jak wspomniano, receptor CCR5 jest receptorem sprzężonym z białkiem G (GPCR). Przed odkryciem roli CCR5 w zakażeniu HIV, wiele firm farmaceutycznych zbudowało już znaczną kolekcję związków, które celują w GPCR. Niektóre z tych związków okazały się punktem wyjścia dla chemii leczniczej antagonistów CCR5, ale wymagałyby optymalizacji w celu poprawy selektywności i siły działania CCR5 oraz poprawy właściwości farmakokinetycznych. Istotnym problemem było powinowactwo dostępnych badań przesiewowych do kanału jonowego hERG; hamowanie hERG prowadzi do wydłużenia odstępu QT, co może zwiększać ryzyko wystąpienia śmiertelnych komorowych zaburzeń rytmu serca. Wiele antagonistów CCR5 zostało zbadanych przez firmy farmaceutyczne, ale niewiele z nich faktycznie osiągnęło wyniki badań skuteczności u ludzi; na przykład AstraZeneca, Novartis, Merck i Takeda wykorzystali swoje kolekcje związków ukierunkowanych na GPRC do opracowania silnego antagonisty CCR5, ale żaden z nich nie dotarł do badań klinicznych. Trzy firmy farmaceutyczne rywalizowały o to, aby jako pierwsze uzyskać aprobatę dla małocząsteczkowego antagonisty CCR5: GlaxoSmithKline (GSK) ze Związkiem aplawiroku, Schering-Plough z vicriwirokiem i Pfizer z marawirokiem. Wszystkie związki dotarły do badań klinicznych u ludzi; tylko marawirok został zatwierdzony przez Amerykańską Agencję Żywności i Leków (FDA). Antagonista CCR5 CytoDyn leronlimab (PRO 140) zostanie potencjalnie zatwierdzony w pierwszym kwartale 2020 r.po pełnym przedłożeniu BLA we wrześniu/październiku 2019 r. W dalszej części omówimy rozwój tych trzech związków.
Leronlimab (PRO 140)Edit
Leronlimab (dawniej: PRO 140) jest humanizowanym przeciwciałem monoklonalnym skierowanym przeciwko receptorowi CCR5 występującemu w limfocytach T ludzkiego układu odpornościowego i wielu typach nowotworów. Jest on badany jako potencjalna terapia w leczeniu zakażenia HIV, choroby przeszczep przeciwko gospodarzowi (nct02737306) i raka z przerzutami (NCT03838367). United States Food and Drug Administration wyznaczyła PRO 140 do zatwierdzenia w trybie przyspieszonym. W lutym 2008 r. lek wszedł do fazy 2 badań klinicznych, a w 2015 r.rozpoczęto fazę 3. W lutym 2018 r. CytoDyn Inc poinformował, że pierwszorzędowy punkt końcowy został osiągnięty w kluczowym badaniu Pro 140 dotyczącym leczenia skojarzonego w zakażeniu HIV.
PRO 140 jest rozwijany przez CytoDyn Inc. W maju 2007 r. wyniki badań klinicznych fazy I leku wykazały „silną, szybką, długotrwałą, zależną od dawki, wysoce znaczącą aktywność przeciwwirusową” dla PRO 140. Uczestnicy z grupy o największej dawce otrzymywali 5 miligramów na kilogram i wykazywali średnie zmniejszenie miana wirusa o -1,83 log10. Średnio redukcje o więcej niż -1 log10 na mililitr utrzymywały się przez okres od dwóch do trzech tygodni, już po podaniu pojedynczej dawki leku. Największe Indywidualne zmniejszenie HIV RNA wynosiło do -2, 5 log10 u pacjentów otrzymujących zarówno dawki 2 mg/kg mc., jak i 5 mg / kg mc.
