Una piccola molecola blocca il recettore dei mastociti responsabile delle allergie non IgE / Small Molecule Blocks Mast Cell Receptor Behind Non-IgE Allergies

 Una piccola molecola blocca il recettore dei mastociti responsabile delle allergie non IgE / Small Molecule Blocks Mast Cell Receptor Behind Non-IgE Allergies

Segnalato dal Dott. Giuseppe Cotellessa / Reported by Dr. Giuseppe Cotellessa

I ricercatori dell'Università di Bonn, in Germania, hanno dimostrato che un recettore noto come recettore X2 accoppiato a proteine ​​G correlate alla MAS (MRGPRX2) è un fattore determinante nelle allergie di tipo VII, che sono innescate da una stimolazione chimica diretta anziché dalle classiche vie immunoglobuline E (IgE) dipendenti. Il gruppo ha anche sviluppato una piccola molecola agonista di MRGPRX2 che ne blocca l'attività, chiamata PSB-172656, che promette di essere efficace contro condizioni difficili da trattare come la sindrome dell'intestino irritabile, il prurito cronico, l'asma e l'emicrania. I risultati del loro lavoro sono pubblicati su Signal Transduction and Targeted Therapy.

MRGPRX2 è stato identificato per la prima volta circa 15 anni fa da un gruppo guidato da Christa Müller, PhD, professoressa di chimica farmaceutica e medicinale all'Università di Bonn, che ne ha rilevato l'insolita espressione sui mastociti (MC), cellule immunitarie che immagazzinano mediatori infiammatori. Mentre i MC vengono tipicamente attivati ​​tramite anticorpi IgE nelle reazioni allergiche, MRGPRX2 consente l'attivazione direttamente tramite peptidi cationici ed alcuni farmaci, causando risposte non mediate dalle IgE. Studi precedenti avevano collegato questo recettore a sintomi che andavano dal prurito all'anafilassi, ma finora mancavano valide opzioni terapeutiche.

"Le reazioni mediate da MRGPRX2... determinano l'attivazione diretta delle cellule immunitarie, in particolare dei mastociti (MC)", hanno scritto i ricercatori nel riassunto dello studio. "Le strategie terapeutiche per il trattamento delle allergie sono limitate e sono urgentemente necessari nuovi approcci".

Secondo il gruppo dell'Università di Bonn, il loro farmaco in fase di sviluppo, PSB-172656, blocca selettivamente MRGPRX2 senza influenzare i recettori correlati od altre vie dei mastociti e ha dimostrato efficacia nei modelli di risposte allergiche ed infiammatorie negli esseri umani e nei topi.

Per sviluppare questo approccio, i ricercatori hanno analizzato circa 4.000 composti da una libreria interna alla ricerca di molecole in grado di inibire l'attivazione di MRGPRX2. Utilizzando un test di luminescenza cellulare, hanno identificato un composto promettente che è stato chimicamente ottimizzato in PSB-172656. La molecola risultante ha dimostrato potenza subnanomolare, elevata selettività, stabilità metabolica e bassa citotossicità.

Per testare l'efficacia della piccola molecola identificata, i ricercatori l'hanno sottoposta a numerosi test. I test in vitro hanno confermato che PSB-172656 bloccava la segnalazione del calcio ed il reclutamento di β-arrestina-2 a valle dell'attivazione di MRGPRX2. Si è dimostrato efficace nelle linee di mastociti umani e nelle cellule mastocitarie cutanee umane native, inibendo il rilascio di β-esosaminidasi indotto da diversi agonisti di MRGPRX2. Il composto non ha influenzato le vie di degranulazione mediate da IgE o dal complemento, dimostrando la sua specificità.

In vivo, PSB-172656 ha bloccato le contrazioni tracheali e l'edema nei modelli murini indotti dal composto agonista di MRGPRX2 C48/80. Somministrato per via sistemica, l'antagonista ha anche prevenuto le reazioni anafilattiche e soppresso i livelli elevati di citochine. Questi effetti sono stati attribuiti alla sua azione sull'ortologo murino MRGPRB2, che condivide con MRGPRX2 importanti somiglianze nei siti di legame.

"La recente scoperta che il recettore GPCR orfano MRGPRX2 probabilmente svolge un ruolo cruciale nell'attivazione dei mastociti ha aperto nuove strade", hanno scritto i ricercatori nella sezione dedicata alla discussione. "In particolare, MRGPRX2 potrebbe essere fondamentale per modulare ed, in ultima analisi, trattare le ipersensibilità non IgE-dipendenti".

