ES2622190T3

ES2622190T3 - Derivados de cromanilo para tratar una enfermedad mitocondrial

Info

Publication number: ES2622190T3
Application number: ES13759838.9T
Authority: ES
Inventors: Richard Hendrik Blaauw; Ruben Gerardus George Leenders; Geert Jan Sterk; Pedro Harold Han Hermkens
Original assignee: Khondrion IP BV
Current assignee: Khondrion IP BV
Priority date: 2012-07-12
Filing date: 2013-07-12
Publication date: 2017-07-05
Anticipated expiration: 2033-07-12
Also published as: CA2878567C; SI2872497T1; HUE033757T2; KR20150036035A; JP2015522067A; SI2872497T2; JP6292721B2; CN104662011B; PT2872497T; DK2872497T3; DK2872497T4; AU2013287347A1; LT2872497T; CA2878567A1; CN104662011A; PL2872497T3; EP2872497B2; WO2014011047A1; RS55813B1; RS55813B2

Abstract

Un compuesto de fórmula general (I):**Fórmula** en la que - L es un ligador que comprende de 1 a 10 átomos de esqueleto sustituidos opcionalmente, seleccionados de carbono, nitrógeno y oxígeno; y - R1 y R2 se seleccionan cada uno independientemente de hidrógeno y alquilo C1-C6, o R1 y R2 están unidos entre sí para formar un segundo ligador entre el átomo de nitrógeno de amida y el átomo de nitrógeno catiónico, o R1 está unido a un átomo de esqueleto del ligador L en una estructura cíclica y/o R2 está unido a un átomo de esqueleto del ligador L en una estructura cíclica; y - R3 se selecciona de hidrógeno y alquilo C1-C6, en el que el resto alquilo puede estar sustituido con uno o más átomos de halógeno o restos (halo)alcoxi, o R3 está ausente cuando el átomo de nitrógeno catiónico es parte de un resto imina; y - R4 se selecciona de hidrógeno y alquilo C1-C6, en el que el resto alquilo puede estar sustituido con uno o más átomos de halógeno o restos (halo)alcoxi; y - X- es un anión farmacéuticamente aceptable, en el que el compuesto no es: (i) el compuesto de fórmula (I), en la que L >= -(CH2)3-(L3), R1 >= H, R2 >= H, R3 >= H, R4 >= H y X >= Cl; (ii) el compuesto de fórmula (I), en la que L >= -(CH2)2-CHR1'-CH2-NH-(CH2)4-, R1-R1' >= -(CH2)2-(L1), R2 >= H, R3 >= -(CH2)2-CH3, R4 >= H y X >= Cl; (iii) el compuesto de fórmula (I), en la que L >= -(CH2)3-(L3), R1 >= H, R2 >= H, R3 >= H, R4 >= H; X >= TFA, que está en la configuración S en la posición 2; (iv) hidrocloruro de 1-[2-(6-amino-4-metil-2-piridinil)etil]-4-[(3,4-dihidro-6-hidroxi-2,5,7,8-tetrametil-2H-[1]- benzopiran-2-il)carbonil]-piperazina; (v) hidrocloruro de 1-[4-(2-amino-6-piridinil)-3-butinil]-4-[(3,4-dihidro-6-hidroxi-2,5,7,8-tetrametil-2H-[1]- benzopiran-2-il)carbonil]-piperazina; o (vi) fumarato de N-[4-(6-amino-4-metil-2-piridinil)butil]-6-hidroxi- 2,5,7,8-tetrametil-2-cromanocarboxamida.

Description

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DESCRIPCION

Derivados de cromanilo para tratar una enfermedad mitocondrial Campo de la invencion

La invencion se refiere al campo de las enfermedades humanas y animales y de los productos cosmeticos. La invencion se refiere en particular a compuestos tales como los derivados de Trolox™ para tratar afecciones que estan asociadas a la disfuncion mitocondrial o las deficiencias mitocondriales, que incluyen los efectos farmacologicos adversos que provocan la disfuncion mitocondrial, para tratar enfermedades neoplasicas y para el uso cosmetico contra el envejecimiento de la piel.

Antecedentes de la invencion

Las mitocondrias son organulos esenciales que constituyen las "centrales energeticas" de la celula. Los defectos en estos organulos conducen a menudo a una diversidad de trastornos metabolicos graves que afectan a los organos que tienen una necesidad elevada de energfa, tales como el musculo y el cerebro. Con una incidencia de al menos 1 de 5000 individuos, se reconoce como el grupo mas frecuente de errores congenitos del metabolismo. Ademas, debido a que las mitocondrias desencadenan la muerte celular programada (apoptosis), los defectos de estos organulos tienen consecuencias mucho mas alla de las enfermedades, lo que inicialmente llamo la atencion sobre ellos, y se ha demostrado su implicacion en el cancer y las enfermedades neurodegenerativas como el Alzheimer y el Parkinson. Muchos farmacos usados habitualmente como los NRTIs, ciertos antibioticos y farmacos anti- epilepticos, pueden provocar la disfuncion mitocondrial. Hasta ahora no existe un tratamiento eficaz para curar o mejorar estos estados patologicos.

Una de las funciones principales de las mitocondrias es la fosforilacion oxidativa (OXPHOS). La molecula de trifosfato de adenosina (ATP) funciona como una "moneda" energetica o portador de energfa en la celula, y las celulas eucarioticas obtienen la mayona de su ATP de procesos bioqmmicos llevados a cabo por las mitocondrias, que incluyen el ciclo del acido cftrico, que genera NADH + H+ reducido a partir de NAD+ oxidado, y OXPHOS, durante la cual se oxida NADH + H+ de vuelta a NAD+. Los electrones liberados por la oxidacion de NADH + H+ se transfieren a una serie de complejos proteicos (Complejo I, Complejo II, Complejo III, y Complejo IV) conocidos como la cadena respiratoria mitocondrial. Estos complejos estan incrustados en la membrana interna de la mitocondria. El Complejo IV, al final de la cadena, transfiere los electrones al oxfgeno, que se reduce a agua. La energfa liberada a medida que estos electrones atraviesan los complejos se usa para generar un gradiente de protones a traves de la membrana interna de la mitocondria, que crea un potencial electroqmmico a traves de la membrana interna. Otro complejo proteico, el Complejo V (que no esta asociado directamente a los Complejos I, II, III y IV) usa la energfa almacenada por el gradiente electroqmmico para convertir ADP en ATP.

La contribucion de la disfuncion mitocondrial a la enfermedad humana ya se reconocio a finales de la decada de 1980, cuando se descubrio que las mutaciones puntuales de herencia materna, asf como las deleciones que surgen espontaneamente durante el desarrollo, estan asociadas a smdromes neurologicos infrecuentes. La disfuncion mitocondrial contribuye a diversos estados patologicos. Algunas enfermedades mitocondriales se deben a mutaciones o deleciones en el genoma mitocondrial. Si una proporcion umbral de las mitocondrias de la celula son defectuosas, y si una proporcion umbral de tales celulas dentro de un tejido tienen mitocondrias defectuosas, se pueden generar smtomas de disfuncion del tejido u organo. Practicamente cualquier tejido puede verse afectado, y puede existir una gran diversidad de smtomas, dependiendo del grado en el que esten implicados los diferentes tejidos. Algunos ejemplos de enfermedades mitocondriales son la ataxia de Friedreich (FRDA), neuropatfa optica hereditaria de Leber (NOHL), atrofia optica dominante (AOD); miopatfa mitocondrial, encefalopatfa, acidosis lactica, y accidente cerebrovascular (MELAS), smdrome de epilepsia mioclonica asociada a fibras rojas rasgadas (MERRF), smdrome de Leigh, y trastornos de la fosforilacion oxidativa. La mayona de enfermedades mitocondriales afectan a ninos que manifiestan signos y smtomas de envejecimiento acelerado, que incluyen enfermedades neurodegenerativas, accidente cerebrovascular, ceguera, deterioro auditivo, diabetes, e insuficiencia cardiaca.

Existen muy pocos tratamientos para los pacientes que padecen estas enfermedades mitocondriales. Se ha aprobado el farmaco idebenona (una variante de CoQi0) para el tratamiento de la ataxia de Friedreich (Benit et al., 2010, Trends Mol Med, 16:210-7; Klopstock et al., 2011, Brain, 134:2677-86). Otro compuesto, MitoQi0 (mitoquinona), se ha propuesto para tratar los trastornos mitocondriales (documento US 7.179.928), pero todavfa no se ha informado de los resultados clmicos de MitoQ. Se ha desarrollado con exito una estrategia de tratamiento para los pacientes con un trastorno mitocondrial secundario asociado a la distrofia muscular congenita de Ullrich y la miopatfa de Bethlem. El mecanismo patogenico en estas miopatfas implica una apertura inadecuada del poro de transicion de la permeabilidad mitocondrial. Esta accion se previno en pacientes tratados con el desensibilizador del poro de transicion de la permeabilidad CSA (ciclosporina A; Angelin et al., 2007, Proc Natl Acad Sci U S A, 104:9916; Merlini et al., 2008, Proc Natl Acad Sci U S A, 105:5225-9).

Se puede hallar un resumen de los ensayos clmicos actuales relacionados con las enfermedades mitocondriales en lmea (
www.clinicaltrials.gov/ct2/results?term=mitochondrial+disease); estos incluyen estudios de CoQ10 para el tratamiento de la debilidad muscular y las enfermedades mitocondriales, suplementos alimenticios para MELAS, EPI-

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743 para las enfermedades mitocondriales, hormona del crecimiento humana para la obesidad, terapia nutricional para la diabetes, pioglitazona para la diabetes, idebenona para MELAS, y vitamina E para la deficiencia de protema trifuncional mitocondrial.

El documento WO 2012/019032 describe metodos de tratamiento, prevencion, o inhibition de los smtomas asociados a un trastorno mitocondrial y/o de modulation, normalization, o mejora de uno o mas biomarcadores de energfa, por el cual se administran analogos de vitamina K.

El documento WO 2012/019029 describe metodos de tratamiento, prevencion, o inhibicion de los smtomas asociados a un trastorno mitocondrial y/o de modulacion, normalizacion, o mejora de uno o mas biomarcadores de energfa, por el cual se administran naftoquinonas y derivados de las mismas.

Distelmaier et al. (Antioxid Redox Signal. 2012, 13 de junio (en prensa), PMID 22559215) describe que Trolox™ (acido 6-hidroxi-2,5,7,8-tetrametilcroman-2-carboxflico) reduce los niveles de ROS, incrementa la filamentacion mitocondrial mediada por mitofusinas y la expresion del complejo I mitocondrial, la actividad de la citrato sintasa y las enzimas de OXPHOS y el consumo celular de O2 en fibroblastos cutaneos humanos sanos cultivados.

Sin embargo, todavfa existe la necesidad en la tecnica de medios eficaces para modular la funcion mitocondrial para usarlos en tratamientos de enfermedades mitocondriales y/o afecciones asociadas a la disfuncion mitocondrial, en el tratamiento de enfermedades neoplasicas o para uso cosmetico.

Sumario de la invention

En un primer aspecto la invencion se refiere a un compuesto de formula general (I)

imagen1

en la que

- L es un ligador que comprende de 1 a 10 atomos de esqueleto sustituidos opcionalmente, seleccionados de carbono, nitrogeno y oxfgeno; y

- R1 y R2 se seleccionan cada uno independientemente de hidrogeno y alquilo C1-C6, o R1 y R2 estan unidos entre sf para formar un segundo ligador entre el atomo de nitrogeno de amida y el atomo de nitrogeno cationico, o R1 esta unido a un atomo de esqueleto del ligador L en una estructura dclica y/o R2 esta unido a un atomo de esqueleto del ligador L en una estructura dclica; y

- R3 se selecciona de hidrogeno y alquilo C1-C6, en el que el resto alquilo puede estar sustituido con uno o mas atomos de halogeno o restos (halo)alcoxi, o R3 esta ausente cuando el atomo de nitrogeno cationico es parte de un resto imina; y

- R4 se selecciona de hidrogeno y alquilo C1-C6, en el que el resto alquilo puede estar sustituido con uno o mas atomos de halogeno o restos (halo)alcoxi; y

- X- es un anion farmaceuticamente aceptable.

Preferiblemente el compuesto segun la invencion es un compuesto en el que:

- L = L1, R1-R2 = L1, R3 = H, R4 = H, X = Cl; o

- L = L1, R1 = H, R2 = H, R3 = H, R4 = H; X = Cl; o

- L = L2, R1 = H, R2 = H, R3 = H, R4 = H; X = Cl; o

- L = L3, R1 = H, R2 = H, R3 = H, R4 = H; X = Cl; o

- L = L4, R1 = H, R2 = H, R3 = ausente, R4 = H; X = TFA; o

- L = L5, R1 = H, R2 = H, R3 = ausente, R4 = H; X = TFA; o

- L = L6, R1 = H, R2 = H, R3 = ausente, R4 = H; X = TFA; o

- L = L3, R1 = H, R2 = Me, R3 = Me, R4 = Me; X = I; o

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- L

- L -L -L -L -L -L -L -L -L -L -L -L -L -L -L -L -L -L -L -L -L -L -L -L -L En una -L

L1,: R1 = H, R2 = Me, R3 = Me, R4 = Me; X = I; o

L7,: R1 = H, R2 = H, R3 = ausente, R4 = H; X = Cl; o

L8,: R1 = H, R2 = H, R3 = ausente, R4 = H; X = Cl; o

L9,: R1 = H, R2 = H, R3 = ausente, R4 = H; X = Cl; o

L10: R1 -R1' = L1 R2 = H, R3 = ausente, R4 = H; X = TFA; o

L11,: R1 = H R2 = H R3 = H, R4 = H; X = Cl; o

L1,: R1 = H, R2 = H, R3 = ausente, R4 = H; X = Cl; o

L13,: R1 = H R2 = H R3 = H, R4 = H; X = Cl; o

L14,: R1 = H R1 = H R3 = H, R4 = H; X = Cl; o

L15,: R1 = H R2 = H R3 = H, R4 = H; X = Cl; o

L11,: R1 = H R2 = Me, R 3 = Me, R4 = H; X = Cl; o

L16: R1 = H R2 = H R3 = H, R4 = H; X = Cl; o

L17,: R1 = H R2 = H R3 = H, R4 = H; X = Cl; o

L16,: R1 = H R2 = Me, R 3 = Me, R4 = H; X = Cl; o

L18,: R1 = H , R2- R2' = L3, R3 = H, R4 = H; X = Cl; o

L19,: R1 = H , R2- R2' = L3, R3 = H, R4 = H; X = Cl; o

L20,: R1 = H R2 = H , R6- R6' = L3, R3 = ausente, R4 = H; X = Cl; o

L21,: R1 = H , R2- R2' = L1 R3 = H, R4 = H; X = Cl; o

L22,: R1 -R1' = L1 R2 = H, R3 = H, R4 = H; X = Cl; o

L23,: R1 -R1' = L1 R2 = H, R3 = H, R3 = H; X = Cl; o

L24,: R1 -R1' = L3 R2 = H, R3 = H, R4 = H; X = Cl; o

L25,: R1 -R1 = L3, R2 = H, R3 = ausente, R4 = H; X = Cl; o

L26,: R1 = H R2 = H , R6- R6' = L1, R3 = H, R4 = H; X = Cl; o

L19,: R1 = H , R2- R2' = L3, R3 = Me, R4 = H; X = Cl; o

L19,: R1 = H , R2- R2' = L1 R3 = H, R4 = H; X = Cl; o

L21,: R1 = H , R2- R2' = L1, R3 = Me, R4 = H; X = Cl.

realizacion preferida, el compuesto segun la invencion es un compuesto en el que: = L5, R1 = H, R2 = H, R3 = ausente, R4 = H; X = TFA; o

L = L8, R1 = H, R2 = H, R3 = ausente, R4 = H; X = Cl; o L = L11, R1 = H, R2 = H, R3 = H, R4 = H; X = Cl; o L = L1, R1 = H, R2 = H, R3 = ausente, R4 = H; X' = Cl; o

L =: L17, R1 = H, R2 = H, R3 = H , R4 = H; X = Cl; o

L =: L16, R1 = H, R2 = Me !, R 3 Me, R4 = H; X = Cl; o

L =: L19, R1 = H, R2- R2' = L3, R3 = H , R4 = H ; X = Cl; o

L =: L21, R1 = H, R2- R2' = L1, R3 = H , R4 = H ; x = Cl; o

L =: L26, R1 = H, R2 = H, R5- R5' = L1 , R3 = H , R4 = H; X = Cl; o

L =: L19, R1 = H, R2- R2' = L3, R3 = Me, R 4 H; X = Cl; o

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- L = L21, R1 = H, R2-R2' = L1, R3 = Me, R4 = H; X = Cl.

En otra realizacion preferida, el compuesto segun la invencion es un compuesto en el que:

- L = L3, R1 = H, R2 = Me, R3 = Me, R4 = Me; X = I; o

- L = L1, R1 = H, R2 = Me, R3 = Me, R4 = Me; X = I.

En un segundo aspecto, la invencion se refiere a una composicion farmaceutica o cosmetica que comprende un

compuesto segun la invencion.

En un tercer aspecto, la invencion se refiere a un compuesto segun la invencion para el uso como medicamento.

En un cuarto aspecto, la invencion se refiere a un compuesto segun la invencion para el uso en la modulacion de al menos uno de la morfologfa mitocondrial y la expresion de enzimas de OXPHOS.

En un quinto aspecto, la invencion se refiere a un compuesto segun la invencion para el uso en el tratamiento, la prevencion, o la inhibicion de los smtomas asociados a un trastorno mitocondrial o a una afeccion asociada a la disfuncion mitocondrial, en el que el compuesto es preferiblemente un compuesto en el que:

-: L = L5, R1 = H, R2 = H, R3 = ausente, R4 = H; X = TFA; o

-: L = L8, R1 = H, R2 = H, R3 = ausente, R4 = H; X = Cl; o

-: L = L11 R1 = H R2 = H, R3 = H, R4 = H; X = Cl; o

-: L = L1, R1 = H, R2 = H, R3 = ausente, R4 = H; X' = Cl; o

-: L = L17 R1 = H R2 = H, R3 = H, R4 = H; X = Cl; o

-: L = L16 R1 = H R2 = Me, R3 = Me, R4 = H; X = Cl; o

-: L = L19 R1 = H R2-R2' = L3, R3 = H, R4 = H; X = Cl; o

-: L = L21 R1 = H R2-R2' = H, R3 = H, R4 = H; X = Cl; o

-: L = L26 R1 = H R2 = H, R5-R5' = L1, R3 = H, R4 = H; X = Cl; o

-: L = L19 R1 = H R2-R2' = L3, R3 = Me, R4 = H; X = Cl; o

-: L = L21 R1 = H R2-R2' = L1, R3 = Me, R4 = H; X = Cl.

Preferiblemente en el quinto aspecto, el trastorno mitocondrial es un trastorno seleccionado del grupo que consiste en: Epilepsia mioclonica; epilepsia mioclonica con fibras rojas rasgadas (MERRF); neuropatfa optica hereditaria de Leber (NOHL); neuropatfa, ataxia y retinosis pigmentaria (NARP); miopatfa mitocondrial, encefalopatfa, acidosis lactica, accidente cerebrovascular (MELAS); smdrome de Leigh; smdrome similar a Leigh; atrofia optica dominante (AOD); smdrome de Kearns-Sayre (KSS); diabetes y sordera de herencia materna (MIDD); smdrome de Alpers- Huttenlocher; espectro ataxia-neuropatfa; oftalmoplejfa externa progresiva cronica (OEPC); smdrome de Pearson; encefalopatfa neuro-gastro-intestinal mitocondrial (MNGIE); smdrome de Sengers; aciduria 3-metilglutaconica, sordera neurosensorial, encefalopatfa y hallazgos neurorradiologicos del smdrome similar a Leigh (MEGDEL); miopatfa; miopatfa mitocondrial; cardiomiopatfa; y encefalomiopatfa, SURFS1 (smdrome de Leigh con deficiencia de COX debido a deficiencia de protema del complejo IV asociada al gen surfeit) y deficiencias de OXPHOS aisladas o combinadas con defectos geneticos hasta ahora sin resolver, que incluyen oxidacion de piruvato y tasas de produccion de ATP mas PCr alteradas.

Preferiblemente en el quinto aspecto, la afeccion asociada a la disfuncion mitocondrial es una afeccion seleccionada del grupo que consiste en: Ataxia de Friedreich (FRDA); acidosis tubular renal; retinopatfa, enfermedad de Parkinson; enfermedad de Alzheimer; esclerosis lateral amiotrofica (ELA); enfermedad de Huntington; trastornos generalizados del desarrollo; perdida auditiva; sordera; diabetes; envejecimiento y efectos farmacologicos adversos que conducen a la disfuncion mitocondrial.

De manera mas preferida en el quinto aspecto, se usa un marcador clmico medible para determinar la eficacia de la terapia que usa los compuestos de la invencion, por lo que, preferiblemente, el marcador clmico es uno o mas marcadores seleccionados del grupo que consiste en los niveles de acido lactico (lactato), en sangre completa, plasma, lfquido cefalorraqrndeo, o lfquido ventricular cerebral; niveles de acido piruvico (piruvato), en sangre completa, plasma, lfquido cefalorraqrndeo, o lfquido ventricular cerebral; proporciones lactato/piruvato, en sangre completa, plasma, lfquido cefalorraqrndeo, o lfquido ventricular cerebral; aminoacidos, en particular alanina, citrulina y prolina en sangre completa, plasma o lfquido cefalorraqrndeo, acidos organicos en fluidos corporales; FGF21 en suero y musculo esqueletico; niveles de fosfocreatina, niveles de NADH (NADH + H+) o NAdPh (NADPH + H+); niveles de NAD o NADP; niveles de ATP; umbral anaerobico; niveles de coenzima Q reducida (CoQred); niveles

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coenzima Q oxidada (CoQox); niveles totales de coenzima Q (CoQtot); niveles de citocromo C oxidado; niveles de citocromo C reducido; proporcion citocromo C oxidado/citocromo C reducido; niveles de acetoacetato, niveles de beta-hidroxi butirato, proporcion acetoacetato/betahidroxi butirato, niveles de 8-hidroxi-2'-desoxiguanosina (8-OHdG); niveles de especies reactivas de oxfgeno; y niveles de consumo de ox^geno (VO2), niveles de produccion de dioxido de carbono (VCO2), y cociente respiratorio (VCO2/VO2).

En un sexto aspecto, la invencion se refiere a un compuesto segun la invencion, para el uso en el tratamiento, la prevencion, o la inhibicion de los smtomas asociados a una enfermedad neoplasica, en el que, preferiblemente, el compuesto es un compuesto en el que:

- L = L3, R1 = H, R2 = Me, R3 = Me, R4 = Me; X = I; o

- L = L1, R1 = H, R2 = Me, R3 = Me, R4 = Me; X = I.

Preferiblemente en el sexto aspecto, la enfermedad neoplasica es cancer, preferiblemente un cancer seleccionado del grupo que comprende carcinoma de celulas basales, cancer de hueso, cancer intestinal, cancer cerebral, cancer de mama, cancer de cuello uterino, leucemia, cancer de hugado, cancer de pulmon, linfoma, melanoma, cancer ovarico, cancer pancreatico, cancer de prostata o cancer de tiroides.

En un septimo aspecto, la invencion se refiere a un metodo cosmetico para el tratamiento o el retraso del envejecimiento adicional de la piel en un sujeto, y el metodo comprende la etapa de administrar en la piel del sujeto una cantidad eficaz de una composicion que comprende un compuesto segun la invencion, en el que el compuesto es preferiblemente un compuesto en el que:

-: L = L5, R1 = H, R2 = H, R3 = ausente, R4 = H; X = TFA; o

-: L = L8, R1 = H, R2 = H, R3 = ausente, R4 = H; X = Cl; o

-: L = L11 R1 = H R2 = H, R3 = H, R4 = H; X = Cl; o

-: L = L1, R1 = H, R2 = H, R3 = ausente, R4 = H; X' = Cl; o

-: L = L17 R1 = H R2 = H, R3 = H, R4 = H; X = Cl; o

-: L = L16 R1 = H R2 = Me, R3 = Me, R4 = H; X = Cl; o

-: L = L19 R1 = H R2-R2' = L3, R3 = H, R4 = H; X = Cl; o

-: L = L21 R1 = H R2-R2' = L1, R3 = H, R4 = H; X = Cl; o

-: L = L26 R1 = H R2 = H, R5-R5' = L1, R3 = H, R4 = H; X = Cl; o

-: L = L19 R1 = H R2-R2' = L3, R3 = Me, R4 = H; X = Cl; o

-: L = L21 R1 = H R2-R2' = L1, R3 = Me, R4 = H; X = Cl.

En un octavo aspecto, la invencion se refiere a un compuesto de la invencion para el uso en un metodo de tratamiento, prevencion, o inhibicion de los smtomas asociados a un trastorno mitocondrial o a una afeccion asociada a la disfuncion mitocondrial, y el metodo comprende administrar a un sujeto una cantidad eficaz de un compuesto segun la invencion. En el metodo, el trastorno mitocondrial es preferiblemente un trastorno como se definio anteriormente en la presente memoria, o la afeccion es preferiblemente una afeccion como se definio anteriormente en la presente memoria. De manera mas preferida en el metodo, se usa un marcador clmico medible para determinar la eficacia de la terapia que usa los compuestos de la invencion, por lo que, preferiblemente, el marcador clmico es uno o mas marcadores seleccionados del grupo que consiste en los niveles de acido lactico (lactato), en sangre completa, plasma, lfquido cefalorraqrndeo, o lfquido ventricular cerebral; niveles de acido piruvico (piruvato), en sangre completa, plasma, lfquido cefalorraqrndeo, o lfquido ventricular cerebral; proporciones lactato/piruvato, en sangre completa, plasma, lfquido cefalorraqrndeo, o lfquido ventricular cerebral; niveles de fosfocreatina, niveles de NADH (NADH + H+) o NADPH (NADPH + H+); niveles de NAD o NADP; niveles de ATP; umbral anaerobico; niveles de coenzima Q reducida (CoQred); niveles coenzima Q oxidada (CoQox); niveles totales de coenzima Q (CoQtot); niveles de citocromo C oxidado; niveles de citocromo C reducido; proporcion citocromo C oxidado/citocromo C reducido; niveles de acetoacetato, niveles de beta-hidroxi butirato, proporcion acetoacetato/betahidroxi butirato, niveles de 8-hidroxi-2'-desoxiguanosina (8-OHdG); niveles de especies reactivas de oxfgeno; y niveles de consumo de oxfgeno (VO2), niveles de produccion de dioxido de carbono (VCO2), y cociente respiratorio (VCO2/VO2).

Descripcion de la invencion

En un primer aspecto, la invencion se refiere a un compuesto que es un derivado de acido 6-hidroxi-2,5,7,8- tetrametilcroman-2-carboxflico, que tambien se conoce por su nombre comercial, Trolox™. En un compuesto de la

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invencion, el resto de acido carboxflico esta sustituido por un resto amida, en el que el atomo de nitrogeno del resto amida esta conectado por medio de un ligador a un atomo de nitrogeno cationico. Este atomo de nitrogeno cationico preferiblemente se origina formalmente de la protonacion o alquilacion, preferiblemente protonacion o metilacion de un atomo de nitrogeno trivalente. El atomo de nitrogeno trivalente es preferiblemente un resto amina, primaria, secundaria o terciaria, o un resto imina, primaria o secundaria. El contraion (X-) del atomo de nitrogeno cationico es un ion cargado negativamente, preferiblemente un ion cargado negativamente monovalente, mas preferiblemente un anion, tal como se indica mas adelante en la presente memoria.

