BR112018004726B1 - Compostos ou sais farmaceuticamente aceitáveis dos mesmos - Google Patents
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- G01N2333/948—Hydrolases (3) acting on peptide bonds (3.4)
Abstract
compostos ou sais farmaceuticamente aceitáveis dos mesmos. a presente divulgação refere-se a compostos alvos de antígenos de membrana prostáticos específicos (psma), os compostos visados conjugados com corantes infravermelhos próximos (nir) e métodos para seu uso terapêutico e diagnóstico. mais especificamente, esta divulgação proporciona compostos e métodos para diagnosticar e tratar doenças associadas com células e/ou vasculatura que expressa antígeno de membrana prostático específico (psma), como câncer de próstata e doenças relacionadas. a divulgação descreve ainda métodos e composições para fazer e utilizar os compostos, métodos que incorporam os compostos e kits que incorporam os compostos.
Description
[0001] O presente Pedido de patente está relacionado com, e reivindica o, benefício prioritário do pedido de patente provisório N° de Série. 62/216.157, depositado em 9 de setembro de 2015, cujo conteúdo está aqui incorporado, por referência em sua totalidade a esta descrição.
[0002] A presente revelação se refere a corantes de infravermelho próximo (NIR) alvos de antígeno da membrana específica da próstata (PSMA) e a métodos para seu uso terapêutico e diagnóstico. Mais especificamente, esta descrição fornece compostos e métodos para o diagnóstico e remoção cirúrgica (cirurgia guiada por imagem) de células que expressam o antígeno da membrana específica da próstata (PSMA), tal como o câncer da próstata e doenças relacionadas. A descrição descreve ainda métodos e composições para produzir e utilizar os compostos, métodos incorporando os compostos e kits incorporando os compostos.
[0003] A próstata é um dos órgãos reprodutivos masculinos encontrados na pélvis abaixo da bexiga urinária. Funciona para produzir e armazenar fluido seminal que fornece nutrientes e fluidos que são vitais para a sobrevivência dos espermatozoides introduzidos na vagina durante a reprodução. Como muitos outros tecidos, as glândulas da próstata também são propensas a desenvolver tumores malignos (cancerosos) ou benignos (não cancerosos). A American Cancer Society previu que mais de 230.000 homens seriam diagnosticados com câncer de próstata e mais de 30.000 homens morreriam da doença no ano de 2005. De fato, o câncer de próstata é um dos cânceres masculinos mais comuns nas sociedades ocidentais, e é a segunda principal forma de malignidade entre os homens americanos. Os métodos atuais de tratamento do câncer de próstata incluem terapia hormonal, radioterapia, cirurgia, quimioterapia, terapia fotodinâmica e terapia combinada. A seleção de um tratamento geralmente varia dependendo do estágio do câncer. No entanto, muitos desses tratamentos afetam a qualidade de vida do paciente, especialmente aqueles diagnosticados com câncer de próstata acima dos 50 anos. Por exemplo, o uso de drogas hormonais é frequentemente acompanhado por efeitos colaterais como osteoporose e danos ao fígado. Tais efeitos colaterais podem ser mitigados pelo uso de tratamentos mais seletivos ou específicos para o tecido, sendo responsáveis pelo estado da doença, e evitando tecidos não- alvo, como os ossos ou o fígado. Como aqui descrito, o antígeno da membrana específica da próstata (PSMA) representa um alvo para tais tratamentos seletivos ou específicos.
[0004] A remoção cirúrgica da doença maligna constitui uma das terapias mais comuns e eficazes para o tratamento primário do câncer. A ressecção de todas as lesões malignas detectáveis resulta em nenhum retorno detectável da doença em aproximadamente 50% de todos os pacientes com câncer e pode prolongar a expectativa de vida ou reduzir a morbidade para pacientes nos quais a recorrência do câncer é observada. Não é surpreendentemente que os métodos cirúrgicos para alcançar uma citorredução mais quantitativa estejam agora recebendo maior escrutínio.
[0005] A ressecção de todas as lesões malignas detectáveis resulta em nenhum retorno detectável da doença em aproximadamente 50% de todos os pacientes com câncer e pode prolongar a expectativa de vida ou reduzir a morbidade em pacientes nos quais a recorrência do câncer é observada. Dada a importância da ressecção total das lesões malignas, é benéfico assegurar que as lesões malignas sejam identificadas de forma precisa e completa. A identificação de tecido maligno durante a cirurgia é atualmente realizada por três métodos. Primeiro, muitas massas de tumor e nódulos podem ser visualmente detectadas com base na cor, textura e/ou morfologia anormais. Assim, uma massa de tumor pode apresentar coloração variegada, aparecer assimétrica com uma borda irregular ou sobressair dos contornos do órgão sadio. Uma massa maligna também pode ser reconhecida de forma tátil devido a diferenças na plasticidade, elasticidade ou solidez dos tecidos saudáveis adjacentes. Finalmente, alguns focos de câncer podem ser localizados intraoperativamente usando corantes fluorescentes que fluem passivamente do tumor primário para os linfonodos em drenagem. Nesta última metodologia, os linfonodos fluorescentes (sentinelas) podem ser visualmente identificados, ressecados e examinados para determinar se as células cancerosas metastatizaram esses linfonodos.
[0006] PSMA é nomeado em grande parte devido ao seu maior nível de expressão em células de câncer de próstata; no entanto, a sua função particular nas células cancerígenas da próstata continua sem solução. O PSMA é superexpressado nos tecidos malignos da próstata quando comparado a outros órgãos do corpo humano, como rim, intestino delgado proximal e glândulas salivares. O PSMA também expressa na neovasculatura da maioria dos tumores sólidos. Embora o PSMA seja expresso no cérebro, essa expressão é mínima, e a maioria dos ligantes do PSMA é polar e não é capaz de penetrar na barreira hematoencefálica. O PSMA é uma glicoproteína ligada à membrana da superfície de célula do tipo II com um peso molecular de -110 kD, incluindo um segmento intracelular (aminoácidos 1-18), um domínio transmembranar (aminoácidos 19-43) e um domínio extracelular extenso (aminoácidos 44 -750). Embora se acredite que as funções do segmento intracelular e dos domínios transmembranares sejam insignificantes, o domínio extracelular está envolvido em várias atividades distintas. O PSMA desempenha um papel no sistema nervoso central, onde metaboliza o N-acetil-aspartil-glutamato (NAAG) em ácido glutâmico e N-acetil-aspártico. Por conseguinte, é também por vezes referido como uma dipeptidase ácida ligada a N-acetil alfa (NAALADase). O PSMA é também chamado de folato hidrolase I (FOLH I) ou glutamato carboxipeptidase (GCP II) devido ao seu papel no intestino delgado proximal, onde remove o glutamato ligado-y do poli-y-glutamato folato e a-ligante glutamato de peptídeos e pequenas moléculas.
[0007] O PSMA também compartilha similaridades com o receptor da transferrina humana (TfR), porque tanto o PSMA quanto o TfR são glicoproteínas do tipo II. Mais especificamente, o PSMA apresenta 54% e 60% de homologia com TfR1 e TfR2, respectivamente. Contudo, embora o TfR exista apenas na forma dimérica devido à formação de ligações sulfidrilas inter-cadeias, o PSMA pode existir na forma dimérica ou monomérica.
[0008] Ao contrário de muitas outras proteínas ligadas a membranas, o PSMA sofre internalização rápida na célula de maneira similar aos receptores ligados à superfície de célula, como receptores de vitamina. O PSMA é internalizado através de fossas revestidas com clatrina e subsequentemente pode reciclar para a superfície de célula ou ir para os lisossomas. Tem sido sugerido que o dímero e a forma monomérica do PSMA são interconversíveis, embora a evidência direta da interconversão esteja sendo debatida. Mesmo assim, apenas o dímero do PSMA possui atividade enzimática, e o monômero não.
[0009] Embora o papel do PSMA na superfície de célula das células do câncer de próstata permaneça desconhecido, foi reconhecido que o PSMA representa um alvo viável para a entrega seletiva e/ou específica de agentes biologicamente ativos, incluindo agentes de diagnóstico, agentes de imagem e agentes terapêuticos a tais células do câncer de próstata.
[0010] O radioimunoconjugado do anticorpo monoclonal (mAb)7E11 anti- PSMA, conhecido como escaneamento PROSTASCINT®, está sendo usado atualmente para diagnosticar metástase e recorrência do câncer de próstata. No entanto, este agente tende a produzir imagens difíceis de interpretar (Lange, PH Escaneamento PROSTASCINT para estadiamento do câncer de próstata. Urology 2001, 57, 402-406; Haseman, M.K.; et al. Cancer Biother Radiopharm 2000, 15, 131-140; Rosenthal, S.A.; et al. Tech Urol 2001, 7, 27-37). Liga-se a um epítopo intracelular do PSMA em células de câncer de próstata necróticas. Mais recentemente, foram desenvolvidos anticorpos monoclonais que se ligam ao domínio extracelular de PSMA e foram radiomarcados e demonstraram acumular-se em modelos de tumor da próstata positivos para PSMA em animais. No entanto, o diagnóstico e a detecção de tumores utilizando anticorpos monoclonais têm sido limitados pela baixa permeabilidade devido ao seu grande tamanho (150.000 Da) e pela lenta depuração do tecido não-alvo. Além disso, o direcionamento seletivo de agentes de imagem por rádio ou ópticos para fins de imagem ou terapêuticos é desafiador devido à sua longa meia-vida (~30 dias). Especialmente, os pacientes precisam ficar no hospital por mais tempo e gastar mais dinheiro em contas médicas.
[0011] Duas abordagens promissoras para cirurgia guiada por fluorescência estão atualmente sob intensa investigação para uso na clínica. Em um método, uma sonda fluorescente de NIR ativável, que é minimamente fluorescente no estado estacionário devido à sua proximidade a um inibidor ligado, torna-se altamente fluorescente após liberação do inibidor no tecido maligno. Um dos mecanismos de liberação mais comumente usados envolve a incorporação de uma sequência peptídica entre o corante e o inibidor que pode ser clivada especificamente por uma protease enriquecida por tumor (ou seja, catepsinas, caspases e metaloproteinases da matriz). Uma grande vantagem desta estratégia reside na ausência de fluorescência nos tecidos que não possuem a enzima de ativação, permitindo que os tecidos ao longo da via de excreção (por exemplo, rins, bexiga, fígado) permaneçam não fluorescentes a menos que expressem fortuitamente a enzima de clivagem. Tais corantes de NIR ativados por tumor podem também gerar fluorescência substancial na massa de tumor conforme a lesão maligna seja enriquecida na protease de clivagem e o corante libertado seja retido no tumor. A principal desvantagem desta metodologia resulta das especificidades pobres do tumor de muitas das hidrolases relevantes (a maioria das quais também são expressas em tecidos saudáveis que sofrem remodelação natural ou sofrem inflamação). Além disso, a abundância das proteases desejadas pode variar entre as massas de tumores, levando a lentidão ou ausência de ativação de fluorescência em algumas lesões malignas e rápido desenvolvimento de fluorescência em outras. Na maioria das vezes, esses peptídeos ativáveis contêm mais de 20 aminoácidos ligados via ligações peptídicas que podem levar a pesos moleculares mais elevados, maior tempo de execução (24h), clivagem de ligações peptídicas por peptidase na circulação, altos resultados falso- positivos e custos de produção muito alta.
[0012] Outros mecanismos de liberação que os corantes ativáveis usam são a diferença de pH entre a circulação e dentro do tumor ou a mudança no potencial redox.
[0013] No segundo, um corante fluorescente é conjugado a um ligante de direcionamento específico do tumor que faz com que o corante ligado se acumule em cânceres que expressem em excesso o receptor do ligante. Embora os conjugados de corante anticorpo-NIR marcado para PSMA ainda não tenham sido introduzidos em ensaios clínicos para cirurgia de câncer guiada por fluorescência, vários tipos de corantes de NIR foram conjugados a anticorpos monoclonais como Her-2 com a intenção de desenvolvimento clínico. Infelizmente, a maioria destes corantes são amarrados a anticorpos não especificamente por meio de uma mistura de amida, dissulfureto ou maleimida usando resíduos de lisina ou cisteína na proteína levando a entidades químicas heterogêneas que resultam em afinidades variáveis, eficiências, PK e perfis de segurança. Além disso, sabe-se que as ligações maleimida e dissulfureto são instáveis na circulação (semi-vida-<2h). Por outro lado, a falta de definição estrutural precisa pode limitar a progressão desses conjugados para o uso clínico devido a desafios associados ao processo de produção e à segurança. Além disso, a produção destes anticorpos é altamente dispendiosa quando comparada com ligantes moleculares pequenos. Em contraste, o ligante de molécula pequena (Mr> 0,5 Da), pode penetrar tumores sólidos rapidamente, e limpar tecidos negativos de PSMA em <2h, apresenta altas razões tumor para fundo, fácil de síntese e estável durante a síntese e armazenamento.
[0014] Apesar de todas as vantagens que esses pequenos ligantes moleculares têm, o desenvolvimento de corante de NIR que mantém ou aumenta as propriedades da pequena molécula é um desafio. Recentemente, uma variedade de inibidores de PSMA de baixo peso molecular foi conjugada a corantes de comprimento de onda de luz visível (400 - 600 nm) como fluoresceína e rodamina e testados em modelos animais [Kularatne SA, Wang K, Santhapuram HK, Low PS. Mol Pharm. 2009 May-Jun;6(3):780-9] or in cells in culture [ Liu T, Nedrow-Byers JR, Hopkins MR, Berkman CE. Bioorg Med Chem Lett. 2011 Dec 1;21(23)] ou em amostras de sangue humano (He W, Kularatne SA, Kalli KR, Prendergast FG, Amato RJ, Klee GG, Hartmann LC, Low PS. Int J Cancer. 2008 Oct 15;123(8):1968-73).
[0015] Os corantes de comprimento de onda de luz visível não são ideais para cirurgia intraoperatória guiada por imagem, uma vez que estes corantes estão associados a um nível relativamente elevado de luz de fundo não específico devido à presença de colágeno nos tecidos. Portanto, o sinal para a taxa de ruído destes compostos convencionais é baixo. Além disso, a absorção da luz visível pelos cromóforos biológicos, em particular a hemoglobina, limita a profundidade de penetração a alguns milímetros. Assim, os tumores que estão enterrados mais profundamente do que alguns milímetros no tecido geralmente permanecem indetectáveis. Além disso, o equilíbrio de ionização da fluoresceína (pKa = 6,4) leva à absorção e emissão dependentes do pH na faixa de 5 a 9. Portanto, a fluorescência de corantes à base de fluoresceína é extinta a pH baixo (abaixo de pH 5).
[0016] Portanto, corantes de NIR conjugados a ligantes de moléculas pequenas que têm como alvo o PSMA [(a) Humblet V, Lapidus R, Williams LR, Tsukamoto T, Rojas C, Majer P, Hin B, Ohnishi S, De Grand AM, Zaheer A, Renze JT, Nakayama A, Slusher BS, Frangioni JV. Mol Imaging. 2005 Oct-Dec;4(4):448-62.; (b) Thomas M, Kularatne SA, Qi L, Kleindl P, Leamon CP, Hansen MJ, Low PS.; (c) Chen Y, Dhara S, Banerjee SR, Byun Y, Pullambhatla M, Mease RC, Pomper MG. Biochem Biophys Res Commun. 2009 Dec 18;390(3):624-9; (d) Nakajima T, Mitsunaga M, Bander NH,Heston WD, Choyke PL, Kobayashi H. Bioconjug Chem. 2011 Aug 17;22(8):1700-5.; (e) Chen Y, Pullambhatla M, Banerjee SR, Byun Y, Stathis M, Rojas C, Slusher BS, Mease RC, Pomper MG. Bioconjug Chem. 2012 Dec 19;23(12):2377-85.; (f) Laydner H, Huang SS, Heston WD, Autorino R, Wang X, Harsch KM, Magi-Galluzzi C, Isac W, Khanna R, Hu B, Escobar P, Chalikonda S, Rao PK, Haber GP, Kaouk JH, Stein RJ. Urology. 2013 Feb;81(2):451-6.; (g) Kelderhouse LE, Chelvam V, Wayua C, Mahalingam S, Poh S, Kularatne SA, Low PS. Bioconjug Chem. 2013 Jun 19;24(6):1075- 80.] foram testados como agentes de imagem em modelos murinos de câncer de próstata.
[0017] Embora estes corantes de NIR alvos para PSMA mostrassem alguma marcação de células de câncer da próstata em cultura, tinham uma fluorescência muito fraca em modelos animais de xenoenxerto de tumor da próstata que expressam PSMA. Por exemplo, as moléculas descritas por Humblet e cols. mostraram um acúmulo de tumor muito baixo e fluorescência nos modelos de xenoenxerto de tumor. Pode ser devido à falta de espaçador adequado entre o ligante que o corante de NIR possa ter impedido a ligação do ligante à bolsa de ligação no PSMA. Por outro lado, os ligantes à base de fósforo possuem menor afinidade pelo PSMA quando comparados ao DUPA. Além disso, os ligantes à base de fósforo são difíceis de sintetizar, envolvem múltiplas etapas e serão dispendiosos de fabricar.
[0018] O agente NIR alvo de PSMA relatado em Chen et al levou mais de 20 h para alcançar o tumor e 72 h claro a partir dos tecidos não-alvo. Também notavelmente, este corante de NIR alvo de PSMA tem muito lentamente a depuração da pele. Enquanto o epítopo de ligação do PSMA em células transfectadas que eles usaram pode ser artificial, teve uma absorção muito baixa e baixa fluorescência no tumor de células de câncer de próstata transfectadas com PSMA. Além disso, existe uma absorção não específica substancial desta molécula em todos os outros tecidos e existe acumulação e fluorescência em células negativas para PSMA indicando a natureza não específica e não-alvo do conjugado de NIR relatado por Chen et al.
[0019] Chen et al e Laydner et al também conjugaram um ligante de molécula pequena a IR800CW (um corante de NIR). O IR800CW é um corante assimétrico com ácido carboxílico ativado com éster n-hidróxi succinimida (NHS). Esta é uma molécula extremamente cara para sintetizar e ainda mais para comprar de recursos comercialmente disponíveis (1 g é mais de US$ 60.000). O IR800CW também tem a desvantagem de não ser estável durante a síntese devido a dois motivos: (a) hidrólise do éster de NHS, (b) hidrólise do éter de vinila. A falta de estabilidade dos conjugados de IR800CW durante a síntese leva à formação de mais de 60% de subprodutos indesejáveis. Isso requer técnicas complexas de purificação, indicando caminho para maior custo de produção, maior período de espera para tradução clínica, e cirurgiões e pacientes não terão acesso ao medicamento.
[0020] Laydner et al conjugaram um ligante de PSMA a IR800CW através de um longo espaço petídico (6 aminoácidos) e ligante bifuncional com NHS e maleimida. Além de todas as desvantagens causadas pelo IR800CW, este conjugado de IR800CW alvo de PSMA possui um esquema de síntese complicado que requer síntese em cinco estágios (síntese do ligante, conjugação do ligante à ligante bifuncional via grupo funcional de maleimida, síntese do ligante peptídico, conjugação do ligante do peptídeo a IR800CW, conjugação do ligante do peptídeo-IR800CW a ligante ligante- bifuncional via ligação de amida) em múltiplas etapas. Portanto, os custos de fabricação dificultam a produção efetiva dessa molécula para propósitos clínicos. O esquema de síntese dessas moléculas é ainda mais complicado devido a múltiplos centros quirais na molécula. Os espaçadores de peptídeos, no entanto, possuem múltiplos centros quirais (estereoisômeros), tipicamente necessitando da necessidade de produção e avaliação de todos os estereoisômeros para a depuração do FDA. Por exemplo, um espaçador de peptídeo possuindo apenas 3 aminoácidos (ou seja, 3 centros quirais), exigiria perfis de toxicidade para 8 produtos farmacológicos diferentes, uma vez que estas misturas heterogêneas podem resultar em diferentes afinidades, eficiências, PK e perfis de segurança.
[0021] O ligante de molécula pequena usado por Laydner et al é GluNHCONHCys-SH. A porção de tiol livre em Cys tende a oxidar, pelo que a molécula tem de ser manuseada sob atmosfera de argônio ou nitrogênio e geralmente conduz a uma molécula instável. O ligante GluNHCONHCys-SH é conjugado ao ligante bifuncional através da reação de maleimida. É bem relatado que as reações entre tióis e maleimida são reversíveis e produzem 50% do produto doente. Além disso, as ligações de maleimida não são estáveis em circulação no corpo humano, pelo que o uso do risco de ligações de maleimida a libertação do corante não alvo, conduzindo à sua incorporação não específica.
