P Generika biotechnologických léčiv - tresen.vscht.cztresen.vscht.cz/kot/wp-content/uploads/2010/03/mod-vvl-prednaska-4-2011.pdf · Generika biotechnologických léčiv (biogenerika,

Generika biotechnologických léčiv

(biogenerika, biosimilars)

V r .2006 končila patentová ochrana:

E-poetin (Procrit, Recormon)

filgrastim (Neupogen)

interferony (a-Intron A, Roferon A, b- Frone, g- Imukin)

insulin rekomb. (Humulin)

somatotropin (Genotropin, Norditropin, Humatrope)

V r. 2007 dalších šest biofarmaceutik ztratilo patentovou exkluzivitu

Registrační procedura pro biosimilars:

Standardní postup pro generická léčiva s definovanou strukturou

(identifikace aktivní substance a bioekvivalence lékové formy) – pro

biosimilars nepoužitelný

Proto selhává aplikace Hatch-Waxmanova zákona (FDA) o zkrácené

registrační proceduře pro generika

TentoTento dokument

dokument slou

sloužžíí se so

uhlasem autora jako

se souhlasem autora jako

dodoplplňňkovýkový stu

dijnstu

dijníí materimateriáá

l l

ke studiu obor

ke studiu oborůů

VysokVysokéé šškoly ch

emicko

koly chemick

o--technologic

technologickkéé

v Praze.

v Praze.

Jeho pou

Jeho použžititíík jin

ým

k jiným úúčč

elelůům a dal

m a dalšíší šíšířřeneníí

bez souhlasu autora je zak

bez souhlasu autora je zakáázzáánono

Proč?

- lze očekávat rozdíly mezi stejnými biologickými léčivy od různých výrobců –

dodržení identického výrobního postupu není proveditelné

- výsledný produkt není identický – nelze jej definovat běžnými analytickými

postupy (struktura, čistota)

Důsledek:- nutné srovnání nejen v kvalitě, ale i v bezpečnosti a účinnosti

s autorizovaným referenčním standardem – s důrazem na charakterizaci

imunogenního potenciálu produktu

- léková forma, síla a způsob podání stejné jako u referenčního přípravku –

pokud ne, nutné další srovnávací údaje

Další problémy:- podstatně širší a časově obsáhlejší farmakovigilance v postregistračním

období

- názvy biosimilars od různých výrobců – INN (international non-proprietary

name) by neměly být stejné (nejedná se o identické substance)

TentoTento dokument

dokument slou

sloužžíí se so

uhlasem autora jako



dijnstu


l l

ke studiu obor

ke studiu oborůů


emicko

koly chemick

o--technologic

technologickkéé

v Praze.

v Praze.

Jeho pou


ým

k jiným úúčč

elelůům a dal




Současný stav:

EMEA (European Medicinal Agency) – navrženy obecné principy hodnocení biosimilars

- dokument: Doc. EMEA/CHMP/BMWP/246511/2005

- jsou podrobeny diskusi se strany farmaceutických asociací:

Efpia (European Federation of Pharmaceutical Industries and

Associations) a její speciální skupina

EBE (European Biopharmaceutical Enterprises)

EuropaBio – rovněž evropská asociace reprezentující cca 1500

menších firem a společností (výroba, výzkum, testování, distribuce)

Současné registrace biogenerik: pravidla vydávána metodou „case-

by-case“

TentoTento dokument

dokument slou

sloužžíí se so

uhlasem autora jako



dijnstu


l l

ke studiu obor

ke studiu oborůů


emicko

koly chemick

o--technologic

technologickkéé

v Praze.

v Praze.

Jeho pou


ým

k jiným úúčč

elelůům a dal




LEKCE 4

Osudy léčiva v organismu, hodnocení biologické účinnosti

Druhy intermolekulárních interakcí, parametrizace pomocí fyzikálně chemických vlastností

Metody výzkumu originálních léčiv –vyhledávání vůdčích struktur, příklady

Studium patologických pochodů na mol.úrovni –case study: zánětlivý proces

TentoTento dokument

dokument slou

sloužžíí se so

uhlasem autora jako



dijnstu


l l

ke studiu obor

ke studiu oborůů


emicko

koly chemick

o--technologic

technologickkéé

v Praze.

v Praze.

