ES2252519T3

ES2252519T3 - Acido valproico para el tratamiento de cancer de mama, cancer de colon, cancer de cabeza y cuello, carcinoma de celulas pequeñas de pulmon y leucemia, en combinacion con radioterapia.

Info

Publication number: ES2252519T3
Application number: ES02777129T
Authority: ES
Inventors: Bernd Groner; Thorsten Heinzel; Bernd Hentsch; Winfried Stephan Wels; Peter A. Herrlich; Saverio Minucci; Pier Giuseppe Pelicci; Martin Gottlicher
Original assignee: Topotarget Germany AG
Current assignee: Topotarget Germany AG
Priority date: 2001-09-18
Filing date: 2002-09-17
Publication date: 2006-05-16
Anticipated expiration: 2022-09-17
Also published as: EP1529527A3; WO2003024442A3; EP1529527A2; EP1602371A2; US20050038113A1; EP1293205A1; DE60208397D1; AU2002338716B2; EP1427403A2; EP1427403B1; ATE314063T1; CA2460713A1; EP1602371A3; DE60208397T2; JP2005512961A; WO2003024442A2; EP1427403B8; CY1105552T1; DK1427403T3

Abstract

El uso de ácido valproico o una sal suya farmacéuticamente aceptable para la fabricación de un medicamento para el tratamiento deL cáncer humano en combinación con radioterapia, en el que el cáncer humano se selecciona del grupo que consiste en cáncer de mama, cáncer de colon, cáncer de cabeza y cuello, carcinoma de células pequeñas de pulmón y leucemia.

Description

Ácido valproico para el tratamiento de cáncer de mama, cáncer de colón, cáncer de cabeza y cuello, carcinoma de células pequeñas de pulmón y leucemia, en combinación con radioterapia.

La presente invención se refiere al uso del fármaco ácido valproico y a sus sales farmacéuticamente aceptables para un tratamiento sensibilizante de cánceres humanos en combinación con principios terapéuticos establecidos. La invención también se refiere al uso de esos compuestos para el tratamiento de las metástasis tumorales y de la enfermedad residual mínima. La invención incluye la fabricación de un medicamento usado clínicamente para el tratamiento de cánceres humanos.

La reestructuración local de la cromatina y los cambios dinámicos en el empaquetamiento nucleosómico del ADN son etapas claves en la regulación de la expresión génica, y por lo tanto afectan a la función, diferenciación y proliferación celulares apropiadas. Uno de los mecanismos más importantes que determinan la actividad de los genes diana es la modificación postraduccional de los extremos N-terminales de las histonas del núcleo mediante acetilación, y los cambios posteriores en la estructura de la cromatina (Davie, 1998, Curr Opin Genet Dev 8, 173-8; Kouzarides, 1999, Curr Opin Genet Dev 9, 40-8; Strahl y Allis, 2000, Nature 403, 41-4). La acetilación de residuos de lisina, predominantemente en las histonas H3 y H4, está mediada por enzimas con actividad de histona acetiltransferasa (HAT). A la inversa, los grupos acetilo se eliminan de \varepsilon-N-acetil-lisina mediante histona desacetilasas (HDACs). Ambas actividades de HAT y HDAC se pueden incorporar para dirigirlas a genes en complejos con factores de transcripción específicos de secuencia y sus cofactores. Los receptores nucleares de la superfamilia de receptores de esteroides/retinoides, tales como el receptor de ácido retinoico o el receptor de hormonas tiroideas, son ejemplos prototípicos de factores de transcripción que incorporan cofactores asociados a HAT y HDAC dependiendo de su estado de activación por un ligando apropiado. En ausencia de ligando, estos receptores nucleares interaccionan con correpresores, p.ej. N-CoR y SMRT. Los correpresores forman grandes complejos proteicos que contienen histona desacetilasas y por lo tanto inhiben la transcripción (Pazin y Kadonaga, 1997; Cell 89, 325-8). Al unirse el ligando el complejo correpresor se disocia y se sustituye por proteínas coactivadoras, p.ej. SRC-1 y CBP, que existen en complejos multiproteicos que albergan actividad de histona acetiltransferasa. El cambio inducido por el ligando en los receptores nucleares de represión a activación refleja así el intercambio de complejos correpresores y coactivadores con actividades enzimáticas antagonistas (Glass y Rosenfeld, 2000, Genes Dev 14, 121-41). Curiosamente, se ha demostrado que otros muchos factores de transcripción, tales como Mad-1, BCL-6 y ETO 4 (Pazin y Kadonaga, 1997, Cell 89, 325-8; Huynh y Bardwell, 1998, Oncogene 17, 2473-84; Wang, J. et al., 1998, Proc Natl Acad Sci USA 95, 10860-5), construyen complejos represores transcripcionales dependientes de HDAC, lo que indica que éste es un mecanismo común de la regulación génica.