[0022] Kelderhouse et al conjugaram o DUPA-ligante-Cys com a farinha Alexa 647 e o Dylight 750 com o DUPA através do grupo de maleimida. Mais uma vez, essas moléculas têm todas as desvantagens associadas à maleimida. Além disso, estes corantes de NIR de baixo comprimento de onda, estando comercialmente disponíveis, são muito caros. Enquanto as moléculas foram testadas em modelos de camundongos metastáticos experimentais, as imagens foram inconclusivas.
[0023] Liu et al também relataram corante de NIR alvo de PSMA e alguns dados in vitro, mas nenhum dado animal foi relatado. A falta de um espaçador adequado entre o ligante e o corante de NIR pode ter sido atribuída à falta de dados in vivo. Além disso, este corante tem muitos inconvenientes como outros compostos relatados. É um ligante à base de fósforo e corante assimétrico. Assim, tem desvantagens descritas de ambos os ligantes baseados em fósforo, bem como corantes de NIR assimétricos.
[0024] Nakajima et al relataram anticorpo anti-PSMA (J591) conjugado ao ICG. Infelizmente, esse composto levou 72 horas para se limpar a partir de outros tecidos saudáveis, como o fígado. Além disso, o composto permaneceu em circulação por 6 dias, indicando que permanecerá no corpo por mais de 30 dias no corpo humano. Além disso, o ICG foi ligado ao J591 não especificamente através da amida usando resíduos de lisina na proteína levando a entidades químicas heterogêneas que resultam em afinidades variáveis, eficiências, PK e perfis de segurança. A falta de definição estrutural precisa pode limitar a progressão desses conjugados para o uso clínico devido a desafios associados ao processo de produção e à segurança.
[0025] A não especificidade mais elevada e a depuração lenta da pele dos corantes de NIR alvo de PSMA podem ser devidas às fracas propriedades farmacocinéticas (PK) destes compostos.
[0026] Assim, existe uma necessidade por uma substância corante que possa ser utilizada especificamente para células de tumores que expressem PSMA ou neo-vasculatura de tecido doente com estabilidade aumentada, melhores propriedades farmacocinéticas, maior solubilidade, acumulação rápida de tumor, fluorescência elevada, depuração rápida da pele, e maiores razões de tumor para fundo (TBR) para uso in vivo de imagem de tecido e para uso em cirurgia guiada por imagem.
[0027] Esta descrição fornece ligantes alvos de PSMA ligados a corantes de NIR através de diferentes ligantes para melhorar as propriedades clínicas (por exemplo, estabilidade, propriedades de PK, solubilidade, acumulação rápida de tumor, maior fluorescência, depuração rápida da pele e maiores razões de tumor para fundo) dos compostos. A descrição fornece usos dos compostos em cirurgia guiada por imagem e métodos para sintetizar os mesmos. Esta descrição fornece ainda uma variação da carga total do conjugado de corante Ligante-ligando-NIR adicionando cargas positivas ao ligante ou reduzindo o número de cargas negativas nas moléculas de corantes. Esta descrição também fornece novos ligantes de afinidade mais elevados para melhorar a afinidade in vivo e as propriedades PK dos conjugados de NIR. Esta descrição também fornece compostos para uso na imagem direcionada de tumores que expressam PSMA, incluindo, mas não se limitando a câncer de próstata, e métodos de uso, por exemplo, em imagens e cirurgia envolvendo tecidos e tumores positivos para PSMA.
[0028] Em certas modalidades, os compostos da presente invenção têm a forma: B-X-Y-Z em que B é uma molécula alvo de PSMA; X é um espaçador; Y é um espaçador de aminoácidos; e Z é um corante de NIR.
[0029] Em algumas modalidades, a molécula alvo de PSMA é escolhida do grupo consistindo de uma molécula pequena, um ligante, um inibidor, um agonista ou um derivado dos mesmos. Em algumas modalidades, o composto alvo de PSMA é um ligante. Em algumas modalidades, o composto alvo de PSMA é DUPA. Em outras modalidades, o composto alvo de PSMA é uma molécula pequena que liga ao PSMA.
[0030] Em algumas modalidades, X é um espaçador hidrofóbico. Em algumas modalidades, X é selecionado do grupo que consiste em um ácido amino-octonoico oito (EAOA), uma cadeia de 7 átomos, um espaçador de 7 átomos de comprimento, uma cadeia de 7 a 24 átomos de comprimento; um peptídeo compreendendo dois grupos arila ou aril alquila, cada um dos quais opcionalmente substituído, e em que um grupo arila ou aril alquila é de cerca de 7 a cerca de 11, ou cerca de 7 a cerca de 14 átomos, e o outro grupo arila ou aril alquila é cerca de 10 a cerca de 14, ou cerca de 10 a cerca de 17 átomos. Em uma outra modalidade, o espaçador compreende cerca de 1 a cerca de 30 átomos, ou cerca de 2 a cerca de 20 átomos. Em algumas modalidades, o espaçador tem 7 átomos de comprimento. Em algumas modalidades, o espaçador compreende EAOA. Em algumas modalidades, o espaçador é carregado de forma variável. Em algumas modalidades, X tem uma carga positiva. Em outras modalidades, X tem uma carga negativa.
[0031] Em algumas modalidades, Y é selecionado do grupo que consiste em: Aminoácidos acídicos (carregados negativamente), tais como ido ácido aspártico e ácido glutâmico e derivados do mesmo; aminoácidos básicos (carregados positivamente) tais como arginina, histidina e lisina e derivados dos mesmos; aminoácidos polares neutros, tais como glicina, serina, treonina, cisteína, tirosina, asparagina e glutamina e derivados dos mesmos; aminoácidos neutros não polares (hidrofóbicos), tais como alanina, leucina, isoleucina, valina, prolina, fenilalanina, triptofano e metionina; e derivados dos mesmos. Em algumas modalidades, Y é um aminoácido aromático e um derivado do mesmo. Em algumas modalidades, Y tem uma carga positiva. Em outras modalidades, Y tem uma carga negativa.
[0032] Em algumas modalidades, Z é selecionado do grupo que consiste em corantes de infravermelho próximo, incluindo, mas não se limitando a, LS288, IR800, SP054, S0121, KODAK, S2076, S0456 e / ou os corantes selecionados do grupo consistindo em:
[0033]
[0034] Em algumas modalidades, o Z é carregado de forma variável. Em algumas modalidades, Z tem uma carga positiva. Em outras modalidades,Z tem uma carga negativa.
[0035] Em certas modalidades, os compostos da presente invenção têm a fórmula: B-X-Y-Z
[0036] em que B é um composto alvo de PSMA; X é um espaçador; Y é um espaçador de aminoácidos com um grupo de cadeia lateral contendo enxofre; e Z é um corante de NIR. Em algumas modalidades, o espaçador de aminoácido com um grupo lateral contendo enxofre é cisteína. Em algumas modalidades, o espaçador de aminoácido com um grupo lateral contendo enxofre é metionina. Em algumas modalidades, o espaçador de aminoácido com um grupo lateral contendo enxofre é uma molécula contendo uma porção de tiofenila.
[0037] Em algumas modalidades, os compostos da presente invenção têm a forma: B-X-Y-Z
[0038] em que B é um composto alvo de PSMA; X é um espaçador; Y é um espaçador de aminoácidos com um grupo de cadeia lateral contendo calcogênio; e Z é um corante de NIR.
[0039] Em algumas modalidades, a presente invenção fornece compostos da forma: B-X-Y-Z Em que B é um composto alvo de PSMA; X é um espaçador; Y é um aminoácido selecionado do grupo consistindo em tirosina, cisteína, lisina ou um derivado do mesmo; e Z é um corante de NIR. Em algumas modalidades, Y compreende um derivado de tirosina ou tirosina. Em algumas modalidades, Y compreende uma tirosina e um isótopo de carbono está no anel aromático da tirosina. Em algumas modalidades, Y compreende um aminoácido com um anel aromático com um isótopo de hidrogênio. Em algumas modalidades, a invenção inclui o composto B-X-Y-Z em que B compreende DUPA ou um derivado do mesmo, X compreende um EAOA, Y compreende tirosina e Z compreende S0456.
[0040] A presente invenção também se refere a um composto tendo a fórmula estrutural:ou um sal farmaceuticamente aceitável do mesmo, ou isótopos do mesmo, em que: R1 representa um hidrogênio ou SO3H; R2 representa um hidrogênio, CH3, C3H6SO3-, C3H6SO3H ou C4H8SO3-, ou C4H8SO3H ou C3H6N+(CH3)3; R3, e R5 cada um representa um carbono, opcionalmente uma ou mais ligações compartilhadas, R4 representa um carbono com, opcionalmente, uma ou mais ligações compartilhadas; R6 representa nitrogênio, oxigênio ou enxofre, ou nenhum átomo (ligação C-C direta entre o anel aromático e anel de vinila); R7 é opcional e quando presente representa um grupo de substituição aromática para melhorar as propriedades espectrais, tais como aumento do brilho e a estabilidade da ponte éter de vinila; R8 é opcional e quando presente representa ligantes com aminoácidos aromáticos, tais como Phe, Trp, His ou derivados dos mesmos, aminoácidos catiônicos tais Arg, Lys, ou derivado dos mesmos, aminoácidos aniônicos, tais como Asp, Glu ou derivados dos mesmos, aminoácidos não- naturais de ácidos aniônicos/ catiônicos/aromáticos ou derivados dos mesmos; R9 é opcional e quando presente, representa uma cadeia de carbono linear, ou ligante de polietileno glicol, ligante catiônico, ou derivado do mesmo; R10 representa um CO2H, PO3H2, SO3H, CH2SO3H, CH2CONHCH2SO3H, CH2CONHCH2CH2SO3H; R11 representa CO2H, SO3H, CH2CONHCH2SO3H, CH2CONHCH2CH2SO3H; e R12 representa um átomo de hidrogênio, um grupo metila, um CH2 e pode, opcionalmente, representar cada um CH 2 uma ligação compartilhada.
[0041] Em algumas modalidades, os compostos da presente invenção têm uma absorção e emissão máximas entre cerca de 500 nm e cerca de 900 nm. Em algumas modalidades, os compostos da presente invenção têm uma absorção e emissão máximas entre cerca de 600 nm e 800 nm.
[0042] Em algumas modalidades, os compostos da presente invenção são feitos para fluorescer após a distribuição dos mesmos nas células do tecido.Em algumas modalidades, os compostos da presente invenção são feitos para fluorescer, sujeitando os compostos à luz de excitação do comprimento de onda do infravermelho próximo. Em algumas modalidades, os compostos da presente invenção têm uma afinidade de ligação ao PSMA que é semelhante à afinidade de ligação de DUPA. Em algumas modalidades, os compostos da presente invenção são altamente seletivos para direcionamento a uma célula de tumor. Em modalidades particularmente preferidas, os compostos da presente invenção são direcionados para células de câncer da próstata.
[0043] Em certas modalidades, os compostos da presente invenção são administrados a um indivíduo que precisa do mesmo e, em algumas modalidades, a composição administrada compreende, além do composto, um veículo, excipiente ou diluente farmaceuticamente aceitável.
[0044] Algumas modalidades da presente invenção fornecem métodos de imageamento óptico de tecido biológico que expressa por PSMA, o referido método compreendendo: (a) contatar o tecido biológico com uma composição compreendendo um composto de corante de NIR alvo de PSMA, (b) permitir tempo para o composto na composição distribuir dentro do alvo biológico; (c) iluminar o tecido com uma luz de excitação de um comprimento de onda absorvível pelo composto; e (d) detectar o sinal óptico emitido pelo composto.
[0045] Em algumas modalidades, estes métodos são utilizados na detecção de doenças associadas com expressão elevada de PSMA Em algumas modalidades, compreendendo ainda a etapa de construir uma imagem a partir do sinal emitido em (d). Em algumas modalidades, a invenção fornece o método acima mencionado em que a etapa (a) inclui dois ou mais compostos fluorescentes cujas propriedades de sinal são distinguíveis são contatados com o tecido e, opcionalmente, o tecido está em um indivíduo. Em algumas modalidades, a presente invenção fornece o uso de um sistema de endoscopia, cateter, tomografia, sistema de imagem óptica portátil, óculos cirúrgicos ou microscópio intraoperatório para as etapas do método de iluminação e/ou detecção.
[0046] Em algumas modalidades, as composições e métodos da presente invenção são usados para tratar o câncer. Em algumas modalidades, o câncer é selecionado do grupo que consiste em câncer de próstata, câncer de pulmão, câncer de bexiga, câncer de pâncreas, câncer de fígado, câncer de rim, sarcoma, câncer de mama, câncer de cérebro, carcinoma neuroendócrino, câncer de cólon, câncer testicular ou melanoma. Em algumas modalidades, os compostos de corante de NIR alvo de PSMA da presente invenção são utilizados para imageamento de células que expressam PSMA. Em certas modalidades, essas células são escolhidas do grupo que consiste em células de próstata, células de câncer da próstata, células de câncer da bexiga, células de câncer do pâncreas, células de câncer do fígado, células de câncer do pulmão, células de câncer do rim, células de sarcoma, células de câncer da mama, células de câncer do cérebro, células de carcinoma neuroendócrino, células de câncer de cólon, células de câncer testicular ou células de melanoma.
[0047] A presente invenção também fornece métodos de direcionamento de um tipo de célula em uma amostra biológica compreendendo: (a) contatar a amostra biológica com um composto de corante de NIR alvo de PSMA durante um tempo e sob condições que permitam a ligação do composto a pelo menos uma célula do tipo de célula alvo; e (b) detectar opticamente a presença ou ausência do composto na amostra biológica, em que a presença do composto na etapa de detecção (b) indica que o tipo de célula alvo está presente na amostra biológica. Em algumas modalidades, a presente invenção fornece métodos para a detecção óptica de células que expressam PSMA compreendendo a administração de compostos de corante de NIR alvo de PSMA da presente invenção e submeter o composto a uma fonte de luz de excitação e detectar a fluorescência a partir do composto. Em algumas modalidades, a fonte de luz de excitação é luz de comprimento de onda de infravermelho próximo. Em algumas modalidades, o comprimento de onda da luz de excitação está dentro de uma faixa de cerca de 600 a 1.000 nanômetros. Em algumas modalidades, o comprimento de onda da luz de excitação está dentro de uma faixa de cerca de 670 a 850 nanômetros.
[0048] Em certas modalidades, a presente invenção fornece métodos de realização de cirurgia guiada por imagem em um indivíduo compreendendo: a) administrar uma composição compreendendo um composto de corante de NIR alvo de PSMA sob condições e por um tempo suficiente para que o composto se acumule em um determinado sítio cirúrgico; b) iluminar o composto para visualizar o composto usando luz infravermelha; e c) realizar ressecção cirúrgica das áreas que fluorescem após a excitação pela luz infravermelha.
[0049] Em algumas modalidades dos métodos da presente invenção, comprimento de onda da luz de infravermelho está dentro de uma faixa de cerca de 600 a 1.000 nanômetros. Em algumas modalidades o método da presente invenção usa comprimento de onda da luz de infravermelho está dentro de uma faixa de cerca de 670 a 850 nanômetros.
[0050] Algumas modalidades da presente invenção fornecem um método de diagnóstico de uma doença em um indivíduo que compreende: a) administrar a um indivíduo com necessidade de diagnóstico uma quantidade de um composto de corante de NIR alvo de PSMA por um tempo e sob condições que permitam a ligação do composto a pelo menos uma célula que expressa PSMA; b) medir o sinal do composto presente na amostra biológica; c) comparar o sinal medido em b) com pelo menos um conjunto de dados de controle, em que o pelo menos um conjunto de dados de controle compreende sinais do composto da Reivindicação 1 em contato com uma amostra biológica que não compreende o tipo de célula alvo; e; d) fornecer um diagnóstico de doença em que a comparação na etapa c) indica a presença da doença.
[0051] Algumas modalidades da presente invenção fornecem um kit que compreende um composto de corante de NIR alvo de PSMA. Em algumas modalidades, o kit é utilizado para a imageamento de células que expressam PSMA. Em algumas modalidades, as células que expressam PSMA são células de tumores. Em algumas modalidades, as células que expressam PSMA são células de câncer não prostáticas. Em certas modalidades, as células que expressam PSMA são células de tumores da próstata. Em certas modalidades, as células que expressam PSMA são células de câncer. Em certas modalidades, a área que expressa por PSMA é neovasculatura de células de tumores. Em algumas modalidades, a presente invenção é utilizada para detecção de doença metastática. Em algumas modalidades, os compostos da presente invenção são utilizados para ressecção cirúrgica melhorada e/ou prognóstico melhorado. Em algumas modalidades, os métodos da presente invenção fornecem margens cirúrgicas mais limpas do que os corantes fluorescentes não conjugados com NIR. Em algumas modalidades, os compostos de corante de NIR alvo de PSMA da presente invenção têm uma razão melhorada de tumor para fundo.
[0052] Em outras modalidades, os compostos da presente invenção são utilizados para imageamento, diagnóstico ou detecção de células de câncer não próstatas escolhidas entre o grupo constituído por células de câncer da bexiga, células de câncer do pâncreas, células de câncer do fígado, células de câncer do pulmão, células de câncer do rim, células de sarcoma, células de câncer de mama, células de câncer de cérebro, células de carcinoma neuroendócrino, células de câncer de cólon, células de câncer testicular ou células de melanoma. Em outras modalidades, as células a serem detectadas estão a mais de 5 mm abaixo da pele. Em algumas modalidades, o tecido a ser detectado está a mais de 5 mm abaixo da pele. Em outras modalidades, o tumor a ser detectado está a mais de 5 mm abaixo da pele. Em algumas modalidades, as células que estão sendo detectadas são mais de 6mm, 7mm, 8mm, 9mm ou 10mm abaixo da pele do indivíduo. Em algumas modalidades da presente invenção, as sondas de corante são detectáveis fora do espectro de luz visível. Em algumas modalidades são utilizadas sondas de corantes maiores que ao espectro de luz visível. Em algumas modalidades, os compostos da presente invenção compreendem sondas de corante sensíveis a comprimentos de onda entre 650nm e 900nm. Em algumas modalidades, os compostos de corante de NIR alvo de PSMA da presente invenção têm comprimentos de onda máximos de absorção de luz na região do infravermelho próximo entre cerca de 650 nm e 1.000 nm, por exemplo e em uma modalidade a aproximadamente 800 nm.
[0053] Ainda uma outra modalidade dos métodos fornecidos, o câncer não prostático é câncer da bexiga, câncer pancreático, câncer do fígado, câncer do pulmão, câncer do rim, sarcoma, câncer da mama, câncer do cérebro, carcinoma neuroendócrino, câncer do cólon, câncer testicular ou melanoma.
[0054] Em uma outra modalidade dos métodos fornecidos, as células de câncer que expressam PSMA são de um tumor. Em uma outra modalidade dos métodos fornecidos, o câncer que expressa PSMA é um tumor. Em algumas modalidades, o volume do tumor é pelo menos 1.000 mm3. Em algumas modalidades, o volume do tumor é menor que a 1.000 mm3.. Em algumas modalidades, o volume do tumor é menor que a 950mm3.. Em algumas modalidades, o volume do tumor é menor que a 900mm3.. Em algumas modalidades, o volume do tumor é menor que a 850mm3.. Em algumas modalidades, o volume do tumor é menor que a 800mm3.. Em algumas modalidades, o volume do tumor é menor que a 750mm3. Em algumas modalidades, o volume do tumor é menor que a 700mm3.. Em algumas modalidades, o volume do tumor é menor que a 650mm3.. Em algumas modalidades, o volume do tumor é menor que a 600mm3.. Em algumas modalidades, o volume do tumor é menor que a 550mm3.. Em algumas modalidades, o volume do tumor é menor que a 500mm3.. Em algumas modalidades, o volume do tumor é menor que a 450mm3.. Em algumas modalidades, o volume do tumor é menor que a 400mm3.. Em algumas modalidades, o volume do tumor é menor que a 350mm3.. Em algumas modalidades, o volume do tumor é menor que a 300mm3.. Em algumas modalidades, o volume do tumor é menor que a 250mm3.. Em algumas modalidades, o volume do tumor é menor que a 200mm3.. Em algumas modalidades, o volume do tumor é menor que a 150mm3.. Em algumas modalidades, o volume do tumor é menor que a 100mm3.. Em uma modalidade, o volume do tumor é pelo menos 75 mm3.. Em uma modalidade, o volume do tumor é pelo menor que 75 mm3.. Em outra forma de realização, o volume do tumor é menor que 70 mm 3. Em outra forma de realização, o volume do tumor é menor que 65mm3. Em outra forma de realização, o volume do tumor é menor que 60mm3. Em outra forma de realização, o volume do tumor é menor que 55mm3. Em uma modalidade, o volume do tumor é pelo menos 50mm3.. Em outras modalidades, o tumor é menor que 50 mm3. Em outra forma de realização, o volume do tumor é menor que 45mm3. Em outras modalidades, o volume do tumor é menor que 40 mm 3. Em outra modalidade, o volume do tumor é menor que 35mm3. Ainda em outra modalidade, o volume do tumor é menor que 30mm3. Em outra modalidade, o volume do tumor é menor que 25mm3. Ainda em outra modalidade, o volume do tumor é menor que 20mm3. Em outra modalidade, o volume do tumor é menor que 15mm3. Ainda em outra modalidade, o volume do tumor é menor que 10mm3. Ainda em outra modalidade, o volume do tumor é menor que 12mm3. Ainda em outra modalidade, o volume do tumor é menor que 9mm3. Ainda em outra modalidade, o volume do tumor é menor que 8mm3. Ainda em outra modalidade, o volume do tumor é menor que 7mm3. Ainda em outra modalidade, o volume do tumor é menor que 6mm3. Ainda em outra modalidade, o volume do tumor é menor que 5mm3.