Jeho pou


ým

k jiným úúčč

elelůům a dal




Osud léčiva (obecně xenobiotika) v organismu

TentoTento dokument

dokument slou

sloužžíí se so

uhlasem autora jako



dijnstu


l l

ke studiu obor

ke studiu oborůů


emicko

koly chemick

o--technologic

technologickkéé

v Praze.

v Praze.

Jeho pou


ým

k jiným úúčč

elelůům a dal




Jednotlivé fáze osudu léčiva v organizmu

1. Farmaceutická fáze – uvolnění účinné látky z lékové formy

v případě tuhé lékové formy (kapsle, tablety obduktety): disperze, po případě

rozpouštění

v případě tekuté lékové formy (injekce, laváž): bez disperze, rozpouštění výjimečně

2. Farmakokinetická fáze – ADME: absorpce, distribuce, metabolismus, eliminace

rozhoduje o biologické dostupnosti látky – o její koncentraci v místě interakce s

receptorem

3. Farmakodynamická fáze – interakce s biomakromolekulou v místě účinku,

následný stimul, který spouští vlastní biologický efekt

Každý z těchto dílčích kroků může být předmětem racionálního postupu optimalizace

- čím jednodušší je úroveň sledovaného systému (enzym, buňka, tkáňová kultura –

systémy in vitro), tím přesnější experimentální výsledek i korektnější interpretace

vztahů struktura – účinnost a vyšší předpovědní hodnota

- stoupá však nebezpečí, že výsledek in vitro není již adekvátní účinku v reálném

systému in vivo.TentoTento dokument

dokument slou

sloužžíí se so

uhlasem autora jako



dijnstu


l l

ke studiu obor

ke studiu oborůů


emicko

koly chemick

o--technologic

technologickkéé

v Praze.

v Praze.

Jeho pou


ým

k jiným úúčč

elelůům a dal




Kvantifikace biologické aktivity

Vztah mezi dávkou a odpovídající účinností (BO)(poněkud zjednodušeně bez ohledu na charakter biologického

systému)

- vyjádřen křivkou esovitého (sigmoidního) tvaru

- oblast, kde se BO mění s dávkou lineárně je zatížena nejmenší chybou

(viz obrázek)

Při výrazně rozdílném průběhu vztahu dávka – účinnost může být

pořadí látek ovlivněno zvolenou hladinou účinnosti nebo koncentrace

TentoTento dokument

dokument slou

sloužžíí se so

uhlasem autora jako



dijnstu


l l

ke studiu obor

ke studiu oborůů


emicko

koly chemick

o--technologic

technologickkéé

v Praze.

v Praze.

Jeho pou


ým

k jiným úúčč

elelůům a dal




Závislost biologické odpovědi BO na dávce

TentoTento dokument

dokument slou

sloužžíí se so

uhlasem autora jako



dijnstu


l l

ke studiu obor

ke studiu oborůů


emicko

koly chemick

o--technologic

technologickkéé

v Praze.

v Praze.

Jeho pou


ým

k jiným úúčč

elelůům a dal




Možnosti vyjádření biologické aktivity

Ideální případ: při stejném mechanismu účinku jsou přímkové části

závislostí BO – dávka přibližně rovnoběžné

Ekvikoncentrační hodnocení: - obvykle je účinek vyjádřen v % vůči tzv. naivní kontrole (bez podání

léčiva);

např. % zmenšení nádoru, inhibice zánětu

v QSAR vystupuje v logaritmické formě: log (% BO)

Ekviefektivní hodnocení:- účinnost vyjádřena koncentrací C způsobující definovaný efekt

in vitro např. 50% inhibici enzymové reakce, inhibici vazby na receptor;

rovněž MIC

in vivo – ED50 (střední účinná dávka): koncentrace vyvolávající žádaný

efekt u 50 % jedinců; rovněž LD50 (střední letální dávka)

Účinnost je tím vyšší, čím nižší je koncentrace – proto: v QSAR vystupuje

v logaritmické formě: log (1/C)

TentoTento dokument

dokument slou

sloužžíí se so

uhlasem autora jako



dijnstu


l l

ke studiu obor

ke studiu oborůů


emicko

koly chemick

o--technologic

technologickkéé

v Praze.

v Praze.