PRO 140 jest laboratoryjnym przeciwciałem, które działa jako inhibitor wejścia. PRO 140 wiąże się z receptorem CCR5 w komórkach CD4 i zakłóca zdolność HIV do dostania się do komórki. PRO 140, humanizowana forma przeciwciała PA14, jest przeciwciałem monoklonalnym CCR5 receptora chemokin i może hamować tropowy CCR5 HIV-1 w stężeniach, które nie antagonizują naturalnej aktywności CCR5 in vitro. Wejście HIV-1 odbywa się za pośrednictwem glikoprotein otoczki HIV-1 gp120 i gp41. Gp120 wiąże CD4 i cząsteczkę receptora CCR5co, co powoduje fuzję błon wirusowych i komórkowych za pośrednictwem gp41. CCR5 jest zatem potrzebny do wejścia wirusa i tego zakażenia zdrowych komórek. PRO 140, przeciwciało monoklonalne anty-CCR5, może zatrzymać przedostawanie się wirusa HIV do komórki i zatrzymać replikację wirusa. Zapobiega wiązaniu komórek wirusa w odrębnym miejscu w Ko-receptor CCR5 bez zakłócania jego naturalnej aktywności. W przeciwieństwie do innych inhibitorów wejścia, PRO 140 jest przeciwciałem monoklonalnym. Mechanizm hamowania jest raczej konkurencyjny niż allosteryczny. Jako taki, musi być wstrzykiwany, aby był skuteczny. Jednakże, po przedostaniu się do organizmu, PRO 140 wiąże się z CCR5 przez >60 dni, co może pozwolić na podawanie leku tak rzadko, jak co drugi tydzień. W porównaniu z wysoce aktywną terapią przeciwretrowirusową, która wykazuje toksyczność związaną z leczeniem u pacjentów zakażonych HIV, PRO140 nie wykazuje oporności na wiele leków ani toksyczności.
w lutym 2018 r.CytoDyn Inc poinformował, że pierwszorzędowy punkt końcowy został osiągnięty w kluczowym badaniu terapii skojarzonej PRO 140 w zakażeniu HIV i będzie kontynuowany przez dodatkowe 24 tygodnie (koniec sierpnia 2018 r.) z cotygodniowymi wstrzyknięciami podskórnymi PRO 140 i zoptymalizowanym art. Raport ujawnia, że pojedyncze wstrzyknięcie podskórne PRO 140 w dawce 350 mg powodowało zmniejszenie miana wirusa HIV-1 RNA o ponad 0, 5 log lub 68% w ciągu jednego tygodnia w porównaniu z pacjentami, którzy otrzymywali placebo. Pierwszorzędowy punkt końcowy skuteczności przedstawiono na konferencji ASM Microbe 2018. W kluczowym badaniu Leronlimabu w skojarzeniu ze standardowymi terapiami przeciwretrowirusowymi u pacjentów uprzednio leczonych zakażonymi HIV, 81% pacjentów kończących badanie osiągnęło zahamowanie miana wirusa HIV < 50 cp/mL. Ostatnio zatwierdzone leki dla tej populacji wahają się od 43% po 24 tygodniach do 45% po 48 tygodniach z supresją wiremii < 50 cp/mL. W marcu 2019 r. CytoDyn złożył do amerykańskiej FDA pierwszą część BLA dla leronlimabu (PRO140) jako terapii skojarzonej z HAART w HIV. W maju 2020 r. firma złożyła swój BLA z potencjalną aprobatą FDA w 4Q ’ 20. CytoDyn prowadzi również badanie kliniczne leronlimabu (PRO140) w monoterapii HIV. W przypadku powodzenia, samodzielne podawanie leronlimabu raz w tygodniu stanowiłoby zmianę paradygmatu w leczeniu HIV.
CytoDyn bada również zastosowanie leronlimabu (PRO140) w różnych guzach litych. 18 lutego 2019 r. CytoDyn ogłosił, że rozpocznie 8 przedklinicznych badań nad rakiem czerniaka, trzustki, piersi, prostaty, jelita grubego, płuc, wątroby i raka żołądka. Może to prowadzić do 8 badań klinicznych II fazy z zastosowaniem Leronlimabu w leczeniu nowotworów. W dniu 23 listopada 2018 r. CytoDyn otrzymał zgodę FDA na przedłożenie IND i pozwolił na rozpoczęcie badania klinicznego fazy 1b/2 u pacjentów z potrójnym ujemnym rakiem piersi z przerzutami (mTNBC). 20 lutego 2019 r. CytoDyn ogłosił, że Leronlimab był w stanie zmniejszyć o ponad 98% częstość występowania przerzutów raka piersi u ludzi w mysim modelu przeszczepu ksenogenicznego w przypadku raka przez sześć tygodni stosowania Leronlimabu (PRO 140). Czasowa równoważność 6-tygodniowego badania u myszy może wynosić do 6 lat u ludzi. W maju 2019 r.Amerykańska Agencja ds. żywności i Leków (FDA) przyznała oznaczenie Leronlimab (PRO 140) do stosowania w skojarzeniu z karboplatyną w leczeniu pacjentów z CCR5-dodatnim mTNBC. W lipcu 2019 r. CytoDyn ogłosił dawkowanie pierwszego pacjenta mTNBC pod wpływem współczucia. Jednocześnie badanie P1B / 2 U wcześniej nieleczonych pacjentów z mTNBC jest aktywne i przewiduje dane top line w 2020 r. Jeśli się to powiedzie, dane uzyskane od wcześniej nieleczonych pacjentów z mTNBC mogą posłużyć jako podstawa do ubiegania się o przyspieszone zatwierdzenie przez Amerykańską Agencję ds. żywności i Leków (FDA).