[0055] Em uma modalidade, o tumor tem um comprimento de pelo menos 5 mm antes da recessão cirúrgica com o uso de um composto de corante de NIR alvo de PSMA da presente invenção. Em uma modalidade, estes métodos detectam tumores com menos de 5 mm. Em outras modalidades, os métodos aqui descritos detectam tumores com menos de 4 mm. Em algumas modalidades, os métodos aqui descritos detectam tumores com menos de 3 mm. Em outras modalidades, o tumor tem comprimento de pelo menos 6 mm. Ainda em outras modalidades, o tumor tem comprimento de pelo menos 7mm. Ainda em outras modalidades, o tumor tem comprimento de pelo menos 8mm. Em outras modalidades, o tumor tem comprimento de pelo menos 9mm. Ainda em outras modalidades, o tumor tem comprimento de pelo menos 10mm. Ainda em outras modalidades, o tumor tem comprimento de pelo menos 11mm. Em outras modalidades, o tumor tem comprimento de pelo menos 12mm. Ainda em outras modalidades, o tumor tem comprimento de pelo menos 13mm. Ainda em outras modalidades, o tumor tem comprimento de pelo menos 14mm. Em outras modalidades, o tumor tem comprimento de pelo menos 15mm. Ainda em outras modalidades, o tumor tem comprimento de pelo menos 16mm. Ainda em outras modalidades, o tumor tem comprimento de pelo menos 17mm. Em outras modalidades, o tumor tem comprimento de pelo menos 18mm. Ainda em ainda uma outra modalidade, o tumor tem um comprimento de pelo menos 19 mm. Ainda em outras modalidades, o tumor tem comprimento de pelo menos 20mm. Em outras modalidades, o tumor tem comprimento de pelo menos 21mm. Ainda em outras modalidades, o tumor tem comprimento de pelo menos 22mm. Ainda em outras modalidades, o tumor tem comprimento de pelo menos 23mm. Em outras modalidades, o tumor tem comprimento de pelo menos 24mm. Ainda em outras modalidades, o tumor tem comprimento de pelo menos 25mm. Ainda em ainda uma outra modalidade, o tumor tem um comprimento de pelo menos 30mm.
[0056] Em algumas modalidades a presente revelação se refere a compostos conjugados a corantes para infravermelho próximo (NIR) alvos de antígeno da membrana específica da próstata (PSMA) e métodos para seu uso terapêutico e diagnóstico. Mais especificamente, esta descrição fornece compostos e métodos para diagnosticar e tratar doenças associadas com células que expressam antígeno da membrana específica da próstata (PSMA), como câncer de próstata, tumores sólidos e doenças relacionadas. A descrição descreve ainda métodos e composições para produzir e utilizar os compostos, métodos incorporando os compostos e kits incorporando os compostos. Descobriu-se que um composto alvo de PSMA, como o conjugado de DUPA com um corante de NIR através de um ligante (L), pode ser útil na imagem, diagnóstico e/ou tratamento de câncer de próstata e doenças relacionadas que envolvem populações de células patogênicas que expressam ou superexpressam o PSMA. O PSMA é uma proteína da superfície de célula que é internalizada em um processo análogo à endocitose observada com os receptores da superfície de célula, como os receptores de vitamina. Consequentemente, descobriu-se que certos conjugados que incluem um ligante tendo um comprimento predeterminado e/ou um diâmetro predeterminado e/ou grupos funcionais pré-selecionados ao longo do seu comprimento podem ser utilizados para tratar, imagear e/ou diagnosticar tais doenças.
[0057] Em modalidades ilustradas, o ligante L pode ser um ligado liberável ou não liberável. Em um aspecto, o ligante L tem pelo menos cerca de 7 átomos de comprimento. Em uma variação, o ligante L tem pelo menos cerca de 10 átomos de comprimento. Em uma variação, o ligante L tem pelo menos cerca de 14 átomos de comprimento. Em outra variação, o ligante L está entre cerca de 7 e cerca de 22, entre cerca de 7 e cerca de 20, ou entre cerca de 7 e cerca de 18 átomos de comprimento. Em outra variação, o ligante L está entre cerca de 14 e cerca de 22, entre cerca de 15 e cerca de 12, ou entre cerca de 14 e cerca de 20 átomos de comprimento.
[0058] Em um aspecto alternativo, o ligante L tem pelo menos cerca de 10 angstrons (Â) de comprimento.
[0059] Em uma variação, o ligante L tem pelo menos cerca de 15Â de comprimento. Em uma variação, o ligante L tem pelo menos cerca de 20Â de comprimento. Em uma variação, o ligante L está na faixa de cerca de 10 a cerca de 30Â de comprimento.
[0060] Em um aspecto alternativo, pelo menos uma porção do comprimento do ligante L tem cerca de 5 Â de diâmetro ou menos na extremidade ligada ao ligante de ligação B. Em uma variação, pelo menos uma porção do comprimento do ligante L é de cerca de 4 Â ou menos, ou cerca de 3 Â ou menos de diâmetro na extremidade ligada ao ligante de ligação B. É apreciado que as modalidades ilustrativas que incluem uma exigência de diâmetro de cerca de 5 Â ou menos, cerca de 4 Â ou menos, ou cerca de 3 Â ou menos pode incluir esse requisito para um comprimento predeterminado do ligante, definindo assim uma porção cilíndrica do ligante. Ilustrativamente, em outra variação, o ligante inclui uma porção cilíndrica na extremidade ligada ao ligante de ligação que tem pelo menos cerca de 7 Â de comprimento e cerca de 5 Â ou menos, cerca de 4 Â ou menos, ou cerca de 3 Â ou menos de diâmetro.
[0061] Em outra modalidade, o ligante L inclui um ou mais ligantes hidrofílicos capazes de interagir com um ou mais resíduos de PSMA, incluindo aminoácidos que possuem cadeias laterais hidrofílicas, tais como Ser, Thr, Cys, Arg, Orn, Lys, Asp, Glu., Gln e resíduos similares. Em outra modalidade, o ligante L inclui um ou mais ligantes hidrofóbicos capazes de interagir com um ou mais resíduos de PSMA, incluindo aminoácidos que possuem cadeias laterais hidrofóbicas, tais como Val, Leu, Phe, Tyr, Met e resíduos semelhantes. Deve ser entendido que as modalidades e aspectos anteriores podem ser incluídos no ligante L, sozinhos ou em combinação uns com os outros. Por exemplo, os ligantes L que têm pelo menos cerca de 7 átomos de comprimento e cerca de 5 Â, cerca de 4 Â ou menos, ou cerca de 3 Â ou menos de diâmetro são contemplados e aqui descritos, e também incluem um ou mais ligantes hidrofílicos capazes de interagir com um ou mais resíduos de PSMA, incluindo Val, Leu, Phe, Tyr, Met e resíduos similares contemplados e aqui descritos.
[0062] Em outra modalidade, uma extremidade do ligante não é ramificada e compreende uma cadeia de átomos de carbono, oxigênio, nitrogênio e enxofre. Em uma modalidade, a cadeia linear de átomos de carbono, oxigênio, nitrogênio e enxofre tem pelo menos 5 átomos de comprimento. Em uma variação, a cadeia linear é de pelo menos 7 átomos, ou pelo menos 10 átomos de comprimento. Em outra modalidade, a cadeia de átomos de carbono, oxigênio, nitrogênio e enxofre não são substituídos. Em uma variação, uma porção da cadeia de átomos de carbono, oxigênio, nitrogênio e enxofre é ciclizada com um fragmento divalente. Por exemplo, um ligante (L) compreendendo o dipeptídeo Phe-Phe pode incluir uma estrutura piperazina-1, 4-diila por ciclização de dois nitrogênios com um fragmento de etileno, ou sua variação substituída.
[0063] Em uma outra modalidade, as composições farmacêuticas são aqui descritas, onde a composição farmacêutica inclui os conjugados aqui descritos em quantidades eficazes para tratar doenças e estados de doença, diagnosticar doenças ou estados de doença e/ou tecidos de imagem e/ou células que estão associadas a populações patogênicas de células que expressam ou superexpressam o PSMA. Ilustrativamente, as composições farmacêuticas também incluem um ou mais veículos, diluentes e/ou excipientes.
[0064] Em uma outra modalidade, métodos para tratar doenças e estados de doença, diagnosticar doenças ou estados de doença e/ou tecidos de imagem e/ou células que estão associadas a populações patogênicas de células que expressam ou superexpressam o PSMA. Tais métodos incluem a etapa de administração dos conjugados aqui descritos e/ou composições farmacêuticas contendo os conjugados aqui descritos, em quantidades eficazes para tratar doenças e estados de doença, diagnosticar doenças ou estados de doença, e/ou imagens de tecidos e/ou de células que são associadas a populações patogênicas de células que expressam ou superexpressam o PSMA.
[0065] Figura 1 - Desenhos químicos (1) - (9) mostram as estruturas de agentes de imageamento de NIT-Ligante-DUPA alvos de PSMA com ligantes de comprimento variável.
[0066] Figura 2 (A) - Estrutura do conjugado DUPA-FITC (isotiocianato de fluoresceína) alvo de PSMA (14).
[0067] Figura 2 (B) - conjugado DUPA-FITC alvo de PSMA (isotiocianato de Fluoresceína) (14) e sua afinidade de ligação (KD) e especificidade em células de câncer de próstata humana 22Rv1 positivas para PSMA e em células epiteliais basais alveolares humanas A549 negativas para PSMA em cultura. DUPA-FITC dissolvido em meio RPMI foi adicionado nas concentrações indicadas para as células 22Rv1 ou A549 em meio de cultura RPMI e deixada em incubação durante 1 h a 37°C. O meio foi então removido, lavado com meio fresco (3x) e substituído por PBS (solução salina tamponada com fosfato). As amostras foram analisadas usando citometria de fluxo. Barras de erro representam SD (n = 3).s estão contidas no sítio de reconhecimento do antígeno.
[0068] Figura 3 - Afinidades de ligação relativas aos conjugados de DUPA-NIR 1 - 9 em relação a DUPA-FITC (14). As células de câncer de próstata humana 22Rv1 positivas para PSMA foram incubadas durante 1h a 37°C na presença de DUPA-FITC de 100 nM com concentrações crescentes de conjugados DUPA-NIR. O meio foi então removido, lavado com meio fresco (3x) e substituído por PBS. A fluorescência de ligação de células foi ensaiada com o uso de citometria de fluxo.
[0069] Figura 5 - Razão de fluorescência de tecido pata tumor dos dados de biodistribuição de tecido dos conjugados DUPA-NIR alvo de PSMA 1 - 9. Após o imageamento, mediu-se a fluorescência dentro de uma região de interesse (ROI) para cada tecido com o uso do software de imagem in vivo e calculou-se a fluorescência tumor para tecido.
[0070] Figura 6 - Estruturas de agentes de imageamento de NIR- ligante-DUPA alvo de PSMA com ligantes de aminoácidos aromáticos entre o ligante e o corante de NIR.
[0071] Figura 7 - Afinidades de ligação relativas aos conjugados de DUPA-NIR com ligantes de aminoácidos aromáticos em relação a DUPA- FITC (14). As células de câncer de próstata humana 22Rv1 positivas para PSMA foram incubadas durante 1h a 37°C na presença de DUPA-FITC de 100 nM com concentrações crescentes de conjugados DUPA-NIR. O meio foi então removido, lavado com meio fresco (3x) e substituído por PBS. A fluorescência de ligação de células foi ensaiada com o uso de citometria de fluxo.
[0072] Figura 8 - Análise de biodistribuição de tecido e razão tecido para tumor dos conjugados DUPA-NIR 15 e 23 com o uso de imageamento de fluorescência de camundongos portadores de xenoenxertos de tumor da próstata humano (células 22Rv1). Camundongos peladas machos com xenoenxertos de tumor 22Rv1 foram injetados com conjugados de corante DUPA-NIR via veia da cauda. Os camundongos foram eutanásicos 2h após a administração do conjugado de corante de DUPA-NIR, os tecidos selecionados foram colhidos e os tecidos foram imageados com imagem IVIS (ex = 745 nm, em = ICG, tempo de exposição = 1s). Após o imageamento, mediu-se a fluorescência dentro de uma região de interesse (ROI) para cada tecido com o uso do software de imagem in vivo e calculou-se a fluorescência tumor para tecido.
[0073] Figura 9 - Sobreposição de imagem de fluorescência de corpo inteiro ou meio corpo sobre imagens de luz branca após o ajuste do limiar. Camundongo portador de xenoenxerto de tumor da próstata humana 22Rv1 foi injetado com 20 nmol de 14 e imageado com o imager IVIS (ex = 745 nm, em = ICG, tempo de exposição = 1s) em diferentes intervalos de tempo.
[0074] Figura 10 - Sobreposição de imagem de fluorescência de corpo inteiro ou meio corpo sobre imagens de luz branca após o ajuste do limiar. camundongo portador de xenoenxerto de tumor da próstata humana 22Rv1 foi injetado com 20 nmol de 23 e imageado com o imager IVIS (ex = 745 nm, em = ICG, tempo de exposição = 1s) em diferentes intervalos de tempo.
[0075] Figura 11 - Sobreposição de imagem de fluorescência de corpo inteiro ou meio corpo sobre imagens de luz branca após o ajuste do limiar. Camundongo portador de xenoenxerto de tumor da próstata humana 22Rv1 foi injetado com 20 nmol de 25 e imageado com o imager IVIS (ex = 745 nm, em = ICG, tempo de exposição = 1s) em diferentes intervalos de tempo.
[0076] Figura 12 - Sobreposição de imagem de fluorescência de corpo inteiro ou meio corpo sobre imagens de luz branca após o ajuste do limiar. Camundongo portador de xenoenxerto de tumor da próstata humana 22Rv1 foi injetado com 6 nmol de 35 e imageado com o imager IVIS (ex = 745 nm, em = ICG, tempo de exposição = 1s) em diferentes intervalos de tempo.
[0077] Figura 13 - Sobreposição de imagem de fluorescência de corpo inteiro ou meio corpo sobre imagens de luz branca após o ajuste do limiar. Camundongo portador de xenoenxerto de tumor da próstata humana 22Rv1 foi injetado com 6 nmol de 36 e imageado com o imager IVIS (ex = 745 nm, em = ICG, tempo de exposição = 1s) em diferentes intervalos de tempo.
[0078] Figura 14 - Estruturas de agentes de imageamento de NIR- ligante-DUPA com ligantes de carga negativa entre o ligante e o corante de NIR
[0079] Figura 15 - Afinidades de ligação relativas aos conjugados de DUPA-NIR em relação a DUPA-FITC (14). As células de câncer de próstata humana 22Rv1 positivas para PSMA foram incubadas durante 1h a 37°C na presença de DUPA-FITC de 100 nM com concentrações crescentes de conjugados DUPA-NIR. O meio foi então removido, lavado com meio fresco (3x) e substituído por PBS. A fluorescência de ligação de células foi ensaiada com o uso de citometria de fluxo.
[0080] Figura 16 - razão tecido para tumor dos conjugados DUPA-NIR 39 e 41 com o uso de imageamento de fluorescência de camundongos portadores de xenoenxertos de tumor da próstata humano (22 células Rv1). Camundongos peladas machos com xenoenxertos de tumor 22Rv1 foram injetados com conjugados de corante DUPA-NIR via veia da cauda. Os camundongos foram eutanásicos 2h após a administração do conjugado de corante de DUPA-NIR, os tecidos selecionados foram colhidos e os tecidos foram imageados com imagem IVIS (ex = 745 nm, em = ICG, tempo de exposição = 1s). Após o imageamento, mediu-se a fluorescência dentro de uma região de interesse (ROI) para cada tecido com o uso do software de imagem in vivo e calculou-se a fluorescência tumor para tecido.
[0081] Figura 17 - Sobreposição de imagem de fluorescência de corpo inteiro ou meio corpo sobre imagens de luz branca após o ajuste do limiar. Camundongo portador de xenoenxerto de tumor da próstata humana 22Rv1 foi injetado com 20 nmol de 39 e imageado com o imager IVIS (ex = 745 nm, em = ICG, tempo de exposição = 1s) em diferentes intervalos de tempo.
[0082] Figura 18 - Sobreposição de imagem de fluorescência de corpo inteiro ou meio corpo sobre imagens de luz branca após o ajuste do limiar. Camundongo portador de xenoenxerto de tumor da próstata humana 22Rv1 foi injetado com 20 nmol de 40 e imageado com o imager IVIS (ex = 745 nm, em = ICG, tempo de exposição = 1s) em diferentes intervalos de tempo.
[0083] Figura 19 - Sobreposição de imagem de fluorescência de corpo inteiro ou meio corpo sobre imagens de luz branca após o ajuste do limiar. Camundongo portador de xenoenxerto de tumor da próstata humana 22Rv1 foi injetado com 20 nmol de 41 e imageado com o imager IVIS (ex = 745 nm, em = ICG, tempo de exposição = 1s) em diferentes intervalos de tempo.
[0084] Figura 20 - Estruturas de agentes de imageamento de NIR- ligante-DUPA alvo de PSMA com ligantes de carga negativa entre o ligante e o corante de NIR
[0085] Figura 21 - Afinidades de ligação relativas aos conjugados de DUPA-NIR de 49 e 50 em relação a DUPA-FITC (14). As células de câncer de próstata humana 22Rv1 positivas para PSMA foram incubadas durante 1h a 37°C na presença de DUPA-FITC de 100 nM com concentrações crescentes de conjugados DUPA-NIR. O meio foi então removido, lavado com meio fresco (3x) e substituído por PBS. A fluorescência de ligação de células foi ensaiada com o uso de citometria de fluxo.
[0086] Figura 22 - Análise de biodistribuição de tecido e razão tecido para tumor dos conjugados DUPA-NIR 49 e 50 com o uso de imageamento de fluorescência de camundongos portadores de xenoenxertos de tumor da próstata humano (células 22Rv1). Camundongos peladas machos com xenoenxertos de tumor 22Rv1 foram injetados com conjugados de corante DUPA-NIR via veia da cauda. Os camundongos foram eutanásicos 2h após a administração do conjugado de corante de DUPA-NIR, os tecidos selecionados foram colhidos e os tecidos foram imageados com imagem IVIS (ex = 745 nm, em = ICG, tempo de exposição = 1s). Após o imageamento, mediu-se a fluorescência dentro de uma região de interesse (ROI) para cada tecido com o uso do software de imagem in vivo e calculou-se a fluorescência tumor para tecido.
[0087] Figura 23 - Estruturas de agentes de imageamento DUPA- ligante-NIR alvo de PSMA com molécula de corante de NIR de carga variável
[0088] Figura 24 - Afinidades de ligação relativas aos conjugados de DUPA-NIR em relação a DUPA-FITC (14). As células de câncer de próstata humana 22Rv1 positivas para PSMA foram incubadas durante 1h a 37°C na presença de DUPA-FITC de 100 nM com concentrações crescentes de conjugados DUPA-NIR. O meio foi então removido, lavado com meio fresco (3x) e substituído por PBS. A fluorescência de ligação de células foi ensaiada com o uso de citometria de fluxo.
[0089] Figura 25 - Sobreposição de imagem de fluorescência de corpo inteiro ou meio corpo sobre imagens de luz branca após o ajuste do limiar. Camundongo portador de xenoenxerto de tumor da próstata humana 22Rv1 foi injetado com 20 nmol de 54 e imageado com o imager IVIS (ex = 745 nm, em = ICG, tempo de exposição = 1s) em diferentes intervalos de tempo.
[0090] Figura 26 - Sobreposição de imagem de fluorescência de corpo inteiro ou meio corpo sobre imagens de luz branca após o ajuste do limiar. Camundongo portador de xenoenxerto de tumor da próstata humana 22Rv1 foi injetado com 20 nmol de 55 e imageado com o imager IVIS (ex = 745 nm, em = ICG, tempo de exposição = 1s) em diferentes intervalos de tempo.
[0091] Figura 27 - Sobreposição de imagem de fluorescência de corpo inteiro ou meio corpo sobre imagens de luz branca após o ajuste do limiar. Camundongo portador de xenoenxerto de tumor da próstata humana 22Rv1 foi injetado com 20 nmol de 56 e imageado com o imager IVIS (ex = 745 nm, em = ICG, tempo de exposição = 1s) em diferentes intervalos de tempo.
