ES2236742T3

ES2236742T3 - Uso de compuestos de la 19-nor-vitamina d para la prevencion de la.

Info

Publication number: ES2236742T3
Application number: ES96926066T
Authority: ES
Inventors: Hector F. Deluca; Eduardo Slatopolsky
Original assignee: Wisconsin Alumni Research Foundation
Current assignee: Wisconsin Alumni Research Foundation
Priority date: 1995-07-13
Filing date: 1996-07-09
Publication date: 2005-07-16
Anticipated expiration: 2016-07-09
Also published as: AU705895B2; CA2224284A1; WO1997002826A2; ATE290868T1; CA2224284C; MX9800342A; DE69634483T2; JPH11502862A; AU6636496A; WO1997002826A3; NZ313816A; EP0837681B1; DE69634483D1; DK0837681T3; US5597815A; JP3255926B2; PT837681E; EP0837681A2

Abstract

LOS ANALOGOS DE LA 19 - NOR - VITAMINA D, Y PARTICULARMENTE LA 19 - NOR - 1 AL},25 - DIHIDROXIVITAMINA D SUB,2}, POSEEN UNA BAJA ACTIVIDAD CALCEMICA Y FOSFATEMICA A LA VEZ QUE TIENEN TAMBIEN CAPACIDAD DE SUPRIMIR LA PRODUCCION DE HORMONA PARATIROIDES (PTH). EL EFECTO SUPRESOR SOBRE LA SECRECION DE PTH DE ESTOS ANALOGOS 19 - NOR, SIN CAMBIOS SIGNIFICATIVOS EN EL CALCIO O EL FOSFORO SERICOS, LOS CONVIERTE EN INSTRUMENTOS IDEALES PARA EL TRATAMIENTO DEL HIPERPARATIROIDISMO SECUNDARIO EN ENFERMOS CON TRASTORNOS RENALES.

Description

Uso de compuestos de 19-nor-vitamina D para la prevención de la hiperfosfatemia en pacientes que padecen trastornos renales.

Antecedentes de la invención

La vitamina D es esencial para la vida en los animales superiores. Es uno de los importantes reguladores de calcio y fósforo y se requiere para el desarrollo y mantenimiento apropiado del hueso. Sin embargo, durante la pasada década, se ha comprobado que el espectro de actividades promovidas por la 1,25-(OH)_{2}D_{3} se extiende mucho más allá de un papel en la homeostasis del calcio. Además de su acción en el intestino, hueso, riñón, y glándulas paratiroides para controlar el calcio en suero, se ha mostrado que esta hormona tiene una importante actividad de diferenciación celular. Se han identificado receptores para esta hormona en docenas de células blanco diferentes que responden a la 1,25-(OH)_{2}
D_{3} con un diverso campo de acción biológica. Estas recientemente descubiertas actividades han sugerido otras aplica-
ciones terapéuticas de la 1,25-(OH)_{2}D_{3} que incluyen hiperparatiroidismo, psoriasis, cáncer, y regulación inmune.

El hiperparatiroidismo secundario es una complicación universal en pacientes con fallo renal crónico. Debido a su capacidad para suprimir la hormona paratiroidea (PHT), la 1,25-(OH)_{2}D_{3} se ha usado con éxito en el tratamiento del hiperparatiroidismo secundario, Slatopolsky et al, "Marked Suppression of Secondary Hyperparathyroidism by Intravenous Administration of 1,25-dihydroxycholecalciferol in Uremic Patients", J. Clin. Invest. 74:2136-2143, 1984. Su uso se excluye a menudo, sin embargo, por el desarrollo de hipercalcemia que es el resultado de su potente acción sobre la absorción intestinal y la movilización del mineral del hueso.

La hiperfosfatemia es también un problema persistente en pacientes de hemodiálisis crónica y se puede agravar adicionalmente por las dosis terapéuticas de 1,25-(OH)_{2}D_{3}. Delmez et al., "Hyperphosphatemia: Its Consequences and Treatment in Patients with Chronic Renal Disease". Am. J. Kidney Dis. 19:303-317, 1992; Quarles et al., "Prospective Trial of Pulse Oral versus Intravenous Calcitriol Treatment of Hyperparathyroidism in ESRD", Kidney Int. 45:1710-1721, 1994. Además, el control de la absorción de fosfato con grandes dosis de carbonato de calcio, Meyrier et al., "The Influence of a High Calcium Carbonate Intake on Bone Disease in Patientes Undergoing Hemodialysis", Kidney Int. 4:146-153, 1973; Morniere et al., "Substitution of Aluminum Hydroxide by High Dosis of Calcium Carbonate in Patients on Chronic Hemodialysis: Disappearance of Hyperaluminaemia and Equal Control of Hyperparathyroidism", Proc. Eur. Dial Transplant Assoc. 19:784-787, 1983; Slatopolsky et al., "Calcium Carbonate as a Phosphate Binder in Patients with Chronic Renal Failure Undergoing Dialysis", New Engl. J. Med. 315:157-161, 1986, solo incrementa el riesgo de hipercalcemia de la terapia de 1,25-(OH)_{2}D_{3}. De este modo, un análogo de 1,25-(OH)_{2}D_{3} que pueda suprimir la PTH con efectos minoritarios en el metabolismo del calcio y fosfato sería una herramienta ideal para el control del hiperparatiroidismo secundario.

