ES2594500T3 - Compuestos macrocíclicos útiles como inhibidores de histonas desacetilasas - Google Patents

Compuestos macrocíclicos útiles como inhibidores de histonas desacetilasas Download PDF

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Abstract

Un compuesto de fórmula (I)**Fórmula** en donde A es arilo o heteroarilo, opcionalmente sustituido con uno o más grupos seleccionados de alquilo C1-C10, cicloalquilo C3-C10, heterocicloalquilo C3-C10, arilo, heteroarilo, halógeno, hidroxilo, -CN, -COOH, -CF3, -OCH2F, -OR20, -NR20R22, -NCOR20R22 y -CONR20R22; Z es -(CH2)nSR12; R1 y R2 son independientemente H, alquilo C1-C10, cicloalquilo C3-C10, heterocicloalquilo C3-C10, o R1 y R2 juntos, o uno de R1 y R2 junto con R9 forman un cicloalquilo C3-C10 o heterocicloalquilo C3-C10, en donde el alquilo C1-C10, cicloalquilo C3-C10 y heterocicloalquilo C3-C10 están opcionalmente sustituidos con uno o más grupos seleccionados de alquilo C1-C10, cicloalquilo C3-C10, heterocicloalquilo C3-C10, arilo, heteroarilo, halógeno, hidroxilo, -CN, -COOH, -CF3, -OCH2F, -OR20, -NR20R22, -NCOR20R22 y -CONR20R22; R3 y R4 son independientemente H, alquilo C1-C10, cicloalquilo C3-C10, heterocicloalquilo C3-C10, o R3 y R4 juntos, o uno de R3 y R4 junto con R10 forman un cicloalquilo C3-C10 o heterocicloalquilo C3-C10, en donde el alquilo C1-C10, cicloalquilo C3-C10 y heterocicloalquilo C3-C10 están opcionalmente sustituidos con uno o más grupos seleccionados de alquilo C1-C10, cicloalquilo C3-C10, heterocicloalquilo C3-C10, arilo, heteroarilo, halógeno, hidroxilo, -CN, -COOH, -CF3, -OCH2F, -OR20, -NR20R22, -NCOR20R22, -CONR20R22 y -S(O)mR20; R5 y R6 son independientemente H, alquilo C1-C10, cicloalquilo C3-C10, heterocicloalquilo C3-C10, o R5 y R6 juntos, o uno de R5 y R6 junto con R11 forman un cicloalquilo C3-C10 o heterocicloalquilo C3-C10, en donde el alquilo C1-C10, cicloalquilo C3-C10 y heterocicloalquilo C3-C10 están opcionalmente sustituidos con uno o más grupos seleccionados de alquilo C1-C10, cicloalquilo C3-C10, heterocicloalquilo C3-C10, arilo, heteroarilo, halógeno, hidroxilo, -CN, -COOH, -CF3, -OCH2F, -OR20, -NR20R22, -NCOR20R22 y -CONR20R22; R7 y R8 son independientemente H, F, alquilo C1-C10, cicloalquilo C3-C10, heterocicloalquilo C3-C10, o R7 y R8 juntos forman un cicloalquilo C3-C10 o heterocicloalquilo C3-C10, en donde el alquilo C1-C10, cicloalquilo C3-C10 y heterocicloalquilo C3-C10 están opcionalmente sustituidos con uno o más grupos seleccionados de alquilo C1-C10 cicloalquilo, C3-C10, heterocicloalquilo C3-C10, arilo, heteroarilo, halógeno, hidroxilo, -CN, -COOH, -CF3, -OCH2F, -OR20, -NR20R22, -NCOR20R22 y -CONR20R22; R9 es independientemente H, alquilo C1-C10, cicloalquilo C3-C10, heterocicloalquilo C3-C10, o junto con uno de R1 y R2 forman un cicloalquilo C3-C10 o heterocicloalquilo C3-C10, en donde el alquilo C1-C10, cicloalquilo C3-C10 y heterocicloalquilo C3-C10 están opcionalmente sustituidos con uno o más grupos seleccionados de alquilo C1-C10, cicloalquilo C3-C10, heterocicloalquilo C3-C10, arilo, heteroarilo, halógeno, hidroxilo, -CN, -COOH, -CF3, -OCH2F, -OR20, -NR20R22, -NCOR20R22 y -CONR20R22; R10 es independientemente H, alquilo C1-C10, cicloalquilo C3-C10, heterocicloalquilo C3-C10, o junto con uno de R3 y R4 forma un cicloalquilo C3-C10 o heterocicloalquilo C3-C10, en donde el alquilo C1-C10, cicloalquilo C3-C10 y heterocicloalquilo C3-C10 están opcionalmente sustituidos con uno o más grupos seleccionados de alquilo C1-C10, cicloalquilo C3-C10, heterocicloalquilo C3-C10, arilo, heteroarilo, halógeno, hidroxilo, -CN, -COOH, -CF3, -OCH2F, -OR20, -NR20R22. -NCOR20R22 y -CONR20R22; R11 es independientemente H, alquilo C1-C10, cicloalquilo C3-C10, heterocicloalquilo C3-C10, o junto con uno de R5 y R6 forma un cicloalquilo C3-C8 o heterocicloalquilo C3-C8, en donde el alquilo C1-C10, cicloalquilo C3-C10 y heterocicloalquilo C3-C10 están opcionalmente sustituidos con uno o más grupos seleccionados de alquilo C1-C8, cicloalquilo C3-C8, heterocicloalquilo C3-C8, arilo, heteroarilo, halógeno, hidroxilo, -CN,-COOH, -CF3, -OCH2F, -OR20, -NR20R22, -NCOR20R22 y -CONR20R22; R12 es independientemente H, alquilo C1-C10, -COR20, -CONR20R22, -COOR20, -COCR20R22NR20R22, -SR20 o -P(O)(OR24)2; R20 y R22 son independientemente H, alquilo C1-C10, cicloalquilo C3-C10, heterocicloalquilo C3-C10, arilo o heteroarilo; R24 es independientemente H, alquilo C1-C10, cicloalquilo C3-C10, heterocicloalquilo C3-C10, Na, K o Ca; m >= 1 o 2; y n >= 1-6; o una de sus sales farmacéuticamente aceptables.

Description

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DESCRIPCION
Compuestos macrodclicos utiles como inhibidores de histonas desacetilasas Campo de la invencion
La presente descripcion se refiere en general a una serie de nuevos compuestos macrodclicos depsipeptidos, que tienen propiedades de inhibicion de histona desacetilasa (HDAC). En particular, la presente descripcion describe compuestos que son adecuados para usar en detener selectivamente el crecimiento celular, induciendo la diferenciacion terminal y/o iniciando la apoptosis de celulas neoplasicas inhibiendo asf su proliferacion. La descripcion describe metodos para hacer estos nuevos compuestos macrodclicos, composiciones farmaceuticas y metodos de tratamiento que comprenden la inhibicion selectiva de isoformas de HDAC, que dan como resultado terapias dirigidas para el cancer. Los compuestos de la invencion tambien pueden ser utiles en el tratamiento de enfermedades dirigidas por la desregulacion de HDAC tales como enfermedades inflamatorias, enfermedades autoinmunitarias, enfermedades alergicas y diferentes enfermedades del sistema nervioso central.
Antecedentes de la invencion
Se ha mostrado que el largazol, un depsipetido dclico aislado originalmente de una cianobacteria marina Symploca sp., es un agente antitumoral (Taori et al. 2008). El largazol se dirige espedficamente a histona desacetilasas cuya disfuncion a menudo esta asociada con una variedad de tumores humanos. Se ha mostrado que el largazol: (i) presenta valores de GI50 del orden nM contra una variedad de lmeas celulares (p. ej., celulas de carcinoma mamario PMDA-MB-231, GI50=7,7 nM; celulas de osteosarcoma fibroblastico U2OS, Gl50=55 nM; celulas de colon HT29, GI50=12 nM; celulas de neuroblastoma IMR-32 (Taori et al. 2008), GI50=16 nM) (Taori et al. 2008), (ii) presenta actividad diferencial entre celulas transformadas y no transformadas (Nasveschuk et al. 2008; Taori et al. 2008; Ungermannova 2010), y (iii) es estructuralmente mas sencillo y posiblemente mas tratable sinteticamente que otros depsipeptidos.
Aunque la molecula de largazol es un agente antitumoral probado, siempre son necesarios analogos estructurales mejorados que lleven a mejores propiedades de inhibicion de las HDAC, toxicidad y perfiles fisicoqmmicos que den como resultado mejores terapias para el cancer.
Se sabe desde hace anos que el DMSO y butirato, dos inhibidores de HDAC conocidos relativamente no espedficos, pueden inducir a algunas celulas de leucemia a diferenciarse y suprimir el crecimiento neoplasico (Sato et al. 1971; Leder et al. 1975).
En anos recientes, las HDAC y las histona acetilasas (HAT) se han aceptado ampliamente como jugadores clave en la regulacion de la transcripcion (Minucci y Pelicci 2006). La acetilacion de lisinas en las colas de la histona H3 e histona H4 esta muy correlacionada con los estados de la cromatina que estan listos para la transcripcion, o que son parte de regiones genomicas activamente transcritas (Allfrey et al. 1964). La acetilacion de las histonas tambien se ha correlacionado con otras funciones celulares importantes incluyendo ensamblaje de cromatina, reparacion de ADN y recombinacion.
Hay 18 enzimas HDAC en el genoma humano que se pueden clasificar en cuatro clases (Lane y Chabner 2009). Las clases I, II y IV contienen todas una molecula de cinc (Zn2+) en su sitio activo (tabla 1 adaptada de (Lane y Chabner 2009)).
Debido a su importante funcion en la regulacion de la transcripcion y alteraciones de su regulacion en celulas tumorales, se ha postulado que la inhibicion de las HDAC podna ser un camino eficaz para los productos terapeuticos para el cancer. Por consiguiente, ha habido un desarrollo sustancial de inhibidores de enzimas HDAC (HDACi) como potenciales farmacos antineoplasicos (Marks). La importancia clmica de esta atencion a los HDACi esta justificada y recientemente se ha subrayado por la introduccion de vorinostat (Zolinza™, Merck, conocido tambien ampliamente como SAHA = acido hidroxamico-suberoilanilida) para el tratamiento del linfoma cutaneo de linfocitos T a finales del 2006 y mas recientemente de la romidepsina (FK228) (Marks).
La actividad catalttica de las HDAC contiene caractensticas tanto de enzimas serina proteasas como de metaloproteasas. Basandose en las estructuras cristalinas de HDAC8 y una protema similar a histona desacetilasa (HDLP) bacteriana, se ha propuesto el mecanismo para la reaccion de desacetilacion (Finnin et al. 1999; Somoza et al. 2004; Vannini et al. 2004). Hay un bolsillo estrecho como un tubo, profundo, que se expande en el fondo y una cavidad interna que bordea el bolsillo (figura 1.1). El interior del tubo esta compuesto de restos hidrofobos y aromaticos. El ion de cinc esta situado en el fondo del bolsillo, y el Zn2+ e His 142, actuando como base general, activan la molecula de agua para el ataque nucleofilo al grupo carbonilo del sustrato. Esto dana un carbono tetraedrico que es estabilizado por la formacion de un enlace de hidrogeno con la Tyr 306 y un acido general His 143 que protona el grupo saliente de lisina, dando los productos acetato y lisina. Tanto la His 142 como la His 143 encajan en el sistema basado en carga de Asp 166-His 131, que se propone que modula la basicidad de los restos de His (figura 1.4) (Finnin et al. 1999).
El modo de accion de una mayona de los inhibidores de HDAC es imitar las interacciones del sustrato con la
desacetilasa, previniendo as^ la entrada del resto de lisina acetilada situada en la cola de la protema histona. Todas las moleculas pequenas inhibidoras de histona desacetilasa comparten tres elementos estructurales que contribuyen a la inhibicion de las HDAC: (1) un dominio de reconocimiento de superficie que esta anclado en el borde del bolsillo de tipo tubo de las HDAC, (2) un sitio de union de cinc, (3) una region conectora que conecta el dominio de 5 reconocimiento de superficie con el sitio de union de cinc (Finnin et al., 1999). La figura 1.5 (adaptada de Newkirk et al., 2009)) muestra un modelo de farmacoforo general de varios inhibidores de HDAC conocidos.
Aunque SAHA ejerce su actividad antineoplasica al menos en parte por la modulacion de las HDAC de una forma directa por coordinacion del ion Zn2+ en el sitio activo de la enzima por el acido hidroxamico terminal, presenta poca selectividad entre las 3 clases de HDAC en parte debido a la simplicidad de su estructura (Minucci y Pelicci 2006; 10 Lane y Chabner 2009). En general se ha aceptado que las HDAC de clase I son mas relevantes para la terapia para el cancer y la poca selectividad de los inhibidores de HDAC es responsable de las toxicidades cronicas (Minucci y Pelicci 2006; Lane y Chabner 2009). La busqueda de inhibidores de HDAC de clase I mas espedficos ha llevado al descubrimiento de una serie de depsipeptidos productos naturales, incluyendo FR901375 (Koho 1991), FK228 (Ueda et al. 1994a), espirucostatina A (Masuoka et al. 2001), y el largazol aislado muy recientemente (Taori et al. 15 2008) (Figura 2). Estos productos naturales conocidos como depsipeptidos comparten una caractenstica comun en
cuanto que todos contienen una cadena lateral de acido (3S,4E)-3-hidroxi-7-mercapto-4-heptenoico (Newkirk et al. 2009). En esta clase de compuestos, tiene que ser expuesto un sulfhidrilo (tiol) libre para desencadenar la actividad inhibidora de HDAC cuando el tiol se coordina con el sitio activo del ion Zn2+ para prevenir la catalisis.
El resto de union al Zn2+ del largazol es inactivo salvo que se elimine el tioester por hidrolisis. Se ha demostrado que 20 el largazol-tiol es a especie activa que inhibe potencialmente las HDAC (Bowers et al. 2008; Ying et al. 2008b). Por lo tanto, lo mas probable es que el largazol sea un profarmaco que se convierte en activado por esterasas/lipasas tras la absorcion en celulas o conjugado con un vehfculo/proterna de transporte y reducido a tiol intracelularmente. Ha habido desarrollos significativos en el diseno de profarmacos para mejorar las propiedades fisicoqmmicas y farmacocineticas de compuestos candidatos biologicamente potentes (Rautio et al. 2008). Sin embargo, estas 25 estrategias no se han aplicado sistematicamente al largazol.
