Войти
Bcr-Abl ингибиторы тирозинкиназы (TKI ) от терапии первой линии для пациентов с хроническим миелогенным лейкозом (ХМЛ). Более 90% случаев ХМЛ вызваны хромосомной аномалией, которая приводит к образованию так называемой филадельфийской хромосомы. Эта аномалия была обнаружена Питером Ноуэллом в 1960 году и является следствием слияния гена тирозинкиназы Абельсона (Abl ) на хромосоме 9 и кластера точек разрыва (Bcr ) ген на хромосоме 22, что приводит к химерному онкогену (Bcr-Abl ) и конститутивно активная тирозинкиназе Bcr-Abl, которая участвует в патогенез ХМЛ. Были разработаны соединения для селективного ингибирования тирозинкиназы.
До утверждения в 2001 г. Управлением по санитарному надзору пищевых продуктов и медикаментов (FDA) США по применению иматиниба не существовало лекарств, которые могли бы изменить естественное развитие ХМЛ. Использовались только цитотоксические препараты, такие как бусульфан, гидроксимочевина или интерферон -альфа (rIFN-α). Несмотря на то, что первый ингибитор Bcr-Abl TK был назван журналом TIME «волшебной пулей» для лечения рака, было разработано второе поколение Bcr-Abl TKI для борьбы с исходной устойчивостью к , которые появились.
Новые формы устойчивости могут возникнуть как: миссенс-мутации в Abl-киназном домене, сверхэкспрессия Bcr-Abl, повышенная продукция трансмембранного белки плазмы или конститутивная активация нижестоящих сигнальных молекул, таких как киназы семейства Src.
ХМЛ имеет четко определенную молекулярную мишень и относительно селективные методы лечения, нацеленные на эту мишень, чего нет в большинстве случаев рака и химиотерапии сегодня. Bcr-Abl был очень привлекательной мишенью для лекарственного средства вмешательства, считая гибридный ген Bcr-Abl кодирует конститутивно активированную киназу. Открытие лекарств, специфически нацелены на сайт связывания АТФ одной киназы, было расценено как довольно сложная задача, поскольку в геноме человека были известны сотни протеинкиназ. При этом TKI связывание АТФ блокируется, фосфорилирование предотвращает, и клетки, экспрессирующие Bcr-Abl, либо обладают недостатком селективного роста, либо подвергаются апопической гибели клеток.
Из-за резистентности и непереносимости иматиниба были предприняты усилия по разработке новых препаратов, которые могли бы ингибировать тирозинкиназу Bcr-Abl. Это привело к открытию лекарств второго поколения. В то время как для разработки иматиниба использовался скрининг лекарств, TKI второго поколения были разработаны с использованием подхода рационального дизайна лекарств благодаря расширенным знаниям в структурной биологии тирозинкиназы Bcr-Abl
Иматиниб (Gleevec) был открыт в 1992 году и считается препаратом первого поколения, поскольку он является первым ингибитором тирозинкиназы Bcr-Abl, который будет лечить ХМЛ.
Развитие пиримидина A до иматиниба При разработке иматиниба структура тирозинкиназы Bcr-Abl играла ограниченную роль, поскольку она была неизвестна. Высокопроизводительный скрининг химических библиотек в Novartis был проведен для идентификации исходной молекулы, которая была названа пиримидином A. Это соединение служило ведущим соединением, а затем было протестировано и модифицировано для получения иматиниба. При замене группы имидазола на бензамидогруппу специфичность соединения увеличивалась, в то время как его активность как ингибитора киназы оставалась прежней. Впервые введение метильного заместителя орто в пиримидиниламиногруппу усиливало эффективность.
иматиниба на его сайте связывания С тех пор кристаллографические исследования показали, что иматиниб связывается с доменом киназы Abl только тогда, когда принимает неактивную или «закрытую» конформацию. Здесь богатая глицином P-связывающая фосфатная петля (P-петля) складывается по сайту связывания ATP, а активационная петля принимает конформацию, в которой она перекрывает субстрат. сайт связывания и разрушает сайт связывания фосфата АТФ, чтобы блокировать каталитическую активность фермента. Сдвиг триады Asp Phe Gly на N-конце петли активации приводит к обнажению связывающего кармана, который может быть ингибиторами..
