Il progetto è focalizzato all’ottimizzazione di un derivato pirazolopirimidonico in grado di migliorare significativamente la funzione di diverse mutazioni di gating di CFTR. In particolare si concentra sul miglioramento del profilo farmacodinamico dell’hit compound, mirando all’identificazione di nuove molecole che, da sole o in combinazione, siano attive su mutazioni rare e/o resistenti.
Mediante metodologie computazionali, è stata progettata e sintetizzata una libreria di nuovi composti a struttura pirazolopirimidonica. L’attività preliminare di screening ha portato all’identificazione di sei efficaci composti in grado di migliorare l’attività dei mutanti G551D e N1303K di CFTR quando somministrati in combinazione con VX770 (ivacaftor) o VX445 (elexacaftor). L’attività additiva è stata osservata sia in modelli cellulari immortalizzati (N1303K-16HBE) sia in epiteli nasali primari umani derivanti da pazienti omozigoti per N1303K: alcuni analoghi presentano attività nanomolare nel potenziare il difetto di gating N1303K.
Sono state studiate le proprietà farmacocinetiche dei composti più attivi, con risultati promettenti.
In conclusione è stato dimostrato che l’uso di una tripla combinazione di potenziatori porta a un aumento della funzionalità del canale N1303K-CFTR che potrebbe tradursi in un significativo beneficio clinico in uno specifico sottoinsieme di persone con fibrosi cistica.
The work focused on optimizing a previously identified pyrazole-pyrimidinone derivative capable of significantly improving the function of different class III CFTR mutations. This project aims to optimize the pharmacodynamic profile of our hit compound, with the aim of identifying novel modulators that, alone or in combination, can efficiently rescue variants of gating-deficient and therapy-resistant CFTRs.
A second generation of pyrazole-pyrimidinone derivatives was designed by computational-aided methodologies. The preliminary screening identified six compounds capable of outperforming the Kaftrio combination on G551D- and N1303K-CFTR when administered with VX-770 or VX445. The additive activity was observed in both the N1303K-16HBE cell model and in differentiated primary human nasal epithelia of one patient homozygous for N1303K: some analogs exhibited nanomolar potency for N1303K-CFTR gating potentiation. The strong synergistic effect on the CFTR function enhancement exerted by our compounds in association with all other potentiators tested suggests the involvement of a novel and independent mechanism of action. The pharmacokinetic profile of the most active compounds were investigated with promising results for further development.
Thus, we demonstrate that the triple potentiation efficacy leads to the substantially augmented function of the N1303K-CFTR channel that would likely translate to significant clinical benefit in a subset of people with cystic fibrosis.