Resumen de las realizaciones
Esta invencion se refiere al campo de la terapia para el cancer. En particular, la invencion describe nuevos compuestos macrodclicos y composiciones farmaceuticas que los comprenden. Ademas, la invencion describe un nuevo procedimiento para hacer y usar estos compuestos. Estos compuestos macrodclicos son inhibidores de 30 HDAC y son utiles como agentes antiproliferativos para la terapia para el cancer. Los metodos descritos en la presente memoria han identificado compuestos que tienen selectividad al dirigirse a las HDAC en la terapia antineoplasica. Estos compuestos se dirigen a las HDAC cuya disfuncion esta asociada a menudo con una variedad de tumores humanos (Marks y Breslow 2007).
En un aspecto, la presente invencion proporciona compuestos de formula (I)
35
en donde
"A" es arilo o heteroarilo, opcionalmente sustituido con uno o mas grupos seleccionados de alquilo C1-C10, cicloalquilo C3-C10, heterocicloalquilo C3-C10, arilo, heteroarilo, halogeno, hidroxilo, -CN, -COOH, -CF3, -OCH2F, -OR20, -NR20R22, -NCOR20R22, -CONR20R22;
40 Z es -(CH2)nSR12;
R1 y R2 son independientemente H, halogeno, alquilo C1-C10, cicloalquilo C3-C10, heterocicloalquilo C3-C10,
imagen1
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o Ri y R2 juntos,
o uno de Ri, R2 con Rg forman un cicloalquilo C3-C10, heterocicloalquilo C3-C10, en donde el alquilo C1-C10, cicloalquilo C3-C10 y heterocicloalquilo C3-C10 estan opcionalmente sustituidos con uno o mas grupos seleccionados de alquilo C1-C10, cicloalquilo C3-C10, heterocicloalquilo C3-C10, arilo, heteroarilo, halogeno, hidroxilo, -CN, -COOH, -CF3, -OCH2F, -OR20, -NR20R22, -NCOR20R22, -CONR20R22;
R3 y R4 son independientemente H, halogeno, alquilo C1-C10, cicloalquilo C3-C10, heterocicloalquilo C3-C10, o R3 y R4 juntos,
o uno de R3, R4 con R10 forman un cicloalquilo C3-C10, heterocicloalquilo C3-C10,
en donde el alquilo C1-C10, cicloalquilo C3-C10 y heterocicloalquilo C3-C10 estan opcionalmente sustituidos con uno o mas grupos seleccionados de alquilo C1-C10, cicloalquilo C3-C10, heterocicloalquilo C3-C10, arilo, heteroarilo, halogeno, hidroxilo, -CN, -COOH, - CF3, -OCH2F, -OR20, -NR20R22, -NCOR20R22, -CONR20R22, -S(O)mR20;
R5 y R6 son independientemente H, halogeno, alquilo C1-C10, cicloalquilo C3-C10, heterocicloalquilo C3-C10,
o R5 y R6 juntos,
o uno de R5, R6 con R11 forman un cicloalquilo C3-C10, heterocicloalquilo C3-C10,
en donde el alquilo C1-C10, cicloalquilo C3-C10, heterocicloalquilo C3-C10 estan opcionalmente sustituidos con uno o mas grupos seleccionados de alquilo C1-C10, cicloalquilo C3-C10, heterocicloalquilo C3-C10, arilo, heteroarilo, halogeno, hidroxilo, -CN, -COOH, -CF3, -OCH2F, -OR20, -NR20R22, -NCOR20R22, -CONR20R22;
R7 y R8 son independientemente H, halogeno, alquilo C1-C10, cicloalquilo C3-C10, heterocicloalquilo C3-C10,
o R7 y R8 juntos forman un cicloalquilo C3-C10, heterocicloalquilo C3-C10,
en donde el alquilo C1-C10, cicloalquilo C3-C10, heterocicloalquilo C3-C10 estan opcionalmente sustituidos con uno o mas grupos seleccionados de alquilo C1-C10, cicloalquilo C3-C10, heterocicloalquilo C3-C10, arilo, heteroarilo, halogeno, hidroxilo, -CN, -COOH, -CF3, -OCH2F, -OR20, -NR20R22, -NCOR20R22, -CONR20R22;
Rg es independientemente H, C1-C10 alquilo, cicloalquilo C3-C10, heterocicloalquilo C3-C10,
o junto con uno de R1, R2 forman un cicloalquilo C3-C10 heterocicloalquilo, C3-C10,
en donde el alquilo C1-C10, cicloalquilo C3-C10, heterocicloalquilo C3-C10 estan opcionalmente sustituidos con uno o mas grupos seleccionados de alquilo C1-C10, cicloalquilo C3-C10, heterocicloalquilo C3-C10, arilo, heteroarilo, halogeno, hidroxilo, -CN, -COOH, -CF3, -OCH2F, -OR20, -NR20R22, -NCOR20R22, -CONR20R22;
R10 es independientemente H, alquilo C1-C10, cicloalquilo C3-C10, heterocicloalquilo C3-C10,
o junto con uno de R3, R4 forma un cicloalquilo C3-C10, heterocicloalquilo C3-C10,
en donde el alquilo C1-C10, cicloalquilo C3-C10, heterocicloalquilo C3-C10 estan opcionalmente sustituidos con uno o mas grupos seleccionados de alquilo C1-C10, cicloalquilo C3-C10, heterocicloalquilo C3-C10, arilo, heteroarilo, halogeno, hidroxilo, -CN, -COOH, -CF3, -OCH2F, -OR20, -NR20R22, -NCOR20R22, -CONR20R22;
R11 es independientemente H, alquilo C1-C10, cicloalquilo C3-C10, heterocicloalquilo C3-C10,
o junto con uno de R5, R6 forma un cicloalquilo C3-C8, heterocicloalquilo C3-C8,
en donde el alquilo C1-C10, cicloalquilo C3-C10, heterocicloalquilo C3-C10 estan opcionalmente sustituidos con uno o mas grupos seleccionados de alquilo C1-C8, cicloalquilo C3-C8, heterocicloalquilo C3-C8, arilo, heteroarilo, halogeno, hidroxilo, -CN,-COOH, -CF3, -OCH2F, -OR20, -NR20R22, -NCOR20R22, -CONR20R22;
R12 es independientemente H, alquilo C1-C10, -COR20, -CONR20R22, -OR20, -COOR20, -COCR20R22NR20R22, -SR20, -P(O)(OR24)2;
R20 y R22 son independientemente H, alquilo C1-C10, cicloalquilo C3-C10, heterocicloalquilo C3-C10, arilo o heteroarilo; R24 es independientemente H, alquilo C1-C10, cicloalquilo C3-C10, heterocicloalquilo C3-C10, Na, K o Ca; n = 1-6; m = 1 o 2;
o una de sus sales farmaceuticamente aceptables.
En otro aspecto, la presente invencion proporciona compuestos de formula (II)
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en donde
L y Q son independientemente S, O, N o CR26
5 R26 es independientemente H, halogeno, alquilo C1-C10, cicloalquilo C3-C10, heterocicloalquilo C3-C10, arilo,
heteroarilo, en donde el alquilo C1-C10, cicloalquilo C3-C10, heterocicloalquilo C3-C10, arilo y heteroarilo estan opcionalmente sustituidos con uno o mas grupos seleccionados de alquilo C1-C10, cicloalquilo C3-C10, heterocicloalquilo C3-C10, arilo, heteroarilo, halogeno, hidroxilo, -CN, -COOH, -CF3, -OCH2F, -OR20, -NR20R22, -NCOR20R22, -CONR20R22;
10 Ri, R2, R3, R4, R5, Ra, R7, R8, R9, R10, R11 y Z son como se han descrito antes;
o una de sus sales farmaceuticamente aceptables.
En otro aspecto mas, la presente invencion proporciona compuestos de formula (III)
imagen3
en donde
15 L, Q e Y son independientemente S, O, No CR2a;
R2a es independientemente H, halogeno, alquilo C1-C10, cicloalquilo C3-C10, heterocicloalquilo C3-C10, arilo, heteroarilo, en donde el alquilo C1-C10, cicloalquilo C3-C10, heterocicloalquilo C3-C10, arilo y heteroarilo estan opcionalmente sustituidos con uno o mas grupos seleccionados de alquilo C1-C10, cicloalquilo C3-C10, heterocicloalquilo C3-C10, arilo, heteroarilo, halogeno, hidroxilo, -CN, -COOH, -CF3, -OCH2F, -OR20, -NR20R22,
20 -NCOR20R22, -CONR20R22;
R1, R2, R3, R4, R5, Ra, R7, R8, R9, R10, R11 y Z son como se han descrito antes;
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o una de sus sales farmaceuticamente aceptables.
En otro aspecto mas, la presente invencion proporciona el compuesto de formula (IV)
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o una de sus sales farmaceuticamente aceptables.
En otro aspecto mas, la presente invencion proporciona el compuesto de formula (V)
o una de sus sales farmaceuticamente aceptables.
En otro aspecto mas, la presente invencion proporciona el compuesto de formula (VI)
imagen6
o una de sus sales farmaceuticamente aceptables.
En otro aspecto mas, la presente invencion proporciona el compuesto de formula (VII)
imagen7
o una de sus sales farmaceuticamente aceptables.
En otro aspecto mas, la presente invencion proporciona el compuesto de formula (VIII)
imagen8
o una de sus sales farmaceuticamente aceptables.
En otro aspecto mas, la presente invencion proporciona el compuesto de formula (IX)
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5 o una de sus sales farmaceuticamente aceptables.
En otro aspecto mas, la presente invencion proporciona el compuesto de formula (X)
imagen10
en donde A, Ri, R2, R3, R4, R5, R6, R7, R8, R9, R10, R11 y n son como se han descrito antes;
o una de sus sales farmaceuticamente aceptables.
10 En otro aspecto mas, la presente invencion proporciona composiciones farmaceuticas de compuestos o sales farmaceuticamente aceptables de uno o mas compuestos descritos en la presente memoria y un vehfculo farmaceuticamente aceptable.
En otro aspecto mas, la presente invencion proporciona metodos par tratar enfermedades mediadas por enzimas HDAC, que comprenden administrar a un sujeto que lo necesite una cantidad terapeuticamente eficaz de uno o mas 15 compuestos descritos en la presente memoria. Otros metodos implican coterapias administrando uno o mas compuestos de la presente invencion con otros agentes antineoplasicos.
Breve descripcion de los dibujos
La figura 1 ilustra una funcion potencial de la HAT y HDAC en la regulacion transcripcional.
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A) Modificacion de histona por la HAT y HDAC.
B) La regulacion de la expresion genica cambia por el complejo coactivador o corepresor. Figura y descripcion adaptados de (Kim et al. 2003).
La figura 2 presenta varias realizaciones de los complejos de HDLP-TSA.
A) Representacion de espacio lleno de TSA en el bolsillo del sitio activo. El grupo acido hidroxamico, la mayor parte de la cadena alifatica y parte del grupo dimetilaminofenilo de TSA estan enterrados (60% del area superficial del TSA).
B) Representacion esquematica de las interacciones de HDLP-TSA. Ambos paneles y la descripcion parcial se adaptaron de (Finnin et al. 1999).
La figura 3 presenta un mecanismo propuesto de accion de HDAC dependientes de cinc.
La figura 4 ilustra una realizacion de un farmacoforo HDACi. Region terminal en la parte superior; conector en la parte inferior con el resto de union al cinc. Figura y descripcion adaptadas de (Newkirk et al. 2009).
Figura 5. Productos naturales depsipeptidos inhibidores de HDAC. Se muestra el dominio que contiene el tiol clave.
La figura 6 representa una posible activacion del largazol y FK228 para llevar a cabo la inhibicion de la HDAC. El largazol es un profarmaco que tras la hidrolisis se convierte en el correspondiente tiol, que desactiva las HDAC por quelacion del cinc fuera del sitio activo de la enzima. De una forma similar, la reduccion del enlace disulfuro en FK228 libera el tiol que inhibe potencialmente las HDAC.
La figura 7 proporciona las estructuras del largazol, y varios analogos estructurales del largazol. El ejemplo 1 tambien se presenta como CGN 552.
La figura 8 presenta datos de ejemplo que muestran que el largazol, sus analogos seleccionados, y SAHA promueven la hiperacetilacion de H3 en la lmea de celulas de cancer HCT 116.
a) Largazol (L) y SAHA inhiben la desacetilacion de H3 de una forma dependiente del tiempo. Las celulas HCT116 se trataron con largazol 10 nM o SAHA 200 nM durante los tiempos indicados en el panel. Los extractos celulares se separaron por electroforesis SDS-PAGE y las bandas resultantes se detectaron usando anticuerpos anti-acetil-H3. Celulas tratadas con DMSO sirven como control negativo, mientras que se uso la expresion de GAPDH para mostrar igual carga.
b) Las celulas HCT116 responden al largazol, sus analogos selectivos y SAHA de una forma dependiente de la dosis. Las celulas se trataron con el compuesto indicado durante 8 horas con concentraciones en el intervalo de 1 |jM a 100 nM y se llevo a cabo la inmunotransferencia con anticuerpo anti-acetilhistona H3. CGN-722, CGN-552 y CGN-596 son inhibidores de desacetilasa ligeramente mas potentes que el largazol (L) y SAHA. La conversion del tioester en cetona, (CGN- 363), vuelve al compuesto inactivo respecto a la inhibicion de HDAC.
La figura 9 presenta datos de micromatrices de ADN que muestran que SAHA, largazol y su analogo seleccionado el ejemplo 1, producen distintos cambios en los perfiles de expresion de genes en la lmea de celulas de cancer HCT 116. a) Agrupacion jerarquica y mapas de calor de los cambios en los perfiles de expresion genica en las celulas HCT116 con el tratamiento indicado. b) Diagramas de Venn que muestran los conjuntos de genes unicos y compartidos cuyos niveles de expresion cambiaban en mas del doble tras la exposicion al tratamiento indicado a las 6 h y 24 h.
La tabla 1 presenta la clasificacion de las isoformas de HDAC. La clase I consiste en HDAC 1, 2, 3 y 8. La clase II consiste en HDAC 4, 5, 6, 7, 9, 10.
La tabla 2 presenta datos de ejemplo que muestran un efecto de largazol, analogos de largazol junto con compuestos de ejemplo de la presente invencion en la inhibicion del crecimiento de celulas de cancer.
