MX2011005095A - Tratamiento de proteinopatias usando un inhibidor de farnesil transferasa. - Google Patents
Tratamiento de proteinopatias usando un inhibidor de farnesil transferasa.Info
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Abstract
Se proporcionan métodos y composiciones farmacéuticas que comprenden una baja dosis de un inhibidor de farnesil transferasa útil en el tratamiento de proteinopatías; estas bajas dosis se encuentran por debajo de las dosis utilizadas en tratamientos oncológicos para los cuales se designaron inicialmente estos compuestos; el tratamiento incluye administrar a un sujeto en necesidad del mismo una cantidad terapéuticamente efectiva de un inhibidor de farnesil transferasa, en donde la cantidad es efectiva para inhibir la farnesilación de un substrato de FTasa sin Ras implicado en la trayectoria de autofagia sin afectar sustancialmente la farnesilación de Ras u otros substratos oncológicamente relacionados; los tratamientos de acuerdo con la presente invención también pueden incluir un inhibidor de acetilcolínesterasa, un activador de receptores neurotróficos, un antagonista de NMDA, un inhibidor de depósito amiloide, un agente antisicótico, un antidepresivo, un ansiolítico o un antioxidante.
Description
TRATAMIENTO DE PROTEINOPATÍAS USANDO UN INHIBIDOR DE
FARNESIL TRANSFERASA
SOLICITUDES RELACIONADAS
Esta solicitud de patente es una solicitud de fase nacional de la solicitud internacional No. PCT/US2009/064375, presentada el 13 de noviembre de 2009, que reclama el beneficio y la prioridad de las solicitudes de patente provisionales de EE. UU. Nos. de serie 61/121 ,373, presentada el 10 de diciembre de 2008, y 61/114,219, presentada el 13 de noviembre de 2008, cuyas descripciones se incorporan aquí como referencia en su totalidad.
CAMPO DE LA INVENCIÓN
La presente invención se refiere un régimen de dosificación para usar inhibidores de farnesil transferasa seleccionados en el tratamiento de proteinopatías, particularmente enfermedades neurodegenerativas que incluyen la enfermedad de Parkinson, la enfermedad de cuerpos difusos de Lewy, atrofia sistémica múltiple (MSA -la nomenclatura inicialmente incluía tres términos distintos: síndrome de Shy-Drager, degeneración estriatonigral (SD) y atrofia olivopontocerebelar (OPCA)), neurodegeneración asociada con pantotenato cinasa (por ejemplo PANK1), deterioro congnitivo, demencia, esclerosis lateral amiotrófica (ALS), enfermedad de Huntington (HD), y
enfermedad de Alzheimer (AD), e incluso otra clase de metabolismo o acumulación anormal de proteína implicado en otros trastornos patológicos tales como la depresión, ansiedad, enfermedad de almacenamiento lisosómico, enfermedad inmune, enfermedad mitocondrial, enfermedad ocular, enfermedad inflamatoria, enfermedad cardiovascular, o enfermedad proliferativa.
ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN
Una proteinopatía es una enfermedad, trastorno o disfunción en la cual está implicado el metabolismo o acumulación anormal de proteína. Algunas proteinopatías pueden incluir enfermedades neurodegenerativas, deterioro cognitivo, enfermedades de almacenamiento lisosómico, enfermedades inmunes, enfermedades mitocondriales, enfermedades inflamatorias, enfermedades cardiovasculares, enfermedades proliferativas, etc. Además, bajo la definición de paraguas de proteinopatía están incluidas enfermedades específicas tales como sinucleinopatias, taupatías, amiloidopatías, proteinopatías TDP-43, y otras.
Las sinucleinopatias son un grupo diverso de trastornos neurodegenerativos que comparten una lesión patológica común que contiene aglomerados anormales de la proteína a-sinucleína en poblaciones selectivamente vulnerables de neuronas y la glía. Cierta evidencia vincula la formación de aglomerados filamentosos anormales o aglomerados
prefilamentosos solubles mas pequeños, tóxicos, con el inicio y avance de síntomas clínicos y la degeneración de regiones del cerebro afectadas, en trastornos neurodegenerativos que incluyen la enfermedad de Parkinson (PD), enfermedad de cuerpos difusos de Lewy (DLBD), atrofia sistémica múltiple (MSA), y trastornos de la concentración de hierro en el cerebro que incluyen neurodegeneración asociada con pantotenato cinasa (por ejemplo PANK1). Las opciones de tratamiento actuales para estas enfermedades incluyen medicamentos sintomáticos tales como carbidopa-levodopa, anticolinérgicos e inhibidores de monoaminooxidasa, con un beneficio ampliamente variable. Incluso para los mejores respondedores, esto es, los pacientes con enfermedad de Parkinson idiopática, una buena respuesta inicial a la levodopa normalmente es eclipsada por complicaciones inducidas por fármaco, tales como fluctuaciones motoras y disquinesia debilitante, después de los primeros 5 a 7 años de terapia. Para el resto de los trastornos, los medicamentos actuales ofrecen un beneficio sintomático marginal. Dada la naturaleza debilitante y severa de estos trastornos y su predominio, existe una clara necesidad de propuestas novedosas dirigidas al tratamiento y manejo de las sinucleinopatías.
