ES2321038T3 - Peptidos y compuestos que se unen a un receptor. - Google Patents

Peptidos y compuestos que se unen a un receptor. Download PDF

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ES2321038T3 ES97954363T ES97954363T ES2321038T3 ES 2321038 T3 ES2321038 T3 ES 2321038T3 ES 97954363 T ES97954363 T ES 97954363T ES 97954363 T ES97954363 T ES 97954363T ES 2321038 T3 ES2321038 T3 ES 2321038T3
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William J. Dower
Ronald W. Barrett
Steven E. Cwirla
Christian M. Gates
Peter J. Schatz
Palaniappan Balasubramanian
Christopher R. Wagstrom
Richard Wayne Hendren
Randolph B. Deprince
Surekha Podduturi
Qun Yin
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Abstract

EL OBJETO DE ESTA INVENCION CONSISTE EN UNOS PEPTIDOS Y COMPUESTOS QUE SE UNEN CON EL RECEPTOR DE TROMBOPOIETINA Y ACTIVAN ESTE. DICHOS PEPTIDOS Y COMPUESTOS SON UTILES EN PROCEDIMIENTOS PARA EL TRATAMIENTO DE TRASTORNOS HEMATOLOGICOS Y ESPECIALMENTE LA TROMBOCITOPENIA QUE RESULTA DE LA QUIMIOTERAPIA, LA TERAPIA DE LA RADIACION O TRANSFUSIONES DE MEDULA OSEA ASI COMO EN PROCEDIMIENTOS DE DIAGNOSTICOS QUE USAN COMPUESTOS Y PEPTIDOS ETIQUETADOS.

Description

Péptidos y compuestos que se unen a un receptor.
Antecedentes de la invención
La presente invención proporciona péptidos y compuestos que se unen al receptor de trombopoyetina (c-mpl o TPO-R) y activan el mismo, o actúan de otro modo como agonistas de la TPO. La invención tiene aplicación en los campos de la bioquímica y química médica, y particularmente proporciona agonistas de TPO para uso en el tratamiento de enfermedades humanas.
Los péptidos y compuestos que se unen al receptor de trombopoyetina y lo activan, han sido descritos en el documento WO96/40750.
La lenta recuperación de los niveles de plaquetas en pacientes que sufren de trombocitopenia es un problema grave y ha convertido en urgente la búsqueda de un agonista del factor de crecimiento en la sangre, capaz de acelerar la regeneración de las plaquetas. La presente invención proporciona dicho agonista.
Resumen de la invención
La presente invención proporciona compuestos de la fórmula (I):
1
en la que:
X_{1} es hidrógeno o acilo;
X_{2} es G o sarcosina (Sar);
X_{3} es R, A, norleucina (Nle) o N-acetillisina (Ac-Lys);
X_{4} es Q o E;
X_{5} es W, L-1-naftilalanina (1-Nal) o F;
X_{6} es A, ácido 5-aminopentanoico (Ava) o ácido 2-aminobutírico (Abu);
X_{7} es A, difenilalanina (Diphe) o X_{7} está ausente;
X_{8} es R, p-aminofenilalanina (p-amino-Phe), N-acetillisina (Ac-Lys) o X_{8} está ausente;
X_{9} y X_{9'} son iguales o diferentes y son A, \betaA, n-metilalanina (n-Me-Ala), sarcosina (Sar), o X_{9} o X_{9'} está ausente;
X_{10} y X_{10'} son iguales o diferentes y son \betaA, o X_{10} o X_{10'} está ausente;
y derivados farmacéuticamente aceptables de los mismos.
con la condición de que el compuesto
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está excluido.
La invención proporciona también los compuestos:
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3
y derivados farmacéuticamente aceptables de los mismos.
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En la definición anterior y de aquí en adelante los símbolos A, \betaA, C, D, E, F, G, I, K, L, P, Q, R, S, W, T son los códigos estándar de una letra para los aminoácidos comunes, esto es
A
Alanina
C
Cisteína
D
Ácido aspártico
E
Ácido glutámico
F
Fenilalanina
G
Glicina
I
Isoleucina
K
Lisina
L
Leucina
P
Prolina
Q
Glutamina
R
Arginina
S
Serina
W
Triptófano
T
Treonina
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Para evitar dudas, la abreviatura
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siempre que se utilice en esta memoria, quiere indicar la estructura
5
Los derivados farmacéuticamente aceptables adecuados de los compuestos de la fórmula (I) incluyen sales y sales de adición de ácido farmacéuticamente aceptables, ésteres farmacéuticamente aceptables, amidas farmacéuticamente aceptables, compuestos marcados y compuestos que están unidos covalentemente a uno o más de una variedad de polímeros hidrófilos como se definen de aquí en adelante.
Preferiblemente los compuestos de la fórmula (I) están unidos covalentemente a uno o más, p.ej. a uno, de una variedad de polímeros hidrófilos. Los polímeros hidrófilos pueden estar unidos, por ejemplo, a una o a ambas cadenas peptídicas de los compuestos de la fórmula (I). Si un polímero hidrófilo está unido a ambas cadenas peptídicas, entonces los polímeros hidrófilos pueden ser iguales o diferentes, preferiblemente serán iguales. Los expertos en la técnica podrán apreciar que cuando los compuestos de la fórmula (I) están unidos covalentemente a uno o más de una variedad de polímeros hidrófilos en X_{1}, entonces X_{1} no es acilo.
Un grupo preferido de los compuestos de la fórmula (I) es:
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y sus derivados farmacéuticamente aceptables, donde los aminoácidos quirales están preferiblemente en la forma L.
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Otro grupo preferido de los compuestos de la fórmula (I) incluye:
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y sus derivados farmacéuticamente aceptables, donde los aminoácidos quirales están preferiblemente en la forma L.
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La referencia de aquí en adelante a un compuesto según la invención incluye tanto los compuestos de la fórmula (I) como sus derivados farmacéuticamente aceptables.
Los expertos en la técnica podrán apreciar que los compuestos de la fórmula (I) contienen una serie de centros quirales y por tanto existen en la forma de pares de isómeros ópticos (esto es, enantiómeros) y sus mezclas incluyendo las mezclas racémicas. Todos los isómeros de los compuestos de la fórmula (I) y sus mezclas incluyendo las mezclas racémicas están incluidos dentro del alcance de la invención. Preferiblemente los aminoácidos quirales están en la forma L.
Los compuestos de la fórmula (I) tienen fuertes propiedades de unión al TPO-R y pueden activar el TPO-R. Por tanto, tales compuestos son útiles con fines terapéuticos para tratar enfermedades que se pueden mejorar por estimulación de los receptores TPO, p.ej. en las plaquetas, megacariocitos y otras células madre, por ejemplo la trombocitopenia que puede ser resultado, por ejemplo, de la quimioterapia (incluyendo la quimioterapia de inducción, consolidación o mantenimiento), radioterapia, transplante autólogo, alogénico y singénico de médula ósea, transplante de células progenitoras de sangre periférica y transplante de células progenitoras de sangre del cordón umbilical, tratamientos biológicos u otros tratamientos para enfermedades malignas y no malignas (p.ej. interferón y otras citocinas), infiltración de la médula ósea por tumores metastásicos y leucemia, infiltración o invasión de la médula ósea en enfermedades no malignas (p.ej. osteopetrosis, enfermedad de Gaucher), anemia aplásica, síndrome mielodisplásico, mielofibrosis, y síndromes relacionados (tanto primarios como secundarios), enfermedades inmunes e idiopáticas, incluyendo las trombocitopenias autoinmunes y aloinmunes, y la trombocitopenia inmune inducida por fármacos, la trombocitopenia inducida por fármacos (p.ej. debida a una terapia anti-retroviral en pacientes HIV-positivos), enfermedad hepática crónica (p.ej. cirrosis alcohólica y otras formas de cirrosis) y la insuficiencia renal crónica, destrucción excesiva de plaquetas, incluyendo púrpura trombocitopénica trombótica, síndrome urémico hemolítico y otras microangiopatías, e hiperesplenismo, síndromes congénitos en los que aparece hemorragia debida a plaquetas deficientes o anormales p.ej. trombastenia de Glanzmann, síndrome de trombocitopenia con aplasia radial (TAR), síndrome de las plaquetas grises, transplante de hígado, reparación de aneurismas aórticos, balón de contrapulsación intra-aórtico, derivación aortocoronaria y otros procedimientos quirúrgicos que requieran circulación extracorpórea y/o transfusión masiva de sangre, o trombocitopenia relacionada con HIV; también granulocitopenia y anemia que pueden ser el resultado, por ejemplo, de la quimioterapia, radioterapia y otras terapias para enfermedades malignas y no malignas (como se ha discutido antes), infiltración de la médula ósea en enfermedades malignas, pre-malignas y no malignas (como se ha discutido antes), anemia y granulocitopenia inmunes y no inmunes, idiopáticas y relacionadas con fármacos; o el tratamiento de enfermedades malignas hematológicas per se. Los compuestos según la invención se pueden utilizar también con fines terapéuticos, de diagnóstico y de investigación cuando es deseable la estimulación de los receptores TPO, p.ej. en las plaquetas, megacariocitos y otras células madre, por ejemplo en la movilización de las células progenitoras de sangre periférica para transplante autólogo, alogénico o singénico, aumentando el rendimiento de las plaquetas y otros donantes de sangre, la prolongación de la supervivencia de las plaquetas y la calidad ex vivo, la producción o expansión de las plaquetas y/o de las células progenitoras in vitro; con fines de diagnóstico para estudiar el mecanismo de la hematopoyesis y para la expansión in vitro de los megacariocitos y células progenitoras
implicadas.
Los compuestos de la invención tienen una CI_{50} de aproximadamente 2 mM o menos, determinada por el ensayo de afinidad de unión indicado en el Ejemplo 3 que sigue, en el que una CI_{50} más baja se correlaciona con una afinidad de unión más fuerte al TPO-R. Preferiblemente, para fines de diagnóstico, los compuestos según la invención tienen una CI_{50} de aproximadamente 2 mM o menos y, para fines farmacéuticos, los compuestos según la invención tienen una CI_{50} de aproximadamente 100 \muM o menos.
Cuando se utilizan para fines de diagnóstico, los compuestos según la invención están preferiblemente marcados con una marca detectable y, por tanto, los compuestos de la invención sin dicha marca sirven como intermedios en la preparación de los compuestos marcados.
Si los compuestos según la invención se derivatizan con un polímero hidrófilo como se describe en esta memoria, los pesos moleculares de dichos compuestos pueden variar desde aproximadamente 500 hasta aproximadamente 120.000 dalton, más preferiblemente desde aproximadamente 8.000 hasta aproximadamente 80.000 dalton.
Como se ha expuesto antes, en otra realización preferida, los compuestos de la fórmula (I) están unidos covalentemente a uno o más de una variedad de polímeros hidrófilos. Generalmente, tales polímeros hidrófilos tienen un peso molecular medio que varía desde aproximadamente 500 hasta aproximadamente 100.000 dalton, p.ej. desde aproximadamente 500 hasta aproximadamente 40.000 dalton, preferiblemente desde aproximadamente 2.000 hasta aproximadamente 40.000 dalton, más preferiblemente desde aproximadamente 5.000 hasta aproximadamente 40.000 y, aún más preferiblemente, desde aproximadamente 5.000 hasta aproximadamente 20.000 dalton, p.ej. desde aproximadamente 18.800 hasta aproximadamente 22.000 dalton. En las realizaciones preferidas, tales polímeros hidrófilos tienen pesos moleculares medios de aproximadamente 5.000 dalton, 10.000 dalton y 20.000 dalton. Los polímeros hidrófilos pueden ser ramificados o no ramificados.
Los polímeros hidrófilos adecuados incluyen, pero sin limitarse a ellos, polialquiléteres como por ejemplo polietilenglicol y polipropilenglicol, ácido poliláctico, ácido poliglicólico, polioxialquenos, poli(alcohol vinílico), polivinilpirrolidona, celulosa y derivados de celulosa, dextrano y derivados de dextrano, y sus copolímeros etc. Los polímeros hidrófilos preferidos incluyen polialquiléteres como por ejemplo polietilenglicol y polipropilenglicol, ácido poliláctico, ácido poliglicólico, y sus copolímeros. Se ha descubierto sorprendentemente que cuando los compuestos peptídicos son derivatizados con dichos polímeros, se aumenta su solubilidad y su semivida de circulación con una pequeña disminución, si hay alguna, de su actividad de unión, y se enmascara su inmunogenicidad. En una realización preferida, cada una de las subunidades diméricas (cadenas peptídicas) de los compuestos peptídicos de la fórmula (I) está unida covalentemente a un polímero hidrófilo. En otra realización preferida, los compuestos de está invención están PEGilados, esto es, unidos covalentemente a polietilenglicol (PEG).
El PEG es un polímero lineal, soluble en agua, de unidades repetidas de óxido de etileno con dos grupos hidroxilo terminales. Los PEG se clasifican por sus pesos moleculares que típicamente varían desde aproximadamente 500 dalton hasta aproximadamente 40.000 dalton por ejemplo, 5.000, 10.000, 20.000, 30.000 o 40.000 dalton (5K, 10K, 20K, 30K o 40K). En una realización actualmente preferida, los PEG empleados tienen pesos moleculares que varían desde 5.000 dalton hasta aproximadamente 20.000 dalton. Los PEG acoplados con los compuestos peptídicos de la presente invención pueden ser ramificados o no ramificados. (Véase, p.ej., Monfardini, C., et al., Bioconjugate Chem., 6:62-69 (1995)). Tales PEG incluyen, pero sin limitarse a ellos, monometoxipolietilenglicol (MePEG-OH), succinato de monometoxipolietilenglicol (MePEG-S), succinato de monometoxipolietilenglicol-succinimidilo (MePEG-S-NHS), monometoxipolietilenglicol-amina (MePEG-NH_{2}), tresilato de monometoxipolietilenglicol (MePEG-TRES), y monometoxipolietilenglicol-imidazolil-carbonilo (MePEG-IM).
