ES2321526T3

ES2321526T3 - Utilizacion de epotilones en el tratamiento de defetos de conectividad neuronal tales como la esquizofrenia y el autismo.

Info

Publication number: ES2321526T3
Application number: ES05702370T
Authority: ES
Inventors: Annie Andrieux; Didier Job; Annie Schweitzer; Gerhard Hofle
Original assignee: Helmholtz Zentrum fuer Infektionsforschung HZI GmbH; Commissariat a lEnergie Atomique CEA; Institut National de la Sante et de la Recherche Medicale INSERM
Current assignee: Helmholtz Zentrum fuer Infektionsforschung HZI GmbH; Institut National de la Sante et de la Recherche Medicale INSERM; Commissariat a lEnergie Atomique et aux Energies Alternatives CEA
Priority date: 2004-01-30
Filing date: 2005-01-28
Publication date: 2009-06-08
Anticipated expiration: 2025-01-28
Also published as: ATE419902T1; CA2554082C; JP5459934B2; US20110118317A1; DE602005012231D1; CA2554082A1; WO2005075023A1; US8513280B2; EP1711230A1; EP1711230B1; JP2012121890A; US7816370B2; JP2007519709A; AU2005210221A1; EP1559447A1; AU2005210221B2; US20080207697A1

Abstract

Utilización de por lo menos un epotilón o derivado del mismo como ingrediente activo para la preparación de un medicamento destinado a la utilización en el tratamiento de una o enfermedades que implican un defecto de conectividad neuronal, en ausencia de una anomalía anatómica proliferativa o degenerativa detectable.

Description

Utilización de epotilones en el tratamiento de defectos de conectividad neuronal tales como la esquizofrenia y el autismo.

La presente invención se refiere a la utilización de epotilones para preparar un medicamento para la utilización en el tratamiento de trastornos psicóticos que se cree se encuentran asociados a defectos de la conectividad neuronal, en ausencia de anomalías anatómicas, degenerativas o proliferativas evidentes.

Los trastornos psicóticos son trastornos que se caracterizan predominantemente por una alteración del funcionamiento mental en el grado de que interfiere gravemente con la capacidad del individuo para cumplir las exigencias ordinarias de la vida.

Entre los trastornos psicóticos que en la actualidad se cree que resultan de trastornos de la conectividad neuronal se incluyen, aunque sin limitación, la esquizofrenia, el trastorno esquizofreniforme, el trastorno esquizoafectivo o delirante y el autismo (Andreassen N.C., Brain Res. Rev. 31:106-12, 2000; Francke et al., Neuron 39:205-216, 2003; Jamain et al., Nature Genetics 34:27-28.1, 2003).

La esquizofrenia es cualquiera de entre un grupo de trastornos psicóticos habitualmente caracterizados por retraimiento de la realidad, patrones ilógicos de pensamiento, delirios y alucinaciones, y que se ven acompañados en grado variable de otras perturbaciones emocionales, comportamentales o intelectuales. La esquizofrenia es una enfermedad mental crónica que dura toda la vida, que muestra síntomas positivos y negativos, aparece en la edad adulta temprana y muestra un deterioro respecto al nivel de funcionamiento anterior. Los síntomas positivos reflejan una distorsión o exceso de las funciones normales (por ejemplo habla desorganizada, delirios y alucinaciones). Los síntomas negativos, por otra parte, reflejan una restricción del rango del comportamiento y emociones normales (por ejemplo apatía, parquedad del habla e incongruencia o aplanamiento de las respuestas emocionales). La esquizofrenia puede presentarse en diversas formas dependiendo de los síntomas e indicios observados. Entre las variedades de esquizofrenia se incluyen la esquizofrenia paranoide, la esquizofrenia hebefrénica, la esquizofrenia catatónica y la esquizofrenia no diferenciada, así como la depresión post-esquizofrénica, la esquizofrenia residual, la esquizofrenia simple y la esquizofrenia no específica.

Los agentes o fármacos neurolépticos (es decir, "los neurolépticos"), también denominados antipsicóticos o tranquilizantes mayores, actualmente siguen siendo el tratamiento de elección para la esquizofrenia, para determinados trastornos orgánicos del sistema nervioso central y para enfermedades mentales y procesos psicóticos asociados. En la actualidad se estima que más de 95% de los esquizofrénicos se mantienen crónicamente con neurolépticos. Todos los neurolépticos conocidos son bloqueantes dopaminérgicos, que presentan acciones farmacológicas similares a la acción de la clorpromazina, un derivado fenotiazina alifático también conocido como tiorazina.

Aunque los fármacos antipsicóticos conocidos presentan una clara eficacia en el tratamiento de la enfermedad mental, no curan todos los síntomas y presentan una diversidad de efectos secundarios.

La invención deriva del descubrimiento de que los epotilones pueden aliviar trastornos comportamentales relacionados con la esquizofrenia en un modelo animal denominado ratón deficiente en STOP (Andrieux et al., Genes Dev. 16(18):2350-64, 15 de septiembre de 2002).

Los productos naturales epotilones A y B, así como algunos de los derivados sintéticos de los mismos, recientemente se han considerado interesantes para el tratamiento del cáncer. De esta manera, las patentes WO nº 98/22461, WO nº 99/07692, DE 198 21954, WO nº 99/02514, WO nº 99/67252, WO 00/50423, WO nº 02/21712, WO nº 00/66589, nº WO 01/081341, WO nº 00/49021 y US nº 2003/0 203 929, se refieren a la síntesis de derivados de epotilón y, en el caso de algunos de ellos, a su utilización en el tratamiento de cánceres. La patente WO nº 03/074053 se refiere más específicamente a la utilización de algunos derivados de epotilón para el tratamiento de enfermedades que implican procesos degenerativos o hiperproliferativos, tales como tumores cerebrales, la enfermedad de Alzheimer, la esclerosis múltiple y tumores cerebrales primarios o secundarios.

