ES2333836B1 - Compuestos antitumorales. - Google Patents
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Abstract
Compuestos antitumorales.
La invención proporciona una serie de compuestos
con estructura de diterpenoides de tipo labdano que son capaces de
provocar la activación de caspasa-8 y, por tanto,
inducen la apoptosis de células tumorales. La invención se
relaciona también con el uso de dicho compuestos para el tratamiento
de enfermedades asociadas a una proliferación celular indeseada así
como a métodos para inducir la apoptosis en células en cultivo y
para la identificación de compuestos con actividad
anti-apoptótica.
Description
Compuestos antitumorales.
La invención se encuadra dentro del campo de la
proliferación celular y, más concretamente, en el campo de
compuestos capaces de inhibir la proliferación celular indeseada
mediante la inducción de apoptosis.
Los terpenoides suponen la clase de compuestos
más extensa y abundante existente en la naturaleza. Se extraen de
plantas superiores, musgos, algas y líquenes y se pueden encontrar
asimismo en insectos, microbios u organismos marinos. Algunos
terpenoides han sido ya empleados con propósitos terapéuticos
durante siglos, y en las últimas décadas, la actividad
investigadora dentro del campo clínico de esta clase de compuestos
ha aumentado constantemente. Los labdanos, compuestos diterpenoides
bicíclicos, muestran un amplio espectro de actividades biológicas
incluyendo acción antibacteriana, antiviral y
anti-inflamatoria [Chinou, I., Curr. Med.
Chem., 2005, 12(11), 1295-1317]. Estos
compuestos exhiben efectos anti-inflamatorios
mediante la inhibición de la activación del factor de transcripción
nuclear \kappaB (NF-\kappaB) [Girón, N. et
al.; Toxicol. Appl. Pharmacol. 2008, 228,
179-189]. Sin embargo, a día de hoy no existen
datos que caractericen la posible interacción de los diterpenoides
de tipo labdano con el mecanismo de muerte celular apoptótico.
La apoptosis es un proceso de suicidio celular
conservado evolutivamente, esencial para la homeóstasis del tejido
normal desempeñando un papel importante en la eliminación de
células potencialmente dañinas, incluyendo los precursores de
células tumorales [Song Z. et al., Trends Cell Biol., 1999,
9(12), M49-52]. Existen fundamentalmente dos
mecanismos de inducción de apoptosis, denominados mecanismo
extrínseco e intrínseco [Nicholson, DW., Cell Death Differ,
1999, 6(11), 1028-42]. El mecanismo
extrínseco se inicia mediante la activación de un conjunto de
receptores de superficie conocidos con el nombre de receptores de
muerte. Los receptores de muerte son proteínas de membrana de tipo
II, que pertenecen a la superfamilia del factor de necrosis tumoral
(TNF), siendo los mejor caracterizados, CD95 también llamado Fas o
Apo-1, TNF-R1 (receptor 1 del factor
de necrosis tumoral) y TRAIL-R2 (ligando de
inducción de apoptosis relacionado con TNF (del inglés
TNF-related apoptosis inducing
ligand).
La iniciación de los procesos apoptóticos a
través de los receptores de muerte, implica el reclutamiento de
moléculas adaptadoras, tales como FADD, TRADD, RAIDD, Daxx, RIP,
que van a reclutar y activar a su vez a una serie de cisteinas
proteasas, denominadas caspasas, en concreto a la procaspasa 8, en
un complejo que señaliza la inducción de muerte
(death-inducing signaling complex o DISC) [Peter,
ME., Curr. Opin. Immunol., 1998, 10(5),
545-51]. La caspasa 8 activa a su vez a otros
miembros de la familia, tales como las caspasas 3, 6 y 7 [Enari, M.
et al, Nature, 1996, 380(6576),
723-6], poniendo en marcha una cascada de
señalización que culmina con la fragmentación del DNA.
El mecanismo intrínseco está mediado por la
mitocondria e involucra la liberación de factores proapoptóticos
tales como el citocromo c, el factor inductor de apoptosis
(AIF) y Smac/DIABLO del espacio intramembrana al citosol. Una vez
liberado, el citocromo c y dATP se unen al factor-1
apoptótico activador de la proteinasa (Apaf 1) y a la procaspasa 9,
formando un complejo denominado apoptosoma. Este complejo, junto
con nucleótidos de adenina, provoca la autoactivación de la
procaspasa-9 a caspasa 9, que a su vez, activa las
caspasas 2, 3, 6, 8 y 10 [Slee, EA. et al., Cell Death
Differ, 1999, 6(11), 1067-74].
Existe un nexo de unión entre los mecanismos
extrínseco e intrínseco, que viene determinado por la activación de
un miembro pro-apoptótico de la familia de
Bcl-2, en concreto Bid. Bid es activado por la
caspasa 8 mediante una ruptura proteolítica para generar un Bid
truncado que activa la vía de señalización mitocondrial [Yuan, J.,
Cell, 1998, 94(4), 491-501].
Un mecanismo adicional de regulación de la
apoptosis es el mediado por las especies reactivas de oxígeno (ROS)
[Korsmeyer, SJ., Trends Genet., 1995, 11(3),
101-5]. Numerosos grupos han sugerido que la
generación intracelular de ROS constituye un episodio apoptótico
conservado, y se menciona la producción de ROS como un determinante
crítico de la toxicidad asociada a la exposición a radiación
ionizante y a fármacos quimioterapéuticos [Park, KK. et al.,
Mutat. Res., 2003, 542:89-97]. La mayoría de
los agentes que inducen apoptosis liberan ROS, incluyendo óxido
nítrico (NO), anión superóxido (O_{2}^{-}) y H_{2}O_{2}. Se
han propuesto distintos mecanismos para elucidar la inducción de
apoptosis mediada por ROS; un modelo bien establecido involucra la
activación de la vía de señalización mitocondrial a través de la
supresión del potencial mitocondrial de membrana y la liberación
del citocromo c [Stridh, H. et al., FEBS Lett., 1998,
429:351-5]. Además, también se ha descrito que los
ROS regulan la expresión de los receptores de muerte [Jung, EM.
et al., Carcinogenesis, 2005, 26:1905-13] y
activan a factores de transcripción nuclear, tales como
NF-\kappaB, AP-1 y p53, que
pueden regular la expresión de las proteínas de muerte o de los
inhibidores de proteínas de supervivencia [Dumont, A. et al.,
Oncogene, 1999, 18:(3), 747-57].
A la vista de los mecanismos involucrados en la
activación de la apoptosis, es de gran importancia el desarrollo de
fármacos que sean capaces de regular dichas vías de señalización y
que permitan inducir la muerte celular en células de proliferación
no deseada, tales como las células tumorales. Aunque se han
investigado durante décadas algunos productos naturales como
potenciales fármacos antitumorales [Mann, J., Nat. Rev.
Cancer, 2002, 2(2), 143-8], la
complejidad genética de los cánceres humanos obliga a reenfocar los
esfuerzos para desarrollar nuevos fármacos multifuncionales, no
solo monofuncionales, para su uso tanto terapéutico como preventivo.
En este sentido, se ha demostrado recientemente que triterpenoides
sintéticos de oleanano muestran pronunciados efectos sobre la
inflamación y el estado redox de células y tejidos, y son
potenciales agentes anti-proliferativos y
proapoptóticos [Liby, KT., Nat. Rev. Cancer, 2007,
7(5), 357-69]. Otros estudios han mostrado
que la inhibición de NF-\kappaB potencia la
eficacia de los efectos antitumorales de la radiación ionizante y de
algunos compuestos quimioterapéuticos [Wang, CY. et al., Nat.
Med., 1999, 5(4), 412-7; Wang, CY. et
al., Science, 1996, 274(5288), 784-7].
NF-\kappaB es un factor de transcripción cuya
actividad se requiere para la inducción de más de 150 genes
involucrados en el crecimiento, diferenciación y apoptosis celular.
NF-\kappaB está constituido por horno y
heterodímeros de varias proteínas de la familia Rel, aunque las
formas activas más abundantes están formadas por dímeros de
p50/RelA (p50/p65). En condiciones normales,
NF-\kappaB se encuentra retenido en el citosol de
las células, unido a las proteínas inhibidoras I\kappaB que
enmascaran su sitio de unión al DNA. Diversos estímulos tales como
TNF-\alpha, lipopolisacárido (LPS),
IL-1, etc, son capaces de activar a las I\kappaB
quinasas, provocando la fosforilación de los I\kappaBs, su
ubiquitinización y su degradación en el proteasoma, lo que permite
que NF-\kappaB se transloque al núcleo activando
numerosos genes entre los que se encuentran también genes
antiapoptóticos. Ensayos recientes indican que algunos terpenoides,
incluyendo diterpenos y sesquiterpenos de tipo kaurano inhiben la
vía de activación de NF-\kappaB [Castrillo, A.
et al., Biol. Chem., 2001, 276:15854-60;
Lee, JH. et al., Biochem. Pharmacol., 2006, 72(10),
1311-21; Lee, JH. et al., J. Biol. Chem.,
2002, 277(21), 18411-20; Lyss, G. et al.,
J. Biol. Chem., 1998, 273(50), 33508-16],
lo que puede contribuir a la inhibición de genes
antiapoptóticos.
A pesar de estos estudios, existe aún la
necesidad de desarrollar compuestos que permitan activar el
mecanismo de muerte celular apoptótico y participar así en la
eliminación de células potencialmente dañinas, incluyendo los
precursores de células tumorales.
Los autores de la presente invención han
encontrado que diterpenoides de tipo labdano que responden a la
fórmula (I) descrita más abajo inducen apoptosis en macrófagos y en
diversas líneas tumorales tales como células Jurkat, células
HT-29 y en la línea de tipo macrofágico RAW
264.7.
Los diterpenos de tipo labdano son capaces de
activar a la caspasa 8 a través de la vía de señalización de
receptores de muerte. Además, la caspasa 8 activada provoca la
ruptura de Bid, lo que induce la vía de señalización mitocondrial o
intrínseca, conduciendo a un descenso en el potencial de membrana
mitrocondrial, a la liberación de factores apoptóticos de la
mitocondria al citosol y a la consiguiente activación de las
caspasas 9 y 3. Los ensayos realizados demuestran que la inhibición
de la caspasa 8 bloquea estos procesos, lo que sugiere que el
mecanismo extrínseco de los receptores de muerte juega un papel
critico en los episodios apoptóticos inducidos por los diterpenoides
de tipo labdano. Además, las células pretratadas con anticuerpos
neutralizantes contra ligando de Fas, TNF-R1
(receptor 1 del factor de necrosis tumoral) y
TRAIL-R2 (receptor 2 del ligando de inducción de
apoptosis relacionado con TNF) han permitido inhibir la apoptosis
inducida por dichos diterpenoides, indicando que dicha apoptosis es
dependiente de dichos receptores de muerte.