[0092] Figura 28 - Sobreposição de imagem de fluorescência de corpo inteiro ou meio corpo sobre imagens de luz branca após o ajuste do limiar. Camundongo portador de xenoenxerto de tumor da próstata humana 22Rv1 foi injetado com 20 nmol de 57 e imageado com o imager IVIS (ex = 745 nm, em = ICG, tempo de exposição = 1s) em diferentes intervalos de tempo.
[0093] Figura 29 - Sobreposição de imagem de fluorescência de corpo inteiro ou meio corpo sobre imagens de luz branca após o ajuste do limiar. Camundongo portador de xenoenxerto de tumor da próstata humana 22Rv1 foi injetado com 20 nmol de 58 e imageado com o imager IVIS (ex = 745 nm, em = ICG, tempo de exposição = 1s) em diferentes intervalos de tempo.
[0094] Figura 30 - Sobreposição de imagem de fluorescência de corpo inteiro ou meio corpo sobre imagens de luz branca após o ajuste do limiar. Camundongo portador de xenoenxerto de tumor da próstata humana 22Rv1 foi injetado com 20 nmol de 60 e imageado com o imager IVIS (ex = 745 nm, em = ICG, tempo de exposição = 1s) em diferentes intervalos de tempo.
[0095] Figura 31 - Estruturas de agentes de imageamento DUPA- ligante-NIR alvo de PSMA com ligantes diversos e corantes de NIR
[0096] Figura 32 - Afinidades de ligação relativas aos conjugados de DUPA-NIR em relação a DUPA-FITC (14). As células de câncer de próstata humana 22Rv1 positivas para PSMA foram incubadas durante 1h a 37°C na presença de DUPA-FITC de 100 nM com concentrações crescentes de conjugados DUPA-NIR. O meio foi então removido, lavado com meio fresco (3x) e substituído por PBS. A fluorescência de ligação de células foi ensaiada com o uso de citometria de fluxo.
[0097] Figura 33 - Sobreposição de imagem de fluorescência de corpo inteiro ou meio corpo sobre imagens de luz branca após o ajuste do limiar. Camundongo portador de xenoenxerto de tumor da próstata humana 22Rv1 foi injetado com 20 nmol de 63 e imageado com o imager IVIS (ex = 745 nm, em = ICG, tempo de exposição = 1s) em diferentes intervalos de tempo.
[0098] Figura 34 - Sobreposição de imagem de fluorescência de corpo inteiro ou meio corpo sobre imagens de luz branca após o ajuste do limiar. Camundongo portador de xenoenxerto de tumor da próstata humana 22Rv1 foi injetado com 6 nmol de 63 e imageado com o imager IVIS (ex = 745 nm, em = ICG, tempo de exposição = 1s) em diferentes intervalos de tempo.
[0099] Figura 35 - Sobreposição de imagem de fluorescência de corpo inteiro ou meio corpo sobre imagens de luz branca após o ajuste do limiar. Camundongo portador de xenoenxerto de tumor da próstata humana 22Rv1 foi injetado com 20 nmol de 64 e imageado com o imager IVIS (ex = 745 nm, em = ICG, tempo de exposição = 1s) em diferentes intervalos de tempo
[00100] Figura 36 - Estruturas de agentes de imageamento de NIR alvo de PSMA com diferentes ligantes
[00101] Figura 37: Afinidades de ligação relativas aos conjugados de DUPA-NIR em relação a DUPA-FITC (14). As células de câncer de próstata humana 22Rv1 positivas para PSMA foram incubadas durante 1h a 37°C na presença de DUPA-FITC de 100 nM com concentrações crescentes de conjugados DUPA-NIR. O meio foi então removido, lavado com meio fresco (3x) e substituído por PBS. A fluorescência de ligação de células foi ensaiada com o uso de citometria de fluxo.
[00102] Figura 38: Sobreposição de imagem de fluorescência de corpo inteiro ou meio corpo sobre imagens de luz branca após o ajuste do limiar. Camundongo portador de xenoenxerto de tumor da próstata humana 22Rv1 foi injetado com 6 nmol de 14 e imageado com o imageador IVIS (ex = 745 nm, em = ICG, tempo de exposição = 1s) em diferentes intervalos de tempo.
[00103] Deve ser entendido que esta invenção não está limitada à metodologia, protocolos, linhagem de células, construções e reagentes particulares aqui descritos e como tal pode variar. Também de ser entendido que a terminologia aqui utilizada é para o propósito de descrever apenas modalidades particulares e não pretende limitar o escopo da presente invenção, que será limitada apenas pelas Reivindicações anexas.
[00104] Conforme usado na presente invenção e nas Reivindicações anexas, as formas singulares “um”, “uma” e “o, a” incluem uma referência plural, a menos que o contexto indique claramente o contrário. Assim, por exemplo, referência a um “ligante de antígeno da membrana específica da próstata” “ligante de PSMA” é uma referência a um ou mais desses ligantes e inclui equivalentes dos mesmos conhecidos dos versados na técnica, e assim por diante.
[00105] A menos que declarado o contrário, todos os termos técnicos e científicos aqui usados têm o mesmo significado que comumente entendido por um especialista na técnica a que essa invenção pertence. Embora quaisquer métodos, dispositivos e materiais similares ou equivalentes aos aqui descritos possam ser utilizados na prática ou teste da invenção, os métodos, dispositivos e materiais preferidos são agora descritos.
[00106] Todas as publicações e patentes aqui mencionadas são aqui incorporadas por referência com o propósito de descrever e divulgar, por exemplo, as construções e metodologias que são descritas nas publicações, que podem ser usadas em conexão com a invenção aqui descrita. As publicações aqui discutidas são fornecidas apenas para a sua descrição antes da data de depósito do presente pedido. Nada aqui deve ser interpretado como uma admissão que os inventores não têm o direito de antedatar tal descrição em virtude de invenção anterior ou por qualquer outro motivo.
[00107] No que diz respeito aos conjugados de NIR alvo de PSMA da presente invenção, o termo “antigenicamente específico” ou “liga especificamente” se refere a compostos alvo de PSMA que se ligam a um ou mais epítopos de PSMA, mas que não reconhecem substancialmente e se ligam a outras moléculas em uma amostra contendo uma população mista de antígenos.
[00108] O termo “epítopo” conforme usado na presente invenção se refere a um sítio no PSMA que é reconhecido por DUPA. Um epítopo pode ser uma sequência linear ou formada conformacionalmente ou a forma de aminoácidos.
[00109] Conforme usado na presente invenção, “composto alvo de PSMA” ou “composto alvo de PSMA” inclui as moléculas pequenas, ligantes, polipeptídeos e proteínas que possuem, pelo menos, a atividade biológica de ligação específica a PSMA ou a um epítopo de PSMA. Estes compostos incluem ligantes, receptores, peptídeos ou qualquer sequência de aminoácidos que se liga a PSMA ou a pelo menos um epítopo de PSMA.
[00110] Os compostos da presente invenção compreendem um composto alvo de PSMA, eles podem ligar uma porção do próprio PSMA, ou podem ligar uma proteína ou receptor de superfície de célula que está associado com PSMA.
[00111] Os termos “grupo funcional”, “grupo ativo”, “grupo ativador”, “grupo de saída”, “sítio reativo”, “grupo quimicamente reativo” e “resíduo quimicamente reativo” são usados na técnica e aqui para referir-se a porções ou unidades definíveis de uma molécula. Os termos são um tanto sinônimos nas técnicas químicas e são usados aqui para indicar as porções de moléculas que desempenham alguma função ou atividade e são reativas com outras moléculas.
[00112] O termo “aminoácido” se refere a aminoácidos que ocorrem naturalmente e que não ocorrem naturalmente, bem como os análogos de aminoácidos e miméticos de aminoácidos que funcionam de uma maneira semelhante aos aminoácidos que ocorrem naturalmente. Aminoácidos naturalmente codificados são os 20 aminoácidos comuns (alanina, arginina, asparagina, ácido aspártico, cisteína, glutamina, ácido glutâmico, glicina, histidina, isoleucina, leucina, lisina, metionina, fenilalanina, prolina, serina, treonina, triptofano, tirosina e valina) e pirolisina e selenocisteína. Análogos de aminoácidos referem-se a compostos que têm a mesma estrutura química básica de um aminoácido de ocorrência natural, isto é, um carbono α que está ligado a um hidrogênio, um grupo carboxila, um grupo amino e um grupo R, como homoserina, norleucina, sulfóxido de metionina, metil sulfônio de metionina. Tais análogos têm grupos R modificados (tais como norleucina) ou estruturas peptídicas modificadas, mas retêm a mesma estrutura química básica que um aminoácido que ocorre naturalmente.
[00113] Os aminoácidos podem ser aqui referidos pelos seus símbolos de três letras vulgarmente conhecidos ou pelos símbolos de uma letra recomendados pela Comissão de Nomenclatura Bioquímica IUPAC-IUB.
[00114] A presente invenção aborda, entre outras coisas, problemas associados ao diagnóstico precoce e ao tratamento cirúrgico de células que expressam PSMA envolvidas em doenças e/ou câncer e, em particular, conjugados de corante alvo de PSMA com imagens de diagnóstico melhoradas, propriedades de diagnósticos biológicos incluindo, como exemplos não limitativos, maior especificidade, diminuição do sinal de fundo e aumento da fluorescência do tumor.
[00115] A cirurgia cura 50% dos pacientes com tumores sólidos nos EUA, enquanto a quimioterapia e a radioterapia curam menos de 5% de todos os pacientes com câncer. Mais de 700.000 pacientes passam por cirurgia de câncer todos os anos nos EUA e 40% dos pacientes cirúrgicos têm uma recorrência de doença loco-regional dentro de 5 anos. Apesar dos grandes avanços no campo da oncologia, permanece a necessidade de detecção precoce, métodos para superar obstáculos para completar a ressecção cirúrgica do tumor primário com margens negativas e remoção de células cancerígenas metastáticas e identificação de doença satélite. Atingir esses três objetivos não só melhora a eliminação da doença, mas também orienta as decisões sobre quimioterapia e radiação pós-operatória. Embora os corantes fluorescentes não direcionados tenham demonstrado se acumular passivamente em alguns tumores, as razões de tumor para fundo resultantes são frequentemente fracas e as fronteiras entre tecidos malignos e saudáveis podem ser difíceis de definir. Embora corantes de fluorescência direcionados ao ligante (por exemplo, EC17: Folato-EDA-FITC) foram utilizados para a imageamento de um tecido, esses corantes foram ineficazes uma vez que não penetravam no tecido profundo e, portanto, apenas identificaram as células específicas na superfície de um tecido em vez de mais profundamente na amostra de tecido. Além disso, os corantes à base de fluoresceína apresentam as desvantagens da baixa estabilidade de vida de prateleira. A ponte de tioureia formada por compostos de isotiocianato de fluorescência (FITC) decompõe-se facilmente tornando o composto instável. Além disso, como EC17 usa fluoresceína, que tem a desvantagem de um nível relativamente elevado de ruído de fundo não específico de colágeno nos tecidos que circundam o sítio de imagem. Além disso, a absorção da luz visível pelos cromóforos biológicos, em particular a hemoglobina, limita ainda mais a utilidade dos corantes que incorporam a fluoresceína. Portanto, corantes convencionais não podem detectar prontamente tumores que podem estar enterrados mais profundamente do que alguns milímetros no tecido. Além disso, a fluorescência da fluoresceína é extinta a pH baixo (abaixo de pH 5).
[00116] De modo que um material de corante seja útil na detecção e orientação de cirurgia ou na detecção de imagens precoces, metastáticas e de outros tecidos, é importante ultrapassar estes inconvenientes. A presente invenção fornece conjugados alvo de PSMA de corantes infravermelho próximo que são estáveis, fluorescem na faixa do infravermelho, penetram profundamente dentro do tecido alvo para produzir uma identificação específica e brilhante de áreas de tecido que expressam PSMA, rápida eliminação de tecidos que não expressam PSMA para obter uma alta taxa de tumor para o fundo, e rápida depuração da pele. Mais especificamente, os conjugados alvo de PSMA estão ligados aos corantes de infravermelho próximo através de um ligante que consiste em um ou mais espaçadores atômicos, aminoácidos, derivados de aminoácidos. Ainda mais especificamente, se descobriu que quando o espaçador atômico é um espaçador de 7 átomos hidrófobo com átomos e aminoácido neutros ou carregados o espaçador de é um aminoácido aromático ou um derivado de aminoácido aromático, ou aminoácido de carga negativa ou positiva e tirosina ou um derivado da tirosina. A carga do ligante pode ser variada para obter uma depuração da pele e uma acumulação do tumor rápida para obter uma razão maior entre de tumor e o fundo. Além disso, a intensidade de fluorescência do corante de NIR é mantida ou mesmo aumentada por ter o aminoácido aromático ou tirosina ou derivado de tirosina e a carga do corante de NIR pode ser variada para realizar uma depuração rápida da pele.
[00117] Esta descrição fornece ligantes alvos de PSMA ligados a corantes de NIR e métodos para sintetizar os mesmos. Esta descrição também fornece compostos para uso na imagem direcionada de tumores que expressam PSMA, incluindo, mas não se limitando a câncer de próstata, e métodos de uso, por exemplo, em imagens e cirurgia envolvendo tecidos e tumores positivos para PSMA.
[00118] Em certas modalidades, os compostos da presente invenção têm a forma: B-X-Y-Z em que B é um composto alvo de PSMA; X é um espaçador; Y é um espaçador de aminoácidos; e Z é um corante de NIR.
[00119] Em algumas modalidades, o composto alvo de PSMA é escolhida do grupo consistindo de uma molécula pequena, um ligante, ou um derivado dos mesmos. Em algumas modalidades, o composto alvo de PSMA é um ligante. Em algumas modalidades, o composto alvo de PSMA é DUPA. Em outras modalidades, o composto alvo de PSMA é uma molécula pequena que liga ao PSMA.
[00120] Em algumas modalidades, X é um espaçador hidrofóbico. Em algumas modalidades, X é selecionado do grupo que consiste em um ácido oito amino-octonoico (EAOA), uma cadeia de 7 átomos, um espaçador de polietileno glicol, um espaçador de 7 átomos de comprimento, espaçador catiônico, uma cadeia de 7 a 24 átomos de comprimento; um peptídeo compreendendo dois grupos arila ou aril alquila, cada um dos quais opcionalmente substituído, e em que um grupo arila ou aril alquila é de cerca de 7 a cerca de 11, ou cerca de 7 a cerca de 14 átomos, e o outro grupo arila ou aril alquila é cerca de 10 a cerca de 14, ou cerca de 10 a cerca de 17 átomos. Em uma outra modalidade, o espaçador compreende cerca de 1 a cerca de 30 átomos, ou cerca de 2 a cerca de 20 átomos. Em algumas modalidades, o espaçador tem 7 átomos de comprimento. Em algumas modalidades, o espaçador compreende EAOA. Em algumas modalidades, o espaçador é carregado de forma variável. Em algumas modalidades, X tem uma carga positiva. Em outras modalidades, X tem uma carga negativa.
[00121] Em algumas modalidades, Y é selecionado do grupo que consiste em: Aminoácidos acídicos (carregados negativamente), tais como ido ácido aspártico e ácido glutâmico; aminoácidos básicos (carregados positivamente) tais como arginina, histidina e lisina; aminoácidos polares neutros, tais como glicina, serina, treonina, cisteína, tirosina, asparagina e glutamina; aminoácidos neutros não polares (hidrofóbicos), tais como alanina, leucina, isoleucina, valina, prolina, fenilalanina, triptofano e metionina; e derivados dos mesmos. Em algumas modalidades, Y é um aminoácido aromático. Em algumas modalidades, Y tem uma carga positiva. Em outras modalidades, Y tem uma carga negativa.
[00122] Em algumas modalidades, Z é selecionado do grupo que consiste em corantes de infravermelho próximo, incluindo, mas não se limitando a, LS288, IR800, SP054, S0121, KODAK, S2076, S0456 e/ou os corantes selecionados do grupo consistindo em.
[00123] Em algumas modalidades, o Z é carregado de forma variável. Em algumas modalidades, Z tem uma carga positiva. Em outras modalidades, Z tem uma carga negativa.
[00124] Em certas modalidades, os compostos da presente invenção têm a forma: B-X-Y-Z
[00125] em que B é um composto alvo de PSMA; X é um espaçador; Y é um espaçador de aminoácidos com um grupo de cadeia lateral contendo enxofre; e Z é um corante de NIR. Em algumas modalidades, o espaçador de aminoácido com um grupo lateral contendo enxofre é cisteína. Em algumas modalidades, o espaçador de aminoácido com um grupo lateral contendo enxofre é metionina. Em algumas modalidades, o espaçador de aminoácido com um grupo lateral contendo enxofre é uma molécula contendo uma porção de tiofenila. Em algumas modalidades, os compostos da presente invenção têm a forma:B-X-Y-Z
[00126] em que B é um composto alvo de PSMA; X é um espaçador; Y é um espaçador de aminoácidos com um grupo de cadeia lateral contendo calcogênio; e Z é um corante de NIR. Em algumas modalidades, a presente invenção fornece compostos da forma:B-X-Y-Z em que B é um composto alvo de PSMA; X é um espaçador; Y é um aminoácido selecionado do grupo consistindo em tirosina, cisteína, lisina ou um derivado do mesmo; e Z é um corante de NIR. Em algumas modalidades, Y compreende um derivado de tirosina ou tirosina. Em algumas modalidades, Y compreende uma tirosina e um isótopo de carbono está no anel aromático da tirosina. Em algumas modalidades, Y compreende um aminoácido com um anel aromático com um isótopo de hidrogênio.
[00127] Em algumas modalidades, os compostos da presente invenção têm a forma: B-X-Y-Z
[00128] em que B é um composto alvo de PSMA; X é um espaçador; Z é um corante de NIR; e Y compreende um derivado de tirosina selecionado do grupo que consiste em:ou misturas racêmicas dos mesmos.
[00129] Em algumas modalidades, a invenção inclui o composto B-X-Y-Z em que B compreende DUPA ou um derivado do mesmo, X compreende um EAOA, Y compreende tirosina e Z compreende S0456.
[00130] Um composto tendo a fórmula estrutural:ou um sal farmaceuticamente aceitável do mesmo, ou isótopos do mesmo, em que: R1 representa um hidrogênio ou SO3H; R2 representa um hidrogênio, CH3, C3H6SO3-, C3H6SO3H ou C4H8SO3-, ou C4H8SO3H ou C3H6N+(CH3)3; R3, e R5 cada um representa um carbono, opcionalmente uma ou mais ligações compartilhadas, R4 representa um carbono com, opcionalmente, uma ou mais ligações compartilhadas; R6 representa nitrogênio, oxigênio ou enxofre, ou nenhum átomo (ligação C-C direta entre o anel aromático e anel de vinila); R7 é opcional e quando presente representa um grupo de substituição aromática para melhorar as propriedades espectrais, tais como aumento do brilho e a estabilidade da ponte éter de vinila; R8 é opcional e quando presente representa ligantes com aminoácidos aromáticos, tais como Phe, Trp, His ou derivados dos mesmos, aminoácidos catiônicos tais Arg, Lys, ou derivado dos mesmos, aminoácidos aniônicos, tais como Asp, Glu ou derivados dos mesmos, aminoácidos não- naturais de ácidos aniônicos/ catiônicos/aromáticos ou derivados dos mesmos; R9 é opcional e quando presente, representa uma cadeia de carbono linear, ou ligante de polietileno glicol, ligante catiônico, ou derivado do mesmo; R10 representa um CO2H, PO3H2, SO3H, CH2SO3H, CH2CONHCH2SO3H, CH2CONHCH2CH2SO3H; R11 representa CO2H, SO3H, CH2CONHCH2SO3H, CH2CONHCH2CH2SO3H; e R12 representa um átomo de hidrogênio, um grupo metila, um CH2 e pode, opcionalmente, representar cada um CH 2 uma ligação compartilhada.