Иматиниб связывается с доменом Abl посредством системы взаимодействия водородной связи. Это стабилизирует комплекс иматиниб Bcr-Abl и предотвращает достижение АТФ своего сайта связывания. Водородные связи включают пиридин -N и основную цепь -NH Met -318, амино пиримидин и боковую цепь гидроксил из Thr -315, d-NH и боковая аминовая цепь карбоксилат из Glu -286, карбонил и основная цепь-NH из Asp -381, протонированный метил пиперазин с карбонильными атомами основной цепи Ile -360 и His -361. Кроме того, ряд взаимодействий ван-дер-Ваальса того способствует связыванию. гидрофобный карман образован остатками аминокислот с Ile-293, Leu -298, Leu-354 и Val -379 вокруг фенильного кольца, смежное с пиперазинил -метильная группа иматиниба. На момент его открытия, в отсутствие структурной информации, не удалось найти четкого объяснения впечатляющей селективности иматиниба.
Хотя лечение первого поколения достигает высоких частот ответа и низких частот рецидивов в ХМЛ, некоторые пациенты действительно испытывают резистентность или непереносимость иматиниба.
Лекарственная устойчивость является основным стимулом в продолжающихся исследованиях и разработках Bcr-Abl TKI. Вскоре после введения иматиниба исследователи начали ряд полученных in vitro клеточных линий с устойчивостью к лекарственному средству. За этим быстро последовало клиническое наблюдение устойчивых к иматинибу клеток у пациентов, что привело к попыткам лучше понять биологию, лежащую в основе этих наблюдений. Оценка терапевтического ответа иматиниба у пациентов с ХМЛ на основе достижений гематологических, цитогенных и молекулярных этапов. Пациенты, у которых не достигаются определенные ответы в заранее хронологических моментах времени, описываются в первую очередь резистентные к терапии, пациенты, теряющие ранее достигнутые этапы регресса заболевания, называются вторично устойчивыми. Прежде чем выполнить вывод, важно, что ретроспективные функции данного факта несоблюдения иматиниба комплаентности у пациентов с ХМЛ, и это может привести к нежелательному клиническим исходам.
Общие механизмы устойчивости к TKI Устойчивость к иматинибу можно подразделить на Bcr-Abl-зависимые и независимые механизмы. Bcr-Abl-зависимые механизмы включают сверхэкспрессию или амплификацию гена Bcr-Abl и точечные мутации в киназном домене Bcr-Abl, которые мешают связыванию иматиниба. Независимые от Bcr-Abl механизмы включают факторы, влияющие на концентрацию иматиниба в клетке, например, изменение притока и оттока лекарственного средства и активации путей, независимых от Bcr-Abl, таких как членов семейства киназ Src. Устойчивость к иматинибу также может быть вызвана другими механизмами, которые здесь не будут упоминаться, поскольку эти механизмы все еще остаются под вопросом из-за отсутствия клинических данных.
Первые сообщения о резистентности к иматинибу описали развитие амплификации онкогенов. То есть, ген, который кодирует патогенную тирозинкиназу Bcr-Abl, дублируется в ДНК, что приводит к более высокой экспрессии патогена. Увеличение дозы иматиниба может вызвать затруднения при условии, что не будут возникать тяжелые или непереносимые побочные эффекты.
Точечные мутации могут вызывать аминокислотные замены внутри киназного домена белка Bcr-Abl и нарушение сайта связывания иматиниба на тирозинкиназе, что приводит к потере чувствительности к препарату. Эти мутации обычно влияют на структуру белка Bcr-Abl, приводя либо к прерыванию критических точек контакта между лекарством и белком Bcr-Abl, либо к индукции конформация конформация, изменения в результате чего возникает белок, с которым иматиниб не может связываться. 257>
Частота мутаций, по-видимому, увеличивается по мере того, как заболевание, CML, прогрессирует от хронической фазы до бластной фазы. Наиболее важными мутациями являются мутации P-петли и мутации T315I. Сообщалось также о мутациях в других сайтах киназы, например, в C- спирали, SH2-домене, сайте связывания субстрата, петле активации и C-конце мочка. Некоторые из этих мутаций имеют клиническое значение, но ни одна из них не имеет такого большого значения, как мутации P-петли и T315I.