Sumario de la invención

La invención proporciona el uso de un compuesto de vitamina D de fórmula I como se define a continuación en la preparación de un medicamento para su uso en el tratamiento de la osteodistrofia renal causada por un trastorno renal evitando la hiperfosfatemia inducida por la vitamina D.

Breve descripción de los dibujos

La Figura 1 ilustra los efectos de la 1,25-(OH)_{2}D_{3} y la 19-nor-1,25-(OH)_{2}D_{2} en la secreción de PTH en un cultivo primario de células paratiroideas bovinas.

La Figura 2 ilustra los efectos comparativos de la 1,25-(OH)_{2}D_{3} y la 19-nor-1,25-(OH)_{2}D_{2} en el calcio en suero en ratas urémicas.

La Figura 3 ilustra los efectos comparativos de la 1,25-(OH)_{2}D_{3} y la 19-nor-1,25-(OH)_{2}D_{2} en el calcio ionizado en ratas urémicas.

La Figura 4 ilustra los efectos de la 1,25-(OH)_{2}D_{3} y la 19-nor-1,25-(OH)_{2}D_{2} en el fósforo en suero.

La Figura 5 ilustra los efectos de la 1,25-(OH)_{2}D_{3} en el ARNm de pre-pro-PTH.

La Figura 6 ilustra los efectos de la 19-nor-1,25-(OH)_{2}D_{3} en el ARNm de pre-pro-PTH.

La Figura 7 ilustra los efectos de la 1,25-(OH)_{2}D_{3} en la PTH en suero.

La Figura 8 ilustra los efectos de la 19-nor-1,25-(OH)_{2}D_{3} en la PTH en suero.

Descripción de la invención

Los compuestos usados en la presente invención pueden suprimir la PTH teniendo al mismo tiempo un efecto mínimo o no teniendo efecto en el metabolismo del calcio y fosfato. Los compuestos de vitamina D son los 19-nor-análogos, es decir, compuestos en los que el grupo metileno exocíclico del anillo A (carbono 19) típico de todos los sistemas de vitamina D ha sido retirado y reemplazado por dos átomos de hidrógeno. Los compuestos útiles en la invención están caracterizados por la fórmula general I mostrada a continuación:

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en la que X^{1} y X^{2} representan cada uno, independientemente, hidrógeno o un grupo protector de hidroxi.

El grupo R de la cadena lateral en la estructura I anteriormente mostrada puede representar cualquiera de los tipos de cadena lateral esteroide presentemente conocida. Más específicamente R puede representar un radical hidrocarbonado saturado o insaturado de 1 a 35 carbonos, que puede ser de cadena lineal, ramificado o cíclico y que puede contener uno o más substituyentes adicionales, tales como grupos hidroxi, o hidroxi protegidos, fluoro, carbonilo, éster, epoxi, amino u otros grupos heteroatómicos. Las cadenas laterales de este tipo están representadas por la estructura a continuación:

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en la que el centro estereoquímico (correspondiente a C-20 en la numeración del esteroide) puede tener la configuración R o S (es decir, la configuración natural alrededor del carbono 20 o la configuración 20-epi), y en la que Z se selecciona de Y, -OH, -CH_{2}OY, -C\equivCY y -CH=CHY, en la que el doble enlace puede tener la geometría cis o trans, y en la que Y se selecciona de hidrógeno, metilo, -CR^{5}O y un radical de estructura

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en la que m y n, independientemente, representan números enteros de 0 a 5, en la que R^{1} se selecciona de hidrógeno, hidroxi, hidroxi protegido, fluoro, trifluorometilo, y alquilo de C_{1-5}, que puede ser de cadena lineal o ramificado y, opcionalmente, llevar un substituyente hidroxi o hidroxi protegido, y en la que cada R^{2}, R^{3} y R^{4}, independientemente, se selecciona de hidrógeno, fluoro, trifluorometilo y alquilo de C_{1-5}, que puede ser de cadena lineal o ramificado, y opcionalmente lleva un substituyente hidroxi o hidroxi protegido, y en la que R^{1} y R^{2}, tomados conjuntamente representan un grupo oxo, o un grupo alquilideno, =CR^{2}R^{3}, o el grupo -(CH_{2})_{p}-, en el que p es un número entero de 2 a 5, y en la que R^{3} y R^{4}, tomados conjuntamente, representan un grupo oxo, o el grupo -(CH_{2})_{q}-, en el que q es un número entero de 2 a 5, en la que R^{5} representa hidrógeno, hidroxi, hidroxi protegido, o alquilo de C_{1-5}, y en la que cualquiera de los grupos en las posiciones 20, 22 y 23, respectivamente, en la cadena lateral se puede reemplazar por un átomo de oxígeno.

