Rompere la barriera orale（4）

Scoperta e derivatizzazione del peptide ciclico PTG-200
La scoperta del PTG-200

Nel 2016, Protagonist ha divulgato un brevetto (WO2016011208) per un inibitore polipeptidico orale mirato all'IL-23R, che includeva diverse sequenze peptidiche lineari e cicliche in grado di legarsi all'IL-23R. In particolare, le sequenze presentate nella Tabella 3A di questo brevetto somigliano molto alle strutture precedentemente ottenute da MDL mediante phage display. Le sequenze peptidiche lineari elencate contengono principalmente la struttura centrale -WQDYW- (come mostrato nella figura seguente). Tra questi, la molecola più potente (SEQ ID NO.4) ha raggiunto una concentrazione inibitoria di IL-23R di 4,1 pM, con la sua struttura formata mediante acetilazione dell'N-terminale del Peptide 23.15 di MDL.
Vale la pena ricordare che MDL e Protagonist hanno negoziato una collaborazione sul peptide IL-23R nel 2014, durante la quale MDL ha condiviso le sue informazioni di ricerca. Nel 2015 le due parti hanno firmato un accordo di riservatezza, ma le trattative si sono concluse nell’ottobre dello stesso anno. Successivi documenti legali hanno rivelato che MDL ha intentato una causa contro Protagonist presso il tribunale distrettuale degli Stati Uniti, presunta violazione di brevetto da parte di PTG-200, coinvolgendo i brevetti US 8946150 (MDL) e US 9624268 (Protagonist). Nel 2018, la richiesta di violazione di brevetto di MDL è stata respinta perché Protagonist ha utilizzato questi peptidi per sviluppare farmaci approvati dalla FDA per le malattie autoimmuni, che erano protetti dalla regola del porto sicuro.

Tornando al focus di questo articolo, Protagonist ha mantenuto la struttura centrale - WQDYW proposta da MDL nelle successive modifiche molecolari, ma ha adottato progetti diversi nella strategia di ciclizzazione. Hanno introdotto una Cys nella sequenza centrale per formare una struttura conservata - CXX-WQCYW - (come - CQTWQCYW -) e hanno derivato centinaia di peptidi attorno a questa struttura, aumentando l'attività a livelli nanomolari (come mostrato nel diagramma seguente). Inoltre, Protagonist ha anche tentato vari metodi di ciclizzazione, inclusa l'introduzione di un legame tioetere tra due siti Cys, utilizzando la reazione di metatesi delle olefine (RCM) e l'implementazione di strategie di ciclizzazione del legame ammidico. Tuttavia, i risultati sperimentali indicano che i peptidi ciclici mediante legami disolfuro o tioetere generalmente mostrano un'attività migliore rispetto ai peptidi ciclici mediante legami RCM o ammidici.

I dati farmacocinetici del PTG-200 (composto C) sono divulgati nel brevetto: dopo somministrazione orale ai ratti alla dose di 20 mg/kg, il composto si distribuisce principalmente nel tessuto gastrointestinale, con un'esposizione sistemica estremamente bassa. Tra questi, l'AUC della mucosa dell'intestino tenue è di 355 μ g · h/g, e quella della mucosa del colon è di 77 μ ​​g · h/g. Tuttavia, l'AUC nel plasma è di soli 0,3 μg · h/mL, con un tasso di recupero nelle feci del 40%. Questo composto mostra una buona stabilità in vari fluidi gastrointestinali e ambienti riducenti: la sua emivita è maggiore di 24 ore nel fluido intestinale simulato (SIF), nel fluido gastrico simulato (SGF) e nel fluido intestinale umano, e ha anche un'emivita di oltre 2 ore nell'agente riducente DTT. I risultati dell'esperimento SPR hanno mostrato che non si lega a IL-12R 1 da solo, ma può legarsi alla superficie di IL-23R e IL-12R 1/IL-23R coespressi, con forte affinità e valori KD di 2,42 nM e 2,56 nM, rispettivamente.

Derivato di PTG-200

Nel 2017, Protagonist ha pubblicato il suo secondo brevetto per gli inibitori del peptide IL-23R (WO2017011820). Questo brevetto estende lo scheletro del primo brevetto di 227 sequenze derivate (SEQ ID NO.1030-1256) e introduce unità strutturali sul peptide ciclico che possono prolungare l'emivita in vivo (come mostrato nella figura seguente). Studi di farmacocinetica hanno dimostrato che dopo la somministrazione orale di 10 mg/kg di peptide NO.1185 ai ratti, la concentrazione nel plasma è molto inferiore a quella dei campioni di intestino tenue e colon e il tasso di recupero nelle feci raggiunge il 20% dopo 24 ore. La valutazione della sicurezza ha mostrato che il peptide NO.1185 non ha mostrato effetti inibitori su 44 target tra cui recettori accoppiati a proteine ​​G, trasportatori e canali ionici a 10 µM.

Successivamente, Protagonist ha pubblicato diversi brevetti derivati ​​basati sulle strutture PTG-200 o Peptide NO.1185, che hanno ulteriormente ottimizzato l'attività e la stabilità attraverso derivazioni strutturali in diversi siti residui. Dettagli delle relative modifiche possono essere trovati nei brevetti WO2018136646, WO2020014646, WO2021007433 e WO2021146458. Inoltre, Protagonist ha anche richiesto un brevetto (WO2018022937) che copre un inibitore del peptide ciclico IL-23R contenente 34 aminoacidi, che non sarà ulteriormente discusso in questo articolo.