Мутация T315I является уникальной из-за устойчивости своей ко всем одобренным ингибиторам Bcr-Abl до понатиниба. Это вызвано простой заменой цитозина на тимин (C ->T) пары оснований в положении 944 гена Abl (кодон '315' белка Abl), в результате чего аминокислота (T) хреонин заменяется на (I) солейцин в этом положении - таким образом, «T315I». Эта замена критическую молекулу кислорода, специальную для водородной связи между иматинибом и Abl-киназой, а также устраняет стерильное препятствие связыванию сообщества TKI. После обнаружения было установлено, что каждые 6 из 9 случаев ХМЛ на поздней стадии устойчивостью к иматинибу несли эту мутацию. T315I самая высокая степень устойчивости из всех мутаций как к иматинибу, так и к TKI второго поколения. Понатиниб (Iclusig) от Ариад был одобрен в 2013 году для использования в качестве лечения ХМЛ второй линии, который успешно связан с мутированной киназой T315I.
Структура Bcr-Abl содержит две гибкие петли, АТФ-связывающую P-петлю и петлю активации. Эти петли имеют базовое расположение в неактивной конформации Bcr-Abl, которое стабилизирует конформацию. Мутации в этих петлях дестабилизируют расположение петель, так что киназный домен не может принимать неактивную конформацию, предназначенную для связывания иматиниба. Мутации в области P-петли наиболее распространенными, составляющими 36–48% всех мутаций. Имеются клинические данные, указывающие на то, что мутации Bcr-Abl в P-петле в 70-100 менее чувствительны к иматинибу по сравнению с нативным Bcr-Abl.
Были постулированы дополнительные механизмы устойчивости, наблюдаемой в различных модельных системах, хотя ни один из них не был четко идентифицирован как единственный источник клинической устойчивости.
Некоторые исследования в клетке линии показали, что устойчивость к иматинибу может быть вызвана вызываемой экспрессии оттока Р-гликопротеина. За счет использования агентов, которые ингибируют активность P-гликопротеина, в некоторых случаях была восстановлена чувствительность к иматинибу.
Поступление иматиниба в клетки зависит от переносчика проверенных катионов (ОКТ1 ). OCT1 играет важную роль в устойчивости к иматинибу, ингибируя его приток и таким образом, уменьшая внутриклеточную биодоступность иматиниба. Пациенты с низкой экспрессией, активностью или полиморфизмом OCT1 имели значительно более низкие внутриклеточные уровни иматиниба. Ответ пациентов с низкой активностью OCT1 был значительно дозозависимым. Эти данные показывают, что активность OCT1 является детерминантой молекулярного ответа на иматиниб.
У некоторых групп устойчивости может быть вызвана активация других сигнальных путей., особенно киназы семейства Src. Киназы семейства Src участвуют в передаче сигналов Bcr-Abl и опосредуют устойчивость к иматинибу стабилизации активной конформации Bcr-Abl, конформации, которая не связывает иматиниб. Более того, все больше данных свидетельствует о том, что киназы семейства Src также участвуют в Bcr-Abl-независимых формах устойчивости к иматинибу.
Варианты лечения устойчивостью к иматинибу или непереносимостью ХМЛ могут включать такие стратегии, как увеличение доз иматиниба или использование препаратов второго поколения. Было показано, что повышение иматиниба позволяет преодолеть некоторые случаи первичной устойчивости к иматинибу, такие как дупликация Bcr-Abl, но ответ обычно кратковременный. В случае устойчивости или непереносимости могут быть проверены функции Bcr-Abl, чтобы указать на выбор лечения второй линии, благодаря вариабельным вариантам разный функциональный профиль по различным механизмам устойчивости. Лекарства второго поколения обладают улучшенной активностью и большей вероятностью успеха у резистентных пациентов. Также растет интерес к проверке гипотезы о том, что введение нескольких ингибиторов киназы Abl пациентам на ранней стадии может быть использовано для задержки или появления устойчивых к лекарственным средствам клонов. Комбинация двух агентов, нацеленных на разные пути, вовлеченные в ХМЛ, может улучшить показатели ответа и увеличить выживаемость.