Ahora se ha demostrado un efecto beneficioso de los epotilones en ratones deficientes en STOP que muestran defectos de conectividad neuronal no asociados a ninguna anomalía anatómica, degenerativa o proliferativa.

Se ha observado, notablemente, que la administración de epotilón D a ratones KO para STOP resulta en una reducción del número total de cambios de actividad, indicando un alivio de la fragmentación de la misma, que caracteriza los ratones deficientes en STOP no tratados.

Además, se reestableció el comportamiento maternal de los ratones hembra deficientes en STOP tratados con epotilón D en el grado en que era compatible con la supervivencia de las crías.

Se ha observado que, tras el tratamiento de epotilón D, se incrementa la densidad de las vesículas sinápticas en los ratones KO para STOP en aproximadamente 20%, siendo este efecto similar al obtenido tras el tratamiento neuroléptico de larga duración.

De acuerdo con lo anterior, la invención proporciona terapias alternativas para tratar algunos trastornos y enfermedades mentales del sistema nervioso central (SNC) asociadas a defectos de conectividad neuronal, particularmente la esquizofrenia y el autismo, no encontrándose asociados dichos efectos a ninguna anomalía anatómica, degenerativa o proliferativa detectable.

Según un primer aspecto, la presente invención se refiere a la utilización de por lo menos un epotilón o derivado del mismo como ingrediente activo, en particular en una cantidad terapéuticamente efectiva, para preparar un medicamento para la utilización en el tratamiento de una o más enfermedades que impliquen un defecto de conectividad
neuronal.

En particular, la presente invención se refiere a la utilización de por lo menos un epotilón o derivado del mismo como ingrediente activo, en particular en una cantidad terapéuticamente efectiva, para preparar un medicamento para la utilización en el tratamiento de la esquizofrenia y/o del autismo.

Según un segundo aspecto, la presente invención se refiere a un procedimiento de tratamiento de una o más enfermedades que implican un defecto de conectividad neuronal, que comprende administrar una cantidad terapéuticamente efectiva de por lo menos un epotilón o derivado el mismo en un individuo que necesita del mismo, en particular tal como se define según la invención.

Una forma de realización del procedimiento de la presente invención comprende administrar en un individuo una cantidad terapéuticamente efectiva de por lo menos un epotilón o derivado del mismo, en particular tal como se define según la presente invención, en una composición farmacéutica que comprende por lo menos un portador farmacéuticamente aceptable.

Otra forma de realización del procedimiento de la presente invención comprende administrar en un individuo una cantidad terapéuticamente efectiva de por lo menos un epotilón o derivado del mismo, en particular según la invención o una composición farmacéutica de los mismos en combinación con uno o más agentes útiles en la prevención o tratamiento de trastornos psicóticos o psiquiátricos, en particular tales como neurolépticos.

Tal como se utiliza en la presente memoria, la expresión "enfermedad asociada a un defecto de conectividad neuronal" se refiere a una enfermedad mental que en la actualidad se cree que implica un trastorno de la conectividad neuronal, en ausencia de anomalía anatómica, proliferativa o degenerativa evidente. Entre los ejemplos de dichos trastornos se incluyen particularmente la esquizofrenia y el autismo. En particular, las enfermedades consideradas según la invención son diferentes de los trastornos de demencia progresivos, por ejemplo el Alzheimer, que implican degeneración neuronal.

Tal como se utiliza en la presente memoria, el término "esquizofrenia" se refiere a un trastorno psiquiátrico que incluye por lo menos dos de los siguientes: delirios, alucinaciones, habla desorganizada, comportamiento totalmente desorganizado o catatónico o síntomas negativos. Puede diagnosticarse esquizofrenia en los pacientes utilizando los criterios DSM-IV (APA, Diagnostic and Statistical Manual of Mental Disorders (4a edición), Washington D.C.,
1994).

Entre los síntomas "negativos" de la esquizofrenia se incluyen embotamiento emocional, anergia, alogia y retirada social, que pueden medirse utilizando SANS (escalas de evaluación de los síntomas negativos; ver Andreasen, Scales for the Assessment of Negative Symptoms (SANS), Iowa City, Iowa, 1983).

Entre los síntomas "positivos" de la esquizofrenia se incluyen delirios y alucinaciones, que pueden medirse utilizando la escala PANSS (escala de los síndromes positivos y negativos; ver Kay et al., Schizophrenia Bulletin 13:261-276, 1987).

Entre los síntomas "cognitivos" de la esquizofrenia se incluyen las alteraciones de la obtención, organización y utilización del conocimiento intelectual, que pueden medirse con la escala de síndromes positivos y negativos-subescala cognitiva (PANSS-subescala cognitiva) (Lindenmayer et al., J. Nerv. Ment. Dis. 182:631-638, 1994) o con tareas cognitivas, tales como el ensayo de clasificación de tarjetas Wisconsin.

Tal como se utiliza en la presente memoria, el término "autismo" se refiere a un estado de introversión mental caracterizado por autoabsorción mórbida, inadecuación social, retraso del lenguaje y comportamiento estereotipado. Puede diagnosticarse que un paciente sufre autismo mediante la utilización de los criterios DSM-IV.

El término "tratar" o "tratamiento" tal como se utiliza en la presente memoria se refiere al tratamiento de una enfermedad en un individuo, enfermedad que se asocia a un defecto de conectividad neuronal, e incluye:

(i): inhibir la enfermedad, es decir detener el desarrollo de la misma, o

(ii): aliviar la enfermedad, es decir aliviar los síntomas causados por la enfermedad.