[00131] Em algumas modalidades, a presente invenção inclui um composto que possui a fórmula estrutural:
[00132] Em algumas modalidades, a presente invenção inclui um composto que possui a fórmula estrutural:
[00133] Em algumas modalidades, a presente invenção inclui um composto que possui a fórmula estrutural:
[00134] Em algumas modalidades, a presente invenção inclui um composto que possui a fórmula estrutural:
[00135] Em algumas modalidades, a presente invenção inclui um composto que possui a fórmula estrutural:
[00136] Em algumas modalidades, a presente invenção inclui um composto que possui a fórmula estrutural:
[00137] Em algumas modalidades, a presente invenção inclui um composto que possui a fórmula estrutural:
[00138] Em algumas modalidades, a presente invenção inclui um composto que possui a fórmula estrutural:
[00139] Em algumas modalidades, a presente invenção inclui um composto que possui a fórmula estrutural:
[00140] Em algumas modalidades, a presente invenção inclui um composto que possui a fórmula estrutural:
[00141] Em algumas modalidades, a presente invenção inclui um composto que possui a fórmula estrutural:
[00142] Em algumas modalidades, a presente invenção inclui um composto que possui a fórmula estrutural:
[00143] Em algumas modalidades, a presente invenção inclui um composto que possui a fórmula estrutural:
[00144] Em algumas modalidades, a presente invenção inclui um composto que possui a fórmula estrutural:
[00145] Em algumas modalidades, a presente invenção inclui um composto que possui a fórmula estrutural:
[00146] Em algumas modalidades, a presente invenção inclui um composto que possui a fórmula estrutural:
[00147] Em algumas modalidades, a presente invenção inclui um composto que possui a fórmula estrutural:
[00148] Em algumas modalidades da presente invenção, um composto que possui a fórmula estrutural:
[00149] Em algumas modalidades da presente invenção, um composto que possui a fórmula estrutural:
[00150] Em algumas modalidades, a presente invenção inclui um composto que possui a fórmula estrutural:
[00151] Em algumas modalidades, a presente invenção inclui um composto que possui a fórmula estrutural:
[00152] Em algumas modalidades, a presente invenção inclui um composto que possui a fórmula estrutural:
[00153] Em algumas modalidades, a presente invenção inclui um composto que possui a fórmula estrutural:
[00154] Em algumas modalidades, a presente invenção inclui um composto que possui a fórmula estrutural:
[00155] Em algumas modalidades, a presente invenção inclui um composto que possui a fórmula estrutural:
[00156] Em algumas modalidades, a presente invenção inclui um composto que possui a fórmula estrutural:
[00157] Em algumas modalidades, a presente invenção inclui um composto que possui a fórmula estrutural:
[00158] Em algumas modalidades, a presente invenção inclui um composto que possui a fórmula estrutural:
[00159] Em algumas modalidades, a presente invenção inclui um composto que possui a fórmula estrutural:
[00160] Em algumas modalidades, a presente invenção inclui um composto que possui a fórmula estrutural:
[00161] Em algumas modalidades, a presente invenção inclui um composto que possui a fórmula estrutural:
[00162] Em algumas modalidades, a presente invenção inclui um composto que possui a fórmula estrutural:
[00163] Em algumas modalidades, a presente invenção inclui um composto que possui a fórmula estrutural:
[00164] Em algumas modalidades, a presente invenção inclui um composto que possui a fórmula estrutural:
[00165] Em algumas modalidades, a presente invenção inclui um composto que possui a fórmula estrutural:
[00166] Em algumas modalidades, a presente invenção inclui um composto que possui a fórmula estrutural:
[00167] Em algumas modalidades, a presente invenção inclui um composto que possui a fórmula estrutural:
[00168] Em algumas modalidades, a presente invenção inclui um composto que possui a fórmula estrutural:
[00169] Em algumas modalidades, a presente invenção inclui um composto que possui a fórmula estrutural:
[00170] Em algumas modalidades, a presente invenção inclui um composto que possui a fórmula estrutural:
[00171] Em algumas modalidades, a presente invenção inclui um composto que possui a fórmula estrutural:
[00172] Em algumas modalidades, a presente invenção inclui um composto que possui a fórmula estrutural:
[00173] Em algumas modalidades, a presente invenção inclui um composto que possui a fórmula estrutural:
[00174] Em algumas modalidades, a presente invenção inclui um composto que possui a fórmula estrutural:
[00175] Em algumas modalidades, a presente invenção inclui um composto que possui a fórmula estrutural:
[00176] Em algumas modalidades, a presente invenção inclui um composto que possui a fórmula estrutural:
[00177] Em algumas modalidades, a presente invenção inclui um composto que possui a fórmula estrutural:
[00178] Em algumas modalidades, a presente invenção inclui um composto que possui a fórmula estrutural:
[00179] Em algumas modalidades, a presente invenção inclui um composto que possui a fórmula estrutural:
[00180] Em algumas modalidades, a presente invenção inclui um composto que possui a fórmula estrutural:
[00181] Em algumas modalidades, a presente invenção inclui um composto que possui a fórmula estrutural:
[00182] Em algumas modalidades, a presente invenção inclui um composto que possui a fórmula estrutural:
[00183] Em algumas modalidades, a presente invenção inclui um composto que possui a fórmula estrutural:
[00184] Em algumas modalidades, a presente invenção inclui um composto que possui a fórmula estrutural:
[00185] Em algumas modalidades, a presente invenção inclui um composto que possui a fórmula estrutural:
[00186] Em algumas modalidades, a presente invenção inclui um composto que possui a fórmula estrutural:
[00187] Em algumas modalidades, a presente invenção inclui um composto que possui a fórmula estrutural:
[00188] Em algumas modalidades, a presente invenção inclui um composto que possui a fórmula estrutural:
[00189] Em algumas modalidades, a presente invenção inclui um composto que possui a fórmula estrutural:
[00190] Em algumas modalidades, a presente invenção inclui um composto que possui a fórmula estrutural:
[00191] Em algumas modalidades, a presente invenção inclui um composto que possui a fórmula estrutural:
[00192] Em algumas modalidades, a presente invenção inclui um composto que possui a fórmula estrutural:
[00193] Em algumas modalidades, a presente invenção inclui um composto que possui a fórmula estrutural:
[00194] Em algumas modalidades, a presente invenção inclui um composto que possui a fórmula estrutural:
[00195] Compostos preferidos adicionais da invenção incluem o seguinte:
[00196] Um composto de estrutura 35 é particularmente preferido na presente invenção.
[00197] Além disso, os estereoisômeros do composto 35, tais como os mostrados na tabela seguinte, também são contemplados como sendo corantes de infravermelho próximo (NIR) alvo de PSMA úteis para uso nos métodos da presente invenção.
Nota: Centro quiral é indicado como *
[00198] Compostos preferidos adicionais da invenção incluem o seguinte: ou um sal farmaceuticamente aceitável do mesmo, ou isótopos do mesmo, em que: R1 representa um hidrogênio ou SO3H; R 2 representa um hidrogênio, CH3, C3H6SO3-, C3H6SO3H ou C4H8SO3-, ou C4H8SO3H ou C3H6N+(CH3)3; R3, e R5 cada um representa um carbono, opcionalmente uma ou mais ligações compartilhadas, ou oxigênio, ou enxofre, ou nitrogênio R4 representa um carbono com, opcionalmente, uma ou mais ligações compartilhadas; R6 representa nitrogênio, oxigênio ou enxofre, ou nenhum átomo (ligação C-C direta entre o anel aromático e anel de vinila); R7 é opcional e quando presente representa doador de elétrons do grupo de substituição aromática; R8 é opcional e quando presente representa ligantes com aminoácidos aromáticos, tais como Phe, Trp, His, Tyr ou derivados dos mesmos, e/ou aminoácidos catiônicos tais Arg, Lys, ou derivado dos mesmos, e/ou aminoácidos aniônicos, tais como Asp, Glu ou derivados dos mesmos, e/ou aminoácidos não-naturais de ácidos aniônicos/ catiônicos/aromáticos ou derivados dos mesmos; R9 é opcional e quando presente, representa uma cadeia de carbono linear, ou ligante de polietileno glicol, ligante de amina polietileno glicol, ligante catiônico, ou derivado do mesmo; R10 representa um CO2H, PO3H2, SO3H, CH2SO3H, CH2CONHCH2SO3H, CH2CONHCH2CH2SO3H; R11 representa CO2H, SO3H, CH2CONHCH2SO3H, CH2CONHCH2CH2SO3H; e R12 representa, independentemente, representa um hidrogênio, um grupo metila, CH2COOH, um grupo CH2 e pode, opcionalmente, representam cada um CH 2 de ligações compartilhadas.
[00199] Compostos preferidos adicionais da invenção incluem o seguinte:
[00200]
[00201]
[00202]
[00203]
[00204]
[00205]
[00206]
[00207]
[00208]
[00209] Compostos preferidos adicionais da invenção incluem o seguinte: ou um sal farmaceuticamente aceitável do mesmo, ou isótopos do mesmo, em que: R1 representa um hidrogênio ou SO3H; R 2 representa um hidrogênio, CH3, C3H6SO3-, C3H6SO3H ou C4H8SO3-, ou C4H8SO3H ou C3H6N+(CH3)3; R3, e R5 cada um representa um carbono, opcionalmente uma ou mais ligações compartilhadas, ou oxigênio, ou enxofre, ou nitrogênio R4 representa um carbono com, opcionalmente, uma ou mais ligações compartilhadas; R6 representa nitrogênio, oxigênio ou enxofre, ou nenhum átomo (ligação C-C direta entre o anel aromático e anel de vinila); R7 é opcional e quando presente representa doador de elétrons do grupo de substituição aromática; R8 é opcional e quando presente representa ligantes com aminoácidos aromáticos, tais como Phe, Trp, His, Tyr ou derivados dos mesmos, e/ou aminoácidos catiônicos tais Arg, Lys, ou derivado dos mesmos, e/ou aminoácidos aniônicos, tais como Asp, Glu ou derivados dos mesmos, e/ou aminoácidos não-naturais de ácidos aniônicos/ catiônicos/aromáticos ou derivados dos mesmos; R9 é opcional e quando presente, representa uma cadeia de carbono linear, ou ligante de polietileno glicol, ligante de amina polietileno glicol, ligante catiônico, ou derivado do mesmo; R10 representa um CO2H, PO3H2, SO3H, CH2SO3H, CH2CONHCH2SO3H, CH2CONHCH2CH2SO3H; R11 representa CO2H, SO3H, CH2CONHCH2SO3H, CH2CONHCH2CH2SO3H; e R12 representa, independentemente, representa um hidrogênio, um grupo metila, CH2COOH, um grupo CH2 e pode, opcionalmente, representam cada um CH 2 de ligações compartilhadas.
[00210] Compostos preferidos adicionais da invenção incluem o seguinte:
[00211]
[00212]
[00213]
[00214]
[00215]
[00216] Em algumas modalidades, os compostos da presente invenção têm uma absorção e emissão máximas entre cerca de 500 nm e cerca de 900 nm. Em algumas modalidades, os compostos da presente invenção têm uma absorção e emissão máximas entre cerca de 600 nm e 800 nm.
[00217] Em algumas modalidades, os compostos da presente invenção são feitos para fluorescer após a distribuição dos mesmos nas células do tecido. Em algumas modalidades, os compostos da presente invenção são feitos para fluorescer, sujeitando os compostos à luz de excitação do comprimento de onda do infravermelho próximo. Em algumas modalidades, os compostos da presente invenção têm uma afinidade de ligação ao PSMA que é semelhante à afinidade de ligação de DUPA. Em algumas modalidades, os compostos da presente invenção são altamente seletivos para direcionamento a uma célula de tumor.
[00218] Em certas modalidades, os compostos da presente invenção são administrados a um indivíduo que precisa do mesmo e, em algumas modalidades, a composição administrada compreende, além do composto, um veículo, excipiente ou diluente farmaceuticamente aceitável.
[00219] Algumas modalidades da presente invenção fornecem métodos de imageamento óptico de tecido biológico que expressa por PSMA, o referido método compreendendo: (a) contatar o tecido biológico com uma composição compreendendo um composto de corante de NIR alvo de PSMA, (b) permitir tempo para o composto na composição distribuir dentro do alvo biológico; (c) iluminar o tecido com uma luz de excitação de um comprimento de onda absorvível pelo composto; e (d) detectar o sinal óptico emitido pelo composto.
[00220] Em algumas modalidades, estes métodos são utilizados na detecção de doenças associadas com expressão elevada de PSMA Em algumas modalidades, compreendendo ainda a etapa de construir uma imagem a partir do sinal emitido em (d). Em algumas modalidades, a invenção fornece o método acima mencionado em que a etapa (a) inclui dois ou mais compostos fluorescentes cujas propriedades de sinal são distinguíveis são contatados com o tecido e, opcionalmente, o tecido está em um indivíduo. Em algumas modalidades, a presente invenção fornece o uso de um sistema de endoscopia, cateter, tomografia, sistema de imagem óptica portátil, óculos cirúrgicos ou microscópio intraoperatório para as etapas do método de iluminação e/ou detecção.
[00221] Em algumas modalidades, as composições e métodos da presente invenção são usados para tratar o câncer. Em algumas modalidades, o câncer é selecionado do grupo que consiste em câncer de próstata, câncer de bexiga, câncer de pâncreas, câncer de fígado, câncer de pulmões, câncer de rim, sarcoma, câncer de mama, câncer de cérebro, carcinoma neuroendócrino, câncer de cólon, câncer testicular ou melanoma. Em algumas modalidades, os compostos de corante de NIR alvo de PSMA da presente invenção são utilizados para imageamento de células que expressam PSMA. Em certas modalidades, essas células são escolhidas do grupo que consiste em células de próstata, células de câncer da próstata, células de câncer da bexiga, células de câncer do pâncreas, células de câncer do fígado, células de câncer do pulmão, células de câncer do rim, células de sarcoma, células de câncer da mama, células de câncer do cérebro, células de carcinoma neuroendócrino, células de câncer de cólon, células de câncer testicular ou células de melanoma;
[00222] A presente invenção também fornece métodos para direcionar um tipo de célula em uma amostra biológica compreendendo: a) contatar a amostra biológica com um composto de corante de NIR alvo de PSMA durante um tempo e sob condições que permitam a ligação do composto a pelo menos uma célula do tipo de célula alvo; e (b) detectar opticamente a presença ou ausência do composto na amostra biológica, em que a presença do composto na etapa de detecção (b) indica que o tipo de célula alvo está presente na amostra biológica. Em algumas modalidades, a presente invenção fornece métodos para a detecção óptica de células que expressam PSMA compreendendo a administração de compostos de corante de NIR alvo de PSMA da presente invenção e submeter o composto a uma fonte de luz de excitação e detectar a fluorescência a partir do composto. Em algumas modalidades, a fonte de luz de excitação é luz de comprimento de onda de infravermelho próximo. Em algumas modalidades, o comprimento de onda da luz de excitação está dentro de uma faixa de cerca de 600 a 1.000 nanômetros. Em algumas modalidades, o comprimento de onda da luz de excitação está dentro de uma faixa de cerca de 670 a 850 nanômetros.
[00223] Em certas modalidades, a presente invenção fornece métodos de realização de cirurgia guiada por imagem em um indivíduo compreendendo: a) administrar uma composição compreendendo um composto de corante de NIR alvo de PSMA sob condições e por um tempo suficiente para que o composto se acumule em um determinado sítio cirúrgico; b) iluminar o composto para visualizar o composto usando luz infravermelha; e c) realizar ressecção cirúrgica das áreas que fluorescem após a excitação pela luz infravermelha.
[00224] Em alguns métodos de realização da presente invenção, comprimento de onda da luz de infravermelho está dentro de uma faixa de cerca de 600 a 1.000 nanômetros. Em alguns métodos de realização da presente invenção usa comprimento de onda da luz de infravermelho está dentro de uma faixa de cerca de 670 a 850 nanômetros.
[00225] Algumas modalidades da presente invenção fornecem um método de diagnóstico de uma doença em um indivíduo que compreende: a) administrar a um indivíduo com necessidade de diagnóstico uma quantidade de um composto de corante de NIR alvo de PSMA por um tempo e sob condições que permitam a ligação do composto a pelo menos uma célula ou tecido que expressa PSMA (o PSMA também expressa na neovasculatura da maioria dos tumores sólidos); b) medir o sinal do composto presente na amostra biológica; c) comparar o sinal medido em b) com pelo menos um conjunto de dados de controle, em que o pelo menos um conjunto de dados de controle compreende sinais do composto da Reivindicação 1 em contato com uma amostra biológica que não compreende o tipo de célula alvo; e; d) fornecer um diagnóstico de doença em que a comparação na etapa c) indica a presença da doença.
[00226] Algumas modalidades da presente invenção fornecem um kit que compreende um composto de corante de NIR alvo de PSMA. Em algumas modalidades, o kit é utilizado para a imageamento de células ou tecidos que expressam PSMA. Em algumas modalidades, as células que expressam PSMA são células de tumores. Em algumas modalidades, as células que expressam PSMA são células de câncer não prostáticas. Em certas modalidades, as células que expressam PSMA são células de tumores da próstata. Em certas modalidades, as células que expressam PSMA são células de câncer. Em algumas modalidades, a presente invenção é utilizada para detecção de doença metastática. Em algumas modalidades, os compostos da presente invenção são utilizados para ressecção cirúrgica melhorada e/ou prognóstico melhorado. Em algumas modalidades, os métodos da presente invenção fornecem margens cirúrgicas mais limpas do que os corantes fluorescentes não conjugados com NIR. Em algumas modalidades, os compostos de corante de NIR alvo de PSMA da presente invenção têm uma razão melhorada de tumor para fundo.
[00227] Em outras modalidades, os compostos da presente invenção são utilizados para imageamento, diagnóstico ou detecção de células de câncer não próstatas escolhidas entre o grupo constituído por células de câncer da bexiga, células de câncer do pâncreas, células de câncer do fígado, células de câncer do pulmão, células de câncer do rim, células de sarcoma, células de câncer de mama, células de câncer de cérebro, células de carcinoma neuroendócrino, células de câncer de cólon, células de câncer testicular ou células de melanoma. Em outras modalidades, as células a serem detectadas estão a mais de 5 mm abaixo da pele. Em algumas modalidades, o tecido a ser detectado está a mais de 5 mm abaixo da pele. Em outras modalidades, o tumor a ser detectado está a mais de 5 mm abaixo da pele. Em algumas modalidades, as células que estão sendo detectadas são mais de 6mm, 7mm, 8mm, 9mm ou 10mm abaixo da pele do indivíduo. Em algumas modalidades da presente invenção, as sondas de corante são detectáveis fora do espectro de luz visível. Em algumas modalidades são utilizadas sondas de corantes maiores que ao espectro de luz visível. Em algumas modalidades, os compostos da presente invenção compreendem sondas de corante sensíveis a comprimentos de onda entre 650nm e 900nm. Em algumas modalidades, os compostos de corante de NIR alvo de PSMA da presente invenção têm comprimentos de onda máximos de absorção de luz na região do infravermelho próximo entre cerca de 650 nm e 1.000 nm, por exemplo e em uma modalidade a aproximadamente 800 nm.
[00228] Ainda uma outra modalidade dos métodos fornecidos, o câncer não prostático é câncer da bexiga, câncer pancreático, câncer do fígado, câncer do pulmão, câncer do rim, sarcoma, câncer da mama, câncer do cérebro, carcinoma neuroendócrino, câncer do cólon, câncer testicular ou melanoma.
[00229] Em uma outra modalidade dos métodos fornecidos, as células de câncer que expressam PSMA são de um tumor. Em uma outra modalidade dos métodos fornecidos, o câncer que expressa PSMA é um tumor. Em algumas modalidades, o volume do tumor é pelo menos 1.000 mm3. Em algumas modalidades, o volume do tumor é menor que a 1.000 mm3.. Em algumas modalidades, o volume do tumor é menor que a 100mm3..Em uma modalidade, o volume do tumor é pelo menos 75 mm3.. Em outra modalidade, o volume do tumor é menor que 75mm3. Em outra modalidade, o volume do tumor é menor que 70mm3. Em outra modalidade, o volume do tumor é menor que 65mm3. Em outra modalidade, o volume do tumor é menor que 60mm3. Em outra modalidade, o volume do tumor é menor que 55mm3.. Em uma modalidade, o volume do tumor é pelo menos 50mm3.. Em outras modalidades, o tumor é menor quer 50 mm3. Em outra modalidade, o volume do tumor é menor que 45mm3. Em outras modalidades, o volume do tumor é menor que 40 mm 3. Em outra modalidade, o volume do tumor é menor que 35mm3. Ainda em outra modalidade, o volume do tumor é menor que 30mm3. Em outra modalidade, o volume do tumor é menor que 25mm3. Ainda em outra modalidade, o volume do tumor é menor que 20mm3. Em outra modalidade, o volume do tumor é menor que 15mm3. Ainda em outra modalidade, o volume do tumor é menor que 10mm3. Ainda em outra modalidade, o volume do tumor é menor que 12mm3. Ainda em outra modalidade, o volume do tumor é menor que 9mm3. Ainda em outra modalidade, o volume do tumor é menor que 8mm3. Ainda em outra modalidade, o volume do tumor é menor que 7mm3. Ainda em outra modalidade, o volume do tumor é menor que 6mm3. Ainda em outra modalidade, o volume do tumor é menor que 5mm3.
