est une hormone stéroïde

qui favorise l’augmentation de la pression artérielle, l’inflammation, la fibrose et

dommages aux organes.1 − 4 Les trois dernières étapes limitantes de sa biosynthèse sont catalysées

par l’enzyme mitochondriale du cytochrome P450, l’aldostérone synthase (CYP11B2).

L’inhibition du CYP11B2 devrait entraîner une diminution de l’aldostérone plasmatique circulante

niveaux, et peut donc être une stratégie efficace pour le traitement des

une variété de maladies, y compris l’hypertension et l’insuffisance cardiaque.Les cibles biologiques qui sont structurellement liés au CYP11B2 comprennent

CYP11B1 (> 93% d’homologie), et CYP 17, 19 et 21. Catalyseurs du CYP11B1

la biosynthèse du cortisol, un régulateur important du métabolisme du glucose,

tandis que les CYP 17, 19 et 21 catalysent la formation d’hormones telles

comme l’oestrone et la testostérone. Pour être utilisé en toute sécurité à la clinique, CYP11B2

les inhibiteurs doivent afficher une sélectivité élevée par rapport à ces cibles apparentées,

ainsi que les principales enzymes CYP hépatiques.Une variété de petites

inhibiteurs de la molécule CYP11B2 ont été récemment

rapporté dans la littérature.5,6 L’un d’entre eux, LCI-699,

a été montré pour abaisser les niveaux d’aldostérone et la pression artérielle dans le

clinique, validant ainsi ce mécanisme comme traitement de l’hypertension.7 − 9 Dans les dosages cellulaires in vitro, le LCI-699 inhibe

CYP11B2 avec seulement une sélectivité modeste de 4 fois par rapport au CYP11B1. Dans la clinique,

LCI-699 produit une altération non désirée et limitante de la dose de cortisol

réponse, vraisemblablement en raison de son inhibition de CYP11B1. Clinique

les candidats qui inhibent le CYP11B2 plus sélectivement que le LCI-699 sont

ainsi souhaité comme thérapies antihypertensive améliorées. Notre objectif

est de découvrir des inhibiteurs puissants et sélectifs du CYP11B2

en tant que traitements pour l’hypertension. À cette fin, nous avons lancé un dépistage

l’échantillon de Merck et a identifié le benzimidazole 1 (tableau 1) comme point de départ

études d’optimisation. La modification de 1, décrite

a conduit à la découverte d’inhibiteurs puissants du benzimidazole CYP11B2

qui affichent une sélectivité élevée par rapport aux CYP apparentés, un médicament pharmacocinétique

(PK) et les propriétés physiochimiques, et robuste abaissement de l’aldostérone

dans un modèle pharmacodynamique rhésus.Les composés ont été synthétisés

comme décrit dans la section Informations de support, et ont été testés dans des cellules

dosages pour l’inhibition des CYP11B2 et CYP11B1 humains. La préparation

de ceux-ci et des composés apparentés ont également été rapportés antérieurement. Tableau 1 Effet du benzimidazole

N-substitution

sur l’inhibition du CYP11B2 et B1 et le dépistage LLETaking

frapper 1 comme point de départ, nous avons synthétisé

une série de composés dans lesquels les effets de la substitution N du benzimidazole

ont été examinés. Les composés de cette série ont été optimisés

à la puissance du CYP11B2, sélectivité vis-à-vis du CYP11B1 et d’autres CYP, lipophiles

l’efficacité du ligand (LLE), et les propriétés de la PK.11 Comme le montre le tableau 1, le coup de dépistage 1 est un puissant inhibiteur du CYP11B2 qui affiche un

sélectivité vs CYP11B1. En revanche, le composé parent non substitué

dans cette série (composé 2, R = H) ne montre aucune inhibition

de CYP11B2. Par rapport à 1, les composés portant plus grand

les substituants N-alkyle acycliques tels que l’éthyle (composé 3) ou l’isopropyle (composé 4) sont moins actifs,

avec la puissance diminuant lorsque la taille du substituant N augmente.