Tal como se usa en la descripción, y en las reivindicaciones, la expresión "grupo protector de hidroxi" ser refiere a cualquier grupo comúnmente usado para la protección de funciones hidroxi durante las reacciones subsecuentes. El grupo protector se escoge de grupos alquilsililo seleccionados de trimetilsililo, trietilsililo, t-butildimetilsililo, radicales alqui- o aril-sililo análogos y grupos alcoxialquilo escogidos de metoximetilo, etoximetilo, metoxietoximetilo, tetrahidrofuranilo o tetrahidropiranilo. Un "hidroxi protegido" es una función hidroxi derivada de una de las agrupaciones protectoras de hidroxi anteriores. "Alquilo" representa un radical hidrocarbonado de cadena lineal o ramificado de 1 a 10 carbonos en todas sus formas isómeras, tal como metilo, etilo, propilo, isopropilo, butilo, isobutilo, pentilo, etc., y los términos "hidroxialquilo", "fluoroalquilo" y "deuteroalquilo" se refieren a tal radical alquilo substituido con uno o más grupos hidroxi, fluoro o deuterio, respectivamente. Un grupo "acilo" es un grupo alcanoilo de 1 a 6 carbonos en todas sus formas isómeras, o un grupo aroilo, escogido de benzoilo, o grupos benzoilo substituidos con halo, nitro o alquilo, o un grupo alcoxicarbonilo del tipo alquil-O-CO-, tal como metoxicarbonilo, etoxicarbonilo, propiloxicarbonilo, etc., o un grupo acilo dicarboxílico tal como un oxalilo, malonilo, succinoilo, glutaroilo, o adipoilo.

El término "arilo" significa un fenilo o un grupo fenilo substituido con un alquilo, nitro o halo. El término alcoxi significa el grupo alquil-O-.

Los ejemplos importantes específicos de cadenas laterales son las estructuras representadas por las fórmulas (a), (b), (c), (d) y (e) a continuación, es decir, la cadena lateral tal como sucede en 25-hidroxivitamina D_{3} (a); vitamina
D_{3} (b); 25-hidroxitamina D_{2} (c); vitamina D_{2} (d); y el C-24-epímero de 25-hidroxivitamina D_{2} (e).

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Más específicamente, un compuesto preferido para su uso en la presente invención es 19-nor-1\alpha,25-dihidroxivitamina D_{2}, es decir, la fórmula I en la que X^{1} y X^{2} son ambos hidrógeno junto con la cadena lateral (c) mostrada anteriormente.

Un método de síntesis de compuestos de 19-nor-vitamina D ha sido publicado por Perlman et al., Tetrahedron Letters 13, 1823 (1990). Este método implica la retirada del grupo metileno del C-19 en un compuesto existente de vitamina D, y se describe también en las patentes de EE.UU. 5.237.110 y 5.246.925. Otro método implica una síntesis convergente de compuestos de 19-nor-vitamina D, y se describe en la patente de EE.UU. 5.281.731. Otro método más implica la condensación de una cetona bicíclica con un derivado de óxido de fosfina, y se describe en la patente de EE.UU. 5.086.191.

Para propósitos de tratamiento, los compuestos activos se pueden formular como disoluciones en disolventes inocuos, o como emulsiones, suspensiones o dispersiones en disolventes o vehículos inocuos apropiados, o como píldoras, comprimidos o cápsulas, que contienen vehículos sólidos según métodos convencionales conocidos en la técnica. Para aplicaciones tópicas los compuestos se formulan ventajosamente en forma de cremas o pomadas o de vehículo apropiado para aplicaciones tópicas. Cualquiera de tales formulaciones puede contener también otros excipientes farmacéuticamente aceptables y no tóxicos tales como estabilizantes, antioxidantes, aglomerantes, agentes colorantes o agentes emulsionantes o modificadores del sabor.

Los compuestos se administran ventajosamente por inyección, o por infusión intravenosa de disoluciones estériles apropiadas, o en la forma de dosis orales vía el canal alimentario, o tópicamente en forma de pomadas, lociones, o en parches transdérmicos apropiados. En el tratamiento del hiperparatiroidismo, los compuestos se administran en dosis suficientes para suprimir la actividad paratiroidea, para conseguir niveles de hormona paratiroidea en el intervalo normal. Las cantidades de dosificación apropiada son de 1 a 500 \mug de compuesto al día, estando tales dosificaciones ajustadas, dependiendo de las enfermedades a tratar, su severidad y la respuesta o estado del sujeto, como es bien entendido en la técnica.

Esta invención se describe más específicamente por medio de los siguientes ejemplos ilustrativos.

Materiales y métodos Secreción de PTH en cultivo de células paratiroideas bovinas

Se prepararon cultivos celulares de monocapas primarias de células paratiroideas bovinas según el método de MacGregor et al. con pequeñas modificaciones. MacGregor et al., "Primary Monolayer Cell Culture of Bovine Parathyroids: Effects of Calcium Isoproterenol and Growth Factors", Endocrinology 30:313-328, 1983. Brevemente, a las glándulas paratiroides bovinas se les quitó el tejido extraño, se cortaron láminas de 0,5 mm de grosor con un microtomo Stadie-Riggs (Thomas Scientific, Swedesboro, NJ) y se colocaron en DME(HG)/medio de cultivo de Ham F-12 (50/50) que contiene 2,5 mg/ml de colagenasa (Boehringer Mannheim, Indianapolis, IN) y calcio total 0,5 mM. La suspensión (1 g de tejido por 10 ml de medio) se agitó en un baño de agua de agitación a 37º durante 90 minutos, y se aspiró periódicamente a través de una gran perforación en el extremo de una pipeta Eppendorf unida a una jeringa de 60 ml. El tejido digerido se filtró a través de gasa, se resuspendió, y se lavó tres veces con medio de cultivo que contiene DME (HG)/medio de Ham F12 (50/50), calcio total 1 mM, suero de ternera recién nacida al 4%, Hepes 15 mM, penicilina 100 IU/ml, estreptomicina 100 \mug/ml, insulina 5 \mug/ml, glutamina 2 mM, y aminoácidos no esenciales al 1%. Las células se depositaron en placas a 80.000 células/cm^{2}. Después de 24 horas, el medio se reemplazó con el mismo medio que se describe anteriormente, con la excepción de que el suero se reemplazó con 1 mg/ml de seroalbúmina bovina y 5 \mug/ml de holotransferrina. Este medio se rellenó cada 24 a 48
horas.