Las histona desacetilasas de mamíferos se pueden dividir en tres subclases (Cress y Seto, 2000, J Cell Physiol 184, 1-16; Gray y Ekstrom 2001, Exp Cell Res 262, 75-83). Las enzimas de clase I son homólogos de la proteína RPD3 de levaduras, e incluyen las enzimas de mamíferos HDAC1, HDAC2, HDAC3 y HDAC8, con masas moleculares que oscilan de 42 a 55 kDa. Las histona desacetilasas de clase II HDAC4, HDAC5, HDAC6 y HDAC7 son proteínas mayores (alrededor de 120 a 130 kDa) que están relacionadas con la proteína HDA1 de levaduras. Recientemente, se ha identificado una tercera clase de histona desacetilasas con homología con la proteína SIR2 de levaduras, y se han identificado varios miembros putativos de mamíferos (Imai et al., 2000, Nature 403, 795-800). Actualmente, todavía no está claro hasta qué punto estas HDACs ejercen funciones específicas de isoenzima o funciones redundantes. Se requieren estudios adicionales que incluyan análisis de deleciones génicas para aclarar las funciones biológicas de cada una de estas enzimas.

Las histona desacetilasas se unen a muchas proteínas diferentes y existen normalmente en grandes complejos dentro de la célula. Muchas de las proteínas asociadas parecen estar implicadas en dirigir a las HDACs hacia sus sustratos o hacia represores transcripcionales. Por ejemplo, las proteínas asociadas a Rb RbAP46 y RbAP48 se consideran normalmente como partes integrantes del complejo enzimático de HDAC responsable del reconocimiento de sustratos nucleosómicos (Taunton et al., 1996, Science 272, 408-11; Verreault et al., 1996, Cell 87, 95-104). Los correpresores N-CoR, SMRT y Sin3, por otra parte, son factores de conexión necesarios para la incorporación de HDACs a factores de transcripción (Pazin y Kadonaga, 1997, Cell 88, 737-40). Las histona desacetilasas son también componentes de la reestructuración nucleosómica y del complejo desacetilasa (NuRD), que contiene también RbAP46 y RbAP48, Mi-2 y MTA2 (Zhang, Y. et al., 1999, Genes Dev 13, 1924-35). Dado el gran número de isoenzimas de HDAC y de proteínas que interaccionan, es concebible que la composición del complejo pudiera modular la especificidad por el sustrato y dirigir a las HDACs incluso hacia proteínas no histónicas.

La represión inapropiada de genes necesarios para la diferenciación celular se ha relacionado con varias formas de cáncer, y en particular con leucemia aguda. En pacientes de leucemia promielocítica aguda (LPA), las proteínas de fusión con RAR resultantes de translocaciones cromosómicas implican a la proteína de leucemia promielocítica (PML) o a la proteína con dedos de zinc de leucemia promielocítica (PLZF) (de The, 1996, Faseb J 10, 955-60). Ambas proteínas de fusión pueden interaccionar con componentes del complejo correpresor. La adición de dosis elevadas de ácido trans-retinoico, sin embargo, disminuye el complejo correpresor solamente de PML-RAR, pero no de PLZF-RAR (Grignani et al., 1998, Nature 391, 815-8; Guidez et al., 1998, Blood 91, 2634-42; He et al., 1998, Nat Genet 18, 126-35; Lin et al., 1998, Nature 391, 811-4). Estos hallazgos proporcionan una explicación de porqué los pacientes de LPA con PML-RAR normalmente alcanzan una remisión completa con el tratamiento con ácido retinoico, mientras los pacientes de LPA con PLZF-RAR responden muy débilmente a esta terapia. La hipótesis de que la represión anormal mediada por correpresor puede ser la causa de la patogénesis en LPA está apoyada por el hallazgo de que los inhibidores de la actividad de HDAC asociada al correpresor son capaces de superar el bloqueo de la diferenciación en las células que contienen la proteína de fusión PLZF-RAR.

En una forma frecuente de leucemia mieloide aguda (LMA), la translocación t(8;21) da como resultado la proteína de fusión AML1/ETO, en la que el dominio de transactivación del factor de transcripción AML1 está sustituido por prácticamente la totalidad de la proteína ETO. Se ha informado que el fragmento de translocación ETO interacciona con N-CoR, SMRT, mSin3 y HDACs (Lutterbach et al., 1998, Mol Cell Biol 18, 7176-84; Gelmetti et al., 1998, Mol Cell Biol 18, 7185-91; Wang et al., 1998, Proc Natl Acad Sci USA 95, 10860-5; Hildebrand et al., 2001, J Biol Chem 276, 9889-95). Así, la proteína de fusión incorpora complejos correpresores que contienen actividad de HDAC en vez de coactivadores. Los informes recientes indican que el potencial oncógeno y la actividad de represor transcripcional del producto de translocación AML1/ETO necesita oligomerización (Minucci et al., 2000, Mol Cell 5, 811-20). En el linfoma no Hodgkin, las translocaciones y las mutaciones puntuales conducen frecuentemente a la sobreepresión del producto del oncogén BCL-6, que se ha implicado en el control de la proliferación de células B. Ya que BCL-6 es un factor de transcripción que se ha demostrado que interacciona con los correpresores N-CoR y SMRT, la represión anormal como en las leucemias agudas podría estar implicada también en la patogénesis del linfoma no Hodgkin (Huynh y Bardwell, 1998, Oncogene 17, 2473-84).

