[go: up one dir, main page]

WO2025183585A1 - Пептид с антибактериальной активностью - Google Patents

Пептид с антибактериальной активностью

Info

Publication number
WO2025183585A1
WO2025183585A1 PCT/RU2024/000182 RU2024000182W WO2025183585A1 WO 2025183585 A1 WO2025183585 A1 WO 2025183585A1 RU 2024000182 W RU2024000182 W RU 2024000182W WO 2025183585 A1 WO2025183585 A1 WO 2025183585A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
peptide
disease
caused
pharmaceutical composition
resistant
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
PCT/RU2024/000182
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Альберт Добаевич БОЛАТЧИЕВ
Альберт Ашотович ВАРТАНЯН
Елизавета Юрьевна БОЛАТЧИЕВА
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Obshchestvo S Ogranichennoj Otvetstvennostyu "albogene"
Original Assignee
Obshchestvo S Ogranichennoj Otvetstvennostyu "albogene"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from RU2024105399A external-priority patent/RU2825930C1/ru
Application filed by Obshchestvo S Ogranichennoj Otvetstvennostyu "albogene" filed Critical Obshchestvo S Ogranichennoj Otvetstvennostyu "albogene"
Publication of WO2025183585A1 publication Critical patent/WO2025183585A1/ru
Pending legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61K—PREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K38/00—Medicinal preparations containing peptides
    • A61K38/04—Peptides having up to 20 amino acids in a fully defined sequence; Derivatives thereof
    • A61K38/08—Peptides having 5 to 11 amino acids
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61K—PREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K47/00—Medicinal preparations characterised by the non-active ingredients used, e.g. carriers or inert additives; Targeting or modifying agents chemically bound to the active ingredient
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61P—SPECIFIC THERAPEUTIC ACTIVITY OF CHEMICAL COMPOUNDS OR MEDICINAL PREPARATIONS
    • A61P31/00—Antiinfectives, i.e. antibiotics, antiseptics, chemotherapeutics
    • A61P31/04—Antibacterial agents
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07K—PEPTIDES
    • C07K7/00—Peptides having 5 to 20 amino acids in a fully defined sequence; Derivatives thereof
    • C07K7/04—Linear peptides containing only normal peptide links
    • C07K7/06—Linear peptides containing only normal peptide links having 5 to 11 amino acids

