ES2819175T3 - Compuestos farmacéuticos - Google Patents
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Abstract
Un compuesto seleccionado del grupo que consiste en: **(Ver fórmula)** o una sal farmacéuticamente aceptable del mismo.
Description
DESCRIPCIÓN
Compuestos farmacéuticos
Campo de la invención
La presente invención se refiere a agentes farmacéuticos, y más particularmente a agentes terapéuticos que comprenden novedosos análogos de ácidos grasos de alquilo, tales como, pero no se limitan a, ácido lipoico, y formulaciones farmacéuticamente aceptables de los mismos.
Antecedentes de la invención
Sigue siendo objeto de una extensa investigación el mecanismo preciso por que el que surge el cáncer, y así sigue siendo difícil encontrar una teoría unificadora del origen del cáncer. La investigación reciente ha confirmado que el cáncer es una enfermedad que surge de las propias células y tejido de un paciente. De hecho, ahora se conoce que un paciente individual puede poseer múltiples tipos de células tumorales, que pueden no ser las mismas en pacientes con el mismo diagnóstico o incluso en el mismo paciente (siendo la progresión de la enfermedad un factor agravante adicional). En cualquier caso, la naturaleza altamente individualizada de la enfermedad es un factor importante para impulsar la necesidad de medicina personalizada. El que 1,2 millones de estadounidenses sean diagnosticados cada año con cáncer; que 10 millones de estadounidenses vivan con la enfermedad; y que el cáncer pueda llegar a ser la principal causa de muerte relacionada por enfermedad hace que sea especialmente urgente el establecimiento de nuevos enfoques de tratamiento.
Se ha observado que la gran mayoría de las células tumorales de crecimiento rápido presentan profundas diferencias genéticas, bioquímicas e histológicas con respecto a las células no transformadas, que incluye un metabolismo notablemente modificado de la energía en comparación con el tejido de origen. El metabolismo más notorio y bien conocido de la alteración de la energía en células tumorales es un aumento de la capacidad glucolítica incluso en presencia de una alta concentración de O2 , un fenómeno conocido como el efecto de Warburg. Por consiguiente, generalmente se cree que la glucólisis es la principal vía de energía en los tumores sólidos. También existe una correlación directa entre la progresión tumoral y las actividades de las enzimas glucolíticas hexocinasa y fosfofructocinasa (PFK) 1, que son enormemente elevadas en células tumorales de crecimiento rápido. Por consiguiente, se ha propuesto que las células tumorales que presentan deficiencias en su capacidad oxidativa son más malignas que las que tienen una fosforilación oxidativa activa. Independientemente de si es en condiciones hipóxicas o aerobias, la dependencia del tejido canceroso sobre la glucólisis se asocia con el aumento de tumor maligno.
El complejo de piruvato deshidrogenasa (PDH) se ha asociado al efecto de Warburg (véase, por ejemplo, McFate T, Mohyeldin A, Lu H, Thakar J, Henriques J, Halim ND, Wu H, Schell MJ, Tsang TM, Teahan O, Zhou S, Califano JA, Jeoung NH, Harris RA y Verma A (2008). Pyruvate dehydrogenase complex activity controls metabolic and malignant phenotype in cancer cells. J Biol Chem 283:22700-8). La transición al metabolismo de Warburg requiere, por tanto, inactivar el complejo de PDH. En esta transición, se potencia la señalización por el factor inductor de hipoxia (HIF) en células cancerosas, que a su vez induce la expresión en exceso del piruvato deshidrogenasa cinasa (PDK) 1, que es particularmente eficaz en mantener un complejo de PDH inactivo. Sin embargo, las alteraciones en PDK1 observadas en el cáncer no solo pueden ser debidas a cambios en su concentración, sino también a cambios en su actividad y posiblemente en su secuencia de aminoácidos, incluso entre un tipo de tumor y de un paciente a otro. Además, PDK1 puede formar diferentes complejos con diversas moléculas asociadas a tumores que dependen del tipo de tumor presentado. Los estudios recientes sugieren que el forzar las células cancerosas en un metabolismo más aerobio suprime el crecimiento tumoral. Además, la activación de complejo de PDH puede conducir a la potenciada producción de especies de oxígeno y nitrógeno reactivo (RONS), que pueden a su vez conducir a apoptosis. Así, la inhibición de PDK puede ser una posible diana en la generación de apoptosis en tumores. Sin embargo, hasta la fecha, se ha demostrado que los inhibidores de PDK1 conocidos provocan como máximo solo 60 % de inhibición de esta isozima.