\newpage

Según una forma de realización, el epotilón utilizado puede ser un derivado de un epotilón que presenta la fórmula (I) siguiente:

1

\vskip1.000000\baselineskip

en la que:

-: \vtcortauna R^{1} representa H, alquilo, alquenilo o alquinilo en C_{1}-C_{6}, arilo en C_{6}-C_{10}, aralquilo en C_{7}-C_{15},

-: \vtcortauna R^{2}, R^{3} representan, cada uno, H o forman conjuntamente un doble enlace C=C,

-: \vtcortauna R^{4} representa H, alquilo-C_{1}-C_{6}, en particular CH_{3}, alquilo-C_{1}-C_{6} sustituido con flúor, en particular CF_{3} o CFH_{2},

-: \vtcortauna R^{5} y R^{6} forman un doble enlace C=C o un anillo de tres elementos, incluyendo O, S, NR^{7}, CR^{8}R^{9} con R^{7}, siendo C(O)R^{10}, SO_{2}R^{10} y R^{8}, R^{9}, R^{10}, siendo independientemente H, halógeno, alquilo-C_{1}-C_{6}, arilo-C_{6}-C_{10}, alcarilo-C_{7}-C_{15},

-: \vtcortauna R^{11}, siendo H, alquilo-C_{1}-C_{6}, arilo-C_{6}-C_{10}, alcarilo-C_{7}-C_{15}, y en particular H,

-: \vtcortauna W representa C(R^{12})=CH, C(R^{12})=C(CH_{3}), C(R^{12})=CF, o un radical aromático bicíclico/heteroaromático, preferentemente un radical 2-metilbenzotiazol-5-ilo, o un radical 2-metilbenzoxazol-5-ilo o un radical quinolín-7-ilo, representando R^{12} un radical heteroaromático, preferentemente un radical 2-piridinilo, un radical tiazol-4-ilo 2-sustituido o un radical oxazol-4-ilo 2-sustituido, con sustitución en la posición 2 con alquilo-C_{1}-C_{6}, pseudohalógeno, por ejemplo CN o N_{3}, S-alquilo-C_{1}-C_{4}, O-alquilo-C_{1}-C_{6} o alquilo-C_{1}-C_{6} sustituido con OH, amino, halógeno, pseudohalógeno, tal como -NCO, -NCS, -N_{3}, O-(C_{1}-C_{6})-acilo, O-(C_{1}-C_{6})-alquilo u O-benzoilo,

-: \vtcortauna X-Y representa O-C(=O), O-CH_{2}, CH_{2}-O, CH_{2}-C(=O),

-: \vtcortauna Z representa C=O, S, S=O, SO_{2},

-: \vtcortauna R^{13} y R^{14} representan independientemente H, alquilo-C_{1}-C_{6}, (CO)R^{15} o trialquilsililo-C_{1-4}, siendo R^{15}, H, alquilo-C_{1}-C_{6}, alquilo-C_{1}-C_{6} sustituido con flúor, y

sales farmacéuticamente aceptables de los mismos.

Según una forma de realización, el epotilón utilizado puede ser derivados de epotilones que presentan la siguiente fórmula (II):

2

en la que

-: \vtcortauna R_{4} representa un alquilo-C_{1}-C_{6} o alquilo-C_{1}-C_{6} sustituido con sustituyentes, tales como F, Cl, Br o I, pseudohalógeno, tal como -NCO, -NCS, -N_{3}, NH_{2}, OH, O-acilo-(C_{1}-C_{6}), alquilo-O-(C_{1} -C_{6} ) u O-benzoilo,

-: \vtcortauna R^{'1} y R^{'2} son, independientemente entre sí, H, alquilo- C_{1} -C_{6}, (CO)R^{'5}, siendo R^{'5} H, alquilo- C_{1}-C_{6}, fluoroalquilo-C_{1}-C_{6}, o trialquilsililo-C_{1-4},

-: \vtcortauna R^{'3} representa H, alquilo- C_{1}-C_{6}, alquilo- C_{1}-C_{6} sustituido con halógeno, e

-: \vtcortauna Y y Z forman un doble enlace C=C o son el átomo de O de un epóxido,

y sales farmacéuticamente aceptables de los mismos.

Dependiendo de la naturaleza de los diversos sustituyentes, los compuestos de fórmula (I) y (II) pueden presentar varios átomos de carbono asimétrico. A menos que se mencione o indique lo contrario, la denominación química de los compuestos se refiere a la mezcla de todas las formas estereoquímicamente isoméricas posibles, conteniendo dichas mezclas todos los diastereómeros y enantiómeros de la estructura molecular básica.

La expresión sal de adición tal como se ha utilizado anteriormente en la presente memoria comprende los solvatos que pueden formar los compuestos de fórmula (I) y (II), y se pretende que dichos solvatos se encuentren comprendidos dentro del alcance de la presente invención. Son ejemplos de dichos solvatos, por ejemplo, los hidratos, los alcoholatos y similares.

Tal como se utiliza en la presente memoria, el término "alquilo" incluye grupos hidrocarburo de cadena lineal o ramificados que contienen el número indicado de átomos de carbono, típicamente metilo, etilo y grupos propilo y butilo de cadena lineal y ramificada. A menos que se indique lo contrario, el grupo hidrocarburo puede contener hasta 16 átomos de carbono. El término "alquilo" incluye "alquilo puenteado". Los grupos alquilo pueden sustituirse, por ejemplo, con hidroxi (OH), halógeno, arilo, heteroarilo, cicloalquilo, heterocicloalquilo, cicloalquenilo, heterocicloalquenilo, amino (N(R^{b})_{2} y sulfonilo (SO_{2}R^{b}), en los que R^{b} se selecciona de entre el grupo que consiste de hidro, alquilo-C_{1}-C_{6}, cicloalquilo, arilo y SO_{2}-alquilo-C_{1}-C_{6} o dos grupos R^{b} conjuntamente forman un anillo de 5 ó 6 elementos.

