Novo inibidor de NLRP3 bloqueia a inflamação por uma via diferente da do MCC950

A inflamação está na base de muitas condições associadas à idade, incluindo neurodegeneração, doença metabólica e doença cardiovascular. O inflamassoma NLRP3 é um dos principais impulsionadores desse processo, desencadeando a liberação de IL-1β e IL-18 e uma forma de morte celular inflamatória chamada piroptose. As opções atuais são medicamentos biológicos que bloqueiam a sinalização de IL-1. Inibidores de NLRP3 de molécula pequena também poderiam bloquear a IL-18 e a piroptose, além de alcançar o cérebro. A maioria dos candidatos em fase clínica são sulfonilureias ou derivados do MCC950, que têm efeitos fora do alvo (como a inibição da anidrase carbônica 2) e são pouco eficazes contra certas mutações de NLRP3. Isso torna valiosos os inibidores quimicamente distintos.

A equipe caracterizou o BAL-0028, um indazol identificado em uma triagem de biblioteca codificada por DNA com mais de 500 bilhões de compostos, além de um derivado, o BAL-0598. Os compostos foram testados em células THP-1, monócitos e macrófagos humanos primários, micróglia e macrófagos derivados de iPSC e sangue total humano. Os desfechos avaliados incluíram a liberação de IL-1β e LDH, a clivagem da caspase-1 e a formação de ASC specks. Também foram realizados ensaios entre espécies, ensaios de ATPase in vitro e estudos de ligação (nanoDSF, SPR, DARTS). Por fim, o BAL-0598 foi testado em camundongos com NLRP3 humanizado.

O BAL-0028 inibiu a liberação de IL-1β dependente de NLRP3 com IC50 de 57,5 nM em células THP-1 (MCC950: 14,3 nM). Foi ativo diante de múltiplos estímulos (nigericina, ATP, MSU) e em diversos tipos celulares, com potência equivalente à do MCC950 na micróglia derivada de iPSC. Bloqueou a ativação da caspase-1, o processamento da IL-1β e os ASC specks sem afetar a sensibilização (priming) por LPS, e não foi citotóxico. Não inibiu os inflamassomas AIM2, NAIP/NLRC4 ou NLRP1 abaixo de 10 μM, embora tenham surgido efeitos parciais fora do alvo em 10 μM. A potência caiu mais de 100 vezes em células de camundongo e foi ausente em células de rato, cão e coelho, mas foi mantida em células de macaco-verde-africano e de macaco cinomolgo, e em células de camundongo que expressam NLRP3 humano. Um conjunto de resíduos na região FISNA difere entre primatas e outros mamíferos e pode explicar esse achado.

Quanto ao mecanismo, o BAL-0028 não inibiu a atividade de ATPase do NLRP3, ao contrário do MCC950. Ele se ligou ao domínio NACHT (KD por SPR ~96–113 nM). Na nanoDSF de competição, estabilizou ainda mais o NACHT ligado ao MCC950, e os dois compostos atuaram de forma aditiva, e não sinérgica, nas células, o que sustenta a existência de um sítio de ligação distinto. O BAL-0598 foi desenhado para reduzir a ligação a proteínas plasmáticas (cerca de 98,4% contra 99,9% de ligação). Manteve a mesma seletividade por espécie, a reversibilidade e a ligação ao NACHT (KD ~193 nM). Inibiu o NLRP3 in vivo em um modelo de peritonite em camundongos humanizados, e ambos os compostos inibiram certos mutantes hiperativos de NLRP3-AID com mais potência do que o MCC950.

Esses compostos representam uma nova modalidade de inibição do NLRP3, potencialmente útil onde os fármacos do tipo MCC950 falham. Entre as ressalvas estão a ligação muito alta a proteínas plasmáticas, a necessidade de modelos humanizados devido à seletividade por espécie, a atividade parcial fora do alvo em altas concentrações e a ausência de dados em humanos. O trecho do texto completo disponível foi truncado antes de os resultados in vivo e de mutações serem apresentados em detalhe.