Los compuestos según la invención pueden ser mono- o di-pegilados, por ejemplo la monopegilación puede ser preferida cuando se emplea un PEG de alto peso molecular.
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Ejemplos de cadenas de PEG que se pueden unir a los compuestos de la fórmula (I) incluyen:
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Ejemplos de compuestos PEGilados preferidos de esta invención incluyen, pero sin limitarse a ellos, los siguientes:
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y los derivados farmacéuticamente aceptables de los mismos, en los que los aminoácidos quirales están preferiblemente en la forma L y en los que "n" es un número entero que tiene un valor que varía desde aproximadamente 5 hasta aproximadamente 1000, p. ej. de 10 hasta aproximadamente 1000, más preferiblemente desde aproximadamente 100 hasta aproximadamente 900 y, aún más preferiblemente, desde aproximadamente 110 hasta aproximadamente 900, p.ej. aproximadamente 112, 225, 450 (p.ej., 425-500), 675 o 900. Por ejemplo para los PEG (ALDH) unidos a aldehído, n es por ejemplo aproximadamente 450, p.ej. aproximadamente 348 - 452; para los PEG (SPA) unidos a éster, n es por ejemplo aproximadamente 112 - 900, p.ej. aproximadamente 112, 225, 450 (p.ej., 425-500), 675 o 900; para los PEG ramificados, n es por ejemplo aproximadamente 112 - 450, p.ej. aproximadamente 112, 225 o 450; y para los PEG SS, n es por ejemplo aproximadamente 112 - 450, p.ej. aproximadamente 112, 225 o 450.
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Un compuesto particularmente preferido según la invención es:
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en el que n es aproximadamente 450, p.ej. aproximadamente 425 - 500, y sus derivados farmacéuticamente aceptables, donde los aminoácidos quirales están preferiblemente en la forma L.
Como se ha expuesto anteriormente en esta memoria los compuestos según la invención son útiles para la prevención y el tratamiento de enfermedades mediadas por la TPO, por ejemplo trastornos hematológicos incluyendo trombocitopenia, granulocitopenia y anemia, y en el tratamiento de enfermedades hematológicas malignas. Así, la presente invención proporciona también un método para tratar a un paciente que sufre un trastorno que es susceptible al tratamiento con un agonista de la trombopoyetina, que comprende administrar al paciente una dosis o cantidad terapéuticamente eficaz de un compuesto de la presente invención.
La invención proporciona además un compuesto según la invención para uso en terapia, en particular en la medicina humana.
Se proporciona también como un aspecto adicional de la invención el uso de un compuesto según la invención en la preparación de un medicamento para uso en el tratamiento de enfermedades mediadas por los agonistas de la trombopoyetina.
Se apreciará que la referencia al tratamiento pretende incluir la profilaxis, así como el alivio de los síntomas demostrados.
La invención proporciona también composiciones farmacéuticas que comprenden uno o más de los compuestos descritos en este documento y un vehículo fisiológicamente aceptable. Estas composiciones farmacéuticas pueden estar en una diversidad de formas que incluyen formas farmacéuticas orales, así como también polvos y soluciones inhalables, y soluciones inyectables y para perfusión.
Breve descripción de las figuras
La Figura 1 ilustra la estabilidad de AF13948 y GW350781 (di-PEG(5K)-AF13948) en suero humano y demuestra que el compuesto PEGilado ha aumentado la estabilidad, esto es, ha aumentado la semivida, en comparación con el compuesto no PEGilado.
La Figura 2 ilustra los perfiles farmacocinéticos de un compuesto peptídico de la presente invención diversamente derivatizado con PEG. En este experimento, el péptido AF15705 fue derivatizado con PEG (PEG2) ramificado, con un PEG (SPA) unido a éster y con un PEG (ALDH) unido a aldehído. Los resultados obtenidos indican que los tres compuestos peptídicos diversamente derivatizados con PEG tienen perfiles farmacocinéticos favorables.
Las figuras 3-4 ilustran los efectos de los compuestos peptídicos PEGilados de la presente invención sobre la trombocitopenia inducida por carboplatino (CBP) en ratones. La Figura 3 demuestra que GW350781 (di-PEG(5K)-AF13948) puede mejorar la trombocitopenia en un modelo de ratón. La Figura 4 demuestra que GW350805 (di-PEG(20K)-AF13948) puede mejorar también la trombocitopenia inducida por carboplatino y que es aún más potente que GW350781.
Las figuras 5-6 ilustran los efectos de GW350781 y GW350805 sobre la trombocitosis en ratones normales. Los resultados obtenidos indican que los compuestos peptídicos PEGilados de la invención tienen un efecto favorable sobre la trombocitosis, siendo el péptido 20K-diPEGilado aproximadamente 100 veces más potente que el péptido 5K-diPEGilado.
Las figuras 7-8 ilustran los efectos de dosis variables de GW350781 y GW350805 sobre los niveles de plaquetas en ratones normales. Tales datos demuestran que los compuestos peptídicos PEGilados de la invención pueden aumentar los niveles de plaquetas en ratones normales.
La Figura 9 ilustra el efecto de la dosis única frente a la dosis múltiple de GW350805 sobre los niveles de plaquetas en ratones normales.
La Figura 10 ilustra un esquema general de síntesis para preparar péptidos diméricos con \beta-Ala.
La Figura 11 ilustra un esquema general de síntesis para preparar péptidos diméricos sin \beta-Ala.
Descripción de las realizaciones específicas
Las siguientes definiciones se exponen para ilustrar y definir el significado y alcance de los diversos términos utilizados para describir la invención en este documento.
"Agonista" se refiere a un ligando biológicamente activo que se une a su receptor biológicamente activo complementario y activa este último o bien para causar una respuesta biológica en el receptor o bien para potenciar una actividad biológica pre-existente del receptor.
"Sales farmacéuticamente aceptables" se refiere a las sales no tóxicas de metales alcalinos, metales alcalinotérreos y de amonio, comúnmente utilizadas en la industria farmacéutica, que incluyen las sales de sodio, potasio, litio, calcio, magnesio, bario, amonio y protamina cinc, que se preparan por métodos bien conocidos en la técnica. El término incluye también sales de adición de ácido no tóxicas, que se preparan generalmente haciendo reaccionar los compuestos de esta invención con un ácido orgánico o inorgánico adecuado. Las sales representativas incluyen los hidrocloruros, hidrobromuros, sulfatos, bisulfatos, acetatos, oxalatos, valeratos, oleatos, lauratos, boratos, benzoatos, lactatos, fosfatos, tosilatos, citratos, maleatos, fumaratos, succinatos, tartratos, napsilatos, y similares.
"Sal de adición de ácido farmacéuticamente aceptable" se refiere a aquellas sales que retienen la eficacia biológica y las propiedades de las bases libres y que no son biológicamente ni de algún otro modo indeseables, formadas con ácidos inorgánicos tales como ácido clorhídrico, ácido bromhídrico, ácido sulfúrico, ácido nítrico, ácido fosfórico y similares, y con ácidos orgánicos tales como ácido acético, ácido propiónico, ácido glicólico, ácido pirúvico, ácido oxálico, ácido málico, ácido malónico, ácido succínico, ácido maleico, ácido fumárico, ácido tartárico, ácido cítrico, ácido benzoico, ácido cinámico, ácido mandélico, ácido metanosulfónico, ácido etanosulfónico, ácido p-toluenosulfónico, ácido salicílico y similares. Para una descripción de sales de adición de ácido farmacéuticamente aceptables como profármacos, véase Bundgaard, H., citado antes.
"Éster farmacéuticamente aceptable" se refiere a aquellos ésteres que retienen, tras hidrólisis del enlace éster, la eficacia biológica y las propiedades del ácido carboxílico o del alcohol y que no son biológicamente ni de algún otro modo indeseables. Para una descripción de ésteres farmacéuticamente aceptables como profármacos, véase Bundgaard, H., ed., Design of Prodrugs, Elsevier Science Publishers, Amsterdam (1985). Estos ésteres se forman típicamente a partir del ácido carboxílico correspondiente y un alcohol. En general, la formación del éster se puede lograr por técnicas sintéticas convencionales. (Véase, p. ej., March, Advanced Organic Chemistry, 4th Ed., John Wiley & Sons, New York (1992), 393-396 y las referencias citadas allí, y Mark, et al., Encyclopedia of Chemical Technology, John Wiley & Sons, New York (1980).) El componente alcohol del éster en general comprenderá (i) un alcohol alifático C_{2}-C_{12} que puede contener o no, uno o más dobles enlaces y que puede contener o no, carbonos ramificados o (ii) un alcohol C_{7}-C_{12} aromático o heteroaromático. Esta invención contempla también el uso de aquellas composiciones que son tanto los ésteres descritos en la presente memoria como al mismo tiempo sus sales de adición de ácido farmacéuticamente aceptables.
"Amida farmacéuticamente aceptable" se refiere a aquellas amidas que retienen, tras la hidrólisis del enlace amida, la eficacia biológica y las propiedades del ácido carboxílico o la amina y que no son biológicamente ni de algún otro modo indeseables. Para una descripción de amidas farmacéuticamente aceptables como profármacos, véase Bundgaard, H., ed., Design of Prodrugs, Elsevier Science Publishers, Amsterdam (1985). Estas amidas se forman típicamente a partir del ácido carboxílico correspondiente y una amina. En general, la formación de la amida se puede lograr por técnicas sintéticas convencionales. (Véase, p.ej., March, Advanced Organic Chemistry, 4th Ed., John Wiley & Sons, New York (1992), p. 393 y Mark, et al. Encyclopedia of Chemical Technology, John Wiley & Sons, New York (1980).) Esta invención contempla también el uso de aquellas composiciones que son tanto las amidas descritas en la presente memoria como al mismo tiempo sus sales de adición de ácido farmacéuticamente aceptables.
"Vehículo farmacéutica o terapéuticamente aceptable" se refiere a un medio vehículo que no interfiere con la eficacia de la actividad biológica de los ingredientes activos y que no es tóxico para el hospedante o paciente.
"Estereoisómero" se refiere a un compuesto químico que tiene el mismo peso molecular, composición química y constitución que otro, pero con los átomos agrupados de modo diferente. Es decir, determinados restos químicos idénticos están en orientaciones diferentes en el espacio y, por tanto, cuando son puros, tienen la capacidad de rotar el plano de la luz polarizada. No obstante, algunos estereoisómeros puros pueden tener una rotación óptica que es tan leve que es indetectable con la instrumentación actual. Los compuestos de la presente invención pueden tener uno o más átomos de carbono asimétricos y, por tanto, pueden incluir diferentes estereoisómeros. Todos los estereoisómeros se incluyen dentro del alcance de la invención.
"Cantidad terapéutica o farmacéuticamente eficaz", como se aplica a las composiciones de la presente invención, se refiere a la cantidad de composición suficiente para inducir un resultado biológico deseado. Este resultado puede ser el alivio de los signos, síntomas o causas de una enfermedad, o cualquier otra alteración deseada de un sistema biológico. En la presente invención, el resultado implicará típicamente una disminución en las respuestas inmunológicas y/o inflamatorias a la infección o lesión tisular.
Se utilizan las siguientes abreviaturas:
OtBu y tBu son ambos terc-butiloxi (OtBu se utiliza convencionalmente con las abreviaturas de 3 letras de los aminoácidos y tBu se utiliza convencionalmente con las abreviaturas de 1 letra de los aminoácidos), Bzl es bencilo, Ac es acetilo, Me es metilo, Abu es ácido 2-aminobutírico, Thi es tienilalanina, Ac-Lys es N-acetillisina, p-amino-Phe es p-aminofenilalanina, N-metil-Ala es N-metilalanina, Diphe es difenilalanina, Sar es sarcosina, Ava es ácido 5-aminopentanoico, Nle es norleucina, trt es tritilo.
"Marcador detectable" se refiere a materiales, que cuando se unen covalentemente a los péptidos y miméticos de péptidos de la presente invención, permiten la detección del péptido y de los miméticos de péptidos in vivo en el paciente al que se ha administrado el péptido o el mimético de péptido. Los marcadores detectables adecuados son bien conocidos en la técnica e incluyen, a modo de ejemplo, radioisótopos, marcadores fluorescentes (p. ej., fluoresceína) y similares. El marcador detectable particular empleado no es crítico y se selecciona en relación con la cantidad de marcador que se ha de emplear así como también en relación con la toxicidad del marcador a la cantidad de marcador empleada. La selección del marcador en relación con dichos factores es conocida en la
técnica.
La unión covalente del marcador detectable al péptido o mimético de péptido se logra por métodos convencionales bien conocidos en la técnica. Por ejemplo, cuando se emplea elradioisótopo ^{125}I como el marcador detectable, la unión covalente de ^{125}I al péptido o al péptido mimético se puede conseguir incorporando el aminoácido tirosina al péptido o péptido mimético y después acoplando con el iodo el péptido (Véase, por ejemplo, Weaner, et al., Synthesis and Applications of Isotopically Labelled Compounds, pp. 137-140 (1994)). Si la tirosina no está presente en el péptido o mimético de péptido, la incorporación de tirosina al terminal N o C del péptido o mimético de péptido se puede lograr mediante química bien conocida. Asimismo, se puede incorporar ^{32}P al péptido o mimético de péptido como un resto fosfato, por ejemplo, a través de un grupo hidroxilo del péptido o mimético de péptido, usando la química convencional.
La presente invención proporciona compuestos que se unen al TPO-R y lo activan, o que se comportan de otra forma como agonistas de la TPO. Estos compuestos incluyen compuestos peptídicos "líderes" y compuestos "derivados" construidos de tal modo que tienen la misma o similar estructura molecular o forma que los compuestos líderes pero que difieren de los compuestos líderes con respecto a la susceptibilidad para la hidrólisis o proteolisis y/o con respecto a otras propiedades biológicas, tales como un aumento de afinidad por el receptor. La presente invención proporciona también composiciones que comprenden una cantidad eficaz de un agonista de TPO, y más particularmente un compuesto, que es útil para tratar trastornos hematológicos y, particularmente, la trombocitopenia asociada con quimioterapia, radioterapia o transfusiones de médula ósea.
