Spôsoby používania GPR119 receptora na identifikáciu zlúčenín užitočných na zvyšovanie kostnej hmoty u jedinca

Číslo patentu: E 8714

Dátum: 10.04.2007

Autori: Leonard James, Chu Zhi-liang

Je ešte 22 strany.

Pozerať všetko strany alebo stiahnuť PDF súbor.

Text

Pozerať všetko

0001 Predložený vynález sa týka spôsobov používania GPR 119 receptora na identifikáciu induktorov GIP sekrécie, ktoré môžu byt užitočné na zvyšovanie kostnej hmoty u jedinca. Agonisty GPR 119 receptora sú užitočné ako terapeutiká na liečenie alebo prevenciu stavu, ktorý sa vyznačuje malým množstvom kostnej hmoty, ako napriklad osteoporózy, a na zvyšovanie kostnej hmoty u jedinca. Agonisty GPR 119 receptora podporujú kostnú formáciu u jedinca.0002 Účelom nasledujúcej diskusie je uľahčenie pochopenia vynálezu, ale nie je považovaná za predchádzajúci známy stav techniky vo vzťahu k vynálezu, ani sa nepripúšťa, že by ním bola.0003 Osteoporóza je ochorenie spôsobujúce invaliditu, ktoré sa vyznačuje úbytkom kostnej hmoty a mikroarchitektonickým úpadkom štruktúry kostry, ktorý vedie k redukcii pevnosti kostí, čo pacienta predisponuje k zvýšenému riziku zlomenin v dôsledku krehkých kosti. Osteoporóza postihuje viac ako 75 miliónov ľudí v Európe, Japonsku a v Spojených štátoch amerických, a spôsobuje len v Európe a Spojených štátoch amerických viac ako 2,3 milióna zlomenin. V Spojených štátoch amerických osteoporóza postihuje najmenej 25 všetkých belošíek po menopauze, a tento podiel sa zvyšuje na 70 u žien starších ako 80 rokov. Jedna z troch žien starších ako 50 rokov bude mat zlomeninu v dôsledku osteoporózy, ktorá bude značnou sociálnou a finančnou záťažou pre spoločnost. Toto ochorenie sa neobmedzuje len na ženy postihnutí môžu byt aj starší muži. Predpokladá sa, že do roku 2050 sa celosvetová incidencia zlomeniny bedrovej kosti u mužov zvýši o 310 a u žien o 240 . Súčet rizika zlomeniny bedrovej kosti, zápästia alebo stavcov počas života klinicky predstavuje približne 40 rizika kardiovaskulárneho ochorenia počas života. Osteoporetické zlomeniny teda spôsobujú podstatnú mortalitu, morbiditu a značné ekonomické náklady. V dôsledku starnutia populácie sa v nasledujúcich 50 rokoch, pokiaľ sa nevyvinú účinné preventívne stratégie, počet osteoporetických zlomenin a s nimi spojené náklady zdvojnásobia.(Pozri napr. Atik a kol., Clin Orthop Relat Res (2006) 443219-24 Raisz, J Clin Invest (2005) 11523318-3325 a World Health Organization Technical Report Series 921 (2003), Prevention and Management of Osteoporosis.)B. Na glukóze závislý inzulinotropný polypeptid (GIP)0004 Na glukóze závislý inzulinotropný polypeptid (GIP, známy aj ako žalúdočný inhibičný polypeptid) je peptidový inkretínový hormón so 42 aminokyselinami, ktorý je vylučovaný dvanástnikovými endokrinnými K bunkami po strávení jedla. Množstvo GIP do veľkej miery závisí na množstve skonzumovanej glukózy. Ukázalo sa, že GIP stimuluje na glukóze závislú sekréciu inzulínu v pankreatických beta bunkách. GIP sprostredkúva účinky prostredníctvom špecifického receptora spojeného s G protelnom, konkrétne prostrednictvom GIPR.0005 Keďže GlP obsahuje alanín v polohe 2, je vynikajúcim substrátom pre dipeptidyl peptidázu-4(DPP-lV), čo je enzým regulujúci degradáciu GlP. Kompletný GlP(1-42) sa rýchlo, do niekoľkých minút od svojho uvoľnenia črevnou K bunkou, konvertuje na biologicky neaktívny GIP(3-42). Ukázalo sa, že inhibícia