Nou compus bioactiv pentru alergii greu de tratat

Un nou studiu publicat în revista Signal Transduction and Targeted Therapy a raportat dezvoltarea unui inhibitor extrem de potent al receptorului MRGPRX2, implicat în reacții de hipersensibilitate non-IgE. Echipa de cercetare condusă de Universitatea din Bonn a descris PSB-172656, un antagonist cu afinitate subnanomolară, selectivitate ridicată și proprietăți medicamentoase promițătoare. Acest compus ar putea deveni un instrument esențial pentru studiul reacțiilor pseudoalergice și pentru dezvoltarea de noi tratamente în patologii inflamatorii și alergice greu de controlat.
Reacțiile alergice afectează aproximativ 30–40% din populația globală, iar opțiunile terapeutice actuale sunt limitate. O categorie aparte de reacții de hipersensibilitate este mediată de receptorul MRGPRX2, exprimat în special pe mastocitele pielii și ale mucoaselor. Acest receptor declanșează degranularea mastocitară prin mecanisme independente de imunoglobulina E (IgE), inducând eliberarea de histamină și alte mediatori inflamatori.

Reacțiile asociate MRGPRX2, anterior denumite „pseudoalergice”, sunt acum clasificate drept alergii de tip VII, ca urmare a activării directe a mastocitelor de către molecule cationice, peptide antimicrobiene sau medicamente. Deși au fost identificați mulți agoniști pentru MRGPRX2, puține molecule antagoniste au fost descrise până acum, iar cele existente prezentau potență moderată și selectivitate scăzută.

Despre studiul actual

Studiul a avut ca obiectiv descoperirea și optimizarea unor inhibitori selectivi ai receptorului MRGPRX2. Cercetătorii au început prin screeningul unei biblioteci interne de 4.000 de compuși cu greutate moleculară <500 g/mol, folosind un sistem de testare bazat pe recrutarea β-arrestinei în celule CHO ce exprimau receptorul MRGPRX2.

Compusul inițial identificat, cu structura de benzoimidazopirimidină (numit „compus 1”), avea o potență moderată (IC₅₀ de 2,42 μM). Printr-un proces riguros de optimizare structurală – modificând inelele heterociclice și substituenții poziționali – cercetătorii au dezvoltat un nou antagonist, PSB-172656, cu o potență subnanomolară (Ki = 0,142 nM) și selectivitate remarcabilă față de ceilalți membri ai familiei MRGPRX.

Optimizarea a urmat o abordare integrată:

• Modificarea sistematică a inelului pirimidinic și a substituenților din pozițiile 2 și 3;
• Introducerea substituenților fluorurați la pozițiile 7 și 8 pentru stabilitate metabolică;
• Validarea în multiple teste funcționale (Ca²⁺, β-arrestină);
• Evaluarea stabilității în microsomi hepatici umani și a potențialului citotoxic.

Rezultate

Proprietăți farmacologice ale PSB-172656

Compusul PSB-172656:

• A prezentat inhibiție completă a receptorului MRGPRX2 în multiple teste celulare;
• A fost extrem de selectiv, fără activitate asupra receptorilor MRGPRX1, X3 și X4 (selectivitate >1000x);
• A blocat semnificativ activarea mastocitelor de către diverși agoniști (CST-14, SP, C48/80, PAMP-12);
• A demonstrat o potență comparabilă împotriva agoniștilor de natură peptidică și non-peptidică;
• Nu a afectat degranularea mediată de IgE sau C3a, subliniind specificitatea mecanismului de acțiune.

Validare în modele celulare umane și animale

PSB-172656 a fost testat în:

• Linii celulare umane (LAD2, RBL-MRGPRX2), unde a blocat degranularea mastocitară cu IC₅₀ în intervalul 3,7–15,5 nM;
• Mastocite izolate din pielea umană, unde a inhibat semnificativ eliberarea de β-hexozaminidază;
• Celule cu expresie constitutivă a receptorului MRGPRB2 (analog murin), dovedind o potență similară (Ki = 0,302 nM);
• Modele animale de edem cutanat și contracție traheală, unde a prevenit inflamația și reacțiile anafilactoide induse de agoniști precum C48/80;
• Testele in vivo au arătat o reducere a markerilor inflamatori sistemici precum CCL2 și IL-8 după administrarea antagonistului.

Aspecte structurale și modelare moleculară

Modelarea moleculară a arătat că PSB-172656 se leagă de o cavitate superficială a receptorului, formând:

• Interacțiuni hidrofobe cu Tyr113, Leu114, Phe239 și Trp243;
• Legături de hidrogen esențiale cu Asp184 și Thr110;
• Interacțiuni electrostatice prin substituenții fluorurați cu aminoacizi polari (Ser103, Thr106, Glu164);

Aceste interacțiuni confirmă un mecanism competitiv de inhibare asupra agonistului CST-14 și asupra agonistului micromolecular (R)-ZINC-3573.

Concluzii

PSB-172656 reprezintă cel mai potent și selectiv antagonist al receptorului MRGPRX2 descris până în prezent, cu multiple avantaje:

• Afinitate subnanomolară și selectivitate extrem de ridicată față de ceilalți receptori MRGPRX;
• Blocare specifică a degranulării mastocitare fără afectarea răspunsurilor IgE sau C3a;
• Activitate demonstrată atât în celule umane, cât și în modele animale;
• Proprietăți medicamentoase favorabile: stabilitate metabolică, absența toxicității, profil structural favorabil optimizării ulterioare.

Prin urmare, PSB-172656 este o moleculă cu potențial terapeutic ridicat în bolile alergice și inflamatorii greu de tratat, dar și un instrument de cercetare valoros pentru înțelegerea mecanismelor patofiziologice ale MRGPRX2. Următorii pași implicați în dezvoltare includ studii de toxicitate cronică, testare în modele de boală mai complexe și eventual evaluare clinică în patologii precum urticaria cronică, dermatita atopică, astmul și reacțiile alergice medicamentoase.