Las mutaciones en un receptor hormonal nuclear se han implicado también como agentes causales en el síndrome de resistencia a las hormonas tiroideas (RHT), una enfermedad genética humana endocrina caracterizada por una interrupción tanto en la retroregulación negativa como en la regulación positiva por T_{3}. La base molecular de la RHT son diversas mutaciones negativas dominantes en el gen del receptor beta de las hormonas tiroideas (TR\beta) que provocan la unión constitutiva de correpresores y de HDACs asociadas (Yoh et al., 1997, Mol Endocrinol 11, 470-80; Yoh y Privalsky 2000, Mol Cell Endocrinol 159, 109-24).

Ya que la patogénesis en la leucemia aguda y en el linfoma no Hodgkin está asociada con la represión anormal de genes necesarios para la diferenciación celular, es plausible que este mecanismo pudiera ser también relevante para muchos tipos adicionales de cáncer, que incluyen tumores sólidos. Actualmente, la base molecular de muchas neoplasias está todavía en gran medida inexplorada. Debido a la relación entre la represión transcripcional y la incorporación de histona desacetilasas, se puede esperar que los inhibidores de esta actividad enzimática inviertan la represión e induzcan la reexpresión de genes inductores de la diferenciación. Por lo tanto, los inhibidores de HDAC son fármacos candidatos potencialmente prometedores para la terapia de diferenciación del cáncer y para el tratamiento de ciertas enfermedades endocrinas.

Los beneficios clínicos de la inhibición de HDAC y sus implicaciones para la terapia de rediferenciación se están investigando actualmente en varios lugares. Se ha tratado a un paciente que tenía PML-RAR, que experimentó múltiples recaídas después del tratamiento con ácido retinoico y quimioterapia, con el inhibidor de HDAC fenilbutirato, y dió como resultado una remisión completa de la leucemia (Warrell et al., 1998, J Natl Cancer Inst 90, 1621-4). El resultado de este estudio inicial sugiere que las dosis elevadas de inhibidores de HDAC no necesitan ser permanentemente continuas para conseguir una respuesta clínica. Los estudios de fase II en pacientes de cáncer servirán como comprobación de principio para la eficacia de los inhibidores de HDAC en la terapia.

Recientemente, se ha descubierto que el fármaco antiepiléptico ácido valproico (AVP, ácido 2-propilpentanoico) actúa como inhibidor de histona desacetilasas (documento PCT/EP01/07704; Phiel et al., 2001, J Biol Chem, en prensa). Esta actividad se puede separar de la actividad antiepiléptica terapéuticamente aprovechada hasta ahora mediante modificaciones apropiadas de la molécula de AVP (documento PCT/EP01/07704).

El ácido valproico tiene múltiples actividades biológicas, que dependen de diferentes mecanismos moleculares de acción:

-: AVP es un fármaco antiepiléptico.

-: AVP es teratógeno. Cuando se usa como fármaco antiepiléptico durante la gestación, AVP puede inducir defectos congénitos (defectos de cierre del tubo neural y otras malformaciones) en un pequeño porcentaje de recién nacidos. En ratones, AVP es teratógeno en la mayoría de los embriones de ratón cuando se dosifica de forma apropiada.

-: AVP activa un receptor hormonal nuclear (PPAR\delta). También se desreprimen varios factores de transcripción adicionales, pero algunos factores no se desreprimen de forma significativa (receptor de glucocorticoides, PPAR\alpha).

-: AVP provoca a veces hepatotoxicidad, que puede depender de ésteres con coenzima A escasamente metabolizados.

El uso de derivados de AVP permitió determinar que las diferentes actividades están mediadas por diferentes mecanismos moleculares de acción. La teratogenia y la actividad antiepiléptica siguen diferentes modos de acción porque se pudieron aislar compuestos que son preferentemente teratógenos o preferentemente antiepilépticos (Nau et al., 1991, Pharmacol. Toxicol. 69, 310-321). Se descubrió que la activación de PPAR\delta se correlacionaba estrictamente con la teratogenia (Lampen et al., 1999, Toxicol. Appl. Pharmacol. 160, 238-249), lo que sugiere que ambos, la activación de PAAR\delta y la teratogenia, necesitan la misma actividad molecular de AVP. Además, la diferenciación de células F9 se correlaciona estrictamente con la activación de PPAR\delta y la teratogenia, como sugirió Lampen et al., 1999, y como se documentó mediante el análisis de marcadores de diferenciación (Werling et al., 2001, Mol. Pharmacol. 59, 1269-1276). Se demostró que la activación de PPAR\delta está provocada por la actividad inhibitoria de HDAC del AVP y sus derivados (documento PCT/EP01/07704). Además, se demostró que el inhibidor de HDAC establecido TSA activa PPAR\delta e induce el mismo tipo de diferenciación de células F9 que AVP. A partir de estos resultados se concluye que no solamente la activación de PPAR\delta, sino también la inducción de la diferenciación de células F9 y la teratogenia de AVP o de los derivados de AVP están provocadas muy probablemente por la inhibición de HDAC.