Se pueden usar una diversidad de métodos para evaluar los valores de CI_{50}. Por ejemplo, se utilizó un ensayo ELISA de unión de equilibrio, que usa o bien MBP-TPO o un trazador del péptido lacI, para determinar si los péptidos inhiben la unión de TPO al dominio extracelular del receptor TPO. El valor de CI_{50} se puede determinar utilizando el péptido libre, que opcionalmente puede ser amidado en C-terminal, o se puede preparar como un éster u otra carboxi-
amida.
Los valores de CI_{50} y CE_{50} se indican simbólicamente aquí por los símbolos "-", "+", y "++". Por ejemplo, aquellos péptidos que presentaron valores de CI_{50} superiores a 200 \muM se indican con un "-". Aquellos péptidos que dieron valores de C_{I50} inferiores o iguales a 200 \muM se les da un "+", mientras que aquellos que dieron valores de CI_{50} de 500 nm o menos se indican con un "++". Aquellos péptidos que dieron valores de CI_{50} en el valor de corte o próximos a él, para un símbolo en particular se indican con un designador híbrido, p. ej., "+/-". Aquellos péptidos para los cuales los valores de CI_{50} no se determinaron se mencionan como "N.D."
Los péptidos y miméticos de péptidos de la presente invención se evaluaron también en un ensayo de proliferación celular dependiente de trombopoyetina, como se describe en más detalle en el Ejemplo 2 a continuación. La proliferación celular se mide por métodos conocidos en la técnica, tales como un ensayo MTT que se correlaciona con la incorporación de ^{3}H-timidina como una indicación de la proliferación celular (véase Mossmann J. Immunol. Methods 65:55 (1983)).
Las figuras 3-4 muestran los resultados de otro ensayo que evalúa la actividad de los péptidos y miméticos de péptidos de la invención. En este ensayo, los ratones se tornan trombocitopénicos con carboplatino. Se trataron ratones Balb/C con carboplatino (125 mg/kg intraperitonealmente) el Día 0. Estos resultados demuestran que los péptidos de la invención pueden aliviar la trombocitopenia en un modelo de ratón.
La especificidad de la unión y actividad de los péptidos de la invención se examinó también estudiando la reactividad cruzada de los péptidos para el receptor de eritropoyetina (EPO-R) según el método descrito en el documento WO96/40750.
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Preparación de péptidos y miméticos de péptidos, síntesis en fase sólida
Los péptidos de la invención se pueden preparar por métodos clásicos conocidos en la técnica, por ejemplo, usando técnicas de fase sólida convencionales. Los métodos convencionales incluyen la síntesis de fase sólida exclusiva, métodos de síntesis de fase sólida parcial, condensación de fragmentos, síntesis de disolución clásica e incluso tecnología de ADN recombinante. Véase, por ejemplo, Merrifield, J. Am. Chem. Soc., 85:2149 (1963), incorporado aquí como referencia. En fase sólida, la síntesis comienza típicamente por el extremo C-terminal del péptido, usando una resina protegida por un alfa-aminoácido. Se puede preparar un material de partida adecuado, por ejemplo, uniendo el alfa-aminoácido requerido a una resina clorometilada, una resina de hidroximetilo o una resina de benzhidrilamina. Una resina clorometilada de este tipo es comercializada con la marca BIO-BEADS SX-1 por Bio Rad Laboratories, Richmond, CA. y la preparación de la resina de hidroximetilo está descrita por Bodonszky et al. Chem. Ind. (Londres) 38:1597 (1966). La resina de benzhidrilamina (BHA) ha sido descrita por Pietta and Marshall Chem. Commun. 650 (1970), y es comercializada por Beckman Instruments, Inc., Palo Alto, CA, en la forma de hidro-
cloruro.
Por tanto, los compuestos de la invención se pueden preparar acoplando un aminoácido protegido con alfa-amino a la resina clorometilada con la ayuda, por ejemplo, de un catalizador de bicarbonato de cesio, según el método descrito por Gisin Helv. Chim. Acta. 56:1467 (1973). Después del acoplamiento inicial, el grupo protector de alfa-amino se elimina por una elección de reactivos que incluyen soluciones de ácido trifluoroacético (TFA) o ácido clorhídrico (HCl) en disolventes orgánicos a temperatura ambiente.
Los grupos protectores de alfa-amino son aquellos conocidos como útiles en la técnica de síntesis gradual de péptidos. Se incluyen los grupos protectores de tipo acilo (p. ej. formilo, trifluoroacetilo, acetilo), los grupos protectores de tipo uretano aromático (p. ej. benciloxicarboílo (Cbz) y Cbz sustituido), grupos protectores de uretano alifáticos (p. ej. t-butiloxicarbonilo (Boc), isopropiloxicarbonilo, ciclohexiloxicarbonilo) y grupos protectores de tipo alquilo (p. ej. bencilo, trifenilmetilo). Se prefieren los grupos protectores Boc y Fmoc. El grupo protector de la cadena lateral permanece intacto durante el acoplamiento y no se separa durante la desprotección del grupo protector del amino terminal ni durante el acoplamiento. El grupo protector de la cadena lateral debe ser eliminable después de completar la síntesis del péptido final y bajo condiciones de reacción que no alterarán el péptido objetivo.
Los grupos protectores de la cadena lateral para Thr y Ser incluyen acetilo, benzoílo, tritilo, tetrahidropiranilo, bencilo, 2,6-diclorobencilo y Cbz. Los grupos protectores de la cadena lateral para Arg (R) incluyen nitro, Tosilo (Tos), Cbz, adamantiloxicarbonil mesitoilsulfonilo (Mts), Pmc o Boc. Los grupos protectores de la cadena lateral para Lys (K) incluyen Cbz, 2-clorobenciloxicarbonilo (2-Cl-Cbz), 2-bromobenciloxicarbonilo (2-BrCbz), Tos o
Boc.
Después de la eliminación del grupo protector de alfa-amino, los aminoácidos protegidos restantes se acoplan gradualmente en el orden deseado. En general se utiliza un exceso de cada aminoácido protegido con un activador apropiado del grupo carboxilo tal como diciclohexilcarbodiimida (DCC) en solución, por ejemplo, en mezclas de cloruro de metileno (CH_{2}Cl_{2}) y dimetilformamida (DMF).
Una vez que se ha completado la secuencia de aminoácidos deseada, el péptido deseado se desacopla del soporte de la resina por tratamiento con un reactivo tal como ácido trifluoroacético o fluoruro de hidrógeno (HF), que no solamente escinde el péptido de la resina, sino que también escinde todos los grupos protectores de la cadena lateral restantes. Cuando se usa la resina clorometilada, el tratamiento con fluoruro de hidrógeno produce la formación de los ácidos peptídicos libres. Cuando se usa la resina de benzhidrilamina, el tratamiento con fluoruro de hidrógeno produce directamente la amida peptídica libre. Alternativamente, cuando se emplea la resina clorometilada, el péptido protegido en la cadena lateral puede ser desacoplado por tratamiento de la resina peptídica con amoníaco para dar la amida protegida en la cadena lateral deseada, o con una alquilamina para dar una alquilamida o dialquilamida protegida en la cadena lateral. La protección de la cadena lateral se elimina después en el modo usual por tratamiento con fluoruro de hidrógeno para dar las amidas, alquilamidas o dialquilamidas libres.
Estos procedimientos de síntesis de péptidos en fase sólida son bien conocidos en la técnica y están descritos además por John Morrow Stewart and Janis Dillaha Young, Solid Phase Peptide Syntheses (2nd Ed., Pierce Chemical Company, 1984).
Los compuestos de la invención se pueden preparar también usando la "biblioteca sintética codificada" o el sistema de "síntesis de polímeros inmovilizados a muy gran escala" descrito en las Solicitudes de patentes de Estados Unidos, Números de serie 07/492.462, presentada el 7 de marzo de 1990; 07/624.120, presentada el 6 de diciembre de 1990; y 07/805.727, presentada el 6 de diciembre de 1991.
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B. Aminoácidos sintéticos
Estos procedimientos se pueden utilizar también para sintetizar péptidos en los que otros aminoácidos distintos de los 20 que están presentes en la naturaleza, aminoácidos genéticamente codificados, están sustituidos en una, dos o más posiciones de cualquiera de los compuestos de la invención. Por ejemplo, la naftilalanina puede reemplazar al triptófano, facilitando la síntesis. Otros aminoácidos sintéticos que pueden estar sustituidos en los péptidos de la presente invención incluyen los \beta aminoácidos, D aminoácidos y los aminoácidos sintéticos que no están en la naturaleza (Véase, por ejemplo, Roberts, et al., Unusual Amino/Acids in Peptide Synthesis, 5(6):341-449
(1983)).
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Modificaciones en N-terminal
Los péptidos se sintetizan típicamente como el ácido libre pero, como se ha observado antes, se podrían preparar fácilmente como la amida o el éster. También se puede modificar el amino y/o carboxi terminal de los compuestos peptídicos de la invención para producir otros compuestos de la invención. Las modificaciones del amino terminal incluyen metilación (es decir, -NHCH_{3} o -NH(CH_{3})_{2}), acetilación, adición de un grupo benciloxicarbonilo, o el bloqueo del terminal amino con cualquier grupo bloqueante que contenga una función carboxilato definida por RCOO-, donde R se selecciona del grupo que consiste en naftilo, acridinilo, esteroidilo y grupos similares. Las modificaciones del carboxi terminal incluyen reemplazar el ácido libre con un grupo carboxamida o formar una lactama cíclica en el terminal carboxi para introducir restricciones estructurales.
Las modificaciones del terminal amino son como se han indicado antes e incluyen alquilar, acetilar, añadir un grupo carbobenzoilo, formar un grupo de succinimida, etc. (Véase, por ejemplo, Murray, et al., Burger's Medicinal Chemistry and Drug Discovery, 5th ed., Vol. 1, Manfred E. Wolf, ed., John Wiley and Sons, Inc. (1995).) Específicamente, el grupo amino N-terminal se puede hacer reaccionar entonces como sigue:
(a)
para formar un grupo amida de la fórmula RC(O)NH- en la que R es como se ha definido anteriormente por reacción con un haluro de ácido [p. ej., RC(O)Cl] o anhídrido simétrico. Típicamente, la reacción se puede llevar a cabo poniendo en contacto cantidades aproximadamente equimolares o en exceso (p. ej., aproximadamente 5 equivalentes) de un haluro de ácido con el péptido en un diluyente inerte (p. ej., diclorometano) que contiene preferiblemente un exceso (p. ej., aproximadamente 10 equivalentes) de una amina terciaria, tal como diisopropiletilamina, para depurar el ácido generado durante la reacción. Las condiciones de reacción son, por lo demás, convencionales (p. ej., temperatura ambiente durante 30 minutos). La alquilación del amino terminal para proporcionar una N-sustitución con alquilo inferior seguida por una reacción con un haluro de ácido como se ha descrito antes, proporcionará un grupo N-alquil-amida de la fórmula RC(O)NR-;
(b)
para formar un grupo succinimida por reacción con anhídrido succínico. Como antes, se puede emplear una cantidad aproximadamente equimolar o un exceso de anhídrido succínico (p. ej., aproximadamente 5 equivalentes), y el grupo amino se convierte en la succinimida por métodos bien conocidos en la técnica que incluyen el uso de un exceso (p. ej., diez equivalentes) de una amina terciaria tal como diisopropiletilamina en un disolvente inerte adecuado (p. ej., diclorometano). Véase, por ejemplo, Wollenberg, et al., Patente de Estados Unidos Nº. 4.612.132 que se incorpora aquí como referencia en su totalidad. Se ha de entender que el grupo succínico se puede sustituir con, por ejemplo, alquilo C_{2}-C_{6} o sustituyentes -SR que se preparan de un modo convencional para proporcionar la succinimida sustituida en el terminal N del péptido. Dichos sustituyentes alquilo se preparan por reacción de una olefina inferior (C_{2}-C_{6}) con anhídrido maleico del modo descrito por Wollenberg, et al., cita anterior. y los sustituyentes -SR se preparan por reacción de RSH con anhídrido maleico, donde R es como se ha definido antes;
(c)
para formar un grupo benciloxicarbonil-NH- o un grupo benciloxicarbonil-NH- sustituido, por reacción con aproximadamente una cantidad equivalente o con un exceso de CBZ-Cl (es decir, cloruro de benciloxicarbonilo) o un CBZ-Cl sustituido en un diluyente inerte adecuado (p. ej., diclorometano) que contiene preferiblemente una amina terciaria para depurar el ácido generado durante la reacción;
(d)
para formar un grupo sulfonamida por reacción con una cantidad equivalente o con un exceso (p. ej., 5 equivalentes) de R-S(O)_{2}Cl en un diluyente inerte adecuado (diclorometano) para convertir la amina terminal en una sulfonamida en la que R es como se ha definido antes. Preferiblemente, el diluyente inerte contiene un exceso de una amina terciaria (p. ej., diez equivalentes) tal como diisopropiletilamina, para depurar el ácido generado durante la reacción. Las condiciones de reacción son, por lo demás, convencionales (p. ej., temperatura ambiente durante 30 minutos).
