Optimisation des agonistes GPR40 pour le diabète de type 2

Diabète sucré de type 2 (T2DM site Internet de fda)

est un dysfonctionnement métabolique caractérisé par une augmentation de la résistance à l’insuline

et altération de la sécrétion d’insuline, entraînant une glycémie plus élevée

les niveaux. Les sécrétagogues de l’insuline, tels que les sulfonylurées et les glinides,

sont couramment utilisés pour augmenter les niveaux d’insuline chez les patients diabétiques.1 Cependant, ces médicaments favorisent la sécrétion d’insuline

indépendamment des niveaux de glucose sanguin, ce qui entraîne le risque de

hypoglycémie.1,2 Nouveaux sécrétagogues de l’insuline

un faible risque d’hypoglycémie est donc souhaitable. G-protéine couplée

récepteur 40 (GPR40, nom recommandé par l’IUPHAR:

FFA1) est fortement exprimé dans le pancréas β cellules et répond

aux acides gras endogènes entraînant une amplification de la sécrétion d’insuline

seulement en présence de taux élevés de glucose.3 − 6 Par conséquent, les agonistes du GPR40 peuvent

des taux de glucose sanguin plus bas avec une diminution du risque d’hypoglycémie

aux sécrétagogues classiques de l’insuline. Sur la base de ces résultats,

GPR40 a attiré une attention considérable en tant que potentiel thérapeutique

cible pour T2DM.7 − 13 Des effets antiglycémiques robustes ont été démontrés en utilisant des agonistes GPR40

chez les modèles diabétiques de rongeurs.7 − 9,14,15 Des données de preuve de concept positives ont été obtenues

chez les humains utilisant un agoniste GPR40 TAK-875 (1, Figure ​ Figure 1) 1) dans les essais cliniques de phase II: TAK-875 abaissement de l’hémoglobine

A1c (HbA1c) d’une quantité similaire à celle du glimépiride

chez les patients diabétiques de type 2 à la semaine 12 et les incidents hypoglycémiques

pour toutes les doses de TAK-875 étaient similaires au placebo et significativement

Le TAK-875 est actuellement évalué dans des essais cliniques de phase III17. La figure 1TAK-875 (1), AMG 837 (2), et

une fin

analogique (3). Nous avons signalé l’identification de AMG 837 (2, Figure ​ Figure1), 1), qui est un puissant et sélectif

GPR40 agoniste

Sélectionné pour évaluation dans des essais cliniques humains.14,15 AMG 837 montre des propriétés PK similaires, la puissance et l’efficacité chez les rats

à ceux de 1,7,15 Après la découverte

du composé 2, nous avons initié un effort de recherche

agonistes de GPR40 structurellement distincts. Nous avons insisté sur la réalisation de

diversité en introduisant une plus grande polarité dans la molécule.

Parce que le composé 2 est un acide lipophile à bas polaire

surface (46,5, tableau 1), il est probable

2 a une exposition significative au système nerveux central (SNC).

Un analogue proche de 2 a montré un rapport cerveau-plasma de rat

de 0,6 trois heures après une dose orale de 5 mg / kg. Alors que GPR40 est exprimé

dans le cerveau, sa fonction n’est pas claire. Cependant, son rôle dans

modulation de la sécrétion d’insuline est par l’activité directe sur le pancréas

beta cell.6,13,18 Afin de

éviter à la fois les effets médians et hors cible potentiels

CNS, nous avons cherché à concevoir des agonistes pénétrants non-CNS GPR40. Depuis le

gamme de propriétés physicochimiques qui permet un accès facile à la

CNS est plutôt limité, 19 nous avons pris l’approche

d’introduire une plus grande surface polaire (PSA) dans les molécules

pour diminuer la pénétration du SNC20.

moyen réussi d’introduire un plus grand PSA était en remplaçant le

groupe propynyle de l’AMG 837 (2) avec des hétérocycles polaires.

Parmi les hétérocycles initiaux étudiés figuraient l’imidazole, le triazole et

tétrazole (tableau 1). Nous avons d’abord mis le biphényle

partie à celle du composé 3 (Figure ​ (Figure1) 1) parce qu’elle maximise la puissance. GPR40 est un GPCR couplé à G &#x003b1, q, donc l’activation de GPR40 par les composés a été mesurée

dans un dosage à l’aequorine en utilisant des cellules CHO transfectées de manière stable

GPR40 et dans un essai d’accumulation de phosphate d’inositol en utilisant des cellules A9

également transfectées de manière stable avec le GPR40.14 humain15. Comme le montre le tableau 1, l’imidazole 4 et le triazole 5 présentaient une CE50

des composés 2 et 3. Le tétrazole 6 était plus puissant, mais sa clairance chez le rat était élevée (CL = 2,8 L / h / kg).

