Προ-κλινική ανάπτυξη και εμπορική εκμετάλλευση αναστολέων της Autotaxin, ενός νέου φαρμακευτικού στόχου στην παθογένεια της πνευμονικής ίνωσης και χρόνιας φλεγμονής.
ΑΚΡΩΝΥΜΙΟ: ΑΤΧ
ΚΩΔΙΚΟΣ ΕΡΓΟΥ Τ1ΕΔΚ-00949
Προϋπολογισμός - Φορείς - Αντικείμενο / Στόχοι του Έργου - Σύνοψη πεπραγμένων - Δημοσιεύσεις
| Α/Α ΦΟΡΕΑ | ΦΟΡΕΑΣ | ΕΙΔΟΣ ΦΟΡΕΑ | ΠΡΟΫΠΟΛΟΓΙΣΜΟΣ | ΔΗΜΟΣΙΑ ΔΑΠΑΝΗ | ΔΗΜΟΣΙΑ ΔΑΠΑΝΗ % |
| 1 | ΕΚΕΒΕ Φλέμιγκ | Ερευνητικός οργανισμός | 699.549,17 € | 699.549,17 € | 100 |
| 2 | ΕΟΧ ΕΚΠΑ | Ερευνητικός οργανισμός | 100.000,00 € | 100.000,00 € | 100 |
| 3 | UNIPHARMA | Επιχείρηση | 200.000,00 € | 130.000,00 € | 65 |
| ΣΥΝΟΛΟ | 999.549,17 € | 929.549,17 € | 93 | ||
| Α/Α ΦΟΡΕΑ | ΦΟΡΕΑΣ | ΕΙΔΟΣ ΦΟΡΕΑ |
| 1 | ΕΚΕΒΕ Φλέμιγκ | Ερευνητικός οργανισμός |
| 2 | ΕΟΧ ΕΚΠΑ | Ερευνητικός οργανισμός |
| 3 | UNIPHARMA | Επιχείρηση |
Η Autotaxin (ATX, ENPP2) είναι μια εκκρινόμενη γλυκοπρωτεΐνη που απαντάται ευρέως στην πλειοψηφία των βιολογικών υγρών, καταλύοντας την παραγωγή λυσοφωσφατιδικού οξέος (lysophosphatidic acid / LPA). Το LPA, ένα βιοδραστικό φωσφολιπίδιο, έχει εμπλακεί σε ένα ευρύ φάσμα λειτουργιών, χάριν της ύπαρξης τουλάχιστον 6 GPCR υποδοχέων του (LPAR1-6), oι οποίοι εκφράζονται, σε διαφορετικές αναλογίες, από όλα τα κύτταρα του σώματος. Δημοσιευμένες μελέτες από τα εργαστήρια του Φλέμιγκ υπέδειξαν την ΑΤΧ σαν έναν πιθανό διαγνωστικό βιο-μάρτυρα και φαρμακευτικό στόχο σε χρόνιες φλεγμονώδεις παθήσεις. Ανάμεσα τους, η ιδιοπαθής πνευμονική ίνωση (IPF) είναι μια χρόνια, σταδιακή και συνήθως θανάσιμη πνευμονική πάθηση, αγνώστου αιτιολογίας για την οποία υπάρχει μια μεγάλη ιατρική και φαρμακολογική ανάγκη για την ανάπτυξη νέων θεραπειών και έντονο, πολύ πρόσφατο, ενδιαφέρον από την φαρμακοβιομηχανία. Οι γενετικές και φαρμακολογικές μελέτες στα εργαστήρια του Φλέμιγκ ανέδειξαν τον καθοριστικό ρόλο της ΑΤΧ στην παθογένεια της IPF, και παρείχαν το proof of principle που οδήγησε σε τρέχουσες κλινικές δοκιμές φάσης ΙΙΙ (Galapagos).
