КОНЪЮГАТЫ АНТАГОНИСТ ГЛЮКАГОНА - АГОНИСТ GIP И КОМПОЗИЦИИ ДЛЯ ЛЕЧЕНИЯ МЕТАБОЛИЧЕСКИХ РАССТРОЙСТВ И ОЖИРЕНИЯ

1. Конъюгат, содержащий (i) пептид-агонист GIP, который проявляет по меньшей мере 0,1% активности нативного GIP в отношении рецептора GIP, и (ii) пептид-антагонист глюкагона, который проявляет по меньшей мере 60% ингибирование максимального ответа, достигаемого глюкагоном в отношении рецептора глюкагона, где пептид-агонист GIP ковалентно связан с пептидом-антагонистом глюкагона, необязательно через линкер, где (i) пептид-агонист GIP представляет собой аналог нативного глюкагона человека (SEQ ID NO: 1) с вплоть до 15 модификаций аминокислот; (ii) пептид-антагонист глюкагона представляет собой аналог нативного глюкагона человека (SEQ ID NO: 1) с вплоть до 15 модификаций аминокислот; или (iii) как (i), так и (ii).
2. Конъюгат по п.1, где линкер представляет собой бифункциональный линкер, необязательно содержащий полиэтиленгликоль.
3. Конъюгат по п.2, где один конец бифункционального линкера связан с Lys одного из пептида-агониста GIP и пептида-антагониста глюкагона, а другой конец бифункционального линкера связан с Cys другого пептида, необязательно, (i) где Lys расположен на C-конце пептида-агониста GIP, (ii) где Cys расположен на C-конце или в положении 24 пептида-антагониста глюкагона, или (iii) как (i), так и (ii).
4. Конъюгат по п.1, где пептид-агонист GIP проявляет по меньшей мере 10% активности нативного GIP в отношении рецептора GIP.
5. Конъюгат по п.4, где пептид-агонист GIP проявляет не более чем 1% активности нативного глюкагона в отношении рецептора глюкагона.
6. Конъюгат по п.1, где пептид-антагонист глюкагона проявляет по меньшей мере 80% ингибирование максимального ответа, достигаемого глюкагоном в отношении рецептора глюкагона.
50
50
7. Конъюгат по п.1, где EC пептида-агониста GIP в отношении рецептора GIP находится в пределах приблизительно 500 раз от IC пептида-антагониста глюкагона в отношении рецептора глюкагона.
8. Конъюгат по п.1, где (i) пептид-агонист GIP активирует рецептор GLP-1; (ii) где пептид-антагонист глюкагона активирует рецептор GLP-1; или (iii) как (i), так и (ii).
9. Конъюгат по п.1, где пептид-агонист GIP выбран из группы, состоящей из:
(I) аналога нативного глюкагона человека (SEQ ID NO: 1), содержащего:
(a) модификацию аминокислоты в положении 1, которая обеспечивает активность агониста GIP,
(b) модификацию, выбранную из группы, состоящей из:
(i) лактамного мостика между боковыми цепями аминокислот в положениях i и i+4 или между боковыми цепями аминокислот в положениях j и j+3, где i равно 12, 13, 16, 17, 20 или 24 и где j равно 17, и
(ii) одной, двух, трех или всех из аминокислот в положениях 16, 20, 21 и 24 аналога заменены α,α-дизамещенной аминокислотой,
(c) 1-10 дополнительных модификаций аминокислот, и
(d) необязательно, C-концевой амид;
(II) аналога глюкагона (SEQ ID NO: 1), содержащего ацильную группу, где ацильная группа связана со спейсером, где:
(i) спейсер связан с боковой цепью аминокислоты в положении 10 аналога; или
(ii) аналог содержит удлинение из 1-21 аминокислот, C-концевое относительно аминокислоты в положении 29, и спейсер связан с боковой цепью аминокислоты, соответствующей одному из положений 37-43 относительно SEQ ID NO: 1;
где аналог проявляет по меньшей мере 1% активности нативного GIP в отношении рецептора GIP;
(III) аналога глюкагона (SEQ ID NO: 1) со следующими модификациями:
(a) модификация аминокислоты в положении 1, которая обеспечивает активность агониста GIP,
(b) лактамный мостик между боковыми цепями аминокислот в положениях i и i+4 или между боковыми цепями аминокислот в положениях j и j+3, где i равно 12, 13, 16, 17, 20 или 24 и где j равно 17,
(c) модификации аминокислот в одном, двух или всех из положений 27, 28 и 29, и
(d) 1-6 дополнительных модификаций аминокислот,