[00230] Em uma modalidade, o tumor tem um comprimento de pelo menos 5mm antes da rescisão cirúrgica com o uso de um composto de corante de NIR alvo de PSMA da presente invenção. Em uma modalidade, estes métodos detectam tumores com menos de 5 mm. Em outras modalidades, os métodos aqui descritos detectam tumores com menos de 4 mm. Em algumas modalidades, os métodos aqui descritos detectam tumores com menos de 3 mm. Em outras modalidades, o tumor tem comprimento de pelo menos 6mm. Ainda em outras modalidades, o tumor tem comprimento de pelo menos 7mm. Ainda em outras modalidades, o tumor tem comprimento de pelo menos 8mm. Em outras modalidades, o tumor tem comprimento de pelo menos 9mm. Ainda em outras modalidades, o tumor tem comprimento de pelo menos 10mm. Ainda em outras modalidades, o tumor tem comprimento de pelo menos 11mm. Em outras modalidades, o tumor tem comprimento de pelo menos 12mm. Ainda em outras modalidades, o tumor tem comprimento de pelo menos 13mm. Ainda em outras modalidades, o tumor tem comprimento de pelo menos 14mm. Em outras modalidades, o tumor tem comprimento de pelo menos 15mm. Ainda em outras modalidades, o tumor tem comprimento de pelo menos 16mm. Ainda em outras modalidades, o tumor tem comprimento de pelo menos 17mm. Em outras modalidades, o tumor tem comprimento de pelo menos 18mm. Ainda em ainda uma outra modalidade, o tumor tem um comprimento de pelo menos 19 mm. Ainda em outras modalidades, o tumor tem comprimento de pelo menos 20mm. Em outras modalidades, o tumor tem comprimento de pelo menos 21mm. Ainda em outras modalidades, o tumor tem comprimento de pelo menos 22mm. Ainda em outras modalidades, o tumor tem comprimento de pelo menos 23mm. Em outras modalidades, o tumor tem comprimento de pelo menos 24mm. Ainda em outras modalidades, o tumor tem comprimento de pelo menos 25mm. Ainda em ainda uma outra modalidade, o tumor tem um comprimento de pelo menos 30mm.
[00231] Em algumas modalidades a presente revelação se refere a compostos conjugados a corantes para infravermelho próximo (NIR) alvos de antígeno da membrana específica da próstata (PSMA) e métodos para seu uso terapêutico e diagnóstico. Mais especificamente, esta descrição fornece compostos e métodos para diagnosticar e tratar doenças associadas com células que expressam antígeno da membrana específica da próstata (PSMA), como câncer de próstata e doenças relacionadas. A descrição descreve ainda métodos e composições para fazer e utilizar os compostos, métodos que incorporam os compostos e kits que incorporam os compostos. Descobriu-se que um composto alvo de PSMA, tal como DUPA ou conjugando o ligante de ligação ao PSMA para um corante de NIR via um ligante (L) pode ser útil na imagem, diagnóstico e/ou tratamento de câncer de próstata e doenças relacionadas, que envolvem populações de células patogênicas que expressam ou superexpressam o PSMA. O PSMA é uma proteína da superfície de célula que é internalizada em um processo análogo à endocitose observada com os receptores da superfície de célula, como os receptores de vitamina. O PSMA também expressa na neovasculatura da maioria dos tumores sólidos. Consequentemente, descobriu-se que certos conjugados que incluem um ligante tendo um comprimento predeterminado e/ou um diâmetro predeterminado e/ou grupos funcionais pré-selecionados ao longo do seu comprimento podem ser utilizados para tratar, imagear e/ou diagnosticar tais doenças.
[00232] Em modalidades ilustradas, o ligante L pode ser um ligado liberável ou não liberável. Em um aspecto, o ligante L tem pelo menos cerca de 7 átomos de comprimento. Em uma variação, o ligante L tem pelo menos cerca de 10 átomos de comprimento. Em uma variação, o ligante L tem pelo menos cerca de 14 átomos de comprimento. Em outra variação, o ligante L está entre cerca de 7 e cerca de 22, entre cerca de 7 e cerca de 24, ou entre cerca de 7 e cerca de 20 átomos de comprimento. Em outra variação, o ligante L está entre cerca de 14 e cerca de 31, entre cerca de 14 e cerca de 24, ou entre cerca de 14 e cerca de 20 átomos de comprimento.
[00233] Em um aspecto alternativo, o ligante L tem pelo menos cerca de 10 angstrons (Â) de comprimento.
[00234] Em uma variação, o ligante L tem pelo menos cerca de 15Â de comprimento. Em uma outra variação, o ligante L tem pelo menos cerca de 20Â de comprimento. Em uma variação, o ligante L está na faixa de cerca de 10Â a cerca de 30Â de comprimento.
[00235] Em um aspecto alternativo, pelo menos uma porção do comprimento do ligante L tem cerca de 5 Â de diâmetro ou menos na extremidade ligada ao ligante de ligação B. Em uma variação, pelo menos uma porção do comprimento do ligante L é de cerca de 4 Â ou menos, ou cerca de 3 Â ou menos de diâmetro na extremidade ligada ao ligante de ligação B. É apreciado que as modalidades ilustrativas que incluem uma exigência de diâmetro de cerca de 5 Â ou menos, cerca de 4Â ou menos, ou cerca de 3Â ou menos pode incluir esse requisito para um comprimento predeterminado do ligante, definindo assim uma porção cilíndrica do ligante. Ilustrativamente, em outra variação, o ligante inclui uma porção cilíndrica na extremidade ligada ao ligante de ligação que tem pelo menos cerca de 7Â de comprimento e cerca de 5Â ou menos, cerca de 4Â ou menos, ou cerca de 3Â ou menos de diâmetro.
[00236] Em outra modalidade, o ligante L inclui um ou mais ligantes hidrofílicos capazes de interagir com um ou mais resíduos de PSMA, incluindo aminoácidos que possuem cadeias laterais hidrofílicas, tais como Ser, Thr, Cys, Arg, Orn, Lys, Asp, Glu e resíduos similares. Em outra modalidade, o ligante L inclui um ou mais ligantes hidrofóbicos capazes de interagir com um ou mais resíduos de PSMA, incluindo aminoácidos que possuem cadeias laterais hidrofóbicas, tais como Val, Leu, Phe, Tyr, Met e resíduos semelhantes. Deve ser entendido que as modalidades e aspectos anteriores podem ser incluídos no ligante L, sozinhos ou em combinação uns com os outros. Por exemplo, os ligantes L que têm pelo menos cerca de 7 átomos de comprimento e cerca de 5 Â, cerca de 4 Â ou menos, ou cerca de 3 Â ou menos de diâmetro são contemplados e aqui descritos, e também incluem um ou mais ligantes hidrofílicos capazes de interagir com um ou mais resíduos de PSMA, incluindo Val, Leu, Phe, Tyr, Met e resíduos similares contemplados e aqui descritos.
[00237] Em outra modalidade, uma extremidade do ligante não é ramificada e compreende uma cadeia de átomos de carbono, oxigênio, nitrogênio e enxofre. Em uma modalidade, a cadeia linear de átomos de carbono, oxigênio, nitrogênio e enxofre tem pelo menos 5 átomos de comprimento. Em uma variação, a cadeia linear é de pelo menos 7 átomos, ou pelo menos 10 átomos de comprimento. Em outra modalidade, a cadeia de átomos de carbono, oxigênio, nitrogênio e enxofre não são substituídos. Em uma variação, uma porção da cadeia de átomos de carbono, oxigênio, nitrogênio e enxofre é ciclizada com um fragmento divalente. Por exemplo, um ligante (L) compreendendo o dipeptídeo Phe-Phe pode incluir uma estrutura piperazina-1, 4-diila por ciclização de dois nitrogênios com um fragmento de etileno, ou sua variação substituída.
[00238] Em uma outra modalidade, as composições farmacêuticas são aqui descritas, onde a composição farmacêutica inclui os conjugados aqui descritos em quantidades eficazes para tratar doenças e estados de doença, diagnosticar doenças ou estados de doença e/ou tecidos de imagem e/ou células que estão associadas a populações patogênicas de células que expressam ou superexpressam o PSMA. Ilustrativamente, as composições farmacêuticas também incluem um ou mais veículos, diluentes e/ou excipientes.
[00239] Em uma outra modalidade, métodos para tratar doenças e estados de doença, diagnosticar doenças ou estados de doença e/ou tecidos de imagem e/ou células que estão associadas a populações patogênicas de células que expressam ou superexpressam o PSMA. Tais métodos incluem a etapa de administração dos conjugados aqui descritos e/ou composições farmacêuticas contendo os conjugados aqui descritos, em quantidades eficazes para tratar doenças e estados de doença, diagnosticar doenças ou estados de doença, e/ou imagens de tecidos e/ou de células que são associadas a populações patogênicas de células que expressam ou superexpressam o PSMA.
[00240] Em algumas modalidades, é mostrado aqui que tais conjugados de corante de NIR alvo de PSMA se ligam a PSMA que expressam células de tumor dentro de um tecido. Além disso, a intensidade da fluorescência em maior do que a intensidade da anteriormente observada com outros corantes de infravermelho próximo que são direcionados com folato para tumores positivos para receptores de folato. Essa intensidade aumentada possibilita o direcionamento e a identificação clara de áreas menores de amostras biológicas (por exemplo, tumores menores) de um tecido que está sendo monitorado. Além disso, a intensidade aumentada dos compostos da presente invenção fornece a vantagem adicional de que doses/quantidades mais baixas do corante podem ser administradas e ainda produzem resultados significativos. Assim, os compostos da presente invenção levam a técnicas de imageamento mais econômicas. Além disso, existe uma vantagem acrescida de que uma dose mais baixa dos compostos da invenção em comparação com os compostos de imageamento convencionais minimiza a toxicidade e outros efeitos secundários que acompanham a administração de materiais estranhos a um corpo.
[00241] Além disso, a identificação de pequenos tumores levará a uma ressecção mais precisa e mais eficaz do tumor primário para produzir margens negativas, bem como a identificação e remoção acurada dos linfonodos que abrigam células de câncer metastáticas e a identificação de doença por satélite. Cada uma dessas vantagens correlaciona-se positivamente com um melhor resultado clínico para o paciente em tratamento.
[00242] Em modalidades específicas, está contemplado que, além de derivados de tirosina e tirosina, um conjugado alvo de PSMA de um corante de infravermelho próximo com derivados de cisteína ou cisteína também podem ser úteis. Além disso, é contemplado que uma ligação direta da fração direcionada ao PSMA ao corante ou ligação do corante para DUPA ou um ligante alvo de PSMA através de um ligante de amina também produz uma perda de intensidade da fluorescência do conjugado, enquanto a presença do derivado de tirosina ou tirosina como a unidade de ligação, aumenta a fluorescência do composto conjugado, como resultado do fato de os compostos à base de tirosina da invenção não requerem um ligante de amina extra para conjugar o SO456 e ainda porque a conjugação através do fração de fenol da tirosina leva à fluorescência melhorada.
[00243] Os compostos podem ser utilizados com sistemas de imageamento de tomografia molecular mediada por fluorescência, tais como os concebidos para detectar a ativação de fluorescência no infravermelho próximo em tecidos profundos. Os compostos fornecem especificidade de molécula e de tecido, produzem alto contraste de fluorescência, sinal de fluorescência mais brilhante e reduzem autofluorescência de fundo, permitindo melhor detecção precoce e avaliação de alvo molecular do tecido doente in vivo (por exemplo, cânceres). Os compostos podem ser utilizados para imageamento tridimensional de tecido, alvo de cirurgia e métodos para quantificar a quantidade de um tipo de célula alvo numa amostra biológica.
[00244] Em modalidades específicas, o ligante é menor que a dez átomos. Em modalidades específicas, o ligante é menor que a vinte átomos. Em modalidades específicas, o ligante é menor que 30 átomos. Em algumas modalidades, o ligante é definido pelo número de átomos que separam o composto alvo de PSMA e o corante de NIR. Em outra modalidade, os ligantes têm um comprimento de cadeia de pelo menos 7 átomos. Em algumas modalidades, os ligantes têm um comprimento de cadeia de pelo menos 14 átomos. Em outra modalidade, os ligantes têm um comprimento de cadeia na faixa de 7 átomos a 20 átomos. Em outra modalidade, os ligantes têm um comprimento de cadeia na faixa de 14 átomos a 24 átomos.
[00245] Os compostos alvo de PSMA adequados para uso na presente invenção podem ser selecionados, por exemplo, com base nos seguintes critérios, que não se destinam a ser exclusivos: ligação a células vivas que expressam PSMA; ligação à neovasculatura que expressa PSMA; alta afinidade de ligação ao PSMA; ligação a um epítopo único no PSMA (para eliminar a possibilidade de que os anticorpos com atividades complementares quando utilizados em combinação compitam pela ligação ao mesmo epítopo); opsonização de células que expressam PSMA; mediação de inibição de crescimento, fagocitose e/ou morte de células que expressam PSMA na presença de células efetoras; modulação (inibição ou aumento) das atividades de NAALADase, folato hidrolase, atividade de dipeptidil peptidase IV e/ou y-glutamil hidrolase; inibição do crescimento, parada do ciclo de célula e/ou citotoxicidade na ausência de células efetoras; internalização do PSMA; ligação a um epítopo conformacional em PSMA; reatividade cruzada mínima com células ou tecidos que não expressam PSMA; e ligação preferencial a formas diméricas de PSMA em vez de formas monoméricas de PSMA.
[00246] Os compostos alvo de PSMA, anticorpos de PSMA e seus fragmentos de ligação a antígeno aqui fornecidos, tipicamente satisfazem um ou mais, e em alguns casos, mais do que cinco dos critérios anteriores. Em algumas modalidades, os compostos alvo de PSMA da presente invenção satisfazem seis ou mais dos critérios anteriores. Em algumas modalidades, os compostos alvo de PSMA da presente invenção satisfazem sete ou mais dos critérios anteriores. Em algumas modalidades, os compostos alvo de PSMA da presente invenção satisfazem oito ou mais dos critérios anteriores. Em algumas modalidades, os compostos alvo de PSMA da presente invenção cumprem nove ou mais dos critérios anteriores. Em algumas modalidades, os compostos alvo de PSMA da presente invenção satisfazem dez ou mais dos critérios anteriores. Em algumas modalidades, os compostos alvo de PSMA da presente invenção cumprem todos os critérios anteriores.
[00247] Exemplos de tumores que podem ser imageados com os compostos alvo de PSMA da presente invenção (por exemplo, conjugados de corante de NIR alvo de PSMA) aqui incluídos, incluem qualquer tumor que expresse PSMA tal como, por exemplo, próstata, bexiga, pâncreas, pulmão, cólon, rim, melanomas e sarcomas. Um tumor que expressa PSMA inclui tumores com neovasculatura que expressam o PSMA.
[00248] Em algumas modalidades, as moléculas alvo de PSMA ligam-se a PSMA e são internalizadas com PSMA expresso nas células. Assim, um conjugado de ligante de PSMA compreendendo um internalizado com PSMA expresso nas células. O mecanismo pelo qual esta internalização ocorre não é crítico para a prática da presente invenção.
[00249] Em algumas modalidades, os compostos alvo de PSMA ligam-se a um epítopo conformacional dentro do domínio extracelular da molécula de PSMA. Em outras modalidades, um composto alvo de PSMA liga-se a um epítopo específico de dímero no PSMA. Geralmente, o composto que se liga a um epítopo específico de dímero preferencialmente liga o dímero de PSMA em vez do monômero de PSMA. Em algumas modalidades da presente invenção, o composto alvo de PSMA liga-se preferencialmente ao dímero de PSMA. Em algumas modalidades da presente invenção, o composto alvo de PSMA tem uma baixa afinidade com a proteína de PSMA monomérica.
[00250] Em algumas modalidades, o composto alvo de PSMA é um ligante. Em algumas modalidades, o composto alvo de PSMA é ácido 2-[3-(1,3- dicarboxipropil) ureído] pentanedioico (DUPA). Em algumas modalidades, o composto alvo de PSMA é DUPA ou derivado de DUPA, ligante, inibidor ou agonista que se liga a células vivas que expressam PSMA.
[00251] O corante de NIR alvo de PSMA da presente invenção produz uma razão de sinal de tumor para fundo que é mais alta que a razão de sinal de tumor para fundo do conjugado de composto alvo de PSMA a um corante não NIR ou corante de NIR não alvo. Em algumas modalidades, a melhoria é de 10 vezes. Em algumas modalidades, a razão de sinal de tumor para fundo de pelo menos uma melhoria de 4 vezes. Em algumas modalidades, a razão de tumor para fundo é aumentada em pelo menos 1,5 vezes. Em algumas modalidades, o sinal de fundo de corante de NIR alvo de PSMA é metade do sinal de fundo do composto alvo de PSMA conjugado com um corante fluorescente reativo a luz com um comprimento de onda menor que a 600 nm. Em algumas modalidades da presente invenção, os métodos que utilizam o corante de NIR alvo de PSMA em células vivas produzem um sinal de fundo menor que a metade do sinal de fundo do composto alvo de PSMA conjugado com um corante fluorescente reativo a uma luz menor que a 600 nm em comprimento de onda. Em algumas modalidades da presente invenção, os métodos que utilizam o corante de NIR alvo de PSMA em células vivas produzem um sinal de fundo menor que a metade do sinal de fundo do composto alvo de PSMA conjugado com um corante fluorescente reativo a uma luz menor que a 500 nm em comprimento de onda. Em algumas modalidades da presente invenção, os métodos que utilizam o corante de NIR alvo de PSMA em células vivas produzem um sinal de fundo menor que a um terço do sinal de fundo do composto alvo de PSMA conjugado com um corante fluorescente reativo a uma luz menor que a 600 nm em comprimento de onda. Em algumas modalidades da presente invenção, os métodos que utilizam o corante de NIR alvo de PSMA em células vivas produzem um sinal de fundo menor que a um terço do sinal de fundo do composto alvo de PSMA conjugado com um corante fluorescente reativo a uma luz menor que a 500 nm em comprimento de onda. Em algumas modalidades da presente invenção, os métodos que utilizam o corante de NIR alvo de PSMA em células vivas produzem um sinal de fundo menor que a um quarto do sinal de fundo do composto alvo de PSMA conjugado com um corante fluorescente reativo a uma luz menor que a 600 nm em comprimento de onda. Em algumas modalidades da presente invenção, os métodos que utilizam o corante de NIR alvo de PSMA em células vivas produzem um sinal de fundo menor que a um quarto do sinal de fundo do composto alvo de PSMA conjugado com um corante fluorescente reativo a uma luz menor que a 500 nm em comprimento de onda. Em algumas modalidades da presente invenção, os métodos que utilizam o corante de NIR alvo de PSMA em células vivas produzem um sinal de fundo menor que a um quinto do sinal de fundo do composto alvo de PSMA conjugado com um corante fluorescente reativo a uma luz menor que a 600 nm em comprimento de onda. Em algumas modalidades da presente invenção, os métodos que utilizam o corante de NIR alvo de PSMA em células vivas produzem um sinal de fundo menor que a um quinto do sinal de fundo do composto alvo de PSMA conjugado com um corante fluorescente reativo a uma luz menor que a 500 nm em comprimento de onda. Em algumas modalidades da presente invenção, os métodos que utilizam o corante de NIR alvo de PSMA em células vivas produzem um sinal de fundo menor que a um oitavo do sinal de fundo do composto alvo de PSMA conjugado com um corante fluorescente reativo a uma luz menor que a 600 nm em comprimento de onda. Em algumas modalidades da presente invenção, os métodos que utilizam o corante de NIR alvo de PSMA em células vivas produzem um sinal de fundo menor que a um oitavo do sinal de fundo do composto alvo de PSMA conjugado com um corante fluorescente reativo a uma luz menor que a 500 nm em comprimento de onda. Em algumas modalidades da presente invenção, os métodos que utilizam o corante de NIR alvo de PSMA em células vivas produzem um sinal de fundo menor que a um décimo do sinal de fundo do composto alvo de PSMA conjugado com um corante fluorescente reativo a uma luz menor que a 600 nm em comprimento de onda. Em algumas modalidades da presente invenção, os métodos que utilizam o corante de NIR alvo de PSMA em células vivas produzem um sinal de fundo menor que a um décimo do sinal de fundo do composto alvo de PSMA conjugado com um corante fluorescente reativo a uma luz menor que a 500 nm em comprimento de onda.
[00252] Em algumas modalidades, o composto alvo de PSMA é um ligante de molécula pequena que se liga especificamente ao PSMA. Tais ligantes de moléculas pequenas podem se ligar ao sítio enzimático do PSMA em sua conformação nativa. Além disso, tais ligantes de molécula pequena podem possuir qualquer uma ou mais das características para ligantes de anticorpo de PSMA.
