ML-265

ML-265 wird häufig als Aktivator von PKM₂ (Pyruvatkinase-Muskel-Insoform 2) verwendet^[1][2]. ML-265 aktiviert PKM₂ sowohl in biochemischen(AC₅₀ = 92 nM) als auch in zellbasierten Tests mit hoher Selektivität gegenüber PKM1(Pyruvatkinase-Muskel-Insoform 1), PKL und PKR. ML-265 wurde ursprünglich als potenzielle Krebstherapie entwickelt. Deshalb stellt ML-265 ein ideales Leitmolekül zur Erforschung der neuroprotektiven Effekte der pharmakologischen Aktivierung von PKM₂ dar^[2]. PKM₂, das bei vielen Krebsarten überexprimiert wird, wird durch ROS gehemmt, wodurch der glykolytische Fluss zur NADPH-Bildung in das oxidative PPP umgeleitet werden kann. Die niedermolekularen Verbindungen ML-265 können PKM₂ positiv modulieren und dadurch den glykolytischen Fluss in das oxidative PPP verringern und die NADPH-Biogenese während der ROS abschwächen(fig.)^[3].

ML-265 zeigte eine starke Aktivierung der rekombinanten humanen PKM₂ mit einer maximalen Aktivierung von 249 ± 14%(Best-Fit-Wert ± Standardfehler). Die halbmaximale Aktivierungskonzentration(AC₅₀) beträgt 108 ± 20 nM. Um die Fähigkeit von ML-265 zur Aktivierung der PK in Photorezeptoren zu untersuchen, wurde die Zelllinie 661W verwendet. Ähnlich wie mit dem rekombinanten Enzym erhöhte ML-265 die PK-Aktivität in vitro(maximale Aktivierung = 515 ± 12% und AC₅₀ = 19 ± 2 nM)^[2].

Um das intraokulare pharmakokinetische Profil von intravitreal verabreichtem ML-265 bei Kaninchen zu bestimmen, wurden einzelne intravitreale Injektionen(50 μL) von zwei verschiedenen Dosen ML-265 bei Kaninchen durchgeführt. Bei einem angenommenen Glaskörpervolumen von 1.15 mL waren die Endkonzentrationen im Glaskörper des Kaninchens etwa 100 μM bzw. 1000 μM. Das Kammerwasser wurde nach der einmaligen intravitrealen Injektion zu einigen Zeitpunkten entnommen. Die Verteilungsphase hat eine Halbwertszeit(t1/2) von 8.3 ± 0.5 Stunden. Die Eliminationsphase hat eine Halbswertszeit von t1/2 = 141.6 ± 35 Stunden. ML-265 hat nach intravitrealer Injektion eine relativ lange Halbwertszeit im Auge und bleibt mindestens zwei Wochen nach der Injektion aktiv^[2].

References:
[1]: Walsh MJ, Brimacombe KR, Anastasiou D, et al. ML265: A potent PKM₂ activator induces tetramerization and reduces tumor formation and size in a mouse xenograft model. Probe Reports from the NIH Molecular Libraries Program [Internet]
[2] TJ Wubben, M Pawar, E Weh, et,al. Small molecule activation of metabolic enzyme pyruvate kinase muscle isozyme 2, PKM₂,circumvents photoreceptor apoptosis. Sci. Rep., 10 (2020), p. 2990, doi.org /10.1038/s41598-020-59999-w.
[3] Chakrabarti G, Gerber DE, Boothman DA. Expanding antitumor therapeutic windows by targeting cancer-specific nicotinamide adenine dinucleotide phosphate-biogenesis pathways. Clin. Pharmacol. Adv. Applications. 2015;7:57.
[4]: Xu W, Yang H, et,al. Oncometabolite 2-hydroxyglutarate is a competitive inhibitor of α-ketoglutarate-dependent dioxygenases. Cancer Cell. 2011 Jan 18;19(1):17-30. doi: 10.1016/j.ccr.2010.12.014. PMID: 21251613; PMCID: PMC3229304.