La smtesis de los compuestos de la invencion no necesita abarcar la protonacion o alquilacion de un atomo de nitrogeno de amina o imina. El atomo de nitrogeno cationico tambien se puede formar por medio de una vfa diferente. Como tal, el atomo de nitrogeno cationico solamente se origina "formalmente" de la protonacion o alquilacion de un atomo de nitrogeno de amina o imina.

El compuesto de la invencion se puede identificar mediante la formula general (I):

imagen2

- L es un ligador entre el atomo de nitrogeno de amida y el atomo de nitrogeno cationico; y

- R1 y R2 se seleccionan cada uno independientemente de hidrogeno (H) o alquilo C1-C6, o R1 y R2 estan unidos entre sf y asf forman un segundo ligador entre el atomo de nitrogeno de amida y el atomo de nitrogeno cationico, o R1 esta unido a un atomo de esqueleto del ligador L en una estructura dclica y/o R2 esta unido a un atomo de esqueleto del ligador L en una estructura dclica; y

- R3 se selecciona de hidrogeno (H) o alquilo C1-C6, en el que el resto alquilo puede estar sustituido con uno o mas atomos de halogeno o restos (halo)alcoxi, o R3 esta ausente cuando el atomo de nitrogeno cationico es parte de un resto imina; y

- R4 se selecciona de hidrogeno (H) o alquilo C1-C6, en el que el resto alquilo puede estar sustituido con uno o mas atomos de halogeno o restos (halo)alcoxi; y

- X- es un anion, preferiblemente un anion farmaceuticamente aceptable.

El compuesto identificado mediante la formula general (I) comprende al menos un atomo de carbono quiral (estereocentro), es decir, el atomo de la posicion 2 del resto de Trolox™. Tanto el compuesto que tiene una configuracion S como el compuesto que tiene una configuracion R del atomo de carbono de la posicion 2 estan abarcados en la presente invencion, asf como las mezclas de los diferentes estereoisomeros. Tal mezcla puede tener una de las configuraciones en exceso enantiomerico, o puede ser racemica. Cuando haya un estereocentro adicional en el compuesto segun la invencion, por ejemplo en el ligador, puede existir como la configuracion S, como la configuracion R, o como una mezcla de ambas configuraciones. Tal mezcla puede tener una de las configuraciones en exceso enantiomerico, o puede ser racemica. Si hay mas de un estereocentro en el compuesto segun la invencion, lo anterior es valido para cada estereocentro independientemente.

Cuando el atomo de nitrogeno cationico es parte de un resto imina, el ligador L comprende al menos un enlace doble, localizado entre el atomo de nitrogeno cationico y el atomo de esqueleto adyacente del ligador. En tal caso, R3 esta ausente. Cuando el atomo de nitrogeno cationico es parte de un resto amina, esta conectado al ligador por medio de un enlace simple, y R3 esta presente. En el caso en el que R3 esta presente, R3 se selecciona de hidrogeno (H) o alquilo C1-C6, en el que el resto alquilo puede estar sustituido con uno o mas atomos de halogeno o restos (halo)alcoxi, preferiblemente R3 es H o alquilo C1-C4, en el que el resto alquilo puede estar sustituido con uno o mas atomos de halogeno o restos (halo)alcoxi, mas preferiblemente R3 es H o alquilo C1-C2, en el que el resto alquilo puede estar sustituido con uno o mas atomos de halogeno o restos (halo)alcoxi. Los atomos de halogeno incluyen fluor (F), cloro (Cl), bromo (Br), yodo (I), y astato (At), preferiblemente el atomo de halogeno es fluor (F). Los restos alcoxi preferidos incluyen metoxi y etoxi. En los restos haloalcoxi, al menos un atomo de hidrogeno de un resto alcoxi esta sustituido por un atomo de halogeno, preferiblemente por F. Los restos adecuados para R3 incluyen, preferiblemente se limitan a, H, metilo (Me), trifluorometilo (-CF3), etilo (Et), isopropilo (iPr), ciclopropilo (- cPr), metilen ciclopropilo (-CH2cPr), A-propilo (fl-Pr), 2,2,2-trifluoroetilo (-CH2CF3), metoximetilo (-CH2OCH3). Mas preferiblemente, R3 es H o metilo (Me), lo mas preferiblemente R3 es H. De manera alternativa, R3 es preferiblemente alquilo C1-C4, en el que el resto alquilo puede estar sustituido con uno o mas atomos de halogeno o restos (halo)alcoxi, mas preferiblemente R3 es alquilo C1-C2, en el que el resto alquilo puede estar sustituido con uno

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o mas atomos de halogeno o restos (halo)alcoxi. Los restos preferidos que comprenden un resto imina incluyen guanidina y amidina, en los que uno de los atomos de nitrogeno esta sustituido para formar la conexion con el atomo de nitrogeno de amida por medio del ligador L.

R4 es el sustituyente del atomo de nitrogeno cationico, que se origina de la protonacion o alquilacion formal del resto amina o imina. Asf, el compuesto segun la invencion, en vista de la presencia del atomo de nitrogeno cationico y X-, es una sal, preferiblemente una sal farmaceuticamente aceptable. Las sales farmaceuticamente aceptables son las sales que se pueden administrar como farmacos o productos farmaceuticos a seres humanos y/o animales. Las sales farmaceuticamente aceptables del resto amina o imina del compuesto segun la invencion son conocidas para los expertos en la tecnica, y se originan del tratamiento formal del compuesto con un acido o un agente alquilante. Los acidos adecuados incluyen los acidos organicos o los acidos inorganicos. Los ejemplos de acidos inorganicos incluyen, pero sin limitacion, acido clortudrico (HCl), acido bromtudrico (HBr), acido yodhfdrico (HI), acido sulfurico (H2SO4), acido mtrico (HNO3), acido trifluoroacetico (TFAH o CF3CO2H) y acido fosforico (H3PO4). Los ejemplos de acidos organicos incluyen, pero sin limitacion, acido formico, acido acetico, acido propionico, acido glicolico, acido piruvico, acido oxalico, acido maleico, acido malonico, acido succmico, acido fumarico, acido tartarico, acido cftrico, acido benzoico, acido cinamico, acido mandelico, acidos sulfonicos y acido salidlico. Cuando un acido tal como se ejemplifica en la presente memoria se usa para preparar formalmente la sal, R4 es hidrogeno, y el tipo de acido determina el contraion X. De manera alternativa, se puede formar la sal mediante el tratamiento formal con un agente alquilante. Los agentes alquilantes adecuados incluyen, pero sin limitacion, los haluros de alquilo C1-C6 (tales como yoduro de metilo, yoduro de etilo, yoduro de propilo, cloruro de butilo, fluoruro de butilo, bromuro de butilo), sulfato de dimetilo, carbonato de dimetilo, triflato de metilo, fluorosulfonato de metilo, clorosulfonato de metilo, metanosulfonato de metilo y bencenosulfonato de metilo. La sal se puede preparar mediante el tratamiento real del compuesto no salino con un acido o agente de alquilacion, como se indico anteriormente, o por medio de otro medio conocido en la tecnica y/o ejemplificado adicionalmente mas adelante.

R4 se selecciona de hidrogeno (H) o alquilo C1-C6, en el que el resto alquilo puede estar sustituido con uno o mas atomos de halogeno o restos (halo)alcoxi, preferiblemente R4 es H o alquilo C1-C4, en el que el resto alquilo puede estar sustituido con uno o mas atomos de halogeno o restos (halo)alcoxi, mas preferiblemente R4 es H o alquilo C1- C2, en el que el resto alquilo puede estar sustituido con uno o mas atomos de halogeno o restos (halo)alcoxi. Los atomos de halogeno incluyen fluor (F), cloro (Cl), bromo (Br), yodo (I), y astato (At), preferiblemente el atomo de halogeno es fluor (F). Los restos alcoxi preferidos incluyen metoxi y etoxi. En los restos haloalcoxi, al menos un atomo de hidrogeno de un resto alcoxi esta sustituido por un atomo de halogeno, preferiblemente por F. Los restos adecuados para R4 incluyen, preferiblemente se limitan a, H, metilo (Me), trifluorometilo (-CF3), etilo (Et), isopropilo (iPr), ciclopropilo (-cPr), metilen ciclopropilo (-CH2cPr), n-propilo (n-Pr), 2,2,2-trifluoroetilo (-CH2CF3), metoximetilo (- CH2OCH3). Aun mas preferiblemente, R4 es H o metilo (Me), lo mas preferiblemente R4 es H. X puede ser cualquier anion, preferiblemente un anion fisiologicamente o farmaceuticamente aceptable, mas preferiblemente un anion monovalente. X se selecciona preferiblemente de F, Cl, Br, I, HSO4, NO3, TFA (CF3CO2), formiato, acetato, propionato, glicolato, piruvato, oxalato, maleato, malonato, succinato, fumarato, tartrato, citrato, benzoato, cinamato, mandelato, sulfonato y salicilato. Preferiblemente, X es Cl, I, TFA o formiato, mas preferiblemente Cl, I o TFA, lo mas preferiblemente X es Cl. Cuando el atomo de nitrogeno cationico se origina a partir de la protonacion formal, esta protonacion se lleva a cabo preferiblemente con cloruro de hidrogeno (HCl), acido trifluoroacetico (TFAH o CF3CO2H) o acido formico (HCOOH), mas preferiblemente con HCl o TFAH. La metilacion formal se lleva a cabo preferiblemente con yoduro de metilo (MeI). Asf, en una realizacion preferida, R4 = Me cuando X- = I-, y R4 = H cuando X- = Cl-, TFA- o formiato.

Aparte de los casos descritos mas adelante en la presente memoria, R1 y R2 se seleccionan cada uno independientemente de hidrogeno (H) o alquilo C1-C6. Preferiblemente, R1 es H o alquilo C1-C2, mas preferiblemente R1 es H o metilo (Me), lo mas preferiblemente R1 es H. Preferiblemente, R2 es H o alquilo C1-C2, mas preferiblemente R2 es H o metilo (Me), lo mas preferiblemente R2 es Me.

En una realizacion, el atomo de nitrogeno de amida esta conectado al atomo de nitrogeno cationico por medio de un segundo ligador. Este segundo ligador se define uniendo R1 del atomo de nitrogeno de amida y R2 del atomo de nitrogeno cationico. Asf, el atomo de nitrogeno de amida, el atomo de nitrogeno cationico, el primer ligador y el segundo ligador forman juntos una estructura dclica, preferiblemente una estructura dclica de 4 -10 miembros, mas preferiblemente una estructura dclica de 5 - 8 miembros, lo mas preferiblemente una estructura dclica de 6 miembros. En una realizacion preferida, el segundo ligador es un puente -CH2-CH2- o -CH2-CH2-CH2-, lo mas preferiblemente un puente -CH2-CH2-, en el que dos o tres, preferiblemente dos, atomos de carbono estan presentes entre el atomo de nitrogeno de amida y el atomo de nitrogeno cationico.

En otra realizacion, el atomo de nitrogeno de amida esta conectado a un atomo de esqueleto del ligador, por lo que se forma una estructura dclica, preferiblemente una estructura dclica de 4 - 10 miembros, mas preferiblemente una estructura dclica de 5 - 8 miembros, lo mas preferiblemente una estructura dclica de 6 miembros. El atomo de esqueleto del ligador al que esta conectado el atomo de nitrogeno, a este respecto, tiene un sustituyente R1 que esta unido a R1 del atomo de nitrogeno de amida. En esta realizacion, el atomo de nitrogeno cationico no esta incluido en la estructura dclica, sino que solamente esta incluida parte del esqueleto del ligador. En una realizacion preferida, esta conexion entre el atomo de nitrogeno de amida y un atomo de esqueleto del ligador es un puente -CH2-CH2- o - CH2-CH2-CH2-, lo mas preferiblemente un puente -CH2-CH2-, en el que estan presentes dos o tres, preferiblemente

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dos, atomos de carbono entre el atomo de nitrogeno de amida y el atomo de esqueleto del ligador.

En otra realizacion, el atomo de nitrogeno cationico esta conectado a un atomo de esqueleto del ligador, por lo que se forma una estructura dclica, preferiblemente una estructura dclica de 4 - 10 miembros, mas preferiblemente una estructura dclica de 5 - 8 miembros, lo mas preferiblemente una estructura dclica de 6 miembros. El atomo de esqueleto del ligador al que esta conectado el atomo de nitrogeno, a este respecto, tiene un sustituyente R2 que esta unido a R2 del atomo de nitrogeno cationico. En esta realizacion, el atomo de nitrogeno de amida no esta incluido en la estructura dclica, sino que solamente esta incluida parte del esqueleto del ligador. En una realizacion preferida, esta conexion entre el atomo de nitrogeno cationico y un atomo de esqueleto del ligador es un puente -CH2-CH2- o - CH2-CH2-CH2-, lo mas preferiblemente un puente -CH2-CH2-, en el que estan presentes dos o tres, preferiblemente dos, atomos de carbono entre el atomo de nitrogeno cationico y el atomo de esqueleto del ligador. Tambien es posible que exista una conexion entre R1 del atomo de nitrogeno de amida y un sustituyente R1 del ligador, y entre R2 del atomo de nitrogeno cationico y un sustituyente R2 del ligador.

En una realizacion preferida, la solubilidad del compuesto de la invencion en agua, expresada como log(Pow) es de entre 2,0 y 5,0, preferiblemente entre 2,5 y 4,5, mas preferiblemente entre 3,0 y 4,0. Log(Pow), el logaritmo del coeficiente de particion entre 1-octanol y agua, es una medida muy conocida de la solubilidad en agua. Los compuestos que tienen un valor de log(Pow) entre 3 y 4 estan equilibrados de manera ideal entre una solubilidad en agua suficiente para la preparacion de soluciones o suspensiones acuosas y una lipofilia suficiente para asegurar un transporte eficaz del compuesto a traves de la membrana celular. La persona experta apreciara como determinar que combinaciones de L, R1, R2, R3, R4 y X como se definieron anteriormente proporcionan un compuesto que tiene un valor de log(Pow) entre 3 y 4. Los ensayos adecuados para definir el valor de log(Pow) de un compuesto son muy conocidos para la persona experta, e incluyen, pero sin limitacion, el metodo de matraz agitado, ITIES, el metodo de gotfculas o el uso de HPLC. El log(Pow) de un compuesto tambien se puede predecir mediante el uso de algoritmos QSPR.

Los ligadores adecuados L para conectar el atomo de nitrogeno de amida al atomo de nitrogeno cationico son ligadores que comprenden preferiblemente 1 a 10 atomos de esqueleto sustituidos opcionalmente, mas preferiblemente que comprenden 1 a 8 atomos de esqueleto sustituidos opcionalmente. L puede comprender, asf, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9 o 10 atomos de esqueleto sustituidos opcionalmente. En la presente memoria, los atomos de esqueleto son los atomos que constituyen la cadena mas corta entre el atomo de nitrogeno de amida y el atomo de nitrogeno cationico. El esqueleto puede ser una estructura lineal, pero tambien puede ser parte de una estructura dclica. Cuando el esqueleto es parte una estructura dclica, el esqueleto se define como la cadena mas corta entre el atomo de nitrogeno de amida y el atomo de nitrogeno cationico. En tales casos, uno de los atomos de esqueleto comprende un sustituyente R5, y uno de los atomos de esqueleto comprende un sustituyente R5, preferiblemente dos atomos de esqueleto diferentes comprenden los sustituyentes R5 y R5, en los que R5 y R5 estan unidos para formar una estructura dclica, preferiblemente una estructura dclica de 4 - 10 miembros, mas preferiblemente una estructura dclica de 5 - 8 miembros, lo mas preferiblemente una estructura dclica de 6 miembros. En esta realizacion, el atomo de nitrogeno de amida y el atomo de nitrogeno cationico no estan incluidos en la estructura dclica, sino que solamente esta incluida parte del esqueleto del ligador. En una realizacion preferida, esta conexion entre el/los atomo(s) de esqueleto del ligador, que alberga los sustituyentes R5 y R5, es un puente -(CH2)n, en el que n = 1 - 6, preferiblemente un puente -CH2-CH2- o -CH2-CH2-CH2-, en el que hay presentes uno a seis, preferiblemente dos o tres, atomos de carbono entre el/los atomo(s) de esqueleto sustituido(s) del ligador.

En una realizacion preferida, los atomos de esqueleto se seleccionan de carbono, nitrogeno y oxfgeno, preferiblemente de carbono y nitrogeno. Tal esqueleto segun esta realizacion preferida se puede identificar como Cn- mNm, en el que n designa el numero total de atomos del esqueleto, y m el numero de atomos de nitrogeno del esqueleto. Cada n y m es un numero entero no negativo. Los ligadores adecuados tienen n = 1 -10 y m = 0 -4, preferiblemente n = 2 - 7 y m = 0 -3, mas preferiblemente n = 4 - 7 y m = 0 -2. Los ligadores especialmente preferidos tienen un esqueleto identificado como Cn-mNm, en el que n = 2 y m = 0 (C2); n = 5 y m = 1 (C4N); n = 3 y m = 0 (C3); n = 4 y m = 1 (C3N); n = 7 y m = 2 (C5N2); n = 4 y m = 0 (C4); n = 6 y m = 1 (C5N); o n = 5 y m = 0 (C5). Lo mas preferiblemente, todos los atomos del esqueleto son atomos de carbono (m = 0).

Para cumplir los requerimientos de valencia, los atomos de esqueleto de carbono y de nitrogeno del ligador pueden albergar atomos de hidrogeno, pueden estar sustituidos, o puede haber enlaces dobles o triples entre atomos de esqueleto adyacentes, como entendera la persona experta. En el contexto de la invencion, el hidrogeno no se considera un sustituyente. Cuando hay un atomo de oxfgeno como atomo de esqueleto en el ligador, la persona experta entendera que el atomo de esqueleto de oxfgeno no alberga atomos de hidrogeno, sustituyentes o enlaces dobles o triples. Los enlaces triples pueden estar presentes entre dos atomos de carbono del esqueleto. Los atomos de esqueleto, junto con los atomos de hidrogeno y/o los sustituyentes, constituyen el ligador. En el contexto de la presente invencion, "sustituido opcionalmente" se usa para indicar que un atomo (de esqueleto) puede albergar uno o mas sustituyentes, o puede no albergar sustituyentes y puede haber 0 - 3 hidrogenos en su lugar, para cumplir los requerimientos de valencia de dicho atomo (de esqueleto).

Los sustituyentes adecuados incluyen, pero sin limitacion, halogeno, NH2, NHR6, N(R6)2, NHNH2, N3, NHC(=O)R6, NHC(=O)NHR6, NHC(=O)NH2, NHC(=O)OR6, OH, OR6, OC(=O)R6, R6(p.ej. alquilo, cicloalquilo), aralquilo, alquenilo, alquinilo, arilo, heteroarilo, OC(=O)OR6, OC(=O)NHR6, O(SO2)R6, O(SO2)OH, O(PO2)OH, SH, SR6, C(=O)R6, alquil-

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NH2, alquil-OH, alquil-SH, C(=O)CF3, C(=O)OR6, C(=O)OH, C(=O)H, C(=O)OR6, C(=O)NH2, C(=O)NMe2, C(=O)N(R6)2, C(=S)NH2 C(=S1SH, CN, NC, CNO, ONC, OCN, SCN, SNC, CNS, S(=O)R6, S(=O)2R6, S(=O)2(OH), P(=o)(OH)2 o P(=O)(OH)(OR6). Los atomos que tienen dos o mas valencias restantes, tales como los atomos de esqueleto de carbono, pueden albergar un sustituyente unido mediante enlace doble, tal como oxo (=O), imino (=NH o =NR6), tioxo (=S), alquilideno (=CH2 o =CHR6 o =C(R6)2). Ademas, dos sustituyentes del mismo atomo o de atomos diferentes pueden estar unidos para formar estructuras dclicas. Si dos sustituyentes de un unico atomo de esqueleto estan unidos en una estructura dclica, esta estructura dclica se puede considerar conectada por medio de una union espiro al esqueleto. Si dos sustituyentes de diferentes atomos de esqueleto estan unidos en una estructura dclica, parte de esta estructura dclica es (parte de) el esqueleto, y se considera que el esqueleto es la cadena mas corta de atomos entre el atomo de nitrogeno de amida y el atomo de nitrogeno cationico. Como se indica adicionalmente mas adelante, tambien se puede formar una estructura dclica uniendo un sustituyente de un atomo de esqueleto con R1 del atomo de nitrogeno de amida o con R2 del atomo de nitrogeno cationico. Las estructuras dclicas formadas, como tales, pueden ser totalmente de carbono o pueden comprender 0-3 heteroatomos (p.ej. N, O, S y/o P), y pueden comprender 0-3 enlaces dobles. Todos los atomos de estas estructuras dclicas pueden estar sustituidos opcionalmente. Los ejemplos de estructuras dclicas adecuadas son cicloalquilo sustituido opcionalmente, cicloheteroalquilo sustituido opcionalmente, arilo sustituido opcionalmente o heteroarilo sustituido opcionalmente. Anteriormente en la presente memoria, cada R6 es independientemente un resto alquilo, preferiblemente un resto alquilo C1-C6, mas preferiblemente un resto alquilo C1-C2. En R6, uno o mas restos CH2 pueden estar sustituidos cada uno independientemente por uno de O, S o NH, y/o uno o mas restos CH pueden estar sustituidos por N.

En el contexto de la presente invencion, el termino "alquilo" se refiere a grupos alifaticos saturados que incluyen una cadena lineal, cadena ramificada, grupos dclicos, y combinaciones de los mismos, que tienen el numero de atomos de carbono especificado, o si no se especifica un numero, que tienen preferiblemente hasta 12 atomos de carbono. Grupo "alquilo de cadena lineal" o "alquilo lineal" se refiere a grupos alquilo que no son dclicos ni ramificados, denominados habitualmente grupos "n-alquilo". Un subgrupo de grupos alquilo es alquilo C1-C6, que incluye grupos tales como metilo, etilo, n-propilo, isopropilo, butilo, n-butilo, isobutilo, sec-butilo, t-butilo, pentilo, n-pentilo, hexilo, ciclopropilo, ciclobutilo, ciclopentilo, ciclohexilo, y cualquier otro grupo alquilo que contenga entre uno y seis atomos de carbono, en el que los grupos alquilo C1-C6 se pueden unir por medio de cualquier Valencia de los grupos alquilo C1-C6.

Los sustituyentes preferidos de los atomos de esqueleto son alquilo, tal como metilo (Me o-CH3), carboxi (- C(=O)OH), oxo (=O), amino primario (-NH2).

Los ligadores preferidos se identifican mas adelante en la presente memoria como L1 a L26:

L1 =: -CH2-CH2- o -(CH2)2-

L2 =: O H -CH2-CH2-NH-C(O)-CH2- o -(CH2)2NHC(O)CH2-

L3 =: 'W' -CH2-CH2-CH2- o -(CH2)3-

L4 =: nh2 H -CH2-CH2-NH-C(NH2)= o -(CH2)2NHC(NH2)=

L5 =: O nh2 -CH2-CH2-NH-C(O)-CH2-NH-C(NH2)= o -(CH2)2NHC(O)CH2NHC(NH2)=

l6 =: H ^ >NH2 -CH2-CH2-CH2-NH-C(NH2)= o -(CH2)3NHC(NH2)=

L7 =: Me H -CH2-CH2-NH-C(Me)= o -(CH2)2NHC(Me)=

l8 =: o •~Y~V Me -CH2-CH2-NH-C(O)-CH2-NH-C(Me)= o -(CH)2NHC(O)CH2NHC(Me)=

L9 =: H ^ le -CH2-CH2-CH2-NH-C(Me)= o -(CH2)3NHC(Me)=

L10 =: nh2 ---A 1 R1 -CH2-CH2-NR1'-C(NH2)= o -(CH2)2NRrC(NH2)=

L11 =: -C(CO2H)-CH2-CH2-CH2- o -C(CO2H)(CH2)3-

l12 =: nh2 •y—A co2h -C(CO2H)-CH2-CH2-CH2-NH-C(NH2)= o -C(CO2H)(CH2)3NHC(NH2)=

L13 =: "Y~" co2h -C(CO2H)-CH2- o -C(CO2H)CH2-

l14 =: T^" co2h -C(CO2H)-CH2-CH2- o -C(CO2H)(CH2)2-

L15 =: C02H ^ -C(CO2H)-CH2-CH2-CH2-CH2- o -C(CO2H)(CH2)4-

l16 =: -CH2-CH2-CH2-CH2- o -(CH2)4-

l17 =: -CH2-CH2-CH2-CH2-CH2- o -(CH2)5-

l18 =: N%o / / -CHR2'-C(O)-o -CHR2'C(O)-

L19 =: R2' -CHR2'-CH2- o -CHR2'CH2-

l20 =: Me yV"* R5 R5' -CHR5-CH2-NR5'-C(Me)= o -CHR5CH2NR5C(Me)=

l21 =: Y^ R2' -CHR2'-CH2-CH2- o -CHR2'(CH2)2-

l22 =: R1' -CH2-CH2-CHR1'- o -(CH2)2CHRr-

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L23 =: Me R1 O -CH2-CH2-CHR1'-NH-C(O)-C(Me)- o -(CH2)2CHRrNHC(O)C(Me)-

L24 =: R1 -.A. -CH2-CHR1'- o -CH2CHR1'-

L25 =: Rr Me -AA H -CH2-CHRr-NH-C(Me)= o -CH2CHR1NHC(Me)=

L26 =: R5' ' ^AAA*A R5 -CHR5-CH2-CH2-CHR5'- o -CHR5(CH2)2CHR5'

En la presente memoria, el enlace discontinuo al lado izquierdo de cada una de las estructuras de L1 a L26 indica el enlace entre el ligador y el atomo de nitrogeno de amida, y el enlace discontinuo al lado derecho de cada una de las estructuras de L1 a L26 indica el enlace entre el ligador y el atomo de nitrogeno cationico. Los ligadores representados en forma de formulas qmmicas estan orientados en la misma direccion, es decir, el enlace que pende del lado izquierdo de cada una de las formulas qmmicas de L1 a L26 indica el enlace entre el ligador y el atomo de nitrogeno de amida, y el enlace discontinuo del lado derecho de cada una de las formulas qmmicas de L1 a L26 indica el enlace entre el ligador y el atomo de nitrogeno cationico.