El deterioro cognitivo y la demencia son otras afecciones neurológicas que son muy predominantes y pueden ser debilitantes. El deterioro cognitivo y la demencia pueden ser causadas por una variedad de factores y afecciones. Por ejemplo, el deterioro cognitivo o demencia pueden ser causados por aterosclerosis, ataque cerebral, enfermedad
cerebro-vascular, demencia vascular, demencia de multiinfarto, enfermedad de Parkinson y demencia de la enfermedad de Parkinson, enfermedad de cuerpos de Lewy, enfermedad de Pick, enfermedad de Alzheimer, deterioro cognitivo leve, enfermedad de Huntington, SIDA y demencia relacionada con el SIDA, neoplasmas cerebrales, lesiones del cerebro, epilepsia, esclerosis múltiple, síndrome de Down, síndrome de Rett, parálisis supranuclear progresiva, síndrome de lóbulo frontal, esquizofrenia, lesión traumática del cerebro, cirugía de injerto posterior a derivación de la arteria coronaria, deterioro cognitivo debido a terapia de choque electroconvulsivo, deterioro cognitivo debido a quimioterapia, deterioro cognitivo debido a una historia de abuso de drogas, trastorno de déficit de atención (ADD), trastorno de hiperactivídad del déficit de atención (ADHD), autismo, díslexia, depresión, trastorno bipolar, trastorno de estrés postraumático, apatía, míastenia grave, deterioro cognitivo durante las horas de vigilia debido a apnea de sueño, síndrome de Tourette, vasculitis autoinmune, lupus eritematoso sistémico, polimialgia reumática, afecciones hepáticas, enfermedades metabólicas, enfermedad de Kufs, adrenoleucodistrofia, leucodistrofia metacromática, enfermedades de almacenamiento, vasculitis infecciosa, sífilis, neurosífilis, enfermedad de Lyme, complicaciones de hemorragia intracerebral, hipotiroidismo, deficiencia de vitamina B12, deficiencia de ácido fólico, deficiencia de niacina, deficiencia de tiamina, hidrocefalia, complicaciones postanoxia, enfermedad de priones (enfermedad de Creutzfeldt-Jakob), síndrome del cromosoma X frágil, fenilcetonuría, malnutrición y
neurofibromatosis, enfermedad de la orina con olor a jarabe de arce, hipercalcemia, hipotiroidismo e hipoglucemia. La demencia se define comúnmente como una declinación progresiva de la función cognitiva debido a un daño o enfermedad del cuerpo más allá de lo esperado de un envejecimiento normal. La demencia se describe como una pérdida de la función mental, que incluye problemas con la memoria, razonamiento, atención, lenguaje y resolución de problemas. Normalmente primero se afectan las funciones de nivel superior. La demencia altera la capacidad de la persona para funcionar en la vida diaria normal.
La miopatía de cuerpo de inclusión con enfermedad de Paget de inicio temprano y demencia frontotemporal (IBMPFD) es una afección que puede afectar los músculos, huesos y cerebro. Frecuentemente el primer síntoma de la IBMPFD es la debilidad muscular (miopatía) que normalmente aparece en la adultez media. Primero ocurre debilidad en los músculos de las caderas y los hombros haciendo difícil subir escaleras y levantar los brazos arriba de los hombros. Conforme avanza la enfermedad, la debilidad se desarrolla en otros músculos de los brazos y piernas. La debilidad muscular también puede afectar los músculos respiratorios y del corazón (cardiacos), produciendo dificultad respiratoria grave y falla cardiaca.
La enfermedad de Alzheimer (AD) es la causa principal de demencia y deterioro cognitivo en las personas más viejas y una causa principal de muerte en las naciones en desarrollo, después de la enfermedad cardiovascular, cáncer y ataque cerebral. Hasta 70% de los casos de
demencia se deben a la enfermedad de Alzheimer, siendo la enfermedad vascular la segunda causa más común. La frecuencia de la AD entre las personas de 60 años es de aproximadamente 1 %. La incidencia de la AD se duplica cada 5 años aproximadamente: Forsyth, Phys. Ther. 78:1325-1331 , 1998; Evans et al., JAMA 262:2551-2556, 1989, cada una de las cuales se incorpora aquí como referencia. La AD afecta aproximadamente a 4 millones de personas tan solo en EE. UU., a un costo de $100 billones de dólares al año: Schumock, J. Health Syst. Pharm. 55(52):17-21 , 1998; Hay y Ernst, Am. J. Public Health 77:1169-1175, 1987, cada una de las cuales se incorpora aquí como referencia.
El tratamiento del deterioro cognitivo y la demencia se pueden dividir en tres áreas principales: intervenciones farmacológicas dirigidas a la patofisiología específica subyacente; agentes farmacológicos que mejoran síntomas específicos; e intervenciones de conducta. Hasta la fecha los únicos tratamientos exitosos del deterioro cognitivo en la AD han sido los tratamientos sintomáticos tales como los inhibidores de la acetil colinesterasa (por ejemplo, tacrina, donepezil, rivastigmina y galantamina), y los antagonistas de NMDA (por ejemplo, memantina). Persiste la necesidad de otras propuestas farmacológicas para el tratamiento de las proteinopatías.
BREVE DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN
La presente invención se origina de descubrimientos recientes en el uso de una dosis baja de un inhibidor de farnesil transferasa (FTI) para tratar una proteinopatía (por ejemplo, enfermedades neurodegenerativas tales como la enfermedad de Parkinson, enfermedad de cuerpos difusos de Lewy, atrofia sistémica múltiple, neurodegeneración asociada con pantotenato cinasa (por ejemplo, PANK1)), u otras afecciones neurológicas (por ejemplo el deterioro cognitivo). Una clase de enfermedades de proteinopatía son las sinucleinopatías, en donde se acumulan niveles tóxicos de la proteína alfa-sinucleína, ocasionando un espectro de enfermedades o trastornos. Otras enfermedades en donde se ha implicado el metabolismo o acumulación anormal de la sinucleína, tales como otras enfermedades neurodegenerativas como la esclerosis lateral amiotrófica (ALS), enfermedad de Huntington (HD) y enfermedad de Alzheimer (AD)¡ deterioro cognitivo, enfermedades mitocondriales, enfermedades oculares, enfermedades inflamatorias-, enfermedades cardiovasculares y enfermedades proliferativas, etc., también se pueden tratar con una dosis baja de un inhibidor de farnesil transferasa basándose en la presente invención. También se pueden tratar como se describe otras proteinopatías que incluyen enfermedades neurodegenerativas múltiples con una variedad de patologías de proteína tóxica primaria, igual que las proteinopatías que llevan a enfermedades de órganos y tejidos periféricos no del SNC.