A la vista de los datos obtenidos a partir de
los diferentes ensayos realizados, y dada la capacidad de los
diterpenoides de labdano para inducir apoptosis, dichos compuestos
se presentan como potencialmente útiles en el tratamiento de
enfermedades en las que se hace necesario inhibir la proliferación
anormal de células potencialmente dañinas.
Así, en un primer aspecto la invención se
refiere a un compuesto de fórmula (I):
donde:
- \quad
- - - - - - - significa ausencia de enlace, un enlace sencillo o un enlace doble;
- \quad
- \overline{\text{- - - - - -}} significa un enlace sencillo o un enlace doble;
- \quad
- con la condición de que ambos no pueden ser a la vez un doble enlace;
- \quad
- R_{1} y R_{2} son independientemente, hidrógeno, hidroxilo, un grupo alquilo C_{1}-C_{6} o juntos forman un grupo =O, con la condición de que uno de ellos no existe cuando \overline{\text{- - - - - -}} es un doble enlace;
- \quad
- R_{3} es un grupo alquilo C_{1}-C_{6} con la condición de que R_{3} no existe cuando \overline{\text{- - - - - -}} es un doble enlace y el radical R_{5} está ubicado en posición 3;
- \quad
- R_{4} es hidrógeno o puede formar junto con R_{6} un grupo epoxi cuando - - - - - - es un enlace sencillo; con la condición de que R_{4} no existe cuando \overline{\text{- - - - - -}} es un doble enlace;
- \quad
- R_{6} es hidroxilo o un grupo =O cuando - - - - - - significa ausencia de enlace, o puede formar junto con R_{4} un grupo epoxi cuando - - - - - - es un enlace sencillo; con la condición de que R_{6} no existe cuando - - - - - - es un enlace doble y el radical R_{5} está ubicado en la posición 4;
- \quad
- R_{5} es un grupo -(CH_{2})_{1-4}-R_{7} ubicado en la posición 3 ó 4, donde R_{7} es:
- \quad
- o una sal, solvato o isómero farmacéuticamente aceptable del mismo, para su uso en el tratamiento de una enfermedad asociada a una proliferación celular indeseada.
\vskip1.000000\baselineskip
En una realización particular, la enfermedad
asociada a una proliferación celular indeseada se selecciona entre
cáncer, restinosis, arterioesclerosis, enfermedades angiogénicas,
fibrosis, enfermedades dermatológicas y enfermedades
inflamatorias.
En un segundo aspecto, la invención se dirige a
un procedimiento in vitro para inducir apoptosis en células
cuya proliferación es indeseable, que comprende poner en contacto
dichas células con un compuesto de fórmula (I) como se ha definido
anteriormente, en ausencia del lipopolisacárido LPS.
En un tercer aspecto, la invención se dirige a
un procedimiento para la identificación de inhibidores de apoptosis
que comprende
- (i)
- poner en contacto una población celular con un compuesto de formula (I) como se define anteriormente y de un compuesto candidato
- (ii)
- determinar la tasa de apoptosis en la población celular
en donde una disminución de la tasa de apoptosis
en dicha población celular en presencia del compuesto candidato con
respecto a una población control es indicativa de que dicho
compuesto candidato es capaz de inhibir la apoptosis.
Figura 1: Porcentaje de apoptosis inducida en
células RAW 264.7 mediante los 11 diterpenoides derivados de
labdano empleados en la presente invención. Los datos corresponden
con la media \pm desviación estándar de tres experimentos
distintos llevados a cabo por triplicado. *P<0.05;
**P<0.01 con respecto a las condiciones de control.
Figura 2: Viabilidad celular de células RAW
264.7, Jurkat y HT-29 en presencia de
concentraciones crecientes de T2 y andrografolido. La línea
discontinua indica el valor de 50% de viabilidad usado para
determinar la IC50.
Figura 3: Porcentaje de necrosis y de células
viables en macrófagos tras el tratamiento con los diterpenoides T6
y T7. Las células RAW 264.7 se incubaron en presencia de las
concentraciones indicadas de los distintos terpenoides durante 24 h,
determinándose el porcentaje de células vivas por citometría de
flujo tras tinción de las células con yoduro de propidio. Para
determinar el grado de necrosis se analizaron mediante kit (Roche
Applied Science, Indianapolis, IN) los niveles de enzima lactato
deshidrogenada (LDH) liberados al medio. Los datos corresponden con
la media \pm desviación estándar de tres experimentos distintos
llevados a cabo por triplicado. *P<0.05;
**P<0.01 con respecto a las condiciones de control.
Figura 4: Perfil de expresión de 9 genes
(TNF-R1, TRAIL-R2, Fas, CD40, Bax,
Bak, Bid, Bcl-2 y Bcl-x1)
relacionados con apoptosis en macrófagos tras el tratamiento con el
compuesto T6. Los gráficos muestran los niveles de expresión
relativa de los genes seleccionados bajo condiciones
experimentales. Los datos se muestran como la media \pm
desviación estándar de tres experimentos independientes.
Figura 5: Inducción por los compuestos T6 y T7
de la actividad de caspasa 8 y de la vía de señalización
mitocondrial en la línea celular RAW 264.7. A) La Figura 5A muestra
la actividad de caspasa 8 en extractos celulares de la línea RAW
264.7 incubada con los compuestos T6 y T7 determinada mediante
fluorometría utilizando Ac-IETD-AMC
como sustrato fluorogénico. B) La Figura 5B muestra (en porcentaje)
el cambio en el potencial de membrana mitocondrial medido mediante
citometría de flujo con TMRM fluorescente en células RAW 264.7
estimuladas como en A), empleando el agente mClCCp (10 \muM) como
control positivo. C) La Figura 5C muestra la expresión de las
proteínas Bid, Bc1-2, Bcl-x1 y
citocromo c relacionadas con apoptosis determinada en los tiempos
indicados mediante Western blot en extractos citosólicos. La carga
de la proteína se ha normalizado con respecto a la expresión de la
\beta-actina. D) y E) Las figuras 5D y 5E
muestran, respectivamente, la actividad caspasa 9 y caspasa 3 en
extractos celulares determinada fluorométricamente. Los datos
corresponden con la media \pm la desviación estándar de tres
experimentos indepen-
dientes llevados a cabo por triplicado. *P<0.05, **P<0.01 con respecto a las condiciones de control (A, B, D, E).
dientes llevados a cabo por triplicado. *P<0.05, **P<0.01 con respecto a las condiciones de control (A, B, D, E).
Figura 6. Porcentaje de la actividad de caspasa
8 inducida por los compuestos T1-T11. La actividad
de caspasa 8 se determinó en extractos celulares de la línea RAW
264.7 mediante fluorometría utilizando
Ac-IETD-AMC como sustrato
fluorogénico. Los datos corresponden con la media \pm la
desviación estándar de tres experimentos independientes llevados a
cabo por triplicado. *P<0.05, **P<0.01 con respecto a las
condiciones de control.
Figura 7. Porcentaje de la actividad de caspasa
9 inducida por los compuestos T1-T11. La actividad
de caspasa 9 se determino en extractos celulares de la línea RAW
264.7 mediante fluorometría utilizando
Ac-LEHD-AMC como sustrato
fluorogénico. Los datos corresponden con la media \pm la
desviación estándar de tres experimentos independientes llevados a
cabo por triplicado. *P<0.05, **P<0.01 con respecto a las
condiciones de control.
Figura 8. Porcentaje de la actividad de caspasa
3 inducida por los compuestos TI-T11. La actividad
de caspasa 3 se determino en extractos celulares de la línea RAW
264.7 mediante fluorometría utilizando
Ac-DEVD-AMC como sustrato
fluorogénico. Los datos corresponden con la media \pm la
desviación estándar de tres experimentos independientes llevados a
cabo por triplicado. *P<0.05, **P<0.01 con respecto a las
condiciones de control.
Figura 9. La Figura 9 muestra en general cómo la
inhibición de la caspasa 8 previene la apoptosis inducida por
diterpenoides de tipo labdano. A) La Figura 9A muestra la actividad
de la caspasa 8 determinada mediante citometría de flujo en células
RAW 264.7 pretratadas con 100 \muM de
Ac-IETD-Cho durante 1 hora antes del
tratamiento con el compuesto T6. B) La figura 9B muestra el
porcentaje de células RAW 264.7 que han sufrido apoptosis tras ser
tratadas como en A). La apoptosis se determinó por citometría de
flujo tras tinción de las células con yoduro de propidio. C) La
figura 9C muestra los niveles de expresión de Bid,
Bcl-2 y citocromo c determinados mediante Western
blot en extractos citosólicos de células RAW 264.7 pretratadas
durante 1 h con Ac-IETD-CHO y
estimuladas posteriormente con 25 \muM del compuesto T6 durante 6
horas. D) La Figura 9D muestra (en porcentaje) el cambio en el
potencial de membrana mitocondrial de células RAW 264.7 estimuladas
como en C), medido mediante citometría de flujo tras tinción con
TMRM (tetrametil rodamina), empleando el agente desacoplante mCICCp
(10 \muM) como control positivo. Las figuras 9E y 9F muestran,
respectivamente, la actividad caspasa 9 y caspasa 3 determinada
mediante fluorometría en extractos celulares. Los datos
corresponden a la media \pm la desviación estándar de tres
experimentos independientes llevados a cabo por triplicado.
*P<0.05, **P<0.01 con respecto a las condiciones de control
(A, B, D, E, F); b,P <0.01 vs. T6 (D, E, F).