DPP-IV zvyšuje biologickú aktivitu GIP. (Pozri napr. Drucker, Cell Metab(2006) 32153-165 Mclntosh a kol., Regul Pept (2005) 128159-165 Deacon, Regul Pept (2005) 128117-124 a Ahren a kol., Endocrinology (2005) 14620552059.) Analýza biologickej aktivity kompletného GIP, napríklad v krvi, sa môže uskutočňovať s použitím N-terminálnych špecifických testov (pozri napr. Deacon a kol., J Clin Endocrinol Metab (2000) 8513575-3581).0006 Nedávno sa ukázalo, že GIP podporuje kostnú formáciu. Dokázalo sa, že GIP aktivuje osteoblastické receptory, čo vedie k zvyšovaniu syntézy kolagénu l. typu a k zosilňovaniu aktivity alkalickej fosfatázy, pričom oba tieto deje sú spojené s formovanim kosti. Ukázalo sa, že GIP inhibuje aktivitu osteoklastov a diferenciáciu in vitro. Ukázalo sa, že podávanie GIP predchádza úbytku kosti v dôsledku ovariektómie. Je dokázané, že u myší s knockoutovaným GIP receptorom(GIPR) sa znižuje veľkosť kosti, znižuje sa kostna hmota, mení sa míkroarchitektúra kostí a ich biochemické vlastnosti, a menia sa parametre metabolizmu kosti, najmä pokiaľ ide o fomiovanle2 kostí. (Pozri napr. Zhong a kol., Am J Physiol Endocrinol Metab (2007) 292 E 543-E 548 Bollag a kol., Endocrinology (2000) 14111228-1235 Bollag a kol., Mol Cell Endocrinol (2001) 177235-41 Xie a kol., Bone (2005) 372759-769 a Tsukiyama a kol., Mol Endocrinol (2006) 201644-165 l.)0007 Užitočnosť GIP pre udržiavanie alebo zvyšovanie hustoty kostí a pri formovaní kosti bola uznaná Známkovým a patentovým úradom Spojených štátov amerických prostredníctvom vydania US patentu č. 6410508 na liečenie redukovanej mineralizácie kosti prostrednictvom podávania GlP peptidu. Avšak súčasné GlP peptidové agonisty majú nevýhody spojené s tým, že nie sú k dispozícii v perorálne biologicky dostupne forme, čo negatívne ovplyvňuje komplianciu pacientov. Atraktívnym alternatívnym prístupom je vývoj perorálne účinnej kompozície na znižovanie endogénnej úrovne GlP aktivity.0008 GPR 119 je receptor spojený s G proteínom (GPR 119 napr. humánny GPR 119, GenBank® prístupové č. AAP 72125 a jeho alely napr. myšací GPR 119, GenBank® prístupové č. AY 288423 a jeho alely). GPR 119 aktivácia, ako napríklad prostredníctvom agonistu, vedie k zvýšeniu hladiny vnútrobunkového cAMP, čo je v súlade s tým, že GPR 119 je spojený s Gs. V patentovej literatúre sa GPR 119 označuje ako RUP 3 (napr. W 0 00/31258) GPR 119 sa označuje aj ako na glukóze závislý inzulinotropný receptor (GDIR).0009 Hoci u ľudí existuje množstvo tried receptorov, zďaleka najpočetnejšou a terapeutícky najrelevantnejšou je trieda receptorov spojených s G proteínom (GPCR). Odhaduje sa, že v ľudskom genóme je 30 000 až 40 000 génov a že približne 2 z nich kódujú GPCRs.0010 GPCRs predstavujú dôležitú oblasť vývoja farmaceutických produktov. Lieky aktívne ako GPCRs sú terapeutícky užitočné v rámci širokého spektra humánnych chorôb, od bolesti, cez kognitívnu dysfunkciu, hypertenziu, peptické vredy, nádchu, až po astmu. Z približne 500 liekov,ktoré sú na kliníckom trhu, je viac ako 30 °/ modulátorov GPCR funkcie. Tieto lieky pôsobia na približne 30 dobre charakterizovaných GPCRs. (Pozri napr. Wise a kol., Annu Rev Pharmacol Toxicol (2004) 4143-66.)0011 GPCRs zdieľajú spoločný štrukturálny motív, ktorý má sedem sekvencii zahŕňajúcich 22 až 24 hydrofóbnych aminokyselín, ktoré tvoria sedem alfa závitníc, z ktorých každá prechádza cez membránu (každé