Cada caso de R1' es un puente entre el ligador y el atomo de nitrogeno de amida, en el que R1' esta unido con R1 por medio de dicho puente, y asf se forma una estructura dclica de 4 - 10 miembros, preferiblemente una estructura dclica de 5 - 8 miembros, lo mas preferiblemente una estructura dclica de 6 miembros, que esta constituida por el atomo de nitrogeno de amida, 1-4 atomos del esqueleto del ligador, y 1-4 atomos que constituyen el puente que une R1 y R1'. De forma similar, cada caso de R2' es un puente entre el ligador y el atomo de nitrogeno cationico, en el que R2' esta unido con R2 por medio de dicho puente, y asf se forma una estructura dclica de 4 - 10 miembros, preferiblemente una estructura dclica de 5 - 8 miembros, lo mas preferiblemente una estructura dclica de 6

miembros, que esta constituida por el atomo de nitrogeno cationico, 1-4 atomos del esqueleto del ligador, y 1-4

atomos que constituyen el puente que une R2 y R2'. De forma similar, cada caso de R5 y R5' es un puente entre un atomo de esqueleto del ligador, que alberga R5, y otro atomo de esqueleto del ligador, que alberga R5, en el que R5 esta unido con R5 por medio de dicho puente, y asf se forma una estructura dclica de 4 - 10 miembros,

preferiblemente una estructura dclica de 5 - 8 miembros, lo mas preferiblemente una estructura dclica de 6

miembros, que esta constituida por 2-5 atomos del esqueleto del ligador, y 1-5 atomos que constituyen el puente que une R5 y R5. Asf, en los ligadores L10, L22, L23, L24 y L25, R1' esta unido a R1 por medio de un puente, preferiblemente un puente -CH2-CH2- o -CH2-CH2-CH2-, mas preferiblemente un puente -CH2-CH2-. Asf, en un compuesto que comprende el ligador L10, en el que R1' y R1 estan unidos por medio de un puente -CH2-CH2-, el atomo de nitrogeno de amida esta incrustado en una estructura dclica de seis miembros, que esta constituida por el atomo de nitrogeno de amida, dos atomos de carbono y un atomo de nitrogeno del esqueleto del ligador, y dos atomos de carbono mas que constituyen el puente de R1 y R1'. Este puente -CH2-CH2- entre el atomo de nitrogeno de amida y el atomo de nitrogeno central del esqueleto del ligador L10 se puede representar como L1. De forma similar, en los ligadores L18, L19 y L21, R2' esta unido a R2 por medio de un puente, preferiblemente un puente -CH2-CH2- o -CH2-CH2-CH2-, mas preferiblemente un puente -CH2-CH2-CH2-. De forma similar, en los ligadores L20 y L26, R5' esta unido a R5 por medio de un puente, preferiblemente un puente -CH2-CH2- o -CH2-CH2-CH2-, mas preferiblemente un puente -CH2-CH2-.

Los ligadores L11, L12, L13, L14, L15, L18 (con tal de que R2-R2' no sea -C(O)-), L19 (con tal de que R2-R2' no sea -CH2-), L20 (con tal de que R5-R5' no sea -CH2-), L21 (con tal de que R2-R2' no sea -CH2-CH2-), L22 (con tal de que R1-R1' no sea -CH2-CH2-), L23 (con tal de que R1-R1' no sea -CH2-CH2-), L24 (con tal de que R1-R1' no sea -CH2-) y L25 (con tal de que R1-R1' no sea -CH2-) comprenden un estereocentro adicional. El estereoisomero anterior, cuando se indica en las estructuras de esos ligadores, pretende ser ilustrativo, no limitante. Como se indico ademas anteriormente, cada estereocentro presente en los compuestos segun la invencion puede estar presente individualmente en cada una de sus formas estereoisomericas, S o R, o como una mezcla de ambos isomeros en cualquier proporcion. El ligador L26 comprende un resto cicloalquilo disustituido, preferiblemente un resto ciclohexilo disustituido, y por tanto se puede dar en la forma cis o la forma trans, preferiblemente en la forma trans.

En una realizacion de la invencion, los ligadores especialmente preferidos son L5, L8, L" y L12, los ligadores aun mas preferidos son L8 y L11, y el ligador mas preferido segun esta realizacion de la invencion es L11. Los ligadores

1 * J ' 1 17 1Q "71 1R 1Q

adicionalmente preferidos segun esta realizacion son L , L , L , L y L , mas preferiblemente L y L . Asf, segun

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esta realizacion, los ligadores preferidos son L5, L8, L11, L12, L16, L17, L19, L21 y L26, mas preferiblemente L8, L12, L16,

L17, L19, L21 y L26, lo mas preferiblemente L16 y L19. Preferiblemente, L19 se combina con R2-R2 = L1 o L3, lo mas

preferiblemente con R -R = L . Preferiblemente, L se combina con R -R = L o L , lo mas preferiblemente con R - R = L . Preferiblemente, L se combina con R -R = L o L , mas preferiblemente con R -R = L , lo mas preferiblemente con R5-R5 = L1, en los que el ciclohexilo esta frans-1,4-disustituido. Se prefiere especialmente la combinacion de ligador L con R2-R2 = L3 y R3 = H, Me, Et, iPr, CH2OCH3 o CH2CF3, mas preferiblemente R3 = Me, Et, iPr o CH2CF3.

En otra realizacion de la invencion, los ligadores especialmente preferidos son L7 y L1, y un ligador aun mas preferido es L7

Los compuestos preferidos segun la invencion se identifican mas adelante en la presente memoria como los compuestos A a O, que se definen mediante la formula general (I), en la que:

- para el compuesto A: L = L1, R1-R2 = L1, R3 = H, R4 = H, X' = Cl';

- para el compuesto B: L = L1, R1 = H, R2 = H, R3 = H, R4 = H; X- = Cl-;

- para el compuesto C: L = L2, R1 = H, R2 = H, R3 = H, R4 = H; X- = Cl-;

- para el compuesto D: L = L3, R1 = H, R2 = H, R3 = H, R4 = H; X- = Cl-;

- para el compuesto E: L = L4, R1 = H, R2 = H, R3 = ausente, R4 = H; X- = TFA-;

- para el compuesto F: L = L5, R1 = H, R2 = H, R3 = ausente, R4 = H; X- = TFA-;

- para el compuesto G: L = L6, R1 = H, R2 = H, R3 = ausente, R4 = H; X- = TFA-;

- para el compuesto H: L = L3, R1 = H, R2 = Me, R3 = Me, R4 = Me; X- = I-;

- para el compuesto I: L = L1, R1 = H, R2 = Me, R3 = Me, R4 = Me; X- = I-;

- para el compuesto J: L = L7, R1 = H, R2 = H, R3 = ausente, R4 = H; X- = Cl-;

- para el compuesto K: L = L8, R1 = H, R2 = H, R3 = ausente, R4 = H; X- = Cl-;

- para el compuesto L: L = L9, R1 = H, R2 = H, R3 = ausente, R4 = H; X- = Cl-;

- para el compuesto M: L = L10, R1-R1' = L1, R2 = H, R3 = ausente, R4 = H; X- = TFA-;

- para el compuesto N: L = L11, R1 = H, R2 = H, R3 = H, R4 = H; X- = Cl-;

- para el compuesto O: L = L12, R1 = H, R2 = H, R3 = ausente, R4 = H; X- = Cl-.

Los compuestos preferidos adicionales segun la invencion se identifican mas adelante en la presente memoria como los compuestos P a AH, que se definen mediante la formula general (I), en la que:

- para el compuesto P: L = L13, R1 = H, R2 = H, R3 = H, R4 = H; X- = Cl-;

- para el compuesto Q: L = L14, R1 = H, R2 = H, R3 = H, R4 = H; X- = Cl-;

- para el compuesto R: L = L15, R1 = H, R2 = H, R3 = H, R4 = H; X- = Cl-;

- para el compuesto S: L = L11, R1 = H, R2 = Me, R3 = Me, R4 = H; X- = Cl-;

- para el compuesto T: L = L16, R1 = H, R2 = H, R3 = H, R4 = H; X- = Cl-;

- para el compuesto U: L = L17, R1 = H, R2 = H, R3 = H, R4 = H; X- = Cl-;

- para el compuesto V: L = L16, R1 = H, R2 = Me, R3 = Me, R4 = H; X- = Cl-;

- para el compuesto W: L = L8 R1 = H, R2-R2' = L3, R3 = H, R4 = H; X- = Cl-;

- para el compuesto X: L = L19, R1 = H, R2-R2' = L3, R3 = H, R4 = H; X- = Cl-;

- para el compuesto Y: L = L20, R1 = H, R2 = H, R5-R5' = L3, R3 = ausente, R4 = H; X- = Cl-;

- para el compuesto Z: L = L21, R1 = H, R2-R2' = L1, R3 = H, R4 = H; X- = Cl-;

- para el compuesto AA: L = L22, R1-R1 = L1, R2 = H, R3 = H, R4 = H; X- = Cl-;

- para el compuesto AB: L = L23, R1-R1' = L1, R2 = H, R3 = H, R4 = H; X- = Cl-;

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- para el compuesto AC: L = L24, R1-R1 = L3, R2 = H, R3 = H, R4 = H; X- = Cl-;

- para el compuesto AD: L = L25, R1-R1' = L3, R2 = H, R3 = ausente, R4 = H; X- = Cl-;

- para el compuesto AE: L = L26, R1 = H, R2 = H, R5-R5' = L1, R3 = H, R4 = H; X' = Cl'.

- para el compuesto AF: L = L19, R1 = H, R2-R2' = L3, R3 = Me, R4 = H; X- = Cl-;

- para el compuesto AG: L = L19, R1 = H, R2-R2' = L1, R3 = H, R4 = H; X- = Cl-;

- para el compuesto AH: L = L21, R1 = H, R2-R2' = L1, R3 = Me, R4 = H; X- = HCOO-

En una realizacion, el compuesto de la invencion no es el compuesto D, y se selecciona preferiblemente del grupo que consiste en los compuestos A a C y E a AH, mas preferiblemente del grupo que consiste en los compuestos A a C y E a P.

En una realizacion de la invencion, los compuestos especialmente preferidos son los compuestos F, K, N y O. Los compuestos aun mas preferidos segun la invencion son los compuestos K y N. El compuesto mas preferido segun esta realizacion de la invencion es el compuesto N. Los compuestos preferidos adicionales segun esta realizacion son los compuestos U, V, T, X, Z, AE, AF, Ag y AH, mas preferiblemente los compuestos U, V, X, Z, AE, AF y AH, lo mas preferiblemente los compuestos V, X y aF. Asf, segun esta realizacion, los compuestos preferidos son F, K, N,

O, U, V, T, X, Z, AE, AF, AG y AH, mas preferiblemente K, N, U, V, X, Z, AE, AF y AH, lo mas preferiblemente V, X y

AF.

El compuesto F puede tener la configuracion R, la configuracion S o una mezcla de las mismas, preferiblemente el compuesto F es una mezcla de los enantiomeros R y S, mas preferiblemente una mezcla racemica. El compuesto K puede tener la configuracion R, la configuracion S o una mezcla de las mismas, preferiblemente el compuesto K es una mezcla de los enantiomeros R y S, mas preferiblemente una mezcla racemica. El compuesto N puede tener la configuracion R,R, la configuracion R,S, la configuracion S,R, la configuracion S,S o cualquier mezcla de las mismas, preferiblemente el compuesto N es una mezcla de los diastereomeros R,S y S,S, mas preferiblemente una mezcla 1/1 (mol/mol). El compuesto O puede tener la configuracion R,R, la configuracion R,S, la configuracion S,R, la configuracion S,S o cualquier mezcla de las mismas, preferiblemente el compuesto O es una mezcla de los diastereomeros R,S y S,S, mas preferiblemente una mezcla 1/1 (mol/mol). El compuesto U puede tener la configuracion R, la configuracion S o una mezcla de las mismas, preferiblemente el compuesto U tiene la

configuracion R o la configuracion S. El compuesto V puede tener la configuracion R, la configuracion S o una

mezcla de las mismas, preferiblemente el compuesto V tiene la configuracion R. El compuesto T puede tener la configuracion R, la configuracion S o una mezcla de las mismas, preferiblemente el compuesto T tiene la configuracion R o la configuracion S. El compuesto X puede tener la configuracion R,R, la configuracion R,S, la

configuracion S,R, la configuracion S,S o cualquier mezcla de las mismas, preferiblemente el compuesto X tiene la

configuracion S,R. El compuesto Z puede tener la configuracion R, la configuracion S o una mezcla de las mismas, preferiblemente el compuesto Z es una mezcla de los enantiomeros R y S, mas preferiblemente una mezcla racemica. El compuesto AE puede tener la configuracion R,trans, la configuracion R,cis, la configuracion S,trans, la configuracion S,cis o cualquier mezcla de las mismas, preferiblemente el compuesto AE tiene la configuracion R,trans o la configuracion S,trans. El compuesto AF puede tener la configuracion R,R, la configuracion R,S, la configuracion S,R, la configuracion S,S o cualquier mezcla de las mismas, preferiblemente el compuesto AF tiene la configuracion S,R. El compuesto AG puede tener la configuracion R,R, la configuracion R,S, la configuracion S,R, la configuracion S,S o cualquier mezcla de las mismas, preferiblemente el compuesto AG tiene la configuracion S,S o la configuracion S,R. El compuesto AH puede tener la configuracion R, la configuracion S o una mezcla de las mismas, preferiblemente el compuesto AH tiene la configuracion R. En la presente memoria, el primer designador (R o S) de la configuracion es para la posicion 2 del resto de Trolox, y en caso de que un estereocentro adicional este presente en el compuesto segun la invencion, la configuracion del mismo se define mediante el segundo designador. Los compuestos mas preferidos segun la invencion son el compuesto V en la configuracion R (R-V), el compuesto X en la configuracion S,R (S,R-X) y el compuesto AF en la configuracion S,R (S,R-AF).

En otra realizacion de la invencion, los compuestos especialmente preferidos son los compuestos I y J, y un compuesto aun mas preferido es el compuesto J.

La invencion tambien incluye todos los estereoisomeros e isomeros geometricos de los compuestos, que incluyen los diastereomeros, enantiomeros, e isomeros cis/trans (E/Z). La invencion tambien incluye las mezclas de estereoisomeros y/o isomeros geometricos en cualquier proporcion, que incluyen, pero sin limitacion, las mezclas racemicas.

En una realizacion, el compuesto segun la invencion no es el compuesto representado mediante la formula (I), en el que:

- L = -(CH2)3-(L3), R1 = H, R2 = H, R3 = H, R4 = H; X = Cl; y/o

- L = -(CH2)2-CHR1-CH2-NH-(CH2)4-, R1-R1' = -(CH2)2-(L1), R2 = H, R3 =-(CH2)2-CH3 (propilo), R4 = H; X = Cl; y/o

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- L = -(CH2)3-(L3), R1 = H, R2 = H, R3 = H, R4 = H; X = TFA, que esta en la configuracion S en la posicion 2 del resto de Trolox™.

Los compuestos se pueden administrar en forma de profarmaco. Los profarmacos son derivados de los compuestos que son relativamente inactivos por sf mismos, pero que se convierten en el compuesto activo cuando se introducen en el sujeto en el que se usan, mediante un proceso qmmico o biologico in vivo, tal como una conversion enzimatica. Las formulaciones de profarmacos adecuadas incluyen, pero sin limitacion, conjugados con peptidos de los compuestos de la invencion y esteres de los compuestos de la invencion. Se proporciona una discusion adicional de los profarmacos adecuados en H. Bundgaard, Design of Prodrugs (Nueva York: Elsevier, 1985); en R. Silverman, The Organic Chemistry of Drug Design and Drug Action (Boston: Elsevier, 2004); en R. L. Juliano, Biological Approaches to the Controlled Delivery of Drugs (Annals of the New York Academy of Sciences, volumen 507, Nueva York: N. Y. Academy of Sciences, 1987); y en E. B. Roche, Design of Biopharmaceutical Properties Through Prodrugs and Analogs (simposio patrocinado por la Medicinal Chemistry Section, APhA Academy of Pharmaceutical Sciences, reunion nacional de noviembre de 1976, Orlando, Florida), publicado por la academia en Washington, 1977.

Los diversos compuestos de la invencion se pueden administrar como agentes terapeuticos o cosmeticos de por sf, o como profarmacos que se convertiran en otras sustancias eficaces en el cuerpo.

Los compuestos de la invencion son utiles para modular la morfologfa mitocondrial, es decir, la fragmentacion mitocondrial o la filamentacion mitocondrial, y/o para modular la expresion (es decir, los niveles en el estado estacionario) de las enzimas de OXPHOS, tales como el complejo I y el complejo II. Asf, en un aspecto, la invencion se refiere al uso de los compuestos de la invencion en metodos terapeuticos y/o cosmeticos para modular al menos uno de la morfologfa mitocondrial y la expresion de enzimas de OXPHOS.

En una realizacion, el efecto de los compuestos de la invencion incluye una o mas de la induccion de la filamentacion mitocondrial, la prevencion o reduccion de la fragmentacion mitocondrial, y la expresion incrementada de enzimas de OXPHOS. Los compuestos preferidos para esta realizacion son los compuestos en los que los

L8, L11, L12, L16, L17, L19, L21 y L26, preferiblemente en estos compuestos los ligadores son L8, L11, L26, y los ligadores mas preferidos segun esta realizacion de la invencion son L16 y L19. De manera

ligadores son L ,

L16, L17, L19, L21 y

mas espedfica, los compuestos preferidos de la invencion que tienen uno o mas de estos efectos son los compuestos F, K, N, O, U, V, T, X, Z, AE, AF, AG y AH. Los compuestos mas preferidos segun la invencion que tienen uno o mas de estos efectos son los compuestos K, N U, V, X, Z, AE, AF y AH. Los compuestos mas preferidos segun esta realizacion de la invencion son los compuestos V, X y AF.

En otra realizacion, el efecto de los compuestos de la invencion incluye uno o mas de la reduccion de la filamentacion mitocondrial, la induccion de la fragmentacion mitocondrial, y la expresion reducida de enzimas de OXPHOS. Los compuestos preferidos para esta realizacion son los compuestos en los que los ligadores son L7 y L1, y un ligador aun mas preferido es L7. De manera mas espedfica, los compuestos preferidos de la invencion que tienen uno o mas de estos efectos son los compuestos I y J, y un compuesto aun mas preferido que tiene uno o mas de estos efectos es el compuesto J.

En otro aspecto, la invencion se refiere a un compuesto de la invencion como se definio anteriormente en la presente memoria para el uso como medicamento. El medicamento se puede usar para aplicaciones tanto medicas (humanas) como veterinarias (animales).

En un aspecto adicional, la invencion se refiere a un compuesto de la invencion para el uso en un metodo de tratamiento, prevencion, o inhibicion de los smtomas asociados a un trastorno mitocondrial o a una afeccion asociada a la disfuncion mitocondrial, y el metodo comprende administrar a un sujeto una cantidad eficaz de uno o mas compuestos de la invencion como se definieron anteriormente en la presente memoria. De manera alternativa, la invencion se refiere a un compuesto de la invencion como se definio anteriormente en la presente memoria, para el uso en un metodo de tratamiento, prevencion, o inhibicion de los smtomas asociados a un trastorno mitocondrial o a una afeccion asociada a la disfuncion mitocondrial. Los metodos de la invencion comprenden preferiblemente administrar a un sujeto una cantidad eficaz de uno o mas compuestos de la invencion como se definieron anteriormente en la presente memoria, y un vehmulo o excipiente aceptable, preferiblemente un veldculo o excipiente farmaceuticamente o fisiologicamente aceptable.

Los compuestos preferidos de la invencion para el tratamiento de un trastorno mitocondrial y/o una afeccion asociada a la disfuncion mitocondrial son compuestos de los cuales el efecto incluye uno o mas de la induccion de la filamentacion mitocondrial, la prevencion o reduccion de la fragmentacion mitocondrial, y la expresion incrementada de enzimas de OXPHOS, como se definio anteriormente en la presente memoria.

Preferiblemente, el trastorno mitocondrial y/o la afeccion asociada a la disfuncion mitocondrial es una afeccion caracterizada por una deficiencia de OXPHOS. Todas las celulas necesitan energfa. La escasez de energfa, por lo tanto, afecta a la actividad de todas las celulas. Asf, en principio, todas las celulas se ven afectadas por una cantidad suboptima de uno o mas de los complejos OXPHOS. Sin embargo, la cantidad exacta que es suboptima vana de celula a celula. Las celulas que tienen un consumo relativamente elevado de energfa, tales como las celulas

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cerebrales y musculares, requieren en general una cantidad mayor de complejos del sistema OXPHOS que las celulas que tienen un consumo bajo de energfa, tales como las celulas T en reposo. Asf, las celulas que se ven afectadas por dicha deficiencia asociada a una deficiencia de la fosforilacion oxidativa son, en general pero no necesariamente, celulas musculares o celulas cerebrales. Los trastornos mitocondriales son pleiotropicos en su manifestacion clmica. Se pueden ver afectados diversos tejidos, como por ejemplo pancreas, corazon, tngado, ojo, ofdo interno, sangre, colon y rinon. Ademas, tambien las celulas de tejidos sin afectacion clmica como los fibroblastos muestran con frecuencia un defecto mitocondrial. Las celulas afectadas por una deficiencia de OXPHOS se pueden tratar, y se les puede proporcionar una cantidad mayor de complejo OXPHOS proporcionando a la celula un compuesto de la invencion. Una celula esta afectada por una deficiencia de OXPHOS cuando la capacidad de OXPHOS es inferior a la normal (es decir, una celula comparable de la misma especie de un individuo sano). La capacidad es inferior en general a lo largo de un periodo de tiempo prolongado. Aparte de proceder de un individuo con una deficiencia de OXPHOS, existen varios metodos para determinar si una celula tiene una deficiencia de OXPHOS, y tales ensayos abarcan, pero sin limitacion, el consumo de oxfgeno, la capacidad de produccion de ATP, y las actividades enzimaticas de los complejos OXPHOS individuales (Chretien y Rustin J Inherit Metab Dis. 2003; 26 (2-3): 189-98). Se ha descubierto sorprendentemente que la administracion de un compuesto de la invencion a una celula da como resultado cantidades mayores de complejos OXPHOS, (es decir, las mitocondrias de las celulas).

Preferiblemente, el trastorno mitocondrial es un trastorno seleccionado del grupo que consiste en: Epilepsia mioclonica; epilepsia mioclonica con fibras rojas rasgadas (MERRF); neuropatfa optica hereditaria de Leber (NOHL); neuropatfa, ataxia y retinosis pigmentaria (NARP); miopatfa mitocondrial, encefaiopatfa, acidosis lactica, accidente cerebrovascular (MELAS); smdrome de Leigh; smdrome similar a Leigh; atrofia optica dominante (AOD); smdrome de Kearns-Sayre (KSS); diabetes y sordera de herencia materna (MIDD); smdrome de Alpers-Huttenlocher; espectro ataxia-neuropatfa; oftalmoplejfa externa progresiva cronica (OEPC); smdrome de Pearson; encefalopatfa neuro- gastro-intestinal mitocondrial (MNGIE); smdrome de Sengers; aciduria 3-metilglutaconica, sordera neurosensorial, encefalopatfa y hallazgos neurorradiologicos del smdrome similar a Leigh (MEGDEL); smdrome de Leigh asociado a SURF1; miopatfa; miopatfa mitocondrial; cardiomiopatfa; y encefalopatfa y trastornos de la fosforilacion oxidativa aislados o combinados.

Preferiblemente, la afeccion asociada a la disfuncion mitocondrial es una afeccion seleccionada del grupo que consiste en: Ataxia de Friedreich (FRDA); acidosis tubular renal; enfermedad de Parkinson; enfermedad de Alzheimer; esclerosis lateral amiotrofica (ELA); enfermedad de Huntington; smdrome de Barth (tambien conocido como aciduria 3-metilglutaconica tipo II); degeneracion macular, preferiblemente degeneracion macular relacionada con la edad; trastornos generalizados del desarrollo; perdida auditiva, sordera; diabetes; envejecimiento; efectos farmacologicos adversos que dificultan la funcion mitocondrial (normal), que incluyen, p.ej., la disfuncion mitocondrial provocada por inhibidores de la transcriptasa inversa analogos de nucleosidos (NRTIs), ciertos antibioticos y farmacos antiepilepticos; y lesion por isquemia y reperfusion, preferiblemente lesion por reperfusion isquemica tras infarto agudo de miocardio (IAM), tras accidente cerebrovascular, que incluye accidente cerebrovascular perinatal, tras choque hemorragico, tras isquemia intestinal, tras cirugfa coronaria urgente para angioplastia coronaria transluminal percutanea (ACTP) fallida, tras cirugfa vascular con pinzamiento cruzado de vasos sangumeos (p.ej. de la aorta, que conduce a isquemia del musculo esqueletico), tras pancreatitis tras manipulacion de conductos pancreaticos o biliares (ERCP), y/o tras trasplante de organos.

En la presente memoria se entiende que "sujeto", "individuo", o "paciente" es un organismo individual, preferiblemente un vertebrado, mas preferiblemente un mairnfero, lo mas preferiblemente un ser humano.

"Tratamiento" de una enfermedad con los compuestos y metodos discutidos en la presente memoria se define como la administracion de uno o mas de los compuestos discutidos en la presente memoria, con o sin agentes terapeuticos adicionales, para reducir o eliminar la enfermedad o uno o mas smtomas de la enfermedad, o retrasar la progresion de la enfermedad o de uno o mas smtomas de la enfermedad, o reducir la gravedad de la enfermedad o de uno o mas smtomas de la enfermedad. La "inhibicion" de una enfermedad con los compuestos y metodos discutidos en la presente memoria se define como la administracion de uno o mas de los compuestos discutidos en la presente memoria, con o sin agentes terapeuticos adicionales, para inhibir la manifestacion clmica de la enfermedad, o para inhibir la manifestacion de los smtomas adversos de la enfermedad. La distincion entre tratamiento e inhibicion es que el tratamiento se da despues de que se manifiesten los smtomas adversos de la enfermedad en un sujeto, mientras la inhibicion se da antes de que se manifiesten los smtomas adversos de la enfermedad en un sujeto. La inhibicion puede ser parcial, sustancialmente total, o total. Debido a que muchos de los trastornos mitocondriales son hereditarios, se puede usar el cribado genetico para identificar los pacientes con riesgo hacia la enfermedad. Los compuestos y metodos de la invencion se pueden administrar entonces a pacientes asintomaticos con riesgo de desarrollar los smtomas clmicos de la enfermedad, para inhibir la aparicion de cualquier smtoma adverso. El "uso terapeutico" de los compuestos discutidos en la presente memoria se define como el uso de uno o mas de los compuestos discutidos en la presente memoria para tratar o inhibir una enfermedad, como se definio anteriormente. Una "cantidad eficaz" de un compuesto es una cantidad de un compuesto que, cuando se administra a un sujeto, es suficiente para reducir o eliminar uno o mas smtomas de una enfermedad, o para retrasar la progresion de uno o mas smtomas de una enfermedad, o para reducir la gravedad de uno o mas smtomas de una enfermedad, o para inhibir la manifestacion de una enfermedad, o para inhibir la manifestacion de los smtomas adversos de una enfermedad. Una cantidad eficaz se puede administrar en una o mas administraciones.