Figura 10. La Figura 10 muestra en general cómo
los anticuerpos neutralizantes contra los receptores de muerte
inhiben la apoptosis inducida por diterpenoides. A) La Figura 10A
muestra el porcentaje de apoptosis tras tinción con yoduro de
propidio en células RAW 264.7 pretratadas durante 1 hora con
anticuerpos neutralizantes (20 \mug/mL) contra el ligando de Fas,
y los receptores TNF-R1 y TRAIL-R2,
(tanto solos como en combinación), y posterior estimulación con el
compuesto T6 (25 \muM, durante 6 horas). B) La figura 10B muestra
fotografías representativas de un experimento en las que se aprecia
las alteraciones morfológicas en respuesta al tratamiento con T6 con
y sin anticuerpos neutralizantes en las mismas condiciones que en
A. C) La figura 10C muestra la actividad de la caspasa 8
determinada mediante fluorometría en extractos celulares obtenidos
de células RAW 264.7 tratadas como en A. D) La figura 10D muestra
los niveles de expresión Bid y Bcl-2 en extractos
citosólicos obtenidos de células RAW 264.7 tratadas como en A,
determinados mediante Western blot utilizando
\beta-actina como control. Los datos en A y C son
la media \pm la desviación estándar de tres experimentos
independientes llevados a cabo por triplicado. *P<0.05,
**P<0.01 con respecto al compuesto T6 solo. Los datos en B y D
muestran una imagen representativa de tres experimentos.
Figura 11. La figura 11 muestra en general cómo
la apoptosis inducida en células RAW 264.7 por los diterpenoides
empleados en la invención es independiente de la producción de
especies reactivas de oxígeno (ROS). A) La figura 11A muestra la
liberación de NO en el medio de cultivo de células RAW 264.7
incubadas con 25 \muM de T6 o T7 durante 24 horas, determinada a
partir de la acumulación de nitritos y detectada mediante la
reacción de Griess, empleando la estimulación con LPS (250 ng/mL)
como control positivo. B) La figura 11B muestra la intensidad de
fluorescencia de células RAW 264.7 tratadas con 25 \muM de T6 o
T7 durante 6 horas y marcadas con hidroetidina (HE) con el fin de
estimar la liberación de ROS, en concreto de anión superóxido
(O_{2}^{-}). C) La figura 11C muestra los cambios en la
fluorescencia del compuesto diacetato de
2',7'-diclorofluoresceína (DCFH-DA)
empleado como marcador de la producción de H_{2}O_{2} en
células RAW 264.7 pretratadas con 10 mM de
N-acetil-cisteina (NAC) durante 1
hora y tratadas posteriormente con 25 \muM de T6 o T7. D) La
figura 11D muestra el porcentaje de células apoptóticas determinado
mediante citometría de flujo tras haber marcado las células tratadas
como en C) con yoduro de propidio. E) La figura 11E muestra los
cambios en la fluorescencia del compuesto DCFH-DA
empleado como marcador de la producción de H_{2}O_{2} en células
RAW 264.7 pretratadas con 10 mM de NAC durante 1 hora seguido de
incubación con 25 \muM de T6. F) La figura 11F muestra el
porcentaje de apoptosis determinado mediante citometría de flujo
tras tinción con yoduro de propidio, en células RAW 246.7
pretratadas con 10 mM de NAC durante 1 hora e incubadas
posteriormente con 25 \muM de T6. Los datos corresponden a la
media \pm la desviación estándar de tres experimentos
independientes llevados a cabo por triplicado. *P<0.05,
**P<0.01 con respecto a la condición de control.
Figura 12. La figura 12 muestra en general cómo
el compuesto T6 induce la apoptosis en macrófagos peritoneales
aislados de ratones inyectados con tioglicolato y tratados con las
concentraciones indicadas de los diterpenoides T6 o T7 durante 24
horas. A) La figura 12A muestra el porcentaje de células
apoptóticas determinado mediante citometría de flujo tras tinción
con yoduro de propidio. B,C,D) Las figuras 12B, 12C y 12D muestran,
respectivamente, la actividad de las caspasas 8, 9 y 3 determinada
fluorométricamente en los extractos celulares. Los datos
corresponden a la media \pm la desviación estándar de tres
experimentos independientes llevados a cabo por duplicado.
*P<0.05, **P<0.01 con respecto a la condición de control.
En el contexto de la presente invención, el
término "alquilo C_{1}-C_{6}" se refiere a
un radical hidrocarbonado lineal o ramificado que consiste en
átomos de carbono e hidrógeno, que no contiene instauración, que
tiene de uno a seis átomos de carbono y que está unido al resto de
la molécula por un enlace sencillo. Ejemplos de grupos alquilo
incluyen metilo, etilo, propilo, isopropilo, butilo,
tert-butilo, sec-butilo, pentilo y hexilo.
A menos que se afirme lo contrario, con los
compuestos empleados en la invención se tiene la intención de que
incluyan compuestos que difieren solamente en la presencia de uno o
más átomos enriquecidos isotópicamente. Por ejemplo, compuestos que
tienen las presentes estructuras excepto por la sustitución de un
hidrógeno por un deuterio o un tritio, o la sustitución de un
carbono por un carbono enriquecido en ^{13}C o ^{14}C están
dentro del ámbito de esta invención.
El término "sales o solvatos farmacéuticamente
aceptables del mismo" se refiere a sales o solvatos que, en su
administración al receptor, son capaces de proporcionar (directa o
indirectamente) un compuesto tal y como el que se encuentra descrito
aquí. No obstante, se apreciará que las sales y solvatos
farmacéuticamente inaceptables también caen dentro del alcance de
la invención, ya que éstas pueden ser útiles para la preparación de
sales y solvatos farmacéuticamente aceptables. La preparación de
sales, solvatos y derivados puede ser llevada a cabo mediante
métodos conocidos en el estado de la técnica. Preferiblemente,
"farmacéuticamente aceptable" se refiere a entidades
moleculares y composiciones que son tolerables fisiológicamente y no
producen típicamente una reacción alérgica o una reacción
desfavorable similar, tal como trastorno gástrico, mareo y
similares, cuando se administran a un humano. Preferiblemente, el
término "farmacéuticamente aceptable" significa aprobado por
una agencia reguladora de un gobierno federal o estatal o recogido
en la farmacopea estadounidense u otra farmacopea reconocida
generalmente para uso en animales, y más particularmente en
humanos.
Por ejemplo, las sales farmacéuticamente
aceptables de los compuestos descritos anteriormente en el presente
documento son sintetizadas a partir del compuesto descrito
anteriormente que contenga una unidad ácida mediante métodos
químicos convencionales. En general, tales sales son preparadas,
por ejemplo, reaccionando dicha forma ácida libre de estos
compuestos con una cantidad estequiométrica de la base apropiada en
agua o en un disolvente orgánico o en una mezcla de ambos. En
general, se prefieren medios no acuosos como éter, acetato de
etilo, etanol, isopropanol o acetonitrilo. Ejemplos de sales de
adición alcalinas incluyen sales inorgánicas tales como, por
ejemplo, sodio, potasio, calcio, amonio, magnesio, aluminio y litio,
y sales alcalinas orgánicas tales como, por ejemplo, etilendiamina,
etanolamina, N,N-dialquilenetanolamina, glucamina y sales
aminoácidas básicas.
Los compuestos empleados en la invención pueden
estar en forma cristalina, ya sea como compuestos libres, o como
solvatos (por ejemplo, hidratos) y se entiende que ambas formas
están dentro del ámbito de la presente invención. Los métodos de
solvatación son generalmente conocidos en el arte. Los solvatos
adecuados son solvatos farmacéuticamente aceptables. En una
realización particular el solvato es un hidrato.
Los compuestos empleados en la invención
representados por la fórmula (I) arriba descrita pueden incluir
enantiómeros dependiendo de la presencia de centros quirales o
isómeros dependiendo de la presencia de enlaces múltiples (por
ejemplo, Z, E). Los isómeros individuales, enantiómeros o
diastereómeros y mezclas de los mismos están dentro del alcance de
la presente invención.
En una realización preferente de la invención,
R_{1} es hidroxilo o forma junto con R_{2} un grupo =O.
En otra realización preferente, R_{5} es un
grupo -(CH_{2})_{2}-R_{7} ubicado en la
posición 4, donde R_{7} es:
más preferentemente R_{7}
es:
\vskip1.000000\baselineskip
En otra realización aún más preferente, el
compuesto de fórmula (I) se selecciona entre los siguientes
compuestos:
Los compuestos de fórmula (I) empleados en la
presente invención pueden ser preparados mediante el procedimiento
descrito por García Alvarez, MC. et al., en Anales de
Química, 1981, 77, 316-9.
En una realización particular, para su
administración en el tratamiento de enfermedades asociadas a una
proliferación celular indeseada, los compuestos de fórmula (I), sus
sales farmacéuticamente aceptables y/o solvatos, se formulan en una
composición farmacéutica apropiada, en la cantidad terapéuticamente
efectiva, junto con uno o más transportadores, adyuvantes y/o
vehículos farmacéuticamente aceptables.
El término "transportador, adyuvante y/o
vehículo" se refiere a entidades moleculares o substancias con
las que se administra el ingrediente activo. Tales transportadores,
adyuvantes o vehículos farmacéuticos pueden ser líquidos estériles,
tales como aguas y aceites, incluyendo aquellas de petróleo o de
origen animal, vegetal o sintético, tales como aceite de cacahuete,
aceite de soja, aceite mineral, aceite de sésamo y similares,
excipientes, disgregantes, agentes humectantes o diluyentes. Se
describen transportadores farmacéuticos adecuados en "Remington's
Pharmaceutical Sciences" de E.W. Martin.
Las composiciones farmacéuticas se pueden
administrar por cualquier vía de administración apropiada, por
ejemplo, oral, parenteral (por ejemplo, subcutánea,
intraperitoneal, intravenosa, intramuscular, etc.), rectal, etc.,
típicamente, por vía oral debido al carácter crónico de la
enfermedad a tratar.
En una realización particular, dichas
composiciones farmacéuticas pueden estar en una forma farmacéutica
de administración por vía oral, bien en forma sólida o líquida.
Ejemplos ilustrativos de formas farmacéuticas de administración por
vía oral incluyen comprimidos, cápsulas, granulados, soluciones,
suspensiones, etc., y pueden contener los excipientes
convencionales, tales como aglutinantes, diluyentes, desintegrantes,
lubrificantes, humectantes, etc., y pueden ser preparadas por
métodos convencionales. Las composiciones farmacéuticas también
pueden ser adaptadas para su administración parenteral, en forma
de, por ejemplo, soluciones, suspensiones o productos liofilizados,
estériles, en la forma de dosificación apropiada; en este caso,
dichas composiciones farmacéuticas incluirán los excipientes
adecuados, tales como tampones, tensioactivos, etc. En cualquier
caso, los excipientes se elegirán en función de la forma
farmacéutica de administración seleccionada.