Mientras que la quimioterapia tradicional se dirige a células divisoras en proliferación, todos los tratamientos quimioterapéuticos clínicamente aceptados usan grandes dosis de fármaco que también inducen un profundo daño a las células hospedadoras proliferativas normales. Por otra parte, puede ser difícil la administración de fármaco a una región hipóxica en tumores sólidos cuando el fármaco no se infiltra fácilmente en las diferentes capas celulares. Por tanto, se requiere dianización más selectiva para el tratamiento del cáncer. Otro problema asociado a la quimioterapia es que, en muchos tipos de tumor, existe o resistencia inherente o adquirida a fármacos antineoplásicos. En general, la quimioterapia tradicional ofrece actualmente poco beneficio a largo plazo para la mayoría de los tumores malignos y se asocia frecuentemente a efectos secundarios adversos que disminuyen la duración o la calidad de vida.
Por tanto, se requieren nuevos enfoques radicales que puedan proporcionar el tratamiento a largo plazo de tumores mientras que permiten una calidad de vida decente. Para satisfacer estos imperativos, sería ventajoso diseñar agentes antineoplásicos que tuvieran constantes de inhibición metabólicas en al menos el intervalo submicromolar. El concentrarse en el efecto de Warburg permite el diseño de fármacos basándose en las diferencias energéticas fisicoquímicas y bioquímicas entre células tumorales y normales para facilitar el diseño de la administración y las
estrategias terapéuticas que afectan selectivamente únicamente al metabolismo y al crecimiento tumoral sin afectar la función del tejido sano.
El ácido lipoico (ácido 6,8-ditiooctanoico) es un antioxidante que contiene azufre con capacidades quelantes de metal y antiglucación. El ácido lipoico es la parte oxidada de un par rédox, capaz de ser reducido a ácido dihidrolipoico (DHLA). A diferencia de los muchos antioxidantes que son activos solo o en la fase de lípido o en la fase acuosa, el ácido lipoico es activo en tanto las fases de lípido como acuosas. La capacidad de antiglucación del ácido lipoico combinada con su capacidad para la unión hidrófoba permite al ácido lipoico prevenir la glucosilación de albúmina en la circulación sanguínea. El ácido lipoico es fácilmente absorbido de la dieta y se convierte rápidamente en DHLA por NADH o NADPH en la mayoría de los tejidos. Además, tanto el ácido lipoico como el DHLA son antioxidantes capaces de modular las vías intracelulares de transducción de señales que usan RONS como moléculas de señalización.
No se sabe con certeza si el ácido lipoico se produce por células o es un nutriente esencial, ya que pueden existir diferencias en la concentración intracelular entre tipos de tejido, así como entre células sanas y enfermas o incluso entre individuos dentro de una especie. Las bombas mitocondriales o los mecanismos de captación, que incluyen chaperonas de unión y de transporte, pueden ser importantes en el transporte de ácido lipoico a las mitocondrias. Ya se conoce que los niveles de expresión y la estequiometria de las subunidades que comprenden muchas de las enzimas que utilizan ácido lipoico, que se asocian con el metabolismo de la energía, así como el crecimiento, el desarrollo y la diferenciación, varían con la dieta y el ejercicio, así como la genética. Se ha estudiado bien la función del ácido lipoico como cofactor en el complejo de PDH de células sanas. El complejo de PDH tiene un núcleo de subunidad de E2 (dihidrolipoil transacetilasa) central rodeado por las subunidades de E1 (piruvato deshidrogenasa) y E3 (dihidrolipoil deshidrogenasa) para formar el complejo; los complejos de alfa-cetoglutarato deshidrogenasa análoga (a-KDH), acetoína deshidrogenasa (ADH) y ácido alfa-cetodeshidrogenasa de cadena ramificada (BCKADH) también usan ácido lipoico como cofactor. En el hueco entre las subunidades E1 y E3, el dominio de lipoílo transporta productos intermedios entre los sitios activos. El propio dominio de lipoílo está unido al núcleo E2 por un conector flexible. Después de la formación de un hemitioacetal mediante la reacción de piruvato y tiamina pirofosfato, este anión ataca el S1 de una especie de lipoato oxidada que está unida a un resto de lisina. Por consiguiente, el lipoato S2 se desplaza como un resto de sulfuro o sulfhidrilo, y el posterior colapso del hemitioacetal tetraédrico expulsa el tiazol, liberando el cofactor de TPP y generando un tioacetato en el S1 del lipoato. En este momento, la funcionalidad de lipoato-tioéster se transloca en el sitio activo de E2, donde una reacción de transacilación transfiere el acetilo del "brazo oscilante" de lipoato al tiol de la coenzima A. Esto produce acetil-CoA, que se libera del complejo de enzima y posteriormente entra en el ciclo de TCA. El dihidrolipoato, todavía unido a un resto de lisina del complejo, migra entonces al sitio activo de E3, donde experimenta una oxidación mediada por flavina de nuevo a su estado de reposo de lipoato, produciendo FADH2 (y por último lugar NADH) y regenerando el lipoato de nuevo a un aceptor de acilo competente.