De façon intéressante, l’analogue de N-cyclopropyle 5 est considérablement plus puissant que l’analogue d’isopropyle 4 étroitement apparenté, suggérant que le groupe cyclopropyle peut participer à

une interaction bénéfique et de type # x003c0; avec la protéine. Les composés 6 et 7 montrent une relation analogue, avec

l’analogue (méthyl) cyclopropyle 6 présentant beaucoup plus

inhibition puissante de CYP11B2 que l’analogue de tert-butyle stériquement semblable 7. Enfin, les plus grands analogues qui incorporent

un espaceur de méthylène tel que 9 et 10 sont

également moins puissant par rapport aux analogues tronqués tels que 1 ou 3. Pris ensemble, ces données suggèrent que

l’espace de liaison à cette position est assez limité et qu’un petit,

le groupe contenant du cyclopropyle fournit une solution optimale pour la puissance,

Sélectivité B2 / B1 et composés LLE.Selected de cet ensemble

affiché des profils prometteurs dans

un test pharmacocinétique chez le rat.12 Comme indiqué

dans le tableau 2, le coup de

biodisponibilité orale modérée et clairance plasmatique élevée. En comparaison,

cyclopropyl 5 affichage réduit le dégagement de plasma

et une biodisponibilité orale et une exposition significativement plus élevées. Comme le

taux de clairance intrinsèque de 1 et 5 sont

essentiellement identique, la clairance plasmatique réduite de 5 peut dériver de sa liaison accrue à la protéine plasmatique. Quand comparé

à 5, l’analogue de méthylcyclopropyle 6 a montré

clairance intrinsèque significativement plus élevée, ce qui suggère que

Le groupe méthyle peut être un site primaire d’oxydation métabolique. Du

ensemble initial de composés indiqués dans le tableau 1,

cyclopropyle analogique 5 a semblé fournir la meilleure combinaison

du profil PK, inhibition du CYP11B2, sélectivité B2 / B1 et LLE, et

le substituant cyclopropyle a donc été choisi pour incorporation dans

analogues subséquents. Tableau 2Effet du benzimidazole

N-substitution

sur le profil pharmacocinétique du ratAvec un substituant N amélioré, nous avons ensuite optimisé

substitution

à chaque position sur le cycle benzimidazole-phényle. Parce que le premier

le criblage hit 1 était fluoré, nous avons commencé par le remplacer

le fluor à chaque position du cycle (tableau 3). De

les dérivés monofluorés 12, 13, 5 et 14, l’analogue 6-fluoro 5 présentait une inhibition du CYP11B2 et une LLE significativement améliorée

par rapport aux deux autres composés monofluorés et au parent,

composé non substitué 11. Un examen plus large de la substitution

à la position 5 a révélé que les plus grands groupes lipophiles tels que trifluorométhyl

(composé 15) ainsi qu’une variété de groupes polaires (composés 16 et 18) ont tous été mal tolérés. Au

6-position, incorporation de plus grands groupes lipophilic comme trifluoromethyl

(composé 20) a de nouveau donné des composés avec une puissance réduite

et LLE. Cependant, de petits groupes polaires tels que le cyano (composé 21) et le méthoxy (composé 22) ont été mieux tolérés

ici qu’à la position 5, avec cyano en particulier fournissant un

composé puissant et sélectif. Parmi les multiples dérivés difluorés

qui ont été préparés, l’analogue 5,6-difluoro 23 offert

la meilleure combinaison d’inhibition du CYP11B2, de sélectivité B2 / B1 et

LLE (autres composés difluorés non représentés). Enfin, plusieurs autres disubstitués

analogues ont été synthétisés, et de ceux-ci, le très puissant 5-fluoro-6-chloro

la dérivée 24 affiche une sélectivité B2 / B1 optimale, tandis

le composé 5-fluoro-6-cyano 25 présentait un effet LLE.Table 3 optimal de substitution au benzimidazole

sur l’inhibition du CYP11B2 et B1 et les améliorations LLEWith

au noyau de benzimidazole complète, nous avons conduit

un dernier tour d’optimisation sur l’anneau de pyridine, en concentrant nos efforts

sur la réduction de la clairance et l’amélioration de PK dans cette série. Métabolite

des études d’identification de composés partiellement optimisés tels que 5 ont impliqué le cycle pyridine comme site primaire de

métabolisme oxydatif. Pour tenter de bloquer toute N-oxydation de pyridyle,

nous avons substitué chaque position adjacente à l’azote pyridine, mais

trouvé que l’incorporation de même de petits groupes tels que le méthyle à ces

positions ont entraîné une perte complète de puissance, sans doute en raison de

interférence avec la liaison de la pyridine à l’hème CYP11B2 (résultats

pas montré). Compte tenu de cela, nous avons concentré les efforts d’optimisation suivants