El analisis comparativo del efecto citotoxico del largazol en las lmeas de celulas de cancer humanas HCT116, SW480 y MDA-MB231. Se uso HME como control. Se cultivaron 8.000 celulas en placas de 96 pocillos donde las filas 1 y 10 se trataron con DMSO, la fila 2 no tema celulas para establecer los niveles de fondo, las filas 3-9 conteman concentraciones decrecientes de compuesto. Las celulas se incubaron con largazol durante 48 horas, seguido de tincion con colorante cristal violeta. Se midio la absorbancia a 588 nm usando un lector de placa Tecan Sailre II. Se llevaron a cabo experimentos en repeticiones de seis, y se generaron las curvas de concentracion- respuesta por analisis de regresion no lineal por mmimos cuadrados de los datos usando GraphPad Prism (San Diego, CA). La inhibicion del crecimiento (GI50) para cada compuesto se definio como una concentracion de farmaco que conduda a una reduccion de 50% de la A588 comparado con los controles.
La tabla 3 muestra un resumen del numero de genes cuyos niveles de expresion cambiaban en 2 veces tras el tratamiento con los productos qrnmicos indicados en comparacion con el DMSO. Se generaron ficheros de valores
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de expresion para cada muestra usando el algoritmo Robust Multichip Average (RMA). La expresion diferencial se determino usando usando el paquete de software R limma para generar modelos lineales y estadfsticos Bayesianos empmcos. Los genes se consideraron expresados de forma diferencial si el P valor, ajustado para ensayo multiple usando el metodo de Benjamini y Hochberg, era <5% y el log-cambio de 2 veces era <1 o >-1.
Descripcion detallada
La expresion "se sustituye por" como se usa en la presente memoria, se refiere al cambio de la administracion de un primer compuesto o farmaco a un sujeto por un segundo compuesto o farmaco al sujeto. Por ejemplo, se puede sustituir un compuesto adictivo por extracto de Kratom, de modo que se administrara al sujeto extracto de Kratom en lugar del compuesto adictivo.
La expresion "con riesgo de" como se usa en la presente memoria, se refiere a una afeccion medica o conjunto de afecciones medicas que presenta un paciente que pueden predisponer al paciente a una enfermedad o dolencia. Por ejemplo, estas afecciones pueden ser resultado de influencias que incluyen, pero no se limitan a influencias conductuales, emocionales, qmmicas, bioqmmicas o ambientales.
La expresion "cantidad eficaz" como se usa en la presente memoria, se refiere a una cantidad particular de una composicion farmaceutica que comprende un agente terapeutico que logra un resultado clmicamente beneficioso (es decir, por ejemplo, una reduccion de los smtomas). La toxicidad y la eficacia terapeutica de dichas composiciones se pueden determinar por procedimientos farmaceuticos convencionales en cultivos celulares o animales experimentales, p. ej., determinando la DL50 (dosis letal para 50% de la poblacion) y la DE50 (la dosis terapeuticamente eficaz en el 50% de la poblacion). La relacion de dosis entre los efectos toxicos y terapeuticos es el mdice terapeutico, y se puede expresar como la relacion de DL50/DE50. Se prefieren los compuestos que presentan indices terapeuticos grandes. Los datos obtenidos de estos ensayos de cultivos celulares y estudios adicionales en animales se pueden usar en la formulacion de una variedad de dosis para uso humano. La dosis de dichos compuestos esta preferiblemente dentro de un intervalo de concentraciones en la circulacion que incluyen la DE50 con poca o sin toxicidad. La dosis vana dentro de este intervalo dependiendo de la forma farmaceutica usada, sensibilidad del paciente y la via de administracion.
El termino "smtoma", como se usa en la presente memoria, se refiere a cualquier prueba subjetiva u objetiva de enfermedad o alteracion ffsica observada por el paciente. Por ejemplo, la prueba subjetiva se basa normalmente en la informacion que da el paciente y puede incluir, pero no se limita a dolor, cefalea, alteraciones visuales, nauseas y/o vomitos. Alternativamente, la prueba objetiva normalmente es un resultado de prueba medica que incluye, pero no se limita a la temperatura corporal, hemograma completo, pruebas de lfpidos, pruebas tiroideas, presion sangumea, frecuencia cardiaca, electrocardiograma, estudios por imagenes de tejidos y cuerpo y otros resultados de pruebas medicas.
El termino "enfermedad", como se usa en la presente memoria, se refiere a cualquier deterioro del estado normal del animal vivo o una de sus partes que interrumpe o modifica el funcionamiento de las funciones vitales. Tfpicamente puesto de manifiesto por senales y smtomas distintivos, normalmente es una respuesta a: a) factores ambientales (como malnutricion, peligros industriales o clima); ii) agentes infecciosos espedficos (como lombrices, bacterias o virus); iii) defectos inherentes del organismo (como anomalfas geneticas); y/o iv) combinaciones de estos factores.
Los terminos "reduce", "inhibe", "atenua", "suprime", "disminuye", "previene" y equivalentes gramaticales (incluyendo "inferior", "menor", etc.) cuando se usan en referencia a la expresion de cualquier smtoma en un sujeto no tratado con respecto a un sujeto tratado, significa que la cantidad y/o magnitud de los smtomas en el sujeto tratado es inferior que en el sujeto no tratado en cualquier cantidad que sea reconocida como clmicamente relevante por cualquier personal medico entrenado. En una realizacion, la cantidad y/o magnitud de los smtomas en el sujeto tratado es al menos 10% inferior que, al menos 25% inferior que, al menos 50% inferior que, al menos 75% inferior que y/o al menos 90% inferior que la cantidad y/o magnitud de los smtomas en el sujeto no tratado.
La expresion "compuesto inhibidor" como se usa en la presente memoria, se refiere a cualquier compuesto capaz de interaccionar con (es decir, por ejemplo, ligar, unir, etc.) una pareja de union en condiciones tales que la pareja de union se vuelva insensible a sus ligandos naturales. Los compuestos inhibidores pueden incluir, pero no se limitan a moleculas organicas pequenas, anticuerpos, y protemas/peptidos.
El termino "ligado" como se usa en la presente memoria, se refiere a cualquier interaccion entre un medio (o vehmulo) y un farmaco. El ligado puede ser reversible o irreversible. Dicho ligado incluye, pero no se limita a enlace covalente, enlace ionico, fuerzas de Van der Waals o friccion, y similares. Un farmaco esta ligado a un medio (o vehmulo) si esta impregnado, incorporado, revestido, en suspension con, en solucion con, mezclado con, etc.
El termino "farmaco" o "compuesto" como se usa en la presente memoria, se refiere a cualquier sustancia farmacologicamente activa que puede ser administrada, que logra un efecto deseado. Los farmacos o compuestos pueden ser sinteticos o naturales, no peptfdicos, protemas o peptidos, oligonucleotidos o nucleotidos, polisacaridos o azucares.
El termino "administrado" o "administra", como se usa en la presente memoria, se refiere a cualquier metodo para
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proporcionar una composicion a un paciente de modo que la composicion tenga su efecto previsto en el paciente. Un metodo de ejemplo de administracion es por un mecanismo directo tal como la administracion local en tejido (es decir, por ejemplo, colocacion extravascular), ingestion oral, parche transdermico, topico, inhalacion, supositorio, etc.
El termino "paciente", como se usa en la presente memoria, es un ser humano o animal y que no necesita ser hospitalizado. Por ejemplo, pacientes ambulatorios, personas en residencias asistidas son "pacientes". Un paciente puede comprender cualquier edad de un ser humano o animal no humano y por lo tanto incluye tanto adultos como jovenes (es decir, ninos). No se pretende que el termino "paciente" implique la necesidad de tratamiento medico, por lo tanto, un paciente puede ser parte voluntaria o involuntariamente de experimentacion sea de estudios clmicos o de apoyo de estudios cientfficos basicos.
El termino "sujeto" como se usa en la presente memoria se refiere a un animal vertebrado, preferiblemente un mairnfero, mas preferiblemente un primate, todavfa mas preferiblemente un ser humano. Los marnfferos incluyen, sin limitacion, seres humanos, primates, animales salvajes, animales no domesticados, animales deportivos y mascotas.
El termino "afinidad" como se usa en la presente memoria, se refiere a cualquier fuerza de atraccion entre sustancias o partmulas que hace que se combinen y permanezcan en combinacion qmmica. Por ejemplo, un compuesto inhibidor que tiene una afinidad alta por un receptor proporcionara mayor eficacia para prevenir que el receptor interaccione con sus ligandos naturales, que un inhibidor con una afinidad baja.
La expresion "derivado de" como se usa en la presente memoria, se refiere a la fuente de un compuesto o secuencia. En otro sentido, un compuesto o secuencia puede derivar de un organismo o especie particular. En otro sentido, un compuesto o secuencia puede derivar de un complejo o secuencia mayor.
La expresion "compuesto de ensayo" como se usa en la presente memoria, se refiere a cualquier compuesto o molecula considerada un candidato como un compuesto inhibidor.
El termino "protema" como se usa en la presente memoria, se refiere a cualquiera de numerosas sustancias naturales extremadamente complejas (como una enzima o anticuerpo) que consisten en restos de aminoacidos unidos por enlaces peptfdicos, contienen los elementos carbono, hidrogeno, nitrogeno, oxfgeno, normalmente azufre. En general, una protema comprende aminoacidos en un orden de magnitud dentro de las centenas.
El termino "peptido" como se usa en la presente memoria, se refiere a cualquiera de diferentes amidas que derivan de dos o mas aminoacidos por combinacion del grupo amino de un acido con el grupo carboxilo de otro, y normalmente se obtienen por hidrolisis parcial de protemas. En general, un peptido comprende aminoacidos en un orden de magnitud de decenas.
La expresion "farmaceuticamente" o "farmacologicamente aceptable", como se usa en la presente memoria, se refiere a entidades moleculares y composiciones que no producen reacciones adversas, alergicas u otras reacciones inconvenientes cuando se administran a un animal o un ser humano.
La expresion "vehmulo farmaceuticamente aceptable", como se usa en la presente memoria, incluye todos y cada uno de los disolventes, o un medio de dispersion incluyendo, pero no limitado a agua, etanol, poliol, (por ejemplo, glicerol, propilenglicol y polietilenglicol lfquido, y similares), mezclas adecuadas de los mismos y aceites vegetales, revestimientos, agentes isotonicos y de retraso de la absorcion, liposomas, limpiadores disponibles en el comercio, y similares. Tambien se pueden incorporar ingredientes bioactivos complementarios en dichos vehmulos.
El termino "purificado" o "aislado", como se usa en la presente memoria, se puede referir a una composicion peptfdica que se ha sometido a tratamiento (es decir, por ejemplo, fraccionamiento) para separar otros componentes diferentes, y cuya composicion retiene sustancialmente su actividad biologica expresada.
El termino "muestra" como se usa en la presente memoria, se usa en su sentido mas amplio e incluye muestras ambientales y biologicas. Las muestras ambientales incluyen material del entorno tal como suelo y agua. Las muestras biologicas pueden ser animales, incluyendo ser humano, fluidos (p. ej., sangre, plasma y suero), solido (p. ej., heces), tejido, alimentos lfquidos (p. ej., leche), y alimentos solidos (p. ej., verduras). Por ejemplo, se puede recoger una muestra pulmonar por lavado broncoalveolar (LBA) que comprende fluido y celulas derivadas de tejidos pulmonares. Una muestra biologica puede comprender una celula, extracto tisular, fluido corporal, cromosomas o elementos extracromosomicos aislados de una celula, ADN genomico (en solucion o unido a un soporte solido tal como para analisis de transferencia Southern), ARN (en solucion o unido a un soporte solido tal como para analisis de transferencia Northern), ADNc (en solucion o unido a un soporte solido) y similares.
La expresion "biologicamente activo" se refiere a cualquier molecula que tenga funciones estructurales, reguladoras o bioqmmicas. Por ejemplo, la actividad biologica se puede determinar, por ejemplo, por restablecimiento de crecimiento de tipo natural en celulas que carecen de actividad de protemas. Las celulas que carecen de actividad de protemas se pueden producir por muchos metodos (es decir, por ejemplo, mutacion puntual y mutacion por desplazamiento de marco). La complementacion se logra transfectando celulas que carecen de actividad de protema con un vector de expresion que expresa la protema, un derivado de la misma o una parte de la misma.
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El termino "marcador, o "marcador detectable", como se usa en la presente memoria, se refiere a cualquier composicion detectable por medios espectroscopicos, fotoqmmicos, bioqmmicos, inmunoqmmicos, electricos, opticos o qmmicos. Dichos marcadores incluyen biotina para tenir con conjugado de estreptavidina marcado, perlas magneticas (p. ej., Dynabeads®), colorantes fluorescentes (p. ej., fluorescema, rojo texas, rodamina, protema verde fluorescente, y similares), radiomarcadores (p. ej., 3H, 125I, 35S, 14C o 32P), enzimas (p. ej., peroxidasa de rabano picante, fosfatasa alcalina y otras usadas habitualmente en un analisis ELISA), y marcadores calorimetricos tales como oro coloidal o perlas de vidrio o plastico coloreadas (p. ej., poliestireno, polipropileno, latex, etc.). Las patentes que ensenan el uso de dichos marcadores incluyen, pero no se limitan a las patentes de EE.UU. n° 3.817.837; 3.850.752; 3.939.350; 3.996.345; 4.277.437; 4.275.149; y 4.366.241. Los marcadores contemplados en la presente invencion se pueden detectar por muchos metodos. Por ejemplo, los radiomarcadores se pueden detectar usando pelfcula fotografica o contadores de centelleo, los marcadores fluorescentes se pueden detectar usando un fotodetector para detectar luz emitida. Los marcadores enzimaticos tfpicamente se detectan proporcionando la enzima con un sustrato y detectando el producto de reaccion por accion de la enzima sobre el sustrato, y los marcadores colorimetricos se detectan simplemente visualizando el marcador coloreado.
El termino "conjugado", como se usa en la presente memoria, se refiere a cualquier compuesto que se ha formado por la union de dos o mas restos.
Un "resto" o "grupo" es cualquier tipo de disposicion molecular designada por formula, nombre qmmico o estructura. Dentro del contexto de algunas realizaciones, se dice que un conjugado comprende uno o mas restos o grupos qmmicos. Esto significa que la formula del resto se sustituye en algun lugar con el fin de unirla y ser parte de la disposicion molecular del conjugado. Aunque los restos se pueden unir directamente de forma covalente, no se pretende que la union de dos o mas restos deba ser directamente uno con otro. Un grupo conector, grupo de entrecruzamiento o grupo de union se refiere a cualquier disposicion molecular que conectara los restos por enlaces covalentes tales como, pero no se limitan a uno o mas grupos amida que pueden conectar los restos. Ademas, aunque el conjugado puede no estar sustituido, el conjugado puede tener una variedad de sustituyentes adicionales conectados a los grupos conectores y/o conectados a los restos.