Las patentes de EE. UU. 6.331.559 y 6.951.887 de Bingham et al., así como la solicitud de patente de EE. UU. N° 12/105.096 por Bingham et al., desvelan una novedosa clase de agentes terapéuticos de derivado de ácido lipoico que se dirigen selectivamente y destruyen tanto células tumorales como ciertos otros tipos de células enfermas mediante el direccionamiento de enzimas específicas de enfermedad y complejos multi-enzima. Estas patentes desvelan además composiciones farmacéuticas, y métodos de uso de las mismas, que comprenden una cantidad terapéuticamente eficaz de dichos derivados de ácido lipoico junto con un vehículo farmacéuticamente aceptable de los mismos.
El documento de patente WO 2010/0062381 (R. Shorr et al.) desvela una composición farmacéutica construida a partir de un compuesto que comprende un ácido graso, o análogo del mismo, conjugado con al menos un polímero, no polímero, o partícula basada en lípido y/o al menos un agente terapéutico, de obtención de imágenes o de diagnóstico, que permite la administración de fármaco específica de orgánulo. Los presentes inventores han descubierto ahora análogos y derivados adicionales más allá del alcance de las patentes anteriormente mencionadas.
Sumario de la invención
La presente invención se define por las reivindicaciones adjuntas:
En un aspecto adicional, se combina una cantidad terapéuticamente eficaz de al menos un análogo de ácido graso de alquilo como se describe en el presente documento con al menos un vehículo o excipiente farmacéuticamente aceptable del mismo para formar una formulación farmacéutica útil para el tratamiento, la prevención, la obtención de imágenes o el diagnóstico de una enfermedad de animales de sangre caliente, que incluye seres humanos, en donde las células enfermas o tejido son sensibles a dichos análogos de ácido graso de alquilo.
El al menos un análogo de ácido graso de alquilo está presente en una cantidad desde aproximadamente 0,001 mg/m2 hasta aproximadamente 10 g/m2.
Además, en cada una de las fórmulas generales, el isómero (R) de cada compuesto particular posee mayor actividad fisiológica que el isómero (S). Por consiguiente, el al menos un análogo se debe administrar o únicamente en la forma de isómero (R) o en una mezcla de los isómeros (R) y (S).
La divulgación incluye un método de tratamiento, prevención, obtención de imágenes o diagnóstico de una enfermedad caracterizada por células enfermas o tejido de animales de sangre caliente, que incluye seres humanos, que son
sensibles a la administración de un análogo de ácido graso de alquilo como se describe en el presente documento, que comprende administrar a un paciente en necesidad del mismo una cantidad terapéuticamente eficaz de al menos uno de los análogos de ácido graso de alquilo descritos.
En un aspecto preferido, el al menos un análogo de ácido graso de alquilo se combina con al menos un vehículo farmacéuticamente aceptable del mismo para formar una formulación farmacéutica.
Descripción detallada de la invención
La presente invención se refiere a un compuesto seleccionado del grupo que consiste en:
Como se usa en el presente documento, alquilo se define como CnH2n+i, en donde n es 1-16. Los grupos alquilo pueden ser o alifáticos (de cadena lineal o ramificada) o alicíclicos; los grupos alicíclicos pueden tener adiciones o sustituciones en cualquiera de los carbonos para formar heterocíclicos. Al menos un heteroátomo tal como N, O o S puede estar presente en un grupo alquilo dado, es decir, en la cadena de carbono. Los grupos alquilo pueden estar sustituidos o sin sustituir en cualquiera de sus carbonos.
Como se usa en el presente documento, alquenilo se define como CnH2n-1, en donde n es 1-16. Los grupos alquenilo pueden ser o alifáticos (de cadena lineal o ramificada) o alicíclicos; los grupos alicíclicos pueden tener adiciones o sustituciones en cualquiera de los carbonos para formar heterocíclicos. Al menos un heteroátomo tal como N, O o S puede estar presente en un grupo alquenilo dado, es decir, en la cadena de carbono. Los grupos alquenilo pueden estar sustituidos o sin sustituir en cualquiera de sus carbonos.
Como se usa en el presente documento, alquinilo se define como CmH2m-3, donde m es 2-10. Los grupos alquinilo pueden ser o alifáticos (de cadena lineal o ramificada) o alicíclicos; los grupos alicíclicos pueden tener adiciones o sustituciones en cualquiera de los carbonos para formar heterocíclicos. Al menos un heteroátomo tal como N, O o S puede estar presente en un grupo alquinilo dado, es decir, en la cadena de carbono. Los grupos alquinilo pueden estar sustituidos o sin sustituir en cualquiera de sus carbonos.
Como se usa en el presente documento, arilo se refiere a cualquier radical orgánico univalente derivado de un hidrocarburo aromático retirando un átomo de hidrógeno. Arilo es preferentemente un sistema de anillos insaturado que tiene 5-10 átomos de carbono. Arilo también incluye grupos arilo organometálicos, tales como ferroceno. Los grupos arilo pueden estar sustituidos o sin sustituir en cualquiera de sus carbonos.