Las actividades antiepiléptica y sedante siguen diferentes relaciones de actividad estructural, y así dependen obviamente de una actividad primaria de AVP distinta de la inhibición de HDAC. El mecanismo de la hepatotoxicidad se conoce poco, y se desconoce si está asociado con la formación del éster AVP-CoA. La inhibición de HDAC, sin embargo, parece no necesitar la formación del éster con CoA.

Actualmente, se conocen terapias tumorales que consisten en el tratamiento combinatorio de pacientes con más de un reactivo terapéutico antineoplásico. Son ejemplos el uso combinado de la radioterapia junto con reactivos quimioterápicos y/o reactivos citotóxicos, y más recientemente la combinación de radioterapia con terapias inmunológicas tales como el uso de anticuerpos terapéuticos específicos de células tumorales. Sin embargo, la posibilidad de combinar tratamientos individuales entre sí para identificar las combinaciones que son más efectivas que las aproximaciones individuales por sí solas requiere ensayos preclínicos y clínicos exhaustivos. No es posible predecir qué combinaciones muestran un efecto aditivo o incluso sinérgico. Además del objetivo de incrementar la eficacia terapéutica, otro propósito es la disminución potencial de las dosis de los componentes individuales en las combinaciones resultantes, para disminuir los efectos secundarios indeseables o dañinos provocados por dosis más elevadas de los componentes individuales.

La presente invención tiene como objetivo proporcionar un medicamento que es útil para el tratamiento del cáncer humano.

Para este fin se ha descubierto sorprendentemente que AVP tiene efectos beneficiosos inesperados cuando se usa para el tratamiento de potencialmente muchos tipos diferentes de cáncer humano en combinación con una gran variedad de otras terapias antineoplásicas que se basan individualmente en modos de acción extraordinariamente diferentes. Así, el uso terapéutico potencial de AVP como componente de muchas combinaciones de fármacos antineoplásicos puede no limitarse a combinaciones con fármacos que tienen mecanismos moleculares particulares. Esto, de hecho, puede hacer que AVP sea un fármaco para ser combinado con la mayoría de las aproximaciones antineoplásicas existentes. Aquí, el modo preciso de acción que emplea AVP no se entiende completamente, pero su potencial inductor de diferenciación puede ser la base para sensibilizar células tumorales a la actividad de una amplia variedad de fármacos antineoplásicos. Se espera que el potencial sorprendentemente amplio de AVP se base en su actividad como inhibidor de grupos específicos de enzimas que tienen actividad de HDAC.

La presente invención se refiere al uso de AVP y de sus sales farmacéuticamente aceptables para la fabricación de un medicamento para el tratamiento del cáncer humano en combinación con radioterapia, en el que el cáncer humano se selecciona del grupo que consiste en cáncer de mama, cáncer de colon, cáncer de cabeza y cuello, carcinoma de células pequeñas de pulmón y leucemia. La actividad antineoplásica de tales tratamientos combinatorios comparada con el uso de cada componente por sí solo se puede incrementar así y -si se desea- las dosis de los componentes individuales de tales tratamientos combinatorios se pueden reducir para disminuir los efectos secundarios indeseables relacionados con los fármacos individuales.

Como se usa aquí, el término "tratamiento combinatorio" se refiere a un tratamiento de un individuo con al menos dos agentes terapéuticos diferentes. Según la invención, el individuo se trata con ácido valproico o una sal suya farmacéuticamente aceptable, que constituye el primer agente terapéutico. El segundo agente terapéutico es radioterapia. Un tratamiento combinatorio puede incluir un tercer agente terapéutico o incluso más. De acuerdo con la invención, se puede administrar ácido valproico o su sal farmacéuticamente aceptable y el segundo agente terapéutico y opcionalmente más agentes terapéuticos simultáneamente, o se puede administrar AVP o una sal suya farmacéuticamente aceptable antes o después del segundo agente terapéutico. Se prefiere la administración de AVP o de una sal suya farmacéuticamente aceptable antes del segundo agente terapéutico, o la administración simultánea. La administración (simultáneamente o en un momento diferente) se puede hacer de forma sistémica o tópica, como determine la indicación. Se puede administrar AVP o una sal suya farmacéuticamente aceptable a un paciente de cáncer antes o después de la radioterapia para tratar o mejorar los efectos del cáncer. Cuando el primer y segundo agente terapéutico se aplican en momentos diferentes, el tiempo entre los dos tratamientos es menor de
10 días.