Un "polfmero" o "grupo polfmero" significa una especie o grupo qmmico compuesto de restos unidos de forma repetida. Dentro de algunas realizaciones, se prefiere que el numero de restos que se repiten sea tres o mas o mayor que 10. Los restos unidos pueden ser de estructura identica o pueden tener variacion de la estructura del resto. Un "polfmero monomerico" u "homopolfmero" es un polfmero que contiene la misma subunidad asimetrica que se repite. Un "copolfmero" es un polfmero que deriva de dos o mas tipos de especies monomericas, es decir, dos o mas subunidades asimetricas qmmicas diferentes. "Copolfmeros de bloques" son polfmeros compuestos de dos o mas especies de subunidades de polfmero conectadas por enlaces covalentes.
El termino "sustituido", como se usa en la presente memoria, significa que al menos un atomo de hidrogeno de una disposicion molecular se sustituye por un sustituyente. En el caso de un sustituyente oxo ("=O"), se sustituyen dos atomos de hidrogeno. Cuando hay sustitucion, uno o mas de los siguientes grupos son "sustituyentes". Los sustituyentes incluyen, pero no se limitan a halogeno, hidroxi, oxo, ciano, nitro, amino, alquilamino, dialquilamino, alquilo, alcoxi, alquiltio, halogenoalquilo, arilo, arilalquilo, heteroarilo, heteroarilalquilo, heterociclo y heterocicloalquilo, asf como, -NRaRb, -NRaC(=O)Rb, -NRaC(=O)NRaNRb, -NRaC(=O)ORb, -NRaSO2Rb, -C(=O)Ra, -C(=O)ORa, -C(=O)NRaRb, -OC(=O)NRaRb, -OR, -SR, -SORo, -S(=O)aR, -OS(=O)2Ra y -S(=O)ORa. Ademas, los sustituyentes anteriores pueden estar ademas sustituidos con uno o mas de los sustituyentes anteriores, de modo que el sustituyente comprende un alquilo sustituido, arilo sustituido, arilalquilo sustituido, heterociclo sustituido o heterocicloalquilo sustituido. Ra y Rb en este contexto pueden ser iguales o diferentes, e independientemente, hidrogeno, alquilo, halogenoalquilo, alquilo sustituido, arilo, arilo sustituido, arilalquilo, arilalquilo sustituido, heterociclo, heterociclo sustituido, heterocicloalquilo o heterocicloalquilo sustituido.
La expresion "no sustituido", como se usa en la presente memoria, se refiere a cualquier compuesto que no contiene sustituyentes extra unidos al compuesto. Un compuesto no sustituido se refiere a la composicion qmmica del compuesto sin sustituyentes extra, p. ej., el compuesto no contiene grupo o grupos protectores. Por ejemplo, la prolina no sustituida es un aminoacido prolina incluso aunque el grupo amino de la prolina se puede considerar disustituido con grupos alquilo.
El termino "alquilo, como se usa en la presente memoria, significa cualquier hidrocarburo alifatico de cadena lineal o ramificada, no cfclico o cfclico, insaturado o saturado que contiene de 1 a 10 atomos de carbono, mientras que la expresion "alquilo inferior" tiene el mismo significado que alquilo pero contiene de 1 a 6 atomos de carbono. La expresion "alquilo superior" tiene el mismo significado que alquilo pero contiene de 2 a 10 atomos de carbono. Los alquilos de cadena lineal saturados representativos incluyen, pero no se limitan a metilo, etilo, n-propilo, n-butilo, n- pentilo, n-hexilo, n-heptilo, n-octilo, n-nonilo, y similares; mientras que los alquilos ramificados saturados incluyen, pero no se limitan a isopropilo, sec-butilo, isobutilo, terc-butilo, isopentilo, y similares. Los alquilos dclicos se pueden obtener juntando dos grupos alquilo unidos al mismo atomo de carbono o juntando dos grupos alquilo, cada uno unido a atomos adyacentes. Los alquilos dclicos saturados representativos incluyen, pero no se limitan a ciclopropilo, ciclobutilo, ciclopentilo, ciclohexilo, y similares; mientras que los alquilos dclicos insaturados incluyen, pero no se limitan a ciclopentenilo y ciclohexenilo, y similares. Los alquilos dclicos tambien se denominan en la presente memoria "homociclos" o "anillos homodclicos". Los alquilos insaturados contienen al menos un doble
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enlace o triple enlace entre atomos de carbono adyacentes (denominados un "alquenilo" o "alquinilo", respectivamente). Los alquenilos de cadena lineal y ramificados representativos incluyen, pero no se limitan a etilenilo, propilenilo, 1-butenilo, 2-butenilo, isobutilenilo, 1-pentenilo, 2-pentenilo, 3-metil-1-butenilo, 2- metil-2- butenilo, 2,3-dimetil-2-butenilo, y similares; mientras que los alquinilos de cadena lineal y ramificada representativos incluyen, pero no se limitan a acetilenilo, propinilo, 1 -butinilo, 2-butinilo, 1 -pentinilo, 2-pentinilo, 3-metil-1-butinilo, y similares.
El termino "arilo", como se usa en la presente memoria, significa cualquier resto carbodclico aromatico tal como, pero no limitado a fenilo o naftilo.
El termino "arilalquilo" o "aralquilo" como se usa en la presente memoria, significa cualquier alquilo que tiene al menos un atomo de hidrogeno del alquilo sustituido por un resto arilo, tal como bencilo, pero no limitado a -(CH2)2fenilo, -(CH2)3fenilo, -CH(fenilo)2, y similares.
El termino "halogeno", como se usa en la presente memoria, se refiere a cualquier resto fluoro, cloro, bromo o yodo.
El termino "halogenoalquilo", como se usa en la presente memoria, se refiere a cualquier alquilo que tenga al menos un atomo de hidrogeno sustituido por halogeno, tal como trifluorometilo, y similares.
El termino "heteroarilo", como se usa en la presente memoria, se refiere a cualquier anillo de heterociclo aromatico de 5 a 10 miembros y que tiene al menos un heteroatomo seleccionado de nitrogeno, oxfgeno y azufre, y que contiene al menos 1 atomo de carbono, que incluye, pero no se limita tanto a sistemas de anillos mono como bidclicos. Los heteroarilos representativos incluyen, pero no se limitan a furilo, benzofuranilo, tiofenilo, benzotiofenilo, pirrolilo, indolilo, isoindolilo, azaindolilo, piridilo, quinolinilo, isoquinolinilo, oxazolilo, isooxazolilo, benzoxazolilo, pirazolilo, imidazolilo, bencimidazolilo, tiazolilo, benzotiazolilo, isotiazolilo, piridazinilo, pirimidinilo, pirazinilo, triazinilo, cinolinilo, ftalazinilo, o quinazolinilo.
El termino "heteroarilalquilo", como se usa en la presente memoria, significa cualquier alquilo que tenga al menos un atomo de hidrogeno del alquilo sustituido por un resto heteroarilo, tal como -CHpiridinilo, CH2pirimidinilo, y similares.
El termino "heterociclo" o "anillo heterodclico", como se usa en la presente memoria, significa cualquier anillo heterodclico monodclico de 4 a 7 miembros, o bidclico de 7 a 10 miembros, que es saturado, insaturado o aromatico, y que contiene de 1 a 4 heteroatomos independientemente seleccionados de nitrogeno, oxfgeno y azufre, y en donde los heteroatomos nitrogeno y azufre pueden estar opcionalmente oxidados, y el heteroatomo nitrogeno puede estar opcionalmente cuaternizado, incluyendo anillos bidclicos, en los que cualquiera de los heterociclos anteriores estan condensados con un anillo de benceno. El heterociclo puede estar unido por cualquier heteroatomo o atomo de carbono. Los heterociclos pueden incluir heteroarilos ilustrados por los definidos anteriormente. Por lo tanto, ademas de los heteroarilos citados antes, los heterociclos pueden incluir, pero no se limitan a morfolinilo, pirrolidinonilo, pirrolidinilo, piperidinilo, hidantoinilo, valerolactamilo, oxiranilo, oxetanilo, tetrahidrofuranilo, tetrahidropiranilo, tetrahidropiridinilo, tetrahidroprimidinilo, tetrahidrotiofenilo, tetrahidrotiopiranilo, tetrahidropirimidinilo, tetrahidrotiofenilo, tetrahidrotiopiranilo, y similares.
El termino "heterocicloalquilo", como se usa en la presente memoria, significa cualquier alquilo que tenga al menos un atomo de hidrogeno del alquilo sustituido por un heterociclo, tal como -CH2morfolinilo, y similares.
El termino "homociclo" o "cicloalquilo", como se usa en la presente memoria, significa cualquier anillo carbodclico saturado o insaturado (pero no aromatico) que contiene 3-7 atomos de carbono, tal como, pero no limitado a ciclopropano, ciclobutano, ciclopentano, ciclohexano, cicloheptano, ciclohexeno, y similares.
El termino "alquilamino", como se usa en la presente memoria, significa al menos un resto alquilo unido por un puente de nitrogeno (es decir, -N-(alquil)N, tal como dialquilamino)) incluyendo, pero no limitado a metilamino, etilamino, dimetilamino, dietilamino, y similares.
El termino "alquiloxi" o "alcoxi", como se usa en la presente memoria, significa cualquier resto alquilo unido por un puente de oxfgeno (es decir, -O-alquilo) tal como, pero no limitado a metoxi, etoxi y similares.
El termino "alquiltio", como se usa en la presente memoria, significa cualquier resto alquilo unido por un puente de azufre (es decir, -S-alquilo), tal como, pero no limitado a metiltio, etiltio y similares.
El termino "alquenilo" significa una cadena de hidrocarburo no ramificada o ramificada que tiene uno o mas dobles enlaces en la misma. El doble enlace de un grupo alquenilo puede no estar conjugado o estar conjugado con otro grupo insaturado. Los grupos alquenilo adecuados incluyen, pero no se limitan a vinilo, alilo, butenilo, pentenilo, hexenilo, butadienilo, pentadienilo, hexadienilo, 2-etilhexenilo, 2-propil-2- butenilo, 4-(2-metil-3-buten)-pentenilo. Un grupo alquenilo puede no estar sustituido o estar sustituido con uno o dos sustituyentes adecuados.
El termino "alquinilo" significa cadena de hidrocarburo no ramificada o ramificada que tiene uno o mas triples enlaces en la misma. El triple enlace de un grupo alquinilo puede no estar conjugado o estar conjugado con otro grupo insaturado. Los grupos alquinilo adecuados incluyen, pero no se limitan a etinilo, propinilo, butinilo, pentinilo,
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hexinilo, metilpropinilo, 4-metil-1 -butinilo, 4-propil-2-pentinilo y 4-butil-2-hexinilo. Un grupo alquinilo puede no estar sustituido o estar sustituido con uno o dos sustituyentes adecuados.
El termino "sales", como se usa en la presente memoria, se refiere a cualquier sal que forme complejo con compuestos identificados contenidos en la presente memoria. Los ejemplos de dichas sales incluye, pero no se limitan a sales de adicion de acido formadas con acidos inorganicos (p. ej., acido clortndrico, acido bromlddrico, acido sulfurico, acido fosforico, acido mtrico y similares), y sales formadas con acidos organicos tales como, pero no limitado a acido acetico, acido oxalico, acido tartarico, acido succmico, acido malico, acido fumarico, acido maleico, acido ascorbico, acido benzoico, acido tanico, acido pamoico, acido algmico, acido poliglutamico, acido naftalenosulfonico, acido naftalenodisulfonico y acido poligalacturonico. Los compuestos de sales tambien se pueden administrar como sales cuaternarias farmaceuticamente aceptables conocidas por un experto en la tecnica, que incluyen espedficamente las sales de amonio cuaternarias de formula --NR,R',R"+Z -, en donde R, R', R" son independientemente hidrogeno, alquilo o bencilo, y Z es un contraion, incluyendo, pero no limitado a cloruro, bromuro, yoduro, alcoxido, toluenosulfonato, metilsulfonato, sulfonato, fosfato o carboxilato (tal como benzoato, succinato, acetato, glicolato, maleato, malato, fumarato, citrato, tartrato, ascorbato, cinamato, mandelato, y difenilacetato). Los compuestos de sales tambien se pueden administrar como sales de cationes de piridina farmaceuticamente aceptables que tienen una formula parcial sustituida o no sustituida: en donde Z es un contraion, incluyendo pero no limitado a cloruro, bromuro, yoduro, alcoxido, toluenosulfonato, metilsulfonato, sulfonato, fosfato o carboxilato (tal como benzoato, succinato, acetato, glicolato, maleato, malato, fumarato, citrato, tartrato, ascorbato, cinamato, mandelato y difenilacetato).
Como se usa en la presente memoria, el termino "profarmaco" se refiere a un derivado de un compuesto que se puede hidrolizar, oxidar o reaccionar de otra forma en condiciones biologicas (in vitro o in vivo) para proporcionar un compuesto de la invencion. Los profarmacos pueden convertirse en activos solo tras alguna reaccion en condiciones biologicas, pero pueden tener actividad en sus formas sin reaccionar. Los ejemplos de profarmacos contemplados en la presente memoria incluyen, sin limitacion, analogos o derivados de compuestos de la invencion, y/o sus sales cuando la formacion de sal es posible, pero en particular, derivados de resto tiol que se une al cinc. Los ejemplos de restos de profarmacos incluyen restos ester de alquilo inferior ramificado o no ramificado, sustituido y no sustituido (p. ej., esteres de acido propionico), esteres de alquenilo inferior, esteres de di-(alquilo inferior-amino)-alquilo inferior (p. ej., ester de dimetilaminoetilo), esteres de acilamino-alquilo inferior (p. ej., ester de acetiloximetilo), esteres de aciloxi-alquilo inferior (p. ej., ester de pivaloiloximetilo), esteres de arilo (ester de fenilo), esteres de aril-alquilo inferior (p. ej., ester de bencilo), esteres de heteroarilo (ester de nicotinato), esteres de arilo sustituido (p. ej., con sustituyentes metilo, halogeno o metoxi)- y aril-alquilo inferior, amidas, (alquil inferior)-amidas, di(alquil inferior)amidas e hidroxiamidas. Los esteres de aminoacidos naturales o sus enantiomeros, esteres dipeptidos, esteres fosfato, esteres metoxifosfato, disulfuros y dfmeros de disulfuro. Los profarmacos y sus usos son bien conocidos en la tecnica (vease, p. ej., Berge et al., 1977). Los profarmacos se pueden preparar tfpicamente usando metodos bien conocidos, tales como los descritos en Burger's Medicinal Chemistry and Drug Discovery (Manfred E. Wolff ed.1995) y (Rautio, 2008).