Estudios de secreción de PTH

Los medios de ensayo, que contienen varias concentraciones de 1,25-(OH)_{2}D_{3} o 19-nor-1,25-(OH)_{2}D_{2} se prepararon añadiendo las disoluciones de etanol indicadas de los compuestos a los medios; la concentración de etanol final era 0,1%. Después de la incubación, los medios se recogieron, se centrifugaron y a continuación se almacenaron a -20ºC hasta que se analizaron para ver la PTH. La PTH se analizó usando el anticuerpo CH9, que reconoce la PTH intacta, la región media, y fragmentos de carboxi terminal de la PTH. Los detalles de las características del reconocimiento de los antisueros y la metodología del radioinmunoensayo (RIA) han sido descritos previamente en Hruska et al., "Metabolism of Immunoreactive Parathyroid Hormone in the Dog. The Role of the Kidney and the Effects of Chronic Renal Disease". J. Clin. Invest. 56:39-48, 1975. La proteína celular en cada muestra se determinó sonicando las células en NaOH 1 mM y analizando una alícuota usando un kit de análisis de proteínas (Bio-Rad Laboratories, Richmond, CA), Todos los valores de PTH se corrigieron para la proteína celular.

Reacción en cadena de la polimerasa-transcriptasa inversa (RT-PCR)

El par de glándulas paratiroides de un único animal se homogeneizó en 250 \mul de RNAzol (Cinna Biotech, Houston, TX), se mezclaron con 25 \mul de cloroformo, se sometieron a vórtice y se centrifugaron en una microfuge para separar las fases. La fase acuosa superior (125 \mul) se mezcló con 20 \mul de glicógeno 1 mg/ml, 145 \mul de 2-propanol y se colocaron a -20ºC durante la noche. El ARN total coprecipitado y el glicógeno se recogieron por centrifugación (microfuge) y se lavaron dos veces con etanol al 70%. Se preparó cADN iniciado con oligo dT de Promega (Madison, WI). Un sexto de cada preparación de cADN se amplificó por PCR usando iniciadores de oligonucleótido sentido 5'(ATG TCT GCA AGC ACC ATG GCT AAG)3', que representa los aminóacidos -30 a -23 y antisentido 5'(CTG AGA TTT AGC CTT AAC TAA TAC)3' que representa los aminoácidos 77 a 84 de ARNm de pre-pro-PTH de rata. Las condiciones de la PCR fueron desnaturalización 94ºC x 1 min, hibridación 60ºC x 1 min, y extensión 72ºC x 2 min durante 18 ciclos. La amplificación de ARNm de \beta-actina del cADN se consiguió usando las mismas condiciones con iniciadores sentido 5'(GAT GAT ATC GCC GCG CTC GTC GTC GAC)3' y antisentido 5'(AGC CAG GTC CAG ACG CAG GAT GGC ATG)3' con un total de 26 ciclos. Los productos de la PCR se separaron por medio de geles de agarosa al 1,2% en tampón TAE que contiene bromuro de etidio. Los geles se fotografiaron en una caja de luz ultravioleta con una película Polaroid del tipo 665 para dar un negativo. El negativo del polaroid de cada gel se escaneó (Omni Media 6cx/csx, X-ray Scanner Corporation, Torrance, CA) y se analizó usando software Sepra Scan 2001 (Integrated Separation Systems, Natwick, MA). La cantidad de ARNm de pre-pro-PTH y \beta-actina de hasta 32 animales diferentes se podría procesar simultáneamente para eliminar la potencial variación entre ensayos. La secuenciación de plásmidos (pCRII, Invitrogen) que contiene los productos de PCR estableció su identidad como pre-pro-PTH de rata y \beta-actina de rata.

Respuesta calcémica a 1,25-(OH)_{2}D_{3} y 19-nor-1,25-(OH)_{2}D_{2}

Se indujo insuficiencia renal en un grupo de 150 hembras de rata Sprague-Dawley por nefrectomía 5/6. El procedimiento supone la ligadura de la mayor parte de las ramas de la arteria renal izquierda y nefrectomía derecha. Las ratas se alimentaron con una dieta que contiene 0,6% de calcio y 0,7% de fósforo durante un período de ocho semanas. Al final de este período, todas las ratas pesaban aproximadamente la misma cantidad (en el intervalo de 260 a 280 g).

