Порушення орального бар'єру（4）

Відкриття та дериватизація циклічного пептиду PTG-200
Відкриття ПТГ-200

У 2016 році Protagonist оприлюднив патент (WO2016011208) на пероральний поліпептидний інгібітор, націлений на IL-23R, який включав декілька лінійних і циклічних пептидних послідовностей, здатних зв’язуватися з IL-23R. Примітно, що послідовності, представлені в таблиці 3A цього патенту, дуже нагадують структури, раніше отримані MDL за допомогою фагового дисплея. Перераховані лінійні пептидні послідовності в основному містять структуру ядра -WQDYW- (як показано на малюнку нижче). Серед них найпотужніша молекула (SEQ ID NO.4) досягла інгібуючої концентрації IL-23R 4,1 мкМ, її структура була утворена шляхом ацетилювання N-кінця пептиду 23.15 MDL.
Варто згадати, що MDL і Protagonist одного разу домовилися про співпрацю щодо пептиду IL-23R у 2014 році, під час якого MDL поділився інформацією про свої дослідження. У 2015 році сторони підписали угоду про конфіденційність, але в жовтні того ж року переговори були припинені. Наступні юридичні документи показали, що MDL подав позов проти Protagonist до окружного суду США, стверджуючи про порушення патенту PTG-200, включаючи патенти US 8946150 (MDL) і US 9624268 (Protagonist). У 2018 році позов MDL про порушення патентних прав було відхилено, оскільки Protagonist використовував ці пептиди для розробки схвалених FDA ліків для аутоімунних захворювань, які були захищені правилом безпечної гавані.

Повертаючись до теми цієї статті, Protagonist зберіг структуру ядра - WQDYW, запропоновану MDL у наступних молекулярних модифікаціях, але застосував інші конструкції в стратегії циклізації. Вони ввели Cys у стрижневу послідовність, щоб сформувати консервативну структуру - CXX-WQCYW - (таку як - CQTWQCYW -), і вивели сотні пептидів навколо цієї структури, збільшуючи активність до наномолярних рівнів (як показано на діаграмі нижче). Крім того, Protagonist також спробував різні методи циклізації, включаючи введення тіоефірного зв’язку між двома сайтами Cys, використовуючи реакцію метатезису олефінів (RCM) і впроваджуючи стратегії циклізації амідного зв’язку. Проте експериментальні результати вказують на те, що пептиди, циклічні за дисульфідними або тіоефірними зв’язками, як правило, демонструють кращу активність, ніж пептиди, циклічні за RCM або амідними зв’язками.

ФК дані PTG-200 (сполука C) описані в патенті: після перорального введення щурам у дозі 20 мг/кг сполука в основному розподіляється в тканинах шлунково-кишкового тракту з надзвичайно низькою системною експозицією. Серед них AUC слизової оболонки тонкої кишки становить 355 мкг · год/г, а слизової оболонки товстої кишки — 77 мкг · год/г. Однак AUC у плазмі становить лише 0,3 мкг · год/мл, при цьому швидкість відновлення становить 40 % у фекаліях. Ця сполука демонструє добру стабільність у різних шлунково-кишкових рідинах і відновлювальних середовищах: її період напіврозпаду становить понад 24 години в імітованій кишковій рідині (SIF), імітованій шлунковій рідині (SGF) і кишковій рідині людини, а також має період напіврозпаду понад 2 години у відновнику DTT. Результати експерименту SPR показали, що він не зв’язується лише з IL-12R 1, але може зв’язуватися з поверхнею IL-23R та IL-12R 1/IL-23R, що експресуються спільно, із сильною афінністю та значеннями KD 2,42 нМ та 2,56 нМ відповідно.

Похідна ПТГ-200

У 2017 році Protagonist опублікував свій другий патент на інгібітори пептиду IL-23R (WO2017011820). Цей патент розширює скелет першого патенту на 227 похідних послідовностей (SEQ ID NO.1030-1256) і вводить структурні одиниці циклічного пептиду, які можуть подовжувати період напіввиведення in vivo (як показано на наступному малюнку). Фармакокінетичні дослідження показали, що після перорального введення щурам 10 мг/кг пептиду NO.1185 концентрація в плазмі набагато нижча, ніж у зразках тонкої та товстої кишок, а швидкість відновлення у фекаліях досягає 20% через 24 години. Оцінка безпеки показала, що пептид NO.1185 не виявляв інгібуючої дії на 44 мішені, включаючи G-білкові рецептори, транспортери та іонні канали при 10 мкМ.

Згодом Protagonist опублікував кілька патентів на похідні на основі структур PTG-200 або Peptide NO.1185, які додатково оптимізували активність і стабільність за допомогою структурних похідних у різних місцях залишків. Подробиці відповідних модифікацій можна знайти в патентах WO2018136646, WO2020014646, WO2021007433 і WO2021146458. Крім того, Protagonist також подав заявку на патент (WO2018022937), що охоплює інгібітор циклічного пептиду IL-23R, що містить 34 амінокислоти, які не будуть далі обговорюватися в цій статті.