Como se usa en la presente memoria, "grupos reactivos" se refiere a nucleofilos, electrofilos o grupos activos frente a radicales, es decir, grupos que reaccionan en presencia de radicales. Un nucleofilo es un resto que forma un enlace qrnmico con su pareja de reaccion (el electrofilo) donando ambos electrones de enlace. Los electrofilos aceptan esos electrones. Los nucleofilos pueden participar en la sustitucion nucleofila, de modo que un nucleofilo es atrafdo a una carga positiva completa o parcial en un elemento y desplaza el grupo que esta unido al mismo. Alternativamente, los nucleofilos pueden participar en la sustitucion de grupo carbonilo. Con frecuencia los acidos carboxflicos se hacen electrofilos creando esteres de succinilo y haciendo reaccionar estos esteres con aminoalquilos para formar amidas. Otros grupos nucleofilos comunes son tioalquilos, hidroxialquilos, aminas primarias y secundarias y carbonos nucleofilos tales como enoles y complejos de alquil-metales. Otros metodos preferidos de protemas ligadoras, oligosacaridos y celulas que usan grupos reactivos se describen en (Lemieux y Bertozzi 1998), incorporado en la presente memoria por referencia. En otro metodo preferido mas, se proporcionan grupos reactivos para la union de Staudinger, es decir, la "qmmica click" con un resto que comprende azida y grupos reactivos alquinilo para formar triazoles. Tambien se pueden usar adiciones de Michael de un carbono nucleofilo de enolato con un carbonilo electrofilo, o la formacion de base de Schiff de una amina primaria o secundaria nucleofila con un aldehfdo o cetona. Se proporcionan otros metodos de bioconjugacion en (Hang y Bertozzi 2001) y (Kiick et al. 2002).
El termino “biocompatible”, como se usa en la presente memoria, se refiere a cualquier material que no provoque una respuesta perjudicial sustancial en el hospedante. Siempre hay la preocupacion, cuando se introduce un objeto extrano en un cuerpo vivo, de que el objeto induzca una reaccion inmunitaria, tal como una respuesta inflamatoria que tendra efectos negativos en el hospedante. En el contexto de esta invencion, la biocompatibilidad se evalua de acuerdo con la aplicacion para la que se diseno: por ejemplo, un vendaje se considera biocompatible con la piel, mientras que un dispositivo medico implantado se considera biocompatible con los tejidos internos del cuerpo. Preferiblemente, los materiales biocompatibles incluyen, pero no se limitan a materiales biodegradables y bioestables. No se ha producido una respuesta perjudicial sustancial si un implante que comprende el material esta asociado cerca de su implante dentro del animal hospedante y la respuesta es mejor que una respuesta del tejido reconocida y establecida como adecuada a partir de materiales proporcionados en un ASTM. El subcomite de ASTM F04.16 sobre Metodos de ensayo de biocompatibilidad ha desarrollado estandares de biocompatibilidad para
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materiales y dispositivos medicos y quirurgicos. Por ejemplo, los materiales que se van a usar en contacto con la corriente sangumea deben estar compuestos de materiales que cumplan los estandares de hemocompatibilidad. Uno de estos ensayos es para el dano a los globulos rojos, que puede dar como resultado hemolisis, es decir rotura de las celulas, como se describe en F 756 Practice for Assessment of Hemolytic Properties of Materials.
Como se usa en la presente memoria, una “sustancia bioactiva” se refiere a cualquiera de una variedad de restos qmmicos y que se une con una biomolecula tal como, pero no limitado a peptidos, protemas, enzimas, receptores, sustratos, lfpidos, anticuerpos, antigenos y acidos nucleicos. En algunas realizaciones preferidas, la sustancia bioactiva es una biomolecula, pero no se pretende que la sustancia bioactiva esta limitada a biomoleculas. En otras realizaciones preferidas, las sustancias bioactivas proporcionan interacciones hidrofobas, hidrofilas o electrostaticas, tales como poli(acidos carboxflicos) que son anionicos a pH fisiologico. En otra realizacion preferida, los factores de crecimiento alcalinos (con punto isoelectrico superior a 7) son retenidos por interacciones electrostaticas favorables por los policarboxilatos y posteriormente liberados en una forma controlada y sostenida.
“Cancer” es un termino usado para enfermedades en la que celulas anomalas se dividen sin control y son capaces de invadir otros tejidos. Hay mas de 100 tipos diferentes de cancer. La mayona de los canceres se denominan por el organo o tipo de celula en el que empiezan, por ejemplo, el cancer que empieza en el colon se llama cancer de colon; el cancer que empieza en celulas basales de la piel se llama carcinoma de celulas basales. Las principales categonas de cancer incluyen carcinomas, sarcomas, leucemias, linfomas y mielomas, y canceres del sistema nervioso central. Algunos tipos comunes de cancer incluyen, pero no se limitan a cancer de vejiga, cancer de mama, cancer de colon y rectal, cancer de rinon (celula renal), leucemia, cancer de pulmon, melanoma, linfoma no hodgkiniano, cancer pancreatico, cancer de prostata, cancer de piel (no melanoma) y cancer de tiroides. En una realizacion, los canceres contemplados para el tratamiento en la presente memoria incluyen canceres de colon y mama.
Los terminos “comprende”, “que comprende”, se pretende que tengan el significado amplio y pueden significar “incluye”, “que incluye” y similares.
Realizaciones de la invencion
En enero o alrededor de enero de 2008, se aislo el largazol de una cianobacteria del genero Symploca, y se nombro por su localizacion en Cayo Largo (Luesch et al, University of Florida). El compuesto demuestra actividad antiproliferativa en la lmea de celulas epiteliales mamarias transformadas MDA-MB23 con una GI50 de 7,7 nM (Taori et al. 2008). Ademas, el largazol se dirige con preferencia a las celulas diana frente a las celulas normales, lo que hace de esta sustancia marina un objetivo sintetico importante asf como un producto quimioterapeutico potencialmente valioso para el cancer (Taori et al. 2008). La primer smtesis descrita del largazol la completaron Luesch y colaboradores (Ying et al. 2008b), seguido del grupo de Phillips (Nasveschuk et al. 2008), el grupo de Cramer (Seiser et al. 2008), el grupo de Williams (Bowers et al. 2008), y el grupo de Ghosh (Ghosh y Kulkarni 2008). La base molecular para esta actividad antineoplasica se ha sugerido que es la inhibicion de las histona deacetilasas (HDAC) (Ying et al. 2008b).
Se ha sugerido que los inhibidores de la HDAC son una nueva clase de potentes agentes antineoplasicos para el tratamiento de tumores malignos solidos y hematologicos. Los inhibidores actuales de las HDAC, tales como el butirato sodico, tricostatina A (TSA), acido hidroxamico-suberoilanilida (SAHA), FK228 y otros, pueden presentar su efecto antitumoral por la regulacion de genes y sus productos protemas que son necesarios para detener el ciclo celular, reparar el ADN danado, depuracion de radicales libres y apoptosis (Marks 2010). Por ejemplo, SAHA se ha aprobado para el tratamiento de linfoma de linfocitos T cutaneo avanzado (Marks 2007). Varios otros inhibidores de HDAC estan actualmente en ensayos clmicos para el tratamiento del cancer (Marks 2010).
La estructura del largazol comprende un macrociclo de 16 miembros que contiene una 4-metiltiazolina condensada con un anillo de tiazol y una cadena lateral de tioester octanoico, una unidad que raramente se encuentra en productos naturales (Taori et al. 2008; Newkirk et al. 2009). Se ha postulado que es la parte macrodclica del compuesto la que interacciona con la superficie de la protema HDAC, mientras que la cadena lateral queda insertada en el sitio activo de la HDAC y forma quelato con el cinc, produciendo la terminacion de la desacetilacion del sustrato (Newkirk et al. 2009). (Figura 4).
Para definir mejor el farmacoforo largazol, es logico pensar que tras su entrada en el citoplasma de la celula, el resto tioester se hidroliza rapidamente para producir el grupo tiol libre, que ahora puede interaccionar con el ion de cinc en el fondo del bolsillo de la HDAC e inhibir potencialmente la actividad enzimatica. (Figura 6).
Para validar que el tiol del largazol es la especie reactiva, varios grupos sintetizaron un derivado de tiol y evaluaron la potencia bioqmmica en la inhibicion del crecimiento de celulas tumorales y en ensayos de inhibicion de HDAC celulares o in vitro. Estos descubrimientos indican que al analogo de tiol tiene inhibicion de HDAC similar usando extractos celulares tratados con compuesto (Bowers et al. 2008; Ying et al. 2008a; Ying et al. 2008b). En los experimentos in vivo, donde las celulas son tratadas con largazol o tiol de largazol, la molecula original tiene una potencial mayor con respecto a la inhibicion de HDAC (CI50 51 nM frente a 209 nM para el metabolito tiol) (Ying et al. 2008a).
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Con respecto a la actividad antiproliferativa, dos grupos presentaron conjuntos de datos contradictorios: Ying et al. muestran que el largazol y el analogo de tiol presentan actividad de anticrecimiento similar en celulas HCT116 con valores de GI50 de 44 y 38 nM, respectivamente (Ying et al. 2008b). El grupo de William uso una serie de lmeas de celulas de melanoma para demostrar que el largazol tiene una potencia constante superior (CI50 45-315 nM) comparado con su metabolito tiol (CI50 380-2600 nM). Atribuyeron la diferencia de citotoxicidad a la permeabilidad superior del largazol tioester (Bowers et al. 2008). Para medir la actividad de desacetilasa in vitro, se incubaron protemas HDAC de longitud entera purificadas de clase I y clase II, con sustrato conjugado con fluoroforo y largazol o tiol de largazol. Los resultados no solo muestran que el propio largazol es un inhibidor de HDAC mucho mas debil comparado con la version reducida, sino que tambien indican una preferencia pronunciada del largazol por las HDAC 1, 2 y 3 frente a la HDAC6 (Bowers et al. 2008). Para explicar la falta de diferencia en los ensayos basados en celulas, es posible que el tioester sea escindido en condiciones experimentales.
Ademas, puesto que los hidroxilos no forman quelato con el cinc, una sustitucion de -SH por -OH impedfa el efecto toxico asf como la actividad inhibidora en el ensayo de las HDAC (Bowers et al. 2008); (Ying et al. 2008a). Considerado todo junto, el tiol es indispensable para ambas actividades; por lo tanto, se puede especular que la inhibicion de la HDAC promueve su efecto antitumoral. Desde un punto de vista de la biosmtesis, la naturaleza produda largazol como un profarmaco mas que como una especie reactiva diana para aumentar su estabilidad y protegerla de la oxidacion no deseada (Ying et al. 2008b). Es interesante que se haya observado un mecanismo analogo de proteccion y liberacion en una sustancia natural, FK228 (Shigematsu et al. 1994), (Ueda et al. 1994a; Ueda et al. 1994b). El compuesto dclico caractenstico contiene un enlace disulfuro, que tras la hidrolisis por la glutation reductasa al butenil-tiol se extiende hacia el resto de cinc para terminar la actividad de la HDAC (Figura 6; y (Furumai et al. 2002)).
Se preparo una serie de analogos para ensayar la longitud optima de la cadena de octanoilo puesto que es el conector que es insertado en el bolsillo de la HDAC para formar quelato con el cinc, lo que produce la atenuacion de la actividad biologica de la HDAC. Se cree que el largazol asf como el FK228 incorporan un conector de cuatro atomos entre el macrociclo y el grupo que se une al cinc. Un macrociclo que carece de la cadena de octanoilo entera o no puede inhibir las HDAC o no tiene ninguna actividad toxica en las celulas, lo que ademas prueba la importancia del grupo tiol en la funcion del largazol como un inhibidor de HDAC. Ni el acortamiento ni el alargamiento de la cadena alifatica es una modificacion estructural ventajosa cuando se mide por ensayos de la HDAC in vivo e in vitro, asf como por ensayo de viabilidad celular contra la lmea de celulas de cancer de colon HCT116 (tabla 2). Estos resultados sugieren que la longitud natural de la cola del largazol es optima (Ying et al. 2008a; Ying et al. 2008b; Newkirk et al. 2009). Ademas, se investigaron dos cambios dentro de la region terminal y los describieron Leusch y colaboradores: una sustitucion de valina por alanina y un epfmero del largazol (17R) (Ying et al. 2008a). El compuesto Val-,Ala mostro una disminucion del doble de las actividades inhibidoras cuando se comparo con el largazol, indicando que el resto de valina se puede intercambiar facilmente. Un analogo epfmero se comporto mal como un inhibidor de HDAC, aludiendo a la importancia de la configuracion S en la posicion C17 (Ying et al. 2008a). Recientemente, han llevado a cabo mas estudios de relacion de estructura y actividad del largazol Zeng et al (Zeng et al. 2010), donde sustituyeron la valina por leucina y fenilalanina y observaron que la actividad inhibidora contra varias lmeas de celulas de cancer era ligeramente menor (p. ej., GI50 para el largazol era 80 nM mientras que se midio 560 nM y 260 nM para la Leu 1 y Phe 1 respectivamente en celulas HCT 116). Es interesante que cuando la valina se cambio por tirosina, lo que dio como resultado la disminucion de la potencia contra celulas de cancer, aumento mucho la GI50 para celulas normales, mejorando mucho la ventana terapeutica (HCT-116: GI50 0,39 pM; A549: GI501,46 pM) frente a las lmeas de celulas normales (HEK293: GI50100 pM; HLF: GI50100 pM, mientras que la GI 50 del largazol en HEK293 es 1,36 pM y 0,98 pM en celulas HLF). Por lo tanto, se sugirio que poniendo Tyr en el largazol se podna forzar al compuesto a optar por las HDAC en celulas de cancer en lugar de celulas normales (Zeng et al. 2010).