[00253] Esta descrição também fornece métodos para sintetizar grupos de ligação de aminoácidos que são conjugados com um composto alvo de PSMA, utilizado para a imagem alvo de células, tecidos ou tumores que expressam PSMA. Em certas modalidades, esta descrição se refere a um composto ou sal derivado do mesmo, que compreende um composto alvo de PSMA, um grupo de ligação e um corante de NIR. Em certas modalidades, o grupo de ligação pode ser um aminoácido, um isômero, um derivado ou uma mistura racêmica dos mesmos. Em alguns aspectos, o corante é selecionado do grupo que consiste em LS288, IR800, SP054, S0121, KODAK, S2076, S0456 e/ou os corantes selecionados do grupo consistindo em
[00254] Em alguns aspectos, esta descrição fornece um método para conjugar um grupo de ligação de aminoácidos a um corante de NIR, em que o aminoácido pode ser tirosina, serina, treonina, lisina, arginina, asparagina, glutamina, cisteína, selenocisteína, isômeros e derivados dos mesmos. Em certas modalidades, o aminoácido, isômeros, ou os derivados dos mesmos, contêm um grupo funcional -OH, -NH2, ou -SH que, após a adição do corante fluorescente em ligeiro excesso molar, produz a conjugação do grupo fluorescente com o aminoácido, o isômero ou os derivados dos mesmos. Em outras modalidades, o aminoácido, os isômeros ou os derivados dos mesmos, contém um grupo funcional -OH que, após a síntese, gera uma ligação éter com o corante que aumenta o brilho e a detecção do composto. Em algumas modalidades, esta descrição se refere à conjugação do grupo de ligação de aminoácidos com o corante de NIR, em que o aminoácido, isômeros ou os derivados dos mesmos, contém um grupo funcional -SH, -SeH, -PoH ou -TeH que após a síntese gera uma ligação CS, C-Se, C-Po ou C-Te com o corante. Em alguns aspectos, esta descrição se refere à conjugação do grupo de ligação de aminoácidos a um corante que tem uma absorção e uma emissão máxima entre cerca de 500 nm e cerca de 900 nm. Em outros aspectos, o grupo de ligação de aminoácidos é conjugado com um corante fluorescente que tem uma absorção e uma emissão máxima entre cerca de 600 nm e cerca de 800 nm.
[00255] Em modalidades adicionais, esta descrição fornece um método para conjugar o grupo de ligação de aminoácidos a um ligante de PSMA, em que o grupo de ligação de aminoácidos é a tirosina, serina, treonina, lisina, arginina, asparagina, glutamina, cisteína, selenocisteína, isômeros ou os derivados dos mesmos e é conjugado com folato através de uma ligação dipeptídica. Em aspectos adicionais, esta descrição fornece um método de conjugar o grupo de ligação com um ligante de folato, em que o grupo de ligação é tirosina, serina, treonina, lisina, arginina, asparagina, glutamina, cisteína, selenocisteína, isômeros ou os derivados dos mesmos. Em outras modalidades, esta descrição se refere a um método de conjugação de um ligando de pterila a um grupo de ligação de aminoácidos, em que o grupo de ligação é a tirosina, serina, treonina, lisina, arginina, asparagina, glutamina, cisteína, selenocisteína, isômeros ou os derivados dos mesmos. Em certos aspectos, o ácido carboxílico do grupo de ligação está ligado ao carbono alfa de qualquer aminoácido, aumentando assim a especificidade do composto para os receptores alvo. Em algumas modalidades, a carga do ligante contribui com especificidade para o composto, em que a afinidade de ligação observada do composto para receptores alvo é de pelo menos 15 nM.
[00256] Em outras modalidades, esta descrição se refere à utilização de um composto designado, DUPA-EAOA-Tyr-S0456, em que EAOA é um ácido oito amino-octonoico, para cirurgia guiada por imagem, imagem de tumor, imagem de próstata, imagem de tecido que expressa PSMA, imagens de tumor que expressa PSMA, doenças infecciosas ou aplicações forenses. Em outros aspectos, o composto é um derivado de DUPA-EAOA-Tyr-S0456 selecionado do grupo que consiste em DUPA-EAOA-(D)Tyr-S0456, DUPA- EAOA-homoTyr-S0456, DUPA-EAOA-beta-homo-Tyr-S0456, DUPA-EAOA- (NMe)-Tyr-S0456, DUPA-EAOA-Tyr(OMe)-S0456, DUPA-EAOA-Tyr(OBn)- S0456, DUPA-EAOA-NHNH-Tyr-OAc-S0456, sais e derivados dos mesmos.
[00257] Em algumas modalidades, o composto alvo de PSMA da presente invenção é um ligante de molécula pequena de PSMA.
[00258] Conjugados de corante de NIR alvo de PSMA e sua síntese
[00259] Os esquemas seguintes mostram a síntese de conjugados de corante de NIR alvo de PSMA da presente invenção.Esquema 1: Reagentes e condições: (a) (i) trifosgênio, TEA/DCM, -78°C; (ii) H-L-Glu(OBn)-OtBu • HCl; (b) H2; Pd-C/DCMEsquema 2: Reagentes e condições: (a) (i) piperidina a 20%/DMF, r.t., 10 min; (ii) Fmoc-ácido oito amino-octanoico-OH, HATU, DMF/DIPEA, 2h; b) (i) piperidina a 20%/DMF, r.t., 10 min; (ii) 12, HATU, DMF/DIPEA, 2h; c) TFA:H2O:TIPS (95:2.5:2.5), 1h; (d) (i) H2O, aq. NaOH/ pH = 9.5, r.t.; (ii) S0456, H2O, 100°C, 15 min. (a)Esquema 3: Reagentes e condições: (a) (i) piperidina a 20%/DMF, r.t., 10min; (ii) Fmoc-Phe-OH, HATU, DMF/DIPEA, 2 h; (b) (i) piperidina a 20%/DMF, r.t., 10 min; (ii) Fmoc-ácido oito amino-octanoico-OH, HATU, DMF/DIPEA, 2 h; (c) (i) piperidina a 20%/DMF, r.t., 10 min; (ii) 12, HATU, DMF/DIPEA, 2h; d) TFA:H2O:TIPS (95:2.5:2.5), 1 h; (e) (i) H2O, aq. NaOH/ pH = 9.5, r.t.; (ii) S0456, H2O, 100°C, 15 min. (a) Esquema 4: Reagentes e condições: (a) (i) piperidina a 20%/DMF, r.t., 10 min; (ii) Fmoc-Arg(Pbf)-OH, HATU, DMF/DIPEA, 2 h; (b) (i) piperidina a 20%/DMF, r.t., 10 min; (ii) Fmoc-Phe-OH, HATU, DMF/DIPEA, 2 h; (c) (i) piperidina a 20%/DMF, r.t., 10 min; (ii) Fmoc-ácido oito amino-octanoico- OH, HATU, DMF/DIPEA, 2 h; (d) (i) piperidina a 20%/DMF, r.t., 10 min; 12, HATU, DMF/DIPEA, 2 h; (e) TFA:H2O:TIPS (95:2.5:2.5), 1 h; (f) (i) H2O, aq. NaOH/ pH = 9.5, r.t.; (ii) S0456, H2O, 100°C, 15 min. Esquema 5: Reagentes e condições: (a) (i) piperidina a 20%/DMF, r.t., 10 min; (ii) Fmoc-Asp(O’Bu)-OH, HATU, DMF/DIPEA, 2 h; (b) (i) piperidina a 20%/DMF, r.t., 10 min; (ii) Fmoc-Phe-OH, HATU, DMF/DIPEA, 2 h; (c) (i) piperidina a 20%/DMF, r.t., 10 min; (ii) Fmoc-ácido oito amino-octanoico- OH, HATU, DMF/DIPEA, 2 h; (d) (i) piperidina a 20%/DMF, r.t., 10 min; 12, HATU, DMF/DIPEA, 2 h; (e) TFA:H2O:TIPS (95:2.5:2.5), 1 h; (f) (i) H2O, aq. NaOH/ pH = 9.5, r.t.; (ii) S0456, H2O, 100°C, 15 min.
[00260]
[00261] Os exemplos que se seguem são meramente fornecidos com a finalidade de ilustrar modalidades particulares da descrição e não se destinam a limitar o escopo das Reivindicações anexas. Como aqui discutido, características particulares dos compostos e métodos revelados podem ser modificadas de várias maneiras que não são necessárias à operabilidade ou vantagens que eles fornecem. Por exemplo, os compostos podem incorporar uma variedade de aminoácidos e derivados de aminoácidos, bem como ligantes de direcionamento dependendo do uso particular para o qual o composto será utilizado. Um versado na técnica apreciará que tais modificações estão abrangidas no escopo das Reivindicações anexas.
[00262] EXEMPLOS Exemplo (1): Avaliação pré-clínica de conjugados de corante de NIR alvo de PSMA com variação aleatória do comprimento do ligante/espaçador entre o ligante e o corante de NIR Esquema 1: Reagentes e condições: (a) (i) trifosgênio, TEA/DCM, -78°C; (ii) H-L-Glu(OBn)-OtBu • HCl; (b) H2; Pd-C/DCM Esquema 2: Reagentes e condições: (a) (i) piperidina a 20%/DMF, r.t., 10 min; (ii) Fmoc-ácido oito amino-octanoico-OH, HATU, DMF/DIPEA, 2h; b) (i) piperidina a 20%/DMF, r.t., 10 min; (ii) 12, HATU, DMF/DIPEA, 2h; c) TFA:H2O:TIPS (95:2.5:2.5), 1h; (d) (i) H2O, aq. NaOH/pH = 9.5, r.t.; (ii) S0456, H2O, 100°C, 15 min. a) Estudos in vitro. Figura 2 mostra a estrutura do conjugado DUPA-FITC alvo de PSMA (isotiocianato de Fluoresceína) (14) e sua afinidade de ligação (KD) e especificidade em células de câncer de próstata humana 22Rv1 positivas para PSMA e em células epiteliais basais alveolares humanas A549 negativas para PSMA em cultura. DUPA-FITC dissolvido em meio RPMI foi adicionado nas concentrações indicadas para as células 22Rv1 ou A549 em meio de cultura RPMI e deixada em incubação durante 1 h a 37°C. O meio foi então removido, lavado com meio fresco (3x) e substituído por PBS (solução salina tamponada com fosfato). As amostras foram analisadas usando citometria de fluxo. Barras de erro representam SD (n = 3). ** não se liga a células A549 Figura 3 - Afinidades de ligação relativas aos conjugados de DUPA-NIR 1 - 9 em relação a DUPA-FITC (14). As células de câncer de próstata humana 22Rv1 positivas para PSMA foram incubadas durante 1h a 37°C na presença de DUPA-FITC de 100 nM com concentrações crescentes de conjugados DUPA-NIR. O meio foi então removido, lavado com meio fresco (3x) e substituído por PBS. A fluorescência de ligação de células foi ensaiada com o uso de citometria de fluxo. A afinidade de ligação dos conjugados de DUPA-NIR foi monitorada e os dados são mostrados na Tabela 1. Tabela 1: Afinidade de ligação de conjugados de DUPA-NIR com espaçadores de comprimento variável a células de câncer da próstata humanas 22Rv1 positivas para PSMA.
[00263] Estudos in vivo. Para a análise in vivo, a distribuição do tecido dos conjugados de DUPA-NIR foi monitorada e é mostrada na Figura 4. Mais especificamente, a biodistribuição dos conjugados 1 a 9 de DUPA-NIR foi monitorada usando imagens de fluorescência de camundongos portadores de xenoenxertos de tumor de próstata humano (células 22Rv1). Camundongos peladas machos com xenoenxertos de tumor 22Rv1 foram injetados com conjugados de corante DUPA-NIR via veia da cauda. Os camundongos foram eutanásicos 2h após a administração do conjugado de corante de DUPA-NIR, os tecidos selecionados foram colhidos e os tecidos foram imageados com imagem IVIS (ex = 745 nm, em = ICG, tempo de exposição = 1s). Os resultados são apresentados na Tabela 4.
[00264] Os conjugados também foram testados para mostrar a razão de fluorescência tumor-para-tecido. Figura 5 - Razão de fluorescência de tecido pata tumor dos dados de biodistribuição de tecido dos conjugados DUPA -NIR alvo de PSMA 1 - 9. Após o imageamento, mediu-se a fluorescência dentro de uma região de interesse (ROI) para cada tecido com o uso do software de imagem In Vivo e calculou-se a fluorescência tumor para tecido
[00265] Conclusão: Os dados de afinidade de ligação in vitro mostraram que os compostos 3 (espaçador de 7 átomos), 4 (espaçador de 12 átomos) e 5 (espaçador de 15 átomos) têm afinidade muito alta para PSMA enquanto os compostos 1 (espaçador de 3 átomos) e 2 (3 espaçadores de átomos) têm baixa afinidade para PSMA. Os dados acima mostram que o corante de NIR alvo de PMSA necessita de um comprimento mínimo de um espaçador de 7 átomos entre o agente DUPA e NIR para ter afinidade de ligação eficaz ótima.
[00266] O composto 4, DUPA-EAOA-Tyr-S0456, (EAOA - ácido oito amino-octonoico) apresentou a melhor relação tumor-fundo (TBR) entre todos os compostos avaliados. O composto 4 também mostrou maior intensidade de fluorescência no tumor. Os compostos 6 e 7 mostraram a segunda e terceira melhor TBR entre o composto avaliado neste exemplo. No entanto, a intensidade de fluorescência no tumor para o composto 6 e 7 foi menor quando comparada com a do composto 3, 4 e 5. Depois de considerar afinidade e especificidade para células de câncer de próstata que expressam PSMA e tecidos de tumor, intensidade de fluorescência no tumor, relação tumor-fundo, etc., parece que o Composto 4 pode ser considerado como um candidato clínico adequado, embora os outros compostos também possam fornecer algumas ideias valiosas na clínica, bem como em condições experimentais.
[00267] Exemplo 2 Avaliação pré-clínica de conjugados de NIR alvo de PSMA com ligantes de aminoácidos aromáticos entre o ligante e o corante de NIR.
[00268] A Figura 6 mostra as estruturas de agentes de imageamento de NIR-ligante-DUPA alvo de PSMA com ligantes de aminoácidos aromáticos entre o ligante e o corante de NIR. O esquema de síntese é mostrado no Esquema 3.(b) SínteseEsquema 3: Reagentes e condições: (a) (i) piperidina a 20%/DMF, r.t., 10min; (ii) Fmoc-Phe-OH, HATU, DMF/DIPEA, 2 h; (b) (i) piperidina a 20%/DMF, r.t., 10 min; (ii) Fmoc-ácido oito amino-octanoico-OH, HATU, DMF/DIPEA, 2 h; (c) (i) piperidina a 20%/DMF, r.t., 10 min; (ii) 12, HATU, DMF/DIPEA, 2h; d) TFA:H2O:TIPS (95:2.5:2.5), 1 h; (e) (i) H2O, aq. NaOH/ pH = 9.5, r.t.; (ii) S0456, H2O, 100°C, 15 min.
[00269] Estudos in vitro. Figura 7 mostra as afinidades de ligação relativas aos conjugados de DUPA-NIR com ligantes de aminoácidos aromáticos em relação a DUPA-FITC (14). As células de câncer de próstata humana 22Rv1 positivas para PSMA foram incubadas durante 1h a 37°C na presença de DUPA-FITC de 100 nM com concentrações crescentes de conjugados de DUPA-NIR. O meio foi então removido, lavado com meio fresco (3x) e substituído por PBS. A fluorescência de ligação de células foi ensaiada com o uso de citometria de fluxo.
[00270] A Tabela 2 mostra dados da afinidade de ligação de conjugados de DUPA-NIR com ligantes aromáticos a células de câncer da próstata humanas 22Rv1 positivas para PSMA.
[00271] Estudos in vivo. Figura 8 mostra a análise de biodistribuição de tecido e razão tecido para tumor dos conjugados DUPA-NIR 15 e 23 com o uso de imageamento de fluorescência de camundongos portadores de xenoenxertos de tumor da próstata humano (células 22Rv1). Camundongos pelados machos com xenoenxertos de tumor 22Rv1 foram injetados com conjugados de corante DUPA-NIR via veia da cauda. Os camundongos foram eutanásicos 2h após a administração do conjugado de corante de DUPA- NIR, os tecidos selecionados foram colhidos e os tecidos foram imageados com imagem IVIS (ex = 745 nm, em = ICG, tempo de exposição = 1s). Após o imageamento, mediu-se a fluorescência dentro de uma região de interesse (ROI) para cada tecido com o uso do software de imagem In Vivo e calculou- se a fluorescência tumor para tecido.
[00272] A Figura 9 mostra a sobreposição de imagem de fluorescência de corpo inteiro ou meio corpo sobre imagens de luz branca após o ajuste do limiar. Camundongo portador de xenoenxerto de tumor da próstata humana 22Rv1 foi injetado com 20 nmol de 15 e imageado com o imager IVIS (ex = 745 nm, em = ICG, tempo de exposição = 1s) em diferentes intervalos de tempo.
[00273] A Figura 10 mostra a sobreposição de imagem de fluorescência de corpo inteiro ou meio corpo sobre imagens de luz branca após o ajuste do limiar. Camundongo portador de xenoenxerto de tumor da próstata humana 22Rv1 foi injetado com 20 nmol de 23 e imageado com o imager IVIS (ex = 745 nm, em = ICG, tempo de exposição = 1s) em diferentes intervalos de tempo.
[00274] A Figura 11 mostra a sobreposição de imagem de fluorescência de corpo inteiro ou meio corpo sobre imagens de luz branca após o ajuste do limiar. camundongo portador de xenoenxerto de tumor da próstata humana 22Rv1 foi injetado com 20 nmol de 25 e imageado com o imager IVIS (ex = 745 nm, em = ICG, tempo de exposição = 1s) em diferentes intervalos de tempo
[00275] A Figura 12 mostra a sobreposição de imagem de fluorescência de corpo inteiro ou meio corpo sobre imagens de luz branca após o ajuste do limiar. Camundongo portador de xenoenxerto de tumor da próstata humana 22Rv1 foi injetado com 6 nmol de 35 e imageado com o imager IVIS (ex = 745 nm, em = ICG, tempo de exposição = 1s) em diferentes intervalos de tempo.
[00276] A Figura 13 mostra a sobreposição de imagem de fluorescência de corpo inteiro ou meio corpo sobre imagens de luz branca após o ajuste do limiar. Camundongo portador de xenoenxerto de tumor da próstata humana 22Rv1 foi injetado com 6 nmol de 36 e imageado com o imager IVIS (ex = 745 nm, em = ICG, tempo de exposição = 1s) em diferentes intervalos de tempo.
[00277] Conclusão: Estes dados de afinidade de ligação in vitro mostraram que os compostos 15, 23, 25 e 36 têm uma afinidade muito elevada para o PSMA. Além disso, os compostos 15, 23, 25, 35 e 36 mostraram dados de imagem de corpo inteiro muito bons dentro de 2 a 4 horas após a administração ao animal. Além disso, os compostos 15 e 35 mostraram excelente relação tumor-fundo (TBR). Depois de considerar afinidade e especificidade para células de câncer de próstata que expressam o PSMA e tecidos de tumores, intensidade de fluorescência no tumor, razão tumor-fundo, facilidade de síntese e disponibilidade de materiais iniciais a baixo custo, os compostos 15 e 35 podem ser considerados excelentes candidatos clínicos, embora os outros compostos também possam ser úteis tanto como candidatos clínicos e/ou experimentais.Exemplo (3): Avaliação pré-clínica de conjugados de NIR alvo de PSMA com um ligante de carga positivo entre o ligante e o corante de NIR
[00278] A Figura 14 mostra as estruturas de agentes de imageamento de DUPA-Ligante-NIR alvo de PSMA com ligantes de carga positiva entre o ligante e o corante de NIR e o esquema de síntese para estes agentes é mostrado no Esquema 4:Esquema 4: Reagentes e condições: (a) (i) piperidina a 20%/DMF, r.t., 10 min; (ii) Fmoc-Arg(Pbf)-OH, HATU, DMF/DIPEA, 2 h; (b) (i) piperidina a 20%/DMF, r.t., 10 min; (ii) Fmoc-Phe-OH, HATU, DMF/DIPEA, 2 h; (c) (i) piperidina a 20%/DMF, r.t., 10 min; (ii) Fmoc-ácido oito amino-octanoico- OH, HATU, DMF/DIPEA, 2 h; (d) (i) piperidina a 20%/DMF, r.t., 10 min; 12, HATU, DMF/DIPEA, 2 h; (e) TFA:H2O:TIPS (95:2.5:2.5), 1 h; (f) (i) H2O, aq. NaOH/ pH = 9.5, r.t.; (ii) S0456, H2O, 100°C, 15 min.
[00279] Figura 15 mostra as afinidades de ligação relativas aos conjugados de DUPA-NIR em relação a DUPA-FITC (14). As células de câncer de próstata humana 22Rv1 positivas para PSMA foram incubadas durante 1h a 37°C na presença de DUPA-FITC de 100 nM com concentrações crescentes de conjugados de DUPA-NIR. O meio foi então removido, lavado com meio fresco (3x) e substituído por PBS. A fluorescência de ligação de células foi ensaiada com o uso de citometria de fluxo.
