Probijanje oralne barijere (4)

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

U 2016. godini, Protagonist je otkrio patent (WO2016011208) za oralni polipeptidni inhibitor koji cilja na IL-23R, koji uključuje nekoliko linearnih i cikličkih peptidnih sekvenci sposobnih da se vežu za IL-23R. Značajno je da sekvence predstavljene u Tabeli 3A ovog patenta veoma liče na strukture koje su prethodno dobijene MDL-om putem fagnog prikaza. Navedene linearne peptidne sekvence prvenstveno sadrže strukturu jezgra -WQDYW- (kao što je prikazano na donjoj slici). Među njima, najmoćniji molekul (SEQ ID NO.4) postigao je IL-23R inhibitornu koncentraciju od 4,1 µM, sa svojom strukturom formiranom acetilacijom N-kraja MDL-ovog peptida 23,15.
Vrijedi spomenuti da su MDL i Protagonist jednom pregovarali o saradnji na IL-23R peptidu 2014. godine, tokom koje je MDL podijelio svoje istraživačke informacije. Dvije strane su 2015. godine potpisale sporazum o povjerljivosti, ali su pregovori prekinuti u oktobru iste godine. Naknadni pravni dokumenti otkrili su da je MDL podnio tužbu protiv Protagonista na Okružnom sudu u SAD, navodeći da je PTG-200 prekršio patent, uključujući patente US 8946150 (MDL) i US 9624268 (Protagonist). 2018. godine, MDL-ov zahtjev za kršenje patenta je odbačen jer je Protagonist koristio ove peptide za razvoj lijekova za autoimune bolesti koje je odobrila FDA, a koji su zaštićeni pravilom sigurne luke.

Vraćajući se na fokus ovog članka, Protagonist je zadržao - WQDYW strukturu jezgre koju je predložio MDL u narednim molekularnim modifikacijama, ali je usvojio različite dizajne u strategiji ciklizacije. Oni su uveli Cys u sekvencu jezgra kako bi formirali očuvanu strukturu - CXX-WQCYW - (kao što je - CQTWQCYW -), i izveli stotine peptida oko ove strukture, povećavajući aktivnost do nanomolarnih nivoa (kao što je prikazano na dijagramu ispod). Osim toga, Protagonist je također pokušao različite metode 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 ciklični disulfidnim ili tioeterskim vezama općenito pokazuju bolju aktivnost od peptida cikličnih putem RCM ili amidnih veza.

PK podaci PTG-200 (jedinjenje C) su otkriveni u patentu: nakon oralne primjene pacovima u dozi od 20 mg/kg, jedinjenje se uglavnom distribuira u gastrointestinalnom tkivu, uz izuzetno nisku sistemsku izloženost. Među njima, AUC sluzokože tankog crijeva je 355 μg · h/g, a sluzokože debelog crijeva 77 μg · h/g. Međutim, AUC u plazmi je samo 0,3 μg · h/mL, sa stopom oporavka od 40% u fecesu. Ovo jedinjenje pokazuje dobru stabilnost u različitim gastrointestinalnim tečnostima i redukcijskim okruženjima: njegovo poluvrijeme-veće je od 24 sata u simuliranoj crijevnoj tekućini (SIF), simuliranoj želučanoj tekućini (SGF) i ljudskoj crijevnoj tekućini, a također ima poluvrijeme od preko 2 sata u redukcionom agensu DTT. Rezultati SPR eksperimenta pokazali su da se ne vezuje samo za IL-12R 1, ali se može vezati za površinu koekspresiranih IL-23R i IL-12R 1/IL-23R, sa jakim afinitetom i vrijednostima KD od 2,42 nM i 2,56 nM, respektivno.

Derivat od PTG-200

Protagonist je 2017. objavio svoj drugi patent za IL-23R peptidne inhibitore (WO2017011820). Ovaj patent proširuje skelet prvog patenta za 227 izvedenih sekvenci (SEQ ID NO.1030-1256) i uvodi strukturne jedinice na cikličnom peptidu koje mogu 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 pacovima koncentracija u plazmi mnogo niža od one u uzorcima tankog crijeva i debelog crijeva, a stopa oporavka u fecesu dostiže 20% nakon 24 sata. Procjena sigurnosti je pokazala da peptid NO.1185 nije pokazao inhibitorne efekte na 44 mete uključujući receptore vezane za G protein, transportere i jonske kanale na 10 µM.

Nakon toga, Protagonist je objavio nekoliko izvedenih patenata zasnovanih na strukturama PTG-200 ili Peptide NO.1185, koji su dodatno optimizirali aktivnost i stabilnost kroz strukturne derivacije na različitim mjestima rezidua. Detalji srodnih modifikacija mogu se naći u patentima WO2018136646, WO2020014646, WO2021007433 i WO2021146458. Osim toga, Protagonist je također podnio zahtjev za patent (WO2018022937) koji pokriva ciklički peptidni IL-23R inhibitor koji sadrži 34 aminokiseline, o čemu se neće dalje raspravljati u ovom članku.