Los términos "cicloalquilo" y "cicloalquenilo" se definen como un grupo hidrocarburo C_{3-7} cíclico, por ejemplo ciclopropilo, ciclobutilo, ciclohexilo, ciclohexenilo, ciclopentenilo y ciclopentilo. Los términos "heterocicloalquilo" y "heterocicloalquenio" se definen de manera similar al cicloalquilo, excepto en que el anillo contiene uno a tres heteroátomos seleccionados de entre el grupo que consiste de oxígeno, nitrógeno y azufre. Los grupos cicloalquilo y heterocicloalquilo son sistemas anulares saturados, y cicloalquenilo y heterocicloalquenilo son sistemas anulares parcialmente insaturados, la totalidad de los cuales se encuentran opcionalmente sustituidos con, por ejemplo, uno a tres grupos, seleccionados independientemente de entre alquilo-C_{1-4}, alquileno-C_{1-3}-OH, alquileno-C_{1-3}-N(R^{a})_{2}, NH_{2}, oxo (=O), arilo y OH.

El término "halógeno" se define en la presente memoria como incluyendo flúor, bromo, cloro y yodo.

El término "arilo", solo o en combinación, se define en la presente memoria como un grupo aromático monocíclico o bicíclico, por ejemplo fenilo o naftilo. A menos que se indique lo contrario, un grupo "arilo" puede encontrarse no sustituido o sustituido. Entre los grupos arilo se incluyen fenilo, naftilo, tetrahidronaftilo, clorofenilo, metilfenilo, metoxifenilo, trifluorometilfenilo, nitrofenilo, 2,4-metoxiclorofenilo y similares.

El término "heteroarilo" se define en la presente memoria como un sistema de anillo monocíclico o bicíclico que contiene por lo menos un átomo de nitrógeno, oxígeno o azufre en un anillo aromático, y que puede encontrarse sustituido o no sustituido. Entre los ejemplos de heteroarilo se incluyen, aunque sin limitación, tienilo, furilo, piridilo, oxazolilo, quinolilo, isoquinolilo, indolilo, triazolilo, isotiazolilo, isoxazolilo, imidizolilo, benzotiazolilo, pirazinilo, pirimidinilo, tiazolilo y tiadiazolilo.

El término "alcoxi" se define como -OR, en el que R es alquilo, incluyendo cicloalquilo.

El término "acilo" se define como -CO-R, en el que R es alquilo, incluyendo cicloalquilo.

Los epotilones de fórmula (I) y (II) resultan especialmente interesantes, debido a que ofrecen alivio de los síntomas tanto positivos como negativos de la esquizofrenia. Además, los presentes compuestos aparentemente también resultan ser agentes terapéuticos útiles para combatir el autismo.

Más particularmente, el epotilón es por lo menos un derivado de fórmula II, en la que R^{'1}, R^{'2}, R^{'3} representan independientemente, H, alquilo-C_{1}-C_{6}, en particular CH_{3}, perfluoroalquilo-C_{1}-C_{6}, en particular CF_{3}, e Y y Z forman conjuntamente un doble enlace C=C o forman conjuntamente con el átomo de O un epóxido.

\newpage

Según otra forma de realización específica, los epotilones utilizados incluyen por lo menos los epotilones naturales A o B que presentan las fórmulas siguientes:

3

y las sales farmacéuticamente aceptables de los mismos.

Según otra forma de realización específica, los epotilones pueden ser el epotilón sintético C, D, E o F que presenta la fórmula siguiente:

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400

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y en particular el epotilón D o derivado o sal del mismo.

Según otra forma de realización específica, el epotilón puede ser un epotilón sintético que presenta la fórmula siguiente:

5

La expresión "cantidad terapéuticamente efectiva" tal como se utiliza en la presente memoria se refiere a la cantidad en el epotilón que, al administrarse en un individuo que necesita del mismo, resulta suficiente para proporcionar un tratamiento eficiente, tal como se define posteriormente, para enfermedades asociadas a un defecto de conectividad neuronal.

Naturalmente la cantidad que constituye una "cantidad terapéuticamente efectiva" variará dependiendo del compuesto, de la enfermedad y de la severidad de la misma, y de la edad de la persona que debe tratarse, que podrá determinar rutinariamente el experto ordinario en la materia considerando sus propios conocimientos y la presente descripción.

Por ejemplo, la cantidad terapéuticamente efectiva en el epotilón y en particular de un compuesto seleccionado de entre el grupo que consiste de Fórmula (I) o (II) puede encontrarse comprendida entre aproximadamente 0,01 mg/kg/dosis y aproximadamente 100 mg/kg/dosis. Preferentemente la cantidad terapéuticamente efectiva puede encontrarse comprendida entre 0,01 mg/kg/dosis y aproximadamente 25 mg/kg/dosis. Más preferentemente, la cantidad terapéuticamente efectiva puede encontrarse comprendida entre 0,01 mg/kg/dosis y aproximadamente 10 mg/kg/dosis. Más preferentemente, la cantidad terapéuticamente efectiva puede encontrarse comprendida entre 0,01 mg/kg/dosis y aproximadamente 5 mg/kg/dosis. Por lo tanto, la cantidad terapéuticamente efectiva del ingrediente activo contenido por unidad de dosificación (por ejemplo tableta, cápsula, polvos, inyección, supositorio, cucharada y similar) tal como se describe en la presente memoria puede encontrarse comprendida entre aproximadamente 1 mg/kg/día y aproximadamente 7.000 mg/día para una persona de, por ejemplo, un peso medio de 70 kg.

Para la utilización según la invención, el epotilón puede formularse mediante procedimientos conocidos de la técnica. Pueden prepararse composiciones para la aplicación oral, rectal, parenteral o local en la forma de tabletas, cápsulas, granulados, supositorios, implantes, soluciones acuosas o aceitosas inyectables estériles, suspensiones o emulsiones, aerosoles, salvas, cremas o geles, preparaciones o implantes de liberación retardada. El epotilón también puede administrarse mediante sistemas implantables de dosificación. En particular, el epotilón se formula para la perfusión.