Jeho pou


ým

k jiným úúčč

elelůům a dal




Intramolekulární interakceSíly rozhodující o interakci léčivo - receptor

Interakce Vazebná energie (kJ.mol-1)

1. Electrostatické síly

a) kovalentní vazby -170 až –400

b) iontové -20 až –40

c) dipol-dipol

d) dipol-ion

e) vodíkové vazby -4 až –17

f) CT-interakce

2. Dispersní síly -2 až -4

3. Hydrofobní interakce -4

Z vazebných konstant:

log Kass = -(1/2.3 RT). DG0

DG0 (30 - 40oC) < -8 až -13 kJ.mol-1

Zřejmě rozhodující pro interakce s receptorem – slabé interakceTentoTento dokument

dokument slou

sloužžíí se so

uhlasem autora jako



dijnstu


l l

ke studiu obor

ke studiu oborůů


emicko

koly chemick

o--technologic

technologickkéé

v Praze.

v Praze.

Jeho pou


ým

k jiným úúčč

elelůům a dal




Druhy interakcí

Kovalentní vazby – vyjímečné, obvykle irreversibilní spojení

Příklad: alkylační činidla jako cytostatika

Elektrostatické Coulombovy síly – ad a) b) c) d)

mezi dvěma nabitými nebo polárními molekulami – např.:

proteiny (COOH, NH2 koncové nebo v postr. řetězcích, kvartérní amoniové skupiny),

nukleové kyseliny, fosfolipidy (fosfátové skupiny),

mukopolysacharidy (sulfátové skupiny),

metaloproteasy (polyvalentní kovové ionty),

molekuly s delokalizovanými vazebnými elektrony – dipoly.

Elektrostatické interakce – význam jako pilotních skupin při detekci receptorů

(součást farmakoforů)

Charakterizace: polárními konstantami (Hammett, Taft)

elektronegativitou, ionizačním potenciálem (Gesteiger)

Závislost na vzdálenosti interagujících skupin:

ion – ion, ion – dipol: klesá s r2,

dipol – dipol: klesá s r3

TentoTento dokument

dokument slou

sloužžíí se so

uhlasem autora jako



dijnstu


l l

ke studiu obor

ke studiu oborůů


emicko

koly chemick

o--technologic

technologickkéé

v Praze.

v Praze.

Jeho pou


ým

k jiným úúčč

elelůům a dal




Vodíkové vazby:

- atom vodíku mezi dvěma elektronegativními atomy

O----H-----O O----H-----N

a) stabilizace biomakromolekul (proteiny, nukleové kyseliny) molekulami vody

b) solvatace biomakromolekul molekulami vody na povrchu

Charakterizace: - elektronová hustota na elektronegativním atomu

- stupnice číselných hodnot (Moriguchi a spol., Seiler)

Komplexy s přenosem náboje (charge transfer):hnací silou je delokalizace elektronů v molekule (místa s nízkou a vysokou hustotou

elektronů)

tj. rozdíl mezi ionizačním potenciálem donoru a elektronegativitou akceptoru

Donory: nenasycené vazby, skupiny s volnými elektron. páry (alkoholy, ethery, aminy)

Akceptory: s p-elektronovým deficitem (1,3,5-trinitrobenzen), skupiny se slabě kyselým

vodíkem (fenoly, chloroform)

Charakterizace: souvislost s energií nejvyššího obsazeného orbitalu, lze využít

odpovídajících hodnot EHOMO

CT konstanty – odvozené z tvorby komplexů arylmethylkarbamátů s

tetrakyanethylenemTentoTento dokument

dokument slou

sloužžíí se so

uhlasem autora jako



dijnstu


l l

ke studiu obor

ke studiu oborůů


emicko

koly chemick

o--technologic

technologickkéé

v Praze.

v Praze.