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Se usan varios marcadores clmicos facilmente medibles para estudiar el estado metabolico de los pacientes con trastornos mitocondriales. Estos marcadores tambien se pueden usar como indicadores de la eficacia de la terapia que usa los compuestos de la invencion, a medida que el nivel de un marcador se desplaza desde el valor patologico hasta el valor normal. Estos marcadores clmicos incluyen, pero sin limitacion, uno o mas de los biomarcadores de energfa, tales como los niveles de acido lactico (lactato), en sangre completa, plasma, lfquido cefalorraqrndeo, o Kquido ventricular cerebral; niveles de acido piruvico (piruvato), en sangre completa, plasma, lfquido cefalorraqrndeo, o lfquido ventricular cerebral; proporciones lactato/piruvato, en sangre completa, plasma, lfquido cefalorraqrndeo, o lfquido ventricular cerebral; aminoacidos, en particular alanina, citrulina y prolina en sangre completa, plasma, lfquido cefalorraqrndeo, acidos organicos en fluidos corporales, FGF21 en suero y musculo esqueletico, niveles de fosfocreatina, niveles de NADH (NADH + H+) o NADPH (NADPH + H+); niveles de NAD o NADP; niveles de ATP; umbral anaerobico; niveles de coenzima Q reducida (CoQred); niveles coenzima Q oxidada (CoQox); niveles totales de coenzima Q (CoQtot); niveles de citocromo C oxidado; niveles de citocromo C reducido; proporcion citocromo C oxidado/citocromo C reducido; niveles de acetoacetato, niveles de beta-hidroxi butirato, proporcion acetoacetato/betahidroxi butirato, niveles de 8-hidroxi-2'-desoxiguanosina (8-OHdG); niveles de especies reactivas de oxfgeno; y niveles de consumo de oxfgeno (VO2), niveles de produccion de dioxido de carbono (VCO2), y cociente respiratorio (VCO2/VO2). Varios de estos marcadores clmicos se miden de manera rutinaria en los laboratorios de fisiologfa del ejercicio, y proporcionan determinaciones adecuadas del estado metabolico de un sujeto. En una realizacion de la invencion, el nivel de uno o mas biomarcadores de energfa en un paciente que padece una enfermedad mitocondrial, tal como ataxia de Friedreich, neuropatfa optica hereditaria de Leber, atrofia optica dominante, smdrome de Leigh, SURF1, MERRF, MELAS, o KSS, se mejora hasta un valor dentro de dos desviaciones estandar del nivel medio en un sujeto sano. En otra realizacion de la invencion, el nivel de uno o mas de estos biomarcadores de energfa en un paciente que padece una enfermedad mitocondrial, tal como ataxia de Friedreich, neuropatfa optica hereditaria de Leber, atrofia optica dominante, smdrome de Leigh, SURF1, MERRF, MELAS, o KSS, se mejora hasta un valor dentro de una desviacion estandar del nivel medio en un sujeto sano. La intolerancia al ejercicio tambien se puede usar como indicador de la eficacia de una terapia determinada, en la que una mejora de la tolerancia al ejercicio (es decir, una disminucion de la intolerancia al ejercicio) indica la eficacia de una terapia determinada.

Ya se han usado varios biomarcadores metabolicos para determinar la eficacia de CoQio, y estos biomarcadores metabolicos se pueden monitorizar como biomarcadores de energfa para el uso en los metodos de la presente invencion. El piruvato, un producto del metabolismo anaerobio de la glucosa, se elimina mediante la reduccion a acido lactico en un entorno anaerobio o mediante el metabolismo oxidativo, que depende de una OXPHOS mitocondrial funcional. La disfuncion de la OXPHOS puede conducir a la eliminacion inadecuada de lactato y piruvato de la circulacion, y se observan proporciones lactato/piruvato elevadas en las citopatfas mitocondriales (vease Scriver CR, The metabolic and molecular bases of inherited disease, 7a ed., Nueva York: McGraw-Hill, Health Professions Division, 1995; y Munnich et al., J. Inherit. Metab. Dis. 15(4):448-55 (1992)). La proporcion lactato/piruvato en sangre (Chariot et al., Arch. Pathol. Lab. Med. 118(7):695-7 (1994)) se usa de manera generalizada, por lo tanto, como un ensayo no invasivo para la deteccion de citopatfas mitocondriales (vease de nuevo Scriver CR, The metabolic and molecular bases of inherited disease, 7a ed., Nueva York: McGraw-Hill, Health Professions Division, 1995; y Munnich et al., J. Inherit. Metab. Dis. 15(4):448-55 (1992)) y miopatfas mitocondriales toxicas (Chariot et al., Arthritis Rheum. 37(4):583-6 (1994)). Los cambios del estado redox de las mitocondrias del tugado se pueden investigar midiendo la tasa de cuerpos cetonicos arteriales (acetoacetato/3-hidroxibutirato: AKBR) (Ueda et al., J. Cardiol. 29(2):95-102 (1997)). La excrecion urinaria de 8-hidroxi-2'-desoxiguanosina (8-OHdG) se ha usado a menudo como biomarcador para estudiar el grado de reparacion del dano del ADN inducido por ROS en entornos tanto clmicos como ocupacionales (Erhola et al., FEBS Lett. 409(2):287-91 (1997); Honda et al., Leuk. Res. 24(6):461-8 (2000); Pilger et al., Free Radic. Res. 35(3):273-80 (2000); Kim et al., Environ Health Perspect 112(6):666-71 (2004)).

La espectroscopfa de resonancia magnetica (MRS) ha sido util en los diagnosticos de citopatfa mitocondrial mediante la demostracion de elevaciones de lactato en lfquido cefalorraqrndeo (LCR) y sustancia blanca cortical mediante el uso de MRS de proton (1H-MRS) (Kaufmann et al., Neurology 62(8):1297-302 (2004)). Se ha usado MRS de fosforo (31P-MRS) para demostrar los niveles bajos de fosfocreatina cortical (PCr) (Matthews et al., Ann. Neurol. 29(4):435-8 (1991)), y un retraso de la cinetica de recuperacion de PCr tras el ejercicio en musculo esqueletico (Matthews et al., Ann. Neurol. 29(4):435-8 (1991); Barbiroli et al., J. Neurol. 242(7):472-7 (1995); Fabrizi et al., J. Neurol. Sci. 137(1):20-7 (1996)). Tambien se ha confirmado una PCr baja en musculo esqueletico en pacientes con citopatfa mitocondrial mediante medidas bioqmmicas directas.

Las pruebas de ejercicio son especialmente utiles como determinacion y herramienta de cribado en las miopatfas mitocondriales. Una de las caractensticas distintivas de las miopatfas mitocondriales es una reduccion del consumo maximo de oxfgeno de todo el cuerpo (VO2max) (Taivassalo et al., Brain 126(Pt 2):413-23 (2003)). Dado que el VO2max se determina mediante el gasto cardiaco (GC) y la diferencia de extraccion de oxfgeno periferica (contenido de oxfgeno total arterial-venoso), algunas citopatfas mitocondriales afectan a la funcion cardiaca, en las que el transporte puede estar alterado; sin embargo, la mayona de miopatfas mitocondriales muestran un deficit caractenstico de extraccion de oxfgeno periferica (diferencia de O2 A-V) y un transporte de oxfgeno incrementado (circulacion hipercinetica) (Taivassalo et al., Brain 126(Pt 2):413-23 (2003)). Esto se puede demostrar por la ausencia de desoxigenacion inducida por el ejercicio de la sangre venosa con medidas de equilibrio AV directas

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(Taivassalo et al., Ann. Neurol. 51(1):38-44 (2002)) y de manera no invasiva mediante espectroscop^a de infrarrojo cercano (Lynch et al., Muscle Nerve 25(5):664-73 (2002); van Beekvelt et al., Ann. Neurol. 46(4):667-70 (1999)).

Varios de estos biomarcadores de energfa se discuten con mas detalle como sigue. Se debena recalcar que, aunque se discuten y enumeran ciertos biomarcadores de energfa en la presente memoria, la invencion no se limita a la modulacion, la normalizacion o el aumento solamente de estos biomarcadores de energfa enumerados.

Niveles de acido lactico (lactato): La disfuncion mitocondrial en general da como resultado niveles anormales de acido lactico, ya que se incrementan los niveles de piruvato y el piruvato se convierte en lactato para mantener la capacidad de glicolisis. La disfuncion mitocondrial tambien puede dar como resultado niveles anormales de NADH + H+, NADPH + H+, NAD, o NADP, ya que los dinucleotidos de nicotinamida adenina reducidos no se procesan de manera eficaz en la cadena respiratoria. Los niveles de lactato se pueden medir tomando muestras de fluidos corporales adecuados, tales como sangre completa, plasma, o lfquido cefalorraqrndeo. Mediante el uso de resonancia magnetica, se pueden medir los niveles de lactato en practicamente cualquier volumen del organismo deseado, tal como el cerebro.

La medida de la acidosis lactica cerebral mediante el uso de resonancia magnetica en pacientes de MELAS se describe en Kaufmann et al., Neurology 62(8):1297 (2004). Se presentan los valores de los niveles de acido lactico en los ventnculos laterales del cerebro para dos mutaciones que dan como resultado MELAS, mt.3243A>G y mt.8344A>G. Los niveles de lactato en sangre completa, plasma, y lfquido cefalorraqrndeo se pueden medir mediante un equipo disponible comercialmente, tal como YSI 2300 STAt Plus Glucose & Lactate Analyzer (YSI Life Sciences, Ohio).

Niveles de NAD, NADP, NADH y NADPH: La medida de NAD, NADP, NADH (NADH + H+) o NADPH (NADPH + H+) se puede realizar mediante una diversidad de tecnicas fluorescentes, enzimaticas o electroqmmicas, p.ej., el ensayo electroqmmico descrito en el documento US2005/0067303.

Consumo de oxfgeno (vO2 o VO2), produccion de dioxido de carbono (vCO2 o VCO2), y cociente respiratorio (VCO2/VO2): vO2 se mide normalmente en reposo (vO2 en reposo) o a una intensidad maxima de ejercicio (vO2 max). De manera optima, se mediran ambos valores. Sin embargo, para los pacientes gravemente incapacitados, la medida de vO2 max puede ser poco practica. La medida de ambas formas de vO2 se lleva a cabo facilmente mediante el uso de un equipo estandar de una diversidad de proveedores, p.ej. Korr Medical Technologies, Inc. (Salt Lake City, Utah). VCO2 tambien se puede medir facilmente, y la proporcion de VCO2 a VO2 en las mismas condiciones (VCO2/VO2, en reposo o a una intensidad maxima de ejercicio) proporciona el cociente respiratorio (CR).

Citocromo C oxidado, Citocromo C reducido, y proporcion de Citocromo C oxidado respecto del Citocromo C reducido: Los parametros de citocromo C, tales como los niveles de citocromo C oxidado (Cyt Cox), los niveles de citocromo C reducido (Cyt Cred), y la proporcion de citocromo C oxidado/citocromo C reducido (Cyt Cox)/(Cyt Cred), se pueden medir mediante espectroscopfa de infrarrojo cercano in vivo. Vease, p.ej., Rolfe, P., "In vivo near-infrared spectroscopy", Annu. Rev. Biomed. Eng. 2:715-54 (2000) y Strangman et al., "Non-invasive neuroimaging using near-infrared light" Biol. Psychiatry 52:679-93 (2002).

Tolerancia al ejercicio/intolerancia al ejercicio: La intolerancia al ejercicio se define como "la capacidad reducida de llevar a cabo actividades que implican un movimiento dinamico de musculos esqueleticos grandes debido a smtomas de disnea o fatiga" (Pina et al., Circulation 107:1210 (2003)). La intolerancia al ejercicio va acompanada a menudo de mioglobinuria, debida a la ruptura del tejido muscular y la excrecion posterior de mioglobina muscular en la orina. Se pueden usar diversas medidas de intolerancia al ejercicio, tales como el tiempo transcurrido caminando o corriendo en una cinta antes del agotamiento, el tiempo transcurrido en una bicicleta fija (bicicleta estatica) antes del agotamiento, y similares. El tratamiento con los compuestos o metodos de la invencion puede dar como resultado una mejora de la tolerancia al ejercicio de alrededor de un 10% o mas (por ejemplo, un incremento de alrededor de un 10% o mas del tiempo hasta el agotamiento, p.ej. de 10 minutos a 11 minutos), una mejora de la tolerancia al ejercicio de alrededor de un 20% o mas, una mejora de la tolerancia al ejercicio de alrededor de un 30% o mas, una mejora de la tolerancia al ejercicio de alrededor de un 40% o mas, una mejora de la tolerancia al ejercicio de alrededor de un 50% o mas, una mejora de la tolerancia al ejercicio de alrededor de un 75% o mas, o una mejora de la tolerancia al ejercicio de alrededor de un 100% o mas. Aunque la tolerancia al ejercicio no es, estrictamente hablando, un biomarcador de energfa, para los fines de la invencion, la modulacion, la normalizacion, o el aumento de los biomarcadores de energfa incluyen la modulacion, la normalizacion, o el aumento de la tolerancia al ejercicio.

De forma similar, los ensayos para los valores normales y anormales de los niveles de acido piruvico (piruvato), la proporcion lactato/piruvato, los niveles de ATP, el umbral anaerobico, los niveles de coenzima Q reducida (CoQred), los niveles de coenzima Q oxidada (CoQox), los niveles de coenzima Q total (CoQtot), los niveles de citocromo C oxidado, los niveles de citocromo C reducido, la proporcion de citocromo C oxidado/citocromo C reducido, los niveles de acetoacetato, los niveles de beta-hidroxi butirato, la proporcion acetoacetato/betahidroxi butirato, los niveles de 8- hidroxi-2'-desoxiguanosina (8-OHdG), y los niveles de especies reactivas de oxfgeno se conocen en la tecnica y se pueden usar para determinar la eficacia de los compuestos y metodos de la invencion. (Para los fines de la invencion, la modulacion, la normalizacion, o el aumento de los biomarcadores de energfa incluyen la modulacion, la

normalizacion, o el aumento del umbral anaerobico).

La Tabla 1, a continuacion, ilustra el efecto que pueden tener diversas disfunciones sobre los biomarcadores bioqmmicos y de ene^a. Tambien indica el efecto ffsico (tal como un smtoma de enfermedad u otro efecto de la disfuncion) asociado en general a una disfuncion determinada. Se debena indicar que cualquiera de los 5 biomarcadores de energfa enumerados en la tabla, ademas de los biomarcadores de energfa enumerados en otra parte, tambien se pueden modular, incrementar, o normalizar mediante los compuestos y metodos de la invencion. CR=cociente respiratorio; TMB=tasa metabolica basal; FC (GC)=frecuencia cardiaca (gasto cardiaco); T=temperatura corporal (preferiblemente medida como la temperatura central); UA=umbral anaerobico; pH=pH sangumeo (venoso y/o arterial).

10 Tabla 1

Sitio de disfuncion: Suceso bioqmmico Biomarcador de Energfa Medible Efecto Ffsico

OXPHOS: t NADH A lactato, A proporcion lactato:piruvato, A proporcion acetoacetato:p-hidroxibutirato Discrasia metabolica y fatiga

OXPHOS: t NADH Aminoacidos Discrasia metabolica y fatiga

OXPHOS: t NADH Acidos organicos Discrasia metabolica y fatiga

OXPHOS: t NADH FGF21 Discrasia metabolica y fatiga

OXPHOS: | gradiente de H+ A ATP Disfuncion dependiente de organo

OXPHOS: | Flujo de electrones A VO2, CR, TMB, AT, UA, pH Discrasia metabolica y fatiga

Mitocondrias y citosol: | ATP, | VO2 A Esfuerzo, AHR (GC) Intolerancia al ejercicio

Mitocondrias y citosol: | ATP A PCr Intolerancia al ejercicio

Cadena Respiratoria: | Cyt cOx/Red A ~ 700 - 900 nm (espectroscopfa NIR) Intolerancia al ejercicio

Metabolismo intermediario: | Catabolismo A sustratos marcados con C14 Discrasia metabolica y fatiga

Cadena Respiratoria: | Flujo de electrones A VO2 venoso mixto Discrasia metabolica y fatiga

Mitocondrias y citosol: t Estres oxidativo A Tocoferol y Tocotrienoles, CoQ10 acido docosahexaenoico Incierto

Mitocondrias y citosol: t Estres oxidativo A Glutationred Incierto

Mitocondrias y citosol: Oxidacion de acidos nucleicos A 8-hidroxi 2-desoxi guanosina Incierto

Mitocondrias y citosol: Oxidacion de lfpidos A Isoprostano(s), eicosanoides Incierto

Membranas celulares: Oxidacion de lfpidos A Etano (aliento) Incierto

Membranas celulares: Oxidacion de lfpidos A Malondialdehndo Incierto

El tratamiento de un sujeto afectado por una enfermedad mitocondrial puede dar como resultado la induccion de una reduccion o mitigacion de los smtomas en el sujeto, p.ej. para detener la progresion adicional del trastorno.

La inhibicion parcial o completa de la enfermedad mitocondrial puede dar como resultado una disminucion de la 15 gravedad de uno o mas de los smtomas que el sujeto experimental de otra manera. Por ejemplo, la inhibicion parcial de MELAS podna dar como resultado la reduccion del numero padecido de episodios similares a accidente cerebrovascular o convulsiones.

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Cualquier biomarcador de energfa o cualquier combinacion de los biomarcadores de ene^a descritos en la presente memoria proporciona de manera conveniente referencias medibles mediante las cuales calibrar la eficacia del tratamiento o la terapia inhibidora. Ademas, los expertos en la tecnica conocen otros biomarcadores de energfa, y se pueden monitorizar para determinar la eficacia del tratamiento o la terapia inhibidora.

La disfuncion mitocondrial es una causa comun de enfermedad multisistemica hereditaria que a menudo implica al sistema nervioso. A pesar de los avances importantes en la comprension de la fisiopatologfa de las enfermedades mitocondriales, el tratamiento clmico de estas afecciones sigue siendo en gran medida sintomatico. Mediante el uso de una aproximacion sistematica (Pfeffer et al., 2013, Nat. Rev. Neurol, (en prensa) PMID: 23817350), se han identificado 1.039 publicaciones sobre tratamientos para enfermedades mitocondriales, de las cuales solamente 35 inclrnan observaciones sobre mas de cinco pacientes. Los informes de un resultado positivo basandose en un biomarcador de importancia clmica sin demostrar fueron mas habituales en los estudios sin aleatorizacion y sin enmascaramiento, lo que sugiere un sesgo de las publicaciones hacia estudios positivos pero mal ejecutados. Aunque esta mejorando el diseno de los ensayos, existe la necesidad fundamental de desarrollar biomarcadores nuevos de la enfermedad mitocondrial. Un ensayo clmico es tan fiable solamente como sus resultados, por lo tanto es extremadamente importante la seleccion cuidadosa y sistematica de los criterios de valoracion. En la actualidad, la seleccion de los criterios de valoracion para los ensayos clmicos disenados para estudiar farmacos nuevos en pacientes con trastornos mitocondriales es ineficaz y no se ha abordado de manera sistematica. Dado que se pueden obtener datos significativos solamente a partir de ensayos en los que los resultados se estudian mediante el uso de instrumentos validos, habna que centrarse primero en la validacion de un grupo de instrumentos seleccionados en la poblacion objetivo. Mediante el uso de una busqueda exhaustiva en la bibliograffa publicada, se recopilo sistematicamente un conjunto de herramientas con criterios de valoracion basados en una busqueda primaria de posibles instrumentos (Koene et al., 2013, Dev. Med. Child Neurol. 55:698-706). Posteriormente, se redujo este conjunto de herramientas mediante el uso de criterios estrictos que se adaptaron de la Administracion de Medicamentos y Alimentos de los Estados Unidos. En los proximos anos, se debe obtener mas experiencia con el uso de estos criterios de valoracion en ninos con diversos fenotipos de enfermedades mitocondriales antes de poder extraer conclusiones fiables con respecto a la validez de estos instrumentos.

Asf, en una realizacion preferida, se puede determinar la eficacia del tratamiento o la terapia inhibidora con los metodos de la invencion mediante el uso de uno o mas de los criterios de valoracion del conjunto de herramientas tal como se enumera en la Tabla 1 de Koene et al. (2013, anteriormente mencionado), y mas preferiblemente se determina la eficacia mediante el uso de uno o mas de los criterios de valoracion del "grupo central comun" de la Tabla 1 de Koene et al (2013, anteriormente mencionado).

En un aspecto adicional la invencion se refiere a un compuesto de la invencion para el uso en un metodo para el tratamiento, la prevencion, o la inhibicion de smtomas de una enfermedad neoplasica, y el metodo comprende administrar a un sujeto una cantidad eficaz de uno o mas compuestos de la invencion como se definieron anteriormente en la presente memoria. De manera alternativa, la invencion se refiere a un compuesto de la invencion como se definio anteriormente en la presente memoria, para el uso en un metodo para el tratamiento, la prevencion, o la inhibicion de los smtomas de una neoplasia. Preferiblemente el metodo comprende administrar a un sujeto una cantidad eficaz de uno o mas compuestos de la invencion como se definieron anteriormente en la presente memoria, y un vehmulo o excipiente aceptable, preferiblemente un vehmulo o excipiente farmaceuticamente o fisiologicamente aceptable. Todas las celulas, lo que incluye las celulas neoplasicas, necesitan energfa. La escasez de energfa, por lo tanto, afecta a la actividad de todas las celulas, y en principio todas las celulas se ven afectadas por un funcionamiento suboptimo de las mitocondrias. Sin embargo, la cantidad exacta que es suboptima vana de celula a celula. Las celulas que tienen un consumo relativamente elevado de energfa, tales como las celulas neoplasicas que se dividen rapidamente, requieren en general una cantidad mayor de complejos OXPHOS que las celulas que tienen un consumo bajo de energfa, tales como las celulas en reposo. Asf, las celulas neoplasicas son mas sensibles a la inhibicion de la funcion mitocondrial, que incluye OXPHOS, que las celulas normales. Los compuestos de la invencion que tienen el efecto de uno o mas de reduccion de la filamentacion mitocondrial, induccion de la fragmentacion mitocondrial, y expresion reducida de enzimas de OXPHOS, tendran por lo tanto un efecto mas intenso sobre la actividad y el crecimiento de las celulas neoplasicas en comparacion con las celulas normales. Como tales, los compuestos que tienen estos efectos se pueden usar para reducir o inhibir el crecimiento o incluso destruir celulas neoplasicas.

En una realizacion preferida del metodo de tratamiento, prevencion, o inhibicion de los smtomas de una enfermedad neoplasica, la enfermedad neoplasica o proliferativa es cancer. En las realizaciones particulares, el cancer se puede seleccionar del grupo que comprende carcinoma de celulas basales, cancer de hueso, cancer intestinal, cancer cerebral, cancer de mama, cancer de cuello uterino, leucemia, cancer de tugado, cancer de pulmon, linfoma, melanoma, cancer ovarico, cancer pancreatico, cancer de prostata o cancer de tiroides. En otras realizaciones, el cancer se puede seleccionar del grupo que comprende leucemia linfoblastica aguda, leucemia mieloide aguda, carcinoma adrenocortical, canceres relacionados con el SIDA, cancer anal, cancer de apendice, astrocitoma, linfoma de celulas B, carcinoma de celulas basales, cancer de vfas biliares, cancer de vejiga, cancer de hueso, cancer intestinal, glioma del tronco encefalico, tumor cerebral, cancer de mama, adenomas/carcinoides bronquiales, linfoma de Burkitt, tumor carcinoide, astrocitoma cerebral/glioma maligno, cancer de cuello uterino, canceres infantiles, leucemia linfocftica cronica, leucemia mielogena cronica, trastornos mieloproliferativos cronicos, cancer de colon, linfoma de celulas T cutaneas, tumor desmoplasico de celulas pequenas y redondas, cancer endometrial,

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ependimoma, cancer esofagico, tumor extracraneal de celulas germinales, tumor extragonadal de celulas germinales, cancer de vfas biliares extrahepaticas, cancer de ojo, melanoma intraocular/retinoblastoma, cancer de vesmula biliar, cancer gastrico, tumor carcinoide gastrointestinal, tumor estromal gastrointestinal (GIST), tumor de celulas germinales, tumor trofoblastico gestacional, glioma, carcinoide gastrico, cancer de cabeza y/o cuello, cancer de corazon, cancer hepatocelular (Idgado), cancer hipofarmgeo, glioma de v^a optica e hipotalamico, sarcoma de Kaposi, cancer de rinon, cancer larmgeo, leucemia (linfoblastica aguda/mieloide aguda/linfodtica cronica/mielogena cronica/celulas vellosas), cancer de labios y/o de la cavidad oral, cancer de Idgado, cancer de pulmon no microdtico, cancer de pulmon microdtico, linfoma (relacionado con el SIDA/Burkitt/celulas T cutaneas/Hodgkin/no Hodgkin/sistema nervioso central primario), macroglobulinemia, histiocitoma fibroso maligno de hueso/osteosarcoma, meduloblastoma, melanoma, carcinoma de celulas de Merkel, mesotelioma, cancer escamoso metastasico de cuello, cancer de boca, smdrome de neoplasia endocrina multiple, mieloma multiple/neoplasia de celulas plasmaticas, micosis fungoide, smdromes mielodisplasicos, enfermedades mielodisplasicas/ mieloproliferativas, leucemia mielogena, leucemia mieloide, trastornos mieloproliferativos, cancer de la cavidad nasal y/o seno paranasal, carcinoma nasofarmgeo, neuroblastoma, linfoma no Hodgkin, cancer de pulmon no microcftico, cancer oral, cancer orofarmgeo, osteosarcoma/histiocitoma fibroso maligno de hueso, cancer ovarico, cancer epitelial ovarico, tumor de celulas germinales ovaricas, cancer pancreatico, cancer de celulas de los islotes, cancer del seno paranasal y de la cavidad nasal, cancer de paratiroides, cancer de pene, cancer farmgeo, feocromocitoma, astrocitoma pineal, germinoma pineal, pineoblastoma y/o tumores neuroectodermicos primitivos supratentoriales, adenoma hipofisario, neoplasia de celulas plasmaticas/mieloma multiple, blastoma pleuropulmonar, linfoma del sistema nervioso central primario, cancer de prostata, cancer rectal, carcinoma de celulas renales, retinoblastoma, rabdomiosarcoma, cancer de glandula salivar, sarcoma de Ewing, sarcoma de Kaposi, sarcoma de tejidos blandos, sarcoma uterino, smdrome de Sezary, cancer de piel (no melanoma), cancer de piel (melanoma), carcinoma de piel (celulas de Merkel), cancer de pulmon microcftico, cancer de intestino delgado, sarcoma de tejidos blandos, carcinoma de celulas escamosas, cancer escamoso de cuello con tumor oculto metastasico primario, cancer de estomago, tumor neuroectodermico primitivo supratentorial, linfoma de celulas T, cancer testicular, cancer de garganta, timoma y/o carcinoma tfmico, cancer de tiroides, cancer transicional, tumor trofoblastico, cancer de ureter y/o pelvis renal, cancer uretral, cancer endometrial uterino, sarcoma uterino, cancer vaginal, glioma de via optica e hipotalamico, cancer de vulva, macroglobulinemia de Waldenstrom o tumor de Wilms.

En otro aspecto, la invencion se refiere al uso cosmetico de los compuestos de la invencion. Los compuestos de la invencion se pueden usar asf (en metodos) para revitalizar la piel de un individuo tratado, en particular en individuos con piel envejecida, debido al envejecimiento o debido a una exposicion excesiva al sol. Ambas afecciones estan relacionadas con la produccion de radicales libres en la piel. Mediante al menos uno de induccion de la filamentacion mitocondrial, prevencion o reduccion de la fragmentacion mitocondrial, y expresion incrementada de enzimas de OXPHOS en una celula de dicho individuo, es posible disminuir la accion de los radicales libres en la piel y al menos retrasar el envejecimiento adicional de la piel. Como tal, tambien se puede usar una composicion de la invencion como producto profilactico, es decir, para reducir al menos los radicales libres que podrian actuar sobre la piel, si se dejara sin tratar. Asf, preferiblemente, en este aspecto de la invencion se aplican los compuestos de la invencion, cuyo efecto incluye uno o mas de induccion de la filamentacion mitocondrial, prevencion o reduccion de la fragmentacion mitocondrial, y expresion incrementada de enzimas de OXPHOS. Los compuestos preferidos que tienen estos efectos se indican anteriormente en la presente memoria.

Los compuestos de la invencion se pueden usar tambien en aplicaciones de investigacion, tal como experimentos in vitro, in vivo, o ex vivo para modular uno o mas biomarcadores de energfa en un sistema experimental. Tales sistemas experimentales pueden ser muestras de celulas, muestras de tejidos, componentes de celulas o mezclas de componentes de celulas, organos parciales, organos completos, u organismos. Tales aplicaciones de investigacion pueden incluir, pero sin limitacion, el uso como reactivos de ensayo, la dilucidacion de rutas bioqmmicas, o la determinacion de los efectos de otros agentes sobre el estado metabolico del sistema experimental en presencia/ausencia de uno o mas compuestos de la invencion.