Como se usa en el presente documento, heteroarilo se refiere a un sistema de anillo heterocíclico aromático (monocíclico o bicíclico) donde los restos de heteroarilo son anillos de cinco o seis miembros que contienen 1-4 heteroátomos seleccionados del grupo que consiste en S, N y O. Los grupos heteroarilo pueden estar sustituidos o sin sustituir en cualquiera de sus átomos, especialmente en los átomos de carbono.
Como se usa en el presente documento, acilo se define como RC(O)-, donde R puede ser, sin limitación, hidrógeno, alquilo, alquenilo, alquinilo, cicloalquilo, arilo, alquilarilo, heteroarilo o heterociclilo, cualquiera de los cuales puede estar sustituido o sin sustituir.
Los sustituyentes a modo de ejemplo para los grupos anteriormente descritos incluyen, sin limitación, alquilo, alquenilo, alquinilo, arilo, heteroarilo, acilo, alcoxicarbonilo, alcoxi, alcoxialquilo, alcoxialcoxi, ciano, halógeno, hidroxi, nitro, oxo, trifluorometilo, trifluorometoxi, trifluoropropilo, amino, amido, alquilamino, dialquilamino, dialquilaminoalquilo, hidroxialquilo, alcoxialquilo, alquiltio, -SO3 H, -SO2NH2 , -SO2NH(alquilo), -SO2N(alquilo)2 , -CO2 H, CO2NH2 , CO2NH(alquilo) y -CO2N(alquilo)2. Además, se puede hacer cualquier número de sustituciones en cualquiera de los grupos anteriormente descritos; en otras palabras, es posible tener un grupo mono-, di-, tri-, etc., sustituido, y los sustituyentes en sí también se pueden sustituir. Además, cualquiera de los grupos puede estar apropiadamente sustituido, en general, con cualquiera de un hidrato de carbono, un lípido, un ácido nucleico, un aminoácido o un polímero de cualquiera de aquellos, o un polímero sintético individual o de cadena ramificada (que tiene un peso molecular que varía desde aproximadamente 350 hasta aproximadamente 40.000).
Las aminas pueden ser primarias, secundarias o terciarias.
Se pueden oxidar enlaces tioéster o tioéter para producir sulfóxidos o sulfonas; en otras palabras, la -S- en el enlace podría ser -S(O)- o -S(O)2. Además, enlaces tioéster o tioéter pueden comprender además disulfuros que se pueden oxidar a ácidos tiosulfínicos o tiosulfónicos; en otras palabras, en lugar de -S- en un enlace, el enlace podría ser -S(O)-S- o -S(O)2-S-.
Se puede administrar una cantidad terapéuticamente eficaz de al menos un análogo de ácido graso de alquilo de una cualquiera de las realizaciones anteriormente mencionadas a un sujeto para el tratamiento, la prevención, el diagnóstico y/o la obtención de imágenes de una enfermedad, o síntomas de la misma, en animales de sangre caliente. Alternativamente, se combina una cantidad terapéuticamente eficaz de al menos un análogo de ácido graso de alquilo de una cualquiera de las realizaciones anteriormente mencionadas con al menos un vehículo o excipiente farmacéuticamente aceptable para el mismo para formar una formulación farmacéutica útil para el tratamiento, la prevención, el diagnóstico y/o la obtención de imágenes de una enfermedad, o síntomas de la misma, en animales de sangre caliente. Dichos animales incluyen los de la clase de los mamíferos, tales como seres humanos, caballos, ganado vacuno, animales domésticos que incluyen perros y gatos, y similares. Se conocen bien en la técnica los ejemplos de vehículos farmacéuticamente aceptables e incluyen los convencionalmente usados en las composiciones farmacéuticas, tales como, pero no se limitan a, disolventes, diluyentes, tensioactivos, solubilizantes, sales, antioxidantes, tampones, agentes quelantes, aromatizantes, colorantes, conservantes, promotores de la absorción para potenciar la biodisponibilidad, agentes antimicrobianos, y combinaciones de los mismos, opcionalmente en combinación con otros componentes terapéuticos. Cuando se usan en medicina, las sales deben ser farmacéuticamente aceptables, pero se pueden usar convenientemente sales no farmacéuticamente aceptables para preparar las sales farmacéuticamente aceptables de los mismos y no se excluyen del alcance de la invención. Dichas sales farmacológicamente y farmacéuticamente aceptables incluyen, pero no se limitan a, las preparadas a partir de los siguientes ácidos: clorhídrico, bromhídrico, sulfúrico, nítrico, fosfórico, maleico, acético, salicílico, ptoluenosulfónico, tartárico, cítrico, metanosulfónico, fórmico, malónico, succínico, naftaleno-2-sulfónico y bencenosulfónico. Por tanto, se pueden preparar sales farmacéuticamente aceptables como sales de metales alcalinos o alcalinotérreos, tales como sales de sodio, potasio o calcio del grupo ácido carboxílico.