Los inhibidores de farnesil transferasa de la invención son un compuesto seleccionado de:
LNK-754 Zarnestra®
o una sal de los mismos.
Los inhibidores de farnesil transferasa se desarrollaron originalmente para inhibir la farnesilación de la proteína Ras, que regula la proliferación y diferenciación celular y es así un blanco terapéutico en el tratamiento del cáncer. En las células cancerosas, la inhibición máxima de la farnesilación de Ras da como resultado la muerte celular. La Ras es un miembro de una familia más amplia de proteínas de CaaX-C02H (en donde "a" es un aminoácido con una cadena lateral alifática), todas los cuales experimentan farnesilación en el residuo de cisteína a cuatro residuos de aminoácido desde el extremo C. Ha sido necesario utilizar dosis altas de FTIs para obtener eficacia terapéutica en el tratamiento del cáncer tanto en modelos de animal como en humanos. Estas dosis altas son requeridas para hacer blanco en la clase de proteínas CaaX-C02H substrato de farnesil transferasa como la Ras, y para lograr un alto grado de supresión de la farnesilación en la Ras y proteínas relacionadas, necesario para obtener
eficacia contra el cáncer. Por ejemplo, la evidencia de modelos de animal muestra que la farnesilación de Ras debe ser suprimida por lo menos 50% en promedio para empezar a mostrar toxicidad en las células de tumor (figura 3). Los resultados clínicos de fase I tanto de Zarnestra® como de LNK-754 indican que se requieren dosis altas para lograr eficacia en el tratamiento del cáncer. Específicamente, la dosis recomendada de Zarnestra® para las pruebas de fase ll/lll después de una prueba clínica de fase I y un estudio farmacológico usando dosificación continua, fue de 300 mg dos veces al día, esto es, 600 mg al día (véase Crul, M., et al. Journal of Clinical Oncology, vol 20, No. 11 , 2002, 2726); el programa de dosis de fase II recomendado de otro ensayo de fase I de Zarnestra® en el cáncer avanzado fue de 500 mg dos veces al día, esto es, 1000 mg al día (véase Zujewski, J., et al J. Clin Oncol 18:927-941 , 2000; y la dosis recomendada de otro ensayo de fase I de Zarnestra® con pacientes que tienen leucemia avanzada fue de 600 mg dos veces al día, esto es, 1200 mg al día (véase Ryan, D.P., et al. Proc. Am. Clin. Oncol. 19:185a, 2000). Similarmente, un estudio de fase I de LNK-754 en pacientes con tumores malignos avanzados indicó que una dosis de 640 mg dos veces al día, esto es, 1280 mg al día, se considera ligeramente menor que la dosis necesaria para ser clínicamente eficaz contra tumores que expresan ras (véase Moulder, S.L., et al. Clinical Cáncer Research, vol. 10, 2004, 7127-7135).
Además de los substratos clásicos de farnesil transferasa tales como Ras, que tienen la secuencia CaaX, parece haber una clase de
substratos de proteína no canónicos que también pueden experimentar farnesilación por farnesil transferasa (FTasa). Un ejemplo de estas proteínas es la ubiquitina C-esterasa terminal L1 (UCH-L1), que tiene la secuencia C-terminal CKAA (SEO. ID NO: 2) (en donde A es alanina). La UCH-L1 es una proteína expresada en células diferenciadas terminalmente, como las neuronas, y que tiene una cinética de farnesilación muy diferente a Ras y otras proteínas CaaX-C02H. Como resultado, parece que la farnesilación de UCH-L1 u otras proteínas no CaaX-CO2H por FTasa puede ser inhibida por FTIs a concentraciones mucho más bajas que las concentraciones de FTIs requeridas para inhibir la farnesilación de Ras y proteínas CaaX-C02H relacionadas.
Sin desear limitarse a ninguna teoría particular, se piensa que la farnesilación de UCH-L1 u otros substratos de FTasa no CaaX-C02H implicados en las rutas de eliminación de proteína, es un posible blanco para el tratamiento de las proteinopatías. Por lo tanto, la cantidad terapéuticamente eficaz de un FTI, tal como LNK-754 o Zarnestra®, o una sal de los mismos, necesaria para tratar a un paciente con una proteinopatía, sería solo la cantidad necesaria para inhibir la farnesilación de substratos de FTasa no CaaX-C02H (por ejemplo, UCH-L1). Estas dosis son mucho más bajas que las usadas para inhibir eficazmente el crecimiento de tumor en aplicaciones de oncología. Habiendo propuesto que el blanco de tratamiento de las proteinopatías es posiblemente UCH-L1 o posiblemente otros substratos de FTasa no CaaX-C02H, las dosis de LNK-754 y Zarnestra®, o
una sal de los mismos, se pueden ajustar para inhibir la farnesilación de proteínas no CaaX-C02H, sin afectar sustancialmente la farnesilación de Ras. De esta manera, los efectos secundarios asociados con la inhibición de la farnesilación de Ras o la administración de dosis altas de FTI, se pueden evitar o por lo menos reducir. Sorprendentemente, la inhibición de la farnesilación de UCH-L1 y otros substratos de FTasa no CaaX-C02H ocurre a concentraciones de LNK-754 y Zarnestra® 5 veces, 10 veces, 50 veces, o incluso 100 veces más bajas que las concentraciones necesarias para inhibir terapéuticamente el crecimiento de tumor, que se piensa que es dependiente de la farnesilación de Ras, en el tratamiento del cáncer. Por lo tanto, la inhibición de la farnesilación de UCH-L1 y otros substratos de FTasa no CaaX-C02H puede ser efectuada administrando aproximadamente de 0.1 mg por día a aproximadamente 150 mg por día, en particular de 0.1 mg por día a aproximadamente 50 mg por día, más en particular de aproximadamente 0.5 mg por día a aproximadamente 30 mg por día, más en particular de aproximadamente 4 mg por día a aproximadamente 20 mg por día. Puesto que la farnesilación de UCH-L1 y otros substratos de FTasa no CaaX-C02H es inhibida por el FTI, un FTI con la capacidad para inhibir la farnesilación de una proteína (esto es, los inhibidores de farnesil transferasa (FTasa)) sin inhibir la geranil geranilación de una proteína, es particularmente útil en la presente invención. Los FTIs con actividad doble están asociados con mayor toxicidad en comparación con los inhibidores específicos de FTasa.