Σε αυτά τα πλαίσια το Φλέμιγκ δημιούργησε μια αλυσίδα φαρμακευτικής ανακάλυψης για την ανακάλυψη νέων αναστολέων της ενζυμικής δραστικότητας της ΑΤΧ που οδήγησε σε 7 υποψήφια μόρια. Το αντικείμενο της παρούσας πρότασης και οι επικαιροποιημένοι και διευρυμένοι στόχοι του είναι:
• η βελτιστοποίηση των υπαρχόντων πρωτοκόλλων και λειτουργικών δοκιμών και η ανάπτυξη νέων
• η επαναξιολόγηση των υπαρχόντων υποψηφίων μικρών μορίων
• η βελτιστοποίηση των υπαρχόντων αναστολέων και της φαρμακοτεχνικής τους μορφής
• ο σχεδιασμός και η σύνθεση παραγώγων με καλύτερη δράση και καλύτερες φυσικοχημικές ιδιότητες
• η ανακάλυψη νέων υποψηφίων αναστολέων της ΑΤΧ με βάση την σχέση δομής και δραστικότητας (SAR; in silico docking) και η επαναστόχευση υπαρχόντων, εγκεκριμένων (από τον FDA) φαρμάκων
• η προ-κλινική διερεύνηση και ανάπτυξη των πιο δραστικών μικρών μορίων από τους υπάρχοντες και νέους αναστολείς (ADMET, PK/PD, MoA)
• η περαιτέρω διερεύνηση των παθογενετικών μηχανισμών που συμμετέχει η ΑΤΧ και της δράσης των αναστολέων
• η ανακάλυψη νέων πιθανών ασθενειών που συμμετέχει η ΑΤΧ, αυξάνοντας τις ενδείξεις για την πιθανή χρησιμότητα των αναστολέων ΑΤΧ
• η κατοχύρωση της σχετικής πνευματικής ιδιοκτησίας (IP)
• η εμπορική εκμετάλλευση της σχετικής πνευματικής ιδιοκτησίας (BD)
Αρχικά, αναπτύξαμε ένα ligand-based μοντέλο πρόβλεψης νέων αναστολέων της ΑΤΧ και βελτιστοποιήσαμε την βασική και λειτουργική δοκιμή της ενζυμικής δράσης της ΑΤΧ, σύμφωνα με τα νεότερα δεδομένα για την λανθάνουσα φάση της αντίδρασης, αυξάνοντας παράλληλα την ευαισθησία της μεθόδου και την ακρίβεια του υπολογισμού των IC50. Τα IC50 των 7 αρχικά επικρατέστερων μικρομορίων, που είχαν προκύψει από την εικονική σάρωση της ηλεκτρονικής βιβλιοθήκης HitFinder, αλλά και των επόμενων 30 καλύτερων, υπολογίστηκαν εκ νέου. Από την ομάδα των 30 μορίων επιλέχθηκαν οι Km03601 και Scr01013 οι οποίοι τροποποιήθηκαν in silico οδηγώντας σε δύο ομάδες παραγώγων. Από την in vitro αξιολόγηση αυτών προέκυψε ανασταλτική δράση της ΑΤΧ για 4 παράγωγα του Km03601 και 2 παράγωγα του Scr01013 [1]. Το παράγωγο Sc49 του Scr01013 αποτελεί έναν από τους καλύτερους ταυτοποιημένους αναστολείς που ανακαλύψαμε. Με βάση αυτόν συντέθηκαν 21 νέα παράγωγα τα οποία δοκιμάστηκαν οδηγώντας στην ανακάλυψη 2 ακόμη αναστολέων με IC50 της τάξης των λίγων μΜ. Οι ισχυρότεροι αναστολείς από όλα τα προαναφερθέντα μόρια ομαδοποιήθηκαν σε έξι ομάδες με βάση τη γενική χημική δομή τους. Περαιτέρω, είναι αξιοσημείωτο ότι ανακαλύφθηκε και ένας ενεργοποιητής της ΑΤΧ, που παρουσιάζει μεγάλο ενδιαφέρον για την μελέτη της ενζυμικής δράσης της ΑΤΧ, αλλά και με πιθανά διαφορετική δράση in vivo.
Στα πλαίσια του σχεδιασμού και της σύνθεσης παραγώγων με καλύτερη δράση και καλύτερες φυσικοχημικές ιδιότητες, μελετήθηκε και βελτιστοποιήθηκε γενική μέθοδος για τη σύνθεση ενός από τους 7 αρχικά επιλεγμένους αναστολείς, τον ΚΜ-3. Η μεθοδολογία αυτή εφαρμόστηκε για τη σύνθεση του ΚΜ-3 σε μεγάλη ποσότητα απαιτούμενη για in vivo δοκιμές δραστικότητας σε πειραματικό μοντέλο πνευμονικής ίνωσης. Η μεθοδολογία αυτή όμως μπορεί να χρησιμοποιηθεί και για τη σύνθεση αναλόγων του ΚΜ-3. Παράδειγμα αναλόγου του ΚΜ-3 που συντέθηκε αποτελεί η ένωση GK646 που με την αντικατάσταση της ομάδας της πιπεριδίνης της ΚΜ-3 από αμινοαιθανόλη, παρουσιάζει βελτιωμένες φυσικοχημικές ιδιότητες σε σχέση με τη μητρική ένωση. Επιπρόσθετα, συντέθηκαν αναστολείς διαφορετικής χημικής φύσης και συγκεκριμένα ενώσεις που περιέχουν μια ομάδα βενζαμιδίου, η οποία διαθέτει τη δυνατότητα να αλληλεπιδρά με το ιόν ψευδαργύρου του ενεργού κέντρου της ΑΤΧ, αναστέλλοντας κατά αυτόν τον τρόπο τον καταλυτικό μηχανισμό. Παράδειγμα αποτελούν οι ενώσεις GK444 και GK645.