Una revisión de las distintas formas
farmacéuticas de administración de fármacos y de su preparación
puede encontrarse en el libro "Tratado de Farmacia
Galénica", de C. Faulí i Trillo, 10 Edición, 1993, Luzán 5,
S.A. de Ediciones.
Para su aplicación en terapia el compuesto de
fórmula (I), o sus sales o solvatos, se encontrarán preferiblemente
en una forma farmacéuticamente aceptable o sustancialmente pura.
Como forma farmacéuticamente aceptable se entiende, inter
alia, que tienen un nivel farmacéuticamente aceptable de
pureza, excluyendo aditivos farmacéuticos normales tales como
diluyentes y excipientes, y sin incluir ningún material considerado
tóxico a niveles de dosificación normales. Los niveles de pureza
para el fármaco están preferiblemente por encima del 50%, más
preferiblemente por encima del 70%, y aún más preferiblemente por
encima del 90%. En una realización preferida está por encima del
95% del compuesto de fórmula (I), o de sus sales o solvatos.
En general, la cantidad terapéuticamente
efectiva del compuesto de fórmula (I) a administrar dependerá,
entre otros factores, del individuo que vaya a ser tratado, de la
severidad de la enfermedad que padezca dicho individuo, de la forma
de administración elegida, etc. Por este motivo, las dosis
mencionadas en esta invención deben ser consideradas tan solo como
guías para el experto en la materia, y éste debe ajustar las dosis
en función de las variables citadas anteriormente. No obstante, se
puede administrar un compuesto de fórmula (I), una o más veces al
día, por ejemplo, 1, 2, 3 ó 4 veces al día, en una cantidad típica
total diaria comprendida entre 0.1 y 1000 mg/kg masa corporal/día,
preferentemente 10 mg/kg masa corporal/día.
El compuesto de fórmula (I), sus sales
farmacéuticamente aceptables y/o solvatos, así como las
composiciones farmacéuticas que los contienen pueden ser utilizados
junto con otros fármacos adicionales útiles en el tratamiento de
enfermedades asociadas a una proliferación celular indeseada.
Dichos fármacos adicionales pueden formar parte de la misma
composición farmacéutica o, alternativamente, pueden ser
proporcionados en forma de una composición separada para su
administración simultánea o no a la de la composición farmacéutica
que comprende un compuesto de fórmula (1), un solvato o una sal
farmacéuticamente aceptable del mismo.
En el contexto de la presente invención, una
"enfermedad asociada a una proliferación celular indeseada"
incluye el crecimiento, progresión y la metástasis de cáncer y
tumores.
En una realización particular, la enfermedad
asociada a una proliferación celular indeseada se selecciona entre
cáncer, restinosis, arterioesclerosis, enfermedades angiogénicas,
fibrosis, enfermedades dermatológicas y enfermedades
inflamatorias.
Los términos "cáncer" y "tumor" se
refieren a la condición fisiológica en mamíferos caracterizada por
el crecimiento celular desregulado. Los compuestos de la presente
invención tienen utilidad para el tratamiento de tumores de mama,
corazón, pulmón, intestino delgado, colon, bazo, riñón, vejiga,
cabeza, cuello, ovario, próstata, cerebro, páncreas, piel, hueso,
médula ósea, sangre, timo, útero, testículos e hígado. En
particular, tumores que pueden ser tratados con los compuestos de la
invención incluyen adenoma, angiosarcoma, astrocitoma, carcinoma
epitelial, germinoma, glioblastoma, glioma, hemangioendotelioma,
hemangiosarcoma, hematoma, hepatoblastoma, leucemia, linfoma,
meduloblastoma, melanoma, neuroblastoma, osteosarcoma,
retinoblastoma, rabdomiosarcoma, sarcoma y teratoma. En particular,
el tumor/cáncer se selecciona del grupo de melanoma acral
lentiginoso, queratosis actínica adenocarcinoma, carcinoma
adenoidal cística, adenomas, adenosarcoma, carcinoma adenoescamoso,
tumores astrocíticos, carcinoma de la glándula de Bartolino,
carcinoma de células basales, carcinoma de glándulas branquiales,
carcinoide capilar, carcinoma, carcinosarcoma, colangiocarcinoma,
cistadenoma, tumor del seno endodrmal, hiperplasia endometrial,
sarcoma del estroma endometrial, adenocarcinoma endometroide,
sarcoma ependial, sarcoma de Swing, hiperplasia nodular focal,
gastrónoma, tumores de la línea germinal, glioblastoma, glucagonoma,
hemagioblastoma, hemangioendotelioma, hemangioma, adenoma hepático,
adenomastosis hepática, carcinoma hepatocelular, insulinita,
neoplasia intraepitelial, neoplasia de células escamosas
interepiteliales, carcinoma de células escamosas invasivas,
carcinoma de células grandes, leiomiosarcoma, melanoma, melanoma
maligno, tumor mesotelial maligno, meduloblastoma, meduloepitelioma,
carcinoma mucoepidermoide, neuroblastoma, adenocarcinoma
neuroepitelial, melanoma nodular, osteosacrcoma, adenocarcinoma
seroso papilar, tumores pituitarios, plasmacitoma, pseudosarcoma,
blastoma pulmonar, carcinoma de células renales, retinoblastoma,
rabdomiosarcoma, sarcoma, carcinoma seroso, carcinoma de células
pequeñas, carcinoma de tejidos blandos, tumor secretor de
somatostatina, carcinoa escamoso, carcinoma de células escamosas,
carcinoma no diferenciado, melanoma uveal, carcinoa verrugoso,
vipoma, tumor de Wilm. Aún más preferiblemente, el tumor/cáncer a
ser tratado con los compuestos de la invención incluye cáncer
intracerebral, cáncer de cabeza y cuello, cáncer rectal,
astrocitoma, preferiblemente astrocitoma de grado II, III o IV,
glioblastoma, preferiblemente glioblastoma multiforme, cáncer de
células pequeñas, y cáncer de células no pequeñas, preferiblemente
cáncer de pulmón de células no pequeñas, melanoma metastático,
cáncer de próstata metastático independiente de andrógenos, cáncer
de próstata metastático dependiente de andrógenos y cáncer de
mama.
El término "arterioesclerosis" se refiere
al ensanchamiento y endurecimiento de la pared arterial. Un tipo
concreto de arterioesclerosis es la ateroesclerosis que es la causa
de la mayoría de las enfermedades de la arteria coronaria, de
neurisma aórtico y de enfermedad arterial de las extremidades
inferiores, y contribuye además a la enfermedad cerebrovascular.
Una arteria normal presenta típicamente una parte interna (intima)
constituida por una única capa de células endoteliales. Superpuesta
a esta capa se encuentra la denominada capa media que contiene
únicamente células de músculo blando. La capa externa, por su
parte, es la adventicia. Con el envejecimiento, se produce un
continuo aumento en la anchura de la intima, resultado en parte de
la migración y proliferación de las células del músculo blando. Un
aumento similar en la anchura de la intima ocurre también como
resultado de varios episodios traumáticos o intervenciones, tales
como los que ocurren cuando un proceso de dilatación provoca el
daño en la pared de los vasos. Los compuestos empleados en la
presente invención son potencialmente útiles para inhibir la
proliferación de células endoteliales, células del músculo blando y
fibroblastos. En consecuencia, los compuestos diterpenoides de tipo
labdano descritos en la invención también pueden emplearse para el
tratamiento de condiciones arterioescleróticas. Se entiende por
"condiciones arterioescleróticas" ateroesclerosis clásica,
ateroesclerosis acelerada y cualquier otra condición
arterioesclerótica caracterizada por una indeseable proliferación de
células endoteliales y/o del músculo blando vascular, incluyendo
complicaciones vasculares de la diabetes y glomeruloesclerosis
diabética.
Por el término "restenosis" se entiende
aquella enfermedad que cursa con una proliferación y migración
excesiva de células como resultado de la liberación de factores de
crecimiento producidos por un daño mecánico de las células
endoteliales que constituyen las arterias coronarias.
Por "enfermedad angiogénica" se entiende
una enfermedad o condición médica que cursa con una
neovascularización anormal. Tales enfermedades o condiciones
incluyen retinopatía diabética, glaucoma neovascular, artritis
reumatoide y algunos cánceres, tales como hemangioendoteliomas,
hemangiomas y sarcoma de Kaposi. La proliferación de células
endoteliales y de células del músculo blando vascular es la
principal característica de la neovascularización. Los compuestos
descritos en la presente invención son útiles para inhibir dicha
proliferación y, en consecuencia, para inhibir la progresión de la
condición angiogénica que depende totalmente o en parte de dicha
neovascularización.
El término "fibrosis" se refiere a una
formación o desarrollo excesivo de tejido fibroso conectivo en un
órgano o tejido. Fibrosis incluye por ejemplo fibrosis
endomiocardial, fibrosis pulmonar idiopática, enfisema, fibrosis
pulmonar (que conduce a una enfermedad pulmonar obstructiva
crónica), enfermedad de Peyronie, escleroderma, enfermedad pulmonar
parenquimal difusa, queloides, fibrosis mediastinal, fibrosis
masiva progresiva, fibrosis proliferativa, fibrosis neoplásica,
fibrosis renal intersticial, fibrosis hepática, cicatrices
quirúrgicas o quemaduras.
Por el término "enfermedades
dermatológicas" se entiende enfermedades de la piel que cursan
con proliferación celular asociada con cualquier disfunción
proliferativa. Entre éstas se incluye, por ejemplo, queloides,
escaras hipertróficas, queratosis seborreica, infección por el
virus de papiloma, queratosis actínica y eczema.
Por el término "enfermedades inflamatorias"
se entiende enfermedades que provocan inflamación como consecuencia
de una proliferación celular asociada con cualquier disfunción
proliferativa. Entre éstas se incluye, por ejemplo,
glomerulonefritis proliferativa, lupus eritematoso, escleroderma,
artritis temporal, tromboangitis y síndrome del nódulo linfático
mucocutáneo.