prestúpenie membrány je označené číslom, tzn. transmembrána-1 (TM-1),transmembrána-Z (TM-2), atď.). Transmembránové závitnice sú spojené pásmi aminokyselín medzi transmembránou-2 a transmembránou-3, medzi transmembránou-4 a transmembránou-5, a medzi transmembránou-G a transmembránou-7, na vonkajšej strane, alebo na extraceIulárnej strane,bunkovej membrány (tieto sa označujú ako extracelulárne oblasti 1, 2, respektive 3 (EC-1, EC-2,respektíve EC-3. Transmembránové závitnice sú spojené pásmi aminokyselín medzi transmembránou-1 a transmembránou-2, medzi transmembránou-3 a transmembrànou-4 a medzi transmembránou-5 a transmembránou-6 aj na vnútornej alebo intracelulárnej strane bunkovej membrány (tieto sa označujú ako intracelulárne oblasti 1, 2, respektíve 3 (lC-1, lC~ 2, respektíve lC 3. Karboxy (C) koniec receptora leží v intracelulárnom priestore vo vnútri bunky, a amino(N) koniec receptora leží v extracelulárnom priestore mimo bunky.0012 Vo všeobecnosti, ked sa ligand naviaže na receptor (často sa to označuje ako aktivácia receptora), dochádza k zmene konformácie receptora, ktorá uľahčuje spojenie intracelulárnej oblasti a intracelulárneho G-proteínu. Bolo zverejnené, že GPCRs sú promiskuitné vo vzťahu ku G proteínom, tzn. že jeden GPCR môže interagovať s viac ako jedným G proteínom. Pozri Kenakin,Life Sciences (1988) 4311095-1101. Hoci existujú ďalšie G proteíny, aktuálne boli ako G proteíny identiñkované Gq, Gs, Gi, Gz a Go. Ligandom aktivované spojenie sa GPCR s G proteínom iniciuje signalizačný kaskádový proces (tu označovaný ako signálna transdukcia). V normálnych podmienkach signálna transdukcia v konečnom dôsledku vedie k aktivácii alebo k inhibícii bunky. Hoci si neprajeme byt viazaní akoukoľvek teóriou, myslíme si, že s G proteínom interaguje lC-3 slučka ako aj karboxy koniec receptora.0013 Existujú tiež promiskuitné G proteíny, pri ktorých sa ukázalo, že sa párujú s niekoľkými triedami GPCRs pri fosfolipázovej C dráhe, ako napríklad G 15 alebo G 16 (Offermanns Simon, J Biol Chem (1995) 27015175-80), alebo chimérne G proteíny, ktoré sú skonštruované tak, aby sa párovali s velkým množstvom rôznych GPCRs v rovnakej dráhe, napr. v dráhe fosfolipázy C(Milligan Rees, Trends in Pharmaceutical Sciences (1999) 201118-24).-3 0014 Vo fyziologických podmienkach GPCRs existujú v bunkovej membráne v rovnováhe medzi dvoma rôznymi konformáciami neaktívnym stavom a aktívnym stavom. Receptor, ktorý je v neaktivnom stave, nieje schopný napojit sa na intracelulárnu sígnálnu transdukčnú dráhu, aby inicioval signálnu transdukciu vedúcu k biologickej reakcii. Zmena konformácie receptora do aktívneho stavu umožňuje prepojenie na transdukčnú dráhu (prostredníctvom G proteínu) ajej výsledkom je biologická reakcia.0015 Receptor sa môže stabilizovať v aktívnom stave prostredníctvom ligandu alebo prostrednictvom zlúčeniny, ako napríklad lieku. Nedávne objavy, vrátane, ale nie výlučne,modifikácií aminokyselinovej sekvencie receptora, poskytujú prostriedky, iné ako ligandy alebo lieky, na podporuj a stabilizáciu receptora v konformácii aktívneho stavu. Tieto prostriedky efektívne stabilizujú receptor v aktívnom stave prostrednictvom simulácie účinku naviazania sa ligandu na receptor. Stabilizácia prostredníctvom takýchto na ligande nezávislých prostriedkov sa označuje ako konštitutívna aktivácia receptora.0016 Predložený vynález sa týka neočakávaného zistenia