كسر حاجز الفم (3)

اكتشاف وتحسين وتعديل PN-235 (icotrokinra، JN-2113)

تم تفصيل مزايا الببتيدات الحلقية التي يتم تناولها عن طريق الفم في المقالات السابقة، حيث حظي PN-235 باهتمام كبير باعتباره أحد أدوية الببتيد الحلقية القليلة جدًا المتوفرة حاليًا للإعطاء عن طريق الفم. في 21 يوليو 2025، أعلنت شركة Protagonist وJanssen أنهما قدما طلبًا دوائيًا جديدًا (NDA) إلى إدارة الغذاء والدواء الأمريكية لعلاج Icotrokinra، لعلاج الصدفية اللويحية المتوسطة إلى الشديدة لدى البالغين والأطفال الذين تبلغ أعمارهم 12 عامًا فما فوق. إذا تمت الموافقة عليه، فمن المتوقع أن يصبح Icotrokinra أول دواء يؤخذ عن طريق الفم في العالم يستهدف IL-23R لعلاج الصدفية. تركز هذه المقالة على عملية الاكتشاف واستراتيجيات التحسين المنهجي لهذا الجزيء، باستخدام تواريخ نشر براءات الاختراع كجدول زمني، وتلخص أيضًا الاتجاهات المحتملة لمزيد من التحسين.

في وقت مبكر من عام 2007، قدمت شركة Valorisation Hsj, Societe En Commandite طلب براءة اختراع لمضادات الببتيد IL-23R (WO2009007849). تعد هذه إحدى براءات الاختراع الأولى التي تشتمل على مضادات الببتيد IL-23R في المعلومات المتاحة للعامة. تصف براءة الاختراع هذه سلسلة من الببتيدات التي تستهدف IL-23R، بما في ذلك الناهض APG-2301 والمضادات APG-2303، وAPG-2305، وAPG-2307، وAPG-2309 (التسلسلات موضحة في الشكل أدناه). استخدم الفريق تسلسل الأحماض الأمينية لـ IL-23R كأساس، جنبًا إلى جنب مع تقنيات النمذجة الحاسوبية، لتوليد الببتيدات الخطية المقابلة لمنطقة المفصلة (تقليد IL-23 والعمل كمضادات IL-23R). ومن بين هذه العناصر، قام APG-2305 وAPG-2309 بتثبيط الفسفرة STAT3 بشكل فعال في خلايا الطحال الفأرية في المختبر، مع قيم IC50 تبلغ 1 نانومتر و2 نانومتر، على التوالي. علاوة على ذلك، في نموذج IBD للفئران، خفف العلاج بـ APG-2309 بشكل كبير من الوذمة والاحمرار الناجمين عن الالتهاب، وقلل بشكل كبير من تسلل كريات الدم البيضاء المخاطية واحتقان الأوعية الدموية، مما يدل على إمكانات علاجية ومضادة للالتهابات جيدة.

في عام 2013، نشرت مختبرات التشخيص الطبي (MDL) براءة اختراع (US20130029907) تصف اكتشاف الببتيدات المرتبطة بـ IL-23R- باستخدام تقنية عرض العاثيات، مما أدى بنجاح إلى تحديد العديد من تسلسلات الببتيد التي ترتبط على وجه التحديد بـ IL-23R. أنشأ هذا البحث مكتبة عرض الملتهمة M13 تحتوي على 12-تسلسل ببتيد عشوائي وأجرى عدة جولات من الفحص باستخدام IL-23R المؤتلف القابل للذوبان كامل الطول ومتغيرات الوصلات الخاصة به كأهداف. في النهاية، تم تحديد 27 ببتيدًا ذات نشاط ملزم. والجدير بالذكر أن تسلسلات الببتيد هذه أظهرت تشابهًا منخفضًا مع التركيب البلوري IL-23 الذي أبلغ عنه باير وآخرون. (معرف PDB: 3D85). من خلال محاذاة التسلسل، وجد الباحثون أن 66.7% من الببتيدات تحتوي على تسلسل التعرف المحفوظ: -WX1X2X3W-، والذي تم افتراضه ليكون نموذجًا وظيفيًا رئيسيًا للارتباط بـ IL-23R ومنع نقل الإشارة النهائية (يظهر تسلسل تمثيلي في الشكل أدناه). بعد ذلك، قام الباحثون بتقييم النشاط المثبط للببتيدات على ارتباط IL-23 بـ IL-23R باستخدام تجارب ELISA التنافسية، وحددوا الببتيد 23 (ببتيد 12 مير) باعتباره الببتيد الأكثر نشاطًا، والذي يثبط بشكل كبير ارتباط IL-23 بـ IL-23R (IC50=0.85 μM).