Definitions

  • the invention relates to the chemistry of organic compounds, pharmacology and medicine and concerns a new peptide characterized by antibacterial activity, which, in particular, can be used for the prevention and treatment of infectious diseases in a subject.
  • AMPs antimicrobial peptides
  • AMPs are known to have pronounced antibacterial, antiviral, antifungal, antiparasitic and antitumor effects [Huan Y, Kong Q, Moi H, Yi H. Antimicrobial Peptides: Classification, Design, Application and Research Progress in Multiple Fields. Front Microbiol. 2020; 11:582779].
  • the objective of the present invention is to develop and create new effective antibacterial agents that are promising for use in clinical practice for the treatment and/or prevention of infectious diseases.
  • the technical result of the invention is the development and production of a new peptide compound that has high antibacterial activity, a broad spectrum of action and is promising for use in the therapy of infectious diseases in a subject caused by a bacterial infection, including diseases caused by antibiotic-resistant (including multiresistant) bacterial strains. It has been unexpectedly established that the peptide according to the invention is characterized by the ability to inhibit pathogen strains, including pathogen strains that are not sensitive to widely used drugs, in particular carbapenem-resistant bacterial isolates, vancomycin-resistant bacterial isolates.
  • the peptide according to the invention expands the arsenal of available antibacterial agents for the treatment of infectious diseases caused, in particular, by multidrug-resistant bacterial strains.
  • the specified technical result is achieved by developing and creating a peptide with antibacterial activity, or its pharmaceutically acceptable salt, having the sequence SEQ ID NO: 1.
  • the present invention also includes the use of the peptide of the invention as an antibacterial agent.
  • the subject of the present invention is also the use of a peptide according to the invention for the production of a pharmaceutical composition with antibacterial activity for the treatment and/or prevention of an infectious disease in a subject caused by a bacterial infection.
  • the disease is caused by a gram-negative or gram-positive bacterium.
  • the disease is caused by an antibiotic-resistant bacterial strain.
  • the disease is caused by bacteria from the genus Acinetobacter, Pseudomonas, Staphylococcus, Proteus or Klebsiella.
  • the disease is caused by Pseudomonas aeruginosa, Acinetobacter baumannii, Klebsiella pneumoniae, Proteus vulgaris, Enterococcus faecalis or Staphylococcus aureus.
  • the subject of the present invention is also a pharmaceutical composition with antibacterial activity for the treatment and/or prevention of an infectious disease in a subject caused by a bacterial infection, containing an effective amount of a peptide according to the invention and at least one pharmaceutically acceptable excipient.
  • the pharmaceutically acceptable excipient is a carrier, filler and/or solvent.
  • the disease is caused by a gram-negative or gram-positive bacterium.
  • the disease is caused by an antibiotic-resistant bacterial strain.
  • the disease is caused by a bacterium from the genus Acinetobacter, Pseudomonas or Klebsiella.
  • the disease is caused by Pseudomonas aeruginosa, Acinetobacter baumannii, Klebsiella pneumoniae, Proteus vulgaris, Enterococcus faecalis or Staphylococcus aureus.
  • the subject is a human being.
  • the present invention also includes the preparation of compounds of the invention.
  • the present invention also includes a method for treating and/or preventing an infectious disease in a subject caused by a bacterial infection by administering to the subject a peptide of the invention or a pharmaceutical composition of the invention.
  • the present invention also includes a method for blocking and/or inhibiting and/or suppressing the growth of bacteria, including pathogenic bacteria with multidrug resistance (in particular, carbapenem-resistant bacteria, vancomycin-resistant bacteria), using the peptide of the invention or the pharmaceutical compositions of the invention.
  • the present invention relates to a peptide or its pharmaceutically acceptable salts that exhibit antibacterial activity. These molecules exhibit a broad spectrum of activity against various pathogens (including antibiotic-resistant (including multiresistant) bacterial strains, etc.).
  • the claimed peptide in particular, exhibits pronounced antimicrobial activity against a broad spectrum of gram-negative or gram-positive antibiotic-resistant bacterial strains.
  • Figure 1 Kaplan-Meier curve constructed based on the results of a study of the peptide of the invention in a mouse model of lethal generalized infection in vivo.
  • listing numeric ranges by endpoints includes all numbers within that range.
  • amino acid also refers to natural amino acids (including both L-amino acids and D-amino acids).
  • Amino acids are designated by standard abbreviations: arginine (Arg; R), leucine (Leu; L), lysine (Lys; K), phenylalanine (Phe; F), tryptophan (Trp; W).
  • the compounds of the present invention may exist in radioisotope-labeled form, i.e., said compounds may contain one or more atoms whose atomic mass or mass number differs from the atomic mass or mass number of the most common natural isotopes.
  • Radioisotopes of hydrogen, carbon, phosphorus, chlorine include 3 H, 14 C, 32 P, 35 S, and 36 Cl, respectively.
  • Compounds of the present invention that contain such radioisotopes and/or other radioisotopes of other atoms are within the scope of the present invention.
  • Tritium, i.e., 3 H, and carbon, i.e., 14 C, radioisotopes are particularly preferred due to ease of preparation and detection.
  • the radiolabeled compounds of the present invention can be prepared by methods well known to those skilled in the art.
  • the labeled compounds can be prepared by the procedures described herein by simply replacing the unlabeled reagents with the appropriate labeled reagents.
  • the compounds of the present invention may exist in free form or, if desired, in the form of a pharmaceutically acceptable salt or other derivative.
  • pharmaceutically acceptable salt refers to those salts which, within the limits of medical judgment, are suitable for use in contact with human and animal tissues without undue toxicity, irritation, allergic reaction, etc., and which meet a reasonable benefit-risk ratio.
  • Pharmaceutically acceptable salts of amines, carboxylic acids, phosphonates and other types of compounds are well known in the medical arts. Salts may be prepared in situ during the isolation or purification of the compounds of the invention, or may be prepared separately by reacting a free acid or a free base of a compound of the invention with a suitable base or acid, respectively.
  • Examples of pharmaceutically acceptable, non-toxic acid salts include salts of the amino group formed with inorganic acids such as hydrochloric, hydrobromic, phosphoric, sulfuric and perchloric acids, or organic acids such as acetic, oxalic, maleic, tartaric, succinic or malonic acids, or obtained by other methods used in the art, such as ion exchange.
  • inorganic acids such as hydrochloric, hydrobromic, phosphoric, sulfuric and perchloric acids
  • organic acids such as acetic, oxalic, maleic, tartaric, succinic or malonic acids, or obtained by other methods used in the art, such as ion exchange.
  • salts include adipate, alginate, ascorbate, aspartate, benzenesulfonate, benzoate, bisulfate, borate, butyrate, camphorate, camphorsulfonate, citrate, cyclopentanepropionate, digluconate, dodecyl sulfate, ethanesulfonate, formate, fumarate, glucoheptonate, glycerophosphate, gluconate, hemisulfate, heptanoate, hexanate, hydroiodide, 2-hydroxyethanesulfonate, lactobionate, lactate, laurate, lauryl sulfate, malate, maleate, malonate, methanesulfonate, 2-naphthalenesulfonate, nicotinate, nitrate, oleate, oxalate, palmitate, pamoate, pectinate, per
  • Typical alkali and alkaline earth metal salts include sodium, lithium, potassium, calcium, magnesium, etc.
  • pharmaceutically acceptable salts may contain, if desired, non-toxic ammonium, quaternary ammonium, and amine cations derived from such counterions as halides, hydroxides, carboxylates, sulfates, phosphates, nitrates, lower alkyl sulfonates, and aryl sulfonates.
  • terapéuticaally effective amount is meant that amount of the compound administered or delivered to a patient that is most likely to produce the desired response to treatment. The exact amount required may vary from subject to subject depending on the age, weight, and general condition of the patient, the severity of the disease, the method of administration, combination therapy with other drugs, etc.
  • prophylactically effective amount is meant that amount of the compound administered or delivered to a patient that is most likely to produce the desired response to the prophylaxis of infectious diseases caused by bacterial infection. The exact amount required may vary from subject to subject depending on the age, body weight, and general condition of the patient, the severity of the disease, the method of administration of the drug, combination therapy with other drugs, etc.
  • a therapeutically or prophylactically effective amount is that amount that will be effective in preventing a microbial (e.g., bacterial) infection.
  • patient includes all mammalian species, preferably humans, that utilize the compounds of the present invention either by self-administration and/or administration to the patient by another person for the treatment and/or prevention of a disease or medical condition.
  • treatment and “therapy” cover the treatment of pathological conditions in mammals, preferably in humans, and include: a) blocking (stopping) the course of the disease, b) alleviating the severity of the disease, i.e. inducing regression of the disease.
  • prevention covers the elimination of risk factors, as well as preventive treatment of subclinical stages of the disease in humans, aimed at reducing the likelihood of clinical stages of the disease.
  • Patients for preventive therapy are selected on the basis of factors that, based on known data, entail an increased risk of clinical stages of the disease compared to the general population.
  • Preventive therapy includes a) primary prevention and b) secondary prevention.
  • Primary prevention is defined as preventive treatment in patients who have not yet reached the clinical stage of the disease.
  • Secondary prevention is the prevention of recurrence of the same or similar clinical state of the disease.
  • risk reduction refers to therapy that reduces the incidence of clinical disease.
  • risk reduction include primary and secondary disease prevention.
  • antibacterial agent refers to a compound or combination of compounds capable of: (i) inhibiting, reducing, or preventing the growth of bacteria; (ii) inhibiting or reducing the ability of bacteria to cause infection in a subject; or (iii) inhibiting or reducing the ability of bacteria to multiply or remain infectious in the environment.
  • antibacterial agent also refers to compounds capable of reducing the infectivity or virulence of bacteria.
  • the peptide described herein can exist and is often used in the form of its pharmaceutically acceptable derivatives, such as salts, prodrugs, metabolites, esters, ethers, hydrates, polymorphs, solvates, complexes, enantiomers or other pharmaceutically acceptable derivatives. Therefore, reference to a peptide described herein is intended to include such pharmaceutically acceptable salts, prodrugs, metabolites, esters, ethers, hydrates, polymorphs, solvates, complexes, enantiomers or any other pharmaceutically acceptable derivatives thereof.
  • the invention also relates to pharmaceutical compositions that comprise a peptide of the invention (or a prodrug, a pharmaceutically acceptable salt or another pharmaceutically acceptable derivative) and one or more pharmaceutically acceptable carriers, adjuvants, solvents and/or excipients, such that can be administered to a patient together with the compound that is the essence of this invention and that do not destroy the pharmacological activity of this compound and are non-toxic when administered in doses sufficient to deliver a therapeutic amount of the compound.