à des positions non adjacentes à l’azote de la pyridine (R3 et

R4 dans le tableau 4). Dans l’effort de

réduire l’oxydation métabolique, nous avons introduit des groupes électro-attracteurs

cela non seulement bloquer ces positions spécifiquement, mais aussi désactiver

l’anneau en général, ainsi que des groupes stériquement encombrants qui pourraient

bloquer l’accès à l’anneau. Comme le montre le tableau 4, l’incorporation d’un fluor attracteur d’électrons à R4 a été tolérée (composé 26) et a donné un composé

ce qui était presque aussi puissant que le parent non substitué 23 malgré sa capacité vraisemblablement diminuée de lier l’hème CYP.

D’autres groupes attirant les électrons, tels que le nitrile (composé 27), étaient moins bien tolérés, tandis que les donneurs d’électrons

des groupes tels que le méthoxy (composé 28) transmis amélioré

puissance et sélectivité. En comparant les composés 26, 29 et 30, on voit que la conversion du substituant R2 du fluor (26) en chlore (29) ou en nitrile (30) améliore à nouveau la puissance et

LLE dans la série où R4 = fluor. Introduction de

un groupe d’alcool tertiaire volumineux à R4 comme à 31 a généré des améliorations de la puissance, de la LLE et de la clairance (voir Tableau 6 pour les effets sur la PK). Dans la série des alcools tertiaires,

la fluoration à R1 a fourni une augmentation de près de 10 fois dans la puissance

ainsi qu’un gain en LLE (comparer les composés 31 et 32). Se déplacer autour de l’anneau, substitution de la position R3 par le méthyle (composé 33) ou le trifluorométhyle

(composé 34) a fourni des composés qui n’étaient que légèrement

moins puissant que le parent 23. Substitution supplémentaire avec

le fluor à R4 a donné le composé 35, qui

Il est intéressant de noter que l’incorporation de fluor à R4 a été beaucoup plus bénéfique lorsque R3 était également substitué.

avec le méthyle que quand il était non substitué (comparer 33 et 35 contre 23 et 26),

suggérant que le méthyle R3 pourrait modifier le dièdre

angle sur la liaison benzimidazole & pyridine, modifiant ainsi

l’environnement de poche de liaison dans lequel le fluor est projeté.

Substitution de R3 et R4 avec méthyle fournie

un inhibiteur de CYP11B2 très puissant (composé 36); subséquent

conversion du méthyle R3 en méthoxy (composé 37), puis produit un composé presque aussi puissant et aussi 10 fois

plus sélectif B2 / B1. Les composés de cette série sont affichés en haut

sélectivité par rapport aux CYP

17, 19 et 21, et les CYP hépatiques 3A4, 2C9 et 2D6. Comme le montre le tableau 5, les composés de cette série sont systématiquement affichés

pas d’inhibition du CYP17 ou du CYP21. L’inhibition du CYP19 a été observée,

bien que les composés présentent généralement une sélectivité d’au moins 500 fois

ou mieux pour CYP11B2 vs CYP19. Composés avec de la pyridine monosubstituée

les domaines de liaison à l’hème tels que 26, 31 et 32 ​​ne présentent typiquement pas d’inhibition des CYP 3A4, 2C9 et 2D6,

et cela est vrai si la pyridine a été remplacé par un lipophile

groupe comme dans 26, ou un groupe plus polaire comme dans 31 ou 32. Données représentatives pour l’inhibition du CYP3A4

sont représentés dans le tableau 5. Composés avec disubstitué

domaines de liaison de l’hème tels 35 ont montré hépatique CYP

l’inhibition, bien que même dans ces cas, la sélectivité par rapport au CYP11B2

> 1000 fois. Les résultats présentés dans le tableau 5 sont

représentatif de la série dans son ensemble et indiquent une grande sélectivité

par rapport aux cibles CYP apparentées. Un benzimidazole de référence a également affiché