Otro aspecto de la presente invención es un
método para el tratamiento de una enfermedad o desorden asociado a
una proliferación celular indeseada, que comprende administrar a un
paciente que necesita tal tratamiento una cantidad terapéuticamente
efectiva de al menos un compuesto de fórmula (I) como se ha definido
anteriormente o una composición farmacéutica del mismo.
La enfermedad o desorden se selecciona
preferiblemente entre, pero no se limita a, cáncer, restenosis,
arterioesclerosis, enfermedades angiogénicas, fibrosis, enfermedades
dermatológicas y enfermedades inflamatorias.
El término "tratamiento" o "tratar" en
el contexto de esta especificación significa administración de un
compuesto de formulación según la invención para prevenir, aliviar
o eliminar la enfermedad o uno o más síntomas asociados a dicha
enfermedad. "Tratamiento" también abarca prevenir, aliviar o
eliminar las secuelas fisiológicas de la enfermedad. El término
"aliviar" en el contexto de esta invención se entiende como
significando cualquier mejora de la situación del paciente tratado-
tanto subjetivamente/sentimiento del o sobre el paciente) como
objetivamente (parámetros medidos).
En otro aspecto, la invención se relaciona con
un procedimiento in vitro (en adelante primer método de la
invención) para la inducción de apoptosis en una célula que
comprende el poner en contacto dicha célula con un compuesto de la
fórmula (I) en ausencia de LPS.
El término "apoptosis", según se usa en la
presente invención, se refiere a la muerte celular programada
caracterizada por la pérdida de la asimetría de membrana, pérdida
de la adhesión al sustrato, encogimiento celular, fragmentación
nuclear, condensación de la cromatina y fragmentación del ADN
cromosómico.
El término "LPS" o lipopolisacárido, según
se usa en la presente invención, se refiere a una preparación en
cualquier grado de pureza del principal componente de la membrana
externa de las bacterias gram-negativas formado por
el polisacárido central, las cadenas laterales polisacarídicas
conectadas al polisacárido central y una fracción lipídica
denominada lípido A.
La puesta en contacto de la célula con el
compuesto de la fórmula (I) puede llevarse a cabo usando cualquier
método conocido para el experto en la materia, incluyendo la puesta
en contacto directa de la célula en la que se desea inducir
apoptosis, estando dicha célula en cultivo, con el compuesto en un
solvente adecuado para su acceso a sus diana celular, tales como
DMSO y similares. En una forma preferida de realización, las
células en las que se lleva a cabo el primer método de la invención
son células que presentan en la superficie celular uno o varios
tipos de receptores de muerte celular y que, por tanto, son capaces
de sufrir apoptosis por la denominada vía extrínseca mediante la
estimulación de dichos receptores por sus respectivos ligandos.
Receptores de muerte celular que pueden ser usados en el contexto de
la presente invención incluyen Fas, TNF-R1 y
TRAIL-R2 cuya activación por el ligando Fas en el
caso de Fas, por TNF en el caso de TNF-R1 y por
TRAIL en el caso de TRAIL-R2 (ligando de TRAIL)
provoca la entrada de la célula en apoptosis por un mecanismo que
implica la activación de caspasas a través de las proteínas de
membrana TRADD y FADD y la subsiguiente muerte celular. En una
forma aún más preferida de realización, el primer método de la
invención se lleva a cabo sobre células RAW 264.7, células Jurkat o
células HT-29.
Los autores de la presente invención han
demostrado que la apoptosis en células tumorales inducida por los
compuestos de fórmula (I) puede ser inhibida mediante el
pretratamiento de dichas células con anticuerpos neutralizantes
específicos para ligando de Fas, TNF-RI y
TRAIL-R2 (ejemplo 5) así como con el inhibidor de
caspasa 8 IETD-CHO (ejemplo 4). Estos resultados
abren la puerta para la puesta en práctica de métodos para la
identificación de compuestos capaces de inhibir la apoptosis mediada
por la activación de receptores muerte mediante. Por tanto, en otro
aspecto, la invención se relaciona con un procedimiento para la
identificación de inhibidores de apoptosis que comprende
- (i)
- poner en contacto una población celular con un compuesto de formula (I) según se ha definido en cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5 y de un compuesto candidato
- (ii)
- determinar la tasa de apoptosis en la población celular
en donde una disminución de la tasa de apoptosis
en dicha población celular en presencia del compuesto candidato con
respecto a una población control es indicativa de que dicho
compuesto es capaz de inhibir la apoptosis.
La primera etapa del segundo método de la
invención comprende la puesta en contacto de la población celular
con un compuesto de formula (I) y con un compuesto cuya actividad
inhibidora de la apoptosis se quiere detectar. El experto en la
materia apreciará que el método incluye la puesta en contacto de la
célula con ambos compuestos de forma simultánea, con el agente
candidato en primer lugar seguido del compuesto de fórmula (1) o
con el compuesto de fórmula (I) en primer lugar seguido del
compuesto candidato. Típicamente, las células son pretratadas con el
compuesto candidato y posteriormente puestas en contacto con el
compuesto de fórmula (I).
El tipo de sustancias que pueden ser ensayadas
en el segundo procedimiento de la invención no está limitada. Así,
la invención contempla el ensayo de ácidos nucleicos, péptidos,
hidratos de carbono, polímeros, peptoides, moléculas de bajo peso
molecular así como proteínas tales como anticuerpos, citoquinas y
similares.
Por "poner en contacto" una célula con el
compuesto candidato se incluye, según la presente invención,
cualquier posible forma de llevar el compuesto candidato a la
proximidad de su diana celular. Así, en caso de que el compuesto
candidato sea una molécula de bajo peso molecular, es suficiente
con añadir dicha molécula al medio de cultivo. En caso de que el
compuesto candidato sea una molécula de alto peso molecular (por
ejemplo, polímeros biológicos tales como un ácido nucleico o una
proteína), es necesario aportar los medios para que esa molécula
pueda acceder al interior celular. En caso de que la molécula
candidata sea un ácido nucleico, pueden usarse métodos
convencionales para transfección, según se ha descrito anteriormente
para la introducción de la construcción de ADN. En caso de que el
compuesto candidato sea una proteína, la célula puede ponerse en
contacto tanto con la proteína directamente como con el ácido
nucleico que la codifica acoplado a elementos que permitan su
transcripción/traducción una vez que se encuentren en el interior
celular. Para ello, se pueden usar cualquiera de los métodos de
transfección conocidos para el experto en la materia (véase
secciones 9.1 a 9.5 en Ausubel, F.M. et al., Current
Protocols in Molecular Biology, John Wiley & Sons Inc;). En
particular, las células se pueden transfectar mediante
co-precipitación de ADN con fosfato cálcico,
DEAE-dextrano, polibreon, electroporación,
microinyección, fusión mediada por liposomas, lipofección,
infección por retrovirus y transfección biolística.
Alternativamente, es posible poner en contacto la célula con una
variante de la proteína que se desea estudiar que ha sido
modificada con un péptido que sea capaz de promover la translocación
de la proteína al interior celular, tales como el péptido Tat
derivado de la proteína TAT de HIV-1, la tercera
hélice del homeodominio de la proteína Antennapedia de D.
melanogaster, la proteína VP22 del virus del herpes simplex y
oligómeros de arginina (Lindgren, A. et al.,
2000, Trends Pharmacol. Sci, 21:99-103, Schwarze, S.R. et al., 2000, Trends Pharmacol. Sci., 21:45-48, Lundberg, M et al., 2003, Mol. Therapy 8:143-150 y Snyder, E.L. y Dowdy, S.F., 2004, Pharm. Res. 21:389-393).
2000, Trends Pharmacol. Sci, 21:99-103, Schwarze, S.R. et al., 2000, Trends Pharmacol. Sci., 21:45-48, Lundberg, M et al., 2003, Mol. Therapy 8:143-150 y Snyder, E.L. y Dowdy, S.F., 2004, Pharm. Res. 21:389-393).
Preferiblemente, el compuesto a ensayar no se
encuentra aislado sino que se encuentra formando parte de una
mezcla más o menos compleja bien derivada de una fuente natural o
bien formando parte de una biblioteca de compuestos. Ejemplos de
bibliotecas de compuestos que pueden ser ensayadas según el método
de la presente invención incluyen, sin limitación, bibliotecas de
péptidos incluyendo tanto péptidos como análogos peptídicos que
comprenden D-amino ácidos o péptidos que comprenden
enlaces no peptídicos, bibliotecas de ácidos nucleicos incluyendo
ácidos nucleicos con enlaces no fosfodiester del tipo de
fosforotioato o ácidos nucleicos peptídicos, bibliotecas de
anticuerpos, de carbohidratos, de compuestos de bajo peso molecular,
preferiblemente moléculas orgánicas, de peptidomiméticos, y
similares. En el caso de que se use una biblioteca de compuestos
orgánicos de bajo peso molecular, la biblioteca puede haber sido
preseleccionada para que contengan compuestos que puedan acceder al
interior celular con mayor facilidad. Así, los compuestos de pueden
seleccionar en base a determinados parámetros tales como tamaño,
lipofilicidad, hidrofilicidad, capacidad de formar puentes de
hidrógeno.
Alternativamente, los compuestos a ensayar
pueden estar formando parte de un extracto obtenido de una fuente
natural. La fuente natural puede ser animal, vegetal obtenido de
cualquier entorno, incluyendo, sin limitación, extractos de
organismos terrestres, aéreos, marinos y similares.
En una forma preferida de realización, el
segundo método de la invención se lleva a cabo usando una célula
que exprese en su superficie uno o más tipos de receptores de
muerte celular. En una forma aún más preferida de realización,
dichos receptores de muerte celular se selecciona del grupo de Fas,
TNF-R1 y TRAIL-R2. En una forma aún
más preferida de realización, el método de acuerdo a la invención se
lleva a cabo usando una célula seleccionada del grupo de una célula
RAW 264.7, una célula Jurkat y una célula
HT-29.
La segunda etapa del segundo procedimiento de la
invención comprende detectar la aparición de apoptosis en la
población celular objeto de estudio. Ejemplos de métodos adecuados
para la detección de la tasa de apoptosis en una población celular
incluyen, sin limitación:
- (i)
- la determinación del grado de fragmentación del ADN a nivel de las regiones internucleosomales. Típicamente, este método comprende la extracción de ADN, su procesamiento, separación según su tamaño y la posterior cuantificación de ADN intacto y fragmentado.