Ademas, los compuestos de la invencion se pueden usar en pruebas o ensayos bioqmmicos. Tales ensayos pueden incluir la incubacion de uno o mas compuestos de la invencion con un tejido o muestra de celulas de un sujeto para determinar la respuesta potencial de un sujeto (o la respuesta de un subgrupo espedfico de sujetos) a la administracion de dicho o dichos compuestos, o para determinar que compuesto de la invencion produce el efecto optimo en un sujeto espedfico o subgrupo de sujetos. Tal prueba o ensayo implicana 1) obtener una muestra de celulas o muestra de tejidos de un sujeto o grupo de sujetos en los que se puede ensayar la modulacion de uno o mas biomarcadores de energfa; 2) administrar uno o mas compuestos de la invencion a la(s) muestra(s) de celula(s) o muestra(s) de tejido(s); y 3) determinar la cantidad de modulacion del o de los biomarcadores de energfa despues de la administracion del o de los compuestos, en comparacion con el estado del biomarcador de energfa antes de la administracion del o de los compuestos.

Otra prueba o ensayo implicana 1) obtener una muestra de celulas o muestra de tejidos de un sujeto o grupo de sujetos en los que se puede ensayar la modulacion de uno o mas biomarcadores de energfa; 2) administrar al menos dos compuestos de la invencion a la(s) muestra(s) de celula(s) o muestra(s) de tejido(s); 3) determinar la cantidad de modulacion del o de los biomarcadores de energfa despues de la administracion de los al menos dos compuestos, en comparacion con el estado del biomarcador de energfa antes de la administracion de los al menos dos compuestos, y 4) seleccionar un compuesto para el uso en el tratamiento, la inhibicion, o la modulacion

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basandose en la cantidad de modulacion determinada en la etapa 3).

Las composiciones que comprenden los compuestos de la invencion, como se describieron anteriormente, se pueden preparar como una preparacion medicinal o cosmetica o en otros diversos medios, tales como alimentos para seres humanos o animales, que incluyen los alimentos medicos y los suplementos alimenticios. Un "alimento medico" es un producto que se destina al tratamiento alimenticio espedfico de una enfermedad o afeccion para la que existen necesidades nutricionales caractensticas. A modo de ejemplo, pero no de limitacion, los alimentos medicos pueden incluir formulaciones de vitaminas y minerales administradas a traves de un tubo de alimentacion (denominado administracion enteral). Un "suplemento alimenticio" significara un producto que se destina a suplementar la dieta humana, y se proporciona en general en forma de una pfldora, capsula, y comprimido o formulacion similar. A modo de ejemplo, pero no de limitacion, un suplemento alimenticio puede incluir uno o mas de los siguientes ingredientes: vitaminas, minerales, hierbas medicinales, extractos naturales; aminoacidos, sustancias alimenticias destinadas a suplementar la dieta incrementando el consumo alimenticio total, y concentrados, metabolitos, constituyentes, extractos o combinaciones de cualquiera de lo anterior. Los suplementos alimenticios se pueden incorporar tambien en alimentos, que incluyen, pero sin limitacion, barras alimenticias, bebidas, polvos, cereales, alimentos cocinados, aditivos alimentarios y caramelos; u otros alimentos funcionales disenados para estimular la salud cerebral o para prevenir o detener la progresion de una enfermedad neurodegenerativa que implica una disfuncion mitocondrial. Si se administra en forma de una preparacion medicinal, la composicion se puede administrar como profilaxis o tratamiento a un paciente con cualquiera de varios metodos. Las composiciones se pueden administrar solas o en combinacion con otros agentes farmaceuticos o cosmeticos, y se pueden combinar con un vetnculo fisiologicamente aceptable de los mismos. La cantidad eficaz y el metodo de administracion de la formulacion particular pueden variar basandose en el sujeto individual, la afeccion o la etapa de la enfermedad, y otros factores evidentes para un experto en la tecnica. Durante el transcurso del tratamiento, se puede monitorizar la concentracion de las composiciones de interes para asegurar que se mantiene el nivel deseado. Las composiciones de interes se pueden mezclar con otros materiales fisiologicamente aceptables que se pueden ingerir que incluyen, pero sin limitacion, alimentos.

Los compuestos descritos en la presente memoria se pueden formular como composiciones farmaceuticas o cosmeticas mediante la formulacion con aditivos tales como excipientes y vetnculos farmaceuticamente o fisiologicamente aceptables. Los excipientes y vetnculos farmaceuticamente o fisiologicamente aceptables adecuados incluyen agentes de procesamiento y modificadores y potenciadores de la administracion de farmacos, tales como, por ejemplo, fosfato calcico, estearato magnesico, talco, monosacaridos, disacaridos, almidon, gelatina, celulosa, metil celulosa, carboximetil celulosa sodica, dextrosa, hidroxipropil-P-ciclodextrina, polivinilpirrolidinona, ceras de temperatura de fusion baja, resinas de intercambio ionico, y similares, asf como combinaciones de dos o mas de las mismas. Otros excipientes farmaceuticamente aceptables adecuados se describen en "Remington's Pharmaceutical Sciences", Mack Pub. Co., Nueva Jersey (1991), y "Remington: The Science and Practice of Pharmacy", Lippincott Williams & Wilkins, Filadelfia, 20a edicion (2003) y 21a edicion (2005), incorporados en la presente memoria como referencia.

Una composicion farmaceutica o cosmetica puede comprender una formulacion de dosis unitaria, en la que la dosis unitaria es una dosis suficiente para tener un efecto terapeutico o inhibidor, o una cantidad eficaz para modular, normalizar, o aumentar un biomarcador de energfa. La dosis unitaria puede ser suficiente en forma de una unica dosis para tener un efecto terapeutico o inhibidor, o una cantidad eficaz para modular, normalizar, o aumentar un biomarcador de energfa. De manera alternativa, la dosis unitaria puede ser una dosis administrada periodicamente en un curso de tratamiento para la inhibicion de un trastorno, o para modular, normalizar, o aumentar un biomarcador de energfa.

Las composiciones farmaceuticas o cosmeticas que contienen los compuestos de la invencion pueden estar en cualquier forma adecuada para el metodo deseado de administracion, que incluyen, por ejemplo, una disolucion, una suspension, o una emulsion. Se usan en general vetnculos lfquidos al preparar las disoluciones, suspensiones, y emulsiones. Los vetnculos lfquidos contemplados para el uso en la practica de la presente invencion incluyen, por ejemplo, agua, solucion salina, disolvente(s) organico(s) farmaceuticamente aceptable(s), aceites o grasas farmaceuticamente aceptables, y similares, asf como mezclas de dos o mas de los mismos. El vetnculo lfquido puede contener otros aditivos farmaceuticamente aceptables adecuados tales como solubilizantes, emulsionantes, nutrientes, tampones, conservantes, agentes de suspension, agentes espesantes, reguladores de la viscosidad, estabilizantes, y similares. Los disolventes organicos adecuados incluyen, por ejemplo, alcoholes monotndricos, tales como etanol, y alcoholes politndricos, tales como glicoles. Los aceites adecuados incluyen, por ejemplo, aceite de soja, aceite de coco, aceite de oliva, aceite de cartamo, aceite de algodon, y similares. Para la administracion parenteral, el vetnculo tambien puede ser un ester oleoso tal como oleato de etilo, miristato de isopropilo, y similares. Las composiciones de la presente invencion pueden estar tambien en forma de micropartfculas, microcapsulas, encapsulados liposomicos, y similares, asf como combinaciones de dos o mas de los mismos.

Se pueden usar sistemas de administracion de liberacion retardada o de liberacion controlada, tal como un sistema de matriz de difusion controlada o un sistema erosionable, como se describio por ejemplo en: Lee, "Diffusion- Controlled Matrix Systems", pags. 155-198 y Ron y Langer, "Erodible Systems", pags. 199-224, en "Treatise on Controlled Drug Delivery", A. Kydonieus Ed., Marcel Dekker, Inc., Nueva York 1992. La matriz puede ser, por ejemplo, un material biodegradable que se puede degradar espontaneamente in situ e in vivo, por ejemplo, mediante

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hidrolisis o escision enzimatica, p.ej., mediante proteasas. El sistema de administracion puede ser, por ejemplo, un poKmero o copoUmero natural o sintetico o, por ejemplo, en forma de un hidrogel. Los poUmeros ejemplares con uniones escindibles incluyen poliesteres, poliortoesteres, polianhudridos, polisacaridos, poli(fosfoesteres), poliamidas, poliuretanos, poli(imidocarbonatos) y poli(fosfacenos).

Los compuestos de la invencion se pueden administrar de manera enteral, oral, parenteral, sublingual, mediante inhalacion (p.ej. en forma de nebulizaciones o esprays), de manera rectal o topica en formulaciones de unidades de dosis que contienen vehuculos y adyuvantes farmaceuticamente o fisiologicamente aceptables atoxicos convencionales segun se desee. Por ejemplo, los modos adecuados de administracion incluyen la via oral, subcutanea, transdermica, transmucosa, iontoforetica, intravenosa, intraarterial, intramuscular, intraperitoneal, intranasal (p.ej. a traves de la mucosa nasal), subdural, rectal, gastrointestinal, y similares, y directamente en un organo o tejido espedfico o afectado. Para la administracion al sistema nervioso central, se puede usar la administracion cefalorraqmdea y epidural, o la administracion en los ventnculos cerebrales. La administracion topica puede implicar tambien el uso de administracion transdermica, tal como parches transdermicos o dispositivos de iontoforesis. El termino parenteral, tal como se usa en la presente memoria, incluye las inyecciones subcutaneas, intravenosas, intramusculares, la inyeccion intraesternal o las tecnicas de infusion. Los compuestos se mezclan con vehuculos y adyuvantes farmaceuticamente aceptables adecuados para la via deseada de administracion. La administracion oral es una via preferida de administracion, y las formulaciones adecuadas para la administracion oral son las formulaciones preferidas. Los compuestos descritos para el uso en la presente memoria se pueden administrar en forma solida, en forma lfquida, en forma de aerosol, o en forma de comprimidos, pfldoras, mezclas de polvos, capsulas, granulos, inyectables, cremas, soluciones, supositorios, enemas, irrigaciones de colon, emulsiones, dispersiones, premezclas con alimentos, y en otras formas adecuadas. Los compuestos tambien se pueden administrar en formulaciones de liposomas. Los compuestos tambien se pueden administrar en forma de profarmacos, en los que el profarmaco experimenta una transformacion en el sujeto tratado hasta una forma que es terapeuticamente eficaz. Se conocen en la tecnica metodos adicionales de administracion.

Las preparaciones inyectables, por ejemplo, suspensiones acuosas u oleaginosas inyectables esteriles, se pueden formular segun la tecnica conocida mediante el uso de agentes dispersantes o humectantes y agentes de suspension adecuados. La preparacion inyectable esteril tambien puede ser una solucion o suspension inyectable esteril en un diluyente o disolvente parenteralmente aceptable atoxico, por ejemplo en forma de una disolucion en propilen glicol. Entre los vehfculos y disolventes aceptables que se pueden emplear estan el agua, disolucion de Ringer y solucion isotonica de cloruro sodico. Ademas, se emplean de manera convencional aceites fijos esteriles como disolvente o medio de suspension. Para este fin, se puede emplear cualquier aceite fijo suave, lo que incluye los mono- o digliceridos sinteticos. Ademas, los acidos grasos tales como acido oleico tienen utilidad en la preparacion de composiciones inyectables.

Se pueden preparar supositorios para la administracion rectal del farmaco mezclando el farmaco con un excipiente no irritante adecuado tal como manteca de cacao y polietilen glicoles que son solidos a temperatura ambiente pero lfquidos a la temperatura rectal, y que por lo tanto se fundiran en el recto y liberaran el farmaco.

Las formas farmaceuticas solidas para administracion oral pueden incluir capsulas, comprimidos, pfldoras, polvos y granulos. En tales formas farmaceuticas solidas, el compuesto activo se puede mezclar con al menos un diluyente inerte tal como sacarosa, lactosa, o almidon. Tales formas farmaceuticas pueden comprender tambien sustancias adicionales distintas de diluyentes inertes, p.ej., agentes lubricantes tales como estearato magnesico. En el caso de las capsulas, comprimidos y pfldoras, las formas farmaceuticas pueden comprender ademas agentes tamponadores. Los comprimidos y las pfldoras se pueden preparar ademas con revestimientos entericos.

Las formas farmaceuticas lfquidas para administracion oral pueden incluir emulsiones, soluciones, suspensiones, jarabes, y elixires farmaceuticamente aceptables que contienen diluyentes inertes usados habitualmente en la tecnica, tales como agua. Tales composiciones pueden comprender ademas adyuvantes, tales como agentes humectantes, emulsionantes y agentes de suspension, ciclodextrinas, y edulcorantes, aromatizantes, y agentes perfumantes.

Los compuestos de la presente invencion tambien se pueden administrar en forma de liposomas. Como se conoce en la tecnica, los liposomas en general son derivados de fosfolfpidos u otras sustancias lipfdicas. Los liposomas estan formados por cristales lfquidos hidratados mono- o multilamelares que estan dispersados en un medio acuoso. Se puede usar cualquier lfpido atoxico, fisiologicamente aceptable y metabolizable capaz de formar liposomas. Las presentes composiciones en forma de liposomas pueden contener, ademas de un compuesto de la presente invencion, estabilizantes, conservantes, excipientes y similares. Los lfpidos preferidos son los fosfolfpidos y fosfatidil colinas (lecitinas), tanto naturales como sinteticas. Los metodos para formar liposomas se conocen en la tecnica. Vease, por ejemplo, Prescott, Ed., Methods in Cell Biology, Volumen XIV, Academic Press, Nueva York, N. Y., pag. 33 y siguientes (1976).

La invencion tambien proporciona artfculos de fabricacion y kits que contienen materiales utiles para el tratamiento, la prevencion, o la inhibicion de los smtomas asociados a un trastorno mitocondrial o a una afeccion asociada a la disfuncion mitocondrial. El artfculo de fabricacion comprende un recipiente con una etiqueta. Los recipientes adecuados incluyen, por ejemplo, botellas, viales, y tubos de ensayo. Los recipientes pueden estar formados de una

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diversidad de materiales, tales como vidrio o plastico. El recipiente alberga una composicion que tiene un agente activo que es eficaz para el tratamiento, la prevencion, o la inhibicion de los smtomas asociados a un trastorno mitocondrial o a una afeccion asociada a la disfuncion mitocondrial. El agente activo de la composicion es uno o mas de los compuestos de la invencion. La etiqueta del recipiente indica preferiblemente que la composicion se usa para el tratamiento, la prevencion, o la inhibicion de los smtomas asociados a un trastorno mitocondrial o a una afeccion asociada a la disfuncion mitocondrial, y puede indicar tambien las instrucciones para el uso in vivo o in vitro, tal como los descritos anteriormente.

La invencion tambien proporciona kits que comprenden uno o varios de los compuestos de la invencion. En ciertas realizaciones, el kit de la invencion comprende el recipiente descrito anteriormente. En otras realizaciones, el kit de la invencion comprende el recipiente descrito anteriormente y un segundo recipiente que comprende un tampon. Puede incluir ademas otros materiales deseables desde el punto de vista comercial y del usuario, lo que incluye otros tampones, diluyentes, filtros, agujas, jeringas, y prospectos del envase con las instrucciones para llevar a cabo cualquiera de los metodos descritos en la presente memoria.

En otros aspectos, los kits se pueden usar para cualquiera de los metodos descritos en la presente memoria, que incluyen, por ejemplo, metodos para el tratamiento, la prevencion, o la inhibicion de los smtomas asociados a un trastorno mitocondrial o a una afeccion asociada a la disfuncion mitocondrial.

La cantidad de ingrediente activo que se puede combinar con los vehmulos para producir una unica forma farmaceutica variara dependiendo del hospedador al que se administra el ingrediente activo y del modo particular de administracion. Se entendera, sin embargo, que el nivel de dosis espedfico para cualquier paciente particular dependera de una diversidad de factores que incluyen la actividad del compuesto espedfico empleado, la edad, el peso corporal, el area corporal, el mdice de masa corporal (IMC), la salud general, el sexo, la dieta, el momento de la administracion, la via de administracion, la velocidad de excrecion, la combinacion de farmacos, y el tipo, la progresion, y la gravedad de la enfermedad particular que se somete a terapia o la afeccion a tratar. La dosis unitaria elegida normalmente se fabrica y se administra para proporcionar una concentracion final definida de farmaco en la sangre, los tejidos, organos, u otra region seleccionada como objetivo del cuerpo. La cantidad eficaz para una situacion concreta se puede determinar facilmente mediante experimentacion rutinaria, y esta dentro de la experiencia y el juicio del medico habitual o persona experta.

Los ejemplos de dosis que se pueden usar son una cantidad eficaz de los compuestos de la invencion en el intervalo de dosis de alrededor de 0,1 pg/kg a alrededor de 300 mg/kg, o de alrededor de 1,0 pg/kg a alrededor de 40 mg/kg de peso corporal, o de alrededor de 1,0 pg/kg a alrededor de 20 mg/kg de peso corporal, o de alrededor de 1,0 pg/kg a alrededor de 10 mg/kg de peso corporal, o de alrededor de 10,0 pg/kg a alrededor de 10 mg/kg de peso corporal, o de alrededor de 100 pg/kg a alrededor de 10 mg/kg de peso corporal, o de alrededor de 1,0 mg/kg a alrededor de 10 mg/kg de peso corporal, o de alrededor de 10 mg/kg a alrededor de 100 mg/kg de peso corporal, o de alrededor de 50 mg/kg a alrededor de 150 mg/kg de peso corporal, o de alrededor de 100 mg/kg a alrededor de 200 mg/kg de peso corporal, o de alrededor de 150 mg/kg a alrededor de 250 mg/kg de peso corporal, o de alrededor de 200 mg/kg a alrededor de 300 mg/kg de peso corporal, o de alrededor de 250 mg/kg a alrededor de 300 mg/kg de peso corporal. Otras dosis que se pueden usar son alrededor de 0,01 mg/kg de peso corporal, alrededor de 0,1 mg/kg de peso corporal, alrededor de 1 mg/kg de peso corporal, alrededor de 10 mg/kg de peso corporal, alrededor de 20 mg/kg de peso corporal, alrededor de 30 mg/kg de peso corporal, alrededor de 40 mg/kg de peso corporal, alrededor de 50 mg/kg de peso corporal, alrededor de 75 mg/kg de peso corporal, alrededor de 100 mg/kg de peso corporal, alrededor de 125 mg/kg de peso corporal, alrededor de 150 mg/kg de peso corporal, alrededor de 175 mg/kg de peso corporal, alrededor de 200 mg/kg de peso corporal, alrededor de 225 mg/kg de peso corporal, alrededor de 250 mg/kg de peso corporal, alrededor de 275 mg/kg de peso corporal, o alrededor de 300 mg/kg de peso corporal. Los compuestos de la presente invencion se pueden administrar en una unica dosis diaria, o la dosis diaria total se puede administrar en dosis divididas en dos, tres o cuatro veces al dfa.

Aunque los compuestos de la invencion se pueden administrar como el unico agente farmaceutico o cosmetico activo, tambien se pueden usar en combinacion con otro u otros agentes usados en el tratamiento o la inhibicion de los trastornos. Los agentes representativos utiles en combinacion con los compuestos de la invencion para el tratamiento, la prevencion, o la inhibicion de los smtomas asociados a un trastorno mitocondrial o a una afeccion asociada a la disfuncion mitocondrial incluyen, pero sin limitacion, Coenzima Q, vitamina E, idebenona, MitoQ, EPI- 743, vitamina K y los analogos de los mismos, naftoquinonas y derivados de las mismas, otras vitaminas, y compuestos antioxidantes.

Cuando se usan agentes activos adicionales en combinacion con los compuestos de la presente invencion, los agentes activos adicionales se pueden emplear en general en cantidades terapeuticas tal como se indica en el vademecum estadounidense (PDR), 53a Edicion (1999), que se incorpora en la presente memoria como referencia, o las cantidades terapeuticamente utiles como conocena alguien de experiencia habitual en la tecnica. Los compuestos de la invencion y los otros agentes terapeuticamente activos se pueden administrar a la dosis clmica maxima recomendada o a dosis inferiores. Los niveles de dosis de los compuestos activos en las composiciones de la invencion se pueden variar para obtener una respuesta terapeutica deseada dependiendo de la via de administracion, la gravedad de la enfermedad y la respuesta del paciente. Cuando se administran en combinacion con otros agentes terapeuticos, los agentes terapeuticos se pueden formular como composiciones diferentes que se

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administran al mismo tiempo o en momentos diferentes, o los agentes terapeuticos se pueden administrar como una unica composicion.

En este documento y en sus reivindicaciones, el verbo "comprender" y sus conjugaciones se usan en su sentido no limitante para significar que se incluyen los elementos tras la palabra, pero que no se excluyen los elementos que no se mencionan de manera espedfica. Ademas, la referencia a un elemento mediante el artmulo indefinido "un/una" o "uno/una" no excluye la posibilidad de que haya mas de uno del elemento, a menos que el contexto requiera claramente que haya uno y solamente uno de los elementos. El artmulo indefinido "un/una" o "uno/una", asf, normalmente significa "al menos uno/una".

Todas las patentes y referencias bibliograficas citadas en la presente memoria descriptiva se incorporan en la presente memoria como referencia en su totalidad.

Los ejemplos siguientes se ofrecen con fines ilustrativos solamente, y no pretenden limitar el alcance de la presente invencion de ninguna manera.

Descripcion de las figuras

Figura 1. Los niveles de expresion de protemas del complejo I y II tal como se determinan mediante transferencia de Western tras la exposicion de las celulas durante 72 horas al compuesto F (KH001; Fig. 1a), al compuesto K (KH002; Fig. 1b) o al compuesto N (KH003; Fig. 1c) a las concentraciones indicadas. CT es la lmea celular de fibroblastos cutaneos humanos de control 5120-C, P1 es la lmea celular de paciente 7206-S7, P2 es la lmea celular de paciente 5175-S7, C I es el complejo I proteico completamente ensamblado, y C II es el complejo II proteico completamente ensamblado.

Figura 2. Los niveles de protemas del complejo I (Fig. 2a) o del complejo II (Fig. 2b) completamente ensamblados se determinaron tras la exposicion de la lmea celular de control 5120-C o la lmea celular de paciente 5175-S7 al compuesto N (KH003) a las concentraciones indicadas durante 72 horas. Los numeros de las barras indican el numero de experimentos independientes. *, ** y *** indican las diferencias significativas (P<0,05, P<0,01 y P<0,001) respecto de las celulas de control o de paciente tratadas con vehmulo.

Figura 3. Las lmeas celulares de pacientes tal como se indican en la figura, que conteman diferentes mutaciones en la subunidad del complejo I, se incubaron con concentraciones crecientes de compuesto F (KH001; Fig. 3a), compuesto K (KH002; Fig. 3b) o compuesto N (KH003; Fig. 3c). Despues de 72 horas, se midio la formacion de CM- DCF como indicacion indirecta de los niveles intracelulares de ROS. N indica el numero de experimentos independientes, n indica el numero de muestras en cada experimento, y vehmulo (el vehmulo se ajusta al 100%) indica que la lmea celular se trata solamente con DMSO al 0,1%.

Figura 4. Efecto in vivo del compuesto N (KH003) sobre la fuerza de agarre en ratones con inactivacion genica de Ndufs4, ensayado como se describe en el Ejemplo 4. KO = ratones con inactivacion genica de Ndufs4; WT = ratones de tipo natural correspondientes; Vehmulo = inyecciones de control sin ingrediente activo; KH003 = inyecciones con compuesto N como ingrediente activo.

Lista de Abreviaturas

8-OHdG: 8-hidroxi-2'-desoxiguanosina

Ac: acetato

ACBT: acido £-aminocaproico y Bis-Tris/HCl

ADP: difosfato de adenosina

AKBR: acetoacetato/3-hidroxibutirato

ELA: esclerosis lateral amiotrofica

UA: umbral anaerobico

ATP: trifosfato de adenosina

Boc: ferc-butoxicarbonilo

IMC: mdice de masa corporal

TMB: tasa metabolica basal

BN-PAGE: electroforesis en gel de poliacrilamida azul nativa

CM-H2DCFDA: diacetato de 5-(y -6)-clorometil-2',7'-diclorodihidrofluorescema

GC: gasto cardiaco

OEPC: oftalmoplejfa externa progresiva cronica

CSA: ciclosporina A

CT: lmea celular de fibroblastos cutaneos primarios humanos de control

5 CIT C: citocromo c

DCM: diclorometano

DIPEA: W,W-diisopropiletilamina

DMF: dimetilformamida

DMSO: sulfoxido de dimetilo

10 AOD: atrofia optica dominante

EDCI: 1-etil-3-(3-dimetilaminopropil) carbodiimida

EDTA: acido etilendiaminotetraacetico

Et: etilo

FRDA: Ataxia de Friedreich

15 Gly: glicilo

HEPES: acido 4-(2-hidroxietil)-1-piperazinoetanosulfonico

HOBt: hidroxibenzotriazol

HPLC: cromatograffa Kquida de alto rendimiento

FC: frecuencia cardiaca

20 ITIES: interfase entre dos disoluciones de electrolitos inmiscibles

KSS: Smdrome de Kearns-Sayre

NOHL: neuropatia optica hereditaria de Leber

Me: metilo

MEGDEL 25: aciduria 3-metilglutaconica, sordera neurosensorial, encefalopatia y hallazgos neurorradiologicos del smdrome similar a Leigh

MELAS: miopatfa mitocondrial, encefalopatia, acidosis lactica, y accidente cerebrovascular

MERRF: epilepsia mioclonica con fibras rojas rasgadas

MIDD: diabetes y sordera de herencia materna

MitoQio: mitoquinona

30 MNGIE: encefalopatia neuro-gastro-intestinal mitocondrial

MRS: espectroscopfa de resonancia magnetica

NAD+: dinucleotido de nicotinamida adenina

NADH: dinucleotido de nicotinamida adenina reducido

NARP: neuropatfa, ataxia y retinosis pigmentaria

35 NMM: W-metilmorfolina

Orn: ornitilo

OXPHOS: fosforilacion oxidativa

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PBS solucion salina tamponada con fosfato

PCr fosfocreatina

PDR vademecum estadounidense

PVDF poli(difluoruro de vinilideno)

GC gasto cardiaco

QSPR relacion cuantitativa estructura-propiedad

ROS especies reactivas de oxfgeno

CR cociente respiratorio

Su succinimida

THF tetrahidrofurano

TFA trifluoroacetato

TFAH acido trifluoroacetico

VCO2 niveles de produccion de dioxido de carbono

VO2 niveles de consumo de oxfgeno

VO2max consumo de ox^geno de todo el cuerpo

Z benciloxicarbonilo

Ejemplos

Ejemplo 1: Smtesis de compuestos

1.1 Smtesis de los compuestos F, K, N y O

1.1.1 Informacion general

A menos que se indique de otra manera, los materiales se adquirieron de proveedores comerciales y se usaron tal como se recibieron. CH2O2 se destilo con hidruro calcico. Todas las reacciones sensibles al aire y la humedad se llevaron a cabo bajo una atmosfera inerte de nitrogeno seco. La cromatograffa en columna se llevo a cabo mediante el uso de gel de sflice Acros (0,035-0,070 mm, 6 nm).