Предполагается, что лекарственные препараты второго поколения уменьшат резистентность и непереносимость, чем иматиниб. В настоящее время на рынке представлены препараты второго поколения: нилотиниб, дазатиниб, босутиниб и понатиниб.
Нилотиниб на его сайте связывания Нилотиниб представляет собой производное фениламинопиримидина, которое структурно связано с иматинибом. Он разработан на основе структуры комплекса Ab-иматиниб для потребностей потребностей, связанных с устойчивостью к иматинибу. Небольшие изменения были внесены в молекулу иматиниба, чтобы сделать ее более эффективной и селективной в качестве ингибитора Bcr-Abl, и эти изменения привели к открытию нилотиниба. Нилотиниб является селективным ингибитором киназы Bcr-Abl.
Нилотиниб в 10-30 раз более эффективен, чем иматиниб, в ингибировании активности тирозинкиназы Bcr-Abl и пролиферации клеток, экспрессирующих Bcr-Abl. Препарат эффективно ингибирует аутофосфорилирование Bcr-Abl по Tyr -177, который участвует в патогенезе CML. Сообщалось о синергической активности иматиниба и нилотиниба после совместного введения. Это может быть результатом того факта, что лекарства поглощаются клетками с помощью разных механизмов: приток иматиниба зависит от OCT1, а нилотиниб - нет. В отличие от иматиниба, нилотиниб также не является субстратом для насоса, переносящего отток Р-гликопротеина. двумерные молекулярные структуры этих двух лекарств могут выглядеть похожими, они отличаются с точки зрения пространственной структуры и молекулярных свойств.
Кристаллическая структура киназного домена Abl (синий) в комплексе с нилотинибом (красный) Нилотиниб связывается с неактивной конформацией киназного домена Abl, в основном за счет липофильных взаимодействий и таким образом, блокирует его каталитическую деятельность. Нилотиниб связывается с киназным доменом, создавая четыре взаимодействия водородных связей, включая пиридил -N и NH основной цепи Met-318, анилино -NH и боковую цепь OH Thr- 315, амидо-NH и карбоксилат боковой цепи Glu-286 и амидокарбонил с NH основной цепи Asp-381. [4- (3-пиридинил) -2-пиримидинил] анилино-сегмент нилотиниба имеет тесные связывающие взаимодействия с остатками Met-318, Phe-317 и Thr-315 области в пределах сайта связывания АТФ. Оставшаяся половина соединения выходит за пределы остатка привратника Thr-315 и связывается в дополнительном кармане. 3-метилимидазольные и трифторметильные группы нилотиниба вступают в важные взаимодействия с киназным доменом Abl. Эти группы также сильно отличают форму нилотиниба от формы иматиниба. Нилотиниб также связывается с киназой посредством большого количества слабых ван-дер-ваальсовых взаимодействий.
Нилотиниб показал эффект против большинства мутаций (32/33), которые связаны с устойчивостью к иматинибу, но Мутант T315I остается устойчивым к нилотинибу. Его неэффективность против мутанта T315I, по-видимому, является следствием потери взаимодействия Н-связи между треонином-O и анилином-NH на нилотинибе и стерического конфликта между изолейцин-метильной группой и 2-метилфенилфенильной группой нилотиниба. С другой стороны, устойчивость к нилотинибу связана с ограниченным спектром мутаций киназы Bcr-Abl, которые в основном влияют на P-петлю и T315I. Однако все мутации, кроме T315I, эффективно подавлялись увеличением концентрации нилотиниба. Хотя нилотиниб более эффективен, чем иматиниб, возможно, что его специфический способ связывания с Abl может сделать другие сайты уязвимыми для новых видов лекарственной устойчивости.
Дазатиниб в его сайте связывания Дазатиниб представляет собой тиазолиламинопиримидин, разработанный в виде гидрохлоридной соли. Он был обнаружен с помощью программы, направленной на иммунодепрессивные препараты, и он в 325 раз более эффективен против клеток, экспрессирующих Bcr-Abl дикого типа, чем иматиниб. Дазатиниб является многоцелевым ингибитором киназ семейств Bcr-Abl и Src. Он также обладает ингибирующей активностью в отношении дополнительных киназ ниже по течению.