Las expresiones "tratamiento combinatorio", "terapia de combinación" y "tratamiento combinado" se usan aquí de forma intercambiable.

Según la presente invención, se pueden usar también sales farmacéuticamente aceptables de ácido valproico para la terapia combinatoria del cáncer.

Se usa ácido valproico o una sal suya farmacéuticamente aceptable para la fabricación de un medicamento para sensibilizar células cancerosas humanas para la eficacia del tratamiento en terapia de combinación con agentes terapéuticos antineoplásicos clínicamente establecidos. Las células cancerosas se sensibilizan al ponerse en contacto con un agente sensibilizante cuando es necesaria una dosis inferior de un agente antineoplásico dado para alcanzar un cierto efecto antineoplásico, comparado con las células cancerosas que no se han puesto en contacto con dicho agente sensibilizante. Los efectos antineoplásicos pueden ser la reducción de la masa tumoral, la inhibición de la proliferación y/o citotoxicidad. Los expertos en la técnica conocen métodos para determinar los efectos antineoplásicos.

Según la presente invención, AVP o sus sales farmacéuticamente aceptables se usan para un tratamiento combinatorio del cáncer humano o para la fabricación de un medicamento para un tratamiento combinatorio del cáncer humano. El tratamiento combinatorio puede comprender una terapia antineoplásica conocida.

Para aquellos cánceres que se manifiestan como tumores sólidos, la forma más eficaz de tratamiento es la extirpación quirúrgica de la masa tumoral. Para tumores en estadio temprano, que son completamente extirpables, la terapia farmacológica se usa raras veces. Sin embargo, en estadios más tardíos, normalmente el tumor ha crecido hasta un tamaño tal y/o se ha extendido por el cuerpo hasta un punto que la resección ya no es una opción adecuada de tratamiento. En estos casos se usa la terapia farmacológica para reducir el tamaño del tumor antes de la resección, o para eliminar las células cancerosas residuales (enfermedad residual mínima) del cuerpo después de la resección del tumor.

Actualmente, existen diferentes clases de terapias farmacológicas antineoplásicas, que incluyen reactivos quimioterápicos y citotóxicos, reactivos inductores de la diferenciación (p.ej. ácido retinoico, vitamina D, citoquinas), terapia hormonal, aproximaciones inmunológicas y, más recientemente, el desarrollo de aproximaciones antiangiogénicas.

El ácido valproico y sus sales farmacéuticamente aceptables exhiben una actividad inhibitoria de HDAC, y frecuentemente y de forma inesperada provocan un efecto terapéutico sinérgico en la terapia combinatoria con uno o varios tratamientos antineoplásicos que se dirigen a mecanismos extraordinariamente diferentes entre sí.

El ácido valproico o una sal suya farmacéuticamente aceptable normalmente es capaz de sensibilizar las células cancerosas humanas. Por lo tanto, el ácido valproico o una sal suya farmacéuticamente aceptable también se denomina aquí el agente sensibilizante. Como consecuencia, la dosis del segundo agente terapéutico en una terapia de combinación se puede reducir significativamente para alcanzar un efecto antineoplásico cuando se usa en combinación con el agente sensibilizante. La dosis del segundo agente terapéutico preferiblemente se puede reducir en al menos el 25% comparado con la dosis administrada normalmente en la terapia antineoplásica clínica. Más preferiblemente, la dosis se puede reducir en al menos el 50%. La "dosis administrada normalmente en la terapia antineoplásica clínica" se define aquí como la cantidad de agente antineoplásico por mc (m^{2}) o kg de peso corporal (PC) del paciente por día (para referencias y detalles de dosificación véase también S. Seeber y J. Schütte, Therapiekonzepte Onkologie, Springer-Verlag, 2. Auflage 1998, ISBN 3-540-58586-9).

Los agentes antineoplásicos usados comúnmente y las dosis diarias administradas normalmente incluyen:

Radiación 20-60 Gy

Las dosis diarias de radiación se pueden reducir significativamente en un tratamiento combinatorio con el agente sensibilizante, comparado con sus dosis normales cuando se administran por sí solas o con otros principios terapéuticos. Se pueden usar las siguientes dosis diarias en el tratamiento combinatorio según la invención:

Radiación 10-45 Gy

El ácido valproico o una sal suya farmacéuticamente aceptable puede ser útil para inhibir las histona desacetilasas HDAC 1-3 y 8 (clase I), HDAC 4-7 (clase II) de mamíferos (para uso de líneas celulares en análisis in vitro y sistemas de modelos animales) y en particular de humanos (in vivo e in vitro), así como una clase nueva recientemente identificada de histona desacetilasas con homología con la proteína SIR2 de levaduras, que incluye varios miembros putativos de mamíferos (Imai et al., 2000, Nature 403, 795-800), y para el uso en el tratamiento del cáncer en combinación con otras terapias del cáncer. En una realización, el ácido valproico o una sal suya farmacéuticamente aceptable inhibe solamente un subgrupo de HDACs.