prihlasovateľa spočívajúceho v tom, že podanie GPR 119 agonistu jedincovi, ako napríklad perorálne podanie, môže pôsobiť na GPR 119 receptor tak, že zvyšuje hladinu GlP u jedinca. Predmetom predloženého vynálezu sú spôsoby súvisiace s GPR 119, na identifikáciu induktorov GlP sekrécíe. GPR 119 agonista je užitočný na podporu (napr. posilňovanie) formovania kosti u jedinca. V určitých uskutočneniach je jedincom človek.0017 Nukleotidová sekvencia kódujúca humánny GPR 119 polypeptid je uvedená v SEQ ID NO 1. Aminokyselinová sekvencia uvedeného kódovaného humánneho GPR 119 polypeptidu je uvedená v SEQ ID NO 2.0018 V prvom aspekte sa vynález týka použitia receptora spojeného s G proteínom na identifikáciu induktorov GlP sekrécie v in vitro spôsobe, zahŕñajúcom nasledujúce kroky(a) uvedenie testovanej zlúčeniny do kontaktu s hostiteľskou bunkou alebo s membránou hostiteiskej bunky zahŕňajúcou receptor spojený s G proteínom, pričom receptor spojený s G proteínom zahŕňa aminokyseliny vybrané zo skupiny, ktorá obsahuje(i) aminokyseliny 1-335 zo SEQ ID N 012(ii) aminokyseliny 2-335 zo SEQ ID N 02(iii) aminokyselinovú sekvenciu receptora spojeného s G proteínom, ktorá je kódovaná polynukleotidom, ktorý sa ampliñkuje polymerázovou retazovou reakciou (PCR) na vzorke humánnej DNA, s použitím špecifických primerov SEQ ID N 023 a SEQ ID N 024(iv) aminokyselinovú sekvenciu receptora spojeného s G proteínom, ktorá je kódovaná polynukleotidom hybridizujúcim vo veľmi prísnych podmienkach s komplementom sekvencie SEQ ID NO 1(v) aminokyselinovú sekvenciu receptora spojeného s G proteínom, ktorá je najmenej na približne 80 zhodná so SEQ lD NO 2(vi) aminokyselinovú sekvenciu konštitutívne aktívnej verzie receptora spojeného s G proteínom, ktorý má SEQ ID NO 2 a(vii) biologicky aktívny fragment (i) alebo (ii), ktorý je schopný viazat sa na zlúčeninu A a(b) stanovenie schopnosti testovanej zlúčeniny stimulovať fungovanie receptora spojeného s G proteínompričom schopnost testovanej zlúčeniny stimulovať fungovanie receptora spojeného s G proteínom indikuje, že testovaná zlúčenina je induktorom GlP sekrécíe.0019 V určitých uskutočneniach receptor spojený s G proteínom zahŕňa aminokyselinovú sekvenciu receptora spojeného s G proteínom, ktorá je najmenej na 80 zhodná so SEQ ID NO 2.0020 V určitých uskutočneniach receptor spojený s G proteínom zahŕňa aminokyselinovú sekvenciu SEQ lD NO 2.-4 0021 V určitých uskutočneniach je variantom SEQ lD NO 2 alela SEQ lD NO 2.0022 V určitých uskutočneniach je variantom SEQ lD NO 2 ortológ SEQ lD NO 2. V určitých uskutočneniach je variantom SEQ ID N 0 2 cicavči ortológ SEQ ID NO 2.0023 V určitých uskutočneniach je receptor spojený s G proteinom rekombinantný.0024 V určitých uskutočneniach spôsob zahŕňa identifikáciu agonistu receptora.0025 V určitých uskutočneniach spôsob zahŕňa identifikáciu čiastočného agonistu receptora. 0026 vynález sa ďalej týka použitia GPCR v in vitro spôsobe na identifikáciu induktorov GlP sekrécie, ktorý zahŕňa kroky (a) a (b) tohto prvého aspektu vynálezu a ďalej zahŕňa nasledujúce kroky(c) voliteľné syntetizovanie zlúčeniny, ktorá stimuluje fungovanie receptora v kroku (b)(d) uvedenie zlúčeniny, ktorá stimuluje fungovanie receptora v kroku (b) do in vitro kontaktu senteroendokrinnou bunkou stavovca alebo s bunkou schopnou sekretovať GlP a(e) stanovenie, či zlúčenina stimuluje sekréciu GlP z enteroendokrinnej