Los disolventes particularmente adecuados para su uso en el presente documento incluyen alcohol bencílico, dimetilamina, alcohol isopropílico y combinaciones de los mismos; un experto habitual en la técnica reconocería fácilmente que se puede desear disolver primero el al menos un derivado de ácido lipoico en un disolvente adecuado y luego diluir la disolución con un diluyente.
Cuando se desea una formulación farmacéutica adecuada para administración intravenosa, se emplearía un diluyente adecuado. Cualquier disolvente aprótico acuoso o polar convencional es adecuado para su uso en la presente invención. Los diluyentes farmacéuticamente aceptables adecuados incluyen, sin limitación, solución salina, una disolución de azúcar, alcoholes tales como alcohol etílico, metanol y alcohol isopropílico, disolventes apróticos polares tales como dimetilformamida (DMF), sulfóxido de dimetilo (DMSO) y dimetilacetamida (DMA), y combinaciones de los mismos. Un diluyente farmacéuticamente aceptable preferido es una disolución de dextrosa, más preferentemente una disolución de dextrosa que contiene desde aproximadamente 2,5 % hasta aproximadamente 10 %, más preferentemente aproximadamente 5 %, de dextrosa en peso. El diluyente farmacéuticamente aceptable se emplea normalmente en una cantidad que no genera homólisis; un experto habitual en la técnica puede determinar fácilmente una cantidad de diluyente adecuada para su uso en una formulación farmacéutica según la presente invención.
Como se usa en el presente documento, una cantidad terapéuticamente eficaz se refiere a la administración de múltiples administraciones del análogo de ácido graso de alquilo a la que se logra el efecto deseado. En general, una cantidad eficaz del análogo puede variar con la actividad del agente específico empleado; la estabilidad metabólica y la duración de la acción de ese agente; la especie, la edad, el peso corporal, la salud general, el estado dietético, el sexo y la dieta del sujeto; el modo y el momento de administración; la velocidad de eliminación; la combinación de fármacos, si la hay; y el grado de presentación y/o la intensidad de la afección particular que está tratándose. La dosis precisa se puede determinar por un experto habitual en la técnica sin excesiva experimentación, en una o varias administraciones por día, dando los resultados deseados, y el médico particular puede ajustar la dosis para lograr un efecto deseado o en el caso de cualquier complicación.
El análogo de ácido graso de alquilo de la presente invención se puede administrar, mediante cualquier medio, en cualquier cantidad deseada hasta la máxima cantidad que se puede administrar con seguridad a un paciente. La cantidad del análogo puede variar de menos de 0,01 mg/mL a más de 1000 mg/mL, preferentemente aproximadamente 50 mg/mL.
En general, el análogo de ácido graso de alquilo de la presente invención se administrará de un modo suficiente para administrar al paciente una cantidad eficaz para suministrar agente a su diana molecular prevista. Así, la cantidad de administración puede variar desde aproximadamente 0,001 mg/m2 hasta aproximadamente 10 g/m2, preferentemente aproximadamente 60 mg/m2. La cantidad de administración se puede administrar en una dosis única o en forma de dosis divididas individuales, tal como de una a cuatro o más veces por día. En el supuesto caso de que la respuesta en un sujeto sea insuficiente a una cierta dosis, se pueden emplear dosis incluso más altas (o dosis más altas eficaces por una vía de administración diferente más localizada) hasta el punto de tolerancia del paciente.
En cada una de las fórmulas generales, el isómero (R) de cada compuesto particular posee mayor actividad fisiológica que el isómero (S). Por consiguiente, el al menos un análogo se debe administrar o únicamente en la forma de isómero (R) o en una mezcla de los isómeros (R) y (S).
La formulación farmacéutica de la presente invención se puede preparar según técnicas convencionales de formulación y puede tomar cualquier forma farmacéutica que reconoce el experto que es adecuada. Las formas
farmacéuticas adecuadas incluyen formulaciones sólidas, semisólidas, líquidas o liofilizadas, tales como comprimidos, polvos, cápsulas, supositorios, suspensiones, liposomas, emulsiones, nanoemulsiones, aerosoles, esprays, geles, lociones, cremas, pomadas y similares. Si se desea dicha formulación, se pueden incluir otros aditivos muy conocidos en la técnica para conferir la consistencia necesaria y otras propiedades a la formulación. Por ejemplo, se puede preparar una disolución madre del al menos un análogo de ácido graso de alquilo según técnicas convencionales y luego diluir según se desee por un diluyente farmacéuticamente aceptable para formar una preparación líquida tal como una disolución parenteral estéril.