Por consiguiente, los inhibidores macrodclicos de HDAC tales como el largazol muestran potencial como una herramienta para estudiar la biologfa de las HDAC mientras que al mismo tiempo, debido a la preferencia del largazol por matar celulas de cancer frente a celulas normales, es muy prometedor como un producto terapeutico para el cancer (es decir, comprende una gran ventana terapeutica). El atractivo del largazol tambien reside en el hecho de que es muy selectivo hacia la clase I de desacetilasas, una caractenstica que raramente se encuentra en inhibidores de HDAC.
En una realizacion, la presente invencion contempla un metodo para mejorar la relacion estructura-actividad del largazol creando analogos del largazol y evaluando sus efectos antiproliferativos en lmeas de celulas de cancer de colon y mana.
En una realizacion, la presente invencion proporciona metodos para cribar compuestos de la presente invencion para determinar sus efectos de inhibicion en el crecimiento de celulas de cancer.
En otra realizacion, la presente invencion proporciona metodos para aumentar la potencia y selectividad del largazol creando una cadena principal de macrociclo de 16 miembros.
En otra realizacion mas, la presente invencion proporciona analogos nuevos de largazol, rompiendo el anillo de la 4- metiltiazolina que da como resultado la mejora de la especificidad de los efectos antitumorales, por ejemplo, se
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demostro un efecto antitumoral in vivo de los analogos nuevos de una eficacia comparable a los compuestos donde el anillo de 4-metiltiazolina no esta roto, aunque el numero de genes en los que influye el nuevo analogo es solo 1/3 de lo que ha cambiado con el tratamiento de largazol a las 24 h. Esta observacion sugiere que los nuevos analogos son distintos del largazol y probablemente tienen menos efectos secundarios.
En otra realizacion mas, se sustituyo la valina de la molecula de largazol dentro del macrociclo por un aminoacido seleccionado del grupo que consiste en glicina, alanina, leucina e isoleucina.
En otra realizacion mas, la sustitucion de una valina por una glicina mejoro la eficacia del compuesto derivado en 3 veces.
En otra realizacion mas de la invencion, se proporciona una composicion farmaceutica que comprende, ademas de uno o mas compuestos descritos en la presente memoria, al menos un vehfculo farmaceuticamente aceptable. La composicion puede tener cualquier forma adecuada para la ruta de administracion deseada. Cuando la composicion se va a administrar por via oral, se puede usar cualquier forma farmaceutica adecuada que se pueda suministrar por via oral, incluyendo sin limitacion comprimidos, capsulas (cargadas con solido o lfquido), polvos, granulos, jarabes y otros lfquidos, elixires, inhalantes, pastillas para chupar, pastillas y soluciones. Tambien se proporcionan composiciones inyectables o infusiones i.v. en forma de soluciones, suspensiones y emulsiones.
En otra realizacion mas, una composicion farmaceutica de acuerdo con la presente invencion puede contener uno o mas agentes terapeuticos adicionales, por ejemplo, para aumentar la eficacia o disminuir los efectos secundarios. Por consiguiente, en algunas realizaciones, una composicion farmaceutica contiene ademas uno o mas agentes terapeuticos adicionales seleccionados de ingredientes activos utiles para tratar o inhibir una enfermedad mediada directa o indirectamente por HDAC. Los ejemplos de dichos principios activos son, sin limitacion, agentes para tratar o inhibir el cancer, enfermedad de Huntington, fibrosis qrnstica, fibrosis hepatica, fibrosis renal, fibrosis pulmonar, fibrosis dermica, artritis reumatoide, diabetes o insuficiencia cardiaca.
En otra realizacion mas, un agente terapeutico adicional para incluir es un agente antineoplasico. Los ejemplos de un agente antineoplasico incluyen, pero no se limitan a agentes alquilantes tales como ciclofosfamida, dacarbazina y cisplatino; antimetabolitos tales como metotrexato, mercaptopurina, tioguanina, fluoracilo y citarabina; alcaloides de plantas tales como vinblastina y paclitaxel; antibioticos antitumorales tales como doxorubicina, bleomicina y mitomicina; hormonas/antihomonas tales como prednisona, tamoxifeno y flutamida; otros tipos de agentes antineoplasicos tales como asparaginasa, rituximab, trastuzumab, imatinib, acido retinoico y derivados, factores estimuladores de colonia, amifostina, camptotecina, topotecan, analogos de talidomida tales como lenalidomida, inhibidores de CDK, inhibidores de proteasoma tales como Velcade y otros inhibidores de HDAC.
En otra realizacion mas, la presente invencion proporciona un metodo de inhibicion o tratamiento de enfermedades que surgen de la proliferacion celular y/o diferenciacion anomala en un sujeto que lo necesite, que comprende administrar a dicho sujeto una cantidad terapeuticamente eficaz de uno o mas compuestos de acuerdo con la presente invencion. En una realizacion, el metodo de inhibicion o tratamiento de la enfermedad comprende administrar a un sujeto que lo necesite, una composicion que comprende una cantidad eficaz de uno o mas compuestos de la invencion y un vehfculo farmaceuticamente aceptable. La composicion que se va a administrar puede contener ademas un agente terapeutico como un agente antineoplasico.
Compuesto de la invencion
Los compuestos de la invencion se definen en la presente memoria por sus estructuras qrnmicas y/o nombres qrnmicos. Los compuestos de la invencion en general se nombran de acuerdo con el sistema de nomenclatura IUPAC o CAS. Se pueden usar abreviaturas que son bien conocidas por el experto en la tecnica. Cuando se hace referencia a un compuesto tanto por la estructura qrnmica como por un nombre qrnmico y estan en conflicto la estructura qrnmica y el nombre qrnmico, la estructura qrnmica es la que determina la identidad del compuesto.
Los compuestos de formula I de la presente invencion se sintetizan de acuerdo con el esquema generico, esquema I:
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Los compuestos intermedios acidos anlicos o heteroanlicos de formula general 1 y los compuestos intermedios aminas de formula general 2 se pueden sintetizar por metodos bien conocidos disponibles en la tecnica o disponibles en el comercio (Sigma-Aldrich; Advanced Chem Tech; Pep tech; Synthatech). El acoplamiento de acidos de formula 1 y aminas de formula 2 proporciona amidas de formula 3, por metodos de acoplamiento conocidos que usan reactivos adecuados tales como EDCI (1-etil-3-(3-dimetilaminopropil)carbodiimida) o HATU (hexafluorofosfato de 2-(7-aza-1H-benzotriazol-1-il)-1,1,3,3-tetrametiluronio). La hidrolisis de los esteres de formula 3 proporciona los acidos de formula 4, que a su vez se pueden acoplar con aminas de formula 5 para dar compuestos de formula 6. Los ejemplos de agentes de acoplamiento son EDCI (1-metil-3-(3-dimetilaminopropil)carbodiimida) o HATU (hexafluorofosfato de 2-(7-aza-1H-benzotriazol-1-il)-1,1,3,3-tetrametiluronio). La hidrolisis y eliminacion del grupo protector de amina de los compuestos de formula 6, seguido de la macrociclacion, proporcionan macrolactamas de formula general 7. La macrociclacion se puede lograr haciendo reaccionar los aminoacidos desprotegidos de compuestos de formula 6 con diisopropiletilamina, HATU (hexafluorofosfato de 2-(7-aza-1H-benzotriazol-1-il)-1,1,3,3- tetrametiluronio) en un disolvente tal como tetrahidrofurano. La reaccion de metatesis cruzada de olefinas de los compuestos de formula 7 los convierte en los compuestos de formula I de la presente invencion.
Ejemplos
Los siguientes ejemplos se proporcionan solo para fines ilustrativos.
Ejemplo 1
Octanotioato de S-(E)-4-((7S,10S)-7-isopropil-4,4-dimetil-2,5,8,12-tetraoxo-9-oxa-16-tia-3,6,13,18-
tetraazabiciclo[13.2.1]octadeca-1(17),l5(l8)-dien-10-il)but-3-enilo
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Etapa 1: Preparacion de 2-(2-((terc-butoxicarbonilamino)metil)tiazol-4-carboxamido)-2-metilpropanoato de metilo: En un matraz de fondo redondo con 50 ml de cloruro de metileno se anadio acido 2-((terc- butoxicarbonilamino)metil)tiazol-4-carboxflico (2,0 g, 7,74 mmol) y sal de hidrocloruro del 2-amino-2-metilpropanoato de metilo (1,25 g, 8,13 mmol). A la mezcla se anadio despues trietilamina (5,4 ml, 38,7 mmol) seguido de 1 -etil-3-(3- dimetilaminopropil)carbodiimida (2,97 g, 15,5 mmol) e hidroxibenzotriazol (2,09 g, 15,5 mmol). La mezcla resultante se agito a temperatura ambiente durante la noche. Despues la mezcla se diluyo con cloruro de metileno. La mezcla
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despues se lavo con agua y la capa acuosa se extrajo con cloruro de metileno. Las capas organicas combinadas despues se secaron sobre Na2SO4 y se filtraron. El filtrado se concentro y se purifico por cromatograffa en columna de gel de sflice eluyendo con EtOAc/hexano 1:1 para proporcionar el producto deseado (2,40 g, 87% de rendimiento).
Etapa 2: Preparacion de acido 2-(2-((terc-butoxicarbonilamino)metil)tiazol-4-carboxamido)-2-metilpropanoico: Se disolvio 2-(2-((terc-butoxicarbonilamino)metil)tiazol-4-carboxamido)-2-metilpropanoato de metilo (2,4 g, 6,7 mmol) en 10 ml de metanol y 3 ml de agua. Despues se anadio a la mezcla hidroxido de litio monohidrato (0,56 g, 13,4 mmol). La reaccion se agito a temperatura ambiente hasta que la TLC indicaba el consumo completo del material de partida. A la mezcla se anadieron agua y EtOAc, y la capa acuosa se acidifico con HCl 2 N a aproximadamente pH 7. Las capas se separaron y la capa acuosa se extrajo con EtOAc. Las capas organicas combinadas se secaron sobre Na2SO4 y se concentraron para proporcionar el producto deseado en forma de un solido blanco (2,3 g, rendimiento cuantitativo).
Etapa 3: Preparacion de (3S)-3-{[(2S)-2-(2-{[2-({[(terc-butoxi)carbonil]amino}metil)-1,3-tiazol-4-il]formamido}-2- metilpropanamido)-3-metilbutanoil]oxi}pent-4-enoato de terc-butilo: A una disolucion de acido 2-(2-((terc- butoxicarbonilamino)metil)tiazol-4-carboxamido)-2-metilpropanoico (1,26 g, 3,67 mmol) en 10 ml de dimetilformamida se anadio HBTU (hexafluorofosfato de O-benzotriazol-N,N,N',N'-tetrametiluronio) (1,67 g, 4,40 mmol) y diisopropiletilamina (2,0 ml, 11,0 mmol). La mezcla de reaccion resultante se agito a temperatura ambiente durante 10 minutos. Se anadio (S)-3-((S)-2-amino-3-metilbutanoiloxi)pent-4-enoato de terc-butilo (1,0 g , 3,67 mmol) y la mezcla resultante se agito durante la noche. Se anadieron agua y EtOAc y se separaron las capas. La capa acuosa se extrajo con EtOAc, las capas organicas combinadas se secaron sobre Na2SO4 y se concentraron. Se purifico por cromatograffa en columna, eluida con Hex/EtOAc 1:1 para dar el producto deseado (2,1 g, 96% de rendimiento).
Etapa 4: Preparacion de (7S,10S)-7-isopropil-4,4-dimetil-10-vinil-9-oxa-16-tia-3,6,13,18-
tertraazabiciclo[13.2.1]octadeca-1(17),15(18)-dieno-2,5,8,12-tetraona: Una solucion de (7S,10S)-7-isopropil-4,4- dimetil-10-vinil-9-oxa-16-tia-3,6,13,18-tetraazabiciclo[13.2.1]octadeca-1(17),15(18)-dieno-2,5,8,12-tetraona (200 mg, 0,33 mmol) en 10 ml de cloruro de metileno se enfrio a 0°C. A la mezcla se anadieron 10 ml de acido trifluoroacetico. La mezcla se agito a 0°C durante 1,5 horas. La mezcla se concentro y se destilo azeotropicamente tres veces con tolueno y una vez con tetrahidrofurano para dar la amina-acido. En un segundo matraz de fondo redondo se puso HATU (381 mg, 1,0 mmol) y N,N-diisopropiletilamina (0,51 ml, 2,85 mmol) en 70 ml de tetrahidrofurano. La mezcla se enfrio a 0°C. Despues se anadio la solucion de la amina-acida bruta anterior en 14 ml de tetrahidrofurano a lo largo de 8 horas mediante una bomba de jeringa. Despues la mezcla de reaccion se agito durante la noche en una camara frigonfica a 4°C. Despues se calento hasta temperatura ambiente y se agito durante 2 horas. La mezcla de reaccion despues se inactivo con agua. Las capas se separaron y la capa acuosa se extrajo con EtOAc. Las capas organicas combinadas se secaron sobre Na2SO4 y se concentraron. La mezcla se purifico por cromatograffa en gel de sflice, se eluyo con EtOAc para dar el producto deseado. Se purifico ademas por cromatograffa en fase inversa, eluida con agua/CH3CN al 0-100% para dar el producto deseado (45 mg, 32% de rendimiento).
Etapa 5: Preparacion de (7S,10S)-10-((E)-4-bromobut-1-enil)-7-isopropil-4,4-dimetil-9-oxa-16-tia-3,6,13,18- tetraazabiciclo[13.2.1]octadeca-1(17),15(18)-dieno-2,5,8,12-tetraona: A una mezcla de (7S,10S)-7-isopropil-4,4- dimetil-10-vinil-9-oxa-16-tia-3,6,13,18-tetraazabiciclo[13.2.1]octadeca-1(17),15(18)-dieno-2,5,8,12-tetraona (20 mg, 0,047 mmol) en 2 ml de 1,2-dicloroetano se anadio 4-bromo-1-buteno (25,6 mg, 0,19 mmol) y catalizador Zhan-1 (3,2 mg, 0,0047 mmol). La mezcla se desgasifico brevemente y despues se calento en un tubo sellado a 85°C durante la noche. El producto bruto se concentro y se paso por un tapon de gel de sflice para dar una mezcla del producto deseado y material de partida recuperado (relacion 2:1). Se purifico ademas por cromatograffa de fase inversa, eluida con agua/CH3CN al 0-80% para dar el producto deseado (8 mg, 32% de rendimiento).