Jeho pou


ým

k jiným úúčč

elelůům a dal




Disperzní síly (Londonovy, van der Waalsovy):

mezi neutrálními molekulami - vzájemné přitahování mžikových dipolů

Energie disperzní interakce:

E = [(3IaIb) / 2(Ia + Ib)] . [(aaab) / D2r6]

Ia, Ib …… ionizační potenciály

aa, ab ....... polarizovatelnosti

D ....... permitivita prostředí

r ....... vzdálenost interagujících molekul

Vztah k molární refrakci MR:

MR = 4pNa / 3

V serii podobných látek – stejný receptor (Ib a ab konstantní); Ia a aa úměrné :

Edisp MR

Hydrofobní interakce:spojeny se změnami v organizaci molekul vody na povrchu interagujících molekul;

pokles uspořádanosti vzestup entropie zisk DG stabilizuje komplex

biomakromolekula – bioaktivní látka

Stérické inerakce:síly odpudivého charakteru – pokles vzdálenosti mezi interagujícími molekulami

TentoTento dokument

dokument slou

sloužžíí se so

uhlasem autora jako



dijnstu


l l

ke studiu obor

ke studiu oborůů


emicko

koly chemick

o--technologic

technologickkéé

v Praze.

v Praze.

Jeho pou


ým

k jiným úúčč

elelůům a dal




Schema hydrofobní interakce

TentoTento dokument

dokument slou

sloužžíí se so

uhlasem autora jako



dijnstu


l l

ke studiu obor

ke studiu oborůů


emicko

koly chemick

o--technologic

technologickkéé

v Praze.

v Praze.

Jeho pou


ým

k jiným úúčč

elelůům a dal




Metody vyhledávání vůdčích struktur

(lead structures)

a) metoda náhodného výběru, „trial and error“bez ohledu na strukturu – široký screening

b) využití struktur biologicky účinných přírodních látekzcela syntetické nebo polosyntetické

c) studium vedlejších účinků léčiv

d) strukturní analoga přirozených ligandů biomakromolekulenzymů, receptorů, hormonů a d. uplatňujících se v patologických

procesech

e) účinné metabolity biologicky aktivních látek

další možnost: neúčinné deriváty účinných látek (prodrugs)

Moderní nástroje:

1) detailní znalost mechanismu patologického procesu až na úroveň

genetické informace

2) využití transgenních organismů v biologickém hodnoceníTentoTento dokument

dokument slou

sloužžíí se so

uhlasem autora jako



dijnstu


l l

ke studiu obor

ke studiu oborůů


emicko

koly chemick

o--technologic

technologickkéé

v Praze.

v Praze.

Jeho pou


ým

k jiným úúčč

elelůům a dal




a) Náhodný výběr

do cca 50. let minulého století – nízká znalost mechanismu

patologických procesů

b) Deriváty přírodních účinných látek

1. Deriváty antibiotik (penicilinu, cefalosporinu)

2. Inhibitory AChE (léčba svalové atonie, např. po celkové anestezii)

(obvykle předchází použití přírodních látek samotných)

thiazolidinový dihydrothiazinový

skelet skelet

N

S

O

OH

O

HN R

O N

S

O OH

OO

HN

O

R

O

Penicilin (F,G,X,K,dihydroF) Cefalosporin C

R:R:

O

OH

NH2

NH

O

ON

N

Fysostigmin

N

O

O N+ Br-

Neostigmin

O

TentoTento dokument

dokument slou

sloužžíí se so

uhlasem autora jako



dijnstu


l l

ke studiu obor

ke studiu oborůů


emicko

koly chemick

o--technologic

technologickkéé

v Praze.

v Praze.