I risultati iniziali sulla capacità di PSB-172656 di colpire selettivamente MRGPRX2 sono promettenti, ma i ricercatori hanno osservato che la mancanza di un ortologo di MRGPRX2 strettamente omologo nei roditori deve essere affrontata in studi futuri. Sebbene il recettore murino MRGPRB2 abbia proprietà farmacologiche simili, saranno necessari test clinici su primati non umani o sull'uomo per valutare appieno l'efficacia e la sicurezza del farmaco. Ulteriori ricerche riguarderanno anche la sicurezza a lungo termine, la tossicologia e la farmacocinetica.

ENGLISH

Researchers at the University of Bonn, Germany, have shown that a receptor known as MAS-related G protein-coupled receptor-X2 (MRGPRX2) is a driver of type VII allergies, which are triggered by direct chemical stimulation rather than the classical immunoglobulin E (IgE)-dependent pathways. The team also developed a small-molecule MRGPRX2 agonist that blocks its activity called PSB-172656, which has the promise of being effective against hard-to-treat conditions such as irritable bowel syndrome, chronic itching, asthma, and migraine. Results of their work are published in Signal Transduction and Targeted Therapy.

MRGPRX2 was first identified about 15 years ago by a team led by Christa Müller, PhD, a professor of medicinal and pharmaceutical chemistry at Bonn University, who detected its unusual expression on mast cells (MCs), which are immune cells that store inflammatory mediators. While MCs are typically activated via IgE antibodies in allergic reactions, MRGPRX2 enables activation directly through cationic peptides and some medications, causing non-IgE-mediated responses. Prior studies had linked this receptor to symptoms ranging from itch to anaphylaxis, but viable therapeutic options have been lacking.

“MRGPRX2-mediated reactions… result in direct activation of immune cells, in particular mast cells (MCs),” the researchers wrote in the study abstract. “Therapeutic strategies for the treatment of allergies are limited, and new approaches are urgently needed.”

According to the Bonn University team, their prospective drug, PSB-172656, selectively blocks MRGPRX2 without affecting related receptors or other mast cell pathways and has shown efficacy in human and mouse models of allergic and inflammatory responses.

To develop this approach, the researchers screened approximately 4,000 compounds from an in-house library for molecules that could inhibit MRGPRX2 activation. Using a cell-based luminescence assay, they identified a promising compound that was chemically optimized into PSB-172656. The resulting molecule demonstrated subnanomolar potency, high selectivity, metabolic stability, and low cytotoxicity.

To test the efficacy of the identified small molecule, the researchers subjected it to numerous tests. In vitro assays confirmed that PSB-172656 blocked calcium signaling and β-arrestin-2 recruitment downstream of MRGPRX2 activation. It was effective in human mast cell lines and native human skin MCs, inhibiting β-hexosaminidase release induced by several MRGPRX2 agonists. The compound did not affect IgE- or complement-mediated degranulation pathways, which demonstrated its specificity.

In vivo, PSB-172656 blocked tracheal contractions and edema in mouse models induced by the MRGPRX2 agonist compound C48/80. When administered systemically, the antagonist also prevented anaphylactic reactions and suppressed elevated cytokine levels. These effects were attributed to its action on the mouse ortholog MRGPRB2, which shares key binding site similarities with MRGPRX2.

“The recent discovery that the orphan GPCR MRGPRX2 likely plays a crucial role in mast cell activation has opened up new avenues,” the researchers wrote in the discussion section. “Specifically, MRGPRX2 may be key for modulating and eventually treating non-IgE-dependent hypersensitivities.”

The initial findings of PSB-172656’s ability to selectively target MRGPRX2 are promising, but the researchers noted that the lack of a closely homologous MRGPRX2 ortholog in rodents needs to be addressed in future studies. While the mouse receptor MRGPRB2 has similar pharmacological properties, clinical testing in nonhuman primates or humans will be necessary to fully assess the drug’s efficacy and safety. Additional research will also address long-term safety, toxicology, and pharmacokinetics.

Da:

https://www.insideprecisionmedicine.com/topics/patient-care/small-molecule-blocks-mast-cell-receptor-behind-non-ige-allergies/