  • compositions specified in this invention comprise the peptides of the present invention together with pharmaceutically acceptable carriers, which may include any solvents (particularly water), diluents, dispersions or suspensions, surfactants, isotonic agents, thickeners and emulsifiers, preservatives, binders, lubricants, etc., suitable for a particular dosage form.
  • pharmaceutically acceptable carriers may include any solvents (particularly water), diluents, dispersions or suspensions, surfactants, isotonic agents, thickeners and emulsifiers, preservatives, binders, lubricants, etc., suitable for a particular dosage form.
  • Materials that can serve as pharmaceutical Acceptable carriers include, but are not limited to, mono- and oligosaccharides and derivatives thereof; gelatin; talc; excipients such as cocoa butter and suppository wax; oils such as peanut, cottonseed, sesame, olive, corn and soybean oils and others; glycols such as propylene glycol; esters such as ethyl oleate and ethyl laurate; agar; buffering agents such as magnesium hydroxide and aluminum hydroxide; alginic acid; depyrogenated water; isotonic solution, Ringer's solution; alcohol and phosphate buffer solutions.
  • the composition may also contain other non-toxic compatible lubricants such as sodium lauryl sulfate and magnesium stearate, as well as dyes, release agents, film agents, sweeteners, flavorings and fragrances, preservatives and antioxidants.
  • the subject of the present invention is also dosage forms - a class of pharmaceutical compositions, the structure of which is optimized for a specific method of administration into the body in a therapeutically effective dose, for example, for administration into the body intravenously, orally, intramuscularly, subcutaneously, intraocularly, by inhalation, intranasally and sublingually, in recommended dosages.
  • the dosage forms of this invention may contain structures obtained by methods of using liposomes, microencapsulation methods, methods of obtaining nanoforms of a drug or other methods known in pharmaceuticals.
  • aqueous suspensions, isotonic saline solutions or sterile injection solutions are used, the compatible agents of which contain pharmacological agents, for example, propylene glycol or butylene glycol.
  • compositions of the invention may include a peptide of the present invention conjugated to polyethylene glycol, namely conjugation of the N-terminus of the peptide to polyethylene glycol (hereinafter referred to as PEG) [ACS Appl. Mater. Interfaces 2020, 12, 41, 46991-47001; https://doi.org/10.1021/acsami.0c13492].
  • PEG polyethylene glycol
  • PEG has high solubility in water and many organic solvents, is non-toxic and non-immunogenic.
  • PEGylation of biologically active compounds allows to increase metabolic stability by creating steric hindrances that protect the molecule from proteases, and thus increase the circulation time in vivo.
  • the compound of the present invention is an antibacterial agent and therefore it is a useful agent for the treatment and/or prevention of a bacterial infection of a subject, including an infection caused by antibiotic-resistant (including multi-resistant) bacterial strains.
  • the invention also relates to methods of treating or preventing a bacterial infection in a subject, comprising administering to the subject an effective amount of a peptide of the invention.
  • Subjects to be treated include dogs, cats, horses, cattle, sheep, pigs, poultry, primates (e.g., rhesus and cynomolgus macaques, monkeys, marmosets, tamarins, chimpanzees, macaques), rabbits and rodents (rats, mice, guinea pigs and the like).
  • the subject is a human, and the antimicrobial peptide of the invention can be delivered topically, intranasally, intraocularly.
  • the antimicrobial peptide can be delivered in the form of drops, spray, cream, gel, ointment and the like.
  • Infections that can be treated with the disclosed compounds include infections of the outer ear, middle ear infections such as acute otitis media, cranial sinus infections, eye infections, oral cavity infections such as tooth, gum and mucous membrane infections, upper respiratory tract infections, lower respiratory tract infections, genitourinary infections, gastrointestinal infections, gynecological infections, sepsis, bone and joint infections, skin and skin structure infections, burns, antibacterial prophylaxis in surgery and antibacterial prophylaxis of immunocompromised patients, such as those undergoing cancer chemotherapy or after organ transplantation. These infections can be treated in hospital settings or in the community using the various routes of administration described in this invention.
  • the compound or compositions described herein can also be used for prophylactic purposes. Accordingly, the compound or composition can be administered to a subject potentially at risk of developing a microbial infection.
  • Subjects at risk of developing a microbial infection include individuals exposed to a particular microorganism belonging to pathogenic bacterial species; individuals with impaired immune systems, or subjects particularly vulnerable to infections due to impaired natural defenses (e.g., skin at risk due to burns or cuts).
  • the antimicrobial peptide described in this invention can be used for the treatment or prevention of infectious diseases caused by various bacterial organisms, including infection with pathogenic bacterial species.
  • bacterial infection include, but are not limited to, gram-positive and gram-negative aerobic and anaerobic bacteria such as staphylococci, e.g., S. aureus; enterococci, e.g., E. faecalis; streptococci, e.g., S. pyogenes and S. pneumoniae; Escherichia species, e.g., E. coli, including enterotoxigenic, enteropathogenic, enteroinvasive, enterohemorrhagic, and enteroaggregative strains of E.
  • M. tuberculosis M. avian-intracellulare, M. kansasii, M. bovis, M. africanum, M. genavense, M. leprae, M. xenopi, M. simiae, M. scrofulaceum, M. malmoense, M. celatum, M. abscessus, M. chelonae, M. szulgai, M.
  • gordonae M. haemophilum, M. fortuni, and M. marinum
  • corynebacteria such as C. diphtheriae
  • pseudomonas species such as P. aeruginosa
  • Borrelia species such as B. burgdorferi
  • Listeria species such as L. monocytogenes
  • Bacillus species such as B. cereus
  • Bordetella species such as B. bronchiseptica
  • Klebsiella species Clostridium species such as C. perfringens, C. tetani
  • Chlamydia species such as C. psittaci
  • Rickettsia species such as R. rickettsii and R.
  • prowazekii Salmonella species such as S. typhimurium; Yersinia species such as Y. enterocolitica and Y. pseudotuberculosis; Klebsiella species such as K. pneumoniae or K. aerogenes; and Mycoplasma species such as M. pneumonia, Actinobacteria species, H. parasuis; and Trueperella pyogenes.
  • staphylococcal bacteria have been selected, for example, S. pseudintermedius, S. aureus, S. schleiferi, S. chromogenes, S. simulans, S. xylosus.
  • streptococcal bacteria can be selected, for example, S. uberis, S. agalactiae, S. dysgalactiae, S. suis.
  • bacteria of the Pasteurellaceae family are also suitable for treatment with the compositions described in this invention. Suitable bacteria of the Pasteurellaceae family include M. haemolytica, P. multocida, H. somni, Escherichia species, for example, E. coli and Klebsiella species.
  • the bacteria are S. pseudintermedius and/or P. aeruginosa.
  • the bacteria are bacteria of the genus Acinetobacter, in particular Acinetobacter baumannii.
  • the bacteria are Proteus vulgaris.
  • the compounds of the invention may be administered by means of a pharmaceutical composition in any pharmaceutical dosage form by any route of administration.
  • Dosage forms typically include a pharmaceutically acceptable carrier suitable for the particular dosage form selected.
  • the compound of the invention can be administered daily for a period of time necessary to treat and/or prevent diseases relevant to the patient, including a course of therapy lasting days, months, years or the patient's lifetime.
  • Routes of administration include, but are not limited to, intravenous, intramuscular, oral, subcutaneous, intraocular, inhalation, intranasal and sublingual. The preferred route of administration is intravenous.
  • the invention also relates to a pharmaceutical composition containing a daily dose of said compound in the form of a fixed dosage unit, and to a combination containing said pharmaceutical composition or said compound.
  • said composition for use according to the invention is administered once a day in a dosage of 1 mg or more of the selected compound according to the invention.
  • the preferred dosage is 1-500 mg.
  • the most preferred dosage is 10-200 mg.
  • One or more additional pharmacologically active agents may be administered in combination with the peptide of the invention.
  • any additional single or multiple active agents other than the compounds of the invention including but not limited to other antibacterial drugs, may be used in any combination with the compound of the invention in one or a separate dosage form, allowing simultaneous or sequential therapeutic action of the active agents.
  • a person skilled in the art can easily synthesize the peptide of the invention.
  • Standard methods for preparing synthetic peptides are well known in the art.
  • the peptide of the invention can be synthesized using such commonly used methods as 1-BOC or FMOC protection of alpha-amino groups. Both methods involve stepwise synthesis, with one amino acid being added at each step, starting from the carboxyl end of the peptide.
  • the peptide of the invention is also can be synthesized by solid-phase peptide synthesis methods well known in the art.
  • nucleotide sequences encoding the amino acid sequence of the claimed peptide can be synthesized - these nucleotide sequences can be introduced into cells (using vectors or native nucleic acids), and the cells transformed in this way can be used to express the claimed peptides.
  • the said vectors and nucleotide sequences can be introduced into the human body (and other living organisms) for expressing the claimed peptides directly in vivo. The said methods are also well known to specialists in this field of technology.
  • the peptide of the invention was synthesized by solid-phase Fmoc synthesis using a JBMS-96-A automatic synthesizer (Jianbang Pharmacy Technology Co., Ltd.). The peptide was purified (purity>93%) using reversed-phase high-performance liquid chromatography (Table 2).
  • HPLC of the peptide of the invention was performed on a YMC-Triart C18 column (4.6*250mm*5um), eluting with 0.1% trifluoroacetic acid in 100% water (solvent A) and 0.1% trifluoroacetic acid in 100% acetonitrile (solvent B), at a flow rate of 1 ml/min (Fig. 3).
  • the claimed peptide may be included in the composition of other large molecules (proteins, peptides, nucleic acids, carbohydrates, lipids) without changing their pharmacological activity or with the purpose of imparting new properties to them.
  • derivatives of the claimed peptide may be obtained by chemical modification of the terminal sections of amino acids.
  • the inoculum (100 ⁇ l) was then added to the wells of sterile microplates (Medpolymer, St. Louis, Russia), into which 100 ⁇ l of the peptide of the invention were then added in various concentrations (from 0 to 32 ⁇ g/ml).
  • Controls sterility control (only Mueller-Hinton broth, without inoculum) and growth control (bacterial inoculum without the claimed peptide).
  • the microplates were then incubated in an incubator at 37 °C. After 18-20 h, the minimum inhibitory concentration (MIC) values were estimated.
  • the MIC was considered to be the minimum concentration of the peptide compound at which there was no visual growth in the corresponding well [Wiegand, Irith et al. “Agar and broth dilution methods to determine the minimal inhibitory concentration (MIC) of antimicrobial substances.” Nature protocols vol. 3.2 (2008): 163-75].
  • a murine model of lethal generalized infection was used for screening evaluation of the ABP5 peptide efficacy in vivo.
  • group 1 control (received saline)
  • group 2 received ABP5 at an empirical dose of 100 ⁇ g/mouse
  • ABP5 was administered 30 min after infection, once intraperitoneally. Survival was assessed every 24 hours for 5 days.
  • the survival function was estimated using the Kaplan-Meier method (https://www.statskingdom.com/kaplan-meier.htnnl).