Para determinar la respuesta a la 1,25-(OH)_{2}D_{3} o la 19-nor-1,25-(OH)_{2}D_{2} en el calcio del suero, se les inyectó a ratas urémicas intraperitonealmente (IP) diariamente durante un período de 10 días con un vehículo (propilenglicol 100 \mul), 1,25-(OH)_{2}D_{3}, 10 ng/rata, o 19-nor-1,25-(OH)_{2}D_{2} (10, 100 o 1000 ng/rata).

Para determinar la respuesta de las glándulas paratiroides a la 1,25-(OH)_{2}D_{3} o la 19-nor-1,25-(OH)_{2}D_{2}, ratas con insuficiencia renal crónica se dividieron en tres grupos principales: 1) Vehículo; 2) 1,25-(OH)_{2}D_{3} (2,0, 4,0, o 8,0 ng/rata), y 3) 19-nor-1,25-(OH)_{2}D_{2} (8,0, 25, o 75 ng/rata) dados IP cada dos días durante un periodo de ocho días. Además, se realizaron estudios en animales normales.

Determinaciones analíticas

Se determinó el calcio total por espectrofotometría de absorción atómica (Perkin Elmer, Modelo 1100B, Norwalk, CT), y el ICa (Ca ionizado) por medio de un electrodo específico de calcio ionizado (Modelo ICA-1, Radiometer, Copenhagen). El fósforo y la creatinina en plasma se determinaron por medio del autoanalizador (COBAS MIRA Plus, Branchburg, NJ). La PTH intacta se midió por medio de un IRMA específico para PTH intacta de rata de Nichols Institute (San Capistrano, CA). La dieta se compró de DYETS, Inc. (Bethlehem, PA). La 1,25-(OH)_{2}D_{3} fue proporcionada por Dr. Milan Uskokovic (Hoffman La Roche Laboratories, Nutley, New Jersey, USA), y la 19-nor-1,25-(OH)_{2}D_{2} fue proporcionada por Abbott Laboratoires, Abbott Park, Illinois, USA.

Análisis estadístico

Todos los datos se expresan como la media \pm SEM. Se usó el análisis de la variancia de un factor (ANOVA) para las comparaciones entre grupos.

Resultados

La fórmula I en la que X^{1} y X^{2} son ambos hidrógeno y R es la cadena lateral (c) ilustra la estructura química de la 19-nor-1,25-(OH)_{2}D_{2}. Este análogo tiene el carbono 28 y el doble enlace en el carbono 22 que son característicos de los compuestos de vitamina D_{2}, pero carece del carbono 19 y del doble enlace exocíclico que se encuentra en todos los metabolitos de la vitamina D natural.

El efecto de la 1,25-(OH)_{2}D_{3} y la 19-nor-1,25-(OH)_{2}D_{2} sobre la secreción de la PTH en cultivos primarios de células paratiroideas bovinas se describe en la Figura 1. En todos los grupos se midió la secreción de PTH al mismo tiempo en el día final del cultivo (72 horas). Ambos compuestos tienen un efecto supresor significativo dependiente de la dosis sobre la secreción de PTH(p<0,001). El efecto supresor máximo se obtuvo con ambos compuestos a una concentración de 10^{-7} M. No hubo diferencia significativa en el efecto supresor en la secreción de PTH in vitro entre los dos compuestos.

Los efectos comparativos de la 1,25-(OH)_{2}D_{3} y la 19-nor-1,25-(OH)_{2}D_{2} sobre el calcio total en suero se muestran en la Figura 2. A las ratas se les inyectó IP diariamente durante un periodo de 10 días vehículo (propilenglicol 100 \mul), 1,25-(OH)_{2}D_{3}, 10 ng/rata, o 19-nor-1,25-(OH)_{2}D_{2} (10, 100 o 1000 ng/rata). Las inyecciones diarias (IP) de 19-nor-1,25-(OH)_{2}D_{2} (10 ng/rata) no incrementaron significativamente el calcio en suero. Cuando la dosis de 19-nor-1,25-(OH)_{2}D_{2} se incrementó a 100 ng/rata, el incremento de calcio en suero era el mismo que el inducido por la 1,25-(OH)_{2}
D_{3} a 10 ng/rata. Todos los parámetros bioquímicos medidos en el momento del sacrificio (dos meses de insuficiencia renal) se representan en la Tabla 1 y las Figuras 3 y 4. La creatinina en suero se incrementó de 0,64\pm0,02 en las ratas normales hasta 1,15\pm0,05 mg/dl en animales urémicos (p<0,001). Ni la 1,25-(OH)_{2}D_{3} ni la 19-nor-1,25-(OH)_{2}
D_{2} modificaron la creatinina en suero en los animales urémicos.

Como se muestra en la Figura 3, el calcio ionizado en suero se incrementó en las ratas urémicas que recibieron 8 ng de 1,25-(OH)_{2}D_{3} cada dos días durante ocho días (5,08\pm0,06 vs. 4,81\pm0,08 mg/dl) en los animales urémicos de control, p<0,02). La 19-nor-1,25-(OH)_{2}D_{2} no incrementó el calcio ionizado en suero incluso a dosis mayores (75 ng/rata x 4 veces).

Como se muestra en la Figura 4, la 1,25-(OH)_{2}D_{3} (8 ng por dosis) incrementó el fósforo en suero de 5,57\pm0,5 (control urémico) hasta 8,64\pm1,15 mg/dl (p<0,01). Ninguna de las dosis de 19-nor-1,25-(OH)_{2}D_{2} incrementó el fósforo en suero (Tabla I, Figura 4).