50
где EC аналога для активации рецептора GIP составляет приблизительно 10 нМ или менее;
(IV) аналога глюкагона (SEQ ID NO: 1) со следующими модификациями:
(a) модификация аминокислоты в положении 1, которая обеспечивает активность агониста GIP,
(b) одна, две, три или все из аминокислот в положениях 16, 20, 21 и 24 аналога заменены α,α-дизамещенной аминокислотой,
(c) модификации аминокислот в одном, двух или всех из положений 27, 28 и 29, и
(d) 1-6 дополнительных модификаций аминокислот,
50
где EC аналога для активации рецептора GIP составляет приблизительно 10 нМ или менее;
(V) аналога глюкагона (SEQ ID NO: 1) со следующими модификациями:
(a) модификация аминокислоты в положении 1, которая обеспечивает активность агониста GIP,
(b) аминокислотная замена Ser в положении 16 аминокислотой формулы IV:
1
2
1
18
1
18
1
18
2
1
18
0
4
3
6
0
4
2
5
0
4
6
10
7
1
4
3
9
7
где n равно от 1 до 7, где каждый из R и R независимо выбран из группы, состоящей из H, C-Cалкила, (C-Cалкил)OH, (C-Cалкил)NH, (C-Cалкил)SH, (C-Cалкил)(C-C)циклоалкила, (C-Cалкил)(C-Cгетероциклической группы), (C-Cалкил)(C-Cарил)R и (C-Cалкил)(C-Cгетероарила), где R представляет собой H или OH, и боковая цепь аминокислоты формулы IV содержит свободную аминогруппу;
(c) аминокислотная замена Gln в положении 20α, α-дизамещенной аминокислотой,
(d) модификации аминокислот в одном, двух или всех из положений 27, 28 и 29, и
(e) 1-6 дополнительных модификаций аминокислот,
50
где EC аналога для активации рецептора GIP составляет приблизительно 10 нМ или менее;
(VI) аналога глюкагона (SEQ ID NO: 1), содержащего:
(a) модификацию аминокислоты в положении 1, которая обеспечивает активность агониста GIP, и
(b) удлинение из 1-21 аминокислот, C-концевое относительно аминокислоты в положении 29, где по меньшей мере одна из аминокислот удлинения, соответствующая любому из положений 37-43 относительно SEQ ID NO: 1, является ацилированной или алкилированной,
50
где EC аналога для активации рецептора GIP составляет приблизительно 10 нМ или менее;
50
(VII) аналога глюкагона, содержащего аминокислотную последовательность согласно любому из SEQ ID NO: 327, 328, 329 или 330 и удлинение из 1-21 аминокислот, C-концевое относительно аминокислоты в положении 29, где EC аналога для активации рецептора GIP составляет приблизительно 10 нМ или менее;
(VIII) аналога, содержащего аминокислотную последовательность, выбранную из группы, состоящей из SEQ ID NO: 199-241, 244-264, 266, 292-307, 309-321 и 323;
(IX) аналога, содержащего аминокислотную последовательность, выбранную из группы, состоящей из SEQ ID NO: 267-269, 273-278 и 325;
(X) аналога, содержащего аминокислотную последовательность, выбранную из группы, состоящей из SEQ ID NO: 105-194; и
(XI) пептида-агониста GIP, содержащего:
(i) SEQ ID NO: 1 по меньшей мере с одной и с вплоть до 10 модификаций аминокислот, где по меньшей мере одна из модификаций аминокислот обеспечивает стабилизированную структуру альфа-спирали в C-концевой части пептида-агониста GIP;
(ii) удлинение из 1-21 аминокислоты, C-концевое относительно аминокислоты в положении 29, и
(iii) по меньшей мере одно из следующих:
(a) по меньшей мере одна из аминокислот удлинения, расположенных в положениях 37-43 (согласно нумерации SEQ ID NO: 1), содержит ацильную или алкильную группу, которая является ненативной для встречающейся в природе аминокислоты,
(b) 1-6 аминокислот удлинения являются положительно заряженными аминокислотами,
(с) пептид-агонист GIP содержит аминокислоту, содержащую ацильную или алкильную группу, которая является ненативной для встречающейся в природе аминокислоты, в положении 10 пептида-агониста GIP, или
(d) комбинация (a), (b) и (c);
где, когда пептид-агонист GIP лишен гидрофильной части, пептид-агонист GIP проявляет по меньшей мере 0,1% активности нативного GIP в отношении рецептора GIP.