Jeho pou


ým

k jiným úúčč

elelůům a dal




b) Deriváty přírodních účinných látek

Analgetika a antitussika morfinového typu

R1O

O

R2O

N

H

H

Morfin: R1, R

2 = H

Etherifikace: R1 = CH3 kodein

= C2H5 ethylmorfin

= N-ethylmorfolin folkodin

R1O

O

O

N

H

HR2

Oxidace: R1 = CH3 hydrokodon

= H hydromorfon

Antitussika

Vyšší analgetický efekt

Oxidace a hydroxylace:

R1 = H, R

2 = OH: oxykodon

Rychlejší nástup

Zcela syntetická analoga

rozpojení B kruhu morfinové struktury

N

O

O

PethidinTentoTento dokument

dokument slou

sloužžíí se so

uhlasem autora jako



dijnstu


l l

ke studiu obor

ke studiu oborůů


emicko

koly chemick

o--technologic

technologickkéé

v Praze.

v Praze.

Jeho pou


ým

k jiným úúčč

elelůům a dal




c) Využití vedlejšího účinku1. fungují vedle sebe

OH

O

O

O

Kyselina acetylosalicylová

pùvodní : antipyretický

vedlejší : antiagregacníHO

OHN

O OH

O

NN

N

N

N NH2

NH2

Methotrexat

pùvodní : cytostatický

vedlejší : protizánìtlivý (IBD)

TentoTento dokument

dokument slou

sloužžíí se so

uhlasem autora jako



dijnstu


l l

ke studiu obor

ke studiu oborůů


emicko

koly chemick

o--technologic

technologickkéé

v Praze.

v Praze.

Jeho pou


ým

k jiným úúčč

elelůům a dal




c) Využití vedlejšího účinku2. vedlejší účinek převáží

Sildenafil (PDE5 inhibitor)

pùvodní : vasodilatacní efekt (AP a HT)

soucasný : erektilní dysfunkce

Dalsí efekt: pozitivní vliv na kognitivní

funkce (demence, AD)

N

N

S

O

O

O

NHN

NN

O

TentoTento dokument

dokument slou

sloužžíí se so

uhlasem autora jako



dijnstu


l l

ke studiu obor

ke studiu oborůů


emicko

koly chemick

o--technologic

technologickkéé

v Praze.

v Praze.

Jeho pou


ým

k jiným úúčč

elelůům a dal




d) Analoga přirozených ligandů

PGF(2a) analoga jako antiglaukomika

HO

HO

HO

O

O

HO

HO

HO

O

HN

HO

HO

HO

OH

O

HO

OH

OHO

CF3

O

O

PGFa latanaprost

bimatoprost travoprost

TentoTento dokument

dokument slou

sloužžíí se so

uhlasem autora jako



dijnstu


l l

ke studiu obor

ke studiu oborůů


emicko

koly chemick

o--technologic

technologickkéé

v Praze.

v Praze.

Jeho pou


ým

k jiným úúčč

elelůům a dal





Antimetabolity: 1) kyseliny listové (dihydrofolátreduktasa)

2) pyrimidinových a purinových bazí (DNA)

O

HO

HN

O OH

O

HN

N

N

N

N

OH

NH2

HO

N

N

N

N NH2

NH2

OHN

O OH

O

N

NH

HN

O

O

NH

HN

O

O

FO

N

OHOH

NH

O

F

OHO N

N NH

N

OH

N

N NH

N

SR

Kyselina listová Methotrexat

Uracil 5-Fluoruracil 5-Fluoruridin

Hypoxanthin 6-Merkaptopurin, R = H

Butiopurin (VUFB),

R = (CH2)4COOH

TentoTento dokument

dokument slou

sloužžíí se so

uhlasem autora jako



dijnstu


l l

ke studiu obor

ke studiu oborůů


emicko

koly chemick

o--technologic

technologickkéé

v Praze.

v Praze.

Jeho pou


ým

k jiným úúčč

elelůům a dal





Analoga GABA (nerotransmiter, jehož GABAa receptory jsou

spřaženy s chloridovým kanálem) jako antiepileptika

(zvýšení lipofility pro průchod BBB)

H2N

O

OH

g-Aminomáselná kys. (GABA)

H2N

O

OH

H2N

OH

O

H2N

O

OH

gabapentin pregabalin vigabatrin

TentoTento dokument

dokument slou

sloužžíí se so

uhlasem autora jako



dijnstu


l l

ke studiu obor

ke studiu oborůů


emicko

koly chemick

o--technologic

technologickkéé

v Praze.

v Praze.