Ακολουθώντας την παγιωμένη στρατηγική της φαρμακοβιομηχανίας για την ύπαρξη εφεδρικών μορίων και follow ups, και πέραν της αρχικής πρότασης του προγράμματος, πραγματοποιήθηκε σάρωση ηλεκτρονικής βάσης δεδομένων εγκεκριμένων φαρμάκων για την πιθανή επαναστόχευσή (repositioning) τους ως αναστολείς της ATX. Τα 50 καλύτερα μόρια ελέγχθηκαν in vitro αναδεικνύοντας 3 ενδιαφέρουσες ενώσεις με ανασταλτική δράση στην ΑΤΧ και μία με ενεργοποιητική δράση. Τέλος, πραγματοποιήθηκε μια νέα σάρωση διαθέσιμων ηλεκτρονικών βιβλιοθηκών μικρών μορίων με βάση τις ενζυμικές, αλλά και τις στερεοχημικές και φυσικοχημικές παραμέτρους της ενζυμικής αναστολής της ΑΤΧ, όπως προκύπτουν από τον έλεγχο >100 μικρομορίων έως τώρα, και μια νέα σάρωση της βιβλιοθήκης HitFinder υπό το πρίσμα της ανακάλυψης μορίων που να προσδένονται στην ΑΤΧ με διαφορετικούς ή/και με πολλαπλούς τρόπους ταυτόχρονα.
Από όλες τις προσπάθειες ανακάλυψης ενώσεων που αναστέλλουν την ΑΤΧ, το μέγιστο ενδιαφέρον παρουσίασε η τρογλιταζόνη (TGL), παλαιό αντιδιαβητικό φάρμακο, εγκεκριμένο από τον FDA αλλά χωρίς ενεργή πατέντα, με IC50 έναντι της ΑΤΧ στο επίπεδο των nanomoles. Η ανακάλυψη της ανασταλτικής δράσης της TGL έναντι της ΑΤΧ υποδηλώνει την παρουσία σχεσης ανάμεσα στην ΑΤΧ και τον διαβήτη. Προχωρήσαμε στον σχεδιασμό και τη σύνθεση νέων παραγώγων της TGL, τα οποία διατηρούν το βασικό δομικό σκελετό αυτής, ενώ περιέχουν και δομικές ομάδες από τους γνωστούς αναστολείς της ΑΤΧ, PF8380, GLPG1690 και ΗΑ155. Από τα 5 παράγωγα που προέκυψαν, τα δύο (1&3) παρουσίασαν IC50 χαμηλότερο από αυτό της TGL και μεγαλύτερη ειδικότητα έναντι της ΑΤΧ.
Για επιλεγμένους αναστολείς έγινε in silico έλεγχος βασικών ADMET (absorption, distribution, metabolism, excretion and toxicity) παραμέτρων, ενώ για τα παράγωγα 1 & 3 πραγματοποιήθηκαν in vitro ADMET δοκιμές από εξειδικευμένη Ευρωπαϊκή εταιρεία. Οι ενώσεις αυτές παρουσιάζουν καλή απορρόφηση, χαμηλή απομάκρυνση (υψηλό χρόνο ημίσειας ζωής) και χαμηλή καρδιοτοξικότητα, επομένως είναι δύο πολλά υποσχόμενοι αναστολείς της ΑΤΧ. Για να αξιολογήσουμε περαιτέρω τους δυο νέους αναστολείς της ΑΤΧ που συνθέσαμε, 1 και 3, προχωρήσαμε σε επώαση πνευμονικών επιθηλιακών κυττάρων με αυτούς, αλληλούχιση του μεταγραφώματός τους και ακόλουθη σύγκρισή του, τόσο με κύτταρα ελέγχου όσο και με δημοσίως διαθέσιμες μεταγραφωμικές υπογραφές άλλων φαρμακευτικών μορίων. Από την σύγκριση του μεταγραφώματος με αντίστοιχα κύτταρα ελέγχου έγινε φανερό πως ο αναστολέας 3 επάγει αλλαγές σε λιγότερα στοιχεία του γονιδιώματος σε σχέση με τον αναστολέα 1. Ακόλουθη αναζήτηση παρόμοιων υπογραφών έκφρασης από δημοσίως διαθέσιμη βάση δεδομένων έδειξε ομοιότητα της επίδρασης των δυο αναστολέων με τρια ευρέως χρησιμοποιούμενα αντικαρκινικά φάρμακα.