Кристаллическая структура (PDB 2GQG ) домена киназы Abl (синий) в комплексе с дазатинибом (красный Дазатиниб связывается с Abl с менее строгими конформационными требованиями, чем иматиниб, поэтому он проявляет повышенную эффективность, но пониженную селективность по сравнению с иматинибом. Дазатиниб связывает как активную, так инеактивную конформацию киназы Ab, в отличие от интерфейса передачи других сообщений TKI только с активной формой. Соединения, которые нацелены на активную конформацию идентифицированы, но сайты связывания во всех сотнях протеинкиназ человека очень похожи. Следовательно, существует значительно больше возможностей для различий между неактивными конформациями, поэтому усилия по обнаружению высокоселективных ингибиторов киназ на молекулы, которые связываются с неактивной конформацией.
Дазатиниб имеет некоторые структурные элементы, общие с нилотинибом., в частности, наложение аминопиримидин овой и карбоксамидной групп. Сегмент аминотиазола дазатиниба осуществляет бидентатное Н-связывающее взаимодействие с основной цепью CO и NH Met-318, а амид-NH образует Н-связь с кислородом боковой цепи Thr-315.
Устойчивый дазатиниб является ингибитором киназ семейства Src, он может пройти резистентность из-за активации киназы семейства Src. Он говорит, что он не связывается с Bcr-Abl такими же строгими конформационными требованиями, как иматиниб, он может ингибировать все мутанты киназного домена Bcr-Abl, за исключением T315I. Дазатиниб также не является субстратом насосов оттока нескольких лекарственных препаратов P-гликопротеина, таких как иматиниб. Из-за этого дазатиниб может быть активен у некоторых пациентов с неэффективностью как иматиниба, так и нилотиниба. Дазатиниб намного более эффективен, чем иматиниб, возможно, как и в случае с нилотинибом, его специфический способ связывания с Abl может привести к появлению новых уязвимых участков, которые могут вызвать новые виды лекарственной устойчивости. Мутации были обнаружены в Phe317, так что это уязвимое место для этого препарата.
Босутиниб Структура босутиниба основана на каркасе хинолина и структурно связан с матрицей AstraZeneca хиназолин. Скрининг дрожжей, зависимых от Src-киназы, позволял охарактеризовать 4-анилино-3-хинолин карбонитрил как ингибитор Src. Комбинация характеристик этого хита и родственного, а также присоединение солюбилизирующих групп привело к открытию босутиниба. Было высказано предположение, что это ингибитор киназы Abl, и при тестировании как таковой он оказался немного более мощным против Abl, чем Src (IC50 1,4 нМ против 3,5 нМ ). Активность босутиниба была впервые описана в 2001 году, а в 2003 году он был раскрыт как ингибитор киназы Abl. Сначала считалось, что босутиниб является селективным ингибитором киназы Src, но теперь известно, что его профиль ингибирования киназы менее ограничен, чем использовалось. Босутиниб подавляет Src, Abl и широкий спектр как тирозиновых, так и серин-треониновых киназ.
Босутиниб ингибирует клетки, экспрессирующие различные мутации, некоторые из которых приводят к устойчивости к иматинибу, но мутация T315 оказалась полностью устойчивой к босутинибу. В отличие от иматиниба, нилотиниба и дазатиниба, босутиниб не является эффективным субстратом для транспортеров множественной лекарственной устойчивости (МЛУ), способствующей оттокуеродным молекулам из клеток. Босутиниб даже подавляет эти белки-переносчики в более высоком уровнех.
ARIAD Pharmaceuticals, Inc. 10 сентября 2010 г. объявила, что понатиниб, перорально активный Bcr -Abl TKI, эффективный против мутации T315I, был одобрен для клинических испытаний фазы II.
Путь к открытию может быть связан с AP23464, одним из первых конкурентных двойных ингибиторов Src / Abl Ariad. AP23464 был идентифицирован с использованием структуры и целевых синтетических библиотек тризамещенных аналогов пурина. Вещество сильно ингибирует в наномолярном масштабе киназы Src и Bcr-Abl, включая многие распространенные мутации Bcr-Abl, устойчивые к иматинибу. Однако AP23464 не ингибирует мутацию T315I, тогда как AP24534 (понатиниб) - ингибирует.