(e)
para formar un grupo carbamato por reacción con una cantidad equivalente o con un exceso (p. ej., 5 equivalentes) de R-OC(O)Cl o R-OC(O)OC_{6}H_{4}-p-NO_{2} en un diluyente inerte adecuado (p. ej., diclorometano) para convertir la amina terminal en un carbamato, donde R es como se ha definido antes. Preferiblemente, el diluyente inerte contiene un exceso (p. ej., aproximadamente 10 equivalentes) de una amina terciaria, tal como diisopropiletilamina, para depurar cualquier ácido generado durante la reacción. Las condiciones de reacción son, por lo demás, convencionales (p. ej., temperatura ambiente durante 30 minutos). y
(f)
para formar un grupo urea por reacción con una cantidad equivalente o con un exceso (p. ej., 5 equivalentes) de R-N=C=O en un diluyente inerte adecuado (p. ej., diclorometano) para convertir la amina terminal en una urea (es decir, RNHC(O)NH-), donde R es como se ha definido antes. Preferiblemente, el diluyente inerte contiene un exceso (p. ej., aproximadamente 10 equivalentes) de una amina terciaria, tal como diisopropiletilamina. Las condiciones de reacción son, por lo demás, convencionales (p. ej., temperatura ambiente durante aproximadamente 30 minutos).
En otra realización alternativa, el grupo carboxilo C-terminal o un éster C-terminal se pueden inducir para ciclarse por desplazamiento interno del -OH o del éster (-OR) del grupo carboxilo o éster respectivamente con el grupo amino N-terminal para formar un péptido cíclico. Por ejemplo, después de la síntesis y escisión para dar el ácido peptídico, el ácido libre se convierte en un éster activado mediante un activador del grupo carboxilo apropiado tal como diciclohexilcarbodiimida (DCC) en solución, por ejemplo, en mezclas de cloruro de metileno (CH_{2}Cl_{2}) y dimetil formamida (DMF). El péptido cíclico se forma entonces por desplazamiento interno del éster activado con la amina N-terminal. La ciclización interna, en oposición a la polimerización, se puede potenciar mediante el uso de soluciones muy diluidas. Tales métodos son bien conocidos en la técnica.
También se pueden ciclar los péptidos de la invención, o se puede incorporar un residuo desamino o descarboxi en los terminales del péptido, de modo que no haya ningún grupo amino ni carboxilo terminal, para disminuir la susceptibilidad a las proteasas o para restringir la conformación del péptido. Los grupos funcionales C-terminales de los compuestos de la presente invención incluyen amida, amida-alquilo inferior, amida-di(alquilo inferior), alcoxi inferior, hidroxi y carboxi, y sus derivados de éster inferior, y sus sales farmacéuticamente aceptables.
En adición a las modificaciones mencionadas en N-terminal y C-terminal, los compuestos de la invención se pueden modificar de forma ventajosa con uno o más de una variedad de polímeros hidrófilos o se pueden acoplar covalentemente a los mismos, como se ha definido antes.
Los compuestos peptídicos de la invención pueden ser derivatizados con tales polímeros o ser acoplados a ellos, utilizando cualquiera de los métodos detallados en Zallipsky, S., Bioconjugate Chem., 6:150-165 (1995); Monfardini, C, et al., Bioconjugate Chem., 6:62-69 (1995); patente de Estados Unidos Nº 4.640.835; patente de Estados Unidos Nº 4.496.689; patente de Estados Unidos Nº 4.301.144; patente de Estados Unidos No 4.670.417; patente de Estados Unidos Nº 4.791.192; patente de Estados Unidos Nº4.179.337 o WO 95/34326, todas las cuales se incorporan aquí como referencia en su totalidad. Los PEG están comercialmente disponibles de Shearwater Polymers, Inc. (Huntsville, Alabama), Sigma Chemical Co. y otras compañías.
En una realización actualmente preferida, los compuestos peptídicos de la presente invención se derivatizan con polietilenglicol (PEG).
En resumen, en una realización modelo, el polímero hidrófilo que se emplea, por ejemplo, PEG, está preferiblemente recubierto en un extremo con un grupo no reactivo tal como un grupo metoxi o etoxi. Después, se activa el polímero en el otro extremo mediante reacción con un agente activante adecuado, tal como haluros cianúricos (p.ej., cloruro, bromuro o fluoruro cianúrico), diimidazol, un anhídrido reactivo (p.ej., un anhídrido dihalosuccínico, tal como anhídrido dibromosuccínico), azida de acilo, éter p-diazoniobencílico, 3-(p-diazoniofenoxi)-2-hidroxipropiléter) y similares. El polímero activado se hace reaccionar entonces con un compuesto peptídico de la presente invención para producir un compuesto peptídico derivatizado con un polímero. Si una de las ramas peptídicas de los compuestos de la invención está protegida, p.ej. con un grupo acilo, se formará un compuesto monopegilado. Alternativamente, un grupo funcional de los compuestos peptídicos de la invención puede ser reactivado para reaccionar con el polímero, o se pueden unir los dos grupos en una reacción de acoplamiento concertado utilizando los métodos conocidos de acoplamiento. Los esquemas 1-4 ilustran ejemplos de esquemas de reacción para derivatizar los compuestos peptídicos de la invención, por ejemplo, con polietilenglicol (PEG). Se podrá apreciar fácilmente que los compuestos peptídicos de la invención se pueden derivatizar con PEG utilizando un gran número de otros esquemas de reacción conocidos y usados por los expertos en la técnica.
En adición a derivatizar los compuestos peptídicos de esta invención con un polímero hidrófilo (p.ej., PEG), se ha descubierto ahora que otros péptidos pequeños, p.ej., otros péptidos o ligandos que se unen a un receptor, se pueden derivatizar también con tales polímeros hidrófilos con escasa pérdida, si hay alguna, de actividad biológica (p.ej., actividad de unión, actividad agonista, actividad antagonista, etc.). Se ha encontrado que cuando estos péptidos pequeños se derivatizan con un polímero hidrófilo, sus semi-vidas de solubilidad y circulación se aumentan y su inmunogenicidad se reduce. Una vez más, y bastante sorprendentemente, lo anterior se puede conseguir con escasa pérdida, si hay alguna, de la actividad biológica. De hecho, en las realizaciones preferidas, los péptidos derivatizados tienen una actividad que es de 0,1 a 0,01 veces la de los péptidos no modificados. En las realizaciones más preferidas, los péptidos derivatizados tienen una actividad que es de 0,1 a 1 vez la de los péptidos no modificados. En las realizaciones aún más preferidas, los péptidos derivatizados tienen una actividad que es mayor que la de los péptidos no modificados.
En el contexto de esta realización, el término "péptidos no modificados" generalmente incluye aquellos péptidos, esto es, ligandos, que se unen a un receptor, tal como los receptores TPO, EPO, IL-1, G-CSF y IL-5; los receptores del factor de crecimiento hematopoyético; los receptores de citocina; los receptores ligados a la proteína G; los receptores de la superficie celular, etc. Tales péptidos comprenden típicamente aproximadamente 150 residuos aminoácidos o menos y, más preferiblemente, aproximadamente 100 residuos aminoácidos o menos (p.ej.,aproximadamente 10-12 kDa). Los polímeros hidrófilos adecuados para uso en la presente invención incluyen, pero sin limitarse a ellos, polialquiléteres como por ejemplo polietilenglicol y polipropilenglicol, ácido poliláctico, ácido poliglicólico, polioxialquenos, poli(alcohol vinílico), polivinilpirrolidona, celulosa y derivados de celulosa, dextrano y derivados de dextrano, etc. Generalmente, dichos polímeros hidrófilos tienen un peso molecular medio que varía desde aproximadamente 500 hasta aproximadamente 100.000 dalton, más preferiblemente desde aproximadamente 2.000 hasta aproximadamente 40.000 dalton y, aún más preferiblemente, desde aproximadamente 5.000 hasta aproximadamente 20.000 dalton. En las realizaciones preferidas, dichos polímeros hidrófilos tienen un peso molecular medio de aproximadamente 5.000 dalton, 10.000 dalton y 20.000 dalton. Los compuestos peptídicos según esta realización pueden ser derivatizados utilizando los métodos descritos antes y los descritos en las citadas referencias.
Esquema 1
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Esquema 2
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Esquema 3
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Esquema 4
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Formación del enlace disulfuro
El compuesto de la presente invención
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26
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tiene un enlace disulfuro intramolecular entre los grupos tiol de las cisteínas. Este compuesto se puede preparar mediante un desplazamiento intramolecular, utilizando métodos conocidos en la técnica (Véase, p.ej., Frank A. Robey, Meth. in Mol. Bio., 35(6):73-90 (1990).
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Según otro aspecto, la presente invención proporciona un procedimiento para preparar una composición polipeptídica soluble en agua, fisiológicamente activa y sustancialmente no inmunógena a partir de un polipéptido que originalmente tiene actividad fisiológica, que comprende las etapas de:
(a)
activar al menos un átomo de carbono terminal que lleva un grupo hidroxi de un polímero que tiene un peso molecular de aproximadamente 500 a aproximadamente 20.000 dalton, donde dicho polímero está insustituido o sustituido con grupos alcoxi o alquilo, teniendo dichos grupos alcoxi o alquilo menos de 5 átomos de carbono; y
(b)
hacer reaccionar un polipéptido fisiológicamente activo de la fórmula (I) con 10 a 100 moles de dicho polímero activado por mol de polipéptido, acoplando dicho polipéptido al grupo reactivo terminal de dicho polímero para dar la mencionada composición polipeptídica soluble en agua, fisiológicamente activa y sustancialmente no inmunógena. Preferiblemente el polímero es polietilenglicol. Preferiblemente el agente de acoplamiento es cloruro cianúrico.
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Utilidad
Los compuestos de la invención son útiles in vitro como herramientas únicas para entender la función biológica de la TPO, incluyendo la evaluación de los muchos factores que se cree que influencian, y que son influenciados por la producción de TPO y el proceso de unión al receptor.
Los compuestos son útiles también como enlazadores competitivos en ensayos para detectar nuevos agonistas del receptor de TPO. En las realizaciones de dicho ensayo, los compuestos de la invención se pueden utilizar sin modificación o se pueden modificar en una diversidad de formas; por ejemplo, marcando, tal como uniendo covalentemente o no covalentemente un resto que proporciona directa o indirectamente una señal detectable. En cualquiera de estos ensayos, estos materiales se pueden marcar directa o indirectamente. Las posibilidades de marcado directo incluyen grupos de marcadores tales como: radiomarcadores tales como I, enzimas (Patente de Estados Unidos 3.645.090) tales como peroxidasa y fosfatasa alcalina, y marcadores fluorescentes (Patente de Estados Unidos No. 3.940.475) capaces de monitorizar el cambio en la intensidad de la fluorescencia, el desplazamiento de la longitud de onda, o la polarización de la fluorescencia. Las posibilidades de marcado indirecto incluyen la biotinilación de un constituyente seguida por la unión a la avidina acoplada a uno de los grupos de marcadores anteriormente mencionados. Los compuestos pueden incluir también espaciadores o enlazadores en los casos en que los compuestos se tienen que unir a un soporte sólido.
Además, basándose en su capacidad de unión al receptor de TPO, los péptidos de la presente invención se pueden utilizar como reactivos para detectar receptores de TPO en células vivas, en células fijas, en fluidos biológicos, en homogenatos de tejido, en materiales biológicos naturales purificados, etc. Por ejemplo, marcando dichos péptidos, se pueden identificar las células que tienen el TPO-R en su superficie. Además, basándose en su capacidad de unión al receptor de TPO, los péptidos de la presente invención se pueden utilizar para la tinción in situ, FACS (clasificación celular activada por fluorescencia), transferencia Western, ELISA, etc. Además, basándose en su capacidad de unión al receptor de TPO, los péptidos de la presente invención se pueden utilizar en la purificación del receptor, o en la purificación de células que expresan los receptores de TPO en la superficie celular (o dentro de células
permeabilizadas).
Los compuestos de la presente invención se pueden utilizar también como reactivos comerciales para diferentes usos de investigación y diagnóstico médico. Dichos usos incluyen, aunque sin limitarse a ellos: (1) el uso como un patrón de calibración para cuantificar las actividades de los candidatos como agonistas de TPO en una diversidad de ensayos funcionales; (2) el uso para mantener la proliferación y el crecimiento de líneas celulares dependientes de TPO; (3) el uso en el análisis estructural del receptor de TPO a través de la co-cristalización; (4) el uso para investigar el mecanismo de la transducción de señal/activación del receptor de TPO; y (5) otras aplicaciones de diagnóstico y de investigación en las que el receptor de TPO es preferiblemente activado o dicha activación es convenientemente calibrada frente a una cantidad conocida de un agonista de TPO, y similares.
Los compuestos de la presente invención se pueden utilizar para la expansión in vitro de megacariocitos y sus progenitores comprometidos, tanto en conjunción con citocinas adicionales como en forma independiente. Véase, p.ej., DiGiusto, et al., Publicación PCT No. 95/05843, que se incorpora aquí como referencia. La quimioterapia y las radioterapias causan trombocitopenia, destruyendo la población de megacariocitos más madura que se divide rápidamente. No obstante, estos tratamientos terapéuticos pueden reducir también el número y la viabilidad de las células precursoras de megacariocitos inmaduras y menos activas mitóticamente. Por tanto, el alivio de la trombocitopenia por la TPO o por los compuestos de la presente invención se puede facilitar infundiendo a los pacientes después de la quimioterapia o radioterapia una población de su propias células enriquecidas en megacariocitos y precursores inmaduros por cultivo in vitro.
Los compuestos de la invención se pueden administrar también a animales de sangre caliente, incluyendo los seres humanos, para activar el TPO-R in vivo. Por tanto, la presente invención incluye métodos para el tratamiento terapéutico de trastornos relacionados con la TPO que comprenden administrar un compuesto de la invención en cantidades suficientes para imitar el efecto de la TPO sobre el TPO-R in vivo. Por ejemplo, los péptidos y compuestos de la invención se pueden administrar para tratar una variedad de trastornos hematológicos, como se han definido aquí anteriormente.
En algunas realizaciones de la invención, preferiblemente se administran en primer lugar antagonistas de la TPO a los pacientes que reciben quimioterapia o radioterapia, seguido por la administración de los agonistas de la TPO de la invención.