Για να διερευνηθεί ο μηχανισμός δράσης του άξονα ΑΤΧ/LPA, καθοδηγώντας έτσι και την επιλογή πιθανών αναστολέων, εξερευνήσαμε την πιθανή δράση του LPA στον κυτταρικό και μιτοχονδριακό μεταβολισμό, μιας απορρυθμισμένης διεργασίας στην πνευμονική ίνωση, τόσο σε μυοκυττάρα [2], αλλά και σε πρωτογενείς πνευμονικούς ινοβλάστες και μακροφάγα. Στη συνέχεια, μελετήθηκε η επίδραση του LPA σε επιθηλιακά κύτταρα ως προς την φωσφορυλίωση κεντρικών σηματοδοτικών μορίων, αλλά και την παραγωγή κυτοκινών και άλλων εκκρινόμενων παραγόντων. Με Multiplex ELISA βρέθηκε ότι το LPA επάγει τη φωσφορυλίωση των CREB1, ERK1, IκΒα, JUN, και MEK1 και την έκκριση των CCL2, CCL3, CXCL10, ICAM1, IL-6, και IL-8, ενώ η ομαδοποίησή του με άλλα προφλεγμονώδη ερεθίσματα καθιστά και το ίδιο το LPA προφλεγμονώδες [3]. Επιπρόσθετα, μελετήθηκε η επίδραση του LPA σε ινοβλάστες, άλλον έναν κυτταρικό πληθυσμό που ευθύνεται για μια πληθωρα ινοπολλαπλασιαστικών νόσων. Βρέθηκε ότι το LPA επάγει τον πολλαπλασιασμό, τη μεταβολική ενεργότητα, τη μετανάστευση και τον σχηματισμό invadosomes σε ινοβλάστες, ενώ επηρεάζει και την προσκόλληση σε υπόστρωμα, με διαφορετικό τρόπο ανάλογα με την προέλευση των ινοβλαστών. Μάλιστα, η επαγωγή των invadosomes από το LPA σε ινοβλάστες δείχθηκε για πρώτη φορά από το εργαστήριο του φορέα ΕΚΕΒΕ Φλέμιγκ. Επίσης, ελέγχθηκε η επίδραση του LPA στο μεταγράφωμα ινοβλαστών από πνεύμονες και αρθρώσεις ποντικών. Συνοπτικά βρέθηκε πως στους πνευμονικούς ινοβλάστες το LPA ενίσχυσε διεργασίες σχετικές με την δράση αυξητικών παραγόντων, τον μεταβολισμό του ριβοσωμικού RNA και το ανοσοενισχυτικό σηματοδικό μονοπάτι της ιντερλευκίνης 17, ενώ στους συνοβιακούς ινοβλάστες ενίσχυσε τη δημιουργία ριβοσωμάτων,τη διακυτταρική πρόσδεση και την προσκόλληση στην μεσοκυττάρια ουσία. Ταυτοχρόνως, το LPA κατέστειλλε την απόκριση των κυττάρων στις ιντερφερόνες β και γ (IFN-β/γ), τον καταβολισμό λιπαρών οξέων και τον μεταβολισμό ξενοβιοτικών παραγόντων και φαρμάκων και στους δύο τύπους ινοβλαστών.
Το πειραματικό πρότυπο της επαγόμενης από μπλεομυκίνη (BLM) πνευμονικής ίνωσης, το βασικό εργαλείο ελέγχου της θεραπευτικής αξίας της φαρμακευτικής στόχευσης, επίσης βελτιστοποιήθηκε και αναβαθμίστηκε [4]. Σε αυτό το πειραματικό πρότυπο δοκιμάσαμε το θεραπευτικό δυναμικό του πιο ισχυρού εμπορικά διαθέσιμου αναστολέα της ΑΤΧ (Pfizer, PF8380), επιβεβαιώνοντας την αποτελεσματικότητα της φαρμακευτικής στόχευσης της ΑΤΧ στην πνευμονική ίνωση, ενώ δοκιμάστηκε και η χορήγηση ενός ανταγωνιστή του LPAR1 (Bristol Myers Squibb, AM095) που επίσης ήταν αποτελεσματικός [5]. Ο νέος ΑΤΧ αναστολέας ΚΜ-3 επίσης δοκιμάστηκε στο πειραματικό πρότυπο της BLM-επαγόμενης πνευμονικής ίνωσης με μη ενθαρρυντικά αποτελέσματα. Από τη δομή του ΚΜ-3 προβλέπεται ότι αυτός ο αναστολέας υδρολύεται πολύ εύκολα, γεγονός που επιβεβαιώθηκε πειραματικά με την χορήγησή του σε ποντικούς και ανάλυση πλάσματος με φασματογραφία μάζας (με MS). Συνεπακόλουθα, συντέθηκε in house το οξύ του ΚΜ-3, το οποίο βρέθηκε να χάνει την ικανότητά αναστολής της ΑΤΧ. Αντίθετα, η χορήγηση του GK444 (που περιέχει μια ομάδα βενζαμιδίου) σε ποντίκια στα οποία είχε εφαρμοστεί το μοντέλο της πνευμονικής ίνωσης είχε θετικά αποτελέσματα με βελτίωση της υγείας των πειραματόζωων. In vivo χορηγήθηκαν εξάλλου και οι πολλά υποσχόμενοι αναστολείς της ΑΤΧ 1 και 3, που αποτελούν παράγωγα της τρογλιταζόνης που περιέχουν δομικές ομάδες και από τους γνωστούς αναστολείς της ΑΤΧ, PF8380 και GLPG1690. Τα αποτελέσματά μας επιβεβαιώνουν ότι οι καινούριοι αναστολείς της ATX (1&3) δεν παρουσιάζουν ηπατοτοξικότητα μετά από συνεχή χορήγηση για 14 ημέρες και αναστέλλουν σημαντικά την πρόοδο της πνευμονικής ίνωσης. Για τον αναστολέα 1 πραγματοποιήθηκε και φαρμακοκινητική ανάλυση. Παράλληλα, έγινε φαρμακοκινητική ανάλυση των αναστολέων Km03601, ΚΜ-3 και Sc49 με επακόλουθη φασματομετρία μάζας. Επιπρόσθετα, πραγματοποιήθηκε ενδορινική χορήγηση του αναστολέα «1» σε ποντικούς προκειμένου να