haute sélectivité par rapport à

un large panel de cibles biologiques. Le composé 26 était

dosé pour l’activité contre 114 récepteurs, enzymes et canaux ioniques,

et a montré une activité de liaison mi-micromolaire contre une seule cible

(récepteur adrénergique α récepteur 2B, IC50 = 2,49

μ M). À une concentration de 10 μ M, 26 affiché

< 40% d'activité contre toutes les autres cibles de l'écran. Le composé 26 a également été criblé contre une collection de > 100 kinase

enzymes,

et à une concentration de 10 μ M, exhibé < 40% d'activité

contre le panneau entier. Enfin, le composé 26 exposé

un IC50 > 30 μ M dans les tests fonctionnels qui mesurent

bloc de canaux ioniques Nav1.5 et Cav1.2, et dans un essai de liaison qui

mesure le déplacement du bloqueur hERG connu MK-0499.13 L’absence de blocage du canal ionique observée avec

le composé 26 est représentatif de la série dans son ensemble,

et suggère un risque réduit d’effets indésirables cardiovasculaires.Tableau 4Effet de substitution de pyridine sur

CYP11B2 et B1 Inhibition et LLETable 5Activity de composés sélectionnés à

Les cibles d’enzymes CYP associées

la série a présenté de bons profils pharmacocinétiques

chez le rat et le rhésus (tableau 6) .12 Par rapport à

composé 5 (tableau 2), composé 23, qui contient un fluor supplémentaire au benzimidazole

5 positions, affiche un profil PK de rat comparable, quoique légèrement

taux plus élevé de clairance plasmatique. Le composé 26, qui ajoute

un méta-fluor à la pyridine, montre des améliorations

la clairance plasmatique, la demi-vie et l’exposition par voie orale. Le composé 26 affiche également un profil PK acceptable dans le rhésus, avec

faible clairance plasmatique, bonne exposition orale et demi-vie de 7,4 h.

Le composé 35 présente un profil PK de rhésus largement similaire,

bien qu’il souffre d’un taux plus élevé de clairance du plasma, peut-être

à la suite du métabolisme oxydatif au groupe pyridyl 4-méthyle.

Les meilleurs profils PK globaux de rat de cet ensemble appartiennent aux composés 31 et 32, qui contiennent tous les deux un alcool tertiaire

substituant à la position 3 de la pyridine. Ces composés affichent une excellente

biodisponibilité orale et exposition orale chez le rat. Ils montrent aussi du plasma

des taux de clairance nettement inférieurs à leurs contreparties non substituées ou méta-fluorées (comparer 31 à 23 ou 26 et 32 ​​à 5). Leurs taux de clairance améliorés peuvent résulter de stériques

blocus, car le groupe alcoolique volumineux peut inhiber ou prévenir le métabolisme

enzymes d’accéder à la pyridine. Composé 32 également

affiche un bon profil PK rhésus, avec une faible clairance plasmatique et acceptable

exposition orale.Les composés de cette série ont montré une inhibition puissante

de l’humain

et le rhésus CYP11B2, mais seulement une faible inhibition du CYP11B2 du rat. Donné

la faible identité / homologie entre l’humain et le CYP11B2 du rat (∼ 80%)

et l’homologie plus élevée entre l’humain et le rhésus CYP11B2 (∼ 95%),

Ce n’est peut-être pas surprenant. Par conséquent, ces composés pourraient

ne pas être testé dans des modèles connus de rongeurs de l’hypertension, et étaient plutôt

évalué dans un modèle pharmacodynamique (PD) rhésus récemment décrit.14 Plusieurs composés de la présente étude

profils exposés prometteurs

assez pour justifier des tests dans le modèle PD. Cependant, comme le modèle était

ressources, le débit était limité. De l’ensemble des prometteurs

composés, le composé 32 a été identifié le plus tôt et était

ainsi le composé choisi pour le test PD de preuve de concept. Le composé 32 présente un abaissement de l’aldostérone dépendant de la dose.

efficacité dans un modèle rhésus PD. Dans ce modèle, les singes sont anesthésiés

maintenir des niveaux de base stables d’aldostérone. Ainsi, bien que

le composé 32 présentait un profil PK approprié pour l’oral

dosage, l’utilisation d’animaux anesthésiés nécessitait i.v. dosage.