Aún otro aspecto de la invención es el uso de ácido valproico o una sal suya farmacéuticamente aceptable para la fabricación de un medicamento para el tratamiento combinatorio de una enfermedad en la que la inducción de la hiperacetilación de histonas tiene un efecto beneficioso, p.ej. que da como resultado la diferenciación y/o apoptosis de las células tumorales de un paciente, y que provoca así una mejora clínica del estado del paciente. Los ejemplos de tales enfermedades son el cáncer de mama dependiente e independiente de receptores de estrógenos, cáncer de colon, cáncer de cabeza y cuello, carcinoma de células pequeñas de pulmón. El tratamiento combinatorio de la presente invención es particularmente útil para tratar la enfermedad tumoral residual mínima o las metástasis tumorales.

Los compuestos y sus sales se pueden formular como composiciones farmacéuticas (p.ej., polvos, gránulos, comprimidos, píldoras, cápsulas, inyecciones, disoluciones, espumas, enemas y similares) que comprenden al menos uno de tales compuestos por sí solo o en mezcla con vehículos, excipientes y/o diluyentes farmacéuticamente aceptables. Las composiciones farmacéuticas se pueden formular de acuerdo con un método convencional. Se emplearán niveles de dosis específicos para cualquier paciente particular dependiendo de una diversidad de factores, que incluyen la actividad de los compuestos específicos empleados, la edad, el peso corporal, la salud general, el sexo, la dieta, el tiempo de administración, la vía de administración, la velocidad de excreción, la combinación de fármacos y la gravedad de la enfermedad particular que se somete a terapia. El agente sensibilizante se administrará preferiblemente en una cantidad apropiada, por ejemplo, seleccionada del intervalo de 10 mg/kg a 100 mg/kg de peso corporal por día, de forma oral o intravenosa. Los niveles de las dosis no están específicamente restringidos mientras se alcancen las concentraciones séricas de 0,05 mM a 3 mM, preferiblemente de 0,4 mM a 1,2 mM.

En general, la presente invención proporciona nuevas posibilidades para tratar diversas enfermedades neoplásicas. Los solicitantes descubrieron que la actividad inhibitoria de HDAC y de inducción de la diferenciación celular de AVP y de sus sales farmacéuticamente aceptables se puede usar con éxito en combinación con fármacos terapéuticos bien establecidos y usados clínicamente para el tratamiento de células tumorales de diferentes orígenes. Se considera que tal tratamiento combinatorio basado en AVP y sus sales farmacéuticamente aceptables genera un éxito terapéutico superior en pacientes de tumores humanos que los fármacos terapéuticos correspondientes usados por sí solos. Es un objetivo de la presente invención proporcionar aproximaciones terapéuticas combinatorias que usan AVP y sus sales farmacéuticamente aceptables para el tratamiento del cáncer. Tales tratamientos combinatorios podrían dar como resultado una disminución de las dosis terapéuticas de, p.ej., los reactivos quimioterápicos necesarios, y así podrían limitar los efectos secundarios actualmente observados, en parte muy serios, de las terapias usadas frecuentemente.

Son aspectos de la presente invención la combinación de AVP o de sus sales farmacéuticamente aceptables con la radioterapia (p.ej. rayos X o rayos gamma).

Después de la terapia antineoplásica, a menudo quedan células tumorales en los cuerpos de los pacientes. Esta situación se conoce como enfermedad residual mínima. Estas células tumorales pueden dar lugar a tumores secundarios incluso años después de que el tumor primario se haya extirpado. Por lo tanto, un objetivo importante de una terapia antineoplásica satisfactoria debe ser la erradicación de tales células tumorales residuales.

Así, otro aspecto de la invención es el uso de AVP y de sus sales farmacéuticamente aceptables para la inhibición de las metástasis tumorales, y por lo tanto la extinción de la enfermedad residual mínima.

Se ensayó el efecto de la irradiación en combinación con AVP en células tumorales humanas de diversos orígenes. Sorprendentemente, se descubrió regularmente que la combinación de AVP con irradiación tuvo un efecto antineoplásico sinérgico comparado con los efectos observados con AVP solo o irradiación sola. Estas mejoras observadas frecuentemente fueron inesperadas.

La base más probable para este éxito terapéutico de AVP es su actividad como inhibidor nuevo de enzimas que tienen actividad de HDAC. Sin embargo, ya que, p.ej., TSA no exhibe estas actividades sinérgicas hasta el punto que lo hace AVP, parece que la excelente dirección mecanística ajustada conseguida por AVP es superior a la de otros inhibidores de HDAC.

Además, AVP se puede emplear para la inhibición de la formación de metástasis tumorales, y así para el tratamiento de la enfermedad residual mínima. Esto se ensayó con éxito usando modelos in vivo de carcinomas renales y de mama.