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Pharmacology & Pharmacy (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • Epidemiology (AREA)
  • Proteomics, Peptides & Aminoacids (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Oncology (AREA)
  • Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Gastroenterology & Hepatology (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Communicable Diseases (AREA)
  • Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • Biophysics (AREA)
  • Genetics & Genomics (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Medicines That Contain Protein Lipid Enzymes And Other Medicines (AREA)
  • Peptides Or Proteins (AREA)

Abstract

Изобретение относится к химии органических соединений, фармакологии и медицине и касается нового пептида. Заявленный пептид характеризуется высокой антибактериальной активностью широкого спектра действия и является перспективным для применения в терапии инфекционных заболеваний у субъекта, вызванных бактериальной инфекцией, в том числе заболеваний, вызванных антибиотикорезистентными (в т.ч. полирезистентными) бактериальными штаммами. Соединение по изобретению характеризуется способностью ингибировать штаммы патогенов, в том числе штаммы патогенов, которые не чувствительны в отношении широко используемых препаратов, в частности карбапенем-устойчивые бактериальные изоляты, ванкомицин-устойчивые бактериальные изоляты.

Description

Пептид с антибактериальной активностью
Область техники
Изобретение относится к химии органических соединений, фармакологии и медицине и касается нового пептида, характеризующегося антибактериальной активностью, который, в частности, может использоваться для профилактики и лечения инфекционных заболеваний у субъекта.
Уровень техники
В последние десятилетия человечество столкнулось с глобальной проблемой устойчивости к противомикробным препаратам, основной причиной которой является естественный эволюционный отбор вследствие чрезмерного использования противомикробных препаратов в медицине и сельском хозяйстве. По оценкам, к середине XXI века более 10 миллионов смертей ежегодно могут быть связаны с антибиотикорезистентностью. Недавняя работа показала, сейчас во всем мире более 1 ,2 миллиона смертей ежегодно непосредственно вызваны антибиотикоустойчивыми инфекциями [Murray, C.J.; Ikuta, K.S.; Sharara, F.; Swetschinski, L.; Robles Aguilar, G.; Gray, A.; Han, C.; Bisignano, C.; Rao, P.; Wool, E.; et al. Global Burden of Bacterial Antimicrobial Resistance in 2019: A Systematic Analysis. Lancet 2022, 399, 629-655]. Повсеместное распространение антибиотикорезистентности требует поиска новых эффективных антибактериальных соединений. Однако в последние десятилетия количество зарегистрированных антибиотиков было ограниченным [Browne, К.; Chakraborty, S.; Chen, R.; Willcox, M.D.; Black, D.S.; Walsh, W.R.; Kumar, N. A New Era of Antibiotics: The Clinical Potential of Antimicrobial Peptides. Int. J. Mol. Sci. 2020, 21 , 7047].
В последние годы большой интерес вызывают так называемые антимикробные пептиды (далее - АМП), являющиеся важнейшим компонентом системы врожденного иммунитета. Известно, что АМП обладают выраженным антибактериальным, противовирусным, противогрибковым, противопаразитарным и противоопухолевым действием [Huan Y, Kong Q, Мои Н, Yi Н. Antimicrobial Peptides: Classification, Design, Application and Research Progress in Multiple Fields. Front Microbiol. 2020; 11 :582779].
Важно отметить, что вероятность развития резистентности к АМП значительно ниже, чем к антибиотикам на основе малых молекул [Yu, G.; Baeder, D.Y.; Regoes, R.R.; Rolff, J. Predicting Drug Resistance Evolution: Insights from Antimicrobial Peptides and Antibiotics. Proc. R. Soc. В Biol. Sci. 2018, 285]. Это связано с механизмом действия АМП, который основан на прямом повреждении клеточной стенки бактерий посредством пермеабилизации мембраны [The Mechanism of Membrane Permeabilization by Peptides: Still an Enigma. Aust. J. Chem. 2019, 73, 96-103]. Это делает АМП одинаково эффективными против чувствительных и полирезистентных бактерий [Browne, К.; Chakraborty, S.; Chen, R.; Willcox, M.D.; Black, D.S.; Walsh, W.R.; Kumar, N. A New Era of Antibiotics: The Clinical Potential of Antimicrobial Peptides. Int. J. Mol. Sci. 2020, 21 , 7047].
Из уровня техники известны de novo разработанные пептиды и модифицированные пептиды с противомикробной активностью (US9707282B2; RU2468033, RU2702661 , WO2013124436). Целый ряд антимикробных пептидов в настоящее время находятся на стадии клинических исследований, а некоторые уже одобрены к применению в клинической практике [Dijksteel, Gabrielle S et al. “Review: Lessons Learned From Clinical Trials Using Antimicrobial Peptides (AMPs).” Frontiers in microbiology vol. 12 616979. 22 Feb. 2021].
Ранее исследовали стратегию использования АМП в сочетании с традиционными антибиотиками-малыми молекулами, в результате было показано, что фенотип антибиотикорезистентности бактерий не влияет на эффективность АМП [Bolatchiev, А. Antibacterial Activity of Human Defensins against Staphylococcus Aureus and Escherichia Coli. PeerJ 2020, 8, e10455].
Таким образом, попытки создания новых пептидных молекул с фармакологической активностью представляются целесообразными и актуальными.
Раскрытие изобретения
Задачей настоящего изобретения является разработка и создание новых эффективных антибактериальных средств, перспективных для применения в клинической практике для терапии и/или профилактики инфекционных заболеваний.
Техническим результатом изобретения является разработка и получение нового пептидного соединения, обладающего высокой антибактериальной активностью широкого спектром действия и перспективного для применения в терапии инфекционных заболеваний у субъекта, вызванных бактериальной инфекцией, в том числе заболеваний, вызванных антибиотикорезистентными (в т.ч. полирезистентными) бактериальными штаммами. Неожиданно установлено, что пептид по изобретению характеризуется способностью ингибировать штаммы патогенов, в том числе штаммы патогенов, которые не чувствительны в отношении широко используемых препаратов, в частности карбапенем-устойчивые бактериальные изоляты, ванкомицин-устойчивые бактериальные изоляты.
Помимо этого, пептид по изобретению расширяет арсенал доступных антибактериальных средств для терапии инфекционных заболеваний, вызванных, в частности, полирезистентными бактериальными штаммами.
Указанный технический результат достигается посредством разработки и создания пептида с антибактериальной активностью, или его фармацевтически приемлемой соли, имеющего последовательность SEQ ID NO: 1.
Настоящее изобретение также включает применение пептида по изобретению в качестве антибактериального средства. Предметом настоящего изобретения также является применение пептида по изобретению для получения фармацевтической композиции с антибактериальной активностью для лечения и/или профилактики инфекционного заболевания у субъекта, вызванного бактериальной инфекцией.
В частных вариантах воплощения изобретения заболевание вызвано грамотрицательной или грамположительной бактерией.
В частных вариантах воплощения изобретения заболевание вызвано антибиотикорезистентным бактериальным штаммом.
В частных вариантах воплощения изобретения заболевание вызвано бактерией из рода ацинетобактеров, псевдомонад, стафилококков, протей или клебсиелл.
В частных вариантах воплощения изобретения заболевание вызвано Pseudomonas aeruginosa, Acinetobacter baumannii, Klebsiella pneumoniae, Proteus vulgaris, Enterococcus faecalis или Staphylococcus aureus.
Предметом настоящего изобретения также является фармацевтическая композиция с антибактериальной активностью для лечения и/или профилактики инфекционного заболевания у субъекта, вызванного бактериальной инфекцией, содержащая эффективное количество пептида по изобретению и по меньшей мере одно фармацевтически приемлемое вспомогательное вещество.
В частных вариантах воплощения изобретения фармацевтически приемлемое вспомогательное вещество представляет собой носитель, наполнитель и/или растворитель.
В частных вариантах воплощения изобретения заболевание вызвано грамотрицательной или грамположительной бактерией.
В частных вариантах воплощения изобретения заболевание вызвано антибиотикорезистентным бактериальным штаммом.
В частных вариантах воплощения изобретения заболевание вызвано бактерией из рода ацинетобактеров, псевдомонад или клебсиелл.
В частных вариантах воплощения изобретения заболевание вызвано Pseudomonas aeruginosa, Acinetobacter baumannii, Klebsiella pneumoniae, Proteus vulgaris, Enterococcus faecalis или Staphylococcus aureus.
В частных вариантах воплощения изобретения субъект представляет собой человека.
Настоящее изобретение также включает получение соединений по изобретению.
Настоящее изобретение также включает способ лечения и/или профилактики инфекционного заболевания у субъекта, вызванного бактериальной инфекцией, посредстом введения субъекта пептида по изобретению или фармацевтической композиции по изобретению. Настоящее изобретения также включает способ блокирования и/или ингибирования и/или подавления роста бактерий, в том числе патогенных бактерий с множественной лекарственной устойчивостью (в частности, карбапенем-устойчивых бактерий, ванкомицин-устойчивых бактерий), с помощью пептида по изобретению или фармацевтических композиций по изобретению.