История разработки понатиниба Компания Ariad использовала высокоэффективный препарат AP23464 для дальнейшего исследования ингибирующих возможностей матриц с пуриновой сердцевиной для двойных ингибиторов Src / Abl. Во-первых, при поиске веществ, эффективных в отношении неактивной конформации Abl, боковая цепь, связанная с азотом на пуриновом ядре, была заменена структурой ди ариламида, которая, как известно, имеет высокое сродство к неактивной конформации. за счет образования важных водородных связей и заполнение гидрофобных карманов на киназе. Кроме того, в этом подтверждении было определено, что группа циклопентила пуринового ядра конфликтует с богатой глицином P-петлей и таким образом, удаляется из молекулы. Затем с помощью тестов in vitro на ингибирующую активность и тесты на пероральную абсорбцию in vivo было обнаружено, что более липофильная, амидосвязанная, циклопропильная группа на C6 пуринового ядра демонстрирует как удовлетворительную фармакокинетику, так и эффективность. Наконец, дополнительная боковая диариламида путем введения отростков имидазола были вдохновлены недавно выпущенной структурой нилотиниба. Эти действия приводят к тому, что называлось AP24163. Во время этого цикла разработки Ariad протестировал несколько веществ против клеток, трансфицированных T315I-мутированной киназой Bcr-Abl, и неожиданно обнаружил, что AP24163 действовал разумное ингибирующее действие сильного ингибирования нативного Bcr-Abl.
После этого прорыв Компания Ariad приступила к дальнейшим исследованиям с целью повышения эффективности соединения AP24163 против мутации T315I. Присоединение молекулы к сайту связывания АТФ киназы Bcr-Abl, мутировавшей T315I, показало, что ожидаемого стерического столкновения с изолейцином не было из-за менее стерически сложной связи между винила пурином ядро и боковая цепь диариламида по сравнению с другими TKI. Первым шагом была попытка найти еще менее стерически сложную структуру. Сначала была протестирована связь ацетилена, что привело к более высокой активности, вредной фармакокинетике. Позже была выбрана более стабильная связь 2-бутин. Для достижения этой связи ядро имидазол [1,2-a] пиридина использовали в качестве исходного материала для реакции Соногашира ; но фармакокинетика все еще была плохой. При разработке AP24163 добавление боковой цепи циклопропана на C8 в пуриновом ядре привело к благоприятной фармакокинетике. Затем были протестированы несколько боковых цепей, но были получены наилучшие результаты при полном отсутствии цепи, в результате получилось вещество удовлетворительной фармакокинетикой, но теперь со сниженной эффективностью в отношении T315I. Первым шагом в повышении эффективности снова было рассмотрение других TKI. Иматиниб имеет концевую метилпиперазиновую группу, которая, как было показано, образует водородную связь с карбонильным атомом кислорода остатка Ile-360 в активационной петле киназы Abl. Пиперазиновое кольцо также является обычной солюбилизирующей группой, которая может также улучшить фармакокинетические свойства молекулы. Эти предположения были подтверждены двукратным ингибирующим действием против мутантной киназы Bcr-Abl T315I, и лучшая сторона заключилась в том, что связывание с белками плазмы вещества (названного '19a'), по-видимому, уменьшилось, что имеется для меньших доз с той же силой действия. В то время как «19a» демонстрировал хорошую фармакокинетику при пероральном приеме как у мышей, так и у крыс, он также сохранял высокий коэффициент распределения на уровне 6,69. Итак, в попытках еще больше снизить липофильность молекулы, было сделано замещение одного атома углерода на имидазо [1,2-a] пиридиновом ядре; в результате получено то, что теперь известно как соединение понатиниб.