10. Конъюгат по п.1, где пептид-антагонист глюкагона выбран из группы, состоящей из:
(A) пептида-антагониста глюкагона, содержащего последовательность SEQ ID NO: 1142, или ее оксипроизводное;
(B) пептида-антагониста глюкагона, содержащего аминокислотную последовательность нативного глюкагона, модифицированную делецией от двух до пяти аминокислотных остатков с N-конца SEQ ID NO: 1, и замену остатка аспарагиновой кислоты в девятом положении SEQ ID NO: 1 глутаминовой кислотой, гомоглутаминовой кислотой, β-гомоглутаминовой кислотой, производным цистеина с сульфоновой кислотой, или алкилкарбоксилатным производным цистеина, имеющим структуру:
5
1
4
2
4
2
4
где X представляет собой C-C алкил, C-C алкенил или C-C алкинил;
(C) пептида-антагониста глюкагона, содержащего общую структуру A-B-C, где A выбран из группы, состоящей из:
(i) фенилмолочной кислоты (PLA);
(ii) оксипроизводного PLA;
(iii) пептида из от 2 до 6 аминокислот, в котором две последовательно расположенных аминокислоты пептида связаны через сложноэфирную или простую эфирную связь;
B представляет собой аминокислоты с i по 26 SEQ ID NO: 1, где i равно 3, 4, 5, 6 или 7, необязательно содержащие одну или несколько модификаций аминокислот, выбранных из группы, состоящей из:
(iv) Asp в положении 9 (согласно нумерации аминокислот SEQ ID NO: 1), замененного Glu, производным Cys с сульфоновой кислотой, гомоглутаминовой кислотой, β-гомоглутаминовой кислотой или алкилкарбоксилатным производным цистеина, имеющим структуру:
5
1
4
2
4
2
4
где X представляет собой C-C алкил, C-C алкенил или C-C алкинил;
(v) замены одной или двух аминокислот в положениях 10, 20 и 24 (согласно нумерации аминокислот SEQ ID NO: 1) аминокислотой, ковалентно связанной с ацильной или алкильной группой через сложноэфирную, простую эфирную, тиоэфирную, амидную или алкиламиновую связь;
(vi) замены одной или двух аминокислот в положениях 16, 17, 20, 21 и 24 (согласно нумерации аминокислот SEQ ID NO: 1) аминокислотой, выбранной из группы, состоящей из Cys, Lys, орнитина, гомоцистеина и ацетилфенилаланина (Ac-Phe), где аминокислота этой группы ковалентно связана с гидрофильной частью;
(vii) Asp в положении 15 (согласно нумерации SEQ ID NO: 1), замененного цистеиновой кислотой, глутаминовой кислотой, гомоглутаминовой кислотой и гомоцистеиновой кислотой;
(viii) Ser в положении 16 (согласно нумерации SEQ ID NO: 1), замененного цистеиновой кислотой, глутаминовой кислотой, гомоглутаминовой кислотой и гомоцистеиновой кислотой;
(ix) замены на AIB в одном или нескольких из положений 16, 20, 21 и 24 согласно нумерации аминокислот SEQ ID NO: 1;
и C выбран из группы, состоящей из:
(x) X;
(xi) X-Y;
(xii) X-Y-Z; и
10
(xiii) X-Y-Z-R,
10
где X представляет собой Met, Leu или Nle; Y представляет собой Asn или заряженную аминокислоту; Z представляет собой Thr, Gly, Cys, Lys, орнитин (Orn), гомоцистеин, ацетилфенилаланин (Ac-Phe) или заряженную аминокислоту; где R выбран из группы, состоящей из SEQ ID NO: 1119-1121 и 1153; и
(xiv) любого из (x)-(xiii), в котором C-концевой карбоксилат заменен амидом или сложным эфиром;
(D) антагониста глюкагона/агониста GLP-1, содержащего последовательность SEQ ID NO: 1251, где аминокислоты в положениях 4 и 7, положениях 7 и 11, положениях 11 и 15, положениях 15 и 19 или положениях 19 и 23 SEQ ID NO: 1251 связаны через лактамный мостик, или оксипроизводное антагониста глюкагона/агониста GLP-1;
in vitro