Además, el efecto observado con concentraciones o dosis más
bajas de un FTI puede ser efectuado por medio de un mecanismo de substrato no farnesilado. De esta manera, el efecto de las concentraciones o dosis más bajas de un FTI puede ser una interacción del FTI solo con una o más proteínas intracelulares para afectar una ruta bioquímica/fisiológica implicada en una proteinopatía. Similarmente, el efecto observado por concentraciones o dosis mas bajas de un FTI puede ser efectuado mediante una interacción del FTI con la FTasa y con una o más proteínas intracelulares para afectar una ruta bioquímica/fisiológica implicada en una proteinopatía.
Se ha descubierto que tales dosis altas de FTls, usadas para tratar el cáncer, no son particularmente útiles en el tratamiento de otras afecciones, tales como el tratamiento de proteinopatías. Por ejemplo, las dosis altas del FTI LNK-754 (45 mg/kg), no reducen significativamente el número de neuronas a-sinucleína positivas en el cerebro de ratones transgénicos de a-sinucleína de la línea Masliah D tratados (figura 2A); sin embargo, los ratones tratados con dosis más bajas de LNK-754 (0.09 mg/kg a 9 mg/kg) muestran una reducción significativa; véanse las figuras. 2A y 2B. Se ha encontrado inesperadamente que dosis más bajas LNK-754 (debajo de las dosis que son eficaces en modelos de ratón de cáncer) son útiles en el tratamiento de afecciones neurológicas. La eficacia de los FTls, tales como LNK-754 o Zarnestra®, o las sales farmacéuticamente aceptables de los mismos, en el tratamiento de afecciones neurológicas (por ejemplo, la enfermedad de Parkinson, la enfermedad de Alzheimer), se reduce conforme la dosificación entra a la escala encontrada terapéuticamente eficaz en los
modelos de ratón de cáncer de xenoinjerto. Es posible que conforme el FTI empieza a inhibir significativamente la farnesilación de proteínas CaaX-C02H a dosis más altas, puede inhibir rutas que fueron estimuladas por dosis bajas del FTI. Por ejemplo, si la inhibición de la farnesilación de UCH-L1 estimula la eliminación de proteínas tóxicas estimulando rutas de eliminación de proteína como la macroautofagia, la inhibición de la farnesilación de proteína CaaX-C02H puede afectar otras proteínas implicadas en la eliminación de proteínas, dando como resultando la inhibición de la eliminación de proteína con dosis altas de FTI.
Además, a concentraciones o dosis más bajas de un FTI, la interacción del FTI con otras proteínas intracelulares, con o sin implicación de FTasa, por ejemplo mecanismos de acetilación de microtúbulos, puede resultar en un mecanismo de tratamiento terapéutico de una proteinopatía de substrato no farnesilado.
Se encontró que el tratamiento de ratones transgénicos de a-sinucleína con los FTIs Zamestra ® y LNK-754, reduce los niveles de a-sinucleína en el hipocampo, y estos ratones mostraron menos inclusiones de a-sinucleína que los animales transgénicos a los que se les administró solo vehículo. Las figuras 2A-2B muestran los datos de eficacia de LNK-754 en el modelo de ratón transgénico de a-sinucleína de la línea Masliah D para sinucleinopatías. Se hizo un ensayo a las dosis más altas de 45 mg/kg y 9 mg/kg de LNK 754; véase la figura 2A. Se encontró que la dosis más alta de 45 mg/kg de LNK-754 no reduce significativamente el número de neuronas a-
sinucleína positivas en el cerebro de los ratones tratados. Sin embargo, se encontró sorprendente que la dosis más baja (9 mg/kg de LNK-754) reduce significativamente el número de neuronas a-sinucleína positivas en el cerebro de los ratones tratados. Basándose en este descubrimiento, se hizo un segundo ensayo de dosis más baja, usando dosis tan bajas como 0.09 mg/kg y extendiéndose a 9 mg/kg; véase la figura 2B. Notablemente, las dosis de LNK-754 usadas en el segundo ensayo estuvieron muy abajo de las dosis eficaces en los modelos de cáncer de ratón, pero las dosis más bajas en este ensayo, 0.9 y 0.09 mg/kg, redujeron significativamente el número de neuronas a-sinucleína positivas en los animales transgénicos.