Настоящее изобретение относится к пептиду или его фармацевтически приемлемым солям, которые проявляют антибактериальную активность. Эти молекулы показывают широкий спектр активности против различных патогенов (в том числе антибиотикорезистентных (в т.ч. полирезистентных) бактериальных штаммов и т.д.). Заявленный пептид, в частности, проявляет выраженную противомикробную активность в отношении широкого спектра грамотрицательных или грамположительных антибиотикоустойчивых бактериальных штаммов.
Подробное раскрытие изобретения
Краткое описание чертежей
Фигур 1. Кривая Каплана-Мейера, построенная по результатам исследования пептида по изобретению в мышиной модели летальной генерализованной инфекции in vivo.
Фигура 2. Масс-спектр (MS) пептида по изобретению.
Фигура 3. Хроматограмма ВЭЖХ пептида по изобретению.
Определения и термины
Для лучшего понимания настоящего изобретения ниже приведены некоторые термины, использованные в настоящем описании изобретения. Следующие определения применяются в данном документе, если иное не указано явно.
В описании данного изобретения термины «включает» и «включающий» интерпретируются как означающие «включает, помимо всего прочего». Указанные термины не предназначены для того, чтобы их истолковывали как «состоит только из».
Термин «и/или» означает один, несколько или все перечисленные элементы.
Также здесь перечисление числовых диапазонов по конечным точкам включает все числа, входящие в этот диапазон.
Термин «необязательный» или «необязательно» или «опциональный» или «опционально», используемый в данном документе, означает, что описываемое впоследствии событие или обстоятельство может, но не обязательно, произойти, и что описание включает случаи, когда событие или обстоятельство происходит, и случаи, в которых оно не происходит.
Термин "аминокислота" относится и к природным аминокислотам (включая как L- аминокислоты, так и D- аминокислоты). Аминокислоты обозначают стандартными сокращениями: аргинин (Arg; R), лейцин (Leu; L), лизин (Lys; К), фенилаланин (Phe; F), триптофан (Trp; W). Соединения, составляющие суть данного изобретения, могут существовать в меченой радиоизотопом форме, т.е. указанные соединения могут содержать один или несколько атомов, чья атомная масса или массовое число отличается от атомной массы или массового числа наиболее распространенных природных изотопов. Радиоизотопы водорода, углерода, фосфора, хлора включают 3Н, 14С, 32Р, 35S, и 36С1, соответственно. Соединения данного изобретения, которые содержат такие радиоизотопы и/или другие радиоизотопы других атомов, находятся в сфере настоящего изобретения. Тритиевые, т.е. 3Н и углеродные, т.е. 14С радиоизотопы являются особенно предпочтительными благодаря простоте приготовления и обнаружения.
Соединения настоящего изобретения, меченые радиоактивными изотопами, могут быть получены с помощью методов, хорошо известных специалистам в данной области. Меченые соединения могут быть получены с помощью процедур, описанными здесь, простой заменой немеченых реагентов соответствующими мечеными реагентами.
Соединения настоящего изобретения могут существовать в свободной форме или, если требуется, в виде фармацевтически приемлемой соли или другого производного. Используемый здесь термин «фармацевтически приемлемая соль» относится к таким солям, которые, в рамках проведенного медицинского заключения, пригодны для использования в контакте с тканями человека и животных без излишней токсичности, раздражения, аллергической реакции и т.д., и отвечают разумному соотношению пользы и риска. Фармацевтически приемлемые соли аминов, карбоновых кислот, фосфонатов и другие типы соединений хорошо известны в медицине. Соли могут быть получены in situ в процессе выделения или очистки соединений изобретения, а также могут быть получены отдельно, путем взаимодействия свободной кислоты или свободного основания соединения изобретения с подходящим основанием или кислотой, соответственно. Примером фармацевтически приемлемых, нетоксичных солей кислот могут служить соли аминогруппы, образованные неорганическими кислотами, такими как соляная, бромоводородная, фосфорная, серная и хлорная кислоты, или органическими кислотами, такими как уксусная, щавелевая, малеиновая, винная, янтарная или малоновая кислоты, или полученные другими методами, используемыми в данной области, например, с помощью ионного обмена. К другим фармацевтически приемлемым солям относятся адипинат, альгинат, аскорбат, аспартат, бензолсульфонат, бензоат, бисульфат, борат, бутират, камфорат, камфорсульфонат, цитрат, циклоПентанпропионат, диглюконат, додецилсульфат, этансульфонат, формиат, фумарат, глюкогептонат, глицерофосфат, глюконат, гемисульфат, гептанат, гексанат, гидройодид, 2-гидрокси-этансульфонат, лактобионат, лактат, лаурат, лаурил сульфат, малат, малеат, малонат, метансульфонат, 2-нафталинсульфонат, никотинат, нитрат, олеат, оксалат, пальмитат, памоат, пектинат, персульфат, 3-фенилпропионат, фосфат, пикрат, пивалат, пропионат, стеарат, сукцинат, сульфат, тартрат, тиоцианат, п-толуолсульфонат, ундеканат, валериат и подобные. Типичные соли щелочных и щелочноземельных металлов содержат натрий, литий, калий, кальций, магний и другие. Кроме того, фармацевтически приемлемые соли могут содержать, если требуется, нетоксичные катионы аммония, четвертичного аммония и амина, полученные с использованием таких противоионов, как галогениды, гидроксиды, карбоксилаты, сульфаты, фосфаты, нитраты, низшие алкил сульфонаты и арил сульфонаты.
Под «терапевтически эффективным количеством» подразумевается такое количество соединения, вводимого или доставляемого пациенту, при котором у пациента с наибольшей вероятностью проявится желаемая реакция на лечение. Точное требуемое количество может меняться от субъекта к субъекту в зависимости от возраста, массы тела и общего состояния пациента, тяжести заболевания, методики введения препарата, комбинированного лечения с другими препаратами и т.п.
Под «профилактически эффективным количеством» подразумевается такое количество соединения, вводимого или доставляемого пациенту, при котором у пациента с наибольшей вероятностью проявится желаемая реакция на профилактику инфекционных заболеваний, вызванных бактериальной инфекцией. Точное требуемое количество может меняться от субъекта к субъекту в зависимости от возраста, массы тела и общего состояния пациента, тяжести заболевания, методики введения препарата, комбинированного лечения с другими препаратами и т.п. Для профилактического лечения терапевтически или профилактически эффективное количество представляет собой то количество, которое будет эффективно в предотвращении микробной (например, бактериальной) инфекции.
Термин «пациент» («субъект») охватывает все виды млекопитающих, предпочтительно человека, которые используют соединения в рамках данного изобретения как путем самостоятельного введения, так и/или введения пациенту другим лицом для лечения и/или профилактики заболевания или медицинского состояния.
Термины «лечение», «терапия» охватывают лечение патологических состояний у млекопитающих, предпочтительно у человека, и включают: а) блокирование (приостановку) течения заболевания, б) облегчение тяжести заболевания, т.е. индукцию регрессии заболевания.
Термин «профилактика», «предотвращение», «превентивная терапия» охватывает устранение факторов риска, а также профилактическое лечение субклинических стадий заболевания у человека, направленное на уменьшение вероятности возникновения клинических стадий заболевания. Пациенты для профилактической терапии отбираются на основе факторов, которые, на основании известных данных, влекут увеличение риска возникновения клинических стадий заболевания по сравнению с общим населением. К профилактической терапии относится а) первичная профилактика и б) вторичная профилактика. Первичная профилактика определяется как профилактическое лечение у пациентов, клиническая стадия заболевания у которых ещё не наступила. Вторичная профилактика - это предотвращение повторного наступления того же или близкого клинического состояния заболевания.
Термин «уменьшение риска» охватывает терапию, которая снижает частоту возникновения клинической стадии заболевания. Примерами уменьшения риска заболевания является первичная и вторичная профилактика заболевания.
Термин "антибактериальное средство", как используется в настоящем документе, относится к соединению или комбинации соединений, способным к: (i) ингибированию, уменьшению или предотвращению роста бактерий; (ii) ингибированию или уменьшению способности бактерий вызывать инфекцию у субъекта; или (iii) ингибированию или уменьшению способности бактерий размножаться или оставаться инфекционными в окружающей среде. Термин "антибактериальное средство" также относится к соединениям, способным к уменьшению инфекционности или вирулентности бактерий.