συγκριθεί η συγκέντρωση και απορρόφησή του στο αίμα και το βρογχοκυψελιδικό έκπλυμα μετα τη χορήγηση του αναστολέα από διάφορες οδούς (δια στόματος, ενδοπεριτοναϊκή, ενδοφλέβια, ενδορινική). Θα ακολουθήσει και πείραμα χορήγησης μπλεομυκίνης συνδυαστικά με την ενδορινική χορήγηση του αναστολέα «1» προκειμένου να επιβεβαιώσουμε την αποτελεσματικότητα της χορήγησης αναστολέων της ΑΤΧ δια της ενδορινικής οδού. Επίσης, προς μελλοντική χρήση, το εργασήριο του φορέα ΕΚΕΒΕ Φλέμιγκ εδραίωσε τη διαδικασία δημιουργίας PCLS (precision cut lung slices), δηλαδή ζωντανών τομών από πνεύμονα ποντικού στον οποίον έχει χορηγηθεί μπλεομυκίνη, για τη δοκιμή νέων αναστολέων της ΑΤΧ ως αντιινωτικών ενώσεων. Αυτό αποτελεί ένα ex vivo μοντέλο αξιολόγησης νέων ενώσεων με μικρότερο κόστος και διάρκεια από ό,τι χρειάζεται ένα in vivo μοντέλο. Επιπλέον, στα πλαίσια συνδυαστικών θεραπειών στην πνευμονική ίνωση δοκιμάσαμε διπλή ενδοπεριτοναϊκή χορήγηση του αναστολέα της ΑΤΧ, PF8380, και του αναστολέα του υποδοχέα του LPA, LPAR1, ΑΜ095, των εταιρειών Pfizer και Amira, αντίστοιχα, με θετικά αποτελέσματα, γεγονός που υποδηλώνει ότι μια γενικευμένη στόχευση του άξονα ATX/LPA/LPARs μπορεί να είναι χρήσιμη στη θεραπεία της IPF. Η διερεύνηση «της πιθανής συνέργειας της αναστολής της ΑΤΧ με την τρέχουσα εγκεκριμένη “θεραπεία” της IPF (pirfenidone/nintedanib)» που είχαμε προτείνει το 2017 στην παρούσα πρόταση, αποτελεί τον ακριβή σχεδιασμό στις τρέχουσες κλινικές δοκιμές φάσης ΙΙΙ από την εταιρεία Galapagos (NCT03711162 και NCT03733444) υπογραμμίζοντας τη σημασία της αναστολής της ΑΤΧ. Για την ανακάλυψη νέων παθογενετικών γονιδίων ή/και δικτύων στην πνευμονική ίνωση και την διερεύνηση της σχέσης τους με τον άξονα ΑΤΧ/LPA και την πιθανή επίδραση από τους ΑΤΧ αναστολείς δημιουργήθηκε μια βάση δεδομένων διαφορικής γονιδιακής έκφρασης στην IPF (Fibromine) που περιλαμβάνει όλα τα διαθέσιμα δεδομένα από πειράματα microarrays, RNA sequencing και single cell RNA sequencing.
Πέραν της πνευμονικής ίνωσης, οι νέοι αναστολείς έναντι της ΑΤΧ θα μπορούσαν να χρησιμοποιηθούν και σε άλλες παθολογίες του πνεύμονα, όπως είναι το ViLI (Ventilator-induced Lung Injury), δηλαδή ο τραυματισμός του πνεύμονα που προκαλείται από αναπνευστήρα συνήθως σε άτομα με ARDS (acute respiratory distress syndrome), και η COVID19. Όσον αφορά στην COVID19, τα επίπεδα της ΑΤΧ στον ορό συσχετίστηκαν θετικά με αυτά της IL-6 και βιοδεικτών τραυματισμού του ενδοθηλίου, προτείνοντας έτσι την ύπαρξη αλληλεπίδρασης μεταξύ του άξονα ATX/LPA και της υπερ-φλεγμονής / αγγειακής δυσλειτουργίας που λαμβάνουν χώρα κατά την COVID-19 [6]. Μάλιστα, η ΑΤΧ φαίνεται να είναι ένας πιθανός παθολογικός σύνδεσμος και κοινός θεραπευτικός στόχος των COVID-19, ARDS και ILDs (interstitial lung diseases) [7]. Στα πλαίσια ανακάλυψης νέων πιθανών ασθενειών που συμμετέχει η ΑΤΧ, αυξάνοντας τις ενδείξεις για την πιθανή χρησιμότητα των αναστολέων ΑΤΧ, εγκαθιδρύθηκαν 2 νέα πειραματικά πρότυπα ασθενειών: της επαγόμενης από δίαιτα μη αλκοολικής στεατο-ηπατίτιδας (HFD-NASH), αλλά και της χρόνιας νεφρικής ίνωσης. Και στις δύο προτυποποιημένες ασθένειες έχουν βρεθεί αυξημένα επίπεδα ΑΤΧ, προτείνοντας νέες θεραπευτικές ενδείξεις για τους νέους αναστολείς της ΑΤΧ. Στα ίδια πλαίσια, δείχθηκε ότι η έκφραση της ΑΤΧ στα ενδοθηλιακά κύτταρα προάγει την αθηροσκλήρωση και φλεγμονή και αυτό πιθανά επάγεται μέσω της τοπικής παραγωγής ειδών του LPA από mildly-oxidized LDL στην επιφάνεια των ενδοθηλιακών κυττάρων [8]. Επίσης, δείξαμε τη σημασία της ΑΤΧ στο χρόνιο υποσκληρίδιο αιμάτωμα [9] και την πολλαπλή σκλήρυνση [10]. Στην τελευταία, αποδείχθηκε ότι η ΑΤΧ εκφράζεται από ενεργοποιημένα μακροφάγα και μικρογλιακά κύτταρα στο κεντρικό νευρικό σύστημα, και ότι γενετική απαλοιφή της ΑΤΧ σε αυτά τα κύτταρα μειώνει την δριμύτητα της πειραματικής αυτοάνοσης εγκεφαλομυελίτιδας [10], υποδηλώνοντας πιθανή θεραπευτική αξία της φαρμακευτικής στόχευσης της ΑΤΧ στην σκλήρυνση κατά πλάκας.