La invención provee un compuesto o una sal farmacéuticamente aceptable del mismo para usarse en un método de tratamiento de un sujeto proteinopático, el método comprendiendo administrar al sujeto un compuesto seleccionado de:
LNK-754 Zarnestra®
o una sal farmacéuticamente aceptable de los mismos, en una cantidad que varía de aproximadamente 0.1 mg por día a aproximadamente 50 mg por día. En otro aspecto, la invención provee el uso de un compuesto, o una sal farmacéuticamente aceptable del mismo, en la fabricación de un
medicamento para el tratamiento de un sujeto proteinopático, en donde el medicamento comprende un compuesto o una sal farmacéuticamente aceptable del mismo, seleccionado de LNK-754 y Zarnestra® o una sal farmacéuticamente aceptable de los mismos, y la cantidad del compuesto o su sal farmacéuticamente aceptable administrada al sujeto varía de aproximadamente 0.1 mg por día a aproximadamente 50 mg por día. La invención provee un método de tratamiento de un sujeto proteinopático, en donde el método comprende administrar al sujeto un compuesto seleccionado de LNK-754 o Zarnestra®, o una sal farmacéuticamente aceptable de los mismos, en una cantidad que varía de aproximadamente 0.1 mg por día a aproximadamente 50 mg por día.
La invención provee un compuesto o una sal farmacéuticamente aceptable del mismo para usarse en un método de tratamiento de un sujeto proteinopático, en donde el método comprende administrar al sujeto una cantidad de LNK-754 o Zarnestra®, o una sal farmacéuticamente aceptable del los mismos, que varía de aproximadamente 0.5 mg por día a aproximadamente 30 mg por día. La invención provee un método de tratamiento de un sujeto proteinopático, en donde la cantidad del compuesto o su sal farmacéuticamente aceptable varía de aproximadamente 0.5 mg por día a aproximadamente 30 mg por día.
La invención provee un compuesto, o una sal farmacéuticamente aceptable del mismo, para usarse en un método de tratamiento de un sujeto proteinopático, en donde el método comprende administrar al sujeto una
cantidad de LNK-754 o Zarnestra®, o una sal farmacéuticamente aceptable de los mismos, que varía de aproximadamente 4 mg por día a aproximadamente 20 mg por día. La invención provee un método de tratamiento de un sujeto proteinopático, en donde la cantidad del compuesto o su sal farmacéuticamente aceptable varía de aproximadamente 4 mg por día a aproximadamente 20 mg por día.
La invención provee un compuesto, o una sal farmacéuticamente aceptable del mismo, para usarse en un método de tratamiento de un sujeto proteinopático, en donde el método comprende administrar al sujeto una cantidad de LNK-754 o Zarnestra®, o una sal farmacéuticamente aceptable de los mismos, que no es suficiente para inhibir la farnesilación de Ras en el cerebro en más de aproximadamente 50%. La invención provee un método de tratamiento de un sujeto proteinopático, en donde la cantidad del compuesto o su sal farmacéuticamente aceptable no es suficiente para inhibir la farnesilación de Ras en el cerebro en más de aproximadamente 50%.
La invención provee un compuesto, o una sal farmacéuticamente aceptable del mismo, para usarse en un método de tratamiento de un sujeto proteinopático, en donde el método comprende administrar al sujeto una cantidad de LNK-754 o Zarnestra®, o una sal farmacéuticamente aceptable de los mismos, que es suficiente para inhibir la farnesilación de UCH-L1. La invención provee un método de tratamiento de un sujeto proteinopático, en donde la cantidad del compuesto o su sal farmacéuticamente aceptable es suficiente para inhibir la farnesilación de UCH-L1.
La invención provee un compuesto, o una sal farmacéuticamente aceptable del mismo, para usarse en un método de tratamiento de un sujeto proteinopático, en donde el método comprende administrar al sujeto la sal D-tartrato farmacéuticamente aceptable de LNK-754. La invención provee un método de tratamiento de un sujeto proteinopático, donde el método comprende administrar al sujeto la sal de D-tartrato farmacéuticamente aceptable de LNK-754.
La invención provee un compuesto, o una sal farmacéuticamente aceptable del mismo, para usarse en un método de tratamiento de un sujeto proteinopático, en donde el sujeto proteinopático padece una enfermedad neurodegenerativa, deterioro cognitivo, enfermedad de almacenamiento lisosómico, enfermedad ocular, enfermedad inflamatoria, enfermedad cardiovascular, o enfermedad proliferativa. La invención provee un método de tratamiento de un sujeto proteinopático que padece una enfermedad neurodegenerativa. En un aspecto, la enfermedad neurodegenerativa se selecciona de la enfermedad de Parkinson, enfermedad de cuerpos difusos de Lewy, atrofia sistémica múltiple, neurodegeneración asociada con pantotenato cinasa, esclerosis lateral amiotrófica, enfermedad de Huntington y enfermedad de Alzheimer.
La invención provee un compuesto o una sal farmacéuticamente aceptable del mismo para usarse en un método de tratamiento de un sujeto proteinopático, en donde el método de tratamiento también comprende administrar al sujeto un compuesto seleccionado de LNK-754 o Zarnestra®, o
una sal farmacéuticamente aceptable de los mismos, y una cantidad terapéuticamente eficaz de un compuesto no inhibidor de farnesil transferasa. La invención provee un método de tratamiento de un sujeto proteinopático, en donde el método también comprende administrar al sujeto un compuesto seleccionado de LNK-754 o Zarnestra®, o una sal farmacéuticamente aceptable del los mismos, y una cantidad terapéuticamente eficaz de un compuesto que no es inhibidor de farnesil transferasa.
La invención provee el uso de un compuesto, o una sal farmacéuticamente aceptable del mismo, en la fabricación de un medicamento para el tratamiento de un sujeto proteinopático, en donde el medicamento comprende LNK-754 o Zarnestra®, o una sal farmacéuticamente aceptable de los mismos, y una cantidad terapéuticamente eficaz de un compuesto no inhibidor de farnesil transferasa.
La invención provee un compuesto, o una sal farmacéuticamente aceptable del mismo, para usarse en un método de tratamiento de un sujeto proteinopático, en donde el compuesto no inhibidor de farnesil transferasa se selecciona del grupo que consiste en agonistas de dopamina, inhibidores de DOPA descarboxilasa, precursores de dopamina, bloqueadores monoamino oxidasa, inhibidores de catecol O-metil-transferasa, anticolinérgicos, inhibidores de acetilcolinesterasa, activadores de receptores neurotróficos, inhibidores de secretasa gamma, inhibidores de PDE10, y antagonistas de NMDA.