ostatnie opublikowane badania wykazały, że Leronlimab zmniejszał liczbę i rozmiar nowych przerzutów raka piersi u ludzi w modelu mysim i zmniejszał rozmiar stwierdzonych przerzutów, wydłużając tym samym przeżycie.
w maju 2019 r.CytoDyn rozpoczął również przedkliniczne badanie Leronlimabu (PRO 140), aby zapobiec NASHOWI z Dr. Daniel J. Lindner, Dr. D., Ph. D. Wyniki tego badania są przewidywane w 4Q’2019.
biorąc pod uwagę wyjątkowy profil bezpieczeństwa i skuteczności, PRO 140 (leronlimab) wydaje się być najbardziej obiecującym antagonistą CCR5 i może stać się najlepszym w swojej klasie leczeniem HIV i być może innymi wskazaniami.
AplavirocEdit
aplawirok powstał z klasy pochodnych spirodiketopiperazyny. Fig. 2 przedstawia strukturę molekularną związku ołowiu i końcowego związku aplawiroku. Związek ołowiu wykazywał dobrą siłę działania w blokowaniu CCR5 w wielu szczepach HIV R5 i przeciwko szczepom wielolekoopornym. Problemem z tym związkiem nie była selektywność CCR5, ale biodostępność po podaniu doustnym. Doprowadziło to do dalszego rozwoju cząsteczki, w wyniku czego powstał Związek o nazwie aplawirok. Niestety, pomimo obiecujących wyników badań przedklinicznych i wczesnych badań klinicznych, u pacjentów wcześniej nieleczonych i wcześniej nieleczonych obserwowano ciężkie uszkodzenie wątroby, które doprowadziło do przerwania leczenia w celu dalszego rozwoju aplawiroku.
VicrivirocEdit
Schering-Plough zidentyfikował aktywny związek podczas badań przesiewowych. 3 przedstawia strukturę molekularną związku ołowiu, związku pośredniego i końcowego związku wikrywiroku. Związek ołowiu zawierał rusztowanie piperazyny i był silnym antagonistą receptora acetylocholiny muskarynowej (m2) o umiarkowanej aktywności CCR5. Zmiany, które zostały dokonane po lewej stronie Związku ołowiu i dodanie grupy metylowej do grupy piperazyny ((s) – metylopiperazyny) spowodowały związek pośredni, który miał dobre powinowactwo do receptorów CCR5, ale bardzo małe powinowactwo do aktywności muskarynowej, jednak związek wykazał powinowactwo do kanału jonowego hERG. Dalsza rekonstrukcja doprowadziła do opracowania końcowego związku wikrywiroku, kiedy Schering odkrył, że N-tlenek pirydylu w związku pośrednim można zastąpić karboksyamidem 4,6-dimetylopirymidyny. Vicriviroc wykazywał doskonałą selektywność wobec receptorów CCR5 w stosunku do receptorów muskarynowych, a powinowactwo hERG było znacznie zmniejszone. Badanie kliniczne i fazy produktu leczniczego vicriviroc dało obiecujące wyniki, dlatego rozpoczęto badanie II fazy w leczeniu pacjentów wcześniej nieleczonych. Badanie II Fazy przerwano ze względu na przełom wirusowy w grupie otrzymującej wikrywirok w porównaniu z grupą kontrolną. Wyniki te sugerowały, że vicriviroc nie był skuteczny w leczeniu pacjentów dotychczas nieleczonych. Inne badanie kliniczne II Fazy przeprowadzono z udziałem wcześniej leczonych pacjentów. Wyniki były takie, że vicriviroc wykazywał silną aktywność przeciwwirusową, ale zgłoszono pięć przypadków raka wśród uczestników, jednak badanie kontynuowano, ponieważ nie stwierdzono związku przyczynowego z nowotworami złośliwymi i vicriviroc. Pod koniec 2009 r.firma zgłosiła, że vicriviroc uczestniczył w badaniach fazy II w leczeniu pacjentów wcześniej nieleczonych oraz w badaniach fazy III u pacjentów wcześniej leczonych.