Специалисту в данной области техники будет понятно, что пептид, описанный в настоящем документе, может существовать и часто используется в виде своих фармацевтически приемлемых производных, таких как соли, пролекарства, метаболиты, сложные эфиры, простые эфиры, гидраты, полиморфы, сольваты, комплексы, энантиомеры или другие фармацевтически приемлемые производные. Поэтому предполагается, что ссылка на пептид, рассмотренный в настоящем документе, включает такие фармацевтически приемлемые соли, пролекарства, метаболиты, сложные эфиры, простые эфиры, гидраты, полиморфы, сольваты, комплексы, энантиомеры или любые другие их фармацевтически приемлемые производные.
Фармацевтические композиции
Изобретение также относится к фармацевтическим композициям, которые содержат пептид по изобретению (или про-лекарственную форму, фармацевтически приемлемую соль или другое фармацевтически приемлемое производное) и один или несколько фармацевтически приемлемых носителей, адъювантов, растворителей и/или наполнителей, таких, которые могут быть введены в организм пациента вместе с соединением, составляющим сущность этого изобретения, и которые не разрушают фармакологическую активность этого соединения, и нетоксичны при введении в дозах, достаточных для доставки терапевтического количества соединения.
Фармацевтические композиции, указанные в этом изобретении, содержат пептиды настоящего изобретения вместе с фармацевтически приемлемыми носителями, которые могут включать любые растворители (в частности, вода), разбавители, дисперсии или суспензии, поверхностно-активные вещества, изотонические агенты, загустители и эмульгаторы, консерванты, вяжущие вещества, смазки и т.д., подходящие для конкретной формы дозирования. Материалы, которые могут служить фармацевтическими приемлемыми носителями, включают, но не ограничены, моно - и олигосахариды, а также их производные; желатин; тальк; вспомогательные вещества, такие как масло какао и воск для суппозиториев; масла, такие как арахисовое, хлопковое, кунжутное, оливковое, кукурузное и соевое масло и другие; гликоли, такие как пропиленгликоль; сложные эфиры, такие как этилолеат и этиллаурат; агар; буферные вещества, такие как гидроксид магния и гидроксид алюминия; альгиновая кислота; депирогенизированная вода; изотонический раствор, раствор Рингера; спиртовые и фосфатные буферные растворы. Также в составе композиции могут быть другие нетоксичные совместимые смазочные вещества, такие как лаурилсульфат натрия и стеарат магния, а также красители, разделительные жидкости, пленочные агенты, подсластители, вкусовые добавки и ароматизаторы, консерванты и антиоксиданты.
Предметом настоящего изобретения являются также лекарственные формы - класс фармацевтических композиций, структура которых оптимизирована для определенного способа введения в организм в терапевтической эффективной дозе, например, для введения в организм внутривенно, перорально, внутримышечно, подкожно, внутриглазным способом, ингаляционно, интраназально и сублингвально, в рекомендуемых дозировках.
Лекарственные формы этого изобретения могут содержать структуры, полученные методами использования липосом, методами микрокапсулирования, способами получения наноформ лекарственного средства или другими способами, известными в фармацевтике.
Для введения парентеральным способом используются водные суспензии, изотонические физиологические растворы или стерильные растворы для инъекций, совместимые агенты которых содержат фармакологические, например, пропиленгликоль или бутиленгликоль.
В частных вариантах воплощения изобретения, композиции по изобретению могут включать пептид настоящего изобретения, конъюгированный с полиэтиленгликолем, а именно конъюгация N-конца пептида с полиэтиленгликолем (далее - ПЭГ) [ACS Appl. Mater. Interfaces 2020, 12, 41 , 46991-47001 ; https://doi.org/10.1021/acsami.0c13492]. Существуют различные вариации ПЭГ - в зависимости от его молекулярной массы.
Данный подход позволяет снизить иммуногенность, увеличить растворимость и период полувыведения белковых препаратов [Pasut G. Pegylation of biological molecules and potential benefits: pharmacological properties of certolizumab pegol. BioDrugs. 2014;28 Suppl 1 :S15-S23. doi:10.1007/s40259-013-0064-z], ПЭГ обладает высокой растворимостью в воде и многих органических растворителях, нетоксичен и неиммуногенен. ПЭГилирование биологически активных соединений позволяет повысить метаболическую стабильность за счет создания стерических затруднений, которые защищают молекулу от протеаз, и, таким образом, увеличить время циркуляции в условиях in vivo.
Методы терапевтического применения Соединение настоящего изобретения является антибактериальным агентом, и поэтому оно являются полезным агентом для лечения и/или профилактики бактериальной инфекции субъекта, в том числе инфекции, вызванной антибиотикорезистентными (в т.ч. полирезистентными) бактериальными штаммами.
В еще одном аспекте изобретение также относится к способам лечения или профилактики бактериальной инфекции субъекта, включающим введение субъекту эффективного количества пептида по изобретению. Субъекты, подлежащие лечению, включают собак, кошек, лошадей, крупный рогатый скот, овец, свиней, домашнюю птицу, приматов (например, макак-резус и яванских макак, обезьян, мартышек, тамаринов, шимпанзе, макак), кроликов и грызунов (крыс, мышей, морских свинок и тому подобных). В одном варианте воплощения изобретения субъект представляет собой человека, и антимикробный пептид, согласно изобретению, может быть доставлен местно, интраназально, внутриглазным способом. Антимикробный пептид может быть доставлен в форме капель, спрея, крема, геля, мази и тому подобных форм.
Инфекции, которые могут подвергаться лечению описанными соединениями, включают инфекции наружного уха, инфекции среднего уха, такие как острый средний отит, инфекции черепных пазух, инфекции глаз, инфекции полости рта, такие как инфекции зубов, десны и слизистых оболочек, инфекции верхних дыхательных путей, инфекции нижних дыхательных путей, инфекции мочеполовой системы, желудочно- кишечные инфекции, гинекологические инфекции, сепсис, инфекции костей и суставов, инфекции кожи и ее структуры, ожоги, антибактериальная профилактика в хирургии и антибактериальная профилактика пациентов с иммунодефицитом, например, находящихся под действием химиотерапии рака, или после трансплантации органов. Эти инфекции можно лечить в больничных условиях или в сообществах с помощью различных способов введения, описанных в данном изобретении.
Соединение или композиции, описанные в настоящем документе, также могут быть использованы в целях профилактики. Соответственно, соединение или композиция могут быть введены субъекту, потенциально подверженному риску развития микробной инфекции. Субъекты, подверженные риску развития микробной инфекции, включают индивидуумов, подвергнутых воздействию определенного микроорганизма, принадлежащего к патогенным видам бактерий; индивидуумов с нарушениями иммунной системы, или субъектов, особенно уязвимых для инфекций из-за нарушения естественной защиты (например, кожа, подверженная риску из-за ожогов или порезов).
Описанный в данном изобретении антимикробный пептид может быть использован для лечения или профилактики инфекционных заболеваний, вызванных различными бактериальными организмами, включая инфицирование видами патогенных бактерий. Примеры бактериальной инфекции, без ограничений, включают грамположительные и грамотрицательные аэробные и анаэробные бактерии, такие как стафилококки, например, S. aureus; энтерококки, например, Е. faecalis; стрептококки, например, S. pyogenes и S. pneumoniae виды эшерихий, например, E.coli, включая энтеротокси генные, энтеропатогенные, энтероинвазивные, энтерогеморрагические и энтероагрегационные штаммы E.coli; штаммы пропионовых бактерий, например, Р. acnes; гемофиллезы, например, Н. influenza; моракселлы, например, М. catarrhalis. Другие примеры включают микобактерии, например, М. tuberculosis, М. avian-intracellulare, М. kansasii, М. bovis, М. africanum, М. genavense, М. leprae, М. xenopi, М. simiae, М. scrofulaceum, М. malmoense, М. celatum, М. abscessus, М. chelonae, М. szulgai, М. gordonae, М. haemophilum, М. fortuni и М. marinum; коринебактерии, например, С. diphtheriae; виды псевдомонад, например, Р. aeruginosa; виды боррелий, например, В. burgdorferi; виды листерий, например, L. Monocytogenes, виды бацилл, например, В. cereus; виды бордетелл, например, В. bronchiseptica; виды клебсиелл, виды клостридий, например, С. perfringens, C.tetani; виды хламидий, например, С. psittaci; виды риккетсий, например, R. rickettsii и R. prowazekii; виды сальмонелл, например, S. typhimurium виды ерсиний, например, Y. enterocolitica и У. pseudotuberculosis; виды клебсиелл, например, К. pneumoniae или K.aerogenes; и микоплазм, например, М. pneumonia, виды актинобактерий, Н. parasuis; и Trueperella pyogenes.
В определенных аспектах изобретения, были выбраны стафиллококковые бактерии, например, S. pseudintermedius, S. aureus, S. schleiferi, S. chromogenes, S. simulans, S. xylosus. Также, могут быть выбраны стрептококковые бактерии, например, S. uberis, S. agalactiae, S. dysgalactiae, S. suis. Кроме того, бактерии семейства Pasteurellaceae также подходят для лечения композициями, описанными в данном изобретении. Подходящие бактерии семейства Pasteur ellaceae включают М. haemolytica, Р. multocida, Н. somni, виды рода Escherichia, например, E.coli и виды рода Klebsiella.