La Figura 1 muestra el efecto de AVP sobre el bloqueo de la diferenciación de los precursores hematopoyéticos in vitro: AVP coopera con las citoquinas para restaurar el potencial diferenciador de las células que expresan PML-RAR (ejemplo de referencia), y por lo tanto se debe considerar como un reactivo sensibilizante y que actúa de forma sinérgica con la actividad inductora de diferenciación de las citoquinas.

La Figura 2 muestra que AVP sensibiliza las células que expresan PML-RAR para el tratamiento con rayos X in vitro (Ejemplo 1) y provoca actividades terapéuticas sinérgicas en esta combinación.

Los siguientes ejemplos ilustran adicionalmente la invención:

Ejemplo de referencia

Efecto sinérgico de AVP sobre el bloqueo de la diferenciación de precursores hematopoyéticos in vitro:

AVP coopera con las citoquinas para restaurar el potencial diferenciador de las células que expresan PML-RAR. Por lo tanto, AVP se debe considerar como un reactivo sensibilizante para la actividad inductora de diferenciación de las citoquinas (Figura 1).

Ya que se sabe que las células de leucemia promielocítica aguda responden al tratamiento con inhibidores de HDAC, se ensayó el efecto de AVP sobre el bloqueo de la diferenciación de células precursoras hematopoyéticas por PML-RAR. Se sometieron a transducción precursores hematopoyéticos murinos (lin-) con un vector retroviral que codificaba PML-RAR, y GFP como marcador. Las células transducidas se estimularon para diferenciarse con una mezcla que contenía varias citoquinas (IL3, IL6, SCF, G-CSF y GM-CSF) en ausencia o presencia de AVP. La diferenciación mieloide se evaluó analizando la presencia del marcador de diferenciación Mac-1.

Resultados

El tratamiento con AVP no afectó a la diferenciación de las células de control, mientras que la expresión de PML-RAR provocó un bloqueo intenso de la diferenciación (Figura 1) que no se pudo superar cuando las citoquinas descritas se usaron como único tratamiento. Sin embargo, AVP (1 mM, en los paneles de la derecha, marcados como PML-RAR) revirtió casi completamente el bloqueo de la diferenciación impuesto por PML-RAR (Figura 1). Así, en ausencia de AR, AVP restablece y sensibiliza las células a un estado permisivo para la diferenciación, después inducida por citoquinas, presumiblemente inhibiendo la acción del complejo de HDAC incorporado para dirigirse a genes por PML-RAR. Esta actividad de AVP se debe considerar como una actividad sinérgica, ya que el tratamiento con citoquinas solamente no conduce a una disminución significativa del bloqueo de la diferenciación en estas células de PML-RAR, como se mencionó anteriormente.

Métodos

Se purificaron precursores hematopoyéticos murinos a partir de la médula ósea de 129 ratones en base a la ausencia de marcadores de diferenciación de linaje (lin-). Las células lin- se cultivaron durante 48 horas en presencia de IL-3 (20 ng/ml), IL-6 (20 ng/ml), SCF (100 ng/ml), y después se unieron a placas tratadas para cultivo no tisular revestidas con Retronectin (Takara-Shuzo). Después las células se sometieron a transducción mediante incubación con el sobrenadante de células de empaquetamiento Phoenix Ecotropic (suplementado con suero fresco, e IL-3, IL-6 y SCF como anteriormente), se transfectaron transitoriamente con el vector retroviral de control PINCO, o PINCO-PML-RAR. Después de 60 horas, las células GFP+ se separaron mediante FACS, y se sembraron en placas de metilcelulosa suplementadas como anteriormente, más G-CSF (60 ng/ml) y GM-CSF (20 ng/ml). Donde se indica, se añadió valproato sódico (AVP, de izquierda a derecha 0,2 ó 1 mM) al medio de diferenciación. Después de 8-10 días, se analizó en las células la presencia del marcador de diferenciación mieloide Mac-1 mediante FACS. AVP no provocó cambios significativos en el número de células Mac-1^{+}, ni en el número de colonias en las células de control hasta concentraciones de 1 mM. A concentraciones mayores (>3 mM), se observó una reducción en el número de colonias, probablemente debido a la inducción de muerte celular (datos no mostrados). Como control, el análisis de las células tratadas con AVP con un marcador de diferenciación eritroide (Ter-119) no reveló la presencia de células positivas (datos no mostrados). Las células sin infectar y las células infectadas con el vector de control PINCO se comportaron de forma idéntica (datos no mostrados).

Para la Figura 1, las células lin- se sometieron a transducción con los vectores indicados (control: PINCO, vector vacío que codifica GFP solamente), y las células GFP+ se separaron mediante FACS. Las células GFP+ se colocaron después en placas en un medio de diferenciación, en ausencia o presencia de AVP (de izquierda a derecha 0,2 y
1 mM). Se evaluó la diferenciación después de 8-10 días mediante análisis del marcador de diferenciación mieloide Mac-1.

Ejemplo 1

AVP sensibiliza las células que expresan PML-RAR al tratamiento con rayos X in vitro, y provoca un efecto terapéutico sinérgico (Figura 2).