Marawirocedit
Pfizer zwrócił się do wysokowydajnych badań przesiewowych w poszukiwaniu dobrego punktu wyjścia dla małocząsteczkowego antagonisty CCR5. Ich badania przesiewowe zaowocowały związkiem, który wykazywał słabe powinowactwo i brak aktywności przeciwwirusowej, ale stanowił dobry punkt wyjścia do dalszej optymalizacji. Związki 1-9 w tabeli 1 pokazują rozwój marawiroku w kilku krokach. Struktura chemiczna cząsteczki wyjściowej (UK-107,543) jest przedstawiona jako związek 1. Ich pierwszym celem było zminimalizowanie aktywności CYP2D6 cząsteczki i zmniejszenie jej lipofilności. Zastąpiły one imidazopirydynę benzimidazolem, A grupę benzhydrylową zamieniono na benzamid. Rezultatem był Związek 2. Związek ten wykazał dobrą siłę wiązania i początek działania przeciwwirusowego. Dalsza optymalizacja relacji struktura–aktywność (SAR) regionu amidowego i identyfikacja preferencji enancjomerycznych doprowadziła do powstania struktury amidu cyklobutylu w związku 3. Jednak problem z aktywnością CYP2D6 związku był nadal nie do przyjęcia, więc musieli przeprowadzić dalszą optymalizację SAR, która ustaliła, że-azabicykloamina (tropan) może zastąpić ugrupowanie aminopiperydynowe. Ta zmiana w strukturze chemicznej doprowadziła do powstania Związku 4. Związek 4 nie wykazywał aktywności CYP2D6, zachowując jednocześnie doskonałe powinowactwo do wiązania i aktywność przeciwwirusową. Chociaż związek 4 wykazał obiecujące wyniki, wykazał 99% inhibicję kanału jonowego hERG. Hamowanie to było niedopuszczalne, ponieważ może prowadzić do wydłużenia odstępu QTc. Następnie zespół badawczy dokonał kilku modyfikacji, aby zobaczyć, która część cząsteczki odegrała rolę w powinowactwie hERG. Związek 5 pokazuje zsyntetyzowany przez nich analog, który zawierał przyczółek tlenowy w pierścieniu tropanowym; jednak ta rekonstrukcja nie miała wpływu na powinowactwo hERG. Następnie skoncentrowali się na powierzchni polarnej w cząsteczce, aby wyeliminować powinowactwo hERG. Starania te zaowocowały powstaniem 6. Związek ten zachował pożądaną aktywność przeciwwirusową i był selektywny wobec hamowania hERG, ale problemem była jego biodostępność. Zmniejszenie lipofilności poprzez zastąpienie grupy benzimidazolowej podstawioną grupą triazolową dało związek 7. Związek 7 wykazywał znaczne zmniejszenie lipofilności i utrzymywał aktywność przeciwwirusową, ale ponownie, po wprowadzeniu grupy cyklobutylowej, związek wykazywał hamowanie hERG. Zmiana wielkości pierścienia w związku 7 z jednostki cyklobutylu na jednostkę cyklopentylu w związku 8 doprowadziła do znacznego zwiększenia aktywności przeciwwirusowej i utraty powinowactwa hERG. Dalszy rozwój doprowadził do odkrycia 4,4 ’ – difluorocykloheksyloamidu znanego również jako marawirok. Marawirok zachował doskonałą aktywność przeciwwirusową, nie wykazując przy tym znaczącego powinowactwa do wiązania hERG. Przypuszcza się, że brak powinowactwa wiązania hERG wynika z dużej wielkości grupy cykloheksylowej i wysokiej polaryzacji podstawników fluorowych. In August 2007 the FDA approved the first CCR5 antagonist, maraviroc, discovered and developed by Pfizer.
 |
 |
 |
| Compound 1 | Compound 2 | Compound 3 |
 |
 |
 |
| Compound 4 | Compound 5 | Compound 6 |
 |
 |
 |
| Compound 7 | Compound 8 | Compound 9 (maraviroc) |