La actividad de los compuestos de la presente invención se puede evaluar in vitro o in vivo en uno de los numerosos modelos descritos en McDonald, Am. J. of Pediatric Hematology/Oncology, 14:8-21 (1992), que se incorpora aquí como referencia.
Según una realización, las composiciones de la presente invención son útiles para tratar la trombocitopenia asociada con transfusiones de la médula ósea, radioterapia o quimioterapia. Los compuestos se administrarán típicamente profilácticamente antes de la quimioterapia, radioterapia o trasplante de médula ósea, o después de dicha exposi-
ción.
Por consiguiente, la presente invención proporciona también composiciones farmacéuticas que comprenden, como ingrediente activo, al menos uno de los péptidos o miméticos de péptidos de la invención en asociación con un vehículo o diluyente farmacéutico. Los compuestos de esta invención se pueden administrar por las vías oral, pulmonar, parental (inyección intramuscular, intraperitoneal, intravenosa (IV) o subcutánea), inhalación (mediante una formulación en polvo fino), transdérmica, nasal, vaginal, rectal o sublingual y se pueden formular en formas farmacéuticas apropiadas para cada vía de administración. Véase, p.ej., Bernstein, et al., Publicación de patente PCT No. WO 93/25221; Pitt et al. Publicación de patente PCT No. WO 94/17784; y Pitt, et al., Solicitud de patente europea 613,683, cada una de las cuales se incorpora aquí como referencia.
Las formas farmacéuticas sólidas para administración oral incluyen cápsulas, comprimidos, píldoras, polvos, y gránulos. En dichas formas farmacéuticas sólidas, el compuesto activo se mezcla al menos con un vehículo inerte farmacéuticamente aceptable tal como sacarosa, lactosa o almidón. Dichas formas farmacéuticas pueden comprender también, como es práctica normal, sustancias adicionales aparte de los diluyentes inertes, p. ej., agentes lubricantes tales como estearato de magnesio. En el caso de cápsulas, comprimidos y píldoras, las formas farmacéuticas pueden comprender también agentes tampón. Los comprimidos y las píldoras se pueden preparar adicionalmente con recubrimientos entéricos.
Las formas farmacéuticas líquidas para administración oral incluyen emulsiones, soluciones, suspensiones, jarabes, farmacéuticamente aceptables, conteniendo los elixires diluyentes inertes comúnmente utilizados en la técnica, tal como agua. Además de dichos diluyentes inertes, las composiciones pueden incluir también adyuvantes, tales como agentes humectantes, agentes emulsionantes y de suspensión, y agentes edulcorantes, saborizantes y perfu-
mantes.
Las preparaciones según esta invención para administración parental incluyen soluciones, suspensiones o emulsiones acuosas o no acuosas, estériles. Son ejemplos de disolventes o vehículos no acuosos, propilenglicol, polietilenglicol, aceites vegetales tales como aceite de oliva y aceite de maíz, gelatina y ésteres orgánicos inyectables tal como oleato de etilo. Dichas formas farmacéuticas pueden contener también adyuvantes tales como agentes conservantes, humectantes, emulsionantes, bacteriostáticos y dispersantes, antioxidantes, tampones, agentes de suspensión, agentes para aumento del volumen y crioprotectores. Se pueden esterilizar, por ejemplo, por filtración a través de un filtro de retención de bacterias, por incorporación de agentes de esterilización a las composiciones, por irradiación de las composiciones, o por calentamiento de las composiciones. También se pueden fabricar utilizando agua estéril, o algún otro medio inyectable estéril, inmediatamente antes de su uso.
Alternativamente, los compuestos se pueden presentar como sólidos liofilizados para reconstitución con agua (para inyección), solución salina o solución de dextrosa. Tales formulaciones se presentan normalmente en formas de dosificación unitarias tales como viales, ampollas o dispositivos de un solo uso para inyección. Se pueden presentar también en formas multi-dosis tales como un envase del que se puede sacar la dosis apropiada. Todas estas formulaciones deben ser estériles.
Las composiciones para administración rectal o vaginal son preferiblemente supositorios que pueden contener, además de la sustancia activa, excipientes tales como manteca de cacao o una cera para supositorios. Las composiciones para administración nasal o sublingual se preparan también con excipientes convencionales conocidos en la técnica.
Las composiciones que contienen los compuestos se pueden administrar para tratamientos profilácticos y/o terapéuticos. En las aplicaciones terapéuticas, las composiciones se administran a un paciente que ya padece una enfermedad, como se ha descrito antes, en una cantidad suficiente para curar o al menos parar parcialmente los síntomas de la enfermedad y sus complicaciones. Una cantidad adecuada para lograr esto se define como "dosis terapéuticamente eficaz". Las cantidades eficaces para este uso dependerán de la gravedad de la enfermedad y del peso y estado general del paciente.
Las composiciones de la invención también se pueden microencapsular mediante, por ejemplo, el método de Tice y Bibi (en Treatise on Controlled Drug Delivery, ed. A. Kydonieus, Marcel Dekker, N.Y. (1992), pp. 315-339).
En las aplicaciones profilácticas, las composiciones que contienen los compuestos de la invención se administran a un paciente susceptible o, de cualquier forma, en riesgo de una enfermedad particular. Dicha cantidad se define como "dosis profilácticamente eficaz". En este uso, las cantidades precisas nuevamente dependen del estado de salud y el peso del paciente.
Las cantidades del agonista de TPO necesarias para una terapia eficaz dependerán de muchos factores diferentes, incluyendo los medios de administración, el sitio diana, el estado fisiológico del paciente, y otros medicamentos administrados. Por tanto, las dosis de tratamiento se deben ajustar para optimizar la seguridad y la eficacia. Típicamente, las dosis utilizadas in vitro pueden proporcionar una guía útil de las cantidades útiles para la administración in situ de estos reactivos. Las pruebas en animales de las dosis eficaces para el tratamiento de trastornos particulares proporcionarán otra indicación predictiva de la dosificación a los seres humanos. Diferentes consideraciones están descritas, p. ej., en Gilman et al. (eds), Goodman and Gilman's: The Pharmacological Basis of Therapeutics, 8a ed., Pergamon Press (1990); y en Remington's Pharmaceutical Sciences, 7a ed., Mack Publishing Co., Easton, Penn. (1985); cada uno de los cuales se incorpora aquí como referencia.
Los péptidos y miméticos de péptidos de esta invención son eficaces para tratar afecciones mediadas por la TPO cuando se administran en un intervalo de dosis de aproximadamente 0,001 mg a aproximadamente 10 mg/kg de peso corporal al día. La dosis específica empleada es regulada por la afección particular a ser tratada, la vía de administración, así como también el criterio del médico, dependiendo de factores tales como la gravedad de la afección, la edad y el estado general del paciente, y similares.
Una preparación farmacéutica parenteral adecuada para administración a los seres humanos contendrá preferiblemente 1-50 mg/ml del compuesto de la fórmula (I), o uno de sus derivados farmacéuticamente aceptables, en solución o múltiples derivados para viales multi-dosis.
Una formulación preferida es una solución del compuesto de la fórmula (I) en agua, solución salina, o solución de dextrosa. Las soluciones particularmente preferidas tienen un pH de aproximadamente 4,0 - 5,0.
Según otro aspecto, la invención proporciona una composición polipeptídica soluble en agua, fisiológicamente activa y sustancialmente no inmunógena que comprende un compuesto de la fórmula (I) acoplado con un agente de acoplamiento al menos a un polímero que tiene un peso molecular entre aproximadamente 500 y aproximadamente 20.000 dalton seleccionado del grupo que consiste en polietilenglicol y polipropilenglicol, donde dicho polímero está insustituido o sustituido con grupos alcoxi o alquilo, teniendo dichos grupos alcoxi o alquilo menos de 5 átomos de carbono. Preferiblemente dicho polímero tiene un peso molecular de aproximadamente 750 a aproximadamente 15.000 dalton, más preferiblemente de aproximadamente 5.000 a aproximadamente 10.000 dalton. Preferiblemente dicho polímero es polietilenglicol.
Aunque sólo se han descrito anteriormente las realizaciones preferidas de la invención, se podrá apreciar que son posibles modificaciones y variaciones de la invención sin separarse del espíritu ni del alcance pretendido de la invención.
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Ejemplo 1
Síntesis de péptidos en fase sólida
Se sintetizaron diferentes péptidos de la invención utilizando las técnicas de síntesis en fase sólida de Merrifield (Véase Steward and Young, Solid Phase Peptide Synthesis, 2d. edición, Pierce Chemical, Rockford, IL (1984) y Merrifield, J. Am. Chem. Soc., 85:2149 (1963)) manualmente o utilizando el sintetizador de péptidos Modelo 431A o 433A de Applied Biosystems Inc.. Se ensamblaron los péptidos utilizando protocolos estándar de Applied Biosystems Inc. Synth AssistÔ 1.0.0 o Synth AssistÔ 2.0.2. A menos que se indique otra cosa en los ejemplos, se realizó cada acoplamiento durante 2x30 min, con HBTU (hexafluoro-fosfato de 2-(1H-benzotriazol-1-il)-1,1,3,3-tetrametiluronio) y HOBt (1-hidroxibenzotriazol).
La resina utilizada fue resina HMP, resina de (p-hidroximetil-fenoximetil)poliestireno o PAL (Milligen/Biosearch), que es una resina de poliestireno reticulado con ácido 5-(4'-Fmoc-aminometil-3,5'-dimetiloxifenoxi)valérico como un ligante. El uso de la resina PAL produce una función amida en el carboxilo terminal tras la escisión del péptido de la resina. Tras la escisión, la resina HMP produce un resto de ácido carboxílico en el terminal C del producto final. La mayoría de los reactivos, resinas y aminoácidos protegidos (libres o en la resina) se adquirieron de Millipore o Applied Biosystems Inc.
El grupo Fmoc se utilizó para la protección del amino durante el procedimiento de acoplamiento. La protección de la amina primaria en los aminoácidos se consiguió con Fmoc y los grupos de protección de la cadena lateral fueron t-butilo para la serina, ácido glutámico, y treonina; tritilo para la glutamina; Pmc (2,2,5,7,8-pentametilcroman-6-sulfonilo) para la arginina; N-t-butoxicarbonilo para el triptófano; y S-tritilo para la cisteína.
La eliminación de los péptidos de la resina y la desprotección simultánea de las funciones de la cadena lateral se lograron por tratamiento con reactivo K o leves modificaciones de éste. Alternativamente, en la síntesis de estos péptidos, con un terminal carboxilo amidado, el péptido totalmente ensamblado se escindió con una mezcla de 90% de ácido trifluoroacético, 5% de etanoditiol y 5% de agua, inicialmente a 4ºC, y aumentando gradualmente hasta temperatura ambiente. Los péptidos desprotegidos se precipitaron con éter dietílico. En todos los casos, se hizo la purificación por cromatografía de líquidos de alta resolución, preparativa, de fase inversa, en una columna de gel de sílice unida a C_{18} con un gradiente de acetonitrilo/agua con ácido trifluoroacético al 0,1%. Los péptidos homogéneos se caracterizaron por espectrometría de masas con bombardeo de átomos rápidos o por espectrometría de masas con electronebulización y análisis de aminoácidos, cuando era aplicable.
En una realización preferida, los péptidos de esta invención se dimerizan utilizando procedimientos sintéticos estándar conocidos y utilizados por los expertos en la técnica. Modelos de esquemas de síntesis para preparar los compuestos de péptidos diméricos de esta invención se indican en las Figuras 10 y 11. Siguiendo estos esquemas de síntesis, los expertos en la técnica pueden preparar fácilmente compuestos de péptidos diméricos de acuerdo con la presente invención. En adición, estará fácilmente claro para los expertos en la técnica que las subunidades diméricas se pueden unir fácilmente utilizando otras metodologías y enlaces aparte de los descritos en las Figuras 10 y 11.
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A. Síntesis de AF15705
Esquema para AF15705
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Síntesis de FmocIE(tBu)GPT(tBu)L-OH -(SEQ ID NO:35)
Una cámara para péptidos de 1 L se cargó con resina de Fmoc-Leu-HMPB-BHA[ácido 4-(4-hidroximetil-3-metoxifenoxi)-butírico-benzhidrilamina] (35 g, 18,9 mmol) y 300 mL de 1-metil-2-pirrolidinona (NMP). Se acondicionó la resina en el disolvente con agitación en nitrógeno durante aproximadamente 30 minutos para hinchar las perlas. La separación de Fmoc (9-fluorenilmetiloxicarbonilo) de la amina terminal se consiguió utilizando 2 x 250 mL de una solución al 30% de piperidina en NMP durante 10 minutos cada vez. Se lavó entonces la resina hasta quedar libre de subproductos de Fmoc (dibenzofulveno y su aducto de piperidina) con 6 x 300 mL de NMP, como se determina por un test negativo de cloranilo. Se disolvieron Fmoc-Thr(tBu)-OH (15,0 g, 2 equivalentes) y 1-hidroxibenzotriazol (HOBT) (5,8 g, 2 equivalentes) en 250 mL de NMP a temperatura ambiente. Se enfrió la solución en un baño de hielo a 0-5ºC. Se añadió diisopropiletilamina (DIPEA) (8,2 mL, 2,5 equivalentes) y se agitó durante 3-5 minutos. Se añadieron hexafluorofosfato de O-benzotriazol-1-il-N,N,N',N'-tetrametiluronio (HBTU) (14,3 g, 2 equivalentes) y 75 mL de diclorometano (DCM) y se agitó para disolver, aproximadamente 5 minutos. Se cargó la solución de ácido activado sobre la resina drenada y se agitó con burbujeo de N_{2} durante 1 h. Se monitorizó el final del acoplamiento con el test de la ninhidrina. Se drenó la resina y se lavó con 3 x 300 mL de NMP.