La hormona paratiroidea en las ratas normales era 40\pm8,6 pg/ml y se incrementó hasta 243\pm83 pg/ml en las ratas urémicas. La única dosis de 1,25-(OH)_{2}D_{3} que produjo una disminución estadísticamente significativa (p<0,01) de los niveles de PTH fue la dosis de 8 ng. La PTH disminuyó desde 202\pm31 hasta 90\pm20 pg/ml. (Sin embargo, el ICa se incrementó de 4,81\pm0,08 hasta 5,08\pm0,06 mg/dl (p<0,02) (Figura 5)). Todas las dosis de 19-nor-1,25-(OH)_{2}D_{2} (8, 25, 75) produjeron una disminución significativa de los niveles de PTH circulante. El mayor efecto se observó con la dosis de 75 ng. La PTH disminuyó de 225\pm60 hasta 53\pm16 pg/ml (Figura 6) (7,5% de disminución); sin embargo, ninguna de las dosis de 19-nor-1,25-(OH)_{2}D_{2} incrementó el calcio ionizado.

Los resultados de la transcriptasa inversa (PCR en ARNm de pre-pro-PTH se representan en las Figuras 7 y 8, la 1,25-(OH)_{2}D_{2} suprimió el ARNm de pre-pro-PTH de una manera dependiente de la dosis (Figura 7). Se obtuvieron resultados similares con la 19-nor-1,25-(OH)_{2}D_{2} (Figura 8).

Discusión

La insuficiencia renal crónica está caracterizada por cambios en la homeostasis mineral, apareciendo el hiperparatiroidismo secundario incluso en las primeras etapas de la insuficiencia renal lo que conduce al desarrollo de osteodistrofia renal. Tanto los bajos niveles de 1,25-(OH)_{2}D_{3} como la retención de fosfato son responsables del desarrollo del hiperparatiroidismo secundario. Aunque el fósforo en suero es usualmente normal en pacientes con insuficiencia renal temprana, la restricción de fosfato puede reducir el hiperparatiroidismo secundario. La restricción dietaria de fosfato incrementa los niveles de 1,25-(OH)_{2}D_{3}, Portale et al., "Effect of Dietary Phosphorus on Circulating Concentrations of 1,25-dihydroxivitamin D and Immunoreactive Parathyroid Hormone in Children with Moderate Renal Insufficiency". J. Clin. Invest. 73:1580-1589, 1984, que a su vez disminuye la PTH suprimiendo directamente la transcripción genética de la PTH e incrementando la absorción de calcio intestinal. En etapas posteriores del fallo renal, se incrementa el grado de hiperparatiroidismo y deficiencia de la 1,25-(OH)_{2}D_{3}, y la restricción de fosfato tiene poco efecto sobre los niveles de 1,25-(OH)_{2}D_{3}, Lopez-Hilker et al., "Phosphorus Restriction Reverses Hyperparathyroidism in Uremia Independent of Changes in Calcium and Calcitriol". Am. J. Physiol. 259:F432-F437, 1990, supuestamente, debido a la masa renal disminuida disponible para la síntesis de la 1,25-(OH)_{2}D_{3}.