В определенных вариантах воплощения изобретения бактериями являются S. pseudintermedius и/или Р. aeruginosa.
В определенных вариантах воплощения изобретения бактериями являются бактерии из рода ацинетобактеров, в частности Acinetobacter baumannii.
В определенных вариантах воплощения изобретения бактериями являются Proteus vulgaris.
Для терапевтического применения соединения изобретения могут вводиться с помощью фармацевтической композиции в любой фармацевтической лекарственной форме любым способом введения. Лекарственные формы обычно включают фармацевтически приемлемый носитель, подходящий для выбранной конкретной лекарственной формы. В частности, соединение по изобретению может вводиться ежедневно в течение периода времени, необходимого для лечения и/или профилактики заболеваний, имеющих отношение к пациенту, включая курс терапии, длящийся дни, месяцы, годы или всю жизнь пациента. Способы введения включают, но не ограничиваются внутривенно, внутримышечно, перорально, подкожно, внутриглазным способом, ингаляционно, интраназально и сублингвально. Предпочтительным способом введения является внутривенный.
Изобретение также относится к фармацевтической композиции, содержащей ежедневную дозу указанного соединения в форме фиксированной единицы дозировки, и к комбинации, содержащей указанную фармацевтическую композицию или указанное соединение. В предпочтительном варианте осуществления указанную композицию для применения в соответствии с изобретением вводят один раз в день в дозировке 1 мг или более выбранного соединения по изобретению. Предпочтительная дозировка составляет 1-500 мг. Наиболее предпочтительная дозировка составляет 10-200 мг.
Один или несколько дополнительных фармакологически активных агентов могут вводиться в комбинации с пептидом по изобретению. Как правило, любые дополнительные одиночные или множественные активные агенты, отличные от соединений по изобретению, включая, но не ограничиваясь, другими антибактериальными лекарственными средствами, могут использоваться в любой комбинации с соединением по изобретению в одной или отдельной лекарственной форме, позволяющей одновременное или последовательное терапевтическое действие активных агентов.
Осуществление изобретения
Несмотря на то, что изобретение описано со ссылкой на раскрываемые варианты воплощения, для специалистов в данной области должно быть очевидно, что конкретные подробно описанные эксперименты приведены лишь в целях иллюстрирования настоящего изобретения, и их не следует рассматривать как каким-либо образом ограничивающие объем изобретения. Должно быть понятно, что возможно осуществление различных модификаций без отступления от сути настоящего изобретения.
Получение пептида по изобретению
Общие методики получения пептида по изобретению
Специалист в данной области техники может легко синтезировать пептид согласно изобретению. Стандартные способы получения синтетических пептидов хорошо известны в данной области техники. Пептид изобретения может быть синтезированы с помощью таких обычно используемых способов как1-ВОС или FMOC защита альфа-аминогрупп. Оба способа включают ступенчатый синтез, при этом одна аминокислота добавляется на каждой стадии, начиная от карбоксильного конца пептида. Пептид изобретения также может быть синтезированы методами твердофазного синтеза пептидов, хорошо известными в данной области техники.
Помимо этого, пептид по изобретению может быть получены не только путем химического синтеза, но также с помощью применения биотехнологических методов: могут быть синтезированы нуклеотидные последовательности, кодирующие последовательность аминокислот заявленного пептида - данные нуклеотидные последовательности могут быть внедрены в клетки (с помощью векторов или нативных нуклеиновых кислот), и трансформированные таким образом клетки могут быть использованы для экспрессии заявленных пептидов. Указанные векторы и нуклеотидные последовательности могут быть введены в организм человека (и других живых организмов) для экспрессии заявленных пептидов непосредственно in vivo. Указанные методы также хорошо известны специалистам в данной области техники.
Синтез пептида по изобретению
Пептид по изобретению синтезирован методом твердофазного Fmoc-синтеза с помощью автоматического синтезатора JBMS-96-A (Jianbang Pharmacy Technology Со., Ltd.). Пептид был очищен (чистота >93%) с помощью высокоэффективной жидкостной хроматографии с обращенной фазой (табл.2).
Некоторые частные варианты воплощения изобретения раскрыты в таблице 1 ниже.
Таблица 1. Примеры пептидов по изобретению.
ВЭЖХ пептида по изобретению проводили на колонке YMC-Triart С18 (4.6*250mm*5um), элюируя 0,1% трифторуксусной кислоты в 100% воде (растворитель А) и 0,1% трифторуксусной кислоты в 100% ацетонитриле (растворитель В), при скорости потока 1 мл/мин (фиг.З).
Таблица 2. Данные ВЭЖХ и масс-спектроскопии для пептида по изобретению.
Заявленный пептид может быть включен в состав других крупных молекул (белков, пептидов, нуклеиновых кислот, углеводов, липидов) без изменения их фармакологической активности или с целью придания им новых свойств. Кроме того, производные заявленного пептида могут быть получены путем химической модификации концевых участков аминокислот.
Характеристика биологической активности Спектр антибактериальной активности пептида по изобретению in vitro
Исследование эффективности заявленного пептида in vitro проводилось методом серийных разведений. Чистые бактериальные культуры культивировались на твердой питательной среде (маннитол-солевой агар, BioMedia, Санк-Петербург, Россия). Из свежей утренней культуры готовили суспензию на стерильном физиологическом растворе, которая соответствовала стандарту мутности по 0,5 МакФарланду (что эквивалентно 1-2x108 CFU/mL). Суспензию растворяли в бульоне Мюллера-Хинтона (BBL™ Mueller Hinton Broth, Becton, Dickinson and Company, США) для получения инокулюма с примерной концентрацией 5x105 CFU/mL. После чего инокулюм (100 мкл) добавляли в лунки стерильных микропланшетов (Медполимер, Санкт-Петербург, Россия), в которые затем вносили по 100 мкл пептида по изобретению в различных концентрациях (от 0 до 32 мкг/мл). Контроли: контроль стерильности (только бульон Мюллера-Хинтона, без инокулюма) и контроль роста (бактериальный инокулюм без заявленного пептида). Затем микропланшеты инкубировались в термостате при 37 °C. Через 18-20 ч оценивались величины минимальной подавляющей концентрации (МПК). За МПК считалось минимальное значение концентрации пептидного соединения, при котором визуально полностью отсутствовал рост в соответствующей лунке [Wiegand, Irith et al. “Agar and broth dilution methods to determine the minimal inhibitory concentration (MIC) of antimicrobial substances.” Nature protocols vol. 3,2 (2008): 163-75].
Исследование антибактериальной активности заявленного соединения проводилось в отношении клинических полирезистентных грамотрицательных карбапенем-устойчивых бактерий и грамположительных ванкомицин-устойчивых бактерий, результаты представлены в таблице 3 ниже.
Таблица 3. Минимальные подавляющие концентрации (МПК; мкг/мл) пептида АВР5 по изобретению в отношении клинических изолятов бактерий (значения МПК представлены в виде медианы; п - число исследованных бактериальных изолятов). Таким образом, полученные результаты исследований показывают, что пептид по изобретению обладают высокой антибактериальной активностью, в том числе в отношении антибиотикорезистентных (в т.ч. полирезистентным) бактериальных штаммов.
Исследование активности пептида по изобретению в условиях in vivo
Для скрининговой оценки эффективности пептида АВР5 in vivo была использована мышиная модель летальной генерализованной инфекции. Для моделирования сепсиса мышам линии ICR (CD-1) (самцы, средняя масса = 30 г) внутрибрюшинно вводили бактериальную суспензию карбапенем-устойчивого изолята К. pneumoniae (~6,75*108 КОЕ/мышь). В эксперименте было 2 группы мышей (по 12 особей в каждой группе): 1 группа — контрольная (получали физиологический раствор), 2 группа - получали АВР5, в эмпирической дозе 100 мкг/мышь; АВР5 вводился через 30 мин после инфицирования, однократно внутрибрюшинно. Выживаемость оценивали каждые 24 часа в течение 5 дней. Для статистического анализа проводилась оценка функции выживания в методе Каплана- Мейера (https://www.statskingdom.com/kaplan-meier.htnnl).
В результате проведенного исследования было показано, что введение пептида АВР5 значимо увеличивает вероятность выживания по сравнению с контрольной группой (р=0, 0004074). К концу эксперимента, через 120 часов после инфицирования, процент выживших животных в группе АВР5 составил 58%, против 0% в контрольной группе. При этом, интересно, что уже через 48 часов после инфицирования в контрольной группе выжило лишь 16% животных, в а группе АВР5 - 91% (фиг. 1).
Несмотря на то, что изобретение описано со ссылкой на раскрываемые варианты воплощения, для специалистов в данной области должно быть очевидно, что конкретные подробно описанные эксперименты приведены лишь в целях иллюстрирования настоящего изобретения, и их не следует рассматривать как каким-либо образом ограничивающие объем изобретения. Должно быть понятно, что возможно осуществление различных модификаций без отступления от сути настоящего изобретения.