Понатиниб в его сайте связывания Рентгеноструктурный анализ понатиниба и мутантной киназы T315I Bcr-Abl показывает, что имидазо [1, 2b] ядро пиридазина находится в адениновом кармане фермента. Метилфенильная группа занимает гидрофильный карман за I315, связь этинил формирует благоприятные ван-дер-ваальсовы взаимодействия с аминокислотой, а трифторметильная группа связывается с карманом, индуцированным неактивной конформационной киназой. Также в конформации киназы, которая находится понатинb, существуют дополнительные благоприятные ван-дер-ваальсовы взаимодействия между лекарственным средством Tyr-253 и Phe-382. Генерируются пять водородных связей с основной цепью Met-318 в шарнирной области, с основной цепью Asp-381, с боковой цепью Glu-286 и протонированным метилпиперазином с карбонильными атомами основной цепи Ile-360 и His. -361.
Было показано, что понатиниб с такой структурой имеет широкий профиль киназной специфичности который, вероятно, может быть связан с линейностью участка связывания в молекуле. Благодаря этой линейной структуре лекарство, по-видимому, избегает стерических конфликтов с гидрофобными остатками привратника TK. Несмотря на это или даже благодаря этому, понатиниб является сильнодействующим лекарством и не только на большинство известных мутаций TK Bcr-Abl, но, что наиболее важно, на T315I. Эта мутация становится обычным путем к неэффективности лечения как первой, так и второй линии. В отличие от других ингибиторов таргетинга T315I, понатиниб не нацелен на киназы Aurora, что четко отличает его от них и подчеркивает его открытие.
С появлением новых Устойчивость к лечению иматинибом после его запуска была востребована альтернативным лечением. Бафетиниб был плодом попыток создать более сильное лекарство, чем иматиниб, с эффективностью против различных точечных мутаций в киназе Bcr-Abl, с меньшим побочными эффектами и более узкими спектрами киназ, а именно Lyn и Bcr -Abl.
В поисках вещества, отвечающего критериям, была исследована кристаллическая структура иматиниба, связанного с Abl. Это выявило гидрофобный карман вокруг фенильного кольца, связанный с пиперазинилметильной группой иматиниба. Попытки использовать этот карман для повышения эффективности привести к добавлению различных гидрофобных групп, включая одиночные заместители фтор, бром и хлор. Наконец, было обнаружено, что трифторметильная группа в положении 3 дает наилучшие результаты с примерно 36-кратным улучшением по сравнению с иматинибом. Теперь необходимо было противодействовать добавлению гидрофобной группы, чтобы поддерживать растворимость вещества. Более тщательное кристаллическое соединение структуры комплекса иматиниб-киназа показывает, что Tyr-236 находится в непосредственной близости от пиридинового кольца иматиниба, что позволяет предположить, что для более крупной группы там мало или совсем нет места. Имея это в виду, более гидрофильное пиримидиновое кольцо было заменено на пиридин, как было обнаружено, увеличивающее растворимость, оставляя эффективность такой же или даже немного большей. Наконец, для улучшения водородной связи пиперазинового кольца иматиниба с Ile-360 и His-361 были введены производные пирролидина и азетидина. Наиболее многообещающим веществом из этих последних модификаций было обозначено NS-187.
бафетиниба на его сайте связывания Из-за структурного сходства иматиниба и бафетиниба их связывание с Bcr-Abl также довольно похожи. Единственное отличие происходит от гидрофобного заметки между трифторметильной группой и гидрофобным карманом, созданным Иле-293, Лей-298, Лей-354 и Вал-379. Эта группа также может быть связана со специфичностью бафетиниба для Lyn, поскольку сайт связывания там почти идентичен сайтувания на Bcr-Abl.
Бафетиниб имеет свое место в терапии TKI, поскольку он эффективен как против борьбы мутаций, устойчивых к иматинибу. (не включая T315I) и некоторые мутации, устойчивые к дазатинибу. Бафетиниб также имеет большее сродство к Bcr-Abl, чем нилотиниб (но меньше, чем дазатиниб), но нацелен только на киназы семейства Bcr-Abl и Src Lck и Lyn; с непревзойденной специфичностью, которая предполагает меньшее количество побочных эффектов.
CytRx имеет бафетин в клинических испытаниях фазы II в качестве средства лечения лейкемии по состоянию на май 2010 года.
Некоторый интерес вызвали производные тиазола и тиадиазола и их способность ингибировать TK Bcr-Abl.