De esta manera, el epotilón farmacéuticamente aceptable puede mezclarse con adyuvantes conocidos de la técnica, tales como goma arábiga, talco, almidón, manitol, metilcelulosa, lactosa, surfactantes, tales como Tweens® o Myrj®, estearato de magnesio, portadores acuosos o no acuosos, derivados de parafina, agentes humectantes, agentes dispersantes, emulsionantes, conservantes y saborizantes.

Un epotilón según la invención o una composición farmacéutica del mismo puede administrarse mediante cualquier vía convencional de administración, incluyendo, aunque sin limitación, las vías oral, pulmonar, intraperitoneal (ip), intravenosa (iv), intramuscular (im), subcutánea (sc), transdérmica, bucal, nasal, sublingual, ocular, rectal y vaginal. Además, la administración directamente en el sistema nervioso puede incluir, aunque sin limitación, las vías de administración intracerebral, intraventricular, intracerebroventricular, intratecal, intracisternal, intraespinal o periespinal mediante la administración con agujas o catéteres intracraneales o intravertebrales con o sin dispositivos de bomba. Resultará fácilmente evidente para el experto en la materia que cualquier dosis o frecuencia de administración que proporcione el efecto terapéutico mencionado en la presente memoria resulta adecuado para la utilización en la presente invención.

La invención se ilustra adicionalmente mediante los ejemplos y figuras siguientes:

Figura 1

muestra las actividades de ratones tratados o no tratados con 3 mg/kg/semana de epotilón D (actividades de dormir, alimentarse, higienizarse, caminar y permanecer inmóvil en la vigilia) grabadas en vídeo durante 3 horas. El panel superior (A) indica el tiempo dedicado a cada actividad diferente (calculado para cada ratón y promediado). El panel inferior (B) muestra el número de veces en que se produce cada actividad (calculado para cada ratón y promediado).

*p\leq0,05, **p\leq0,01, ***p\leq0,001, ANOVA.

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Figura 2

muestra las actividades de ratones (dormir, alimentarse, higienizarse, caminar y permanecer inmóvil en la vigilia) tratado o no tratados con epotilón D a una dosis de 4 mg/kg/semana. Las actividades se grabaron en vídeo durante 3 horas. Paneles izquierdos: número de veces que se observa cada actividad (calculado para cada ratón y promediado, media \pm s.e.m.). Paneles derechos: tiempo dedicado a cada actividad diferente (calculado para cada ratón y promediado, media \pm s.e.m.). Los tamaños de los grupos eran: ratones WT + placebo: n=9; ratones WT + epotilón D: n=10; ratones KO para STOP + placebo: n=10; ratones KO para STOP + epotilón D: n=10.

*p\leq0,05, **p\leq0,025, ***p\leq0,01, ANOVA.

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Figura 3

muestra la capacidad de anidación de ratones tratados o no tratados con una dosis de epotilón D comprendida entre 0,3 mg/kg/semana y 3 mg/kg/semana. Se calcularon la puntuación de utilización de papel (T: 0 a 2), la puntuación de construcción de nido (N: 0 a 2), el número de crías recuperadas (R: 0 a 3) y la puntuación global (T+N+R) para cada ratón y se promediaron (media \pm s.e.m.).

*p\leq0,05, **p\leq0,025, ***p\leq0,01, ANOVA.

\vskip1.000000\baselineskip

Figura 4

muestra la capacidad de anidación de ratones tratados o no tratados con una dosis de epotilón D a una dosis de 4 mg/kg/semana. Se calculó la puntuación de utilización de papel (T: 0 a 2), la puntuación de construcción de nido (N: 0 a 2), el número de crías extraídas (R: 1 a 3) y la puntuación global (T+N+R) para cada ratón y se promediaron
(media \pm s.e.m.). Tamaños de los grupos: tal como en la figura 2.

*p\leq0,05, **p\leq0,025, ***p\leq0,01, ANOVA.

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Figura 5

muestra el análisis cuantitativo de la densidad de vesículas sinápticas en sinapsis hipocampales de CA1 de ratones tratados o no tratados con epotilón D a una concentración de 3 mg/kg/semana o con neurolépticos (0,5 mg/kg/día de haloperidol y 5 mg/kg/día de clorpromazina, en el agua de bebida, desde el nacimiento hasta la edad adulta). La densidad de vesículas sinápticas, calculada como la proporción entre el número de vesículas/superficie terminal de los nervios (tras restar el área superficial ocupada por las mitocondrias). Se muestran los resultados (medias +/- s.e.m.) para 75 mediciones agrupadas de cinco ratones de tipo salvaje y de cinco ratones KO para STOP, no tratados o tratados con epotilón D. Para los experimentos de control neuroléptico, se muestran los resultados (medias \pm s.e.m.) para 75 mediciones agrupadas de tres ratones KO para STOP no tratados o tratados con neurolépticos.

***p\leq0,001, prueba t.

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Materiales y métodos

Se sometió a ensayo el epotilón D en ratones deficientes en STOP. Estos ratones (KO para STOP) muestran defectos de conectividad neuronal, afectando los defectos sinápticos a la plasticidad sináptica tanto de largo plazo como de corto plazo, con una gran reducción del grupo de vesículas sinápticas en las sinapsis hipocampales (WT: 280 vesículas sinápticas/\mum^{2}; KO para STOP: 150 vesículas sinápticas/\mum^{2}). Los defectos sinápticos se asocian a trastornos comportamentales severos. Los trastornos comportamentales en ratones KO para STOP se alivian mediante el tratamiento de largo plazo con neurolépticos. En la actualidad se considera que los ratones KO para STOP son un modelo animal valioso para el estudio del origen y el tratamiento de las enfermedades mentales que se cree resultan de una enfermedad de las sinapsis, tales como la esquizofrenia (Mirmics et al., Trends Neurosci. 24:479-486, 2001).