Jeho pou


ým

k jiným úúčč

elelůům a dal





Antileukotrienika

OHO

HO

OH

O

OH

O

N

OOH

O

S

O

N

OHO

O

O

N

O

OH

O

O

O

N

O

OH

O

N

OO

O

Y

X

X

Y

X

LTB4 Rhone-Poulenc VUFB 16066

N-Fenethylacetamido deriváty arylalkanových kyselin (VUFB)

TentoTento dokument

dokument slou

sloužžíí se so

uhlasem autora jako



dijnstu


l l

ke studiu obor

ke studiu oborůů


emicko

koly chemick

o--technologic

technologickkéé

v Praze.

v Praze.

Jeho pou


ým

k jiným úúčč

elelůům a dal




e1) Účinné metabolity

1) snížení metabolické zátěže 2) rychlejší nástup

3) potlačení nežádoucího účinku

HO

N

OH

HO

N

OH

OH

O

Terfenadin

1st pass jaterní

metabolismus

Fexofenadin

žádné srdecní arytmie

H1 Antihistaminika

N

N

Cl

O

N

HN

Cl

Cytochrom P 450

oxidace

Loratadin Desloratadin

10x úèinnìjší

O

OH

O

Cytochrom P 450

oxidace

O

OH

Antireumatikum

Fenbufen Felbinac

Srdeční arytmie, které mohou doprovázet použití terfenadinu jsou u fexofenadinu eliminovány. Desloratadin je

cca 10x účinnější než matečné léčivo loratadin. U obou léčiv dochází současně ke snížení metabolické zátěže.

TentoTento dokument

dokument slou

sloužžíí se so

uhlasem autora jako



dijnstu


l l

ke studiu obor

ke studiu oborůů


emicko

koly chemick

o--technologic

technologickkéé

v Praze.

v Praze.

Jeho pou


ým

k jiným úúčč

elelůům a dal





metabolit antipsychotika risperidonu pod názvem

paliperidon

NO

F

NN

N

O NO

F

NN

N

O

OH

Cytochrom P 450

oxidace

Risperidon Paliperidon

výhodnější farmakokinetický profil, spojený zřejmě se snížením lipofility

původního risperidonu hydroxylací v poloze 9

TentoTento dokument

dokument slou

sloužžíí se so

uhlasem autora jako



dijnstu


l l

ke studiu obor

ke studiu oborůů


emicko

koly chemick

o--technologic

technologickkéé

v Praze.

v Praze.

Jeho pou


ým

k jiným úúčč

elelůům a dal




e2) Účinné metabolity - Prodrugs

N

O NH

N

OH

OO

HO OH

N

N

Cl

OH

N

N N

N- K+

glykoniazidlosartan K sùl

Farmakokinetický profil můžeme ovlivnit např. zvýšením rozpustnosti aktivní látky

ve vodné fázi:

u antihypertenziva losartanu, který je podáván ve formě draselné soli

u antituberkulotika glykoniazidu kondenzací s cukry

TentoTento dokument

dokument slou

sloužžíí se so

uhlasem autora jako



dijnstu


l l

ke studiu obor

ke studiu oborůů


emicko

koly chemick

o--technologic

technologickkéé

v Praze.

v Praze.

Jeho pou


ým

k jiným úúčč

elelůům a dal





Prodrugs

S

O

O

OH

S

N

O

OCl

F F

O

O

OH

S

O

OH

S

N

O

OHCl

F F

O

OH

OH

O

OF3C

NH

O NCl

Cl

O

HO

NH

O NCl

Cl

clopidogrel úèinný metabolit

sulindac úèinný metabolit

flobufen (VUFB) úèinný metabolit

Antitrombotikum

Antireumatika

Antiastmatikum

roflumilast

úèinný metabolit

Snížení nežádoucího účinku na GIT je výhodou antiastmatika roflumilastu, který poskytuje jako účinný

metabolit příslušný hydroxyderivát

Clopidogrel – zvýšení absorpce střevní stěnou; sulindac – vyšší biol.dostupnost

Flobufen – prodloužení účinku

TentoTento dokument

dokument slou

sloužžíí se so

uhlasem autora jako



dijnstu


l l

ke studiu obor

ke studiu oborůů


emicko

koly chemick

o--technologic

technologickkéé

v Praze.

v Praze.