- (ii)
- Criterios morfológicos basados en la detección de células que muestran un menor tamaño celular y los núcleos aparecen condensados y fragmentados,
- (iii)
- Marcaje de ADN mediante el uso de la deoxinucleotidil transferasa terminal en presencia de análogos marcados de nucleótidos (típicamente timidina tritiada o bromodeoxiuridina) que permite detectar las células apoptóticas ya que emiten una señal muy intensa en comparación con células no apoptóticas. (Waldman et al., 1991, Modern Pathol. 4:718-722; Gratzner, 1982, Science 218:474-475).
- (iv)
- Detección del procesamiento de poli (ADP-ribosa) polimerasa mediante el uso de anticuerpos monoclonales específicos,
- (v)
- Detección de la activación de CCP32/Caspasa-3 mediante el uso de kits fluorescentes y calorimétricos,
- (vi)
- Detección de la activación de caspasa tales como el kit fluorescente FLICE/caspase-8 (Clontech Laboratories, Inc.).
- (vii)
- Ensayos basados en la detección de la traslocación de fosfatidilserina mediante marcaje con anexina V,
- (viii)
- Citometría de flujo mediante marcaje con yoduro de propidio,
- (ix)
- Determinación de cambios en la expresión génica de genes asociados a la apoptosis tales como los incluidos en Human Apoptosis RT2 Profiler PCR Array (descritos en http://www.biomol.de/details/SA/DS/PAHS-3012E.pdf),
- (x)
- determinando la formación postraduccional de enlaces isodipetídicos \varepsilon(\gamma-glutamyl) lisina (Patente en los EEUU número US5750360).
\vskip1.000000\baselineskip
Finalmente, la tasa de apoptosis en la población
celular en presencia del compuesto de fórmula (I) y del compuesto
candidato se compara con la tasa de apoptosis en una población
celular control. Típicamente, la población celular control
corresponde a células del mismo tipo que las usadas para ensayar el
compuesto candidato pero que han sido incubadas únicamente con el
compuesto de fórmula (1) y, preferiblemente, el solvente o vehículo
en el que se encuentra el compuesto candidato. Aquellos compuestos
que provoquen una disminución de la tasa de apoptosis con respecto a
la población control son potencialmente compuestos capaces de
inhibir la apoptosis. El experto en la materia apreciará que la
tasa de apoptosis se definirá de manera distinta según el tipo de
método usado para detectar la apoptosis. Así, si la apoptosis se
detecta mediante inspección morfológica de las células, esta se
medirá como el porcentaje de células que entran en apoptosis. Si la
determinación se lleva a cabo en extractos totales, la tasa de
apoptosis se determinará como un número de unidades arbitrarias
normalizado por el número de células usadas para preparar el
extracto. Preferiblemente, la tasa de apoptosis en la población
celular tratada con el compuesto candidato se define por referencia
a la tasa de apoptosis en la población control. En ese caso, se
entiende que se ha producido una disminución en la tasa de
apoptosis en la población celular tratada con el compuesto
candidato si esta muestra una disminución de al menos 1%, al menos
2%, al menos 5%, al menos 10%, al menos 20%, al menos 30%, al menos
40%, al menos 50%, al menos 60%, al menos 70%, al menos 80%, al
menos 90% o al menos 100%, esto es, que no se detecta ninguna
célula en apoptosis.
El método descrito en la presente invención
puede ser llevado a cabo usando métodos de alta capacidad de
procesamiento (high throughput Screening) usando métodos de sobra
conocidos en el estado de la técnica.
A continuación, la presente invención se explica
adicionalmente mediante ejemplos. En ningún caso deberá ser
interpretado como una limitación del ámbito de la invención tal y
como se define en las reivindicaciones.
Los compuestos diterpenoides empleados en los
diferentes ejemplos se muestran en el siguiente esquema:
El compuesto T1 y el compuesto T9 se han
obtenido según el procedimiento descrito por Savona et al.
en Heterocycles, 1978, 9, 257-261 y Rodríguez
B, Savona G. Diterpenoids from Galeopsis Angustifolia.
Phytochemistry 1980; 19:1805-1807, respectivamente.
Por su parte, los compuestos T2-T8 y T11 se han
sintetizado siguiendo el procedimiento descrito en Anales de
Química, 1981, 77, 316-319;
324-329 y 330-334, mientras que el
T10 se sintetizó a partir del compuesto T6 según el procedimiento
descrito por Giron et al., Toxicol Appl Pharmacol 2007;
Los reactivos empleados para el Western blot
(membranas de difluoruro de polivinilo y kit ECL) fueron
suministradas por GE Healthcare (Buckinghamshire, UK). Los
anticuerpos proceden de Santa Cruz Biotechnology (Santa Cruz, CA),
Cell Signaling (Beverly, MA) y R&D Systems (Minneapolis, MN).
Las sondas fluorescentes para determinar la actividad de caspasa
proceden de BD Biosciences (San Diego, CA) y CaspGlow es de
BioVision (Mountain View, CA). Los medios de cultivo fueron
suministrados por Bio Whittaker (Verviers, Bélgica). Los
concentrados de ligandos, incluyendo los terpenoides, se
disolvieron en DMSO y a continuación se diluyeron en PBS antes de
su uso. El array para PCR RT2 Profiler^{TM} fue suministrado por
SuperArray (Frederick, MD).
La línea celular de tipo macrofágico RAW 264.7
de origen murino que fue establecida a partir de un tumor inducido
en una hembra de ratón por inyección intraperitoneal del virus de
la leucemia Abelson (A-MuLV) fue mantenida en un
medio RPMI 1640 suplementado con SFB (suero fetal bovino) al 10%,
L-glutamina y antibióticos.
Para los experimentos de medida de la viabilidad
celular se utilizaron células de la línea RAW 264.7 descrita
anteriormente así como células de la línea tumoral humana Jurkat
establecidas a partir de un linfoma de células T y las células
HT-29, establecidas a partir de un adenocarcinoma
de colón. Las células Jurkat se mantuvieron en las mismas
condiciones que las células RAW 264.7, mientras que las células
HT-29 se mantuvieron en medio DMEM suplementado con
10% FBS y antibióticos (50 \mug/ml de penicilina y
estreptomicina) a 37ºC y 5% O_{2}
Ratones mantenidos libres de patógenos fueron
inyectados intraperitonealmente con 1 mL de tioglicolato estéril al
10%. Transcurridos 4 días, se prepararon macrófagos peritoneales
tal como se describe en J. Immunol., 2006, 177(5),
3327-3336. Brevemente, animales anestesiados con
CO_{2} fueron inyectados intraperitonealmente con 10 mL de DMEM
estéril. El fluido peritoneal se aspiró con cuidado para evitar
hemorragia y se mantuvo a 4ºC para prevenir de la adhesión de los
macrófagos al plástico. Las células se centrifugaron a 200 g
durante 10 min. a 4ºC, y el sedimento de células se lavó dos veces
con 45 mL de PBS en frío. Las células se sembraron a 1 x
106/cm^{2} en medio RPMI que contiene SFB al 10%. Las células no
adheridas se eliminaron 4 horas después de la siembra mediante
lavado abundante con el medio.
Tras el tratamiento con el estímulo apropiado,
las células se tiñeron con yoduro de propidio (IP) al 0.005% en
peso/volumen e inmediatamente se analizaron en un citómetro de
flujo FACSCanto II (Becton Dickinson) según el protocolo previamente
descrito en Cell Death Differ 2002,
9:643-650. Los porcentajes de células apoptóticas y
necróticas se determinaron a partir del gráfico de dispersión
frontal frente a fluorescencia de IP tal como se describe en J.
Clin. Invest., 1995, 95:1884-1890 y Mol.
Pharmacol. 1997, 51:414-421.
Las células se lavaron dos veces con tampón frío
A (10 mM Hepes, pH 7.9, 120 mM NaCl, 1 mM EDTA, 1 mM EGTA, 10 mM
KCl, 1 mM DTT, 0.5 mM PMSF, 2 \mug/mL aprotinina, 10 \mug/mL
leupeptina, 2 \mug/mL TLCK, 5 mM NaF, 1 mM NaVO_{4}, 10 mM
Na_{2}MoO_{4}) y se eliminaron de las placas mediante recogida.
Las células se lisaron a 4ºC con 0.2 mL de tampón suplementado con
Nonidet P-40 al 0.5% bajo continua agitación.
Después de la centrifugación (8000 x g; 15 min.) del lisado celular
el sobrenadante se almacenó a -80ºC (extracto citosólico). El
contenido en proteína fue estimado mediante el ensayo de proteínas
Bio-Rad. Todas las etapas de fraccionamiento de
células se realizaron a 4ºC.
Los extractos de proteína se separaron por
tamaño mediante electroforesis en gel de
SDS-poliacrilamida. Las proteínas se transfirieron a
membranas de difluoruro de polivinilideno que estaban incubadas con
los siguientes anticuerpos:
anti-\beta-actina,
anti-Bid,
anti-Bcl-x1, anti
Bcl-2 (todos procedentes de Santa Cruz
Biotechnology) y anti-citocromo c (BD
Biosciences). Tras la incubación con anticuerpo secundario conjugado
con HRP, las bandas de proteína se revelaron con el kit de
quimioluminiscencia mejorada (GE Healthcare). Las membranas que
contienen las proteínas transferidas son secuencialmente
re-marcadas con anticuerpos, tras el tratamiento con
10 mM de \beta-mercaptoetanol y 2% de SDS en TBS
durante 30 min. a 60ºC. La \beta-actina se utilizó
como control de carga.
Con el fin de detectar los cambios en el
potencial de membrana mitocondrial (\Delta\Psim), las células
estimuladas con los diterpenoides se separaron y tiñeron con éster
metílico de tetrametilrodamina (TMRE; Molecular Probes), un
colorante fluorocromo lipofilico catiónico que selectivamente tiñe
mitocondrias con un gradiente electroquímico intacto, durante 30
min. a 37ºC. Las células se analizaron mediante fluorescencia TMRE
en un citómetro de flujo FACSCanto II.
Las actividades de caspasa 3, caspasa 8 y
caspasa 9 se determinaron fluorométricamente en los extractos de
proteína citosólica, empleando los sustratos
Ac-DEVD-AMC,
Ac-IETD-AMC y
Ac-LEHD-AMC, respectivamente, según
las instrucciones del suministrador (BD Biosciences). De forma
alternativa, la actividad de caspasa 8 se midió mediante citometría
de flujo de células vivas, utilizando el kit de caspasa 8
Fluoresceína CaspGLOW^{TM} según las instrucciones del
suministrador (Bio Vision).