1.1.2 Smtesis de trifluoroacetato de Trolox™ 2-guanidinoglicilaminoetilamida (compuesto F)

ETAPA A: A una disolucion de Trolox™ (1,2 g, 4,65 mmol) en DMF (45 mL) se le anadio HOBt (0,691 g, 5,12 mmol), seguido de EDCI (0,981 g, 5,12 mmol). La mezcla se agito hasta que se obtuvo una disolucion clara. A continuacion, se anadio DIPEA (0,891 mL, 5,12 mmol) gota a gota. La disolucion se enfrio a 4 °C (bano de hielo) y se anadio Boc- etilendiamina (0,811 mL, 4,88 mmol). La mezcla se agito a 4 °C durante 5 min, se dejo calentar a temperatura ambiente y se agito durante 1 h mas. La mezcla se diluyo despues con EtOAc (200 mL) y se lavo con acido cttrico acuoso (10 %p, 2 x 60 mL). Las fases acuosas combinadas se extrajeron con EtOAc (60 mL), tras lo cual se combinaron las fases organicas y se lavaron con H2O (60 mL), NaHCO3 ac. sat. (60 mL), H2O (60 mL) y salmuera (60 mL), se secaron sobre Na2SO4, se filtraron y se concentraron a vacm. El INTERMEDIO A obtenido (1,8 g) se uso en la siguiente etapa sin purificacion adicional.

ETAPA B: A una disolucion de INTERMEDIO A (1,75 g, 4,46 mmol) en EtOAc (25 mL) se le anadio una disolucion saturada recien preparada de HCl en EtOAc (45 mL). La disolucion se agito durante 45 min, durante lo cual se formo un precipitado blanco. La suspension se diluyo despues con Et2O (150 mL) y la mezcla resultante se agito durante otros 30 min. Los solidos se recogieron mediante filtracion, se lavaron con Et2O (2 x 30 mL) y se secaron a vacm. El INTERMEDIO B obtenido (1,36 g) se uso en la siguiente etapa sin purificacion adicional.

ETAPA C: Una disolucion de INTERMEDIO B (1,32 g, 4,0 mmol) en DMF (40 mL) se enfrio a 4 °C (bano de hielo). A continuacion, se anadio DIPEA (1,5 mL, 8,8 mmol) gota a gota, seguido de la adicion por partes de Boc-Gly-OSu (1,1 g, 4,0 mmol). La mezcla se dejo calentar a temperatura ambiente y se agito durante 1,5 h. Despues, la mezcla se diluyo con EtOAc (250 mL) y se lavo con acido cftrico acuoso (10 %p, 2 x 50 mL), H2O (50 mL), NaHCO3 ac. sat. (2 x 50 mL), H2O (50 mL) y salmuera (50 mL), se seco sobre Na2SO4, se filtro y se concentro a vacm. El INTERMEDIO C obtenido (1,52 g) se uso en la siguiente etapa sin purificacion adicional.

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ETAPA D: A una disolucion de INTERMEDIO C (1,42 g, 3,16 mmol) en EtOAc (20 mL) se le anadio una disolucion saturada reden preparada de HCl en EtOAc (40 mL). La disolucion se agito durante 1 h, durante lo cual se formo un precipitado blanco. La suspension se diluyo despues con Et2O (120 mL) y la mezcla resultante se agito durante otros 30 min. Los solidos se recogieron mediante filtracion, se lavaron con Et2O (2 x 25 mL) y se secaron a vado. El INTERMEDIO D obtenido (925 g) se uso en la siguiente etapa sin purificacion adicional.

ETAPA E: A una disolucion de INTERMEDIO D (200 mg, 0,52 mmol) en DMF (3 mL) se le anadio NMM (0,15 mL, 1,35 mmol), seguido de 1,3-di-Boc-2-(trifluorometilsulfonil)guanidina (223 mg, 0,57 mmol). La mezcla resultante se agito durante 16 h. A continuacion, la mezcla se diluyo con EtOAc (15 mL), se extrajo con acido dtrico acuoso (10 %p, 2 x 5 mL), H2O (5 mL), salmuera (2 x 5 mL), se seco sobre Na2SO4, se filtro y se concentro a vado. La purificacion mediante cromatograffa en columna rapida (EtOAc/heptano 2:1) proporciono el INTERMEDIO E (259 mg) en forma de un solido blanco.

ETAPA F: Una disolucion de INTERMEDIO E (144 mg, 0,24 mmol) en TFA/DCM (1:1 v/v, 4 mL) se agito durante 2 h. La disolucion se diluyo despues con tolueno (2 x 10 mL) y se concentro a vado. El residuo se arrastro con H2O (2 x 10 mL) y se liofilizo a partir de H2O (3 mL), lo que proporciono trifluoroacetato de Trolox™ 2-guanidinoglicilamino- etilamida (123 mg) en forma de un polvo blanco.

1H RMN del compuesto F (D2O, 400 MHz): 8 (ppm) = 3,74 (s, 2H), 3,44-3,21 (m, 4H), 2,72-2,60 (m, 1H), 2,54-2,41 (m, 1H), 2,35-2,25 (m, 1H), 2,17 (s, 3H), 2,16 (s, 3H), 2,07 (s, 3H), 1,88-1,77 (m, 1H), 1,50 (s, 3H).

1.1.3 Hidrocloruro de Trolox™ 2-acetamidinoglicilaminoetilamida (compuesto K)

ETAPA G: A una disolucion de INTERMEDIO D (136 mg, 0,35 mmol) en metanol (4 mL) se le anadio NH3 en metanol (7 N, 0,2 mL), seguido de la adicion por partes de hidrocloruro de acetimidato de etilo (65 mg, 0,53 mmol). La mezcla se agito durante 15 min. A continuacion, se anadio gel de sflice (400 mg) a la disolucion y la mezcla resultante se concentro a presion reducida. La purificacion mediante cromatograffa en columna rapida (DCM/metanol 9:1 a 8:2), seguido de liofilizacion a partir de H2O (3 mL) proporciono hidrocloruro de Trolox™ 2- acetamidinoglicilaminoetilamida (120 mg) en forma de un polvo blanquecino.

1H RMN del compuesto K (D2O, 400 MHz): 8 (ppm) = 3,86-3,75 (m, 2H), 3,46-3,23 (m, 4H), 2,72-2,63 (m, 1H), 2,512,47 (m, 1H), 2,35-2,28 (m, 1H), 2,29 (s, 3H), 2,18 (s, 3H), 2,16 (s, 3H), 2,07 (s, 3H), 1,87-1,78 (m, 1H), 1,51 (s, 3H).

1.1.4 Hidrocloruro de Trolox™ ornitilamida (compuesto N)

ETAPA H: Una disolucion de Z-Orn(Boc)-OH (2,5 g, 6,8 mmol) en DMF (7 mL) se enfrio a 4 °C (bano de hielo), tras lo cual se anadio carbonato potasico (0,94 g, 6,8 mmol) por partes. La suspension resultante se dejo con agitacion durante 5 min, tras lo cual se anadio yodometano (0,51 mL, 8,2 mmol) gota a gota. La mezcla se dejo calentar a temperatura ambiente y se agito durante 2,5 h. A continuacion se anadio H2O (10 mL) y la fase acuosa se extrajo con EtOAc (3 x 10 mL). Las capas organicas combinadas se lavaron con Na2S2O5 acuoso (2,5 %p, 5 mL) y salmuera (5 mL), se secaron sobre Na2SO4, se filtraron y se concentraron a vado. El INTERMEDIO H obtenido (2,43 g) se uso en la siguiente etapa sin purificacion adicional.

ETAPA I: A una disolucion de INTERMEDIO H (2,4 g, 6,4 mmol) en /so-propanol (54 mL) se le anadio gota a gota acido acetico (0,4 mL, 7 mmol), seguido de una suspension de paladio sobre carbono (10 %p, 0,68 g, 0,64 mmol) en H2O (6 mL). La suspension negra resultante se coloco bajo una atmosfera de H2 y se agito durante 3 h. A continuacion, la mezcla de reaccion se purgo con gas nitrogeno durante 5 min, tras lo cual la mezcla se filtro a traves de Celite. El filtrado se concentro a vado, lo que proporciono el INTERMEDIO I (1,76 g) en forma de un aceite incoloro que se uso en la siguiente etapa sin purificacion adicional.

ETAPA J: A una disolucion de Trolox™ (0,72 g, 2,8 mmol) en DMF (22 mL) se le anadio HOBt (0,42 g, 3,1 mmol), seguido de EDCI (0,59 g, 3,1 mmol). La mezcla se agito hasta que se obtuvo una disolucion clara. A continuacion, se anadio DIPEA (0,54 mL, 3,1 mmol) gota a gota. La disolucion se enfrio a 4 °C (bano de hielo) y se anadio INTERMEDIO I (900 mg, 2,94 mmol). La mezcla se agito a 4 °C durante 5 min, se dejo calentar a temperatura ambiente y se agito durante 1 h mas. La mezcla se diluyo despues con EtOAc (120 mL) y se lavo con acido dtrico acuoso (10 %p, 2 x 40 mL). Las fases acuosas combinadas se extrajeron con EtOAc (40 mL), tras lo cual se combinaron las fases organicas y se lavaron con H2O (40 mL), NaHCO3 ac. sat. (40 mL), H2O (40 mL) y salmuera (40 mL), se secaron sobre Na2SO4, se filtraron y se concentraron a vado. La purificacion mediante cromatograffa en columna rapida (EtOAc/heptano 1:1) proporciono el INTERMEDIO J (1,1 g) en forma de una espuma blanca.

ETAPA K: Una disolucion de INTERMEDIO J (587 mg, 1,23 mmol) en THF (2,5 mL) se enfrio a 4 °C (bano de hielo). A continuacion, se anadio NaOH acuoso (1 M, 2,5 mL, 2,5 mmol) gota a gota. La disolucion se dejo calentar a temperatura ambiente y la mezcla se agito durante 1 h. Despues, la mezcla se diluyo con H2O (15 mL) y Et2O (15 mL). Las capas se mezclaron y despues se separaron. La fase acuosa se lavo con Et2O (15 mL), se acidifico hasta pH = 2,5 mediante el uso de KHSO4 ac. sat., y se extrajo con Et2O (2 x 10 mL). Las ultimas dos fases organicas se combinaron, se lavaron con NH4Cl ac. sat. (2 x 10 mL), salmuera (10 mL), se secaron sobre Na2SO4, se filtraron y se concentraron a vado. El INTERMEDIO K obtenido (490 g) se uso en la siguiente etapa sin purificacion adicional.

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ETAPA L: Una disolucion de INTERMEDIO K (170 mg, 0,36 mmol) en EtOAc (4 mL) se purgo con HCl (g) durante 25 min. A continuacion, la disolucion se purgo con argon durante 15 min, lo que dio como resultado la formacion de un precipitado. La mezcla se diluyo con Et2O (20 mL), se agito durante 15 min, tras lo cual los solidos formados se recogieron mediante filtracion. Los solidos se liofilizaron a partir de H2O (3 mL), lo que proporciono hidrocloruro de Trolox™ ornitilamida (115 mg) en forma de un solido blanquecino.

1H RMN del compuesto N (mezcla 1:1 de diastereomeros, D2O, 400 MHz): 8 (ppm) = 4,38-4,23 (m, 2 * 1H), 3,012,93 (m, 2H), 2,73-2,27 (m, 2H + 2 * 3H), 2,21 (s, 3H), 2,19 (s, 3H), 2,15 (s, 2 * 3H), 2,05 (s, 2 * 3H), 2,00-1,73 (m, 2 * 3H), 1,68-1,51 (m, 2 * 1H), 1,58 (s, 3H), 1,55 (s, 3H), 1,12-0,94 (m, 2 * 1H).

1.1.5 Hidrocloruro de Trolox™ arginilamida (compuesto O)

ETAPA M: A una disolucion de Trolox™ (0,49 g, 1,9 mmol) en DMF (20 mL) se le anadio HOBt (0,29 g, 2,1 mmol), seguido de EDCI (0,40 g, 2,1 mmol). La mezcla se agito hasta que se obtuvo una disolucion clara. A continuacion, se anadio DIPEA (0,37 mL, 2,1 mmol) gota a gota. La disolucion se enfrio a 4 °C (bano de hielo) y se anadio H- Arg(PMC)-OtBu (1,0 g, 2,0 mmol). La mezcla se agito a 4 °C durante 5 min, se dejo calentar a temperatura ambiente y se agito durante 1 h mas. La mezcla se diluyo despues con EtOAc (100 mL) y se lavo con acido dtrico acuoso (10 %p, 2 * 30 mL). Las fases acuosas combinadas se extrajeron con EtOAc (30 mL), tras lo cual se combinaron las fases organicas y se lavaron con H2O (30 mL), NaHCO3 ac. sat. (30 mL), H2O (30 mL) y salmuera (30 mL), se secaron sobre Na2SO4, se filtraron y se concentraron a vado. El INTERMEDIO M obtenido (1,31 g) se uso en la siguiente etapa sin purificacion adicional.

ETAPA N: Una disolucion de INTERMEDIO M (200 mg, 0,27 mmol) en DCM/TFA (1:1 v/v, 3 mL) se agito durante 30 min. A continuacion, la mezcla se diluyo con tolueno (10 mL) y se concentro a presion reducida. El residuo se arrastro con tolueno (2 * 10 mL) y se resuspendio en agua (10 mL). La suspension resultante se acidifico mediante el uso de HCl acuoso (1 M, 55 mL), se diluyo con Et2O (10 mL) y se agito energicamente durante 15 min. Las capas se separaron y la fase acuosa se lavo con Et2O (2 * 10 mL). La liofilizacion de la fase acuosa proporciono hidrocloruro de Trolox™ arginilamida (120 mg) en forma de un solido blanquecino.

1H RMN del compuesto O (mezcla 1:1 de diastereomeros, D2O, 400 MHz): 8 (ppm) = 4,35 (dd, J = 8,6, 4,0 Hz, 1H), 4,24 (dd, J = 8,6, 4,8 Hz, 1H), 3,08 (t, J = 7,2 Hz, 2H), 2,76 (t, J = 7,4 Hz, 2H), 2,59-2,33 (m, 2 * 3H), 2,23 (s, 3H), 2,21 (s, 3H), 2,16 (s, 2 * 3H), 2,07 (s, 3H), 2,06 (s, 3H), 1,98-1,73 (m, 2 * 3H), 1,62 (s, 3H), 1,57 (s, 3H), 1,57-1,30 (m, 2 * 1H), 1,00-0,76 (m, 2 * 1H).

1.2 Smtesis de los compuestos R-T, S-T, R-U, S-U, R-V, S-V, R,R-X, R,S-X, S,R-X, S,S-X, rac-Z, R,trans-AE,

S,trans-AE, S,R-AF, S,R-AG, S,S-AG y S-AH.

1.2.1 Informacion general

PROCEDIMIENTO GENERAL A para el acoplamiento en EDCI/HOAt de aminas a Trolox™: A una mezcla de Trolox™ (1 eq) y amina (1 eq) en DMF (seca, ~0,2 M) bajo una atmosfera de nitrogeno se le anadieron EDCI.HCl (1,1 eq) y HOAt (0,1 eq). La mezcla se agito a temperatura ambiente hasta la conversion completa (LCMS). La mezcla se diluyo con H2O (20 mL) y se extrajo con EtOAc (3 x 20 mL). Las fases organicas combinadas se lavaron sucesivamente con KHSO4 0,5 M (20 mL), NaHCO3 ac. sat. (20 mL) y salmuera (3x 20 mL). La fase organica se seco sobre Na2SO4, se filtro y se concentro a vado.

PROCEDIMIENTO GENERAL B para la desproteccion de BOC: A una disolucion de INTERMEDIO A (1 eq) en DCM (-0,03 M) se le anadio HCl 4 N en dioxano (36 eq). La mezcla se agito a temperatura ambiente hasta la conversion completa (LCMS), se concentro, se coevaporo con DCM (2x), se purifico mediante cromatograffa en columna de fase inversa (H2O + 0,01% (p/p) de acido formico/MeCN) y se liofilizo.

1.2.2 Hidrocloruro de Trolox™ piperidin-3-amida (compuesto X, estereoisomero R,R)

ETAPA A: Segun el procedimiento general A, se preparo el INTERMEDIO Xa mediante el uso de (R)-Trolox™ (250 mg) y (R)-3-amino-1-N-Boc-piperidina (200 mg). El INTERMEDIO Xa (349 mg) se uso en la siguiente etapa sin purificacion adicional.

ETAPA B: Segun el procedimiento general B, se preparo el COMPUESTO FINAL R,R-X (209 mg). 1H RMN (400 MHz, DMSO): 8 (ppm): 8,23 (1H, s), 7,55 (1H, s ancho), 7,30 (1H, d, J=8,4 Hz), 3,85 - 3,73 (1H, m), 2,99 -2,90 (1H, m), 2,89 - 2,79 (1H, m), 2,73 - 2,64 (1H, m), 2,64 - 2,37 (3H, m), 2,23 -2,14 (1H, m), 2,11 (3H, s), 2,07 (3H, s), 1,99 (3H, s), 1,79 - 1,67 (1H, m), 1,54 - 1,45 (1H, m), 1,44 - 1,26 (3H, m), 1,39 (3H, s).

1.2.3 Hidrocloruro de Trolox™ piperidin-3-amida (compuesto X, estereoisomero R,S)

ETAPA A: Segun el procedimiento general A, se preparo el INTERMEDIO Xb mediante el uso de (R)-Trolox™ (100 mg) y (S)-3-amino-1-N-Boc-piperidina (80 mg). El INTERMEDIO Xb (143 mg) se uso en la siguiente etapa sin purificacion adicional.

ETAPA B: Segun el procedimiento general B, se preparo el COMPUESTO FINAL R,S-X (68 mg). 1H RMN (400 MHz,

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DMSO): 8 (ppm): 8,25 (1H, s), 7,53 (1H, s ancho), 7,26 (1H, d, J=8,4 Hz), 3,78 - 3,64 (1H, m), 2,83 - 2,71 (2H, m), 2,63 - 2,34 (4H, m), 2,17 - 2,03 (1H, m), 2,09 (3H, s), 2,07 (3H, s), 1,99 (3H, s), 1,82 - 1,72 (1H, m), 1,72 - 1,55 (2H, m), 1,54 -1,41 (2H, m), 1,36 (3H, s).

1.2.4 Hidrocloruro de Trolox™ 4-dimetilaminobutilamida (compuesto V, estereoisomero R)

Segun el procedimiento general A, se preparo el COMPUESTO FINAL R-V mediante el uso de (R)-Trolox™ (100 mg) y 4-(Dimetilamino)butilamina (46 mg). Cuando la reaccion alcanzo la conversion completa, la mezcla se paro con H2O (20 mL), se basifico con Na2CO3 ac. sat. hasta pH ~9 y se extrajo con EtOAc (3 x 40 mL). Las fases organicas combinadas se secaron sobre Na2SO4, se filtraron y se concentraron a vacfo. El material bruto se purifico mediante cromatograffa en columna de sflice (DCM/NH3 7 N en MeOH), se disolvio en eter diefflico (5 mL) y se trato con HCl 1 N en eter diefflico (1 mL). La mezcla se concentro a vado, se coevaporo con DCM (3x) y se liofilizo (H2O/MeCN) para obtener el COMPUESTO FINAL R-V (86 mg). 1H RMN (400 MHz, DMSO): 8 (ppm): 10,14 (1H, s),

7,53 (1H, s ancho), 7,46 - 7,38 (1H, m), 3,17 - 2,99 (2H, m), 2,98 - 2,87 (2H, m), 2,63 (6H, s), 2,57 - 2,35 (2H, m), 2,22 -2,13 (1H, m), 2,10 (3H, s), 2,07 (3H, s), 1,99 (3H, s), 1,78 - 1,65 (1H, m), 1,50 - 1,29 (4H, m), 1,37 (3H, s).

1.2.5 Hidrocloruro de Trolox™ 4-dimetilaminobutilamida (compuesto V, estereoisomero S)

Segun el procedimiento general A, se preparo el COMPUESTO FINAL S-V mediante el uso de (S)-Trolox™ (100 mg) y 4-(Dimetilamino)butilamina (46 mg). Cuando la reaccion alcanzo la conversion completa, la mezcla se paro con H2O (20 mL), se basifico con Na2CO3 ac. sat. hasta pH ~9 y se extrajo con EtOAc (3 x 40 mL). Las fases organicas combinadas se secaron sobre Na2SO4, se filtraron y se concentraron a vacfo. El material bruto se purifico mediante cromatograffa en columna de sflice (DCM/NH3 7 N en MeOH), se disolvio en eter diefflico (5 mL) y se trato con HCl 1 N en eter diefflico (1 mL). La mezcla se concentro a vado, se coevaporo con DCM (3x) y se liofilizo (H2O/MeCN) para obtener el COMPUESTO FINAL S-V (92 mg). 1H RMN (400 MHz, DMSO): 8 (ppm): 10,12 (1H, s), 7,53 (1H, s ancho), 7,42 (1H, t, J=5,92 Hz), 3,16 -2,99 (2H, m), 2,98 -2,86 (2H, m), 2,63 (6H, s), 2,58 -2,35 (2H, m), 2,23 -2,14 (1H, m), 2,11 (3H, s), 2,07 (3H, s), 1,99 (3H, s), 1,78 - 1,64 (1H, m), 1,53 - 1,29 (4H, m), 1,37 (3H, s).

1.2.6 Hidrocloruro de Trolox™ piperidin-3-amida (compuesto X, estereoisomero S,R)

ETAPA A: Segun el procedimiento general A, se preparo el INTERMEDIO Xc mediante el uso de (S)-Trolox™ (5,49 g) y (R)-3-amino-1-N-Boc-piperidina (4,39 g). Tras la purificacion mediante cromatograffa en columna de sflice (Heptano/EtOAc) se uso el INTERMeDiO Xc (6,11 g) en la siguiente etapa.

ETAPA B: Segun el procedimiento general B, sin purificacion mediante cromatograffa en columna de fase inversa, se preparo el COMPUESTO FINAL S,R-X (4,43 g). 1H RMN (400 MHz, DMSO): 8 (ppm): 8,95 (2H, s), 7,58 - 7,48 (2H, m), 4,03 - 3,88 (1H, m), 3,16 - 3,05 (1H, m), 3,03 - 2,93 (1H, m), 2,76 - 2,62 (2H, m), 2,60 - 2,37 (2H, m), 2,18 - 2,03 (1H, m), 2,08 (3H, s), 2,07 (3H, s), 2,00 (3H, s), 1,86 -1,72 (3H, m), 1,72-1,45 (2H, m), 1,36 (3H, s).

1.2.7 Hidrocloruro de Trolox™ piperidin-3-amida (compuesto X, estereoisomero S,S)

ETAPA A: Segun el procedimiento general A, se preparo el INTERMEDIO Xd mediante el uso de (S)-Trolox™ (100 mg) y (S)-3-amino-1-N-Boc-piperidina (80 mg). El INTERMEDIO Xd (158 mg) se uso en la siguiente etapa sin purificacion adicional.

ETAPA B: Segun el procedimiento general B, se preparo el COMPUESTO FINAL S,S-X (122 mg). 1H RMN (400 MHz, DMSO): 8 (ppm): 8,24 (1H, s), 7,56 (1H, s ancho), 7,28 (1H, d, J = 8,4 Hz), 3,82 - 3,69 (1H, m), 2,95 - 2,85 (1H, m), 2,85 - 2,73 (1H, m), 2,70 - 2,61 (1H, m), 2,61 - 2,35 (3H, m), 2,23 -2,13 (1H, m), 2,11 (3H, s), 2,07 (3H, s), 1,99 (3H, s), 1,79 - 1,66 (1H, m), 1,53 - 1,42 (1H, m), 1,42 - 1,24 (3H, m), 1,39 (3H, s).

1.2.8 Formiato de Trolox™ 1-metilpiperidinio-4-amida (compuesto AH, estereoisomero S)

A una mezcla de (S)-Trolox™ (100 mg) y 1-metilpiperidin-4-amina (46 mg) en DMF (seca, 2 ml) se le anadio PyBOP (249 mg, 1,2 eq). Despues de agitar durante una noche a temperatura ambiente, la mezcla se paro con H2O (20 ml). Se anadio NaHCO3 ac. sat. (30 ml) y la fase acuosa se extrajo con EtOAc (3 x 30 ml). Las fases organicas combinadas se secaron sobre Na2SO4, se filtraron y se concentraron a vado. El material bruto se purifico mediante cromatograffa en columna de fase inversa ((H2O + 0,01% (p/p) de acido formico/MeCN) y se liofilizo para obtener el COMPUESTO FINAL S-AH (75 mg). 1H RMN (400 MHz, DMSO): 8 (ppm): 8,21 (1H, s), 7,57 (1H, s ancho), 6,91 (1H, d, J = 7,32 Hz), 3,64 - 3,43 (1H, m), 2,62 - 2,27 (4H, m), 2,24 - 2,01 (3H, m), 2,14 (3H, s), 2,10 (3H, s), 2,07 (3H, s), 1,98 (3H, s), 1,78 - 1,62 (2H, m), 1,57 - 1,42 (2H, m), 1,42 - 1,29 (1H, m), 1,38 (3H, s).

1.2.9 Hidrocloruro de Trolox™ 4-aminociclohexilamida (compuesto AE, estereoisomero R,trans)

ETAPA A: Segun el procedimiento general A, se preparo el INTERMEDIO AEa mediante el uso de (R)-Trolox™ (100 mg) y N-Boc-trans-1,4-ciclohexanodiamina (86 mg). El INTERMEDIO AEa (186 mg) se uso en la siguiente etapa sin purificacion adicional.

ETAPA B: Segun el procedimiento general B, se preparo el COMPUESTO FINAL R,trans-AE (102 mg). 1H RMN (400 MHz, DMSO): 8 (ppm): 8,42 (1H, s), 7,57 (2H, s ancho), 6,92 (1H, d, J = 8,3 Hz), 3,79 - 2,98 (1H, m), 2,84 -

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2.69 (1H, m), 2,61 - 2,36 (2H, m), 2,19 - 1,91 (1H, m), 2,07 (3H, s), 2,06 (3H, s), 1,99 (3H, s), 1,89 - 1,65 (4H, m), 1,61 -1,46 (1H, m), 1,40 - 1,05 (4H, m), 1,35 (3H, s).

1.2.10 Hidrocloruro de Trolox™ 4-aminociclohexilamida (compuesto AE, estereoisomero S,trans)

ETAPA A: Segun el procedimiento general A, se preparo el INTERMEDIO AEb mediante el uso de (S)-Trolox™ (100 mg) y N-Boc-trans-1,4-ciclohexanodiamina (86 mg). El INTERMEDIO AEb (182 mg) se uso en la siguiente etapa sin purificacion adicional.

ETAPA B: Segun el procedimiento general B, se preparo el COMPUESTO FINAL S,trans-AE (84 mg). 1H RMN (400 MHz, DMSO): 8 (ppm): 8,43 (1H, s), 7,57 (2H, s ancho), 6,93 (1H, d, J = 8,4 Hz), 3,53 - 3,35 (1H, m), 2,86 - 2,72 (1H, m), 2,60 - 2,36 (2H, m), 2,21 - 1,92 (1H, m), 2,08 (3H, s), 2,07 (3H, s), 1,98 (3H, s), 1,90 - 1,66 (4H, m), 1,61 - 1,47 (1H, m), 1,41 -1,08 (4H, m), 1,35 (3H, s).