La invención provee un compuesto, o una sal farmacéuticamente aceptable del mismo, para usarse en un método de tratamiento de un sujeto proteinopático, en donde el sujeto es un humano. La invención provee un método de tratamiento de un sujeto proteinopático, en donde el sujeto es humano.
La invención provee una composición farmacéutica para el tratamiento de un sujeto proteinopático, en donde la composición comprende de aproximadamente 0.1 mg a aproximadamente 50 mg de un compuesto seleccionado de LNK-754 o Zarnestra®, o una sal farmacéuticamente aceptable de los mismos, y un excipiente farmacéuticamente aceptable.
La invención provee una composición farmacéutica que comprende de aproximadamente 0.5 mg a aproximadamente 30 mg de LNK-754 o Zarnestra®, o una sal farmacéuticamente aceptable de los mismos. La invención provee una composición farmacéutica que comprende de aproximadamente 4 mg a aproximadamente 20 mg de LNK-754 o Zarnestra®, o una sal farmacéuticamente aceptable de los mismos.
La invención provee una composición farmacéutica que comprende la sal D-tartrato farmacéuticamente aceptable de LNK-754.
La invención provee una composición farmacéutica para el tratamiento de un sujeto proteinopático, en donde el sujeto proteinopático padece una enfermedad neurodegenerativa, deterioro cognitivo, enfermedad de almacenamiento lisosómico, enfermedad ocular, enfermedad inflamatoria, enfermedad cardiovascular, y enfermedad proliferativa. La invención provee
una composición farmacéutica para el tratamiento de un sujeto proteinopático que padece una enfermedad neurodegenerativa, en donde la enfermedad neurodegenerativa se selecciona de la enfermedad de Parkinson, enfermedad de cuerpos difusos de Lewy, atrofia sistémica múltiple, neurodegeneración asociada con pantotenato cinasa, esclerosis lateral amiotrófica, enfermedad de Huntington, y enfermedad de Alzheimer.
BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS
La figura 1 muestra la eficacia de LNK-754-TS en un modelo de cáncer de ratón. La dosificación durante 10 días, 2 veces al día, en un modelo de ratón atímico de xenoinjerto 3T3 H-ras (61 L) muestra que se requieren por lo menos 25 mg por kg de LNK-754-TS por kilogramo de peso corporal para la supresión del crecimiento de tumor en el ratón. Tomado de "Pfizer Investigational New Drug Application for CP-609,754", Sección 8, "Pharmacology and Toxicology", 19 de noviembre de 1999; véase también Moulder et al., Clinical Cáncer Research 10:7127-7135, 1 de noviembre de 2004.
Las figuras 2A-2B muestran la eficacia de LNK-754-TS en un modelo de sinucleinopatía de ratón (ratón transgénico de a-sinucleína de la línea D Masliah). Figura 2A: Ensayo de dosis más altas de LNK-754-TS, 45 mg/kg y 9 mg/kg. La dosificación es vía oral, dos veces al día, durante 3 meses. Figura 2B: Ensayo de dosis más bajas de LNK-754-TS. La
dosificación es vía oral, dos veces al día durante 3 meses. Se encontró que LNK-754-TS es eficaz a 9 mg/kg y menos. Las gráficas representan el número de células a-sinucleína positivas en el hipocampo de ratones transgénicos de a-sinucleína de 9 meses de edad. Los ratones tratados con solución salina presentan un aumento de la patología dependiente de la edad, en comparación con los ratones de línea base. Todas las dosis aplicadas de LNK-754-TS resultan en una disminución significativa del número de células con IR de a-sinucleína, excepto en el grupo de los 9 mg/kg, en el cual no se alcanzó el nivel de significancia. Los datos se muestran como media ± SEM; # p <0.05 contra línea base; * p <0.05, ** p <0.01 contra sol. salina.
La figura 3 provee datos farmacocinéticos y farmacodinámicos de la infusión continua de LNK-754 (CP-609,754) en un ratón atímico portador de tumor de xenoinjerto 3T3 H-ras (61 L) (7 días de tratamiento). A niveles continuos en el suero por arriba de 100 ng/ml y por lo menos 50% de inhibición de la famesilación de Ras, se observó una inhibición significativa del crecimiento de tumor. Tomado de "Pfizer Investigational New Drug Application for CP-609,754", sección 8, "Pharmacology and Toxicology", fechado el 19 de noviembre de 1999; véase también Moulder et al., Clinical Cáncer Research 10:7127-7135, 1 de noviembre de 2004.
La figura 4 muestra los niveles relativos de ARNm de LC3 en células SH-SY5Y por tratamiento durante 72 horas con cantidades crecientes de LNK-754-TS y con Zarnestra® y rapamicina.
La figura 5 muestra que el tratamiento de células SH-SY5Y con LNK-754-TS dio como resultado diferentes curvas de dosis-respuesta para la inhibición de la farnesilación de Ras en comparación con HDJ2. Las muestras se derivaron del mismo experimento.
La figura 6 es un gel que muestra el efecto del tratamiento con
LNK-754-TS a dosis baja sobre el nivel de Ras soluble/citoplásmico en la corteza frontal de ratones transgénicos de alfa-sinucleína.
La figura 7 es una gráfica que muestra el efecto del tratamiento con LNK-754-TS a dosis baja de sobre el nivel de Ras soluble/citoplásmico en la corteza frontal de ratones transgénicos de alfa-sinucleína, y es una cuantificación de los datos del gel de la figura 6.
