Probijanje oralne barijere（4）

Otkriće i derivatizacija cikličkog peptida PTG-200
Otkriće PTG-200

Godine 2016. Protagonist je otkrio patent (WO2016011208) za oralni polipeptidni inhibitor koji cilja IL-23R, koji uključuje nekoliko linearnih i cikličkih peptidnih sekvenci sposobnih za vezanje na IL-23R. Značajno je da sekvencije predstavljene u Tablici 3A ovog patenta vrlo nalikuju strukturama prethodno dobivenim MDL-om kroz prikaz faga. Navedene linearne peptidne sekvence prvenstveno sadrže strukturu jezgre -WQDYW- (kao što je prikazano na donjoj slici). Među njima, najsnažnija molekula (SEQ ID NO.4) postigla je IL-23R inhibitornu koncentraciju od 4,1 µM, sa svojom strukturom formiranom acetiliranjem N-kraja MDL-ovog peptida 23.15.
Vrijedno je spomenuti da su MDL i Protagonist jednom pregovarali o suradnji na peptidu IL-23R 2014., tijekom koje je MDL podijelio svoje podatke o istraživanju. Godine 2015. dvije su strane potpisale ugovor o povjerljivosti, ali su pregovori prekinuti u listopadu iste godine. Naknadni pravni dokumenti otkrili su da je MDL podnio tužbu protiv Protagonista na Okružnom sudu SAD-a, navodeći kršenje patenta od strane PTG-200, uključujući patente US 8946150 (MDL) i US 9624268 (Protagonist). Godine 2018. MDL-ov zahtjev za kršenje patenta je odbačen jer je Protagonist koristio te peptide za razvoj lijekova za autoimune bolesti koje je odobrila FDA, a koji su bili zaštićeni pravilom sigurne luke.

Vraćajući se fokusu ovog članka, Protagonist je zadržao strukturu jezgre - WQDYW koju je predložio MDL u kasnijim molekularnim modifikacijama, ali je usvojio različite dizajne u strategiji ciklizacije. Uveli su Cys u jezgru sekvence kako bi formirali očuvanu strukturu - CXX-WQCYW - (kao što je - CQTWQCYW -), i izveli stotine peptida oko te strukture, povećavajući aktivnost do nanomolarnih razina (kao što je prikazano na dijagramu ispod). Osim toga, Protagonist je također pokušao s različitim metodama ciklizacije, uključujući uvođenje tioeterske veze između dva Cys mjesta, koristeći reakciju metateze olefina (RCM) i implementaciju strategija ciklizacije amidne veze. Međutim, eksperimentalni rezultati pokazuju da peptidi ciklički pomoću disulfidnih ili tioeterskih veza općenito pokazuju bolju aktivnost nego peptidi ciklički pomoću RCM ili amidnih veza.

PK podaci za PTG-200 (spoj C) otkriveni su u patentu: nakon oralne primjene štakorima u dozi od 20 mg/kg, spoj se uglavnom distribuira u gastrointestinalnom tkivu, s izuzetno niskom sistemskom izloženošću. Među njima je AUC sluznice tankog crijeva 355 μ g · h/g, a sluznice debelog crijeva 77 μ ​​g · h/g. Međutim, AUC u plazmi je samo 0,3 μg · h/mL, sa stopom oporavka od 40% u fecesu. Ovaj spoj pokazuje dobru stabilnost u različitim gastrointestinalnim tekućinama i redukcijskim okruženjima: njegov polu{11}}život je duži od 24 sata u simuliranoj crijevnoj tekućini (SIF), simuliranoj želučanoj tekućini (SGF) i ljudskoj crijevnoj tekućini, a također ima poluživot od preko 2 sata u redukcijskom sredstvu DTT. Rezultati SPR eksperimenta pokazali su da se ne veže samo na IL-12R 1, ali se može vezati na površinu koeksprimiranih IL-23R i IL-12R 1/IL-23R, s jakim afinitetom i KD vrijednostima od 2,42 nM odnosno 2,56 nM.

Derivat PTG-200

Godine 2017. Protagonist je objavio svoj drugi patent za inhibitore peptida IL-23R (WO2017011820). Ovaj patent proširuje kostur prvog patenta za 227 izvedenih sekvenci (SEQ ID NO. 1030-1256) i uvodi strukturne jedinice na cikličkom peptidu koji može produžiti poluživot in vivo (kao što je prikazano na sljedećoj slici). Farmakokinetičke studije su pokazale da je nakon oralne primjene 10 mg/kg peptida NO.1185 štakorima, koncentracija u plazmi puno niža od one u uzorcima tankog i debelog crijeva, a stopa oporavka u fecesu doseže 20% nakon 24 sata. Procjena sigurnosti pokazala je da peptid NO.1185 nije pokazao inhibicijski učinak na 44 mete uključujući G protein spregnute receptore, transportere i ionske kanale pri 10 µM.

Nakon toga, Protagonist je objavio nekoliko derivativnih patenata temeljenih na strukturama PTG-200 ili Peptide NO.1185, koji su dodatno optimizirali aktivnost i stabilnost kroz strukturne derivate na različitim mjestima ostataka. Pojedinosti povezanih modifikacija mogu se pronaći u patentima WO2018136646, WO2020014646, WO2021007433 i WO2021146458. Osim toga, Protagonist je također prijavio patent (WO2018022937) koji pokriva ciklički peptidni inhibitor IL-23R koji sadrži 34 aminokiseline, o čemu se neće dalje raspravljati u ovom članku.