(E) пептида антагониста глюкагона/агониста GLP-1, причем указанный пептид проявляет по меньшей мере 90% максимального агонизма нативного GLP-1 в отношении рецептора GLP-1, и проявляет активность антагониста глюкагона, которая снижает максимальную индуцируемую глюкагоном продукцию cAMP рецептором глюкагона по меньшей мере приблизительно на 80%, при измерении по продукции cAMP в анализе ; и
(F) пептида-агониста глюкагона, содержащего (1) внутримолекулярный мостик или альфа,альфа-дизамещенную аминокислоту, или кислотную аминокислоту в положении 16 (согласно нумерации SEQ ID NO: 1), или их комбинацию, (2) C-концевой амид или сложный эфир вместо C-концевого карбоксилата, и (3) общую структуру A-B-C,
где A выбран из группы, состоящей из
(i) PLA;
(ii) оксипроизводного PLA; и
(iii) пептида из 2-6 аминокислот, в котором две последовательно расположенных аминокислоты пептида связаны через сложную эфирную или простую эфирную связь;
где B представляет собой аминокислоты с p по 26 SEQ ID NO: 1, где p равно 3, 4, 5, 6 или 7, необязательно содержащие одну или несколько модификаций аминокислот, выбранных из группы, состоящей из:
(iv) Asp в положении 9 (согласно нумерации аминокислот SEQ ID NO: 1), замененного Glu, производным Cys с сульфоновой кислотой, гомоглутаминовой кислотой, β-гомоглутаминовой кислотой или алкилкарбоксилатным производным цистеина, имеющим структуру:
5
1
4
2
4
2
4
где X представляет собой C-C алкил, C-C алкенил или C-C алкинил.
(v) замены одной или двух аминокислот в положениях 10, 20 и 24 (согласно нумерации аминокислот SEQ ID NO: 1) аминокислотой, ковалентно связанной с ацильной или алкильной группой через сложноэфирную, простую эфирную, тиоэфирную, амидную или алкиламиновую связь;
(vi) замены одной или двух аминокислот в положениях 16, 17, 20, 21 и 24 (согласно нумерации аминокислот SEQ ID NO: 1) аминокислотой, выбранной из группы, состоящей из Cys, Lys, орнитина, гомоцистеина и ацетилфенилаланина (Ac-Phe), где аминокислота этой группы ковалентно связана с гидрофильной частью;
(vii) Asp в положении 15 (согласно нумерации SEQ ID NO: 1), замененного цистеиновой кислотой, глутаминовой кислотой, гомоглутаминовой кислотой и гомоцистеиновой кислотой;
(viii) Ser в положении 16 (согласно нумерации SEQ ID NO: 1), замененного цистеиновой кислотой, глутаминовой кислотой, гомоглутаминовой кислотой и гомоцистеиновой кислотой;
(ix) Arg в положении 17, замененного Gln, Arg в положении 18, замененного Ala, Asp в положении 21, замененного Glu, Val в положении 23, замененного Ile, и Gln в положении 24, замененного Ala (согласно нумерации аминокислот SEQ ID NO: 1);
(x) Ser в положении 16, замененного Glu, Gln в положении 20, замененного Glu, или Gln в положении 24, замененного Glu (согласно нумерации аминокислот SEQ ID NO: 1);
где C выбран из группы, состоящей из:
(vii) X;
(viii) X-Y;
(ix) X-Y-Z;
10
(x) X-Y-Z-R;
10
где X представляет собой Met, Leu или Nle; Y представляет собой Asn или заряженную аминокислоту; Z представляет собой Thr, Gly, Cys, Lys, орнитин (Orn), гомоцистеин, ацетилфенилаланин (Ac-Phe) или заряженную аминокислоту; где R выбран из группы, состоящей из SEQ ID NO: 1221, 1226, 1227 и 1250.
11. Фармацевтическая композиция, содержащая конъюгат по любому из пп.1-10, где конъюгат находится в смеси с фармацевтически приемлемым носителем.
12. Применение конъюгата по любому из пп.1-10 для лечения диабета, снижения увеличения массы тела или индукции снижения массы тела у пациента.
13. Пептид-аналог глюкагона, содержащий аминокислотную последовательность по любой из SEQ ID NO: 10-36.
14. Применение пептида-аналога глюкагона по п.12 для лечения диабета, снижения увеличения массы тела или индукции снижения массы тела у пациента.