La figura 8A es una gráfica de barras que muestra que el ARNm de LC3 aumenta con el tratamiento de las células SH-SY5Y con LNK-754-TS (0.01 nM a 100 nM), tipifarnib (Zarnestra®, 100 nM), y rapamicina (1 µ?) durante 72 horas. Los datos se representan como media ± SEM (n>5), con significancia estadística por ANOVA con la prueba post hoc de Newman-Kuels, anotado como (*) p < 0.05, (**) p < 0.01 y (***) p < 0.001 en comparación con el control.
La figura 8B muestra que la inmunomarcación de LC3 punteada aumenta en las células SH-SY5Y tratadas con LNK-754-TS (100 nM), tipifarnib (Zarnestra®, 100 nM) y rapamicina (1 µ?). Los núcleos celulares se contramarcan con DAPI (barra de escala de 50 pm).
La figura 8C es un gel que muestra que el nivel de la proteína LC3-II aumenta con el tratamiento de las células SH-SY5Y con LNK-754-TS (100 nM) en presencia de bafilomicina A1 (10 nM). Los datos se representan como media + /- SEM, con significancia estadística por la prueba t de Student apareada (n=4, p<0.05).
La figura 8D es una gráfica de barras que muestra los niveles de ARNm de un grupo de genes relacionados con la autofagia que no son afectados por LNK-754-TS (100 nM) ni tipifarnib (Zarnestra®, 100 nM), mientras que la rapamicina (1 µ?) ocasiona regulación positiva del transcrito de autofagia para Atg1 , que está después de mTOR (a través de la que actúa la rapamicina). Los datos se representan como media ± SEM (n=5), con significancia estadística por ANOVA con la prueba post hoc de Newman-Kuels, anotada como (*) p<0.05, (**) p<0.01 y (***) p<0.001 en comparación con el control.
La figura 8E es un gráfica de barras que muestra que el ARNm de p62 aumenta con el tratamiento con LNK-754-TS (100 nM). Los datos se representan como media ± SEM (n>5), con significancia estadística por ANOVA con la prueba post hoc de Newman-Kuels, anotada como (*) p < 0.05, (**) p<0.01 y (***) p<0.001 en comparación con el control.
La figura 8F es un gel que muestra que la rapamicina (10 nM - 10 µ?) (pero no el LNK-754-TS) causó una disminución de la fosforilación de p70S6K dependiente de m-TOR.
La figura 9A es un par de gráficas que muestran que el tratamiento durante tres meses a dos dosis diferentes de LNK-754-TS (0.9 mg/kg (n = 8) y 0.09 mg/kg (n=9), dos veces cada 24 horas), impide el depósito tanto en la corteza como en el hipocampo.
La figura 9B es una gráfica que muestra el tratamiento de ratones transgénicos que sobreexpresan a-sinucleína durante tres meses con LNK-754-TS (2 mg/kg (n=9), una vez cada 72 horas). En este experimento, los ratones tienen niveles altos de línea base (antes de empezar el tratamiento) de acumulación cortical de a-sinucleína y no avanzan durante el tratamiento (línea de base contra vehículo). Sin embargo, el tratamiento con LNK-754-TS reduce significativamente la inmunorreactividad de a-sinucleína por debajo de la línea de base y los controles tratados con vehículo.
La figura 9C es una serie de imágenes que muestran rebanadas de hipocampo representativas (la reducción de inmunorreactividad es de aproximadamente 50%) de un ensayo de dosificación de tres meses que muestra una clara reducción de a-sinucleína (verde) en los cuerpos celulares y en la neuropila, y una falta de efecto sobre la arquitectura neuronal (rojo = NeuN). Los datos se representan como media ± SEM, y la significancia estadística por ANOVA con prueba post hoc de Newman-Kuels se anota como (*) p= 0.05 y p= 0.001 (***) en comparación con el grupo de vehículo.
La figura 10A es una gráfica que muestra que la inmunorreactividad de Tau, medida por inmunomarcación con dos anticuerpos diferentes (Tau fosforilada con el anticuerpo AT180 y Tau total con el
anticuerpo HT7), aumentó en el cerebro del ratón transgénico durante tres meses (línea de base contra tratado con vehículo). El tratamiento durante tres meses con LNK-754-TS (0.09 mg/kg (n = 6), una vez cada 24 horas) redujo significativamente la inmunorreactividad de P-Tau (AT180), pero no cambia los niveles de Tau total (HT7).
La figura 10B es una serie de dos gráficas que muestran que el tratamiento con LNK-754-TS (0.09 mg/kg (n = 6), una vez cada 24 horas) aumentó significativamente la lucha y redujo la flotación a valores equivalentes a los observados en ratones no transgénicos. Los datos se representan como media ± SEM, con significancia estadística por medición repetida de ANOVA con la prueba post hoc de Newman-Kuels (para a) o Dunnett, anotada como (*) p < 0.05, (**) p < 0.01 y (***) p < 0.001 en comparación con el grupo de vehículo.
La figura 1 1A es una gráfica que muestra el tratamiento con LNK-754-TS (0.9 mg/kg (n=5), una vez cada 24 horas) en un modelo de enfermedad de Alzheimer de ratón transgénico APP/PS1 (que tiene niveles elevados de A-beta 1 -42 en el cerebro), que ocasionó un mejoramiento cognitivo significativo después de dos meses de dosificación en comparación con el grupo de vehículo.
La figura 11 B es una serie de dos gráficas de barras que muestran que el tratamiento con LNK-754-TS (0.9 mg/kg (n = 5), una vez cada 24 horas) en el mismo experimento de APP/PS1 de figura 1 1A, mostró una disminución significativa en el número de placas de amiloide ß (barras grises)
en la zona del subículo en comparación con el vehículo. Los datos se representan como medía ± SEM con significancia estadística de prueba T de Student, p < 0.05, anotada como ( ).