Mientras que los defectos de comportamiento en los ratones KO para STOP son complejos, estos defectos resultan finalmente en alteraciones conspicuas del comportamiento espontáneo, con una fragmentación de la actividad caracterizada por cambios frecuentes entre actividades, y en déficits severos que afectan a tareas relacionadas con la cría, tales como la construcción del nido y la conducta en el parto (Andrieux et al., Genes Dev. 16(18):2350-65, 15 de septiembre de 2002). Se examinó tanto la actividad espontánea como el comportamiento maternal para el efecto del ensayo de epotilón.

Se registró la actividad espontánea (de machos y de hembras) y se cuantificó a lo largo de un periodo de tiempo de tres horas, tal como en Andrieux et al., Genes Dev. 16(18):2350-64, 15 de septiembre de 2002. Se consideraron cinco actividades: alimentarse, inmovilidad sin dormir, caminar, higienizarse y dormir. Para cada actividad, se determinó el tiempo total dedicado a la actividad y el número de secuencias de actividad diferenciadas.

Para el comportamiento maternal, se trataron ratones hembra deficientes para STOP o de tipo salvaje (WT) de control, nulíparas de 8 semanas de edad, con un placebo (portador solo) o con epotilón D.

Se realizó el seguimiento del comportamiento maternal de ratones tratados y no tratados mediante el ensayo de la capacidad del ratón de construir un nido y de sacar las crías.

Para la evaluación de la capacidad de anidación, el ratón sometido a ensayo se introdujo en una jaula de 240x240x
120 mm que contenía absorbente y provista de un pañuelo Kleenex doblado en 4 (dimensiones finales: 100x100 mm). Tras 60 horas, se puntuó la capacidad del ratón de utilizar el pañuelo y de construir un nido, de la manera siguiente:

\quad: Puntuación de utilización del papel: 0, el pañuelo Kleenex permaneció doblado; 1, el pañuelo había sido desdoblado pero no había sido despedazado; 2, el pañuelo había sido despedazado.

\global\parskip1.000000\baselineskip

\quad: Puntuación de construcción de nido: 0, no se ha producido ningún intento de construir un nido; 1, nido primitivo plano de forma no controlada; 2, nido verdadero, el papel se ha mezclado con absorbente para formar un nido circular, de diámetro inferior a 80 mm.

Para la evaluación de la conducta en el parto: tras el ensayo de construcción del nido, se entrenó a los ratones y se evaluó su comportamiento de extracción de las crías tal como en Andrieux et al., Genes Dev. 16(18):2350-64, 15 de septiembre de 2002. Se puntuó dicha conducta como número de crías extraídas (0 a 3).

Finalmente se determinó una puntuación global para la capacidad de anidación y de extracción de las crías (TNR) para cada ratón mediante la adición de las puntuaciones de utilización de pañuelo de papel, de construcción de nido y de extracción de las crías (la puntuación máxima para la TNR es 7).

También se analizó el efecto del tratamiento de epotilones sobre el grupo de vesículas sinápticas.

Se extrajo mediante disección el hipocampo de ratones fijados transcardialmente, se realizaron secciones transversales y se incluyeron en Epon. Para determinar la densidad superficial de vesículas sinápticas, se fotografiaron aleatoriamente las secciones transversales de 75 sinapsis realizadas en la región hipocampal CA1, y se realizó un recuento del número de vesículas sinápticas en cada región preterminal nerviosa en las micrografías electrónicas. También se examinó utilizando el mismo protocolo la densidad de vesículas sinápticas de ratones KO para STOP tras el tratamiento neuroléptico de largo plazo (0,5 mg/kg/día de haloperidol y 5 mg/kg/día de clorpromazina, en el agua de bebida, desde el nacimiento hasta la edad adulta).

En una primera serie de experimentos, se inyectó epotilón D intraperitonealmente, una vez a la semana, a una concentración de 0,3 mg/kg/semana o de 3 mg/kg/semana durante por lo menos 8 semanas. El fármaco se diluyó a una concentración final de 0,3 mg/ml en agua, a partir de una solución madre de 50 mg/ml de DMSO.

En una segunda serie de experimentos, se inyectó epotilón D intraperitonealmente, en dos inyecciones cada semana, a una dosis total de 4 mg/kg/semana durante 8 semanas. El fármaco se diluyó a una concentración final de 0,2 mg/ml en agua, a partir de una solución madre en DMSO de 50 mg/ml.

Ejemplo I Efecto del epotilón D en la actividad espontánea

De entre 61 ratones KO para STOP se trataron 28 con inyecciones de placebo y 33 con 3 mg/kg/semana de epotilón D. De entre 62 ratones WT, se trataron 29 con inyecciones de placebo y 33 con 3 mg/kg/semana de epotilón D.

En ratones deficientes en STOP, el tratamiento de epotilón D con 3 mg/kg/semana causó una reducción del tiempo total dedicado a la higienización y un incremento del tiempo total dedicado a dormir (figura 1-A). El tratamiento de epotilón D también redujo el número total de cambios entre actividades (figura 1-B), reduciendo tanto el número de secuencias de caminar y de permanecer inmóvil durante la vigilia. Estos resultados, obtenidos en un gran número de animales, incluyendo tanto machos como hembras, indican un alivio de la fragmentación de la actividad que es característica de los ratones KO para STOP no tratados (Andrieux et al., Genes Dev. 16(18):2350-64, 15 de septiembre de 2002).

En otra serie de experimentos, de entre 19 ratones KO para STOP, se trataron 9 con inyecciones de placebo y 10 con 4 mg/kg/semana de epotilón D. De entre 20 ratones WT, se trataron 10 con inyecciones de placebo y 10 con 4 mg/kg/semana de epotilón D.