Le composé 32 a été donné à i.v. doses allant de 0,001

à 0,3 mg / kg. Les niveaux plasmatiques d’aldostérone et de 11-désoxycortisol (11-DOC),

un précurseur biosynthétique du cortisol, ont été quantifiés par LC – MS

à des points de temps jusqu’à 180 min postdose, permettant la détermination

des AUC pour l’aldostérone et le plasma 11-DOC.15

les concentrations du composé 32 ont été mesurées à 90 min

postdose, et les concentrations libres (non liées) ont été calculées

sur 32 ’ s fraction libre de 7% dans le plasma rhésus.Tableaux 6Rat et profils pharmacocinétiques Rhésus

de composés sélectionnésa Lorsqu’on administre i.v. à 0,01 et 0,3 mg / kg, le composé 32 a entraîné une réduction de l’ASC de l’aldostérone de 62% et de 95%,

respectivement,

par rapport à la ligne de base (Figure ​ (Figure1) .1). Le composé 32 a atteint ces effets à des concentrations plasmatiques libres 90

postdose min de 12 et 27 nM, respectivement. La réduction de l’aldostérone

L’ASC produite par une dose de 0,3 mg / kg de composé 32 est comparable

à celle de 1,0 mg / kg par voie intraveineuse. dose du contrôle positif Fadrozole,

un inhibiteur pan-CYP19 / CYP11B2 / CYP11B1 qui a été montré pour réduire

la pression artérielle dans les modèles d’hypertension chez les rongeurs.16 − 18 À des doses élevées

à 0,3 mg / kg, le composé 32 ne produit pas d’augmentation

dans 11-DOC AUC, suggérant que CYP11B1, l’enzyme qui convertit 11-DOC

au cortisol, n’a pas été significativement inhibée. En revanche, un

Dose de 1,0 mg / kg de Fadrozole, qui présente une puissante inhibition des deux

CYP11B2 et B1, provoque une augmentation significative de l’ASC de 11-DOC. Celles-ci

les données démontrent que, dans un contexte aigu, le composé 32 est capable de produire des réductions significatives du plasma rhésus

taux d’aldostérone sans effet apparent sur les niveaux de cortisol.Figure 1Effets

composé 32 sur les AUC plasmatiques de l’aldostérone

et 11-DOC chez les singes rhésus.A une concentration plasmatique libre de 12 nM, le composé 32 produit une réduction de 62% de l’ASC de l’aldostérone, ce qui est cohérent

avec son inhibition puissante du rhésus CYP11B2 (IC50 = 0,3

nM) moteur. De plus, à des concentrations plasmatiques libres allant jusqu’à 27 nM, aucune réduction

dans 11-DOC AUC et aucune inhibition apparente de CYP11B1 sont observées.

Bien que cette concentration plasmatique se rapproche de la CI50 du composé 32 pour l’inhibition du rhésus CYP11B1 (IC50 = 41 nM), des concentrations plus élevées sont apparemment requises

influer sur les réductions de l’ASC du 11-DOC dans ce contexte aigu.

dans les concentrations plasmatiques d’aldostérone ont été montré pour produire

réductions de la pression artérielle dans la clinique. Dans une phase clinique clinique II

l’essai, l’inhibiteur de l’aldostérone synthase LCI-699 a produit une

Réduction de 34% de l’aldostérone plasmatique à 8 semaines, avec des réductions concomitantes

en sang systolique (− 9,7 mmHg) et diastolique (− 4,7 mmHg)

À la lumière de ces résultats, le

fait que le composé 32 peut réduire les niveaux plasmatiques d’aldostérone

par > 90% de rhésus suggère qu’un composé de cette série pourrait

produire une réduction significative de la pression artérielle dans la clinique.En résumé, nous avons signalé la découverte d’une structure structurellement nouvelle

série d’inhibiteurs du benzimidazole CYP11B2. Le composé de référence 32 de cette série présente une inhibition puissante et sélective

du CYP11B2, et un bon profil pharmacocinétique chez le rat et le rhésus.

Dans un modèle pharmacodynamique rhésus, le composé 32 présente

Efficacité réductrice de l’aldostérone dose-dépendante, avec des réductions maximales

dans l’AUC de l’aldostérone plasmatique de > 90%. Optimisation supplémentaire dans ce

La série a été complétée et sera rapportée en temps voulu.