Se ha encontrado que varios análogos de vitamina D con baja actividad calcémica son casi tan efectivos como la 1,25-(OH)_{2}D_{3} en la supresión de la secreción de la PTH por células paratiroideas bovinas cultivadas. Estos incluyen 22-oxacalcitriol (OCT), Brown et al., "The Non-Calcemic Analog of Vitamin D, 22-oxacalcitriol (OCT) Suppresses Parathyroid Hormone Synthesis and Secretion", J. Clin. Invest. 84:728-732, 1989, así como 1,25-(OH)_{2}-16-ene-23-yne-D_{3}, 1,25-(OH)_{2}-24-dihomo-D_{3}, y 1,25-(OH)_{2}-24-trihomo-22-ene-D_{3} (datos sin publicar). Hasta la fecha, solo el 22-oxacalcitriol ha sido examinado con detalle para ver esta acción in vivo. Brown y colaboradores, Brown et al., "Selective Vitamin D Analogs and their Therapeutic Applications", Sem. Nephrol 14:156-174, 1994, publicaron que el 22-oxacalcitriol, a pesar de su rápida aclaración in vivo, podía suprimir el ARNm de la PTH. Las dosis bajas, por debajo del máximo de calcitriol y OCT produjeron una inhibición comparable. Se ha mostrado también que el OCT suprime la PTH en suero en ratas y perros urémicos. En el presente estudio, usamos un análogo de 1,25-(OH)_{2}D_{3} con baja acción calcémica y fosfatémica, 19-nor-(OH)_{2}D_{2}. Este análogo del calcitriol tiene el carbono 28 y el doble enlace en el carbono 22 que son características de los compuestos de vitamina D_{2}, pero carece del carbono 19 y del doble enlace exocíclico que se encuentra en todos los compuestos de vitamina D natural. Realizamos primero estudios in vitro, utilizando un cultivo primario de células paratiroideas bovinas. La 19-nor-1,25-(OH)_{2}D_{2} tenía un efecto supresor similar en la PTH a la 1,25-(OH)_{2}D_{3}. Se obtuvo una supresión del 52% en el desprendimiento de PTH con la 19-nor-1,25-(OH)_{2}D_{2}, 10^{-7} M. No hubo diferencia significativa en el efecto supresor de la secreción de PTH entre los dos compuestos. A partir de entonces, se realizaron estudios preliminares in vivo para determinar la actividad calcémica de la 19-nor-1,25-(OH)_{2}D_{2}. Se encontró que la 1,25-(OH)_{2}D_{3}(10 ng/rata/10 días) incrementó el calcio en suero hasta la misma magnitud que la 19-nor-1,25-(OH)_{2}D_{2} (100 ng/rata/10 días). Debido a esto, se seleccionaron para los estudios crónicos tres dosis diferentes de 1,25-(OH)_{2}D_{3} (2, 4 y 8 ng) y de 19-nor-1,25-(OH)_{2}D_{2} (8, 25, y 75 ng). Después de dos meses de insuficiencia renal, los animales recibieron los dos compuestos anteriores a las tres dosis indicadas durante un periodo de tiempo de ocho días. Como se esperaba, la 1,25-(OH)_{2}D_{3} suprimió el mARN de pre-pro-PTH y la secreción de PTH. Sin embargo, esta disminución era estadísticamente significativa solo con la dosis de 8 ng. Esta dosis indujo hipercalcemia e hiperfosfatemia. Por otra parte, ninguna de las dosis de 19-nor-1,25-(OH)_{2}D_{2} produjo cambios estadísticamente significativos en el calcio ionizado en suero o el fósforo en suero. Sin embargo, todas las dosis de 19-nor-1,25-(OH)_{2}D_{2} fueron efectivas para suprimir tanto el ARNm de pre-pro-PTH como la secreción de PTH. Dado que una forma radiactiva de la 19-nor-1,25-(OH)_{2}D_{2} no estaba disponible durante estos estudios, fuimos incapaces de determinar la unión de la proteína y una semivida del análogo. Sin embargo estudios previos de DeLuca indican que la 19-nor-1,25-(OH)_{2}D_{2} se une aproximadamente 1/3 de bien que la 1,25-(OH)_{2}D_{3} al receptor de vitamina D intestinal porcino cuando se compara con la 1,25-(OH)_{2}D_{3} (resultados sin
publicar).

Desde el punto de vista clínico, una de las más difíciles alteraciones bioquímicas de corregir en los pacientes de hemodiálisis es la hiperfosfatemia. Los pacientes en diálisis usualmente ingieren aproximadamente de 1,0 a 1,4 gramos de fósforo al día. Dado que la máxima cantidad de fósforo que se retira durante cada diálisis se aproxima a de 800 a 1000 mg, Hou et al., "Calcium and Phosphorus Fluxes During Hemodialysis with Low Calcium Dialysate", Am. J. Kidney Dis. 18:217-224, 1991, los restantes 2,5 a 3,5 gramos de fósforo ingerido a la semana se deben retirar por otros medios. De este modo, el uso de ligantes de fosfato tales como carbonato de calcio y acetato de calcio se utiliza usualmente para corregir la hiperfosfatemia, Emmett et al., "Calcium Acetate Control of Serum Phosphorus in Hemodialysis Patients", Am. J. Kidney Dis. 27:544-550, 1991; Schaefer et al, "The Treatment of Uraemic Hyperphosphataemia with Calcium Acetate and Calcium Carbonate: A Comparative Study", Nephrol Dial Transplant 6:170-175, 1991; Delmez et al., "Calcium Acetate as a Phosphorus Binder in Hemodialysis Patients", J. Am. Soc. Nephrol 3:96-102, 1992. Desgraciadamente, la 1,25-(OH)_{2}D_{3} no solo incrementa la absorción de calcio, sino también de fósforo, haciendo la hiperfosfatemia más difícil de ser tratada. De este modo, la hiperfosfatemia inducida en parte por la acción de la 1,25-(OH)_{2}D_{3} requiere una adición posterior de carbonato de calcio o acetato de calcio, que puede incrementar enormemente los niveles de calcio ionizado en suero. La alta concentración de producto de calcio-fosfato que puede desarrollar el paciente impone un tremendo riesgo de desarrollo de calcificaciones metastáticas, Arora et al., "Calcific Cardiomyopathy in Advanced Renal Failure", Arch. Intern. Med. 1335:603-605 1975; Rostand et al., "Myocardial Calcification and Cardiac Dysfunction in Chronic Renal Failure", Am. J. Med. 85:651-657, 1988; Gipstein et al, "Calciphylaxis in Man A Syndrome of Tissue Necrosis and Vascular Calcifications in 11 Patients with Chronic Renal Failure", Arch. Intern. Med. 136:1273-1280, 176; Milliner et al, "Soft Tissue Calcification in Pediatric Patients with End-stage Renal Disease", Kidney Int. 38:931-936, 1990. Por lo tanto, el tratamiento demanda una disminución de la cantidad de 1,25-(OH)_{2}D_{3} administrada al paciente, disminuyendo de este modo la efectividad de la terapia de 1,25-(OH)_{2}D_{3} para controlar la secreción de PTH.