En los ratones deficientes para STOP, el tratamiento de epotilón D con 4 mg/kg/semana durante 8 semanas causó una reducción notable del número total de cambios entre actividades (ver la figura 2). Esta reducción del número se refería al número de secuencias de caminar y de higienización, mientras que el número de secuencias de sueño y de alimentación no resultó afectado. El tiempo total dedicado a la higienización también experimentó una reducción altamente significativa con el tratamiento de epotilón. Finalmente, el tratamiento de epotilón presentó una tendencia a reducir el tiempo de inmovilidad en vigilia y a incrementar el tiempo de sueño. Nuevamente estos resultados indican un alivio conspicuo de la fragmentación de la actividad que es característica de los ratones deficientes en STOP no tratados (Andrieux et al., Genes Dev. 16(18):2350-64, 15 de septiembre de 2002), con una tendencia a disminuir las actividades anormales, tales como la inmovilidad sin dormir o actividades que pueden ser estereotipadas, tales como la higienización, y a incrementarse el tiempo de sueño, que es deficiente en los ratones KO para STOP no tratados (Andrieux et al., Genes Dev. 16(18):2350-64, 15 de septiembre de 2002).

Ejemplo II Efecto del epotilón D en el comportamiento maternal

Se realizó el seguimiento del comportamiento maternal de ratones no tratados y tratados mediante el ensayo de la capacidad del ratón de construir un nido y de extraer las crías. Se llevaron a cabo experimentos a 3 concentraciones de epotilón D (4 mg/kg/semana, 3 mg/kg/semana y 0,3 mg/kg/semana).

De entre 69 ratones KO para STOP, se trataron 2 grupos de 17 con inyecciones de placebo, se trataron 17 con 3 mg/kg/semana de epotilón y se trataron 18 con 0,3 mg/kg/semana de epotilón. De entre 34 ratones WT, se trataron 17 con inyecciones de placebo, y se trataron 17 con 3 mg/kg/semana de epotilón.

El tratamiento de epotilón a las concentraciones de 3 mg/kg/semana y 0,3 mg/kg/semana mejoró la puntuación de utilización de papel, la puntuación de construcción de nido y la puntuación de extracción de crías, induciendo un incremento altamente significativo de la puntuación TNR (figura 3). El tratamiento de epotilón a las concentraciones de 3 mg/kg/semana y de 0,3 mg/kg/semana de esta manera presentó un efecto beneficioso notable sobre las tareas relacionadas con el cuidado de las crías, que son fuertemente deficientes en los ratones KO para STOP no tratados.

A continuación, se sometió a ensayo si el tratamiento de epotilón podía inducir la supervivencia de las crías en madres KO para STOP. Se cruzaron nueve ratones KO para STOP con epotilón D a una concentración de 0,3 mg/kg/semana y ocho hembras no tratadas, analizando la supervivencia post-parto de las crías. Notablemente, en tres de las nueve hembras KO para STOP sometidas a tratamiento de epotilón D, la mejora del cuidado de las crías fue suficiente para permitir la supervivencia de las crías, con proporciones entre crías supervivientes y recién nacidas de 5/6, 6/6, 5/6, para los tres ratones. De acuerdo con observaciones anteriores (Andrieux et al., Genes Dev. 16(18):2350-64, 15 de septiembre de 2002), en ausencia de tratamiento no se produjo la supervivencia de las crías en la progenie de las madres KO para STOP. Puede compararse la supervivencia de las crías tras el tratamiento de epotilón D con la supervivencia de las crías en ratones KO para STOP bajo tratamiento de largo plazo de neurolépticos, en el que se observó supervivencia de las crías en cuatro de siete hembras KO para STOP (proporciones entre crías supervivientes y recién nacidas de 3/11, 4/8, 2/4 y 1/5, para los cuatro ratones). Estos resultados indican una capacidad notable del epotilón D de reestablecer las capacidades maternales compatibles con la supervivencia de las crías en los ratones KO para STOP.

En otra serie de experimentos, de entre 19 ratones KO para STOP, se trataron 9 con inyecciones de placebo, se trataron 10 con 4 mg/kg/semana de epotilón D y, como control, de entre 20 ratones WT, se trataron 10 con inyecciones de placebo y 10 con 4 mg/kg/semana de epotilón D.

En los ratones deficientes para STOP, el tratamiento de epotilón a una concentración de 4 mg/kg/semana mejoró fuertemente la puntuación de utilización de papel, la puntuación de construcción de nido y presentó una tendencia a mejorar la puntuación de extracción de las crías (figura 4). Se produjo un incremento altamente significativo de la puntuación TNR, que se incrementó de 1,16 a 4,4, tras el tratamiento de epotilón n los ratones KO para STOP (figura 4). De esta manera, el tratamiento presentó un notable efecto beneficioso en las tareas relacionadas con el cuidado de las crías, que son fuertemente deficitarias en ratones KO para STOP no tratados.

Tanto en el ejemplo I como en el ejemplo II, el tratamiento de epotilón no presentó ningún efecto significativo sobre las actividades grabadas o sobre los comportamientos relacionaos con el cuidado de las crías en ratones WT, con la excepción de un incremento significativo del número de secuencias de inmovilidad en el ejemplo II (figura 2). Sin embargo, la observación de una única diferencia significativa en comparaciones múltiples es compatible con la existencia de fluctuaciones aleatorias. En conjunto, los resultados indican que los epotilones presentaron efectos psicotrópicos reducidos o nulos en los ratones WT.

Conjuntamente, dichos resultados demuestran que el tratamiento de epotilón puede aliviar trastornos comportamentales en un modelo animal de enfermedad psiquiátrica que implica trastornos de conectividad, no afectando a los ratones WT.

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Ejemplo III Efecto de los epotilones sobre la densidad de las vesículas sinápticas hipocampales

Para el presente estudio, se utilizaron secciones de hipocampo procedentes de 5 ratones WT y de 5 ratones KO para STO, no tratados o tratados con epotilón D a una concentración de 4 mg/kg/semana.

