherové vazby mezi dvě místa Cys, pomocí reakce metatézy olefinů (RCM) a implementace strategií cyklizace amidové vazby. Experimentální výsledky však ukazují, že peptidy cyklické disulfidovými nebo thioetherovými vazbami obecně vykazují lepší aktivitu než peptidy cyklické RCM nebo amidovými vazbami.

PK data PTG-200 (sloučenina C) jsou popsána v patentu: po orálním podání krysám v dávce 20 mg/kg je sloučenina distribuována hlavně v gastrointestinální tkáni s extrémně nízkou systémovou expozicí. Mezi nimi je AUC sliznice tenkého střeva 355 μg · h/g a AUC sliznice tlustého střeva je 77 μg · h/g. Avšak AUC v plazmě je pouze 0,3 μg · h/ml, s mírou obnovy 40 % ve stolici. Tato sloučenina vykazuje dobrou stabilitu v různých gastrointestinálních tekutinách a redukčních prostředích: její poločas-je delší než 24 hodin v simulované střevní tekutině (SIF), simulované žaludeční tekutině (SGF) a lidské střevní tekutině a má také poločas rozpadu přes 2 hodiny v redukčním činidle DTT. Výsledky experimentu SPR ukázaly, že se neváže na IL-12R 1 samotný, ale může se vázat na povrch IL-23R a IL-12R 1/IL-23R společně exprimovaný, se silnou afinitou a hodnotami KD 2,42 nM a 2,56 nM, v daném pořadí.

Derivát PTG-200

V roce 2017 publikoval Protagonist svůj druhý patent na inhibitory peptidu IL-23R (WO2017011820). Tento patent rozšiřuje kostru prvního patentu o 227 odvozených sekvencí (SEQ ID NO. 1030-1256) a zavádí strukturní jednotky na cyklický peptid, které mohou prodloužit poločas in vivo (jak je ukázáno na následujícím obrázku). Farmakokinetické studie ukázaly, že po perorálním podání 10 mg/kg Peptidu NO.1185 potkanům je koncentrace v plazmě mnohem nižší než ve vzorcích tenkého střeva a tlustého střeva a míra obnovy ve stolici dosahuje 20 % po 24 hodinách. Hodnocení bezpečnosti ukázalo, že Peptid NO.1185 nevykazoval inhibiční účinky na 44 cílů včetně receptorů spojených s G proteinem, transportérů a iontových kanálů při 10 uM.

Následně Protagonist publikoval několik patentů na deriváty založené na strukturách PTG-200 nebo Peptide NO.1185, které dále optimalizovaly aktivitu a stabilitu prostřednictvím strukturních derivací na různých místech zbytků. Podrobnosti souvisejících modifikací lze nalézt v patentech W02018136646, W02020014646, W02021007433 a W02021146458. Kromě toho Protagonist také požádal o patent (WO2018022937) pokrývající cyklický peptidový inhibitor IL-23R obsahující 34 aminokyselin, o kterém se v tomto článku nebudeme dále diskutovat.