Όσον αφορά στην εμπορική εκμετάλλευση των αναστολέων και τη χάραξη σχετικής στρατηγικής, αρχικά εντοπίστηκαν και ομαδοποιήθηκαν οι -έως το 2019- δημοσιευμένοι αναστολείς της ΑΤΧ [11]. Επιπλέον πραγματοποιήθηκε, με τη συμβουλευτική αρωγή του εξωτερικού συνεργάτη και εξειδικευμένου σε θέματα κατοχύρωσης διπλωμάτων ευρεσιτεχνίας γραφείου Wuesthoff & Wuesthoff, μία εκτενής βιβλιογραφική αναζήτηση στη βάση δεδομένων του Ευρωπαϊκού Γραφείου Διπλωμάτων Ευρεσιτεχνίας (ΕΓΔΕ) σχετικά με χημικά μόρια για τα οποία αξιώνεται δράση αναστολής της ΑΤΧ. Με βάση τα παραπάνω σχεδιάστηκε η στρατηγική κατοχύρωσης Πνευματικής Ιδιοκτησίας, σύμφωνα με την οποία επικεντρωθήκαμε σε 7 ομάδες ενώσεων για τις οποίες προετοιμάστηκαν αντίστοιχες αιτήσεις κατοχύρωσης διπλωμάτων ευρεσιτεχνίας οι οποίες κατατέθηκαν στον Οργανισμό Βιομηχανικής Ιδιοκτησίας και αργότερα κατοχυρώθηκαν [12-18]. Βασιζόμενος στα 2 από τα 7 διπλώματα ευρεσιτεχνίας, ο φορέας Uni-Pharma κατέθεσε μία διεθνή (PCT) αίτηση κατοχύρωσης διπλώματος ευρεσιτεχνίας με τίτλο “Τhieno[3,4-c]pyrazol-3-yl acetamides as autotaxin inhibitors” και αριθμό αίτησης PCT/GR2021/000045. Ακολούθησε η διεθνής δημοσίευση της αίτησης με αριθμό WO 2022/003377 A1 και Διεθνής Προκαταρκτική Έκθεση (IPRP) για τη δυνατότητα κατοχύρωσης της εφεύρεσης με Δίπλωμα Ευρεσιτεχνίας, η οποία περιείχε θετική γνωμοδότηση. Το επόμενο βήμα είναι η έναρξη των εθνικών/περιφερειακών φάσεων στα αντίστοιχα γραφεία διπλωμάτων ευρεσιτεχνίας με χρονικό ορίζοντα τον Ιανουάριο 2023; θεωρείται βέβαιη η έναρξη της Ευρωπαϊκής περιφερειακής φάσης στον EPO (Ευρωπαϊκό γραφείο Διπλωμάτων Ευρεσιτεχνίας /European Patent Office) η οποία θα οδηγήσει στην κατοχύρωση Ευρωπαϊκού Διπλώματος Ευρεσιτεχνίας σε 38 χώρες-μέλη και σε 6 πρόσθετες χώρες.