Se repitió después el ciclo para los subsiguientes fragmentos poliméricos del fragmento peptídico utilizando: Fmoc-Pro-OH (12,8 g), Fmoc-Gly-OH (11,2 g), Fmoc-Glu(OtBu)-OH (16,8 g), y Fmoc-Ile-OH (13,4 g). Después de la reacción final de acoplamiento, se lavó la resina con 4 x 300 mL de NMP, después con 4 x 300 mL de DCM.
Se escindió el péptido de la resina utilizando ácido trifluoroacético al 1% en DCM. Se recogieron las fracciones y se analizaron por HPLC para determinar el contenido en producto. Se recogieron y analizaron cuatro fracciones de 300 mL, cuatro fracciones de 500 mL, y después seis fracciones de 250 mL. Se ajustaron las fracciones 3-9 a pH -3-4 con piridina, después se reunieron, y se concentraron hasta casi sequedad en un evaporador rotatorio. Se introdujeron en el matraz unos 200 mL de etanol y se continuó la concentración para eliminar el DCM residual. Se calentó la solución parcial resultante en un baño de vapor para obtener una solución completa. Se enfrió la solución en un baño de hielo a 0-5ºC y se añadieron 400 mL de agua con agitación vigorosa. Se agitó la mezcla espesa del producto en el baño de hielo durante aproximadamente 1 h, se filtró, y se lavó con 100 mL de agua. Se secó el producto al aire en el embudo haciendo pasar una corriente de aire a través del embudo durante la noche para dar 18,8 g (19,5 mmol) de Fmoc-Ile-Glu(OtBu)-Gly-Pro-Thr(tBu)-Leu-OH en cantidad cuantitativa y 98,3% de pureza en área, por HPLC.
Síntesis de FmocR(Pbf)Q(trt)(1-Nal)LA-OH -(SEQ ID NO:33)-
Una cámara para péptidos de 1 L se cargó con resina HMPB-BHA (35 g, 30,8 mmol) y 300 mL de 1-metil-2-pirrolidinona (NMP). Se acondicionó la resina en el disolvente con agitación en nitrógeno durante aproximadamente 30 minutos para hinchar las perlas. Mientras tanto se disolvió Fmoc-Ala-OH (28,8 g, 3 equivalentes) en 200 mL de NMP a temperatura ambiente. Se enfrió la solución en un baño de metanol/agua/hielo de -5ºC a 0ºC y después se añadió dimetilaminopiridina (DMAP) (750 mg, 0,2 equivalentes) y se dejó que se disolviera. Se añadieron diisopropilcarbodiimida (DIC) (14,3 mL, 3 equivalentes) y 100 mL de diclorometano (DCM) y se agitó la solución a aproximadamente 0 ºC durante 20-30 minutos. Se obtuvo una solución amarillo brillante. Se drenó la resina y la solución de aminoácido activado se cargó en la cámara. Se agitó la mezcla con burbujeo de N_{2} durante 5 horas. Se drenó la resina y se lavó con 3 x 300 mL de NMP. Se separó una muestra, se lavó bien con NMP y DCM, y se secó durante la noche. La resina fue recubierta en los extremos con una solución de anhídrido benzoico (20,9 g, 3 equivalentes) y 7,5 mL (3 equivalentes) de piridina en 250 mL de NMP. Se agitó la mezcla a temperatura ambiente durante 1,5 horas. Se drenó la resina y se lavó con 3 x 300 mL de NMP. La separación de Fmoc (9-fluorenilmetiloxicarbonilo) de la amina terminal se consiguió utilizando 2 x 250 mL de una solución al 30% de piperidina en NMP durante 10 minutos cada vez. Se lavó entonces la resina hasta quedar libre de subproductos de Fmoc (dibenzofulveno y su aducto de piperidina) con 6 x 300 mL de NMP, como se determina por un test negativo de cloranilo.
Se disolvieron Fmoc-Leu-OH (21,8 g, 2 equivalentes) y 1-hidroxibenzotriazol (HOBT) (9,4 g, 2 equivalentes) en 225 mL de NMP a temperatura ambiente. Se enfrió la solución en un baño de hielo a 0-5ºC. Se añadió diisopropiletilamina (DIPEA) (13,4 mL, 2,5 equivalentes) y se agitó durante 3-5 minutos. Se añadieron hexafluorofosfato de O-benzotriazol-1-il-N,N,N',N'-tetrametiluronio (HBTU) (23,4 g, 2 equivalentes) y 75 mL de DCM y se agitó para disolver, aproximadamente 5 minutos. Se cargó la solución de ácido activado sobre la resina drenada y se agitó con burbujeo de N_{2} durante 1 h. Se monitorizó el final del acoplamiento con el test de la ninhidrina. Se drenó la resina y se lavó con 3 x 300 mL de NMP.
Se repitió después el ciclo para los subsiguientes fragmentos poliméricos del fragmento peptídico utilizando: Fmoc-(1-Nal)-OH (27,0 g), Fmoc-Gln(trt)-OH (37,6 g), y Fmoc-Arg(Pbf)-OH (40,0 g). Después de la reacción final de acoplamiento, se lavó la resina con 4 x 300 mL de NMP y después con 4 x 300 mL de DCM.
Se escindió el péptido de la resina utilizando ácido trifluoroacético al 1% en DCM. Se recogieron las fracciones y se analizaron por HPLC para determinar el contenido en producto. Se recogieron y analizaron cuatro fracciones de 200 mL, tres fracciones de 500 mL, y después cinco fracciones de 250 mL. Se ajustaron las fracciones 5-11 a pH -3-4 con piridina, después se reunieron, y se concentraron hasta casi sequedad en un evaporador rotatorio. Se introdujeron en el matraz unos 200 mL de etanol y se continuó la concentración para eliminar el DCM residual. Se calentó la solución parcial resultante en un baño de vapor para obtener una solución completa. Se enfrió la solución en un baño de hielo a 0-5ºC y se añadieron 200 mL de HCl 0,1 N seguido por 200 mL de agua. Se agitó la mezcla espesa del producto en el baño de hielo durante aproximadamente 1 h, se filtró, y se lavó con 100 mL de agua. Se secó el producto al aire en el embudo haciendo pasar una corriente de aire a través del embudo durante la noche para dar Fmoc-Arg(Pbf)-Gln(trt)-(1-Nal)-Leu-Ala-OH (31,.9 g, 22,8 mmol) con rendimiento del 74% a partir de la resina (rendimiento >95% a partir de la resina analizada) con una pureza del 94,8% en área, por HPLC.
Síntesis de H-AR(Pbf)(Sar)-QBzl- (SEQ ID NO:34)-
Se agitaron FmocArg(Pbf)-OH (3 equivalentes), dimetilaminopiridina (0,3 equivalentes), y diisopropilcarbodiimida (3 equivalentes) para disolver en 1-metil-2-pirrolidinona (NMP, 10 vol) a temperatura ambiente. Se añadió la solución a la resina [ácido 4-(4-hidroximetil-3-metoxifenoxi)-butírico ](HMPB) en una cámara para péptidos y se agitó con burbujeo de N_{2} durante 3-6 horas. Se determinó la eficiencia de la carga por análisis cuantitativo por HPLC de una muestra escindida. El FmocArg(Pbf) unido a la resina se expuso a NMP al 30% en piperidina (2 x10 vol) durante 10-15 minutos para desproteger la amina terminal. Se lavó la resina con NMP (60-80 vol) hasta un test negativo, con cloranilo, de la piperidina. Se preactivó FmocAla-OH (2 equivalentes) en NMP(5-10 vol) a 0-5ºC utilizando hexafluorofosfato de O-benzotriazol-1-il-N,N,N',N'-tetrametiluronio (HBTU, 2 equivalentes) y 1-hidroxibenzotriazol (HOBT, 2 equivalentes), y diisopropiletilamina (DIPEA, 2,1 equivalentes), y después se transfirió a la mezcla de resina y se agitó con una purga de nitrógeno durante 30-90 minutos. Se monitorizó la eficiencia del acoplamiento con el test de la ninhidrina. Se lavó la resina con NMP (25-30 vol) y se repitió el ciclo de acoplamiento para proporcionar el péptido unido a la resina totalmente protegido en las cadenas laterales. Se lava la resina hasta quedar libre de NMP con cloruro de metileno (DCM, 40-60 vol) antes de la escisión del péptido. Se separó de la resina el fragmento protegido en las cadenas laterales con varios lavados con ácido trifluoroacético al 1% en DCM (20 vol). La resina se volvió de un color violeta intenso cuando se liberó el péptido. Se monitorizaron por HPLC las fracciones escindidas, se neutralizaron después con piridina y se concentraron hasta un residuo sólido que se sometió a purificación adicional. Se añadieron a los sólidos 300 mL de agua. Se ajustó el pH de la solución a 2 con HCl 0,1N (100 mL). Se lavó la suspensión con acetato de etilo (2 x 300 mL). Se lavaron los extractos de acetato de etilo reunidos con cloruro de sodio acuoso saturado (150 mL), se secaron sobre MgSO_{4} y se concentraron hasta una espuma. Se rompió la espuma, y se trituró con metil t-butil éter (MTBE 100 mL). Se recogió el sólido resultante y se secó para dar FmocAR(Pbf)-OH con aproximadamente 100% de rendimiento a partir de la resina.
Una solución de FmocAR(Pbf)-OH (1 equivalente), SarOBzl, sal tosilato (1 equivalente), HOAT (1,2 equivalentes) y DIPEA (2,5 equivalentes) en DMF (13 vol), se enfrió a 0ºC y se añadió HBTU (1,2 equivalentes). Se agitó la solución a 0ºC durante 10 minutos y después se calentó a temperatura ambiente y se agitó durante 40 minutos. Para precipitar el péptido, se añadió una solución de salmuera/agua 1:1 (40 vol). Se recogió el sólido, se disolvió en metanol (8 vol) y se precipitó con agua (10 vol). Se decantó el disolvente del semi-sólido pegajoso y se secó el semi-sólido a vacío hasta una espuma. Se rompió la espuma y se trituró con MTBE (8 vol). Se decantó el disolvente y se secó el sólido. Rendimiento 15,2 g, 92% a partir de la resina, 99% en área por HPLC. Se disolvió el producto en THF/piperidina 9:1 (10 vol) y se agitó a temperatura ambiente durante 50 minutos. Para precipitar el péptido se añadieron MTBE (26 vol) y hexano (33 vol). Se decantó el disolvente del semi-sólido y se secó el semi-sólido (que forma gomas al exponerlo al aire) a vacío hasta una espuma. Se rompió la espuma, se trituró con MTBE (10 vol) y se decantó el disolvente. Se repitió la trituración dos veces y se secó el producto. Rendimiento 93%, pureza por HPLC, 95% en área.
Síntesis de una solución alternativa de H-AR(Pbf)(Sar)-OBzl -(SEQ ID NO:34)-utilizando protección con t-Boc
Se sometió a reparto Boc-Arg(Pbf)-OH.DCHA (4,96 g) entre 50 ml de acetato de etilo y dos porciones de 40 ml de ácido cítrico 0,25 M. Se lavó la fase orgánica con dos volúmenes de 30 ml de agua, 30 ml de salmuera, se secó sobre sulfato de magnesio y se evaporó hasta una espuma. Se disolvieron la espuma, la sal tosilato de Sar-OBzl (2,71 g) y HOAt (0,98 g) en 50 ml de cloruro de metileno. Se enfrió la solución en un baño de hielo y se añadieron DCC (1,50 g) y DIPEA (1,8 ml). Se agitó la mezcla de reacción en frío durante 1/2 hora y después a temperatura ambiente durante 18 horas. Se filtró la mezcla para eliminar el DCU precipitado, y se eliminó el cloruro de metileno por evaporación a vacío. El aceite residual se disolvió en acetato de etilo y se lavó copiosamente con ácido cítrico 0,1 M, agua, solución de bicarbonato de sodio, agua y salmuera. La solución lavada se secó sobre sulfato de magnesio, se filtró y se evaporó hasta una espuma vítrea (4,15 g). Se disolvió Boc-Arg(Pbf)-Sar-OBzl (3,80 g) en 20 ml de cloruro de metileno, se añadió a esta solución una solución de HCl en MTBE (10 ml). Se agitó la mezcla durante al menos una hora hasta que no se detectó ningún material de partida por análisis por cromatografía en capa fina (TLC). Se evaporó la solución a sequedad y se mantuvo durante la noche bajo alto vacío. Se disolvieron la espuma, Boc-Ala-OH (1,14 g) y HOAt (0,81 g) en 20 ml de cloruro de metileno. Se enfrió la solución en un baño de hielo y se trató con DCC (1,24 g) y DIPEA (1,5 ml). Se agitó la mezcla de reacción en frío durante media hora y después a temperatura ambiente durante 1,5 horas. Se separó el DCU precipitado por filtración, se reemplazó el cloruro de metileno con 50 ml de acetato de etilo y se lavó la solución con ácido cítrico, agua, solución de bicarbonato, agua y salmuera. La solución orgánica lavada se secó sobre sulfato de magnesio y se evaporó hasta una espuma (3,66 g). Se trató la espuma con HCl, como se ha descrito antes para el dipéptido, para dar H-Ala-Arg(Pbf)-Sar-OBzl como sal hidrocloruro.
Síntesis de H-R(Pbf)Q(trt)(1-Nal)LAAR(Pbf)(Sar)-OBzl-(SEQ ID NO:36)
Una solución de FmocR(Pbf)Q(trt)(1-Nal)LA-OH -(SEQ ID NO:33)-(1 equivalente), H-Ala-Arg(Pbf)-Sar-OBzl -(SEQ.ID NO:34)-(1 equivalente), HOAT (1,2 equivalentes) y DIPEA (2,2 equivalentes) en DMF (12 vol) se enfrió a 0ºC y se añadió HBTU (1,2 equivalentes). Se calentó la solución a temperatura ambiente y se agitó durante 50 min. Se añadió a la solución agua (25 vol) para precipitar el péptido. Se recogió el sólido por filtración. Se disolvió el sólido todavía húmedo en etanol caliente (15 vol), y después se agitó mientras se enfriaba a 30ºC. Se recogió el sólido resultante por filtración y se secó para dar el producto con 75% de rendimiento. Pureza por HPLC, 91% en área. Se disolvió el sólido en THF/piperidina 9:1 (15 vol) y se agitó a temperatura ambiente durante 50 minutos. Para precipitar el péptido, se añadió MTBE (15 vol). Se recogió el sólido por filtración, y después se trituró con etanol templado (8 vol). Después de enfriar a temperatura ambiente con agitación, se recogió el sólido y se secó. Rendimiento, 92%. Pureza por HPLC, 93% en área.