La formulación farmacéutica de la presente invención se puede administrar usando cualquier modo de administración que sea tanto médicamente aceptable como que produzca niveles eficaces del agente sin causar efectos adversos clínicamente inaceptables. Aunque se prefieren formulaciones específicamente aptas para administración parenteral, la formulación farmacéutica de la presente invención puede estar contenida en cualquier recipiente adecuado, tal como un vial o ampolla, y ser adecuada para una de varias vías que incluyen por inhalación, oral, tópica, transdérmica, nasal, ocular, pulmonar, rectal, transmucosa, intravenosa, intramuscular, intradérmica, subcutánea, intraperitoneal, intratorácica, intrapleural, intrauterina, intratumoral, o metodologías o administración por infusión, sin limitación. Los expertos en la técnica reconocerán que el modo de administración del análogo de la presente invención depende del tipo de enfermedad o síntoma que se va a tratar. Asimismo, los expertos en la técnica también reconocerán que los vehículos o excipientes farmacéuticamente aceptables particulares variarán de las formulaciones farmacéuticas adecuadas para un modo de administración a las adecuadas para otro modo de administración.
La divulgación incluye un método de tratamiento, prevención, obtención de imágenes y/o diagnóstico de una enfermedad caracterizada por células enfermas o tejido que son sensibles a análogos de ácido graso de alquilo según la presente invención, que comprende administrar a un paciente en necesidad del mismo una cantidad terapéuticamente eficaz de al menos dicho análogo. En un aspecto preferido, el al menos un análogo de ácido graso de alquilo se incorpora en una formulación farmacéutica según la presente invención.
Se pueden usar los análogos de ácido graso de alquilo de la presente invención, y las formulaciones farmacéuticas de los mismos, para tratar, prevenir, obtener imágenes o diagnosticar enfermedades que implican actividad celular alterada o distinta de complejos de PDH, a-KDH, ADH y/o BCKADH. Se escogen particularmente las células con actividad alterada o perturbada de los complejos de PDH, a-KDH, ADH y/o BCKADH, de manera que tras la administración, el análogo de la presente invención se suministra selectivamente y específicamente y es absorbido por una masa tumoral y las células transformadas en su interior, y se concentra eficazmente dentro de las mitocondrias de las células, ahorrando así a las células y tejido sano los efectos del análogo. Por tanto, el agente de la presente invención es particularmente apto para el tratamiento para enfermedades caracterizadas por hiperproliferación celular. El experto puede identificar fácilmente enfermedades que presentan dicha actividad o alternativamente pueden cribar fácilmente la enfermedad de interés para sensibilidad a dichos análogos.
Se espera que los análogos de ácido graso de alquilo de la presente invención, y las formulaciones farmacéuticas de los mismos, sean útiles en dichos tipos de cáncer generales como carcinoma, sarcoma, linfoma y leucemia, tumor de células germinativas y blastoma. Más específicamente, se espera que la composición farmacéutica de la presente invención sea útil en melanoma primario o metastásico, cáncer de pulmón, cáncer de hígado, linfoma de Hodgkin y no Hodgkin, cáncer uterino, cáncer de cuello uterino, cáncer de vejiga, cáncer de riñón, cáncer de colon y adenocarcinomas tales como cáncer de mama, cáncer de próstata, cáncer de ovario y cáncer pancreático, sin limitación. Los ejemplos no limitantes de otras enfermedades caracterizadas por hiperproliferación celular susceptibles al agente de la presente invención incluyen degeneración macular senil; enfermedad de Crohn; cirrosis; trastornos relacionados con trastornos inflamatorios crónicos; retinopatía diabética o neuropatía; granulomatosis; hiperproliferación inmunitaria asociada a un trasplante de órgano o tejido; una enfermedad inmunoproliferativa o trastorno (por ejemplo, enfermedad inflamatoria del intestino, psoriasis, artritis reumatoide o lupus eritematoso sistémico); hiperproliferación vascular secundaria a hipoxia retiniana; o vasculitis.
Adaptando los métodos descritos en el presente documento, también se puede usar los análogos de ácido graso de alquilo de la presente invención, y las formulaciones farmacéuticas de los mismos, en el tratamiento, la prevención, la obtención de imágenes o el diagnóstico de enfermedades distintas de las caracterizadas por hiperproliferación celular. Por ejemplo, los patógenos eucariotas de seres humanos y otros animales son, en general, mucho más difíciles de tratar que los patógenos bacterianos debido a que las células eucariotas son mucho más similares a las células de animales que son células bacterianas. Dichos patógenos eucariotas incluyen protozoarios tales como los que causan la malaria, así como patógenos fúngicos y de algas. Debido a la sorprendente ausencia de toxicidad de los análogos de ácido graso de alquilo o derivados de la presente invención hacia células humanas y de animales no transformadas, y debido a que es probable que muchos patógenos eucariotas pasen por las etapas del ciclo vital en que sus complejos de PDH, a-KDH, ADH y/o BCKADH llegan a ser sensibles a dichos análogos de la presente invención, y formulaciones farmacéuticas de los mismos, se pueden usar como agentes bactericidas.