Se extrajo el RNA total de las células tratadas
con diterpenoides con el reactivo Trizol (Life Technologies, Inc.).
La expresión de los genes apoptóticos se evaluó con el array para
PCR RT2 Profiler, que comprende 86 genes relacionados con muerte
celular (Super Array). Brevemente, el RNA total (1 \mug) se
sometió a una transcripción inversa con hexámeros aleatorios (kit
de reactivo de transcripción inversa Taqman, Applied Biosystems,
Foster City, CA). El molde se añadió a una mezcla maestra preparada
para usar RT2 Real-Time^{TM} SYBR Green PCR,
según el protocolo del proveedor, y se repartieron alicuotas de la
mezcla a los pocillos de la placa, en las que se habían dispensado
conjuntos de cebadores específicos para cada gen. Los parámetros
termocíclicos de PCR fueron 95ºC durante 10 min., 40 ciclos de 95ºC
durante 15 s, y 60ºC durante 1 min. Las matrices se analizaron con
un detector de secuencias ABI 7900 (Applied Biosystems), y la
expresión relativa se determinó mediante el método
\Delta\DeltaCt.
Las células se pretrataron con 20 \mug/mL de
anticuerpos neutralizantes específicos para el ligando de Fas, y
los receptores de TNF-R1 o los dominios
extracelulares de TRAIL-R2 (R&D Systems,
Minneapolis, MN), tanto separadamente como en combinación, durante
1 hora antes de la estimulación durante 6 horas con 25 \muM del
diterpenoide seleccionado.
La liberación de NO se determinó
espectrofotométricamente a partir de la acumulación de nitritos en
fenol mediante reacción de Griess, tal como se describe en
Toxicol. Appl. Pharmacol., 2008, 228,
179-189. La absorbancia a 548 nm del medio
condicionado se comparó con el de las soluciones estándar de
NaNO_{2}.
Para la determinación de la producción de
O_{2}^{-} y H_{2}O_{2}, las células estimuladas con los
diterpenoides se incubaron durante 15 min. con 10 \muM de
hidroetidina (HE) o diacetato de
2',7'-diclorofluoresceína (DCFH); las señales
fluorescentes correspondientes a las sondas oxidadas se detectaron
mediante citometría de flujo tal como se describe en J.
Immunol. 2000, 165(11), 6525-6531.
Los datos presentados se muestran como media
\pm desviación estándar (D.S.) de tres experimentos
independientes. La significancia estadística se estimó mediante el
test t de Student para observaciones alternas con
P<0.05 considerado como significativo. En los estudios de
Western blot, se observó una correlación linear entre las cantidades
incrementadas de proteína y la intensidad de la señal.
\vskip1.000000\baselineskip
Los diterpenoides derivados de labdano
seleccionados para este estudio son los diterpenoides naturales
hispanolona (T1) y galeopsina (T9) y otros 9 derivados de
hispanolona (T2-T8, T10 y T11). Con el fin de
investigar el potencial apoptótico de estos compuestos, células RAW
264.7 se trataron durante 24 horas con un rango de concentraciones
desde 1 hasta 100 \muM (Figura 1). Los compuestos T1, T2, T3, T4,
T5, T6, T8 y T11 fueron capaces de inducir apoptosis (medida por
tinción con yoduro de propidio), sin embargo, no se detectó
apoptosis con los compuestos T7, T9 y T10 incluso a altas
concentraciones. Los compuestos más eficaces fueron T2 y T6, que
indujeron apoptosis, respectivamente, en un 33.5% y 46.4% de células
a una concentración de 10 \muM, y 88.2% y 92.8% de células a 25
\muM. Dada su elevada acción apoptótica, el compuesto T6 ha sido
el compuesto principalmente ensayado en los siguientes
experimentos. Cuando así se indica, el compuesto T7 se ha utilizado
como control negativo.
Con el fin de comparar el efecto
pro-apoptótico de los terpenos conocidos en el
estado de la técnica (andrografolido) y de los compuestos de la
invención se llevaron a cabo experimentos en tres tipos de líneas
celulares inmortalizadas obtenidas de la ATCC. En concreto, se
utilizaron la línea de tipo macrofágico RAW 264.7 de origen murino
que fue establecida a partir de un tumor inducido en una hembra de
ratón por inyección intraperitoneal del virus de la leucemia
Abelson (A-MuLV), y dos líneas tumorales humanas,
las células Jurkat establecidas a partir de un linfoma de células T
y las células HT-29 a partir de un adenocarcinoma
de colón.
Las células RAW 264.7 y Jurkat se mantuvieron en
medio RPMI mientras que las células HT-29 en medio
DMEM, ambos suplementado con 10% FBS y antibióticos (50 \mug/ml
de penicilina y estreptomicina) a 37ºC y 5% O_{2}. Para los
experimentos las células se sembraron a una densidad de
0.8-1x10^{5}/cm^{2} en presencia de diferentes
concentraciones (1, 2, 5, 10, 25, 50 y 100 \muM) de los terpenos
objeto de la patente (compuesto T2 y T6) y del andrografolido. Tras
24 horas de incubación, se procedió a la determinación del
porcentaje de apoptosis mediante técnicas de citometría de flujo.
Las células se incubaron en presencia de 0.005% de yoduro de
propidio (Giron et al 2008), analizándose en citómetro de
flujo Cyan MLE-R (DAKO-Cytomation).
La apoptosis se definió por la disminución en el tamaño celular y
el aumento en la incorporación del colorante nuclear.
La figura 2 muestra que el andrografolido es
menos efectivo que el T2 en la inducción de muerte. La IC_{50} en
los tres tipos celulares para ambos compuestos se muestra en la
tabla siguiente:
Con el fin de descartar una posible inducción de
necrosis, se ha medido la liberación de LDH tras el tratamiento con
T6 y T7. Ningún compuesto indujo necrosis en macrófagos en todo el
rango de concentraciones estudiado (figura 3). El tratamiento con T6
redujo el número de células viables de forma dependiente de la
concentración, como se deduce de la medida de citometría de flujo
tras la tinción con yoduro de propidio. La viabilidad celular no se
vio afectada por el tratamiento con T7.
\vskip1.000000\baselineskip
Con el fin de identificar genes expresados
diferencialmente en macrófagos en respuesta a los diterpenoides de
tipo labdano, las células se trataron con el compuesto T6 (25
\muM, durante 2, 4 y 8 horas), y el ARN procedente de las células
tratadas y control fue hibridado a un Array de PCR RT2
Profiler^{TM}. Los genes que exhibieron una diferencia en su
expresión de dos veces o mayor se consideraron como sensibles al
compuesto T6. Empleando estos criterios, se identificó un aumento
significativo de la expresión de un grupo de genes transductores de
señal involucrados en la inducción de apoptosis a través del
mecanismo de los receptores de muerte, incluyendo
TNF-R1, TRAIL-R2, Fas y CD40
(Figura 4). Además, la expresión de miembros
pro-apoptóticos de la familia de
Bcl-2 tales como Bak, Bid y Bax se vio incrementada,
mientras que en los miembros anti-apoptóticos tales
como Bcl-2 y Bcl-x1 se vio
disminuida (Figura 4).
\vskip1.000000\baselineskip
Dado que se ha demostrado que el compuesto T6
provoca el aumento de la expresión de los ARN que codifican los
receptores de muerte, el siguiente paso ha sido investigar su
capacidad para regular otros episodios en la señal de apoptosis, tal
como la activación de caspasa y la señal mitocondrial. El
tratamiento de las células RAW 246.7 con el compuesto T6 indujo la
activación de caspasa 8, determinada fluorométricamente utilizando
Ac-IETD-AMC como sustrato
fluorogénico (Figura 5A). Además, los otros diterpenoides
proapoptóticos (1, 2, 3, 4, 5, 8 y 11) fueron también capaces de
inducir la activación de caspasa 8 (Figura 6).
La caspasa 8 activa puede inducir a su vez el
mecanismo apoptótico mitocondrial mediante el procesamiento de Bid,
cuya forma truncada activa la liberación del citocromo c de la
mitocondria. Con el fin de determinar si T6 altera la señal
mitocondrial, se monitorizó el potencial mitocondrial transmembrana
(\Delta\Psi_{m}), una medida de la permeabilidad del
orgánulo. Las células RAW 264.7 se trataron con T6 o T7 y se
midieron los cambios en \Delta\Psi_{m} tras tinción con el
éster metílico de la tetrametil rodamina (TMRM). Como se muestra en
la figura 5B, el compuesto T6 induce un colapso en
\Delta\Psi_{m} mientras que el compuesto T7 no provoca ningún
efecto. Como control positivo de los cambios en el potencial de la
membrana mitocondrial, se utilizó el agente desacoplante
m-C1CCP (carbonyl cyanide
m-chlorophenylhydrazone). El potencial de Bid en la
apoptosis inducida por T6 se registró mediante
Western-blot; el tratamiento de las células RAW
246.7 con 25 \muM de T6 indujo la escisión de Bid de forma
dependiente con el tiempo (figura 5C); T7 no provocó ningún efecto.
Además, los datos de Western blot confirmaron la reducción en la
expresión de las proteínas anti- apoptóticas Bcl-2 y
Bcl-x1 (figura 5C). La activación de Bid inducida
por T6 y la despolarización de la membrana mitocondrial estaban
acompañadas por el incremento en el citocromo c citosólico (figura
5C) y en las actividades enzimáticas de las caspasas 9 y 3 (figuras
5D, 5E). Como en el caso de la caspasa 8, las caspasas 9 y 3 fueron
activadas de forma similar por los otros diterpenoides
proapoptóticos (figuras 7 y 8). Estos datos demuestran, por tanto,
que los diterpenoides seleccionados inducen apoptosis vía
activación de caspasa 8, que activa a su vez el mecanismo extrínseco
e induce también los episodios apoptóticos mitocondriales a través
de la escisión de Bid.