1.2.11 Hidrocloruro de Trolox™ 4-aminobutilamida (compuesto T, estereoisomero R)

ETAPA A: Se preparo el INTERMEDIO Ta mediante el uso de (R)-Trolox™ (200 mg) y N-Boc-1,4-butanodiamina (150 mg). A una mezcla enfriada (0 °C) de los reactivos en DMF (seca, 0,05 M) bajo una atmosfera de nitrogeno se le anadieron EDCI.HCl (1,1 eq) y HOAt (0,1 eq). La mezcla se agito 1 hora a 0 °C y se dejo que alcanzase la temperatura ambiente, y se agito hasta la conversion completa (LCMS). La mezcla de reaccion se vertio en 10 eq (respecto de DMF) de agua y se extrajo con EtOAc (3x 50 mL). Las fases organicas combinadas se lavaron sucesivamente con KHSO4 0,5 M (50 mL), NaHCO3 ac. sat. (50 mL) y salmuera (3x 50 mL). La fase organica se seco sobre Na2SO4, se filtro y se concentro a vado. El INTERMEDIO Ta (100 mg) se uso en la siguiente etapa sin purificacion adicional.

Etapa B: Segun el procedimiento general B, se preparo el COMPUESTO FINAL R-T (66 mg). 1H RMN (400 MHz, DMSO): 8 (ppm): 8,41 (1H, s), 7,34 (2H, t, J=6,0 Hz), 3,14 - 2,95 (2H, m), 2,72 - 2,59 (2H, m), 2,54 (1H, s), 2,47 - 2,34 (2H, m), 2,21 -2,12 (1H, m), 2,09 (3H, s), 2,07 (3H, s), 1,99 (3H, s), 1,79 - 1,65 (1H, m), 1,45- 1,27 (4H, m), 1,35 (3H, s).

1.2.12 Hidrocloruro de Trolox™ 4-aminobutilamida (compuesto T, estereoisomero S)

Etapa A: Se preparo el INTERMEDIO Tb mediante el uso de (S)-Trolox™ (200 mg) y N-Boc-1,4-butanodiamina (150 mg). A una mezcla enfriada (0 °C) de los reactivos en DMF (seca, 0,05 M) bajo una atmosfera de nitrogeno se le anadieron EDCI.HCl (1,1 eq) y HOAt (0,1 eq). La mezcla se agito 1 hora a 0 °C y se dejo que alcanzase la temperatura ambiente, y se agito hasta la conversion completa (LCMS). La mezcla de reaccion se vertio en 10 eq (respecto de DMF) de agua y se extrajo con EtOAc (3x 50 mL). Las fases organicas combinadas se lavaron sucesivamente con KHSO4 0,5 M (50 mL), NaHCO3 ac. sat. (50 mL) y salmuera (3x 50 mL). La fase organica se seco sobre Na2SO4, se filtro y se concentro a vado. El INTERMEDIO Tb (100 mg) se uso en la siguiente etapa sin purificacion adicional.

Etapa B: Segun el procedimiento general B, se preparo el COMPUESTO FINAL S-T (67 mg). 1H RMN (400 MHz, DMSO): 8 (ppm): 8,41 (1H, s), 7,37 - 7,30 (1H, m), 3,13 -2,97 (3H, m), 2,68 -2,61 (2H, m), 2,20 -2,11 (1H, m), 2,09 (3H, s), 2,07 (3H, s), 1,99 (3H, s), 1,79 - 1,66 (1H, m), 1,46 - 1,23 (4H, m), 1,35 (3H, s).

1.2.13 Hidrocloruro de Trolox™ 5-aminopentilamida (compuesto U, estereoisomero R)

Etapa A: Se preparo el INTERMEDIO Ua mediante el uso de (R)-Trolox™ (200 mg) y 1-Boc-amino-1,5- pentanodiamina (162 mg). A una mezcla enfriada (0 °C) de los reactivos en DMF (seca, 0,05 M) bajo una atmosfera de nitrogeno se le anadieron EDCI.HCl (1,1 eq) y HOAt (0,1 eq). La mezcla se agito 1 hora a 0 °C y se dejo que alcanzase la temperatura ambiente, y se agito hasta la conversion completa (LCMS). La mezcla de reaccion se vertio en 10 eq (respecto de DMF) de agua y se extrajo con EtOAc (3x 50 mL). Las fases organicas combinadas se lavaron sucesivamente con KHSO4 0,5 M (50 mL), NaHCO3 ac. sat. (50 mL) y salmuera (3x 50 mL). La fase organica se seco sobre Na2SO4, se filtro y se concentro a vado. El INTERMEDIO Ua (232 mg) se uso en la siguiente etapa sin purificacion adicional.

Etapa B: Segun el procedimiento general B, se preparo el COMPUESTO FINAL R-U (134 mg). 1H RMN (400 MHz, CDCl3): 8 (ppm): 8,51 (1H, s), 7,22 - 6,45 (2H, s ancho), 6,29 - 6,16 (1H, m), 3,64 - 3,41 (1H, m), 2,89 - 2,72 (1H, m),

2.69 -2,40 (5H, m), 2,19 (3H, s), 2,18 (3H, s), 2,08 (3H, s), 1,83 - 1,68 (1H, m), 1,55 (3H, s), 1,45 - 1,33 (2H, m), 1,33 - 1,21 (1H, m), 1,20 - 1,03 (1H, m), 0,80 - 0,58 (2H, m).

1.2.14 Hidrocloruro de Trolox™ 5-aminopentilamida (compuesto U, estereoisomero S)

Etapa A: Se preparo el INTERMEDIO Ub mediante el uso de (S)-Trolox™ (200 mg) y 1-Boc-amino-1,5- pentanodiamina (162 mg). A una mezcla enfriada (0 °C) de los reactivos en DMF (seca, 0,05 M) bajo una atmosfera de nitrogeno se le anadieron EDCI.HCl (1,1 eq) y HOAt (0,1 eq). La mezcla se agito 1 hora a 0 °C y se dejo que alcanzase la temperatura ambiente, y se agito hasta la conversion completa (LCMS). La mezcla de reaccion se vertio en 10 eq (respecto de DMF) de agua y se extrajo con EtOAc (3x 50 mL). Las fases organicas combinadas se

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lavaron sucesivamente con KHSO4 0,5 M (50 mL), NaHCO3 ac. sat. (50 mL) y salmuera (3x 50 mL). La fase organica se seco sobre Na2SO4, se filtro y se concentro a vado. El INTERMEDIO Ub (242 mg) se uso en la siguiente etapa sin purificacion adicional.

Etapa B: Segun el procedimiento general B, se preparo el COMPUESTO FINAL S-U (164 mg). 1H RMN (400 MHz, CDCl3): 8 (ppm): 8,51 (1H, s ancho), 6,26 - 6,23 (2H, dd), 3,64 - 3,37 (1H, m), 2,91 - 2,74 (1H, m), 2,72 - 2,61 (3H, m), 2,60 -2,42 (3H, m), 2,19 (3H, s), 2,18 (3H, s), 2,08 (3H, s), 1,83 - 1,67 (1H, m), 1,55 (3H, s), 1,47 - 1,34 (2H, m), 1,34 - 1,22 (1H, m), 1,21 - 1,05 (1H, m), 0,80 - 0,62 (2H, m).

1.2.15 Hidrocloruro de Trolox™ 1-metilpiperidin-3-amida (compuesto AF, estereoisomero S,R)

Etapa A: Se preparo el INTERMEDIO AFa mediante el uso de 3-aminopiperidin-1-carboxilato de (R)-terc-butilo (200 mg). El sustrato se disolvio en THF (seco, 0,1 M) y se enfrio hasta 0 °C con un bano de hielo. Se anadio LiAlH4 (5 eq

2,4 M en THF) gota a gota a la disolucion enfriada. La mezcla de reaccion se agito durante 15 minutos a 0 °C y se dejo que alcanzase la temperatura ambiente. Despues la mezcla se sometio a reflujo hasta la conversion completa (GCMS). La mezcla se enfrio a 0 °C y se paro de manera secuencial con agua (0,2 mL), disolucion del 15% de NaOH (0,2 mL) y agua (0,6 mL), y se agito durante 1 hora. El precipitado se elimino mediante filtracion, y se anadio HCl 4 M en dioxano al filtrado. El filtrado se concentro a vado y se trituro en MeCN/MeOH para obtener un solido blanco.

Etapa B: El COMPUESTO FINAL S,R-AF se preparo mediante el uso de (S)-Trolox™ (60 mg) y el INTERMEDIO AFa (45 mg). Ambos reactivos se disolvieron en DMF (seca, 0,25 M). Se anadio trietilamina (2,5 eq) y PyBOP (1,2 eq) y la mezcla de reaccion se agito a temperatura ambiente hasta la conversion completa (LCMS). La mezcla se paro con H2O (20 ml). Se anadio NaHCO3 ac. sat. (30 ml) y la fase acuosa se extrajo con EtOAc (3 x 30 ml). Las fases organicas combinadas se secaron sobre Na2SO4, se filtraron y se concentraron a vado. El material bruto se purifico mediante cromatograffa en columna de fase inversa ((H2O + 0,01% (p/p) de acido formico/MeCN) y se liofilizo para obtener el COMPUESTO FINAL S,R-AF (34 mg). 1H RMN (400 MHz, DMSO): 8 (ppm): 8,19 (1H, s),

7.53 (1H, s ancho), 7,14 - 7,12 (1H, d), 3,70 (1H, s ancho), 2,59 - 2,36 (2H, m), 2,36 - 2,25 (1H, m), 2,24 - 2,11 (2H, m), 2,08 (3H, s), 2,07 (3H, s), 2,03 (3H, s), 1,99 (3H, s), 1,91 - 1,82 (1H, m), 1,81 - 1,68 (1H, m), 1,65 - 1,51 (1H, m), 1,50 - 1,40 (3H, m), 1,39 - 1,33 (3H, m).

1.2.16 Hidrocloruro de Trolox™ piperidin-4-amida (compuesto Z, racemato)

Etapa A: Se preparo el INTERMEDIO Za mediante el uso de Trolox™ (500 mg) y terc-butilaminopiperidin-1- carboxilato (400 mg). A una mezcla enfriada (0 °C) de los reactivos en DMF (seca, 0,05 M) bajo una atmosfera de nitrogeno se le anadieron EDCI.HCl (1,1 eq) y HOAt (0,1 eq). La mezcla se agito 1 hora a 0 °C y se dejo que alcanzase la temperatura ambiente, y se agito hasta la conversion completa (LCMS). La mezcla de reaccion se vertio en 10 eq (respecto de DMF) de agua. Se formo un precipitado blanco y se filtro. El residuo se lavo con agua en el filtro y se seco. El INTERMEDIO Za (80 mg) se uso en la siguiente etapa sin purificacion adicional.

Etapa B: Segun el procedimiento general B, se preparo el COMPUESTO FINAL Z (60 mg). 1H RMN (400 MHz, DMSO): 8 (ppm): 8,32 (1H, s), 7,14 - 7,12 (1H, d), 3,78 - 3,63 (1H, m), 3,61 - 3,45 (1H, m), 3,13 - 3,02 (1H, m), 3,01 - 2,91 (1H, m), 2,83 - 2,65 (2H, m), 2,62 - 2,36 (2H, m), 2,24 - 2,13 (1H, m), 2,09 (3H, s), 2,07 (3H, s), 1,99 (3H, s), 1,86 - 1,68 (2H, m), 1,67 - 1,44 (2H, m), 1,43 - 1,24 (1H, m), 1,38 (3H, s).

1.2.17 Hidrocloruro de Trolox™ pirrolidin-3-amida (compuesto AG, estereoisomero S,R)

Etapa A: Segun el procedimiento general A, se preparo el INTERMEDIO AGa mediante el uso de (S)-Trolox™ (100 mg) y 3-aminopirrolidin-1-carboxilato de (R)-terc-butilo (74 mg). El INTERMEDIO AGa (110 mg) se uso en la siguiente etapa sin purificacion adicional.

Etapa B: Segun el procedimiento general B, se preparo el COMPUESTO FINAL S,R-AG (80 mg). 1H RMN (400 MHz, DMSO): 8 (ppm): 8,36 (1H, s ancho), 7,60 - 7,59 (1H, d), 4,37 - 4,01 (2H, m), 3,15 - 2,98 (2H, m), 2,97 - 2,79 (1H, m), 2,77 - 2,59 (1H, m), 2,58 - 2,38 (2H, m), 2,26 - 2,10 (2H, m), 2,09 (3H, s), 2,07 (3H, s), 1,99 (3H, s), 1,85 -

1.54 (2H, m), 1,35 (3H, s).

1.2.18 Hidrocloruro de Trolox™ pirrolidin-3-amida (compuesto AG, estereoisomero S,S)

Etapa A: Segun el procedimiento general A, se preparo el INTERMEDIO AGb mediante el uso de (S)-Trolox™ (100 mg) y 3-aminopirrolidin-1-carboxilato de (S)-terc-butilo (74 mg). El INTERMEDIO AGb (115 mg) se uso en la siguiente etapa sin purificacion adicional.

Etapa B: Segun el procedimiento general B, se preparo el COMPUESTO FINAL S,S-AG (80 mg). 1H RMN (400 MHz, DMSO): 8 (ppm): 9,11 (2H, s ancho), 7,74 - 7,72 (1H, d), 7,52 (1H, s), 4,48 - 4,20 (1H, s), 3,33 - 3,18 (2H, m), 3,17 - 3,09 (1H, m), 3,08 - 2,99 (1H, m), 2,62 - 2,38 (2H, m), 2,22 - 2,12 (1H, m), 2,10 (3H, s), 2,06 (3H, s), 1,99 (3H, s), 1,82 -1,62 (2H, m), 1,37 (3H, s).

Ejemplo 2: Efecto de los compuestos sobre los niveles de expresion de protemas del complejo I y complejo II

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completamente ensamblados en celulas sanas y de pacientes

2.1 Metodos y materiales

2.1.1 Aislamiento de mitocondrias y complejos OXPHOS

Para determinar el efecto de los compuestos sobre los niveles de Complejo I y II en fibroblastos cutaneos humanos normales y de pacientes, se trataron las celulas con el compuesto F (300 jM), el compuesto K (300 jM) o el compuesto N (10 o 100 nM). Los fibroblastos cutaneos de pacientes proceden de pacientes con una mutacion en diferentes subunidades del Complejo I, y las celulas de control son fibroblastos cutaneos humanos procedentes de controles sanos.

Despues de una incubacion de 72 horas con el compuesto, las celulas (aprox. 2x106) se recogieron mediante tripsinizacion y se lavaron dos veces con solucion salina tamponada con fosfato helada (PBS; Life Technologies, Bleiswijk, Holanda). A continuacion, las suspensiones celulares se centrifugaron durante 5 min; 287 xg; 4 °C y los sedimentos celulares se congelaron instantaneamente en nitrogeno lfquido.

Antes del aislamiento de las mitocondrias y los complejos OXPHOS, los sedimentos se descongelaron sobre hielo y se resuspendieron en 100 jl de PBS helado. Para la preparacion de una fraccion enriquecida de mitocondrias, se anadieron 100 jl (4 mg/ml) de digitonina (Sigma, Zwijndrecht, Holanda), y la suspension celular se dejo sobre hielo durante 10 min. La digitonina disocia las membranas que contienen colesterol. Por lo tanto, disocia la membrana celular y la membrana mitocondrial externa, pero no la membrana mitocondrial interna. A continuacion, se anadio 1 ml de PBS helado para diluir la digitonina, seguido de centrifugacion (10 min; 15.600 xg; 4 °C). Tras la centrifugacion, los sedimentos contuvieron una fraccion celular que estaba enriquecida en mitoplastos. Se elimino el sobrenadante y los sedimentos se resuspendieron en 100 jl de PBS helado. Posteriormente se anadio 1 ml de PBS helado y la suspension se centrifugo (5 min; 15.600 xg; 4 °C) de nuevo, seguido de eliminacion del sobrenadante y resuspension del sedimento en 100 jl de PBS helado, adicion de 1 ml de PBS helado y centrifugacion (5 min; 15.600 xg; 4 °C). El sobrenadante se elimino con una jeringa y aguja, y los sedimentos que conteman la fraccion de mitoplastos se almacenaron durante la noche (-20 °C).

Los complejos del sistema OXPHOS se extraen de la membrana interna con p-lauril maltosido y acido aminocaproico. El p-lauril maltosido es un detergente suave que solubiliza la membrana mitocondrial, y el acido aminocaproico extrae los complejos. El acido aminocaproico es una sal dipolar que tiene una carga neta cero a pH 7 y, por lo tanto, no afecta a la electroforesis. Asf, para el aislamiento de los complejos OXPHOS, se descongelaron los sedimentos sobre hielo y se solubilizaron en 100 jl de tampon ACBT que contema acido £-aminocaproico 1,5 M (Serva, Amsterdam, Holanda) y Bis-Tris/HCl 75 mM (pH 7,0) (Sigma). Posteriormente se anadieron 10 jl de p-lauril maltosido del 20% (p/v) (Sigma) y la suspension se dejo sobre hielo durante 10 min. A continuacion, las suspensiones se centrifugaron (30 min; 15.600 xg; 4 °C) y los sobrenadantes que conteman los complejos aislados se transfirieron a un tubo limpio (L.G. Nijtmans, N.S. Henderson, I.J. Holt, Blue Native electrophoresis to study mitochondrial and other protein complexes, Methods 26 (2002) 327-334.).

2.1.2 Ensayo de protemas

Se determino la concentracion de protemas de los complejos OXPHOS aislados mediante el uso de un ensayo de protemas de Biorad (Biorad, Veenendaal, Holanda). Se preparo una curva patron con 0, 2, 4, 6, 8, 10 o 15 jl de 1 mg/ml de BSA (Sigma) por duplicado. A cada muestra de la curva patron se le anadieron 5 jl de ACBT/LM, que consistio en 150 jl de ACBT como se describio en 2.1.1 y 15 jl de p-lauril maltosido del 20%. El concentrado de reactivo de tincion 5x (Biorad) se diluyo 5x con Milli Q, y se anadieron 2 ml del reactivo diluido a una muestra de la curva patron o a 5 jl de las muestras que conteman los complejos OXPHOS aislados. Tras un periodo de incubacion de entre 5 y 60 min, se midio la extincion a 595 nm.

2.1.3 BN-PAGE

La electroforesis en gel de poliacrilamida azul nativa (BN-PAGE) separa los cinco complejos OXPHOS entre sf sin disociarlos en sus subunidades. La separacion se basa en la masa molecular. Durante la electroforesis se usa Serva Blue G (Serva) para proporcionar a los complejos proteicos una carga para la movilidad electroforetica, sin disociar los complejos. La electroforesis se lleva a cabo en un gel en gradiente para una mejor separacion de los complejos.

Se construyo un gel del 4-16% de Bis-Tris de PAGE nativa (Life Technologies) en el dispositivo XCell SureLock MiniCell (Life Technologies) segun las instrucciones del fabricante. Las ranuras se lavaron con tampon de catodo A, que consistio en Tricina 50 mM (Sigma), Bis-Tris 15 mM de pH 7,0 (Sigma) y 0,02% de Serva Blue G (Serva). Las ranuras se rellenaron con tampon de catodo B, que consistio en Tricina 50 mM y Bis-Tris 15 mM de pH 7,0. A cada muestra se le anadio tampon de muestra nativa azul en una proporcion en volumen 1:10. Este tampon de muestra consiste en acido £-aminocaproico 750 mM, Bis-Tris 50 mM, EDTa 0,5 mM (Merck, Schiphol-Rijk, Holanda), 5% de Serva Blue G de pH 7,0, y se cargaron 20 jg de protema de cada muestra en el gel. El compartimento externo se relleno con 500 ml de tampon de anodo (Bis-Tris 50 mM de pH 7,0) y el compartimento interno se relleno con tampon de catodo A. El gel se sometio a electroforesis durante 30 min a 50 V, 30 min a 150 V y posteriormente el tampon de catodo A se sustituyo por el tampon de catodo B. El gel se sometio otra vez a 150 V hasta que el frente

azul alcanzo el fondo del gel (L.G. Nijtmans, N.S. Henderson, I.J. Holt, Blue Native electrophoresis to study mitochondrial and other protein complexes, Methods 26 (2002) 327-334.).

2.1.4 Deteccion de protemas del complejo I o del complejo II

Para visualizar la cantidad de complejo I o complejo II presente en los geles de BN-PAGE, las protemas se 5 transfirieron a una membrana de PVDF (Millipore, Amsterdam, Holanda) mediante el uso de tecnicas de transferencia de Western habituales, y se detectaron mediante inmunotincion. Despues de la transferencia y antes del bloqueo de la membrana de PVDF con tampon de bloqueo Odyssey diluido con PBS 1:1 (Li-cor Biosciences, Cambridge, R.U.), la transferencia en PVDF se disocio con tampon de disociacion durante 15 min a 60 °C. El tampon de disociacion consiste en PBS, 0,1% de Tween-20 (Sigma) y 2% de SDS (Serva). Para la deteccion del Complejo I, 10 se uso un anticuerpo primario monoclonal hacia NDUFA9 (39 kDa) (Molecular Probes, Leiden, Holanda) a una concentracion final de 1 pg/ml. Para detectar el Complejo II, se uso un anticuerpo monoclonal hacia la subunidad de 70 kDa del complejo II (Molecular Probes) a una concentracion final de 0,5 pg/ml. Ambos anticuerpos primarios se diluyeron en PBS, 0,1% de Tween-20 y 2,5% de Protifar Plus (Nutricia, Cuijk, Holanda) y se dejaron unir al complejo durante 4 horas a temperatura ambiente o durante la noche a 4 °C. Los anticuerpos primarios unidos se detectaron 15 posteriormente mediante anticuerpo anti-raton conjugado a IRDye 800 CW (Li-cor Biosciences) a una concentracion final de 0,1 pg/ml. Despues de secar la transferencia durante 2 hr en la oscuridad, se detecto el IRDye mediante el uso de un sistema de formacion de imagenes infrarrojas Odyssey.

2.1.5 Analisis estadfstico

El analisis estadfstico se lleva a cabo mediante el uso del programa informatico Origin Pro Plus (version 6.1; 20 OriginLab Corporation, Northampton, MA, EE.UU.). Las medias se compararon con el uso de una prueba t de Student para datos independientes con correccion de Bonferroni. Las barras de error indican la desviacion estandar (DE).

2.2 Resultados

La adicion del compuesto F a una lmea celular obtenida de pacientes que contiene una mutacion en una subunidad 25 del complejo I da como resultado un incremento de los niveles de protemas del complejo I completamente ensamblado (Figura 1A). Ademas, el compuesto K incrementa los niveles de protemas del complejo I en la misma lmea celular obtenida de pacientes (Figura 1B). Ademas, se observa un incremento dependiente de la dosis en los niveles de protemas del complejo I tras la adicion de compuesto N 10 nM o 100 nM a celulas obtenidas de pacientes (Figura 1 C). El incremento de los niveles anteriores se cuantifico en la Figura 1 para el complejo I (panel A) y el 30 complejo II (panel B). Se observo un incremento estadfsticamente significativo de los niveles de complejo I tras la adicion de diferentes concentraciones de compuesto N a una lmea celular obtenida de pacientes. Ademas, se detecto un incremento del nivel de complejo II de protemas completamente ensambladas a la concentracion mas alta del compuesto N. Estos datos indican que un modo de accion de los compuestos F, K y N podna implicar incrementar la cantidad de complejo I completamente ensamblado y potencialmente los niveles de protemas del 35 complejo II.

Ejemplo 3: Efecto de los compuestos sobre los niveles incrementados de especies reactivas de oxfgeno (ROS) que oxidan CM-H2DCF en celulas de pacientes

3.1 Metodos y materiales

CM-H2DCFDA es una molecula indicadora permeable para las celulas para las especies reactivas de oxfgeno (ROS) 40 que se convierte en CM-H2DCF no fluorescente e impermeable para las membranas tras la eliminacion de sus grupos acetato por las esterasas intracelulares. Tras la oxidacion mediante ROS, CM-H2DCF se convierte en CM- DCF fluorescente. Se acepta de manera generalizada que una amplia diversidad de ROS pueden ser responsables de la oxidacion de CM-H2DCF, lo que le hace un indicador adecuado de los niveles de oxidantes celulares. La intensidad de fluorescencia por CM-DCF celular media se considera una medida indirecta de los niveles celulares de 45 ROS.

Para medir el efecto de los compuestos sobre los niveles intracelulares de ROS en fibroblastos cutaneos humanos de diferentes pacientes, se sembraron celulas a una densidad de 1500 celulas/pocillo en un formato de 96 pocillos y se incubaron con concentraciones crecientes de compuestos F, K y N. Tres dfas tras el tratamiento, el medio de cultivo se sustituyo con 100 pl de CM-H2DCFDA/pocillo a una concentracion final de 1 pM (Life Technologies). La 50 disolucion de CM-H2DCFDA se prepara diluyendo una disolucion de reserva 1 mM (CM-H2DCFDA disuelto en DMSO (Sigma)) 1:1000 en tampon Ht de pH 7,4. Este tampon HT consiste en NaCl 132 mM, KCl 4 mM, MgCh 1 mM, HEPES 10 mM, CaCh 1 mM y D-glucosa 5 mM.

La placa de cultivo celular que contiene CM-H2DCFDA se coloco durante exactamente 10 minutos a 37 °C o a temperatura ambiente. A continuacion, las celulas se lavaron dos veces con PBS y se anadieron 100 pl de tampon 55 HT 1x a cada pocillo que contema celulas, ademas de a 4 pocillos vacfos. En otros 4 pocillos vacfos, se anadieron 100 pl (5 pM) de fluorescema (Sigma) disuelta en tampon HT. Los pocillos sin celulas pero con tampon HT o con tampon HT y fluorescema sirvieron para corregir respectivamente la fluorescencia de fondo o la iluminacion desigual.

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La fluorescencia de CM-DCF se midio con el sistema BD Pathway 855, mediante el uso de los parametros: Exposicion: 0,4; Ganancia: 10; Compensacion: 255. Mediante el uso del procedimiento de correccion de BD Pathway, todas las medidas se corrigieron con respecto a la fluorescencia de fondo, y tuvieron una correccion de campo plano para eliminar la iluminacion desigual introducida mediante el sistema BD Pathway 855. Los valores se expresaron como la intensidad media de CM-DCF/pfxeles celulares/pocillo, y los valores obtenidos de las lmeas celulares de pacientes se calcularon como el porcentaje del valor medio en la lmea celular de control C5120 tratada con un 0,1% de DMSO solamente.