Jeho pou


ým

k jiným úúčč

elelůům a dal





Prodrugs

O

OP

O

O- Na+

O- Na+

NH

O

O

O

O

O

OH

fospropofol Na súl

gabapentin enacarbil

O

OH

propofol

Zlepšení farmakokinetického profilu: antiparkinsonikum gabapentin, jeho N-acylderivát gabapentin

enacarbil, v únoru 2010 registrován u FDA (Horizant®, Glaxo + SK)

Zvýšení rozpustnosti ve vodě jako vhodná cesta k přípravě injekčních forem s rychlejším nástupem;

příkladem je anestetikum propofol

TentoTento dokument

dokument slou

sloužžíí se so

uhlasem autora jako



dijnstu


l l

ke studiu obor

ke studiu oborůů


emicko

koly chemick

o--technologic

technologickkéé

v Praze.

v Praze.

Jeho pou


ým

k jiným úúčč

elelůům a dal




Schéma zánětlivého procesu v TNF-α cyklu a potenciální

místa jeho ovlivnění

Syntéza a uvolnění

TNF- αTACE

Signální přenos IκB

NF-κB

c-AMP

Genová transkripce

Aktivace buňky

Stimulus

Interakce s

receptorem

Adhesní molekuly

Migrace

Uvolnění mediátorů

zánětu

(PG, LT, etc.)

Signální

přenos

Genová

transkripce

TentoTento dokument

dokument slou

sloužžíí se so

uhlasem autora jako



dijnstu


l l

ke studiu obor

ke studiu oborůů


emicko

koly chemick

o--technologic

technologickkéé

v Praze.

v Praze.

Jeho pou


ým

k jiným úúčč

elelůům a dal




Molekuly podílející se na mechanismu zánětu

(v imunitních a zánětlivých buňkách)

a) signální systém (spouští jej interakce s antigenem):

- IkB (indukční protein pro kB)

- NIK (indukující kinasa pro NFkB) – fosforylace IkB

- c-AMP (cyklický adenosin monofosfát ovlivněný hladinou Ca iontů)

b) genová transkripce

- NFkB transkripční faktor →→ spouští tvorbu pro-TNF-a

c) uvolnění TNF-a

- TACE (TNF-a converting enzyme)

- (obdobně ICE pro IL-b1)

d) migrace buněk

- adhezní molekuly (jejich syntéza podporována cytokiny) – selektiny,

integriny

ICAM-1 (intracellular adhesion molecule)

VCAM (vascular cell adhesion molecule)

e) uvolněné mediátory zánětu

prostaglandiny, leukotrieny

TentoTento dokument

dokument slou

sloužžíí se so

uhlasem autora jako



dijnstu


l l

ke studiu obor

ke studiu oborůů


emicko

koly chemick

o--technologic

technologickkéé

v Praze.

v Praze.

Jeho pou


ým

k jiným úúčč

elelůům a dal




Hlavní směry současného výzkumu

a) interference se signálním systémem

– především blokáda příslušných MAP-kinas (Mitogen Activating Protein kinase)

(známa struktura komplexu IkB – NF-kB rtg analýzou)

b) inhibice enzymů konvertujících cytokiny do aktivního stavu

- jedná se o Zn-metaloproteinasy, možno využít znalostí z MMP (matrix

metaloproteinasy)

(provedena rtg analýza aktivní domény TACE)

c) interference s adhesními molekulami a blokáda jejich funkce

- zastavení migrace zánětlivých buněk do místa zánětu

d) inhibice syntézy, po případě negativní vliv na funkci mediátorů zánětu

- především prostaglandiny a leukotrienyTentoTento dokument

dokument slou

sloužžíí se so

uhlasem autora jako



dijnstu


l l

ke studiu obor

ke studiu oborůů


emicko

koly chemick

o--technologic

technologickkéé

v Praze.

v Praze.