Il était intéressant de noter que les valeurs d’autorisation étaient plus élevées

comme le nombre d’azote dans les hétérocycles a augmenté.Tableau 1GPR40 Activité et Rat Pharmacokinetic

Propriétés des composés 4 – 6Les observations

révélé dans le tableau 1

confirmé dans des composés qui ont différents morceaux de queue de biaryl. le

queue de phénylthiazole (tableau 2) a un bon degré

de la diversité structurelle par rapport aux queues de biphényle et retient

puissance sur le récepteur. Avec la queue phénylthiazole, le tétrazole 9 était également plus puissant que l’imidazole 7 et le triazole 8 (tableau 2). Encore une fois, rat in vivo

clairance accrue avec l’augmentation du nombre d’azote dans l’hétérocyclique

anneau β à l’acide carboxylique (composés 7 – 9). Tableau 2GPR40 Activité et Rat Pharmacocinétique

Propriétés des composés 7 – 9Il était

souhaité conserver les améliorations

la puissance des tétrazoles

sans le dégagement accru. La stabilité microsomique des tétrazoles

était similaire à celle des imidazoles et des triazoles. C’est possible

que la tête de tétrazole est reconnue par un transporteur d’efflux,

une enzyme métabolique de phase II, ou les deux. La reconnaissance semble être

renforcé à mesure que le nombre d’hétéroatomes augmente dans les hétérocycles.

Sur la base de cette observation, nous avons réduit le nombre d’hétéroatomes

et évalué le positionnement des autres pour maintenir le bon

puissance des tétrazoles. Un certain nombre d’hétérocycles ont été évalués,

et l’isoxazole 10 (désigné AM-4668) était aussi puissant que

le tétrazole correspondant (tableau 3). Autre

Les oxazoles, tels que 11 et 12, étaient moins puissants.Tableau 3GPR40 Activité des composés 10 – 12Avec le nombre réduit d’hétéroatomes, AM-4668

affiché

d’excellentes propriétés pharmacocinétiques, non seulement chez le

chien et singe cynomolgus (tableau 4). Cela a

faible clairance, demi-vie modérée à longue et très bonne biodisponibilité orale

à travers les espèces. Contrairement à certains composés avec le groupe de tête propynyle

comme 2 et 3, la pénétration du CNS de l’AM-4668 était

faible, comme indiqué par un rapport cerveau-plasma de rat de 0,02 trois heures

après une dose orale de 5 mg / kg. En outre, ce composé n’a montré aucun

inhibition du canal hERG et démontré faible potentiel d’induire

interaction médicamenteuse par diverses inhibitions et induction du CYP

Propriétés pharmacocinétiques de l’AM-4668Depuis l’activité de l’AM-4668

faible contre les rongeurs GPR40, il

était difficile d’étudier son efficacité dans les modèles de diabète de rongeurs standard.

Nous l’avons donc évalué chez la souris où le gène humain GPR40 a été

remplacé par le gène GPR40 de la souris, mais est sous le contrôle de la

promoteur endogène de la souris GPR40.21 Oral

l’administration d’AM-4668 à la dose de 10 mg / kg 1 h avant la prise orale de glucose

défi a réduit de manière significative les niveaux de glucose dans le sang (figure ​ (figure 2A) .2A). L’ASC du glucose chez les animaux traités par le composé

est inférieur de 19% à celui des animaux traités avec le véhicule (figure ​ (figure 2B) .2B). Dans une étude séparée de PK par voie orale chez la souris, le plasma

La concentration d’AM-4668 à la dose de 1 mg / kg était d’environ 2 μ M

les 4 premières heures, ce qui correspond à une concentration non liée de 8 nM.

En outre, AM-4668 induit la sécrétion d’insuline dans les îlots pancréatiques

isolé de souris knock-in GPR40 humaines avec une CE50 de

55 nM (Figure ​ (Figure 33) .22 Parce que l’AM-4668 ne pénètre pas efficacement dans le SNC, ces résultats

démontrer que l’agonisme de GPR40 par ce composé dans le SNC est probable

pas nécessaire pour ses effets hypoglycémiants dans ce modèle.Figure 2Glycémie

étude de provocation de AM-4668 (10) dans hGPR40

souris knock-in.Figure 3 sécrétion d’insuline de

AM-4668 (10) dans les îlots isolés

La synthèse de l’AM-4668 est montrée dans le schéma 1. Michael ajout de (S) -3-acétyl-4-benzyl-2-oxazolidinone

(14) au trans – β -nitrostyrène 13 en présence de chlorure de titane et de Hunig ’ s

composé produit par base 15.23 Génération de l’oxyde de nitrile24

le groupe nitro en 15 et réaction avec le bromure de vinyle

généré le composé isoxazole 16. Déprotection de

le groupe benzyle de 16 en utilisant du trichlorure de bore méthyle

complexe de sulfure a donné le phénol 17, qui a été alkylé

en utilisant du chlorométhylthiazole 18 disponible dans le commerce pour donner le composé 19. Enfin, l’oxazolidinone

le composé 19 a été retiré en présence d’hydroxyde de lithium

et du peroxyde d’hydrogène pour donner l’AM-4668 (10).

d’Isoxazole AM-4668 (10) En résumé, nous avons remplacé le groupe propynyle d’AMG 837

(2) avec des hétérocycles et introduit plus de PSA dans

les molécules.

Il est probable que les hétérocycles polaires dans la pièce de la tête significativement

pénétration réduite du SNC dans les molécules. Après optimisation pour la puissance

et PK, nous avons identifié l’isoxazole AM-4668 (10), qui est

plus puissant que AMG 837 (2), possède une excellente pharmacocinétique

propriétés à travers les espèces, et réduit les niveaux de glucose dans le plasma

une étude OGTT chez des souris knock-in humaines GPR40.