bunky stavovca alebo z bunky schopnej sekretovať GIPpričom schopnosť testovanej zlúčeniny stimulovať GlP sekréciu z enteroendokrinnej bunky stavovca alebo z bunky schopnej sekretovat GlP indikuje, že testovaná zlúčenina je induktorom GlP sekrécie.0027 V určitých uskutočneniach je enteroendokrinnou bunkou stavovca cicavčia enteroendokrinná bunka. V určitých uskutočneniach je enteroendokrinnou bunkou K bunka. V určitých uskutočneniach enteroendokrinná bunka zahŕňa tkanivo odvodené z tenkého čreva. V určitých uskutočneniach enteroendokrinná bunka zahŕňa tkanivo odvodené z takej oblasti tenkého čreva,ktorá je bohatá na K bunky. V určitých uskutočneniach enteroendokrinná bunka zahŕňa dvanástnikové alebo lačníkové tkanivo (pozri napr. Sondhi a kol., Pharmacogenomics J (2006) 62131-140). V určitých uskutočneniach je enteroendokrinnou bunkou enteroendokrinná bunková línia. V určitých uskutočneniach je bunkou schopnou sekretovat GlP rekombinantná bunka skonštruovaná tak, aby bola schopná sekretovať GlP.0028 vynález sa ďalej týka použitia GPCR v in vitro spôsobe na identifikáciu induktorov GlP sekrécie, ktorý zahŕňa kroky (a) a (b) tohto prvého aspektu vynálezu a dalej zahŕňa nasledujúce(c) voliteľné syntetizovanie zlúčeniny, ktorá stimuluje fungovanie receptora v kroku (b)(d) stanovenie toho, či zlúčenina zvyšuje hladinu GlP u stavovca, prostrednictvom odmerania GlP hladiny vo vzorke získanej zo stavovca, ktorému sa predtým podala zlúčenina, ktorá stimuluje fungovanie receptora v kroku (b), pričom schopnost testovanej zlúčeniny zvyšovať GlP hladinu u stavovca indikuje, že testovaná zlúčenina je induktorom GlP sekrécie.0029 V určitých uskutočneniach je GlP hladinou koncentrácia celkového GlP v krvi alebo v plazme. V určitých uskutočneniach je GlP hladinou koncentrácia biologicky aktívneho GlP v krvialebo v plazme. 0030 V určitých uskutočneniach je stavovcom cicavec. V určitých uskutočneniach je stavovcomnehumánny stavovec. V určitých uskutočneniach je stavovcom nehumánny cicavec. V určitýchuskutočneniach je cicavcom nehumánny cicavec. 0031 Vynález sa ďalej týka použitia GPCR v in vitro spôsobe na identifikáciu induktorov GlPsekrécie, ktorý zahŕňa kroky (a) a (b) tohto prvého aspektu vynálezu a dalej zahŕňa nasledujúce kroky(c) voliteľné syntetizovanie zlúčeniny, ktorá stimuluje fungovanie receptora v kroku (b)(d) voliteľné poskytnutie zlúčeniny, ktorá stimuluje fungovanie receptora v kroku (b)(e) uvedenie zlúčeniny, ktorá stimuluje fungovanie receptora v kroku (b) do in vitro kontaktu s enteroendokrinnou bunkou stavovca alebo s bunkou schopnou sekretovat GIP a(f) stanovenie, či zlúčenina stimuluje sekréciu GlP z enteroendokrinnej bunky stavovca alebo z bunky schopnej sekretovať GIPpričom schopnosť testovanej zlúčeniny stimulovať GlP sekréciu z enteroendokrinnej bunky stavovca alebo z bunky schopnej sekretovat GlP indikuje, že testovaná zlúčenina je induktorom

MPK / Značky

MPK: G01N 33/50

Značky: receptora, užitočných, používania, identifikáciu, kostnej, jedinca, gpr119, spôsoby, zvyšovanie, hmoty, zlúčenín

Odkaz

<a href="http://skpatents.com/73-e8714-sposoby-pouzivania-gpr119-receptora-na-identifikaciu-zlucenin-uzitocnych-na-zvysovanie-kostnej-hmoty-u-jedinca.html" rel="bookmark" title="Databáza patentov Slovenska">Spôsoby používania GPR119 receptora na identifikáciu zlúčenín užitočných na zvyšovanie kostnej hmoty u jedinca</a>

Podobne patenty