Преодоление орального барьера（4）

Открытие и дериватизация циклического пептида PTG-200
Открытие ПТГ-200

В 2016 году Protagonist раскрыл патент (WO2016011208) на пероральный полипептидный ингибитор, нацеленный на IL-23R, который включал несколько линейных и циклических пептидных последовательностей, способных связываться с IL-23R. Примечательно, что последовательности, представленные в Таблице 3А этого патента, очень напоминают структуры, ранее полученные с помощью MDL посредством фагового дисплея. Перечисленные линейные пептидные последовательности в основном содержат основную структуру -WQDYW- (как показано на рисунке ниже). Среди них наиболее мощная молекула (SEQ ID NO.4) достигла ингибирующей концентрации IL-23R 4,1 мкМ, а ее структура образована путем ацетилирования N-конца пептида 23.15 MDL.
Стоит отметить, что MDL и Protagonist однажды договорились о сотрудничестве по пептиду IL-23R в 2014 году, в ходе которого MDL поделилась своей исследовательской информацией. В 2015 году стороны подписали соглашение о конфиденциальности, но переговоры были прекращены в октябре того же года. Последующие юридические документы показали, что MDL подала иск против Protagonist в Окружной суд США, утверждая, что PTG-200 нарушает патентные права, включая патенты US 8946150 (MDL) и US 9624268 (Protagonist). В 2018 году иск MDL о нарушении патентных прав был отклонен, поскольку Protagonist использовал эти пептиды для разработки одобренных FDA лекарств от аутоиммунных заболеваний, которые были защищены правилом безопасной гавани.

Возвращаясь к теме этой статьи, Протагонист сохранил базовую структуру - WQDYW, предложенную MDL, в последующих молекулярных модификациях, но принял другие конструкции в стратегии циклизации. Они ввели Cys в основную последовательность, чтобы сформировать консервативную структуру - CXX-WQCYW - (например, - CQTWQCYW -) и получили сотни пептидов вокруг этой структуры, увеличив активность до наномолярного уровня (как показано на диаграмме ниже). Кроме того, Protagonist также пробовал различные методы циклизации, включая введение тиоэфирной связи между двумя центрами Cys, использование реакции метатезиса олефинов (RCM) и реализацию стратегий циклизации амидной связи. Однако экспериментальные результаты показывают, что пептиды, циклические по дисульфидным или тиоэфирным связям, обычно проявляют лучшую активность, чем пептиды, циклические по RCM или амидным связям.

ФК данные ПТГ-200 (соединение С) раскрыты в патенте: после перорального введения крысам в дозе 20 мг/кг соединение преимущественно распределяется в тканях желудочно-кишечного тракта с крайне низким системным воздействием. Среди них AUC слизистой оболочки тонкой кишки составляет 355 мкг·ч/г, а слизистой оболочки толстой кишки - 77 мкг·ч/г. Однако AUC в плазме составляет всего 0,3 мкг · ч/мл, при этом скорость восстановления с калом составляет 40%. Это соединение демонстрирует хорошую стабильность в различных желудочно-кишечных жидкостях и восстанавливающих средах: период его полу-периода полураспада превышает 24 часа в искусственной кишечной жидкости (SIF), искусственной желудочной жидкости (SGF) и кишечной жидкости человека, а также имеет период полураспада более 2 часов в восстановителе DTT. Результаты эксперимента SPR показали, что он не связывается только с IL-12R 1, но может связываться с поверхностью совместно экспрессируемых IL-23R и IL-12R 1/IL-23R с сильным сродством и значениями KD 2,42 нМ и 2,56 нМ соответственно.

Производное от ПТГ-200

В 2017 году Protagonist опубликовала свой второй патент на пептидные ингибиторы IL-23R (WO2017011820). Этот патент расширяет основу первого патента на 227 производных последовательностей (SEQ ID NO.1030-1256) и вводит структурные единицы циклического пептида, которые могут продлевать период полувыведения in vivo (как показано на следующем рисунке). Фармакокинетические исследования показали, что после перорального введения крысам 10 мг/кг Пептида № 1185 его концентрация в плазме значительно ниже, чем в образцах тонкого и толстого кишечника, а скорость восстановления в кале достигает 20% через 24 часа. Оценка безопасности показала, что пептид NO.1185 не оказывает ингибирующего действия на 44 мишени, включая рецепторы, связанные с G-белком, транспортеры и ионные каналы при 10 мкМ.

Впоследствии Protagonist опубликовал несколько патентов на производные, основанные на структурах PTG-200 или пептида NO.1185, которые дополнительно оптимизировали активность и стабильность за счет структурных производных в различных сайтах остатков. Подробности соответствующих модификаций можно найти в патентах WO2018136646, WO2020014646, WO2021007433 и WO2021146458. Кроме того, Protagonist также подала заявку на патент (WO2018022937), охватывающий циклический пептидный ингибитор IL-23R, содержащий 34 аминокислоты, который не будет далее обсуждаться в этой статье.