Tras el tratamiento de epotilón D, la densidad de vesículas sinápticas se incrementó en los ratones KO para STO (figura 5). Este incremento representaba 20% de la densidad de vesículas observada en ausencia de tratamiento y era altamente significativo (p<0,001). Este incremento del número de vesículas tras el tratamiento de epotilón se encontrada dentro del mismo intervalo observado en experimentos paralelos con secciones de hipocampo procedentes de 3 ratones KO para STO, no tratados o tratados con neurolépticos (figura 5).

Claims

1. Utilización de por lo menos un epotilón o derivado del mismo como ingrediente activo para la preparación de un medicamento destinado a la utilización en el tratamiento de una o enfermedades que implican un defecto de conectividad neuronal, en ausencia de una anomalía anatómica proliferativa o degenerativa detectable.

2. Utilización de por lo menos un epotilón o derivado del mismo como ingrediente activo para la preparación de un medicamento destinado a la utilización en el tratamiento de la esquizofrenia o del autismo.

3. Utilización según la reivindicación 1 ó 2, en la que el epotilón es un compuesto que presenta la fórmula (I):

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6

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en la que:

-: \vtcortauna R^{2}, R^{3} representan, cada uno, H, o forman conjuntamente un doble enlace C=C,

-: \vtcortauna R^{5} y R^{6} forman un doble enlace C=C o un anillo de tres elementos, incluyendo O, S, NR^{7}, CR^{8}R^{9}, siendo R^{7}, C(O)R^{10}, SO_{2}R^{10} y siendo R^{8}, R^{9} y R^{10}, independientemente H, halógeno, alquilo C_{1}-C_{6}, arilo C_{6}-C_{10}, aralquilo C_{7}-C_{15},

-: \vtcortauna siendo R^{11}, H, alquilo-C_{1}-C_{6}, arilo-C_{6}-C_{10}, aralquilo-C_{7}-C_{15}, y en particular H,

-: \vtcortauna W representa C(R^{12})=CH, C(R^{12})=C(CH_{3}), C(R^{12})=CF o un radical aromático bicíclico/heteroaromático, preferentemente un radical 2-metilbenzotiazol-5-ilo, o un radical 2-metilbenzoxazol-5-ilo o un radical quinolín-7-ilo, representando R^{12} un radical heteroaromático, preferentemente un radical 2-piridinilo, un radical tiazol-4-ilo 2-sustituido o un radical oxazol-4-ilo 2-sustituido, con sustitución en la posición 2 con alquilo-C_{1}-C_{6}, un pseudohalógeno, tal como CN o N_{3}, alquilo-S-C_{1}-C_{4}, alquilo-O-C_{1}-C_{6} alquilo-C_{1}-C_{6} sustituido con OH, amino, halógeno, pseudohalógeno, tal como -NCO, -NCS, -N_{3}, acilo-O-(C_{1}-C_{6}), o alquilo-O-(C_{1}-C_{6}) u O-benzoilo,

-: \vtcortauna X-Y representa O-C(=O), O-CH_{2}, CH_{2}-O CH_{2}-C(=O),

-: \vtcortauna Z representa C=O, S, S=O, SO_{2},

-: \vtcortauna R^{13} y R^{14} representan, independientemente entre sí, H, alquilo-C_{1}-C_{6}, (CO)R^{15} o trialquilsililo-C_{1-4}, siendo R^{15}, H, alquilo-C_{1}-C_{6}, alquilo-C_{1}-C_{6} fluoro-sustituido,

y sales farmacéuticamente aceptables de los mismos.

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4. Utilización según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, en la que el epotilón es un derivado que presenta la fórmula (II) siguiente:

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7

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en la que:

-: \vtcortauna R^{'4} representa un alquilo-C_{1}-C_{6} o alquilo-C_{1}-C_{6} sustituido con sustituyentes, tales como F, Cl, Br o I, pseudohalógeno, tal como -NCO, -NCS, -N_{3}, NH_{2}, OH, O-acilo-(C_{1}-C_{6}), alquilo-O-(C_{1}-C_{6}) u O-benzoilo,

-: \vtcortauna R^{'1} y R^{'2} son, independientemente entre sí, H, alquilo-C_{1}-C_{6}, (CO)R^{'5}, siendo R^{'5}, H, alquilo-C_{1}-C_{6}, fluoroalquilo-C_{1}-C_{6} o trialquilsililo-C_{1-4},

-: \vtcortauna R^{'3} representa H, alquilo-C_{1}-C_{6}, alquilo-C_{1}-C_{6} sustituido con halógeno, e

y sales farmacéuticamente aceptables de los mismos.

5. Utilización según la reivindicación 4, en la que el epotilón es por lo menos un derivado de fórmula (II), en la que R^{'1}, R^{'2} y R^{'3} representan, independientemente, H, alquilo-C_{1}-C_{6}, en particular CH_{3}, fluoroalquilo-C_{1}-C_{6}, en particular CF_{3}, e Y y Z forman un doble enlace C=C o conjuntamente son el átomo de O de un epóxido.

6. Utilización según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, en la que el epotilón incluye por lo menos el epotilón natural A o B, que presenta la fórmula siguiente:

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8

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o una sal farmacéuticamente aceptable del mismo.

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7. Utilización según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6, en la que el epotilón incluye por lo menos un epotilón C, D, E o F sintético que presenta la fórmula siguiente:

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9

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10

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en particular, epotilón D y sales farmacéuticamente aceptables del mismo.

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8. Utilización según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7, en la que el epotilón incluye por lo menos un epotilón sintético que presenta la siguiente fórmula:

11

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12

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9. Utilización según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 8, en la que el/los epotilón(es) se utiliza en una cantidad terapéuticamente eficaz comprendida entre aproximadamente 0,01/kg/dosis y aproximadamente 100/kg/dosis