Jeho pou


ým

k jiným úúčč

elelůům a dal




Ovlivnění tvorby TNF-a na transkripční úrovni1. nepřímo buněčnou koncentrací c-AMP (vyšší hladina

c-AMP, nižší tvorba TNF)

2. přímo inhibicí aktivace transkripčního faktoru NF-kB

(vzniká z inhibičního proteinu IkB fosforylací pomocí NIK, tj. NF-kB inducing kinase;

provedena rtg analýza komplexu NIK- NF-kB )

O

N

N N

N

O

O

Ad 1. Oxpentifillin

O

O

O

HN

S

O

O

HN O

H

Ad 2. T - 614 (Taiho)

TentoTento dokument

dokument slou

sloužžíí se so

uhlasem autora jako



dijnstu


l l

ke studiu obor

ke studiu oborůů


emicko

koly chemick

o--technologic

technologickkéé

v Praze.

v Praze.

Jeho pou


ým

k jiným úúčč

elelůům a dal




Inhibitory TACE (metaloproteinasa, centr. atom Zn)(TNF-a Converting Enzyme)

(jsou rovněž studovány jako inhibitory matrix metaloproteinás)

O

SHN

OH

O

N

O

H

HO O

.HCl

H N

O

O

NH

N

S

NH

NH2

N

NO2

O

OH

CGS 33090 A (Novartis) GW-4459 (Glaxo S+K)TentoTento dokument

dokument slou

sloužžíí se so

uhlasem autora jako



dijnstu


l l

ke studiu obor

ke studiu oborůů


emicko

koly chemick

o--technologic

technologickkéé

v Praze.

v Praze.

Jeho pou


ým

k jiným úúčč

elelůům a dal




Inhibitory: a) kinas (p38aMAPk, Mitogen Activated Protein)(pravděpodobně signální systémy)

b) adhesních molekul (ICAM-1, VCAM-1 a integrinů (avb4)

N

N

HN

NN

O

F

SB 242 235 (Glaxo S+K)

NN

HN

HN

OO

N

O

BIRB 796 (Boehringer-Ingelheim

Regan J. et al, J.Med.Chem. 2003, 46,4676

NH2N

O

HN

O

OH

HNS

I

O

O

Feuston B.P. et al, (Merck Co.) J.Med.Chem. 2002, 45, 5640

HNH2N

NH

HN

N

NH

OOO

OOH

O

O

Marinelli L. et al, J.Med.Chem. 2003, 46, 4393

TentoTento dokument

dokument slou

sloužžíí se so

uhlasem autora jako



dijnstu


l l

ke studiu obor

ke studiu oborůů


emicko

koly chemick

o--technologic

technologickkéé

v Praze.

v Praze.

Jeho pou


ým

k jiným úúčč

elelůům a dal




Tyto metody poskytují tzv. vůdčí struktury (LS, Lead

Structures)

Programy usnadňující vyhledávání LS:

LEGEND Programme Nishibata, Itai: J.Med.Chem. 36, 2921-2928 (1993)

NEWLEAD Programme Tschinke, Cohen: J.Med.Chem. 36, 3863-3870 (1993)

PRO-LIGAND Approach from MFA

Waszkowycz B. et al: J.Med.Chem. 37, 3994-4002 (1994)

CONCERTS de Novo Ligand Design

Pearlman, Murcko: J.Med.Chem. 39, 1651-1663 (1996)

Další stupeň: optimalizace

- zvýšení účinnosti

- selektivita účinku (vyšší bezpečnost léčiva)

- vhodný farmakokinetický profil TentoTento dokument

dokument slou

sloužžíí se so

uhlasem autora jako



dijnstu


l l

ke studiu obor

ke studiu oborůů


emicko

koly chemick

o--technologic

technologickkéé

v Praze.

v Praze.

Jeho pou


ým

k jiným úúčč

elelůům a dal




Documents

P Generika biotechnologických léčiv - tresen.vscht.cztresen.vscht.cz/kot/wp-content/uploads/2010/03/mod-vvl-prednaska-4-2011.pdf · Generika biotechnologických léčiv (biogenerika,