Предполагаемые взаимодействия сайтов связывания вещества 14 Одна итальянская исследовательская группа, что коммерчески доступные производные тиадиазола проявляет умеренное ингибирующее действие на киназы Abl и Src. Используя ядро 1,3,4 тиадиазола и пробуя различные группы или молекулы бензольных колец, было получено несколько различных веществ с ингибирующими свойствами. Гибкость ядра позволяла ряду конформаций веществ связываться с АТФ-сайтом киназы Abl, хотя все они связывались с активной формой киназы. Дальнейшее изучение связывания показало, что положение серы, которая связывается со структурой толуола, играет важную роль в отношении связывания Abl, а также что только один из тиадиазолов азота образует водородную связь. Кроме того, компьютерный анализ структуры показал, что амидно-связанный бензол-кетон может быть заменен более подходящим тиофеновым кольцом. Хотя следует отметить, что этот анализ проводился со сравнением кристаллической структуры Abl и дазатиниба, который является неактивной конформацией Abl, знания, полученные в результате стыковки и анализа структуры, привели к идентификации соединения, называемого веществом 14, с высокой близостью к Abl.
Связывание вещества 14 частично аналогично дазатинибу, аминотиазольный сегмент вещества 14 осуществляет бидентатное H-связывающее взаимодействие с основной цепью CO и NH Met-318, в то время как метокси -бензол прекрасно попадает в гидрофобный карман, созданный Val 256, Ala 253, Lys 271 и Ala 380. В то время как свойства связывания, подобные свойстваам дазатиниба предполагают возможность получения Bcr-Abl TKI из тиазольных ядер реальна, остается открытым вопрос, приведет ли это исследование только к аналогу дазатиниба или к новому способу ингибирования TKs.
Ребастиниб (DCC-2036) Также ингибитор TIE-2 и VEGFR-2. У него была фаза 1 клинического исследования лейкозов (Ph + CML с мутацией T315I). Он проходит фазу 1 клинического испытания комбинированной терапии метастатического рака молочной железы.
Асциминиб (ABL001) является ингибитором киназы Абельсона, направленным на миристоильный карман, чтобы аллостерически ингибировать фермент. По состоянию на август 2020 г. он завершил исследование III фазы ХМЛ (ASCEMBL), показав более высокую эффективность по с босутинибом.
| Лекарственное средство | Структура | H-связи | Аминокислоты, связывающие H-связь | Подтверждение связывания | Discovery | Состояние на 2017 год |
|---|---|---|---|---|---|---|
| Иматиниб (STI571) |  | 6 | Met-318, Thr-315, Glu-286, Asp-381, Ile-380, His -361 | Неактивный | Скрининг наркотиков | Продается как терапия первой линии |
| Нилотиниб (AMN107) |  | 4 | Met-318, Thr-315, Glu -286, Asp-381 | Неактивный | Рациональный дизайн препаратом | Продается как терапия второй линии |
| Дазатиниб (BMS-345825) |  | 3 | Met- 318, Thr -315 | Активный | Рациональный дизайн <препарата214> | Продается как терапия второй линии |
| Босутиниб (SKI-606) |  | - | - | Неактивный | Рациональный дизайн препарата | Продается как терапия второй линии |
| Понатиниб (AP-24534) |  | 5 | Met-318, Asp-381, Glu-286, His-381, Ile -380 | Неактивный | Рациональный дизайн препарата а | Продается как терапия второй линии |
| Бафетиниб (INNO-406) |  | 6 | Met-318, Thr-315, Glu -286, Asp-381, His-361, Иль -360 | Неактивный | Рациональный дизайн препаратом | Продается как терапия второй линии |
Иматиниб остается стандартным ИМТ на переднем крае. Нилотиниб и дазатиниб также одобрены FDA в качестве препаратов первой линии в июне и октябре 2010 года соответственно. Четыре из этих препаратов - нилотиниб, дазатиниб, босутиниб и понатиниб - одобрены для лечения резистентного к иматинибу или непереносимого ХМЛ. Данные первой линии для этих соединений обнадеживают и предполагают, что некоторые или все из них могут заменить иматиниб в качестве передового стандарта ИТИ в будущем.