3.2.1 Resultados para los compuestos F, K y N

Para determinar si los compuestos tuvieron efecto sobre los niveles intracelulares de ROS, una o varias lmeas celulares de pacientes con niveles incrementados de ROS (W.J.H. Koopman, S. Verkaart, H.J. Visch, S.E. van Emst- de Vries, L.G. Nijtmans, J.A. Smeitink, P.H. Willems, Human NADH:ubiquinone oxidoreductase deficiency: radical changes in mitochondrial morphology?, Am J Physiol Cell Physiol 293 (2007) C22-C29) se expusieron a concentraciones crecientes de los compuestos F (Figura 3A), K (Figura 3B) o N (Figura 3C). Para los tres compuestos, hubo una correlacion negativa observada entre la concentracion de los compuestos y los niveles de ROS, lo que significo que las concentraciones incrementadas dieron como resultado niveles disminuidos de ROS tal como se determino mediante la formacion de CM-DCF. Como se podna dar una fragmentacion mitocondrial como consecuencia de niveles demasiado elevados de ROS (W.J.H. Koopman, S. Verkaart, H.J. Visch, S.E. van Emst-de Vries, L.G. Nijtmans, J.A. Smeitink, P.H. Willems, Human NADH:ubiquinone oxidoreductase deficiency: radical changes in mitochondrial morphology?, Am J Physiol Cell Physiol 293 (2007) C22-C29; Distelmaier F., Valsecchi, F., Forkink, M., van Emst-de Vries, S., Swarts, H., Rodenburg, R., Verwiel, E., Smeitink, J., Willems, P.H.G.M., Koopman, W.J.H. (2012) Trolox™-sensitive ROS regulate mitochondrial morphology, oxidative phosphorylation and cytosolic calcium handling in healthy cells. Antioxidants and redox signaling. (en prensa), PMID 22559215) los compuestos podnan ejercer su efecto terapeutico al menos parcialmente por medio de la disminucion de los niveles de ROS de vuelta a los niveles fisiologicos.

3.2.2 Resultados para los compuestos adicionales

Los compuestos adicionales capaces de reducir los niveles intracelulares de ROS se enumeran en la Tabla 2. Los compuestos se ensayaron por su efecto sobre la disminucion de los niveles intracelulares de ROS en una lmea celular de paciente (celulas S7-5175, que son fibroblastos de un paciente con una mutacion del gen NDUFS7) con niveles incrementados de ROS, en un ensayo de DCFDA, basicamente como se describio anteriormente en 3.1. Se determino una curva dosis-respuesta para cada compuesto enumerado, de la cual se calculo la CE50 (potencia), es decir, la concentracion del compuesto que proporciona una respuesta semimaxima, y se indica en la Tabla 2.

Tabla 2: Potencias de los compuestos en el ensayo de DCFDA.

Codigo: Compuesto CE50 en el ensayo de DCFDA*

KH001: rac-F +

KH003: R,S-N / S,S-N (1/1) + +

KH004: R,S-O / S,S-O (1/1) +

KH137: rac-Z + +

KH167: R-T +

KH168: S-T +

KH174: R,R-X + +

KH175: R,S-X + +

KH176: S,R-X + + +

KH177: S,S-X + +

KH185: R-U + +

KH186: S-U + +

KH189: R-V + + +

KH190: S-V +

KH193: R,trans-AE + +

KH194: S,trans-AE + +

KH204: S,R-AF + + +

5

10

15

20

25

30

35

40

Codigo: Compuesto CE50 en el ensayo de DCFDA*

KH213: S-AH + +

KH217: S,R-AG + +

KH218: S,S-AG + +

* + indica una CE50 en el intervalo de 10-100 pM; ++ indica una CE50 en el intervalo de 1-10 pM; y, +++ indica una CE50 en el intervalo de 0,1-1 pM.

Ejemplo 4: Efecto de los compuestos I y J sobre los niveles de expresion de protemas del complejo I completamente ensamblado

Los compuestos I y J producen una ligera reduccion de la expresion del complejo I en lmeas celulares de control sanas, mientras los compuestos producen una reduccion drastica de la expresion del complejo I en lmeas celulares de pacientes, por lo cual el efecto del compuesto J es mas intenso que el efecto del compuesto I.

Ejemplo 5: Efecto in vivo del compuesto N sobre la fuerza de agarre en ratones con inactivacion genica de Ndufs4

Animales y Tratamientos: Se generaron ratones con inactivacion genica de Ndufs4 (KO) y de tipo natural (WT) cruzando machos y hembras heterocigotos para Ndufs4 (Kruse SE, et al., 2008, Cell Metab 7:312-320). El numero total (n) de animales usados en este proyecto es como sigue: Vehmulo WT: 7, compuesto N (KH003) WT: 7, Vehmulo KO: 5, compuesto N KO: 5. Los animales se ensayaron a las 3, 5 y 6 semanas de edad. Los animales recibieron inyecciones de vehmulo (control), que consistieron en agua esteril, o de compuesto N a una dosis de 400 mg/kg, con un volumen de dosis de 4 ml/kg. Los animales se sometieron a inyecciones dos veces al dfa (2 ml/kg por inyeccion). Las inyecciones comenzaron durante la semana 3 de vida, y continuaron diariamente hasta la conclusion del experimento en la semana 6.

Analisis de datos: Todos los datos se expresan como la media ± EEM. Los datos se analizaron mediante el uso de un ANOVA unidireccional en SPSS version 20.0. Los efectos globales significativos (es decir, genotipo, tratamiento y/o interaccion genotipo*tratamiento) se analizaron adicionalmente mediante el uso de analisis post-hoc PLSD de Fisher.

Paradigma de Fuerza de Agarre: El ensayo de fuerza de agarre esta disenado para medir la fuerza muscular en roedores. El aparato consiste en una barra simple, que el animal agarrara por instinto. Una vez que la barra ha sido agarrada, el experimentador retrae suavemente al animal hasta que el animal se ve forzado a liberar la barra. La cantidad de fuerza ejercida por el animal sobre la barra se mide en Pondios (p) (1 p = 1 gramo). El ensayo de fuerza de agarre se repite 5 veces y la fuerza media ejercida se usa como la lectura cuantitativa. Todas las medidas se corrigieron por el peso corporal, mediante el uso de la ecuacion siguiente:

fndice de Fuerza de Agarre = ((ensayos 1 + 2 + 3 + 4 + 5 de la semana X)/5)/Peso Corporal Medio semana X (g) (Semana X = semana 3, 5 o 6)

Procedimiento de Ensayo: En los dfas de ensayo, los animales recibieron su inyeccion matinal 30 minutos antes de la hora de ensayo. Tras las inyecciones, los animales se colocaron en la sala de ensayo durante un periodo de aclimatacion de 30 minutos.

Resultados: El tratamiento cronico con el compuesto N dio como resultado una fuerza de agarre significativamente mejorada en los animales KO en la semana 6 de ensayo, en comparacion con los animales con inactivacion genica con vehmulo (p < 0,002) como se muestra en la Figura 4. Ademas, los animales KO tratados con el compuesto N ya no fueron significativamente diferentes en comparacion con los animales de tipo natural en ambos grupos de tratamiento en la semana 6, lo que indica que el tratamiento con el compuesto N mejoro significativamente el rendimiento de la fuerza muscular, lo que la hizo comparable con los de tipo natural en ese momento. No hubo diferencias significativas entre grupos en las semanas 3 y 5.

Se obtuvieron resultados similares a los obtenidos con el compuesto N con el compuesto S,R-X (KH176), cuando se administro a una dosis 10 veces inferior en comparacion con el compuesto N, es decir, una dosis de 40 mg/kg, con un volumen de dosis de 4 ml/kg (inyecciones de 2 ml/kg dos veces al dfa) (datos no mostrados).

Claims

5

10

15

20

25

30

35

REIVINDICACIONES

1. Un compuesto de formula general (I):

imagen1

en la que

- L es un ligador que comprende de 1 a 10 atomos de esqueleto sustituidos opcionalmente, seleccionados de carbono, nitrogeno y ox^geno; y

- R1 y R2 se seleccionan cada uno independientemente de hidrogeno y alquilo C1-C6, o R1 y R2 estan unidos entre s^ para formar un segundo ligador entre el atomo de nitrogeno de amida y el atomo de nitrogeno cationico, o R1 esta unido a un atomo de esqueleto del ligador L en una estructura dclica y/o R2 esta unido

a un atomo de esqueleto del ligador L en una estructura dclica; y

- R3 se selecciona de hidrogeno y alquilo C1-C6, en el que el resto alquilo puede estar sustituido con uno o mas atomos de halogeno o restos (halo)alcoxi, o R3 esta ausente cuando el atomo de nitrogeno cationico es parte de un resto imina; y

- R4 se selecciona de hidrogeno y alquilo C1-C6, en el que el resto alquilo puede estar sustituido con uno o mas atomos de halogeno o restos (halo)alcoxi; y

- X" es un anion farmaceuticamente aceptable,

en el que el compuesto no es:

(i) el compuesto de formula (I), en la que L = -(CH2ML3), R1 = H, R2 = H, R3 = H, R4 = H y X = Cl;

(ii) el compuesto de formula (I), en la que L = -(CH2)2-CHRr-CH2-NH-(CH2)4-, R1-R1' = -(CH2ML1), R2 = H, R3 =

-(CH2)2-CH3, R4 = H y X = Cl;

(iii) el compuesto de formula (I), en la que L = -(CH2)3-(L3), R1 = H, R2 = H, R3 = H, R4 = H; X = TFA, que esta en la configuration S en la position 2;

(iv) hidrocloruro de 1-[2-(6-amino-4-metil-2-piridinil)etil]-4-[(3,4-dihidro-6-hidroxi-2,5,7,8-tetrametil-2H-[1]- benzopiran-2-il)carbonil]-piperazina;

(v) hidrocloruro de 1-[4-(2-amino-6-piridinil)-3-butinil]-4-[(3,4-dihidro-6-hidroxi-2,5,7,8-tetrametil-2H-[1]- benzopiran-2-il)carbonil]-piperazina; o (vi) fumarato de W-[4-(6-amino-4-metil-2-piridinil)butil]-6-hidroxi- 2,5,7,8-tetrametil-2-cromanocarboxamida.
2. Un compuesto segun la reivindicacion 1, en el que los atomos de esqueleto de L se representan por Cn-mNm, en el que n designa el numero total de atomos en el esqueleto, y m el numero de atomos de nitrogeno en el esqueleto, en el que n = 2 - 7 y m = 0 - 3.
3. Un compuesto segun la reivindicacion 1 o 2, en el que X = Cl, I, TFA o formiato.
4. Un compuesto segun cualquiera de las reivindicaciones 1-3, en el que

- L = -(CH2ML1), R1-R2 = -(CH2ML1), R3 = H, R4 = H, X = Cl; o

- L = -(CH2ML1), R1 = H, R2 = H, R3 = H, R4 = H; X = Cl; o

- L = -(CH2)2NHC(O)CH2-(L2), R1 = H, R2 = H, R3 = H, R4 = H; X = Cl; o

- L = -(CH2)2NHC(NH2)=(L4), R1 = H, R2 = H, R3 = ausente, R4 = H; X = TFA; o

- L = -(CH2)2NHC(O)CH2NHC(NH2)=(L5), R1 = H, R2 = H, R3 = ausente, R4 = H; X = TFA; o

- L = -(CH2)3NHC(NH2)=(L6), R1 = H, R2 = H, R3 = ausente, R4 = H; X = TFA; o

- L = -(CH2ML3), R1 = H, R2 = Me, R3 = Me, R4 = Me; X = I; o

5

10

15

20

25

30

35

- L = -(CH2ML1), R1 = H, R2 = Me, R3 = Me, R4 = Me; X = I; o

- L = -(CH2)2NHC(Me)=(L7), R1 = H, R2 = H, R3 = ausente, R4 = H; X = Cl; o

- L = -(CH2)2NHC(O)CH2NHC(Me)=(L8), R1 = H, R2 = H, R3 = ausente, R4 = H; X = Cl; o

- L = -(CH2)3NHC(Me)=(L9), R1 = H, R2 = H, R3 = ausente, R4 = H; X = Cl; o

- L = -(CH2)2NRrC(NH2)=(L10), R1-R1' = -(CH2ML1), R2 = H, R3 = ausente, R4 = H; X = TFA; o

- L = -C(CO2H)(CH2)3-(L11), R1 = H, R2 = H, R3 = H, R4 = H; X = Cl; o

- L = -C(CO2H)(CH2)3NHC(NH2)=(L12), R1 = H, R2 = H, R3 = ausente, R4 = H; X = Cl; o

- L = -C(CO2H)CH2-(L13), R1 = H, R2 = H, R3 = H, R4 = H; X = Cl; o

- L = -C(CO2H)(CH2)2-(L14), R1 = H, R2 = H, R3 = H, R4 = H; X = Cl; o

- L = -C(CO2H)(CH2)3-(L15), R1 = H, R2 = H, R3 = H, R4 = H; X = Cl; o

- L = -C(CO2H)(CH2)3-(L11), R1 = H, R2 = Me, R3 = Me, R4 = H; X = Cl; o

- L = -(CH2ML16), R1 = H, R2 = H, R3 = H, R4 = H; X = Cl; o

- L = -(CH2ML17) R1 = H, R2 = H, R3 = H, R4 = H; X = Cl; o

- L = -(CH2ML16), R1 = H, R2 = Me, R3 = Me, R4 = H; X = Cl; o

- L = -CHR2'C(O)-(L18), R1 = H, R2-R2' = -(CH2)3-(L3), R3 = H, R4 = H; X = Cl; o

- L = -CHR2'CH2-(L19), R1 = H, R2-R2' = -(CH2)3-(L3), R3 = H, R4 = H; X = Cl; o

- L = -CHR5CH2NR5'C(Me)=(L20), R1 = H, R2 = H, R5-R5' = -(CH2ML3), R3 = ausente, R4 = H; X = Cl; o

- L = -CHR2'(CH2)2-(L21), R1 = H, R2-R2' = -(CH2ML1), R3 = H, R4 = H; X = Cl; o

- L = -(CH2)2CHRr-(L22), R1-R1' = -(CH2ML1), R2 = H, R3 = H, R4 = H; X = Cl; o

- L = -(CH2)2CHRrNHC(O)C(Me)-(L23), R1-R1' = -(CH2ML1), R2 = H, R3 = H, R4 = H; X = Cl; o

- L = -CH2CHRr-(L24), R1-R1' = -(CH2ML3), R2 = H, R3 = H, R4 = H; X = Cl; o

- L = -CH2CHRrNHC(Me)=(L25), R1-R1' = -(CH2ML3), R2 = H, R3 = ausente, R4 = H; X = Cl; o

- L = -CHR5(CH2)2CHR5'-(L26), R1 = H, R2 = H, R5-R5' = -(CH2ML1), R3 = H, R4 = H; X = Cl; o

- L = -CHR2'CH2-(L19), R1 = H, R2-R2' = -(CH2)3-(L3), R3 = Me, R4 = H; X = Cl; o

- L = -CHR2'CH2-(L19), R1 = H, R2-R2' = -(CH2ML1), R3 = H, R4 = H; X = Cl; o

- L = -CHR2'(CH2)2-(L21), R1 = H, R2-R2' = -(CH2ML1), R3 = Me, R4 = H; X = Cl.
5. Un compuesto segun la reivindicacion 4, en el que

- L = -(CH2)2NHC(O)CH2NHC(NH2)=(L5), R1 = H, R2 = H, R3 = ausente, R4 = H; X = TFA; o

- L = -(CH2)2NHC(O)CH2NHC(Me)=(L8), R1 = H, R2 = H, R3 = ausente, R4 = H; X = Cl; o

- L = -C(CO2H)(CH2)3-(L11), R1 = H, R2 = H, R3 = H, R4 = H; X = Cl; o

- L = -C(CO2H)(CH2)3NHC(NH2)=(L12), R1 = H, R2 = H, R3 = ausente, R4 = H; X = Cl; o

- L = -(CH2ML17) R1 = H, R2 = H, R3 = H, R4 = H; X = Cl; o

- L = -(CH2ML16), R1 = H, R2 = Me, R3 = Me, R4 = H; X = Cl; o

- L = -CHR2'CH2-(L19), R1 = H, R2-R2' = -(CH2)3-(L3), R3 = H, R4 = H; X = Cl; o

- L = -CHR2'(CH2)2-(L21), R1 = H, R2-R2' = -(CH2ML1), R3 = H, R4 = H; X = Cl; o

- L = -CHR5(CH2)2CHR5'-(L26), R1 = H, R2 = H, R5-R5' = -(CH2ML1), R3 = H, R4 = H; X = Cl; o

- L = -CHR2'CH2-(L19), R1 = H, R2-R2' = -(CH2)3-(L3), R3 = Me, R4 = H; X = Cl; o

38

10

15

20

25

30

L = -CHR2'(CH2)2-(L21), R1 = H, R2-R2' = -(CH2ML1), R3 = Me, R4 = H; X = Cl.
6. Un compuesto segun la reivindicacion 4, en el que

- L = -(CH2ML3), R1 = H, R2 = Me, R3 = Me, R4 = Me; X = I; o

- L = -(CH2ML1), R1 = H, R2 = Me, R3 = Me, R4 = Me; X = I.
7. Una composicion farmaceutica o cosmetica que comprende un compuesto segun cualquiera de las reivindicaciones 1 - 6 y un vehfculo fisiologicamente aceptable.
8. Un compuesto segun cualquiera de las reivindicaciones 1 - 6 para el uso como un medicamento.
9. Un compuesto segun cualquiera de las reivindicaciones 1 - 6 para el uso en la modulacion de al menos uno de

la morfologfa mitocondrial y la expresion de enzimas de OXPHOS.
10. Un compuesto para el uso en el tratamiento, la prevencion o la inhibicion de los smtomas asociados a un trastorno mitocondrial, en el que el compuesto es un compuesto de formula general (I):

imagen2

en la que

- L es un ligador que comprende de 1 a 10 atomos de esqueleto sustituidos opcionalmente, seleccionados de carbono, nitrogeno y oxfgeno; y

- R1 y R2 se seleccionan cada uno independientemente de hidrogeno y alquilo C1-C6, o R1 y R2 estan unidos entre sf para formar un segundo ligador entre el atomo de nitrogeno de amida y el atomo de nitrogeno cationico, o R1 esta unido a un atomo de esqueleto del ligador L en una estructura dclica y/o R2 esta unido a un atomo de esqueleto del ligador L en una estructura dclica; y

- R3 se selecciona de hidrogeno y alquilo C1-C6, en el que el resto alquilo puede estar sustituido con uno o mas atomos de halogeno o restos (halo)alcoxi, o R3 esta ausente cuando el atomo de nitrogeno cationico es parte de un resto imina; y

- R4 se selecciona de hidrogeno y alquilo C1-C6, en el que el resto alquilo puede estar sustituido con uno o mas atomos de halogeno o restos (halo)alcoxi; y

- X" es un anion farmaceuticamente aceptable.
11. Un compuesto para el uso segun la reivindicacion 10, en el que

- L = -(CH2)2NHC(O)CH2NHC(NH2)=(L5), R1 = H, R2 = H, R3 = ausente, R4 = H; X = TFA; o

- L = -(CH2)2NHC(O)CH2NHC(Me)=(L8), R1 = H, R2 = H, R3 = ausente, R4 = H; X = Cl; o

- L = -C(CO2H)(CH2)3-(L11), R1 = H, R2 = H, R3 = H, R4 = H; X = Cl; o

- L = -C(CO2H)(CH2)3NHC(NH2)=(L12), R1 = H, R2 = H, R3 = ausente, R4 = H; X = Cl; o

- L = -(CH2ML17) R1 = H, R2 = H, R3 = H, R4 = H; X = Cl; o

- L = -(CH2ML16), R1 = H, R2 = Me, R3 = Me, R4 = H; X = Cl; o

- L = -CHR2'CH2-(L19), R1 = H, R2-R2' = -(CH2ML3), R3 = H, R4 = H; X = Cl; o

- L = -CHR2'(CH2)2-(L21), R1 = H, R2-R2' = -(CH2ML1), R3 = H, R4 = H; X = Cl; o

- L = -CHR5(CH2)2CHR5'-(L26), R1 = H, R2 = H, R5-R5' = -(CH2ML1), R3 = H, R4 = H; X = Cl; o

- L = -CHR2'CH2-(L19), R1 = H, R2-R2' = -(CH2ML3), R3 = Me, R4 = H; X = Cl; o

L = -CHR2'(CH2)2-(L21), R1 = H, R2-R2' = -(CH2ML1), R3 = Me, R4 = H; X = Cl.

5

10

15

20

25

30

35

40

45
12. Un compuesto para el uso segun la reivindicacion 10 o 11, en el que el trastorno mitocondrial es un trastorno seleccionado del grupo que consiste en: Epilepsia mioclonica; epilepsia mioclonica con fibras rojas rasgadas (MERRF); neuropatia optica hereditaria de Leber (NOHL); neuropatia, ataxia y retinosis pigmentaria (NARP); miopatia mitocondrial, encefalopatia, acidosis lactica, accidente cerebrovascular (MELAS); smdrome de Leigh; smdrome similar a Leigh; atrofia optica dominante (AOD); smdrome de Kearns-Sayre (KSS); diabetes y sordera de herencia materna (MIDD); smdrome de Alpers-Huttenlocher; espectro ataxia-neuropatia; oftalmop^a externa progresiva cronica (OEPC); smdrome de Pearson; encefalopatia neuro-gastro-intestinal mitocondrial (MNGIE); smdrome de Sengers; aciduria 3-metilglutaconica, sordera neurosensorial, encefalopatia y hallazgos neurorradiologicos del smdrome similar a Leigh (MEGDEL); miopatia; miopatia mitocondrial; cardiomiopatia; y encefalomiopatia, SURFS1 (smdrome de Leigh con deficiencia de COX debido a deficiencia de protema del complejo IV asociada al gen surfeit) y deficiencias de OXPHOS aisladas o combinadas con defectos geneticos hasta ahora sin resolver, que incluyen oxidacion de piruvato y tasas de production de ATP mas PCr alteradas.
13. Un compuesto segun cualquiera de las reivindicaciones 4 o 5, para el uso en el tratamiento, la prevention, o la inhibition de los smtomas asociados a una afeccion asociada a la disfuncion mitocondrial, en el que preferiblemente el compuesto es un compuesto segun la reivindicacion 5.
14. Un compuesto para el uso segun la reivindicacion 13, en el que la afeccion asociada a disfuncion mitocondrial es una afeccion seleccionada del grupo que consiste en: Ataxia de Friedreich (FRDA); acidosis tubular renal; enfermedad de Parkinson; enfermedad de Alzheimer; esclerosis lateral amiotrofica (ELA); enfermedad de Huntington; trastornos generalizados del desarrollo; perdida auditiva; sordera; diabetes; envejecimiento; y efectos farmacologicos adversos que dificultan la funcion mitocondrial.
15. Un compuesto para el uso segun cualquiera de las reivindicaciones 10 - 14, en el que se usa un marcador clmico medible para determinar la eficacia de la terapia que usa los compuestos de la invention.
16. Un compuesto para el uso segun la reivindicacion 15, en el que el marcador clmico es uno o mas marcadores seleccionados del grupo que consiste en los niveles de acido lactico (lactato), en sangre completa, plasma, lfquido cefalorraqmdeo, o lfquido ventricular cerebral; niveles de acido piruvico (piruvato), en sangre completa, plasma, lfquido cefalorraqmdeo, o lfquido ventricular cerebral; proporciones lactato/piruvato, en sangre completa, plasma, lfquido cefalorraqmdeo, o lfquido ventricular cerebral; aminoacidos, en particular alanina, citrulina y prolina en sangre completa, plasma o lfquido cefalorraqmdeo, acidos organicos en fluidos corporales; FGF21 en suero y musculo esqueletico; niveles de fosfocreatina, niveles de NADH (NADH + H+) o NADPH (NADPH + H+); niveles de NAD o NADP; niveles de ATP; umbral anaerobico; niveles de coenzima Q reducida (CoQred); niveles coenzima Q oxidada (CoQox); niveles totales de coenzima Q (CoQtot); niveles de citocromo C oxidado; niveles de citocromo C reducido; proportion citocromo C oxidado/citocromo C reducido; niveles de acetoacetato, niveles de beta-hidroxi butirato, proportion acetoacetato/betahidroxi butirato, niveles de 8-hidroxi-2'-desoxiguanosina (8-OHdG); niveles de especies reactivas de oxfgeno; y niveles de consumo de oxfgeno (VO2), niveles de produccion de dioxido de carbono (VCO2), y cociente respiratorio (VCO2/VO2).
17. Un compuesto para el uso en el tratamiento, la prevencion o la inhibicion de los smtomas asociados a una enfermedad neoplasica, en el que el compuesto es un compuesto de formula general (I):

imagen3

en la que

- L = -(CH2ML3), R1 = H, R2 = Me, R3 = Me, R4 = Me; X = I; o

- L = -(CH2ML1), R1 = H, R2 = Me, R3 = Me, R4 = Me; X = I.
18. Un compuesto para el uso segun la reivindicacion 17, en el que la enfermedad neoplasica es cancer, preferiblemente un cancer seleccionado del grupo que comprende carcinoma de celulas basales, cancer de hueso, cancer intestinal, cancer cerebral, cancer de mama, cancer de cuello uterino, leucemia, cancer de hfgado, cancer de pulmon, linfoma, melanoma, cancer ovarico, cancer pancreatico, cancer de prostata o cancer de tiroides. 19
19. Un metodo cosmetico para el tratamiento o el retraso del envejecimiento adicional de la piel en un sujeto, y el metodo comprende la etapa de administrar en la piel del sujeto una cantidad eficaz de una composicion que comprende un compuesto de formula general (I):

5

10

15

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25

imagen4

en la que

- L es un ligador que comprende de 1 a 10 atomos de esqueleto sustituidos opcionalmente, seleccionados de carbono, nitrogeno y oxfgeno; y

- R1 y R2 se seleccionan cada uno independientemente de hidrogeno y alquilo C1-C6, o R1 y R2 estan unidos entre s^ para formar un segundo ligador entre el atomo de nitrogeno de amida y el atomo de nitrogeno cationico, o R1 esta unido a un atomo de esqueleto del ligador L en una estructura dclica y/o R2 esta unido a un atomo de esqueleto del ligador L en una estructura dclica; y

- R3 se selecciona de hidrogeno y alquilo C1-C6, en el que el resto alquilo puede estar sustituido con uno o mas atomos de halogeno o restos (halo)alcoxi, o R3 esta ausente cuando el atomo de nitrogeno cationico es parte de un resto imina; y

- R4 se selecciona de hidrogeno y alquilo C1-C6, en el que el resto alquilo puede estar sustituido con uno o mas atomos de halogeno o restos (halo)alcoxi; y

- X" es un anion farmaceuticamente aceptable.
20. Un metodo segun la reivindicacion 19, en el que

- L = -(CH2)2NHC(O)CH2NHC(NH2)=(L5), R1 = H, R2 = H, R3 = ausente, R4 = H; X = TFA; o

- L = -(CH2)2NHC(O)CH2NHC(Me)=(L8), R1 = H, R2 = H, R3 = ausente, R4 = H; X = Cl; o

- L = -C(CO2H)(CH2)3-(L11), R1 = H, R2 = H, R3 = H, R4 = H; X = Cl; o

- L = -C(CO2H)(CH2)3NHC(NH2)=(L12), R1 = H, R2 = H, R3 = ausente, R4 = H; X = Cl; o

- L = -(CH2ML17) R1 = H, R2 = H, R3 = H, R4 = H; X = Cl; o

- L = -(CH2ML16), R1 = H, R2 = Me, R3 = Me, R4 = H; X = Cl; o

- L = -CHR2'CH2-(L19), R1 = H, R2-R2' = -(CH2ML3), R3 = H, R4 = H; X = Cl; o

- L = -CHR2'(CH2)2-(L21), R1 = H, R2-R2' = -(CH2ML1), R3 = H, R4 = H; X = Cl; o

- L = -CHR5(CH2)2CHR5'-(L26), R1 = H, R2 = H, R5-R5' = -(CH2ML1), R3 = H, R4 = H; X = Cl; o

- L = -CHR2'CH2-(L19), R1 = H, R2-R2' = -(CH2ML3), R3 = Me, R4 = H; X = Cl; o

- L = -CHR2'(CH2)2-(L21), R1 = H, R2-R2' = -(CH2ML1), R3 = Me, R4 = H; X = Cl.