Las realizaciones específicas de la invención se demostrarán ahora como referencia a los siguientes ejemplos. Se debe entender que estos ejemplos se desvelan únicamente a modo de ilustrar la invención y no se debe considerar de ningún modo que limitan el alcance de la presente invención.
EJEMPLO 1
CRIBADO DE ANÁLOGOS PARA LA ACTIVIDAD DE DESTRUCCIÓN CELULAR EN CÉLULAS CANCEROSAS
Objetivo
El objetivo de esta investigación era evaluar las actividades de destrucción de células in vitro de análogos de ácido lipoico en células de cáncer pancreático humano BXPC3, de carcinoma de pulmón de células no pequeñas H460 y de gliosarcoma humano SF539.
Materiales y métodos
Materiales
Todos los materiales se obtuvieron mediante canales de distribución normales del fabricante establecido.
Placa de paredes opacas Costar, Corning Costar Corporation, Cambridge, MA, N° de cat. 3917, N° cat. de Fisher Scientific 07-200-628
FLUOstar OPTIMA, BMG LABTECH, Offenburg, Alemania
CellTiter Glo® (CTG) Luminescent Cell Viability Assay, Promega, N° cat. de Fisher Scientific PR-G7573
Medio de cultivo de tejidos RPMI 1640, Mediatech, N° cat. de Fisher Scientific MT-10040-CV
Suero bovino fetal (FBS), N° cat. de Fisher Scientific MTT35011CV
Penicilina y estreptomicina, N° cat. de Fisher Scientific MT 30-009-CI
Líneas de células tumorales
Se usaron tres tipos de células tumorales humanas, cáncer pancreático humano BXPC3, carcinoma de pulmón de células no pequeñas H460 y gliosarcoma humano SF539, en esta investigación. Las células BXPC3 y H460 se obtuvieron originalmente de la Colección Americana de Cultivos Tipo (ATCC). Las células SF539 se obtuvieron originalmente del NCI AIDS y del Cancer Specimen Bank (ACSB). Todas las células tumorales se mantuvieron a 37 °C en una atmósfera humidificada de 5 % de CO2 en matraces de cultivo de tejido T75 que contenían 20 mL de Roswell Park Memorial Institute (RPMI) 1640 que contiene L-glutamina 2 mM, 10 % de FBS y 1 % de penicilina y estreptomicina (100 UI/mL de penicilina y 100 Mg/mL de estreptomicina). Las células tumorales se dividieron en una relación de 1:5 cada 4-5 días por tripsinización y se resuspendieron en medio fresco en un nuevo matraz. Las células se recogieron para los experimentos al 70-90 % de confluencia.
Artículos de prueba
Se prepararon disoluciones madre de cada análogo a una concentración de 200 y 100 mM en DMSO. Se diluyeron cinco mL de esta disolución en 10,0 mL de 0,5 % de suero que contenía medio RPMI dando las disoluciones deseadas de 100 mM y 50 mM en 0,05 % de DMSO.
Procedimientos de estudio
Diseño del estudio
Se sembraron las células cancerosas a 4000 células/pocillo para células H460 y 6000 células/pocillo para células BXPC3 y SF 539 y se incubaron 24 horas. Se ensayó la actividad de destrucción de los análogos a concentraciones de 50 mM y 100 mM. Las células tumorales se trataron durante 24 horas con el artículo de prueba, y después de 24 horas de tratamiento se determinó el número de células tumorales viables usando el ensayo de CTG.
Siembra de células para los experimentos
Se cultivaron células hasta 70-90 % de confluencia, se retiró el medio y se lavaron brevemente las monocapas de células añadiendo 5 mL de solución salina tamponada con fosfato (PBS), seguido por aspiración. Se añadió tripsinaácido etilendiaminatetraacético (EDTA) (4 mL) a cada matraz, y el matraz se dispuso en la estufa de incubación de cultivo de tejido durante 5 minutos. Se añadió medio que contenía suero (10 mL) para detener las reacciones enzimáticas, y las células se desagregaron por resuspensión repetida con pipeta serológica. Se añadió el medio que contenía células (20 mL) a 20 mL de 0,4 % de disolución de azul de tripano, se mezcló y se dispusieron 10 mL de esta mezcla que contenía células en una cámara del hemocitómetro. Se determinó el número de células viables contando el número de células viables (células que excluyeron azul de tripano) en los cuadrados de cuatro esquinas de la cámara del hemocitómetro a 100x aumento, para conseguir el número promedio de células presentes. Se determinó el volumen de células necesarias por la siguiente fórmula:
Volumen de células necesarias. .= N° de células necesarias para el ensayo (mL)
N° de células contadas (mL)
donde
N° de células contadas (mL) = Promedio del N° de células en el hemocitómetro x 2 (factor de dilución) x 104. El número de células seleccionadas para el estudio es 4x103 por pocillo para células H460 y 6x103 por pocillo para células BXPC3 y SF539 en 100 gL de medio. Se contó el número real de células y se sembraron en los pocillos de una placa de 96 pocillos. Las células se incubaron durante aproximadamente 24 horas antes de la adición del artículo de prueba.