Claims

Формула изобретения
1. Пептид с антибактериальной активностью, или его фармацевтически приемлемая соль, имеющий последовательность SEQ ID NO: 1.
2. Применение пептида по п.1 , в качестве антибактериального средства.
3. Применение пептида по п.1 , для получения фармацевтической композиции с антибактериальной активностью для лечения и/или профилактики инфекционного заболевания у субъекта, вызванного бактериальной инфекцией.
4. Применение по п.З, характеризующееся тем, что заболевание вызвано грамотрицательной или грамположительной бактерией.
5. Применение по п.З, характеризующееся тем, что заболевание вызвано антибиотикорезистентным бактериальным штаммом.
6. Применение по п.4, характеризующееся тем, что заболевание вызвано бактерией из рода ацинетобактеров, псевдомонад, стафилококков, протей или клебсиелл.
7. Применение по п.4, характеризующееся тем, что заболевание вызвано Pseudomonas aeruginosa, Acinetobacter baumannii, Klebsiella pneumoniae, Proteus vulgaris, Enterococcus faecalis или Staphylococcus aureus.
8. Фармацевтическая композиция с антибактериальной активностью для лечения и/или профилактики инфекционного заболевания у субъекта, вызванного бактериальной инфекцией, содержащая эффективное количество пептида по п. 1 и по меньшей мере одно фармацевтически приемлемое вспомогательное вещество.
9. Фармацевтическая композиция по п. 8, характеризующаяся тем, что фармацевтически приемлемое вспомогательное вещество представляет собой носитель, наполнитель и/или растворитель.
10. Фармацевтическая композиция по п. 8, характеризующаяся тем, что заболевание вызвано грамотрицательной или грамположительной бактерией.
11. Фармацевтическая композиция по п. 8, характеризующееся тем, что заболевание вызвано антибиотикорезистентным бактериальным штаммом.
12. Фармацевтическая композиция по п. 8, характеризующееся тем, что заболевание вызвано бактерией из рода ацинетобактеров, псевдомонад или клебсиелл.
13. Фармацевтическая композиция по п.8, характеризующееся тем, что заболевание вызвано Pseudomonas aeruginosa, Acinetobacter baumannii, Klebsiella pneumoniae, Proteus vulgaris, Enterococcus faecalis или Staphylococcus aureus.
14. Фармацевтическая композиция по п.8, в котором субъект представляет собой человека.
PCT/RU2024/000182 2024-03-01 2024-06-06 Пептид с антибактериальной активностью Pending WO2025183585A1 (ru)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2024105399 2024-03-01
RU2024105399A RU2825930C1 (ru) 2024-03-01 Пептид с антибактериальной активностью

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2025183585A1 true WO2025183585A1 (ru) 2025-09-04

Family

ID=96921832

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/RU2024/000182 Pending WO2025183585A1 (ru) 2024-03-01 2024-06-06 Пептид с антибактериальной активностью

Country Status (1)

Country Link
WO (1) WO2025183585A1 (ru)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2008022444A1 (en) * 2006-08-21 2008-02-28 The University Of British Columbia Small cationic antimicrobial peptides
EP2404932A1 (en) * 2009-03-06 2012-01-11 AnGes MG, Inc. Polypeptides and antibacterial or antiseptic use of same
US20120172287A1 (en) * 2009-05-25 2012-07-05 Anges Mg, Inc. Polypeptide Having Antibacterial Activity and Angiogenesis-Inducing Activity and Wound-Healing Drug Containing Said Polypeptide
RU2702661C1 (ru) * 2019-05-24 2019-10-09 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки институт биоорганической химии им. академиков М.М. Шемякина и Ю.А. Овчинникова Российской академии наук (ИБХ РАН) Пептид, проявляющий антибактериальные и противоопухолевые свойства
RU2771493C1 (ru) * 2021-04-15 2022-05-05 Федеральное государственное бюджетное научное учреждение "Институт экспериментальной медицины" (ФГБНУ "ИЭМ") Пептид, обладающий антибактериальной активностью в отношении микроорганизмов с множественной лекарственной устойчивостью

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2008022444A1 (en) * 2006-08-21 2008-02-28 The University Of British Columbia Small cationic antimicrobial peptides
EP2404932A1 (en) * 2009-03-06 2012-01-11 AnGes MG, Inc. Polypeptides and antibacterial or antiseptic use of same
US20120172287A1 (en) * 2009-05-25 2012-07-05 Anges Mg, Inc. Polypeptide Having Antibacterial Activity and Angiogenesis-Inducing Activity and Wound-Healing Drug Containing Said Polypeptide
RU2702661C1 (ru) * 2019-05-24 2019-10-09 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки институт биоорганической химии им. академиков М.М. Шемякина и Ю.А. Овчинникова Российской академии наук (ИБХ РАН) Пептид, проявляющий антибактериальные и противоопухолевые свойства
RU2771493C1 (ru) * 2021-04-15 2022-05-05 Федеральное государственное бюджетное научное учреждение "Институт экспериментальной медицины" (ФГБНУ "ИЭМ") Пептид, обладающий антибактериальной активностью в отношении микроорганизмов с множественной лекарственной устойчивостью

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2730012C2 (ru) Производные полимиксина и их применение в комбинированной терапии совместно с различными антибиотиками
JP2025016592A (ja) 新規デプシペプチドおよびその使用
US6436980B1 (en) Peptidomimetic efflux pump inhibitors
AU2023229465B2 (en) Antimicrobial peptides and methods of using same
JP6471236B2 (ja) ポリミキシン誘導体およびその使用
EP2548883A2 (en) Peptide compounds that can be used as antibacterial agents
CN102046652B (zh) 来自Actinomadura namibiensis的高度桥联的肽
RU2825930C1 (ru) Пептид с антибактериальной активностью
RU2811267C1 (ru) Пептиды с антибактериальной активностью
WO2025183585A1 (ru) Пептид с антибактериальной активностью
WO2024205444A1 (ru) Пептиды с антибактериальной активностью
US10220112B2 (en) Cyclic antimicrobial pseudopeptides and uses thereof
CN110938114B (zh) 一类万古霉素硫鎓衍生物、其制备方法、药物组合物和用途
JP5185808B2 (ja) 新たなハイブリッドオリゴマー、それらの製造方法およびそれらを含有する医薬組成物
US20090076094A1 (en) Novel antibacterial compounds
US20250011366A1 (en) Prodrugs of Antibiotic Teixobactin
KR20120093310A (ko) 2-아미노-3-메틸-헥스-5-에노산 및 바시트라신과 같은 펩티드의 생산에서의 이의 용도
JP2025525741A (ja) リポオリゴ尿素、医薬組成物、及び薬剤としての使用のためのリポオリゴ尿素
HK40029791A (en) Antimicrobial peptides and methods of using same
HK40029791B (en) Antimicrobial peptides and methods of using same
EP2968446A1 (en) Hydrochloride salts of an antibiotic compound
NZ795498A (en) Antimicrobial peptides and methods of using same

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 24927568

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1