Síntesis de FmocIE(tBu)GPT(tBu)LR(Pbf)Q(trt)(1-Nal)LAAR(Pbf)(Sar)-OBzl-(SEQ ID NO:37)
Una solución de FmoclE(tBu)GPT(tBu)L-OH-(SEQ ID NO:35)- (1 equivalente), H-R(Pbf)Q(trt)(1-Nal)LAAR(Pbf)(Sar)-OBzl-(SEQ ID NO:36)- (1 equivalente), HOAT (1,2 equivalentes) y DIPEA (2 equivalentes) en DMF (13,5 vol), se enfrió a 0ºC y se añadió HBTU. Se calentó la solución a temperatura ambiente y se agitó durante 1 hora. Se añadió agua (20 vol) para precipitar el péptido. Se recogió el sólido y se trituró con metanol (8 vol). Se recogió el sólido, se secó y se disolvió en DCM/metanol 98/2 (5 vol). Se cargó la solución en una columna que contiene 700 g de gel de sílice en DCM/metanol 98/2. Se eluyó la columna con 1,6 L de DCM/metanol 98/2, después con 1 L de DCM/metanol 97/3 y 8 L de DCM/metanol 95/5. Se reunieron las fracciones que contienen el producto y se concentraron hasta una espuma. Rendimiento 80,7%, pureza por HPLC, 85% en área.
Síntesis de FmocIE(tBu)GPT(tBu)LR(Pbf)Q(trt)(1-Nal)LAAR(Pbf)(Sar)-OH -(SEQ ID NO:37)-
Una solución de FmocIE(tBu)GPT(tBu)LR(Pbf)Q(trt)(1-Nal)LAAR(Pbf)(Sar)-OBzl-(SEQ ID NO:37)- en DCM/
etanol 8:1 (15 vol) se cargó con Pd/C (0,4 peso, Degussa tipo E101, 10% peso seco, 50% de agua). Se purgó el envase de reacción con nitrógeno y se evacuó tres veces, se puso después en atmósfera de hidrógeno (balón) y se agitó a temperatura ambiente durante 20 horas. Se filtró la mezcla a través de un lecho de celita fuertemente compactado. Se concentró el filtrado hasta aproximadamente 2 volúmenes y se añadió MTBE (10 vol) para precipitar el péptido. Se recogió el sólido y se secó hasta un sólido gris. Rendimiento 96%. Pureza por HPLC, 85,5% en área.
Síntesis de [FmocIE(tBu)GPT(tBu)LR(Pbf)Q(trt)(1-Nal)LAAR(Pbf)(Sar)]_{2}LysNH_{2} -(SEQ ID NO:38)-
Una mezcla de FmocIE(tBu)GPT(tBu)LR(Pbf)Q(trt)(1-Nal)LAAR(Pbf)(Sar)-OH-(SEQ ID NO:37)-(2,4 equivalentes), (HCl)_{2}LysNH_{2} (1 equivalente), HOBT (2,5 equivalentes) y EtPr_{2}N (4,8 equivalentes) en DMF (15 vol), se agitó a temperatura ambiente hasta que se disolvieron todos los sólidos (5 minutos). Se añadió a la solución HBTU (2,5 equivalentes). Después de agitar durante 2 horas a temperatura ambiente, se añadió agua (30 vol) para precipitar el péptido. Se recogió el péptido crudo por filtración. Se disolvió el sólido todavía húmedo en etanol caliente (12,5 vol), se enfrió después a temperatura ambiente mientras se agitaba durante la noche. Se recogió el sólido y se secó para dar el producto, rendimiento cuantitativo con una pureza por HPLC, de 80% en área.
Síntesis de AF15705
28
Una solución de [FmocIE(tBu)GPT(tBu)LR(Pbf)Q(trt)(1-Nal)LAAR(Pbf)(Sar)]_{2}LysNH_{2} -((SEQ ID NO:38)- en NMP/piperidina 9:1 (10 vol) se agitó a temperatura ambiente durante 1-2 horas. Se añadió agua (12 vol) para precipitar el péptido. Se recogió el sólido, se lavó con agua (5 vol) y se secó. Se trituró el sólido seco con MTBE (12 vol) seguido por AcCN (8 vol) para eliminar la piperidina, el fulveno y el aducto de piperidina y fulveno, residuales. Se recogió el sólido por filtración a vacío y se secó. Rendimiento 97%. Una solución de TFA/agua 95/5 (13 vol) se purgó con nitrógeno, y después se enfrió a 0ºC. Se añadió a esto [H-IE(tBu)GPT(tBu)LR(Pbf)Q(trt)(1-Nal)LAAR(Pbf)(Sar)]_{2}LysNH_{2} -(SEQ ID NO:38)-(1 peso) obtenida como anteriormente. Se agitó la suspensión a 0ºC hasta que se disolvió todo el sólido (30 min), después se calentó a temperatura ambiente y se agitó durante 100 minutos. Se redujo el volumen del disolvente en un 50% utilizando un evaporador rotatorio y después se añadió hielo/agua (150 vol). Se agitó la suspensión a 0ºC durante 1,5 horas para que se disuelva el péptido, y después se filtró a través de vidrio sinterizado. Se lavó el material de vidrio con agua (50 mL) que se filtró después y se añadió a la solución del producto. Se congeló la solución acuosa y se liofilizó hasta un sólido que se conservó a 0ºC antes de la purificación. Se cargó el producto sobre una columna de gel de sílice C18 modificada (tamaño de poro 100 Aº, partículas esféricas de 10 \mu) y se eluyó con un gradiente de aproximadamente 30% hasta aproximadamente 35% de acetonitrilo en agua, conteniendo ambos disolventes 0,1% de TFA. Se reunieron las fracciones que contienen el péptido deseado, desde al menos 90% de AUC, se concentraron y se liofilizaron. Los rendimientos del péptido purificado, procedentes del precursor completamente protegido, están generalmente en el orden de 10% a 25%.
Confirmación estructural de fragmentos peptídicos en el Ejemplo 1A que llevan al péptido ensamblado AF15705. Confirmación del peso molecular por espectrometría de masas (MS), composición por análisis de aminoácidos (AAA), e información de la secuencia peptídica por Degradación de Edman -(SEQ ID NOS 34, 33,35,36,37,37 & 38, respecti-
vamente)-.
29
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Pegilación de los péptidos B. Preparación de AF13948 di-PEGilado con PEG ramificado PEG2, peso molecular (Mw) 20.000 (Véase el Esquema 1)
Se disolvió AF13948 en bicina 100 mM pH 8,0 a una concentración de 10 mg/ml; se añadió un exceso 1,25 veces molar de PEG2 pulverizado (comercialmente disponible de Shearwater Polymers, Inc. (Huntsville, AL)) y se agitó a temperatura ambiente hasta que la reacción fue completa, típicamente 1-2 horas. Se monitorizó la reacción por HPLC de fase inversa utilizando un gradiente de 40-65% de acetonitrilo con una columna YMC ODS AQ. Cuando se completó la reacción, se añadió la solución a un segundo exceso 1,25 veces molar de PEG2 pulverizado y se repitió el procedimiento 4 veces utilizando un total de 5 moles de PEG2 para cada mol de AF13948. Se diluyó la solución 2 veces con PBS para reducir la viscosidad y se cargó sobre una columna superdex 200 (Pharmacia), previamente equilibrada y se eluyó con PBS. Se analizaron las fracciones procedentes de la columna de exclusión molecular por HPLC de fase inversa. Se reunieron las fracciones que contienen di-PEG-AF13948 que se eluyó antes de cualquier mono-PEG-AF13948 y se conservaron a 5ºC o se liofilizaron.
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C. Preparación de AF13948 di-PEGilado con SPA-mPEG Mw 20.000 (Véase el Esquema 3)
Se disolvió AF13948 en bicina 100 mM a pH 8,0 a una concentración de 10 mg/ml, se añadió a un exceso 5 veces molar de SPA-mPEG pulverizado (comercialmente disponible de Shearwater Polymers, Inc. (Huntsville, AL)) y se agitó a temperatura ambiente hasta que la reacción fue completa, típicamente 2 horas. Se monitorizó la reacción por HPLC de fase inversa (YMC ODS AQ) y cuando se completó, se diluyó la solución 10 veces con agua desionizada y se cargó sobre una columna de SP-sefarosa equilibrada con tampón de fosfato de sodio 2 mM a pH 7,0. El PEG y el NHS sin reaccionar fluyeron a través de la columna. Se eluyó entonces el AF13948 PEGilado utilizando un gradiente de NaCl de 0 a 150 mM, eluyendo la forma di-PEGilada antes que cualquier material mono-PEGilado. Se analizaron las fracciones por HPLC de fase inversa y se reunieron las fracciones apropiadas. El di-PEG-AF13948 fue intercambiado del tampón al PBS y se conservó a 5ºC o se liofilizó.
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D. Preparación de AF13848 di-PEGilado con aldehído-mPEG, Mw 20.000 (Véase el Esquema 2)
Se disolvió AF13948 en fosfato de sodio 100 mM a pH 7,0 a una concentración de 10 mg/ml, se añadió a un exceso 6 veces molar de aldehído de PEG pulverizado (comercialmente disponible de Shearwater Polymers, Inc. (Huntsville, AL)) y se añadió solución 1 M de cianoborohidruro de sodio para dar una concentración final de cianoborohidruro de sodio 100 mM. Se agitó la solución durante 18 horas a temperatura ambiente, después se intercambió de tampón a PBS, utilizando una membrana de ultrafiltración de 3 K (Amicon YM). Se diluyó la solución 2 veces con PBS para reducir la viscosidad y se cargó sobre una columna superdex 200 (Pharmacia), previamente equilibrada y se eluyó con PBS. Se analizaron las fracciones de la columna de exclusión molecular por HPLC de fase inversa. Se reunieron las fracciones que contienen di-PEG-AF13948 que se eluyó antes que cualquier mono-PEG-AF13948 y se conservaron a 5ºC o se liofilizaron.
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E. Preparación de AF15705 di-PEGilado con SPA-mPEG, Mw 20.000 (di-PEG(20K) AF15705)
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30
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Se colocó AF15705 (2,30 g peso) en un matraz equipado con agitación y una purga de N_{2} y se mantuvo a temperatura ambiente. Se añadió agua de MilliQ (177 mL) y se agitó el material hasta que se disolvió. Se retiró una porción de 20 \muL, se diluyó hasta 1 mL con agua y se determinó la concentración a partir de una lectura en UV @284 nm (9,36 mg/ml). Se añadió bicarbonato de sodio (0,2921 g) y se agitó la solución hasta que se disolvió todo (el pH medido es 8). En una bolsa de plástico sellada bajo N_{2}, se pesaron cuatro porciones de M-SPA-PEG-20k (Shearwater Polymers, Inc.) en frascos sellados (siendo cada porción de 8,67 g). Se colocaron estos en una bolsa de plástico sellada y se mantuvieron a 5ºC hasta que se añadieron a la reacción. Se añadió una porción inmediatamente después que se disolvió el bicarbonato de sodio, y la segunda 0,5 horas más tarde. La tercera porción se añadió 1 hora después de la segunda adición, y la cuarta 1 hora después de haber añadido la tercera porción. Se dejó la reacción en agitación a temperatura ambiente durante una noche. Se diluyó la mezcla de reacción nueve veces con EtOH acuoso al 5% y se filtró a través de un filtro de nitrato de celulosa de 0,45 micras. Se bombeó este material a una columna de intercambio catiónico fuerte (SP Sepharose Fast Flow, 10 cm x 53 cm) a 20 mL/min. Se eluyó el material de la columna utilizando un gradiente que consiste en 90 minutos de fosfato de sodio 2 mM a pH 6,0, seguido por una rampa de 60 minutos desde fosfato de sodio 2 mM hasta fosfato de sodio 10 mM a pH 6,0, y finalmente, una rampa de 90 minutos desde fosfato de sodio 10 mM hasta PBS al 100% a pH 7,0. El caudal de esta cromatografía fue de 100 mL/min, y el detector se fijó a 215 nm. Se analizaron las fracciones de la columna por SEC-HPLC utilizando una columna G3000SWxl y una columna G4000SWxl TSK en serie. Se reunieron aquellas fracciones que contienen >95% de producto y se concentraron hasta 33 mg/mL utilizando un cartucho de fibra hueca UFP-30-C-6A de A/G Technologies. Se enfrió el retenido con un baño circulante a 5ºC y se purgó con N_{2}. La solución del producto fue intercambiada de tampón a agua MilliQ intercambiando seis volúmenes del retenido y después se concentró además hasta 66 mg/mL. Se recogieron veintiún gramos de producto después de síntesis, purificación y ultrafiltración. El análisis por espectrometría de masas MALDI-TOF (desorción de láser asistida por matriz en tiempo de vuelo) determinó que el producto tenía una amplia distribución de peso molecular centrada en 46000 dalton. Las digestiones trípticas del producto seguidas por HPLC de fase inversa o HPLC de modo mixto, confirmaron los sitios de unión del PEG (ambos N-terminales) y que el péptido subyacente no había sido degradado.
(Nota: La MALDI-TOF-MS muestra que el PEG de partida es de 21,5 kd en lugar de los 20 kd anunciados, por tanto Mw = 21500(PEG)x2 + 3295(AF15705) = 46000).