Resultados

Después del tratamiento con rayos X (2 Gray), las células precursoras hematopoyéticas mostraron una disminución intensa de su capacidad de supervivencia y sufrieron apoptosis. Las condiciones de cultivo semisólido (medios basados en metilcelulosa) condujeron a una ausencia casi completa de colonias (derivadas de células formadoras de colonias, CFCs) en los cultivos tratados con rayos X de células de tipo natural, lo que demuestra que las células indiferenciadas son muy sensibles a este tratamiento (Figura 2). Sorprendentemente, la expresión de PML-RAR provocó una fuerte reducción en la sensibilidad a rayos X de las células diana, con una proporción de recuperación >50% (Figura 2). En las mismas condiciones, AVP (1 mM) disminuyó ligeramente la sensibilidad de las células de tipo natural. Sin embargo, AVP condujo a una resensibilización de las células que expresan PML-RAR, con una desaparición completa y claramente sinérgica de colonias en las células tratadas con AVP (Figura 2). Por lo tanto, parece que AVP se puede combinar con los rayos X para recuperar la sensibilidad de las células que se han hecho resistentes (p.ej. a través de la expresión de una proteína de fusión oncógena) al tratamiento con rayos X por sí solo, y puede producir éxitos terapéuticos sinérgicos.

Métodos

Se sometió a transducción a células lin- como se describió para la Figura 1 (véase también los métodos del ejemplo de referencia para los detalles), y se separaron mediante FACS. 12 horas después de la separación, las células se lavaron con PBS, y después se incubaron durante 8-12 horas en un medio con citoquinas (datos presentados en la Figura 2 usando IL-3 (20 ng/ml), IL-6 (20 ng/ml), SCF (100 ng/ml), G-CSF (60 ng/ml), GM-CSF (20 ng/ml)) o sin citoquinas (datos no mostrados). Al final de la incubación, las células se expusieron a una fuente de rayos X (exposición total 2 Gy), y se incubaron durante 12-16 horas adicionales en presencia o en ausencia de AVP. Finalmente, las células se sembraron en placas en un medio que contenía metilcelulosa (StemCell Technologies) en presencia de citoquinas (IL3, IL6, SCF, G- y GM-CSF) durante 8-10 días.

Para la Figura 2, se usaron células sin infectar ("Control"), o células que expresaban GFP solamente ("Vector vacío"), o células que expresaban GFP y PML-RAR ("PML-RAR"). 8 días después de la siembra en placas en metilcelulosa se midió el número total de colonias. Las células tratadas con AVP (1 mM) se expusieron a AVP también antes del tratamiento con rayos X.

Claims

1. El uso de ácido valproico o una sal suya farmacéuticamente aceptable para la fabricación de un medicamento para el tratamiento deL cáncer humano en combinación con radioterapia, en el que el cáncer humano se selecciona del grupo que consiste en cáncer de mama, cáncer de colon, cáncer de cabeza y cuello, carcinoma de células pequeñas de pulmón y leucemia.

2. Un uso según la reivindicación 1, en el que el tratamiento de combinación incluye además terapia antineoplásica seleccionada del grupo que consiste en tratamiento con fármacos inductores de diferenciación, tratamiento con fármacos quimioterápicos, tratamiento con fármacos citotóxicos, terapia hormonal, inmunoterapia, terapia antiangiogénica y/o terapia génica.

3. Un uso según la reivindicación 1 ó 2, en el que ácido valproico es un inhibidor de enzimas que tienen actividad de HDAC y provoca un efecto terapéutico aditivo o sinérgico.

4. Un uso según la reivindicación 3, en el que la enzima que tiene actividad de histona desacetilasa es una histona desacetilasa de mamíferos, preferiblemente humana.

5. Un uso según la reivindicación 3 ó 4, en el que la histona desacetilasa humana se selecciona del grupo que consiste en HDACs 1-8 y los miembros de la familia de proteínas SIR2.

6. Un uso según cualquiera de las reivindicaciones 3 a 5, en el que ácido valproico inhibe de forma específica solamente un subgrupo de HDACs.

7. Un uso según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6, en el que ácido valproico se usa para la inducción de la diferenciación de células.

8. Un uso según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6, en el que ácido valproico se usa para la inducción de la diferenciación de células transformadas.

9. Un uso según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6, en el que ácido valproico se usa para la inducción de apoptosis de células transformadas.

10. Un uso según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 9, en el que la inducción de la híperacetilación de histonas u otras proteínas reguladas funcionalmente mediante acetilación tiene un efecto beneficioso para el tratamiento del cáncer humano.

11. Un uso según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 10, en el que ácido valproico o una sal suya farmacéuticamente aceptable es para administrarse como un primer agente terapéutico, y la radioterapia es para administrarse como un segundo agente terapéutico, caracterizado porque la dosis diaria de dicha radioterapia se reduce significativamente comparada con la dosis diaria de radioterapia cuando se administra sola.