[00280] Estudos in vivo: Figura 16 mostra a razão tecido para tumor dos conjugados DUPA-NIR 39 e 41 com o uso de imageamento de fluorescência de camundongos portadores de xenoenxertos de tumor da próstata humano (22 células Rv1). Camundongos pelados machos com xenoenxertos de tumor 22Rv1 foram injetados com conjugados de corante DUPA-NIR via veia da cauda. Os camundongos foram eutanásicos 2h após a administração do conjugado de corante de DUPA-NIR, os tecidos selecionados foram colhidos e os tecidos foram imageados com imagem IVIS (ex = 745 nm, em = ICG, tempo de exposição = 1s). Após o imageamento, mediu-se a fluorescência dentro de uma região de interesse (ROI) para cada tecido com o uso do software de imagem In Vivo e calculou-se a fluorescência tumor para tecido.
[00281] Figura 17 mostra a sobreposição de imagem de fluorescência de corpo inteiro ou meio corpo sobre imagens de luz branca após o ajuste do limiar. Camundongo portador de xenoenxerto de tumor da próstata humana 22Rv1 foi injetado com 20 nmol de 39 e imageado com o imager IVIS (ex = 745 nm, em = ICG, tempo de exposição = 1s) em diferentes intervalos de tempo.
[00282] A Figura 18 mostra e sobrepõe a imagem de fluorescência de corpo inteiro ou meio corpo sobre imagens de luz branca após o ajuste do limiar. Camundongo portador de xenoenxerto de tumor da próstata humana 22Rv1 foi injetado com 20 nmol de 40 e imageado com o imager IVIS (ex = 745 nm, em = ICG, tempo de exposição = 1s) em diferentes intervalos de tempo.
[00283] A Figura 19 mostra a sobreposição de imagem de fluorescência de corpo inteiro ou meio corpo sobre imagens de luz branca após o ajuste do limiar. Camundongo portador de xenoenxerto de tumor da próstata humana 22Rv1 foi injetado com 20 nmol de 41 e imageado com o imager IVIS (ex = 745 nm, em = ICG, tempo de exposição = 1s) em diferentes intervalos de tempo.
[00284] Conclusão: Estes dados de afinidade de ligação in vitro mostraram que o composto 41 tem uma afinidade muito elevada para o PSMA. Os compostos 39, 40 e 41 mostraram imagens de corpo inteiro muito boas e depuração da pele rápida em estudos de imagem dependentes do tempo. A adição de Arg ao ligante entre o ligante do ácido oito amino- octonoico e o corante de NIR, aumentou o número de cargas positivas e diminuiu a carga total negativa da molécula total. Embora possuindo porções de Arg diminuísse a afinidade da molécula ao PSMA, estes compostos mostraram uma rápida depuração da pele. Depois de considerar a afinidade e a especificidade para PSMA que expressam células de câncer de próstata e tecidos de tumor, a depuração rápida da pele, o composto 41 pode ser considerado como candidato clínico, embora os outros compostos também possam ser úteis tanto como candidatos clínicos como experimentais.Exemplo (4): Avaliação pré-clínica de conjugados de NIR alvo de PSMA com um ligante de carga negativa entre o ligante e o corante de NIR.
[00285] A Figura 20 mostra estruturas de agentes de imageamento de NIR-ligante-DUPA alvo de PSMA com ligantes de carga negativa entre o ligante e o corante de NIR. O esquema de síntese é mostrado no Esquema 5.
[00286]Esquema 5: Reagentes e condições: (a) (i) piperidina a 20%/DMF, r.t., 10 min; (ii) Fmoc-Asp(O’Bu)-OH, HATU, DMF/DIPEA, 2 h; (b) (i) piperidina a 20%/DMF, r.t., 10 min; (ii) Fmoc-Phe-OH, HATU, DMF/DIPEA, 2 h; (c) (i) piperidina a 20%/DMF, r.t., 10 min; (ii) Fmoc-ácido oito amino-octanoico- OH, HATU, DMF/DIPEA, 2 h; (d) (i) piperidina a 20%/DMF, r.t., 10 min; 12, HATU, DMF/DIPEA, 2 h; (e) TFA:H2O:TIPS (95:2.5:2.5), 1 h; (f) (i) H2O, aq. NaOH/ pH = 9.5, r.t.; (ii) S0456, H2O, 100°C, 15 min.
[00287] Estudos in vitro: Figura 21 - Afinidades de ligação relativas aos conjugados de DUPA-NIR de 49 e 50 em relação a DUPA-FITC (14). As células de câncer de próstata humana 22Rv1 positivas para PSMA foram incubadas durante 1h a 37°C na presença de DUPA-FITC de 100 nM com concentrações crescentes de conjugados de DUPA-NIR. O meio foi então removido, lavado com meio fresco (3x) e substituído por PBS. A fluorescência de ligação de células foi ensaiada com o uso de citometria de fluxo.
[00288] Estudos in vivo. Figura 22 mostra a análise de biodistribuição de tecido e razão tecido para tumor dos conjugados DUPA-NIR 49 e 50 com o uso de imageamento de fluorescência de camundongos portadores de xenoenxertos de tumor da próstata humano (células 22Rv1). Camundongos pelados machos com xenoenxertos de tumor 22Rv1 foram injetados com conjugados de corante DUPA-NIR via veia da cauda. Os camundongos foram eutanásicos 2h após a administração do conjugado de corante de DUPA- NIR, os tecidos selecionados foram colhidos e os tecidos foram imageados com imagem IVIS (ex = 745 nm, em = ICG, tempo de exposição = 1s). Após o imageamento, mediu-se a fluorescência dentro de uma região de interesse (ROI) para cada tecido com o uso do software de imagem In Vivo e calculou- se a fluorescência tumor para tecido.
[00289] Conclusão: Embora tivesse afinidade de ligação baixa ao PSMA, o composto 49 tem uma acumulação de tumor muito elevada (alta intensidade de fluorescência) e uma boa razão tumor-fundo Exemplo (5): Avaliação pré-clínica de conjugados de corante de NIR alvo de PSMA com variação de carga da molécula de corante de NIR.
[00290] A Figura 23 mostra estruturas de agentes de imageamento DUPA-ligante-NIR alvo de PSMA com molécula de corante de NIR de carga variável.
[00291] Figura 24: Afinidades de ligação relativas aos conjugados de DUPA-NIR em relação a DUPA-FITC (14). As células de câncer de próstata humana 22Rv1 positivas para PSMA foram incubadas durante 1h a 37°C na presença de DUPA-FITC de 100 nM com concentrações crescentes de conjugados de DUPA-NIR. O meio foi então removido, lavado com meio fresco (3x) e substituído por PBS. A fluorescência de ligação de células foi ensaiada com o uso de citometria de fluxo.
[00292] Figura 25: Sobreposição de imagem de fluorescência de corpo inteiro ou meio corpo sobre imagens de luz branca após o ajuste do limiar. Camundongo portador de xenoenxerto de tumor da próstata humana 22Rv1 foi injetado com 20 nmol de 54 e imageado com o imager IVIS (ex = 745 nm, em = ICG, tempo de exposição = 1s) em diferentes intervalos de tempo.
[00293] Figura 26 mostra a sobreposição de imagem de fluorescência de corpo inteiro ou meio corpo sobre imagens de luz branca após o ajuste do limiar. Camundongo portador de xenoenxerto de tumor da próstata humana 22Rv1 foi injetado com 20 nmol de 55 e imageado com o imager IVIS (ex = 745 nm, em = ICG, tempo de exposição = 1s) em diferentes intervalos de tempo.
[00294] A Figura 27 mostra a sobreposição de imagem de fluorescência de corpo inteiro ou meio corpo sobre imagens de luz branca após o ajuste do limiar. Camundongo portador de xenoenxerto de tumor da próstata humana 22Rv1 foi injetado com 20 nmol de 56 e imageado com o imager IVIS (ex = 745 nm, em = ICG, tempo de exposição = 1s) em diferentes intervalos de tempo.
[00295] A Figura 28 mostra a sobreposição de imagem de fluorescência de corpo inteiro ou meio corpo sobre imagens de luz branca após o ajuste do limiar. Camundongo portador de xenoenxerto de tumor da próstata humana 22Rv1 foi injetado com 20 nmol de 57 e imageado com o imager IVIS (ex = 745 nm, em = ICG, tempo de exposição = 1s) em diferentes intervalos de tempo
[00296] A Figura 29 mostra a sobreposição de imagem de fluorescência de corpo inteiro ou meio corpo sobre imagens de luz branca após o ajuste do limiar. Camundongo portador de xenoenxerto de tumor da próstata humana 22Rv1 foi injetado com 20 nmol de 58 e imageado com o imager IVIS (ex = 745 nm, em = ICG, tempo de exposição = 1s) em diferentes intervalos de tempo
[00297] A Figura 30 mostra a sobreposição de imagem de fluorescência de corpo inteiro ou meio corpo sobre imagens de luz branca após o ajuste do limiar. Camundongo portador de xenoenxerto de tumor da próstata humana 22Rv1 foi injetado com 20 nmol de 60 e imageado com o imager IVIS (ex = 745 nm, em = ICG, tempo de exposição = 1s) em diferentes intervalos de tempo.
[00298] Conclusão: Estes dados de afinidade de ligação in vitro mostraram que os compostos 15, 55, 56 e 60 têm uma afinidade muito elevada para o PSMA. Os compostos 15, 54, 57 e 60 mostraram imagens de corpo inteiro muito boas e depuração da pele rápida em estudos de imagem dependentes do tempo. Portanto, a redução da carga negativa pela remoção de grupos de ácido sulfônico (SO3H) do corante de NIR ajudou a produzir depuração de pele rápida e acúmulo rápido de tumor. Depois de considerar afinidade e especificidade para células de câncer de próstata que expressam o PSMA e tecidos de tumores, depuração rápida da pele, os compostos 54, 57 e 60 podem ser considerados como candidatos clínicos.Exemplo (6): Avaliação pré-clínica de conjugados de corante de NIR alvo de PSMA: Vários conjugados DUPA-NIR
[00299] Figura 31: Estruturas de agentes de imageamento DUPA- ligante-NIR alvo de PSMA com ligantes diversos e corantes de NIR.
[00300] Figura 32 mostra as afinidades de ligação relativas aos conjugados de DUPA-NIR em relação a DUPA-FITC (14). As células de câncer de próstata humana 22Rv1 positivas para PSMA foram incubadas durante 1h a 37°C na presença de DUPA-FITC de 100 nM com concentrações crescentes de conjugados de DUPA-NIR. O meio foi então removido, lavado com meio fresco (3x) e substituído por PBS. A fluorescência de ligação de células foi ensaiada com o uso de citometria de fluxo
[00301] Estudos in vivo. Figura 33 mostra a sobreposição de imagem de fluorescência de corpo inteiro ou meio corpo sobre imagens de luz branca após o ajuste do limiar. Camundongo portador de xenoenxerto de tumor da próstata humana 22Rv1 foi injetado com 20 nmol de 63 e imageado com o imager IVIS (ex = 745 nm, em = ICG, tempo de exposição = 1s) em diferentes intervalos de tempo.
[00302] Figura 34 mostra a sobreposição de imagem de fluorescência de corpo inteiro ou meio corpo sobre imagens de luz branca após o ajuste do limiar. Camundongo portador de xenoenxerto de tumor da próstata humana 22Rv1 foi injetado com 6 nmol de 63 e imageado com o imager IVIS (ex = 745 nm, em = ICG, tempo de exposição = 1s) em diferentes intervalos de tempo.
[00303] Figura 35 mostra a sobreposição de imagem de fluorescência de corpo inteiro ou meio corpo sobre imagens de luz branca após o ajuste do limiar. Camundongo portador de xenoenxerto de tumor da próstata humana 22Rv1 foi injetado com 20 nmol de 64 e imageado com o imager IVIS (ex = 745 nm, em = ICG, tempo de exposição = 1s) em diferentes intervalos de tempo.
[00304] Conclusão: Estes dados de afinidade de ligação in vitro mostraram que os compostos 62, 64, 65 e 66 têm uma afinidade muito baixa para o PSMA. Entretanto os compostos, 63 e 64 também mostraram imagens de corpo inteiro muito boas e depuração da pele rápida em estudos de imagem dependentes do tempo. Portanto, os compostos 63 e 64 podem ser considerados candidatos clínicos particularmente preferidos, embora os outros compostos também possam ser úteis tanto como candidatos clínicos como experimentais.Exemplo (7): Avaliação pré-clínica de conjugados de corante de NIR alvo de PSMA: Ligantes alternativos para DUPA
[00305] A Figura 36 mostra estruturas de agentes de imageamento de NIR alvo de PSMA com ligante diferente.
[00306] A Figura 37 mostra afinidades de ligação relativas de conjugados de NIR alvo de PSMA 15 em relação a DUPA-FITC (14) para 22Rv1 positivas para PSMA e para células A549 negativas para PSMA. As células de câncer foram incubadas durante 1h a 37°C na presença de DUPA- FITC de 100 nM com concentrações crescentes de Composto 15. O meio foi então removido, lavado com meio fresco (3x) e substituído por PBS. A fluorescência de ligação de células foi ensaiada com o uso de citometria de fluxo.
[00307] A Figura 38 mostra a sobreposição de imagem de fluorescência de corpo inteiro ou meio corpo sobre imagens de luz branca após o ajuste do limiar. Camundongo portador de xenoenxerto de tumor da próstata humana 22Rv1 foi injetado com 6 nmol de 15 e imageado com o imager IVIS (ex = 745 nm, em = ICG, tempo de exposição = 1s) em diferentes intervalos de tempo.
[00308] Conclusão: Embora tenham sido sintetizados ligantes alternativos para DUPA que têm maior afinidade por PSMA quando comparados com DUPA, este exemplo mostra que o composto 15 tem uma afinidade muito alta para células 22Rv1 positivas para PSMA, mas, não para células A549 negativas para PSMA indicando que o composto 15 é altamente específico para PSMA. Estudos de imageamento de todo o corpo dependentes do tempo mostraram que o composto 15 se acumulou em tumores e rins de camundongo positivos para PSMA, demonstrando novamente que o composto 15 é um excelente candidato clínico.
Claims (10)
1. Composto, que tem a fórmula estrutural: ou Sal Farmaceuticamente Aceitável do Mesmo, caracterizado por que: R1 representa um hidrogênio ou SO3H; R2 representa um hidrogênio ou CH3 ou C3H6SO3 ou C4H6SO3H ou C4H8SO3 ou C4H8SO3H ou C3H6N+(CH3)3; R3 e R5, cada, representam um carbono, opcionalmente uma ou mais ligações compartilhadas, ou oxigênio, ou enxofre ou nitrogênio; R4 representa um carbono com, opcionalmente, uma ou mais ligações compartilhadas; R6 representa nitrogênio, oxigênio ou enxofre ou sem átomo (ligação C-C direta entre anel aromático e anel vinílico); R7 é opcional e quando presente representa um grupo de substituição aromática de doação de elétrons; R8 é opcional e quando presente representa ligantes com aminoácidos aromáticos tais como Phe, Trp, His, Tyr e/ou aminoácidos catiónicos tais como Arg, Lys e/ou aminoácidos aniônicos tais como Asp, Glu e/ou aminoácidos não naturais de ácidos aromáticos/catiônicos/ aniônicos; R9 é opcional e quando presente representa uma cadeia de carbono linear ou ligantes de polietileno glicol, ligantes de polietileno amina ou ligante catiónico; R10 representa um CO2H, PO3H2, SO3H, CH2SO3H, CH2CONHCH2SO3H, CH2CONHCH2CH2SO3H; R11 representa CO2H, SO3H, CH2CONHCH2SO3H, CH2CONHCH2CH2SO3H; e R12 representa independentemente um hidrogênio, um grupo metilo, CH2COOH, um CH2 e pode opcionalmente representar cada um CH2 que partilha uma ligação.
2. Composto ou Sal Farmaceuticamente Aceitável do Mesmo, de acordo com a Reivindicação 1, caracterizado por que o referido composto é selecionado do grupo que consiste em:
ou uma mistura racêmica do mesmo.
3. Composto, tendo a fórmula estrutural:ou Sal Farmaceuticamente Aceitável do Mesmo, ou isótopos do mesmo, caracterizado por que: R1 representa um hidrogênio ou SO3H; R2 representa um hidrogênio, ou CH3, ou C3H6SO3-, ou C3H6SO3H ou C4H8SO3-, ou C4H8SO3H ou C3H6N+(CH3)3; R3 e R5 representam, cada um, carbono, opcionalmente uma ou mais ligações compartilhadas, ou oxigênio, ou enxofre ou nitrogênio; R4 representa um carbono com, opcionalmente, uma ou mais ligações compartilhadas; R6 representa nitrogênio, oxigênio ou enxofre ou sem átomo (ligação C-C direta entre anel aromático e anel vinílico); R7 é opcional e quando presente representa um grupo de substituição aromática de doação de elétrons; R8 é opcional e quando presente representa ligantes com aminoácidos aromáticos tais como Phe, Trp, His ou Tyr e/ou aminoácidos catiónicos tais como Arg ou Lys e/ou aminoácidos aniônicos tais como Asp ou Glu e/ou aminoácidos não naturais de ácidos aromáticos/catiônicos/ aniônicos; R9 é opcional e quando presente representa uma cadeia de carbono linear, ou ligantes de polietileno glicol, ligantes de polietileno amina ou ligante catiónico; R10 representa um CO2H, PO3H2, SO3H, CH2SO3H, CH2CONHCH2SO3H, CH2CONHCH2CH2SO3H; R11 representa CO2H, SO3H, CH2CONHCH2SO3H, CH2CONHCH2CH2SO3H; R12 representa independentemente um hidrogênio, um grupo metilo, CH2COOH, um CH2 e pode opcionalmente representar cada um CH2 que partilha uma ligação.
4. Composto ou Sal Farmaceuticamente Aceitável do Mesmo, de acordo com a Reivindicação 3, caracterizado por que o referido composto é selecionado do grupo que consiste em:
5. Composto, tendo a fórmula estrutural: ou Sal Farmaceuticamente Aceitável do Mesmo, caracterizado por que: R1 representa um hidrogênio ou SO3H; R2 representa um hidrogênio, ou CH3, ou C3H6SO3-, ou C3H6SO3H ou C4H8SO3-, ou C4H8SO3H ou C3H6N+(CH3)3; R3 e R5 representam cada um carbono, opcionalmente uma ou mais ligações compartilhadas, ou oxigênio, ou enxofre ou nitrogênio; R4 representa um carbono com, opcionalmente, uma ou mais ligações compartilhadas; R6 representa nitrogênio, oxigênio ou enxofre ou sem átomo (ligação C-C direta entre anel aromático e anel vinílico); R7 é opcional e quando presente representa um grupo de substituição aromática de doação de elétrons; R8 é opcional e quando presente representa ligantes com aminoácidos aromáticos tais como Phe, Trp, His ou Tyr e/ou aminoácidos catiónicos tais como Arg ou Lys e/ou aminoácidos aniônicos tais como Asp ou Glu e/ou aminoácidos não naturais de ácidos aromáticos/catiônicos/ aniônicos; R9 é opcional e quando presente representa uma cadeia de carbono linear, ou ligantes de polietileno glicol, ligantes de polietileno amina ou ligante catiónico; R10 representa um CO2H, PO3H2, SO3H, CH2SO3H, CH2CONHCH2SO3H, CH2CONHCH2CH2SO3H; R11 representa CO2H, SO3H, CH2CONHCH2SO3H, CH2CONHCH2CH2SO3H; e R12 representa independentemente um hidrogênio, um grupo metilo, CH2COOH, um CH2 e pode opcionalmente representar cada um CH2 que partilha uma ligação.
6. Composto ou Sal Farmaceuticamente Aceitável do Mesmo, de acordo com a Reivindicação 5, caracterizado por que o referido composto é selecionado do grupo que consiste em:
7. Composto ou Sal Farmaceuticamente Aceitável do Mesmo, de acordo com qualquer uma das Reivindicações anteriores, caracterizado por que o composto tem um máximo de absorção e emissão entre 500 nm e 900 nm.
8. Composto ou Sal Farmaceuticamente Aceitável do Mesmo, de acordo com qualquer uma das Reivindicações anteriores, caracterizado por que o composto é capaz ou adaptado a fluorescência, após a distribuição do mesmo no tecido.
9. Composto ou Sal Farmaceuticamente Aceitável do Mesmo, de acordo com a Reivindicação 8, caracterizado por que o tecido é selecionado do grupo que consiste em células de próstata, células de câncer de próstata, células de câncer de bexiga, células de câncer pancreático, células de câncer de fígado, células de câncer de pulmão, células de câncer de rim, células de sarcoma, células de câncer de mama, células de câncer de cérebro, células de carcinoma neuroendócrino, células de câncer de colon, células de câncer testicular e células de melanoma.
10. Composto ou Sal Farmaceuticamente Aceitável do Mesmo, de acordo com a Reivindicação 8, caracterizado por que o composto é feito para fluorescer, sujeitando o composto à luz de excitação do comprimento de onda do infravermelho próximo.
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