\vskip1.000000\baselineskip
Con el fin de confirmar el papel principal de la
actividad de la caspasa 8 en la inducción de apoptosis por parte de
los diterpenoides de la invención, se evaluó la capacidad del
inhibidor IETD-CHO de la caspasa 8 para bloquear su
efecto (figura 9ª). El pretratamiento de las células con
IETD-CHO también inhibió la activación del mecanismo
apoptótico mitocondrial, incluyendo el procesamiento de Bid, la
reducción en la expresión de Bcl-2 y
Bcl-x1, y la liberación del citocromo c de la
mitocondria (figura 9C). También se previno el colapso del
\Delta\Psi_{m} (figura 9D), existiendo, por tanto, un bloqueo
de la activación de los efectores posteriores caspasas 9 y 3
(figuras 9E, 9F).
\vskip1.000000\baselineskip
La caspasa 8 es una enzima iniciadora del
mecanismo apoptótico de los receptores de muerte. Debido a la
expresión aumentada de los receptores de muerte
TNF-R1, Fas y TRAIL-R2 tras
exposición con los diterpenoides (figura 4), se evaluó el papel
potencial de estos receptores en la inducción de apoptosis. El
pretratamiento con anticuerpos neutralizantes contra ligando de
Fas, y los receptores TRAIL-R2 y
TNF-R1 inhibió la apoptosis inducida por T6 en un
66.35%, 60.28% y 43.35%, respectivamente; y una combinación de los
tres anticuerpos previno completamente la apoptosis inducida por
diterpenoides (figura 10A). Mediante microscopía se corroboraron los
resultados por tinción con yoduro de propidio, revelando la
inhibición de los cambios morfológicos típicos de apoptosis (figura
10B). Los anticuerpos neutralizantes también inhibieron la
actividad caspasa 8 (figura 10C) así como el procesamiento de Bid y
la reducción de los niveles de Bcl-2 (figura 10D),
confirmando que la apoptosis inducida por diterpenoides en
macrófagos se inicia vía activación de los receptores de muerte.
\vskip1.000000\baselineskip
Otro activador potencial de apoptosis en
respuesta a los diterpenoides de tipo labdano es la producción y
liberación de especies reactivas de oxígeno (ROS). Ni el compuesto
T6 ni el T7 indujeron liberación de NO de células RAW 264.7 (figura
11A), y ningún compuesto incrementó la síntesis de O_{2}^{-},
medida por oxidación de hidroetidina (HE) (figura 11B). Por el
contrario, T6 indujo un pronunciado aumento en la producción de
H_{2}O_{2}, como revela la oxidación del diacetato
5,6-carboxi-2',7'-diclorofluoresceína
(DCFH-DA) (figuras 11C, 11E). Sin embargo, aunque
la preincubación de las células con el antioxidante
N-acetilcisteína (NAC) inhibió la producción de ROS
inducidas por T6, no previno la apoptosis inducida por T6 (figuras
11D, 11F). Estos resultados sugieren, por tanto, que la acción
apoptótica de T6 en macrófagos es independiente de la producción de
radicales libres.
\vskip1.000000\baselineskip
Con el fin de examinar los efectos del compuesto
T6 en un sistema más fisiológico, se han realizado experimentos en
un cultivo primario de macrófagos peritoneales obtenidos de ratones
inyectados con tioglicolato. Los macrófagos peritoneales fueron
estimulados durante 24 horas con concentraciones diferentes de T6 o
T7, y se determinó la apoptosis y la activación de caspasas (figura
12). El compuesto T6 indujo apoptosis de forma efectiva (figura
12A) y activó la caspasa 8 (figura 12B), caspasa 9 (figura 12C) y
caspasa 3 (figura 12D) de forma similar a la observada en células
RAW 264.7. Sin embargo, se requirieron dosis más elevadas para
conseguir el mismo porcentaje de células apoptóticas en los
cultivos celulares primarios. Estos datos sugieren que las células
transformadas pueden ser más susceptibles a la apoptosis que las
células no-transformadas, proporcionando evidencias
para el posible uso de los diterpenoides de labdano como agentes
antitumorales.
Claims (18)
1. Compuesto de fórmula (I):
donde:
- \quad
- - - - - - - significa ausencia de enlace, un enlace sencillo o un enlace doble;
- \quad
- \overline{\text{- - - - - -}} significa un enlace sencillo o un enlace doble;
- \quad
- con la condición de que ambos no pueden ser a la vez un doble enlace;
- \quad
- R_{1} y R_{2} son independientemente, hidrógeno, hidroxilo, un grupo alquilo C_{1}-C_{6} o juntos forman un grupo =O, con la condición de que uno de ellos no existe cuando \overline{\text{- - - - - -}} es un doble enlace;
- \quad
- R_{3} es un grupo alquilo C_{1}-C_{6} con la condición de que R_{3} no existe cuando \overline{\text{- - - - - -}} es un doble enlace y el radical R_{5} está ubicado en posición 3;
- \quad
- R_{4} es hidrógeno o puede formar junto con R_{6} un grupo epoxi cuando - - - - - - es un enlace sencillo; con la condición de que R_{4} no existe cuando \overline{\text{- - - - - -}} es un doble enlace;
- \quad
- R_{6} es hidroxilo o un grupo =O cuando - - - - - - significa ausencia de enlace, o puede formar junto con R_{4} un grupo epoxi cuando - - - - - - es un enlace sencillo; con la condición de que R_{6} no existe cuando - - - - - - es un enlace doble y el radical R_{5} está ubicado en la posición 4;
- \quad
- R_{5} es un grupo -(CH_{2})_{1-4}-R_{7} ubicado en la posición 3 ó 4, donde R_{7} es:
- \quad
- o una sal, solvato o isómero farmacéuticamente aceptable del mismo, para su uso en el tratamiento de una enfermedad asociada a una proliferación celular indeseada.
\vskip1.000000\baselineskip
2. Compuesto según reivindicación 1, donde
R_{1} es hidroxilo o forma junto con R_{2} un grupo =O.
3. Compuesto según reivindicaciones 1 ó 2, donde
R_{5} es un grupo -(CH_{2})_{2}-R_{7}
ubicado en la posición 4.
4. Compuesto según reivindicación 3, donde
R_{7} es:
\newpage
5. Compuesto según reivindicación 1 seleccionado
entre los siguientes compuestos:
6. Compuesto según cualquiera de las
reivindicaciones 1 a 5, donde la enfermedad asociada a una
proliferación celular indeseada se selecciona entre cáncer,
restinosis, arterioesclerosis, enfermedades angiogénicas, fibrosis,
enfermedades dermatológicas y enfermedades inflamatorias.
7. Compuesto según reivindicación 6, donde el
cáncer se selecciona entre cáncer de mama, corazón, pulmón,
intestino delgado, colon, bazo, riñón, vejiga, cabeza, cuello,
ovario, próstata, cerebro, páncreas, piel, hueso, médula ósea,
sangre, timo, útero, testículos e hígado.
8. Compuesto según reivindicación 6, donde las
enfermedades angiogénicas se seleccionan entre retinopatía
diabética, glaucoma neovascular y artritis reumatoide.
9. Compuesto según reivindicación 6, donde las
enfermedades dermatológicas se seleccionan entre queloides, escaras
hipertróficas, queratosis seborreica, infección por el virus de
papiloma, queratosis actínica y eczema.
10. Compuesto según reivindicación 6, donde las
enfermedades inflamatorias se seleccionan entre glomerulonefritis
proliferativa, lupus eritomatosus, escleroderma, artritis temporal,
tromboangitis y síndrome del nódulo linfático mucocutáneo.
11. Un procedimiento in vitro para
inducir apoptosis en una célula que comprende poner en contacto
dicha célula con un compuesto de fórmula (I) como se ha definido en
cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, en ausencia del
lipopolisacárido LPS.
12. Procedimiento según la reivindicación 11 en
donde dicha célula expresa en su superficie uno o más tipos de
receptores de muerte celular.
13. Procedimiento según la reivindicación 12 en
donde dicho receptor de muerte celular se selecciona del grupo de
Fas, TNF-R1 y TRAIL.
14. Procedimiento según cualquiera de las
reivindicaciones 11 a 13 en el que la célula se selecciona del
grupo de una célula RAW 264.7, una célula Jurkat y una célula
HT-29.
15. Un procedimiento para la identificación de
inhibidores de apoptosis que comprende
- (i)
- poner en contacto una población celular con un compuesto de formula (I) según se ha definido en cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5 y de un compuesto candidato
- (ii)
- determinar la tasa de apoptosis en la población celular
en donde una disminución de la tasa de apoptosis
en dicha población celular en presencia del compuesto candidato con
respecto a una población control es indicativa de que dicho
compuesto es capaz de inhibir la apoptosis.
\vskip1.000000\baselineskip
16. Procedimiento según la reivindicación 15 en
donde dicha célula expresa en su superficie uno o más tipos de
receptores de muerte celular.
17. Procedimiento según la reivindicación 16 en
donde dicho receptor de muerte celular se selecciona del grupo de
Fas, TNF-R1 y TRAIL.
18. Procedimiento según cualquiera de las
reivindicaciones 16 a 18 en el que la células se selecciona del
grupo de una célula RAW 264.7, una célula Jurkat y una célula
HT-29.
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---|---|---|---|
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ES200802523A ES2333836B1 (es) | 2008-08-29 | 2008-08-29 | Compuestos antitumorales. |
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ES2333836A1 ES2333836A1 (es) | 2010-03-01 |
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-
2008
- 2008-08-29 ES ES200802523A patent/ES2333836B1/es not_active Expired - Fee Related
-
2009
- 2009-08-28 WO PCT/ES2009/070357 patent/WO2010023347A1/es active Application Filing
Non-Patent Citations (4)
Title |
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CITOGLU, G. S. y col. Antifungal diterpenoids and flavonoids from Ballota inaequidens. Pharmaceutical Biology. 2004, Vol. 42, N$^{o}$ 8, páginas 659-663, ISSN: 1388-0209. Todo el documento. * |
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NIETO-MENDOZA, E. y col. Electro-oxidation of Hispanolone and anti-inflammatory properties of obtained derivatives. Journal of Organic Chemistry. 2005, N$^{o}$ 70, N$^{o}$ 11, páginas 4538-4541. Página 4541. * |
ZHOU, JING y col. Critical role of pro-apoptotic Bcl-2 family members in andrographolide-induced apoptosis in human cancer cells. Biochemical Pharmacology. 2006, N$^{o}$ 72, páginas 132-144. Todo el documento. * |
Also Published As
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EC2A | Search report published |
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