Μετά την κατοχύρωση 7 εθνικών διπλωμάτων ευρεσιτεχνίας και την κατάθεση μίας διεθνούς αίτησης (PCT), ακολούθησε η κατάρτιση του επιχειρησιακού σχεδίου για την αξιοποίηση αυτού του περιουσιακού στοιχείου. Η επιχειρηματική ιδέα ήταν η ανάπτυξη αναστολέων ATX ως πιθανά φαρμακευτικά προϊόντα εστιάζοντας στον βασικό θεραπευτικό τομέα της Ρευματοειδούς Αρθρίτιδας (ΡΑ) γενικότερα και ειδικότερα στη Ρευματοειδή Αρθρίτιδα με Διάμεση Πνευμονική Ίνωση (RA-ILD). Η RA-ILD έχει πολλά κοινά χαρακτηριστικά με την πνευμονική ίνωση, IPF. Υπάρχει ισχυρή πεποίθηση ότι τα αυξημένα επίπεδα της ATX είναι μια κοινή παθολογική οδός για την ΡΑ και την IPF, καθιστώντας την αναστολή της, κοινό φαρμακολογικό στόχο για την ινωτική RA-ILD. Οι δύο εταίροι της παρούσας σύμπραξης, ΕΚΕΒΕ Φλέμιγκ και UNI-PHARMA διαθέτουν όλους τους απαιτούμενους πόρους και δυνατότητες για να προωθήσουν την προτεινόμενη επιχειρηματική ιδέα. Στόχος είναι η μεγιστοποίηση της αξίας της βιομηχανικής ιδιοκτησίας που δημιουργήθηκε από το παρόν έργο, και η δημιουργία νομικής οντότητας η οποία θα κατέχει το σύνολο της προαναφερθείσας βιομηχανικής ιδιοκτησίας και θα αποτελεί το βασικό εταίρο για πιθανούς στρατηγικούς επενδυτές. Το Επιχειρηματικό Πλάνο περιλαμβάνει εκτός από τη δημιουργία της νομικής οντότητας, τη Χαρτογράφηση του πλάνου αξιοποίησης των περιουσιακών στοιχείων, την αποτίμηση των υφιστάμενων περιουσιακών στοιχείων και την ανάπτυξη πρωτοβουλιών για να εντοπιστούν οι καταλληλότεροι υποψήφιοι εταίροι για την ανάπτυξη μελλοντικών συνεργασιών. Το τελικό βήμα για την καλύτερη αξιοποίηση του περιουσιακού στοιχείου είναι η δημιουργία ενός επιχειρηματικού οχήματος, ώστε να υπηρετεί την ανεύρεση υποψηφίων συνεργατών και τη διερεύνηση ανεύρεσης επενδυτικού κεφαλαίου προς περαιτέρω ανάπτυξη του Περιουσιακού Στοιχείου. Η πιο πρακτική προσέγγιση προς αυτήν την κατεύθυνση είναι η σύσταση μίας Ιδιωτικής Κεφαλαιουχικής Εταιρείας (ΙΚΕ). Κατόπιν συμφωνίας των συμβαλλόμενων μερών του ερευνητικού έργου, αποφασίστηκε η σύσταση μίας ΙΚΕ, με την επωνυμία «Αθηναϊκή Βιοιατρική και Φαρμακευτική- Έρευνα και Ανάπτυξη - Ιδιωτική Κεφαλαιουχική Εταιρεία» (ή ΑΒιοΦαρμα Ε&Α Ι.Κ.Ε.)», με έδρα τη Βάρη Αττικής. Μέτοχοι της «ΑΒιοΦαρμα Ε&Α ΙΚΕ» ορίζονται το ΕΚΕΒΕ “A. Φλέμιγκ”, οι ερευνητές του ΕΚΕΒΕ “A. Φλέμιγκ” Δρ. Αϊδίνης και Δρ. Ματραλής, οι οποίοι είναι οι εφευρέτες των εθνικών διπλωμάτων ευρεσιτεχνίας και της PCT αίτησης, και η εταιρεία UNI-PHARMA S.A.. Ο κύριος σκοπός της εταιρείας είναι η επιστημονική έρευνα και ανάπτυξη στις βιολογικές, βιοτεχνολογικές και ιατρικές επιστήμες και η συνακόλουθη εμπορική ή άλλη αξιοποίηση των αποτελεσμάτων και της τεχνογνωσίας των Συνιδρυτών. Προς αυτήν την κατεύθυνση έχει συνταχθεί Σχέδιο Σύμβασης Τεχνοβλαστού μεταξύ των μετόχων, το οποίο συνοδεύεται από το επιχειρηματικό σχέδιο και σχέδιο Καταστατικού Εταιρείας. Τα συγκεκριμένα σχέδια έχουν υποβληθεί για έγκριση προς το Διοικητικό Συμβούλιο (ΔΣ) του ΕΚΕΒΕ “A. Φλέμιγκ” . Αμέσως μετά την έγκριση του ΔΣ του ΕΚΕΒΕ “A. Φλέμιγκ” για την ίδρυση της Εταιρείας – Τεχνοβλαστού, η εταιρεία Uni-Pharma S.A. θα προβεί σε όλες τις απαραίτητες ενέργειες για τη σύσταση της εταιρείας, κατά πάσα πιθανότητα πριν την τελική πιστοποίηση του έργου.
Καταληκτικά, στα πλαίσια του παρόντος προγράμματος επετεύχθησαν όλοι οι επιμέρους στόχοι και κυρίως ανακαλύφθηκαν νέοι αναστολείς της ΑΤΧ, ορισμένοι με χαμηλό IC50, ιδιαιτέρως καλές φυσικοχημικές ιδιότητες και in vivo δραστικότητα, γεγονός που τους καθιστά πολλά υποσχόμενους. Εκτός αυτού, η μελέτη της δράσης του LPA και η ανακάλυψη νέων ασθενειών που θα μπορούσαν να αποτελέσουν στόχο των νέο-ανακαλυφθέντων αναστολέων της ΑΤΧ αποτελούν επιπλέον οφέλη του παρόντος προγράμματος. Τέλος, πέραν της επιστημονικής προσφοράς του προγράμματος, η απόκτηση διπλωμάτων ευρεσιτεχνίας θα οδηγήσει και στην εμπορική εκμετάλλευση των νέων αναστολέων με σαφή πλεονεκτήματα για τους φορείς του έργου.