El desarrollo de un análogo de la 1,25-(OH)_{2}D_{3} con mínimo efecto en el calcio y fósforo, tal como la 19-nor-1,25-(OH)_{2}D_{2}, es una herramienta ideal para el tratamiento del hiperparatiroidismo secundario y la osteodistrofia renal. Se ha mostrado que este análogo (19-nor-1,25-(OH)_{2}D_{2}) es tan efectivo como la 1,25-(OH)_{2}D_{3} para suprimir la PTH in vitro y en ratas con insuficiencia renal crónica. Además, los efectos sobre el calcio y el fósforo son mínimos, permitiendo el uso de dosis mayores de este compuesto para suprimir el hiperparatiroidismo secundario.

Aunque no se han realizado estudios en seres humanos hasta este momento, el hecho de que las tres dosis de 19-nor-(OH)_{2}D_{2} fueran efectivas para suprimir la secreción de la PTH indica una gran ventana terapéutica para este compuesto.

En resumen, hemos demostrado que la 19-nor-(OH)_{2}D_{2}, un nuevo análogo de calcitriol con un bajo efecto calcémico y fosfatémico, es efectiva para suprimir la hormona paratiroidea en ratas urémicas con hiperparatiroidismo secundario.

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(Tabla pasa a página siguiente)

5

Claims

1. El uso de un compuesto de 19-nor-vitamina D de la fórmula:

6

en la que X^{1} y X^{2} representan cada uno, independientemente, hidrógeno o un grupo protector de hidroxi escogido de acilo, alquilsililo, arilsililo y alcoxialquilo, y en la que R está representado por la estructura a continuación:

7

en la que el centro estereoquímico puede tener la configuración R o S, y en la que Z se selecciona de Y, -OH, -CH_{2}OY, -C\equivCY y -CH=CHY, en la que el doble enlace puede tener la geometría cis o trans, y en la que Y se selecciona de hidrógeno, metilo, -CR^{5}O y un radical de estructura

8

en la que m y n, independientemente, representan números enteros de 0 a 5, en la que R^{1} se selecciona de hidrógeno, hidroxi, hidroxi protegido, fluoro, trifluorometilo, y alquilo de C_{1-5}, que puede ser de cadena lineal o ramificado y, opcionalmente, llevar un substituyente hidroxi o hidroxi protegido, y en la que cada uno de R^{2}, R^{3} y R^{4}, independientemente, se selecciona de hidrógeno, fluoro, trifluorometilo y alquilo de C_{1-5}, que puede ser de cadena lineal o ramificado, y opcionalmente llevar un substituyente hidroxi o hidroxi protegido, y en la que R^{1} y R^{2}, tomados conjuntamente representan un grupo oxo, o un grupo alquilideno, =CR^{2}R^{3}, o el grupo -(CH_{2})_{p}-, en el que p es un número entero de 2 a 5, y en la que R^{3} y R^{4}, tomados conjuntamente, representan un grupo oxo, o el grupo -(CH_{2})_{q}-, en el que q es un número entero de 2 a 5, en la que R^{5} representa hidrógeno, hidroxi, hidroxi protegido, o alquilo de C_{1-5}, y en la que cualquiera de los grupos en las posiciones 20, 22 y 23, respectivamente en la cadena lateral se puede reemplazar por un átomo de oxígeno para la preparación de un medicamento para el tratamiento de la osteodistrofia renal causada por un trastorno renal evitando la hiperfosfatemia inducida por la vitamina D.

2. El uso según la reivindicación 1, en el que el compuesto de vitamina D es 1\alpha,25-dihidroxi-19-nor-vitamina D_{3}.

3. El uso según la reivindicación 1, en el que el compuesto de vitamina D es 1\alpha-hidroxi-19-nor-vitamina D_{3}.

4. El uso según la reivindicación 1, en el que el compuesto de vitamina D es 1\alpha,25-dihidroxi-19-nor-vitamina D_{2}.

5. El uso según la reivindicación 1, en el que el compuesto de vitamina D es 1\alpha-hidroxi-19-nor-vitamina D_{2}.

6. El uso según la reivindicación 1, en el que el compuesto de vitamina D es 1\alpha-hidroxi-19-nor-24-epi-vitamina D_{2}.

7. El uso según la reivindicación 1, en el que el compuesto de vitamina D es 1\alpha,25-dihidroxi-19-nor-24-epi-vitamina D_{2}.

8. El uso según cualquier reivindicación precedente, en el que el compuesto de vitamina D se va a administrar oralmente.

9. El uso según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7, en el que el compuesto de vitamina D se va a administrar parenteralmente.

10. El uso según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7, en el que el compuesto de vitamina D se va a administrar tópicamente.

11. El uso según cualquier reivindicación precedente, en el que el compuesto de vitamina D se va a administrar en una cantidad de 1 \mug a 500 \mug al día al paciente.

12. El uso según cualquier reivindicación precedente, en el que el compuesto de vitamina D se va a administrar junto con un excipiente farmacéuticamente aceptable.

13. El uso según cualquier reivindicación precedente, en el que el compuesto de vitamina D está en un vehículo sólido o líquido ingerible y no tóxico para el paciente.

14. El uso según cualquier reivindicación precedente, con la administración de un ligante de fosfato.