Tratamiento con el artículo de prueba
Se retiró el medio en la placa por aspiración, y se añadieron 100 gL del artículo de prueba a una concentración final de 50 gM o 100 gM a las células. Después de la exposición al artículo de prueba durante 24 horas, se determinó el número de células viables en cada pocillo y se calculó el porcentaje de células viables con respecto al control (en ausencia de artículo de prueba). Además, se trató un conjunto de pocillos con medio de cultivo celular en ausencia de células para obtener un valor para la luminiscencia de fondo. Se sembró un conjunto separado de células al mismo tiempo en una placa clara de 96 pocillos y se observó bajo el microscopio a las 24 horas, después de la adición del artículo de prueba para estimar la cantidad de células presentes después del tratamiento.
Determinación del número de células viables por el ensayo CTG
Se determinó el número de células viables usando el ensayo de CTG. Específicamente, se mezclaron los reactivos y se dejó que alcanzaran la temperatura ambiente según las instrucciones de Promega, Inc. (Madison, WI). Se sacaron las placas de células de la estufa de incubación del cultivo celular y se dejaron sobre la mesa durante treinta minutos hasta que alcanzaron la temperatura ambiente. Se añadieron 100 gL por pocillo del reactivo de CTG con el pipeteador de Eppendorf de 12 canales. Se lisaron las células agitando la placa durante dos minutos en un agitador. Las células se mantuvieron a temperatura ambiente durante diez minutos para estabilizar la señal luminiscente. La luminiscencia se midió usando el lector de placas FLUOstar OPTIMA (BMG Labtech, Inc., Durham, NC).
Cálculo de la actividad de destrucción de células
Se copiaron los datos de las lecturas de luminiscencia en hojas de cálculo de EXCEL, y se calculó el crecimiento celular con respecto a las células sin tratar, usando la siguiente ecuación:
luminiscencia media del artículo de prueba
% de crecimiento relacionado con NT ....................................................... X 100% luminiscencia media no tratadas
Resultados y conclusión
Los resultados del experimento se resumen en la Tabla 1.
Tabla 1. Comparación de la actividad de destrucción de células cancerosas in vitro de análogos de la presente invención
Como es evidente de la Tabla 1, cada uno de los análogos de la presente invención demostró actividad de destrucción de células in vitro contra al menos una de las líneas de células cancerosas probadas a cualquiera de la concentración de 50 gM, la concentración de 100 pM, o ambas.
La discusión anterior desvela y describe simplemente realizaciones a modo de ejemplo de la presente invención. Un experto en la técnica reconocerá fácilmente a partir de dicha discusión, y a partir de las reivindicaciones adjuntas, los diversos cambios, modificaciones y variaciones que se pueden hacer en ellas sin apartarse del alcance de la invención como se define en las siguientes reivindicaciones. Además, mientras que se han expresado en el presente documento las realizaciones a modo de ejemplo, otras puestas en práctica en la técnica pueden ser conocidas de otros diseños o usos de la presente invención. Así, mientras que la presente invención se ha descrito a propósito de las realizaciones a modo de ejemplo de las mismas, se entenderá que muchas modificaciones en tanto diseño como uso serán evidentes para los expertos habituales en la técnica, y la presente solicitud pretende cubrir cualquier adaptación o variación de las mismas. Por tanto, se pretende evidentemente que la presente invención se limite solo por las reivindicaciones.
Claims (15)
10. Una formulación farmacéutica que comprende al menos un compuesto según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 9 y al menos un vehículo farmacéuticamente aceptable.
11. Un compuesto según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 9 o formulación farmacéutica según la reivindicación 10 para tratar el cáncer.
12. Un compuesto según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 9 o formulación farmacéutica según la reivindicación 10 para tratar un carcinoma, sarcoma, linfoma, leucemia, tumor de células germinativas o blastoma.
13. Un compuesto según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 9 o formulación farmacéutica según la reivindicación 10 para tratar melanoma primario, melanoma metastásico, cáncer de pulmón, cáncer de hígado, linfoma de Hodgkin, linfoma no Hodgkin, cáncer uterino, cáncer de cuello uterino, cáncer de vejiga, cáncer de riñón, cáncer de colon, cáncer de mama, cáncer de próstata, cáncer de ovario o cáncer pancreático.
15. Un compuesto para su uso según la reivindicación 14, en donde el cáncer es melanoma primario, melanoma metastásico, cáncer de pulmón, cáncer de hígado, linfoma de Hodgkin, linfoma no Hodgkin, cáncer uterino, cáncer de cuello uterino, cáncer de vejiga, cáncer de riñón, cáncer de colon, cáncer de mama, cáncer de próstata, cáncer de ovario o cáncer pancreático.
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