بناءً على ذلك، قام الفريق بتحسين بنية الببتيد 23، بما في ذلك تمديد أو تقصير أطراف C/N، واستبدال الأحماض الأمينية الداخلية بأحماض أمينية حمضية/محايدة/قاعدية، وتعديلات التدوير. أظهرت نتائج ELISA التنافسية أن تمدد الأحماض الأمينية عند طرفي الببتيد 23 كان له تأثير ضئيل على نشاطه المثبط، لكن التقصير أدى إلى انخفاض النشاط المثبط. تعديل خصائص شحن المخلفات "X" في الشكل الأساسي -WX1X2X3W- (على سبيل المثال، استبدال المخلفات سالبة الشحنة بمخلفات أخرى سالبة الشحنة أو قطبية غير مشحونة أو موجبة الشحنة) لم يؤثر بشكل كبير على نشاطها المثبط، مما يشير إلى أن خصائص شحن المخلفات في هذه المنطقة ليست محددات رئيسية لنشاط الارتباط. احتفظ استبدال أحد بقايا التربتوفان (W) في البنية الأساسية بالفينيل ألانين (F) أو التيروزين (Y) بقدرته المثبطة، بينما أدى استبداله بالألانين (A) إلى تقليل النشاط، وهو ما يتوافق مع خصائص التسلسل التي تم الحصول عليها من فحص عرض الملتهمة السابق.

علاوة على ذلك، فإن تقصير الببتيد 23.15 مع الاحتفاظ بالهيكل الأساسي -WQDYW-، على الرغم من الحفاظ على الشكل الأساسي، يضعف بشكل كبير نشاطه المثبط. بالإضافة إلى ذلك، أدى إدخال السيستين (Cys) عند كلا الطرفين لتشكيل الببتيد الحلقي إلى نشاط مماثل للببتيد الخطي؛ ومع ذلك، فإن تقليل حجم الببتيد الحلقي إلى 7 أو 9 ببتيدات مع الحفاظ على البنية الأساسية أضعف بشكل كبير قدرته على تثبيط IL-23R.

في براءتي اختراع لاحقتين نشرتهما MDL (US20130172272 وUS20160039878)، استخدم الباحثون البنية الأساسية -WX1X2X3W- كسقالة وقاموا ببناء وفحص مكتبة الببتيد المستهدفة باستخدام تقنية عرض الريبوسوم (تسلسل مكتبة الببتيد: XXXWXXYWXXXX). بعد ثماني جولات من الفحص، تم تقسيم الببتيدات أيضًا بناءً على بنية -WX1X2YW-: المجموعة A تحتوي على -WVDYW-، المجموعة B تحتوي على -WQDYW-، وتحتوي المجموعة C على الببتيدات مع تسلسلات أساسية أخرى. أظهرت اختبارات نشاط ELISA أن الببتيد رقم . 2/7 في المجموعة "أ" كان له نشاط متفوق مقارنة بالببتيد رقم . 23.19 الذي تم الكشف عنه في براءة الاختراع السابقة. في اختبارات ELISA التنافسية، كان لدى الببتيد رقم . 7 IC50 قدره 58.0 نانومتر، والببتيد رقم . 2 لديه IC50 قدره 34.6 نانومتر.

بعد ذلك، باستخدام الببتيد رقم 2 والببتيد رقم 7 كنقاط بداية، تم تصميم وتصنيع ثلاثة ببتيدات حلقية: 2HT-AA، 7-CC، و7HT-AA. من بين هذه العناصر، أظهر الجزيء 2HT-AA، استنادًا إلى دورة بقايا الألانين من الرأس إلى الذيل عند طرفي الببتيد رقم 2، أفضل نشاط (البنية الموضحة في الشكل أدناه)، مع ELISA IC50 تنافسي يبلغ 8.1 نانومتر ونشاط مراسل قدره 341.8 نانومتر (طريقة الاختبار: IL-23) تم نقل خط خلية DB بواسطة جين مراسل STAT3، وتم قياس النشاط المثبط عن طريق الكشف عن التعبير الجيني للمراسل). ويمثل هذا زيادة في النشاط بمقدار 4-6 أضعاف مقارنة بالببتيد الخطي. في اختبارات النشاط المختبري، قام 2HT-AA بتثبيط إفراز IL-17F الناجم عن IL-23 بشكل فعال في خلايا Th17 البشرية بطريقة تعتمد على التركيز ومنع إنتاج IL-22 في خلايا PBMCs البشرية وخلايا الطحال الجرذية. في الوقت نفسه، قام هذا الببتيد الحلقي أيضًا بتنظيم مستويات IL-17F mRNA في خلايا الطحال لدى الفئران. لسوء الحظ، على الرغم من النشاط الدوائي الواعد لـ 2HT-AA، لم يتم العثور على أي تقارير تحسين لاحقة لبنية الببتيد الدوري ومشتقاته بواسطة MDL.