Etapa 6: Preparacion de octanotioato de S-(E)-4-((7S,10S)-7-isopropil-4,4-dimetil-2,5,8,12-tetraoxo-9-oxa-16-tia- 3,6,13,18-tetraazabiciclo[13.2.1]octadeca-1(17),15(18)-dien-10-il)but-3-enilo: A una mezcla de (7S,10S)-10-((E)-4- bromobut-1-enil)-7-isopropil-4,4-dimetil-9-oxa-16-tia-3,6,13,18-tetraazabiciclo[13.2.1]octadeca-1(17),15(18)-dieno- 2,5,8,12-tetraona (15 mg, 0,028 mmol) en 1 ml de acetona a temperatura ambiente, se anadio K2CO3 (16 mg, 0,12 mmol) y acido S-octanotioico (14 mg, 0,085 mmol). La mezcla se agito a temperatura ambiente durante 4 horas. El disolvente se evaporo. La mezcla bruta se paso por un tapon de gel de sflice. Se purifico mas por cromatograffa en fase inversa, eluida con agua/CH3CN al 0-90% para dar el producto deseado (4 mg, 23% de rendimiento). RMN 1H (300 MHz, CDCl3) 6: 8,02 (s, 1H), 7,62 (s, 1H), 6,47 (d, J = 10,85 Hz, 1H), 6,33 (dd, J = 8,65, 4,50 Hz, 1H), 5,83~5,67 (m, 2H), 5,64-5,56 (m, 1H), 5,18 (dd, J = 17,31, 8,22 Hz, 1H), 4,64 (dd, J = 9,87, 3,97 Hz, 1H), 4,37 (dd, J = 17,21, 4,01 Hz, 1H), 2,87 (t, J=7,2 Hz, 2H), 2,81-2,61 (m, 2H), 2,51 (t, J=7,5 Hz, 2H), 2,30 (m, 3H), 1,90 (s, 3H), 1,59 (m, 2H), 1,57 (s, 3H), 1,27 (m, 8H), 0,88 (m, 5 H), 0,69 (d, J=6,82 Hz, 3H).
Ruta alternativa para la preparacion de octanotioato de S-(E)-4-((7S,10S)-7-isopropil-4,4-dimetil-2,5,8,12-tetraoxo-9- oxa-16-tia-3,6,13,18-tetraazabiciclo[13.2.1]octadeca-1(17),15(18)-dien-10-il)but-3-enilo: A una mezcla de (7S,10S)-7- isopropil-4,4-dimetil-10-vinil-9-oxa-16-tia-3,6,13,18-tetraazabiciclo[13.2.1]octadeca-1(17),15(18)-dieno-2,5,8,12- tetraona (32,5 mg, 0,077 mmol, preparada en la etapa 4) y octanotioato de S-but-3-enilo (33 mg, 0,15 mmol) en 1 ml de dicloroetano se anadio catalizador Grela (5 mg, 0,077 mmol). La mezcla se purgo con Argon durante unos pocos minutos y se calento a 85°C durante 2 horas. Se anadieron octanotioato (16,5 mg, 0,077 mmol) y catalizador Grela
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(5 mg, 0,077 mmol) adicionales. Se agito durante dos horas mas. El disolvente se evaporo y la mezcla se purifico por cromatograffa en gel de s^lice para dar el producto deseado (21,3 mg, 46%). MS (ESI) [M+Na+]+ = 631,3.
Ejemplo 2: Etanotioato de S-(E)-4-((7S,10S)-7-isopropil-4,4-dimetil-2,5,8,12-tetraoxo-9-oxa-16-tia-3,6,13,18- tetraazabiciclo[13.2.1]octadeca-1(17),15(18)-dien-10-il)but-3-enilo.
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A una mezcla de (7S,10S)-10-((E)-4-bromobut-1-enil)-7-isopropil-4,4-dimetil-9-oxa-16-tia-3,6,13,18- tetraazabiciclo[13.2.1]octadeca-1(17),15(18)-dieno-2,5,8,12-tetraona (20 mg, 0,038 mmol) (preparada en la etapa 5 del ejemplo 1) en 0,5 ml de acetona a temperatura ambiente, se anadio K2CO3 (10,5 mg, 0,08 mmol) y acido tioacetico (6 mg, 0,08 mmol). La mezcla se agito a temperatura ambiente durante 1 hora. El disolvente se evaporo. La mezcla bruta se purifico por cromatograffa en gel de sflice, eluida con EtOAc, despues MeOH en EtOAc al 10% para dar el producto deseado (19 mg, 96% de rendimiento). MS (ESI) [M+Na+]+ = 547,2
Ejemplo 3: Octanotioato de S-(E)-4-((7S,10S)-7-isopropil-2,5,8,12-tetraoxo-9-oxa-16-tia-3,6,13,18-
tetraazaespiro[biciclo[13.2.1]octadeca[1(17),15(18)]dieno-4,1'-ciclopropano]-10-il)but-3-enilo.
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Este compuesto se preparo de acuerdo con el procedimiento del ejemplo 1 usando los materiales de partida adecuados. MS (ESI) [M+Na+]+ = 629,2
Ejemplo 4: Octanotioato de S-(E)-4-((7S,10S)-4,4,7-trimetil-2,5,8,12-tetraoxo-9,16-dioxa-3,6,13,18-
tetraazabiciclo[13.2.1]octadeca-1(17),15(18)-dien-10-il)but-3-enilo.
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Este se preparo de acuerdo con el procedimiento del ejemplo 1 usando los materiales de partida adecuados. MS (ESI) [M+Na+]+ = 587,3
Ejemplo 5: (7S,10S)-4,4-dimetil-10-[(1E)-4-(octanoilsulfanil)but-1-en-1-il]-7-(propan-2-il)-9-oxa-3,6,13,19-
tetraazabiciclo[13.3.1]nonadeca-1(18),15(19),16-trieno-2,5,8,12-tetrona.
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Este se preparo de acuerdo con el procedimiento del ejemplo 1 usando los materiales de partida adecuados. MS
(ESI) [M+Na+]+ = = 625,3
Ejemplo 6: D^ero (7S,10S)-7-isopropiM0-((E)-4-(((E)-4-((7R,10R)-7-isopropil-4,4-dimetN-2,5,8,12-tetraoxo-9-oxa- l6-tia-3,6,13,18-tetraazabiciclo[13.2.1]octadeca-1(17),l5(18)-dien-10-il)but-3-enil)disulfanil)but-1 -enil)-4,4-dimetil-9- oxa-16-tia-3,6,13,18-tetraazabiciclo[13.2.1]octadeca-1(17),15(18)-dieno-2,5,8,12-tetraona.
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A una solucion de octanotioato de S-(E)-4-((7S,10S)-7-isopropil-4,4-dimetM-2,5,8,12-tetraoxo-9-oxa-16-tia-3,6,13,18- tetraazabiciclo[13.2.1]octadeca-1(17),l5(l8)-dien-10-il)but-3-enilo (10 mg, 0,016 mmol) en 2 ml de CH3CN se anadiO NH3 acuoso (28,9%, 0,2 ml). La mezcla se agitO a temperatura ambiente durante 16 h. Despues se anadieron 0,2 ml de amoniaco acuoso adicional, y la reacciOn se agitO durante un dfa. Se anadieron 0,2 ml adicionales de amoniaco
10 acuoso y la mezcla resultante se agitO durante la noche. Se anadieron otros 0,1 ml de NH3 acuoso y se agitO durante 6 horas. Se concentrO y el residuo se purificO por cromatograffa en columna de gel de sHice, eluida con EtOAc/MeOH (10/1). Las fracciones que conteman el producto deseado se combinaron. Se volviO a purificar por cromatograffa de fase inversa, eluciOn con gradiente con CH3CN/agua al 0-80% para dar el producto deseado (6,5 mg, 82%). MS (ESI) [M+Na+]+ = 985,3.
15 A continuaciOn hay unos ejemplos no limitantes de compuestos de fOrmula 1 del esquema I:
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A continuaciOn hay unos ejemplos no limitantes de los compuestos de fOrmula 2 del esquema I:
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Ejemplo 7: Cultivo celular
Las lmeas celulares SW480, HCT116 y MDA-MB231 se adquirieron en la American Tissue Culture Collection. Las celulas SW480 y MDA-MB231 se cultivaron en medio Eagle modificado por Dulbecco complementado con suero de ternero fetal al 10% a 37°C en una atmosfera humidificada con 5% de CO2. La lmea celular HCT116 se cultivo en un medio McCoy 5a [ATCC; n° de cat. 30-2007] con L-glutamina 1,5 mM y suero bovino fetal al 10% [ATCC; n° de cat. 30-2020]. Las celulas HME (Clonetics, San Diego, CA; donante 4144) se cultivaron exentas de suero en medio recomendado por Clonetics y complementos (extracto de pituitaria bovina 52 pg/ml, hidrocortisona 0,5 pg/ml, factor de crecimiento epidermico humano 0,01 pg/ml, insulina 5 pg/ml, gentamicina 50 pg/ml y anfotericina-B 50 ng/ml).
Ejemplo 8: Ensayo de viabilidad celular
Se cultivaron 8.000 celulas de diferentes canceres en microplacas de 96 pocillos de fondo plano. (Se incluyeron en cada placa de ensayo pocillos de control de fondo que caredan de celulas pero conteman el mismo volumen de medio). 24 horas despues de la siembra, se anadio medio nuevo. Para evaluar la citotoxicidad in vitro, cada compuesto se disolvio en DMSO y se preparo inmediatamente antes de los experimentos y se diluyo en medio completo antes de la adicion a los cultivos celulares. Despues, se anadieron los compuestos de ensayo al medio de cultivo para las concentraciones decrecientes designadas (de 600 nM a 10 nM). La viabilidad celular se determino 48 horas despues usando colorante cristal violeta (Sigma-Aldrich), que se solubilizo en etanol y se midio la absorbancia a 588 nm usando un lector de placa Tecan Sailre II. Los experimentos se llevaron a cabo en repeticiones de seis, y se generaron las curvas de concentracion-respuesta por analisis de regresion no lineal por mmimos cuadrados de los datos usando GraphPad Prism (San Diego, CA). La inhibicion del crecimiento (GI50) para cada compuesto se definio como una concentracion de farmaco que llevaba a una reduccion de 50% de la A588 comparado con los controles.
Ejemplo 9: Transferencia Western
Para el analisis por transferencia Western, se prepararon extractos de protema total mediante la lisis de celulas en tampon de lisis (Tris-Cl 50 mM [pH 8,0], EDTA 5 mM, NaCl 150 mM, NP-40 al 1%, SDS al 0,1%, y fluoruro de fenilmetilsulfonilo 1 mM). Se separaron 50 pg de protemas solubles totales por SDS-PAGE. Las protemas se transfirieron a membrana de nitrocelulosa y la membrana se bloqueo durante 1 hora con leche desnatada al 4%, seguido de incubacion durante la noche a 4°C con anticuerpos primarios contra la histona acetilada H3 (1:1000, Upstato, n° 06-599), ezrina (1:10000, Sigma, E-8897), gliceraldehfdo-3-fosfato deshidrogenasa (GAPDH; 1:20000, Santa Cruz, sc-47724), histona H3 (H3; 1:1000, Santa Cruz, sc-8654). Despues las membranas se incubaron con anticuerpos secundarios conjugados con peroxidasa durante 1 hora a temperatura ambiente. La deteccion se realizo usando Super Signal WestDura. La expresion de la ezrina y GADPH se uso como control de carga.
Ejemplo 10: Ensayos para determinar el efecto del largazol y sus analogos en el crecimiento de celulas de cancer
Se cultivaron 8.000 celulas de diferentes canceres o celulas no transformadas en microplacas de 96 pocillos de fondo plano. (Se incluyeron en cada placa de ensayo pocillos de control del nivel de fondo que caredan de celulas pero conteman el mismo volumen de medio). 24 horas despues de la siembra, se anadio medio nuevo. Para evaluar la citotoxicidad in vitro, cada compuesto se disolvio en DMSO y se preparo inmediatamente antes de los experimentos y se diluyo en medio completo antes de la adicion a los cultivos celulares. Despues, se anadieron los compuestos de ensayo al medio de cultivo para las concentraciones decrecientes designadas (de 600 nM a 10 nM). La viabilidad celular se determino 48 despues usando colorante cristal violeta (Sigma-Aldrich), que se solubilizo en etanol y se midio la absorbancia a 588 nm usando un lector de placa Tecan Safire II. Los experimentos se llevaron a
cabo en repeticiones de seis, y se generaron las curvas de concentracion-respuesta por analisis de regresion no lineal por mmimos cuadrados de los datos usando GraphPad Prism (San Diego, CA). La inhibicion del crecimiento (GI50) para cada compuesto se definio como una concentracion de farmaco que llevaba a una reduccion de 50% de la A588 comparado con los controles.
5 Ejemplo 11: Estudios de micromatrices de ADN para determinar el efecto de SAHA, largazol y sus analogos en los perfiles de expresion de genes de celulas de cancer.
Se sembraron celulas HCT116 por triplicado hasta aproximadamente 60% de confluencia. Despues de 8 horas, las celulas se trataron con el vehnculo de control DMSO (0,01%), SAHA (200 jM), largazol (20 nM) o ejemplo 1 (20 nM). Las celulas se incubaron durante 6 o 24 horas, seguido de un lavado con solucion salina tamponada con fosfato. Se 10 extrajo el ARN total usando un kit de extraccion ARN RNeasy Mini kit (QIAGEN Inc., Valencia, CA) inmediatamente despues del lavado. La concentracion de ARN total se determino usando un espectrometro Lambda 800 UV/VIS (PerkinElmer, Waltham, MA) y se proceso para la hibridacion con marcaje, lavado y barrido en el University of Colorado-Denver Health Sciences Center. Se usaron tres matrices GeneChip® Human Gene 1,0 ST (Affymetrix, Santa Clara, CA) para cada uno de los tiempos de medicion, tipos de celulas y tratamientos para un total de 24 15 matrices. Se usaron ficheros de valores de expresion para cada muestra usando el algoritmo Robust Multichip Average (RMA). La expresion diferencial se determino usando el paquete de software R limma para generar modelos lineales y estadfsticos Bayesianos empmcos. Los genes se consideraron expresados de forma diferencial si el P valor, ajustado para ensayo multiple usando el metodo de Benjamini y Hochberg, era <5% y el log-cambio de 2 veces era <1 o >-1. Se uso el programa GeneSpring GX (Agilent, Santa Clara, CA) para la agrupacion jerarquica y la 20 generacion de mapas de calor.