1. Stylianaki, E.A., et al., "Hit" to lead optimization and chemoinformatic studies for a new series of Autotaxin inhibitors. Eur J Med Chem, 2023. 249: p. 115130. doi:10.1016/j.ejmech.2023.115130 PDF LINK 3
2. Magkrioti, C., et al., Lysophosphatidic Acid Is a Proinflammatory Stimulus of Renal Tubular Epithelial Cells. Int J Mol Sci, 2022. 23(13). doi:10.3390/ijms23137452 PDF LINK 2
3. Karshovska, E., et al., Endothelial ENPP2 (Ectonucleotide Pyrophosphatase/Phosphodiesterase 2) Increases Atherosclerosis in Female and Male Mice. Arterioscler Thromb Vasc Biol, 2022. 42(8): p. 1023-1036. doi:10.1161/ATVBAHA.122.317682
4. Panagopoulou, M., et al., ENPP2 Promoter Methylation Correlates with Decreased Gene Expression in Breast Cancer: Implementation as a Liquid Biopsy Biomarker. Int J Mol Sci, 2022. 23(7). doi:10.3390/ijms23073717
5. Fanidis, D., P. Moulos, and V. Aidinis, Fibromine is a multi-omics database and mining tool for target discovery in pulmonary fibrosis. Sci Rep, 2021. 11(1): p. 21712. doi:10.1038/s41598-021-01069-w
6. Panagopoulou, M., et al., ENPP2 Methylation in Health and Cancer. Int J Mol Sci, 2021. 22(21). doi:10.3390/ijms222111958
7. Nikitopoulou, I., et al., Increased Autotaxin Levels in Severe COVID-19, Correlating with IL-6 Levels, Endothelial Dysfunction Biomarkers, and Impaired Functions of Dendritic Cells. Int J Mol Sci, 2021. 22(18). doi:10.3390/ijms221810006
8. Nikitopoulou, I., et al., A role for bronchial epithelial autotaxin in ventilator-induced lung injury. Intensive Care Med Exp, 2021. 9(1): p. 12. doi:10.1186/s40635-021-00379-7
9. Ntatsoulis, K., et al., Commonalities Between ARDS, Pulmonary Fibrosis and COVID-19: The Potential of Autotaxin as a Therapeutic Target. Front Immunol, 2021. 12: p. 687397. doi:10.3389/fimmu.2021.687397
10. Magkrioti, C., et al., Structure-Based Discovery of Novel Chemical Classes of Autotaxin Inhibitors. Int J Mol Sci, 2020. 21(19). doi:10.3390/ijms21197002 PDF LINK 1
11. Gerokonstantis, D.T., et al., Synthesis of novel 2-pyrrolidinone and pyrrolidine derivatives and study of their inhibitory activity against autotaxin enzyme. Bioorg Med Chem, 2020. 28(2): p. 115216. doi:10.1016/j.bmc.2019.115216
12. Ninou, I., et al., Genetic deletion of Autotaxin from CD11b+ cells decreases the severity of experimental autoimmune encephalomyelitis. PLoS One, 2020. 15(4): p. e0226050. doi:10.1371/journal.pone.0226050
13. Matralis, A.N., A. Afantitis, and V. Aidinis, Development and therapeutic potential of autotaxin small molecule inhibitors: From bench to advanced clinical trials. Med Res Rev, 2019. 39(3): p. 976-1013. doi:10.1002/med.21551
14. Magkrioti, C., et al., Autotaxin and chronic inflammatory diseases. J Autoimmun, 2019. 104: p. 102327. doi:10.1016/j.jaut.2019.102327
15. Barbayianni, I., et al., Bleomycin Revisited: A Direct Comparison of the Intratracheal Micro-Spraying and the Oropharyngeal Aspiration Routes of Bleomycin Administration in Mice. Front Med (Lausanne), 2018. 5: p. 269. doi:10.3389/fmed.2018.00269
16. D'Souza, K., et al., Autotaxin-LPA signaling contributes to obesity-induced insulin resistance in muscle and impairs mitochondrial metabolism. J Lipid Res, 2018. 59(10): p. 1805-1817. doi:10.1194/jlr.M082008
17. Ninou, I., C. Magkrioti, and V. Aidinis, Autotaxin in Pathophysiology and Pulmonary Fibrosis. Front Med (Lausanne), 2018. 5: p. 180. doi:10.3389/fmed.2018.00180
18. Ninou, I., et al., Pharmacologic targeting of the ATX/LPA axis attenuates bleomycin-induced pulmonary fibrosis. Pulm Pharmacol Ther, 2018. 52: p. 32-40. doi:10.1016/j.pupt.2018.08.003