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Ejemplo 2
Bioensayos
La bioactividad de los péptidos se puede medir usando el ensayo de proliferación celular dependiente de la trombopoyetina. Se transfectaron células murinas Ba/F3 dependientes de IL-3 con TPO-R humano de longitud total. En ausencia de IL-3 (medio acondicionado con WEHI-3), estas células dependen de la TPO para la proliferación. La línea celular parental no transfectada, no responde a la TPO humana, pero permanece dependiente de IL-3.
Los bioensayos se han llevado a cabo en las dos líneas celulares mencionadas utilizando los compuestos según la invención. Se cultivaron las células en medio RPMI-10 completo, que contenía medio acondicionado con WEHI-3 al 10%, luego se lavaron dos veces con PBS, se resuspendieron en medio que carecía de medio acondicionado con WEHI-3, y se añadieron a pocillos que contenían diluciones de péptido o de TPO a 2 x 10^{4} células/pocillo. Las células se incubaron durante 48 horas a 37ºC en una atmósfera humidificada de CO_{2} al 5% y se ensayó la actividad metabólica por la reducción de MTT a formazán, con absorbancia a 570 nM medida en un lector de placas ELISA. Los péptidos ensayados estimularon la proliferación de células Ba/F3 transfectadas con TPO-R en un modo dependiente de la dosis como se muestra en la Tabla 1. Estos péptidos no tienen ningún efecto sobre la línea celular parental.
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Ejemplo 3
Afinidad de unión
Las afinidades de unión de los compuestos según la invención para TPO-R se midieron en un ensayo de unión por competición. Los pocillos de una placa de microvaloración se recubrieron con un 1 mg de estreptavidina, se bloquearon con BSA al 1% en PBS, seguido de 50 ng de anticuerpo inmovilizante de anti-receptor biotinilado (Ab179). Los pocillos se trataron luego con una cosecha de TPO-R soluble a una dilución 1:10. Las distintas concentraciones del compuesto de ensayo se mezclaron con una cantidad constante de una forma truncada de TPO que consistía en los residuos 1-156 condensados al terminal C de la proteína de unión a la maltosa (MBP-TPO_{156}). Las mezclas de péptido MBP-TPO_{156} se añadieron a los pocillos recubiertos con TPO-R, se incubaron durante 2 horas a 4ºC y luego se lavaron con PBS. La cantidad de MBP-TPO_{156} que se unió en equilibrio se midió añadiendo un antisuero de conejo dirigido frente a MBP, seguido por IgG anticonejo de cabra conjugada con fosfatasa alcalina. La cantidad de fosfatasa alcalina en cada pocillo se determinó después utilizando métodos convencionales.
El ensayo se realizó en un intervalo de concentraciones del compuesto de ensayo y los resultados se representan gráficamente de tal modo que el eje de las y representa la cantidad de MBP-TPO_{156} unido y el eje de las x representa la concentración del compuesto de ensayo. Se puede determinar entonces la concentración en la que el compuesto de ensayo reducirá en un 50% (CI_{50}) la cantidad de MBP-TPO_{156} unida al TPO-R inmovilizado.
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Ejemplo 4
En este ejemplo, se analizaron diferentes sustituciones, deleciones y adiciones al compuesto de referencia AF13948
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31
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utilizando tres ensayos. En primer lugar, se realizó un ensayo de proliferación de las células MTT como se ha descrito antes. En segundo lugar, se realizó un ensayo microfisiómetro (Molecular Devices Corp.). Básicamente, en este ensayo se determinó el índice de acidificación del medio extracelular en respuesta a la estimulación del receptor de TPO por los compuestos de la invención. Los intervalos para CE_{50} se indican simbólicamente como para los valores CI_{50} anteriormente descritos. Finalmente, se realizó un ensayo informador. Las células BaF3/TPOR transfectadas con un plásmido informador de c-fos/luciferasa fueron sometidas a inanición durante la noche en medio RPMI-10 completo que contiene medio acondicionado con 0,1% de WEHI-3, y después se lavaron dos veces con PBS. Se resuspendieron las células en medio que carecía de medio acondicionado con WEHI-3, y se añadieron a los pocillos que contienen diluciones seriadas de péptido a 5 x 10^{5} células/pocillo. Se incubaron las células durante dos horas a 37º en una atmósfera humidificada con 5% de CO_{2}, y se midió la expresión de la luciferasa con 2 luminómetros después de la adición del sustrato de luciferina.
TABLA 1
32
33
34
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TABLA 2
35
36
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Ejemplo 5
En este ejemplo, se determinó el comportamiento farmacocinético de diferentes péptidos PEGilados. El comportamiento farmacocinético de los compuestos es un importante determinante de su actividad farmacológica. Un componente clave del perfil farmacocinético es la persistencia del compuesto en el plasma de animales de laboratorio. Esta persistencia se expresa usualmente en términos de la concentración del compuesto en el plasma como una función del tiempo después de la administración.
Para estos experimentos, se utilizaron ratones Balb/c, machos, de 20-25 g. Se inyectó un volumen de 200 ml IV o SC. El vehículo fue PBS de Dulbecco; DMSO al 5%; BSA al 0,1% p/v. Se recogió el plasma después del sacrificio utilizando heparina como anticoagulante.
Las concentraciones del compuesto se midieron utilizando un ensayo celular informador. Se añadieron diluciones de plasma a la construcción 3 Baf/3 TPOr/fos/lux. Se midió la expresión de la luciferasa con un luminómetro después de la adición del sustrato de luciferina. La actividad estimuladora de las muestras de plasma individual se convirtió en una concentración expresada como equivalentes peptídicos de compuesto por volumen de plasma (nM o ng/ml). Esta concentración se estableció por comparación con una curva estándar construida en el ensayo informador con el compuesto parental.
La Tabla 3 muestra las concentraciones plasmáticas de los compuestos AF13948 y AF13948 di-pegilados (polietilenglicol (PEG) MW medio =5000D) como una función de tiempo después de la inyección de 700 \mug equivalentes de péptido/kg. La administración de AF13948 da como resultado una actividad detectable en plasma por encima del nivel presente en los ratones inyectados con vehículo hasta 60 min PI. La adición del PEG 5K aumenta la concentración plasmática más de 100 veces y extiende el tiempo durante el cual puede ser detectado en el plasma hasta al menos 240 min PI.
TABLA 3
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37
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La Tabla 4 muestra las concentraciones plasmáticas de los compuestos di-PEG(5K)-AF13948 y di-PEG(20K)-AF13948 como una función de tiempo después de la inyección de 500 \mug equivalentes de péptido/kg. La concentración y persistencia en el plasma del compuesto modificado con PEG 20K ha aumentado muy por encima de la de di-PEG(5K)-AF13948.
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TABLA 4
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38
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La Tabla 5 muestra las concentraciones plasmáticas del compuesto di-PEG(20K)-AF13948 después de inyección de 100, 10 y 1 \mug equivalentes de péptido/kg y extiende el tiempo de observación hasta 120 horas PI. Se encontró que las concentraciones observadas en el plasma eran proporcionales a la dosis administrada. La administración de una única dosis IV de 100 \mug/kg del compuesto dio como resultado concentraciones plasmáticas elevadas durante al menos 96 horas PI.
TABLA 5
40
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La Tabla 6 muestra las concentraciones plasmáticas después de la inyección SC e IV de 10 \mug equivalentes de péptido/kg de di-PEG(20K)-AF13948. La inyección SC de una dosis única de 10 \mug equivalentes de péptido /kg dio como resultado el aumento de las actividades en plasma durante 96 horas PI. Los perfiles de las concentraciones plasmáticas alcanzados con estas 2 vías de administración indican la buena biodisponibilidad de di-PEG(20K)-AF13946 administrado SC.
TABLA 6
41
En adición, la Figura 1 indica que GW350781, o di-PEG(5K)-AF13948, han aumentado la estabilidad, esto es, han aumentado la semivida, sobre la forma no PEGilada del péptido. De este modo, la Figura 1 indica que los péptidos PEGilados tienen buena biodisponibilidad y un aumento de la estabilidad en el suero humano.
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Ejemplo 6
Utilizando el ensayo descrito antes, se determinó el perfil farmacocinético de un péptido derivatizado de diferentes modos con PEG. En este experimento, el péptido fue derivatizado con PEG2(20K) ramificado, con un PEG (SPA) unido a éster y con un PEG (ALDH) unido a aldehído, como se ilustra en los esquemas 1-3. La Figura 2 muestra las concentraciones plasmáticas después de inyección SC de 10 \mug equivalentes de péptido/kg. A partir de la Figura 2, queda claro que los tres compuestos peptídicos diversamente derivatizados con PEG tienen perfiles farmacocinéticos favorables.
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Ejemplo 7
En este experimento, se evaluaron los péptidos PEGilados en cuanto a su efecto sobre la trombocitopenia en un modelo de ratón. En este ensayo, los ratones se hicieron trombocitopénicos tratando los ratones Balb/C con carboplatino (90 mg/kg intraperitonealmente) el Día 0. Se administraron GW350781 (1 mg/kg/día), o di-PEG(5K)-AF13948, y GW350805 (32,5 \mug/kg/día), o di-PEG(20K)-AF13948, los días 1-9 (s.c., todos los días). A partir de las Figuras 3-4, queda claro que los péptidos PEGilados mejoran la trombocitopenia inducida por carboplatino aproximadamente el Día 10. Estos resultados indican claramente que los péptidos PEGilados de la invención pueden mejorar la trombocitopenia en un modelo de ratón.
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Ejemplo 8
En este experimento, se evaluaron los péptidos PEGilados en cuanto a su efecto sobre los niveles de plaquetas en ratones normales. En un experimento, se administraron GW350781 (1 mg/kg/día) y GW350805 (32,5 \mug/kg/día) los Días 1-9 (s.c., todos los días). Los Días 1-15, se tomaron muestras de sangre a intervalos mediante sangrados de la vena caudal. De las Figuras 5-6, queda claro que los péptidos PEGilados tienen un efecto sobre la trombocitosis, siendo el péptido GW50805 20K-diPEGilado aproximadamente 100 veces más potente que el péptido GW350781 5K-PEGilado.
En otro experimento, se administraron GW350781 y GW305805 los Días 1-5 (s.c., todos los días). El Día 6, se sacrificaron los animales y se hicieron recuentos de plaquetas en la sangre periférica. Las Figuras 7-9 indican los efectos de dosis variables de los péptidos PEGilados así como los efectos de la dosis única frente a dosis múltiples. Dichos resultados indican claramente que los péptidos PEGilados de la invención se pueden utilizar para aumentar las plaquetas en un modelo de ratón.
Las descripciones en esta solicitud de todos los artículos y referencias, incluyendo documentos de patentes, se incorporan aquí como referencia en su totalidad a todos los efectos.

Claims (16)

1. Los compuestos de la fórmula (I)
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42
\vskip1.000000\baselineskip
en la que:
X_{1} es hidrógeno o acilo;
X_{2} es G o sarcosina (Sar);
X_{3} es R. A, norleucina (Nle) o N-acetillisina (Ac-Lys);
X_{4} es Q o E;
X_{5} es W, L-1-naftilalanina (1-Nal) o F;
X_{6} es A, ácido 5-aminopentanoico (Ava) o ácido 2-aminobutírico (Abu);
X_{7} es A, difenilalanina (Diphe) o X_{7} está ausente;
X_{8} es R, p-aminofenilalanina (p-amino-Phe), N-acetillisina (Ac-Lys) o X_{8} está ausente;
X_{9} y X_{9'} son iguales o diferentes y son A, \betaA, n-metilalanina (n-Me-Ala), sarcosina (Sar), o X_{9} o X_{9'} está ausente;
X_{10} y X_{10'} son iguales o diferentes y son \betaA, o X_{10} o X_{10'} está ausente;
y los derivados farmacéuticamente aceptables de los mismos;
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con la condición de que el compuesto
\vskip1.000000\baselineskip
43
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está excluido.
\newpage
2. Un compuesto según la reivindicación 1, seleccionado entre:
44
45
46
\vskip1.000000\baselineskip
y los derivados farmacéuticamente aceptables del mismo.
\vskip1.000000\baselineskip
3. Un compuesto según la reivindicación 1 o la reivindicación 2, en el que dicho compuesto está unido covalentemente a un polímero hidrófilo.
4. Un compuesto según la reivindicación 3, en el que dicho polímero hidrófilo tiene un peso molecular medio entre aproximadamente 500 y aproximadamente 40.000 dalton.
5. Un compuesto según la reivindicación 4, en el que dicho polímero hidrófilo tiene un peso molecular medio entre aproximadamente 5.000 y aproximadamente 20.000 dalton.
6. Un compuesto según cualquiera de las reivindicaciones 3 a 5, en el que dicho polímero se selecciona del grupo que consiste en polietilenglicol, polipropilenglicol, ácido poliláctico, ácido poliglicólico y sus copolímeros.
7. Un compuesto según la reivindicación 6, en el que dicho polímero es polietilenglicol.
8. Un compuesto según cualquiera de las reivindicaciones 3 a 7, en el que cada una de las subunidades diméricas de dicho compuesto está unida covalentemente a un polímero hidrófilo.
\newpage
9. Un compuesto seleccionado entre
47
y los derivados farmacéuticamente aceptables del mismo.
\vskip1.000000\baselineskip
10. El compuesto
48
unido covalentemente a un polímero hidrófilo.
\vskip1.000000\baselineskip
11. El compuesto
49
en el que n es aproximadamente 450.
\newpage
12. Un compuesto seleccionado de:
50
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51
y los derivados farmacéuticamente aceptables del mismo.
13. Una composición farmacéutica que comprende un compuesto según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 12, en combinación con un vehículo farmacéuticamente aceptable.
14. Un compuesto según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 12, para uso en terapia.
15. El uso de un compuesto según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 12, en la preparación de un medicamento para tratar a un paciente que padece trombocitopenia.
16. El uso de un compuesto según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 12, en la preparación de un medicamento para uso en el tratamiento de la trombocitopenia.
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