Referencias
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Ghosh, A.K. y Kulkami, S. 2008. Enantioselective total synthesis of (+) largazole, a potent inhibitor of histone deacetylase. Org Lett 10(17): 3907-3909.
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Lane, A.A. y Chabner, B.A. 2009. Histone deacetylase inhibitors in cancer therapy. J Clin Oncol 27(32): 5459-5468.

Claims (12)

  1. 5
    10
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    20
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    30
    35
    40
    REIVINDICACIONES
    1.- Un compuesto de formula (I)
    imagen1
    en donde
    A es arilo o heteroarilo, opcionalmente sustituido con uno o mas grupos seleccionados de alquilo C1-C10, cicloalquilo C3-C10, heterocicloalquilo C3-C10, arilo, heteroarilo, halogeno, hidroxilo, -CN, -COOH, -CF3, -OCH2F, -OR20, -NR20R22, -NCOR20R22 y -CONR20R22;
    Z es -(CH2)nSR12;
    R1 y R2 son independientemente H, alquilo C1-C10, cicloalquilo C3-C10, heterocicloalquilo C3-C10, o R1 y R2 juntos, o uno de R1 y R2 junto con R9 forman un cicloalquilo C3-C10 o heterocicloalquilo C3-C10, en donde el alquilo C1-C10,
    cicloalquilo C3-C10 y heterocicloalquilo C3-C10 estan opcionalmente sustituidos con uno o mas grupos seleccionados de alquilo C1-C10, cicloalquilo C3-C10, heterocicloalquilo C3-C10, arilo, heteroarilo, halogeno, hidroxilo, -CN, -COOH, -CF3, -OCH2F, -OR20, -NR20R22, -NCOR20R22 y -CONR20R22;
    R3 y R4 son independientemente H, alquilo C1-C10, cicloalquilo C3-C10, heterocicloalquilo C3-C10, o R3 y R4 juntos, o uno de R3 y R4 junto con R10 forman un cicloalquilo C3-C10 o heterocicloalquilo C3-C10, en donde el alquilo C1-C10, cicloalquilo C3-C10 y heterocicloalquilo C3-C10 estan opcionalmente sustituidos con uno o mas grupos seleccionados de alquilo C1-C10, cicloalquilo C3-C10, heterocicloalquilo C3-C10, arilo, heteroarilo, halogeno, hidroxilo, -CN, -COOH, -CF3, -OCH2F, -OR20, -NR20R22, -NCOR20R22, -CONR20R22 y -S(O)mR2o;
    R5 y R6 son independientemente H, alquilo C1-C10, cicloalquilo C3-C10, heterocicloalquilo C3-C10, o R5 y R6 juntos, o uno de R5 y R6 junto con R11 forman un cicloalquilo C3-C10 o heterocicloalquilo C3-C10, en donde el alquilo C1-C10, cicloalquilo C3-C10 y heterocicloalquilo C3-C10 estan opcionalmente sustituidos con uno o mas grupos seleccionados de alquilo C1-C10, cicloalquilo C3-C10, heterocicloalquilo C3-C10, arilo, heteroarilo, halogeno, hidroxilo, -CN, -COOH, -CF3, -OCH2F, -OR20, -NR20R22, -NCOR20R22 y -CONR20R22;
    R7 y R8 son independientemente H, F, alquilo C1-C10, cicloalquilo C3-C10, heterocicloalquilo C3-C10, o R7 y R8 juntos
    forman un cicloalquilo C3-C10 o heterocicloalquilo C3-C10, en donde el alquilo C1-C10, cicloalquilo C3-C10 y
    heterocicloalquilo C3-C10 estan opcionalmente sustituidos con uno o mas grupos seleccionados de alquilo C1-C10 cicloalquilo, C3-C10, heterocicloalquilo C3-C10, arilo, heteroarilo, halogeno, hidroxilo, -CN, -COOH, -CF3, -OCH2F, -OR20, -NR20R22, -NCOR20R22 y -CONR20R22;
    R9 es independientemente H, alquilo C1-C10, cicloalquilo C3-C10, heterocicloalquilo C3-C10, o junto con uno de R1 y R2 forman un cicloalquilo C3-C10 o heterocicloalquilo C3-C10, en donde el alquilo C1-C10, cicloalquilo C3-C10 y
    heterocicloalquilo C3-C10 estan opcionalmente sustituidos con uno o mas grupos seleccionados de alquilo C1-C10, cicloalquilo C3-C10, heterocicloalquilo C3-C10, arilo, heteroarilo, halogeno, hidroxilo, -CN, -COOH, -CF3, -OCH2F, -OR20, -NR20R22, -NCOR20R22 y -CONR20R22;
    R10 es independientemente H, alquilo C1-C10, cicloalquilo C3-C10, heterocicloalquilo C3-C10, o junto con uno de R3 y R4 forma un cicloalquilo C3-C10 o heterocicloalquilo C3-C10, en donde el alquilo C1-C10, cicloalquilo C3-C10 y heterocicloalquilo C3-C10 estan opcionalmente sustituidos con uno o mas grupos seleccionados de alquilo C1-C10, cicloalquilo C3-C10, heterocicloalquilo C3-C10, arilo, heteroarilo, halogeno, hidroxilo, -CN, -COOH, -CF3, -OCH2F, -OR20, -NR20R22. -NCOR20R22 y -CONR20R22;
    R11 es independientemente H, alquilo C1-C10, cicloalquilo C3-C10, heterocicloalquilo C3-C10, o junto con uno de R5 y R6 forma un cicloalquilo C3-C8 o heterocicloalquilo C3-C8, en donde el alquilo C1-C10, cicloalquilo C3-C10 y
    heterocicioaiquilo C3-C10 estan opcionalmente sustituidos con uno o mas grupos seleccionados de alquilo C1-C8, cicloalquilo C3-C8, heterocicioaiquilo C3-C8, arilo, heteroarilo, halogeno, hidroxiio, -CN,-COOH, -CF3, -OCH2F, -OR20, -NR20R22, -NCOR20R22 y -CONR20R22;
    R12 es independientemente H, alquilo C1-C10, -COR20, -CONR20R22, -COOR20, -COCR20R22NR20R22, -SR20 o 5 -P(O)(OR24)2;
    R20 y R22 son independientemente H, alquilo C1-C10, cicloalquilo C3-C10, heterocicloalquilo C3-C10, arilo o heteroarilo; R24 es independientemente H, alquilo C1-C10, cicloalquilo C3-C10, heterocicloalquilo C3-C10, Na, K o Ca; m = 1 o 2; y n = 1-6;
    10 o una de sus sales farmaceuticamente aceptables.
  2. 2. - Un compuesto segun la reivindicacion 1, en donde A es un anillo de heteroarilo de 5 miembros que tiene al menos un atomo de nitrogeno.
  3. 3. - Un compuesto segun la reivindicacion 1, en donde A es un anillo de heteroarilo de 6 miembros que tiene al menos un atomo de nitrogeno.
    15 4.- Un compuesto segun la reivindicacion 1 o 2, representado por la formula (II)
    imagen2
    en donde
    R1-R12, R20, R22, R24, Z, m y n son como se definen en la reivindicacion 1;
    L y Q son independientemente S, O, N o CR26; y
    20 R26 es independientemente H, halogeno, alquilo C1-C10, cicloalquilo C3-C10, heterocicloalquilo C3-C10, arilo o heteroarilo, en donde el alquilo C1-C10, cicloalquilo C3-C10, heterocicloalquilo C3-C10, arilo y heteroarilo estan opcionalmente sustituidos con uno o mas grupos seleccionados de alquilo C1-C10, cicloalquilo C3-C10, heterocicloalquilo C3-C10, arilo, heteroarilo, halogeno, hidroxilo, -CN, -COOH, -CF3, -OCH2F, -OR20, -NR20R22, -NCOR20R22 y -CONR20R22;
    25 o una de sus sales farmaceuticamente aceptables.
  4. 5. - Un compuesto segun una cualquiera de las reivindicaciones 1,2 o 4, en donde A es un oxazol o tiazol.
  5. 6. - Un compuesto de una cualquiera de las reivindicaciones 1, 2, 4 o 5, en donde
    R1 y R2 son independientemente H, alquilo C1-C10, cicloalquilo C3-C10, o R1 y R2 juntos forman cicloalquilo C3-C10;
    R3 y R4 son independientemente H, alquilo C1-C10, cicloalquilo C3-C10, o R3 y R4 juntos forman cicloalquilo C3-C10;
    30 R5 y R6 son independientemente H, alquilo C1-C10, cicloalquilo C3-C10, o R5 y R6 juntos forman cicloalquilo C3-C10;
    R7 y R8 son independientemente H, alquilo C1-C10, cicloalquilo C3-C10, o R5 y R6 juntos forman cicloalquilo C3-C10;
    30
    5
    10
    15
    20
    25
    30
    Rg, R10 y R11 son independientemente H o alquilo C1-C10; y
    R12 es -COR20, en donde R20 es independientemente H o alquilo C1-C10.
  6. 7. - El compuesto de una cualquiera de las reivindicaciones 1, 2, 4 a 6, seleccionado de:
    octanotioato de S-(E)-4-((7S,10S)-7-isopropil-4,4-dimetil-2,5,8,12-tetraoxo-9-oxa-16-tia-3,6,13,18-
    tetraazabiciclo[13.2.1]octadeca-1(17),15(18)-dien-10-il)but-3-enilo;
    etanotioato de S-(E)-4-((7S,10S)-7-isopropil-4,4-dimetil-2,5,8,12-tetraoxo-9-oxa-16-tia-3,6,13,18-
    tetraazabiciclo[13.2.1]octadeca-1(17),15(18)-dien-10-il)but-3-enilo;
    octanotioato de S-(E)-4-((7S,10S)-7-isopropil-2,5,8,12-tetraoxo-9-oxa-16-tia-3,6,13,18-
    tetraazaespiro[biciclo[13.2.1]octadeca[1(17),15(18)]dieno-4,1'-ciclopropano]-10-il)but-3-enilo; y
    octanotioato de S-(E)-4-((7S,10SM,4,7-trimetil-2,5,8,12-tetraoxo-9,16-dioxa-3,6,13,18-
    tetraazabiciclo[13,2,1]octadeca-1(17),15(18)-dien-10-il)but-3-enilo;
    o una de sus sales farmaceuticamente aceptables.
  7. 8. - Un compuesto segun la reivindicacion 1 o 3, representado por la formula (III)
    imagen3
    en donde
    R1-R12, R20, R22, R24, Z, m y n son como se definen en la reivindicacion 1;
    L, Q e Y son independientemente N o CR26; y
    R26 es independientemente H, halogeno, alquilo C1-C10, cicloalquilo C3-C10, heterocicloalquilo C3-C10, arilo o heteroarilo, en donde el alquilo C1-C10, cicloalquilo C3-C10, heterocicloalquilo C3-C10, arilo y heteroarilo estan opcionalmente sustituidos con uno o mas grupos seleccionados de alquilo C1-C10, cicloalquilo C3-C10, heterocicloalquilo C3-C10, arilo, heteroarilo, halogeno, hidroxilo, -CN, -COOH, -CF3, -OCH2F, -OR20, -NR20R22, -NCOR20R22 y -CONR20R22 ;
    o una de sus sales farmaceuticamente aceptables.
  8. 9.- Un compuesto de la reivindicacion 8, en donde
    R1 y R2 son independientemente H, alquilo C1-C10, cicloalquilo C3-C10, o R1 y R2 juntos forman un cicloalquilo C3-C10;
    R3 y R4 son independientemente H, alquilo C1-C10, cicloalquilo C3-C10, o R3 y R4 juntos forman un cicloalquilo C3-C10;
    R5 y R6 son independientemente H, alquilo C1-C10, cicloalquilo C3-C10, o R5 y R6 juntos forman un cicloalquilo C3-C10;
    R7 y R8 son independientemente H, alquilo C1-C10, cicloalquilo C3-C10, o R7 y Rs juntos forman un cicloalquilo C3-C10;
    R9, R10 y R11 son independientemente H o alquilo C1-C10; y R12 es -COR20, en donde R20 es independientemente H o alquilo C1-C10.
  9. 10.- El compuesto de una cualquiera de las reivindicaciones 1, 3, 8 o 9, que es
    (7S,10S)-4,4-dimetil-10-[(1EM-(octanoilsulfanil)but-1-en-1-il]-7-(propan-2-il)-9-oxa-3,6,13,19- tetraazabiciclo[13.3.1]nonadeca-1(18),15(19),l6-trieno-2,5,8,12-tetrona;
    o una de sus sales farmaceuticamente aceptables.
    5 11.- El compuesto de formula (IV):
    imagen4
    o una de sus sales farmaceuticamente aceptables.
  10. 12.- Una composicion farmaceutica que comprende un compuesto de una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 11 o una de sus sales farmaceuticamente aceptables y un vehfculo farmaceuticamente aceptable.
    10 13.- Una composicion farmaceutica segun la reivindicacion 12, que ademas comprende uno o mas agentes
    antineoplasicos.
  11. 14. - Un compuesto segun una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 11, para usar en el tratamiento de una enfermedad mediada por una enzima HDAC.
  12. 15. - Un compuesto segun una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 11, para usar como un medicamento.
    imagen5
    HD AC
    HDACs
    mSIN3
    Activacion
    FIG. IB
    c=o
    c—0
    Coenzima A Coenzima A
    (CH2)3
    (CH2)3
    -X-Lys-X-Histona
    X-Lys-X-Histona
    C=0
    FIG. 1A
    Represion
    Complejo de
    Complejo de
    histona
    aceti transferasa
    histona desacetilasa
    y coactivador
    imagen6
    cadena
    grupo terminal
    a hfatica
    11A
    bolsillo
    acido
    hidroxamico
    atomo de zinc
    FIG. 2A
    cavidad 14A
    imagen7
    Asp 258 Asp 168 FIG. 3
    imagen8
    imagen9
    FIG. 4
    Me%..„Me
    imagen10
    Me
    imagen11
    SAHA
    apicidina
    imagen12
    CO
    CO
    imagen13
    Largazol
    imagen14
    imagen15
    CO
    CD
    imagen16
    CGN-363
    imagen17
    CGN-722
    imagen18
    imagen19
    Ejemplo 4
    imagen20
    imagen21
    4^
    NJ
    Ejemplo 1 Largazol
    imagen22
    Ejemplo 1 Largazol
    imagen23
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