La figura 1 1 C es una gráfica que muestra en un segundo estudio, pero en los mismos ratones transgénicos APP/PS1 , que hay un mejoramiento cognitívo después de 12 días de dosificación con LNK-754-TS (0.9 mg/kg (n> 20), una vez cada 24 horas) en comparación con el grupo de vehículo. También se probaron animales no transgénicos (círculos negros). Los datos se representan como media ± SEM y la significancia estadístico por medición repetida de ANOVA con la prueba post hoc de Dunnett se anota como (*) p < 0.05, (**) p < 0.01 y (***) p=0.001 en comparación con el grupo de vehículo.
La figura 12 es una gráfica que muestra el perfil farmacocinétíco de LNK-754-TS en ratones t.s. en plasma y cerebro después de una sola dosis de 9 mg/kg o 0.9 mg/kg.
La figura 13 es una gráfica que muestra el perfil farmacocinétíco de Zarnestra® en ratones C57BL/6 a los que se les administró a 5 mg/kg, en beta-ciclodextrina al 20%, vía oral, una sola dosis; LLOQ: cerebro 4 ng/g; plasma 50 ng/ml.
La figura 14 es una gráfica que muestra la inhibición de FTasa dentro de células mononucleares de sangre periférica humana a Cmax (2 horas después de una sola administración oral de LNK-754-TS a varias dosis).
Definiciones
Como se usa aquí, el término "animal" se refiere a cualquier miembro del reino animal. En algunas modalidades "animal" se refiere a humanos en cualquier etapa de desarrollo. En algunas modalidades "animal" se refiere a animales no humanos en cualquier etapa de desarrollo. En ciertas modalidades el animal no humano es un mamífero (por ejemplo un roedor, ratón, rata, conejo, mono, perro, gato, oveja, res, primate o cerdo). En algunas modalidades los animales incluyen, sin limitación, mamíferos, aves, reptiles, anfibios, peces, o gusanos. En algunas modalidades el animal puede ser un animal transgénico, un animal construido por ingeniería genética, o un clon.
Como se usa aquí, el término "aproximadamente" con respecto a un número, generalmente se considera que incluye los números que están dentro de una escala del 5%, 10%, 15% o 20% en cualquier dirección (mayor o menor) que el número, a menos que se indique de otra manera o sea evidente de otra manera a partir del contexto (excepto donde dicho número sea menos de 0% o más de 100% de un valor posible).
Como se usa aquí, el término "inhibidor de farnesil transferasa" se refiere en general a cualquier compuesto que inhibe la farnesilación de una proteína conocida que experimenta farnesilación in vivo. En particular, un inhibidor de farnesil transferasa inhibe específicamente una farnesil transferasa (FTasa). De preferencia, el inhibidor de farnesil transferasa sustancialmente no inhibe la geranilgeranil transferasa (GGTasa). En algunas
modalidades, el inhibidor de farnesil transferasa inhibe la farnesilacion de UCH-L1. En algunas modalidades el inhibidor de farnesil transferasa activa la autofagia o estimula la eliminación de proteína. En algunas modalidades, el inhibidor de farnesil transferasa inhibe la farnesilacion de una proteína con una secuencia de farnesilacion no CaaX C-terminal. En algunas modalidades, el inhibidor de farnesil transferasa inhibe la farnesilacion de una proteína con la secuencia de farnesilacion C-terminal -CKAA-C02H (SEQ ID NO: 2). En algunas modalidades, la dosis del inhibidor de farnesil transferasa se puede titular para inhibir la farnesilacion de proteínas con secuencias de farnesilacion no CaaX, sin inhibir la farnesilacion de Ras u otras proteínas con la secuencia de farnesilacion -CaaX-C02H. En algunas modalidades, la dosis del inhibidor de farnesil transferasa se puede titular para inhibir la farnesilacion de UCH-L1 u otras proteínas con la secuencia de farnesilacion -CKAA-C02H (SEQ ID NO: 2), sin inhibir la farnesilacion de Ras u otras proteínas con la secuencia de farnesilacion -CaaX-CO2H. En algunas modalidades, el inhibidor de farnesil transferasa afecta a la aglomeración de proteína por medio de un mecanismo de substrato no famesilado. El FTI puede estar implicado en la interacción con proteínas intracelulares, con o sin FTasa, para afectar rutas bioquímicas o fisiológicas implicadas en la autofagia o eliminación de proteína.
Como se usa aquí, el término "LNK-754" se refiere a un compuesto que tiene la estructura:
Los sinónimos incluyen CP 609754, OSI 754 y 754. Los nombres químicos alternativos incluyen: (R)-6-[(4-clorofenil)-hidrox¡l-(1-metil-1 H-imidazol-5-il)-metil]-4-(3-etinilfenil)-1-metil-2-(1 H)-quinolinona y (R)-6-[(4-clorofenil)-hidroxil-(3-metil-3H-imidazol-4-il)-metil]-4-(3-et¡nilfenil)-1-metil-2-(I H)-quinolinona.
Como se usa aquí, el término "LNK-754-TS" significa la sal D-tartrato de LNK-754. Los nombres químicos alternativos de LNK-754-TS incluyen: (2S,3S)-dihidroxibutanodioato de (R)-6-[(4-clorofenil)-hidroxil-(1-metil-1-H-imidazol-5-il)-metil]-4-(3-etinilfenil)-1-metil-2-(1 H)-quinolinona y (2S,3S)-dihidroxibutanodioato de (R)-6-[(4-clorofenil)-hidroxil-(3-metil-3H-imidazol-4-il)-metil]-4-(3-etinilfenil)-1 -metil-2-(1 H)-quinolinona.
Como se usa aquí, el término "Zarnestra®" se refiere a un compuesto que tiene la estructura:
Los sinónimos incluyen R115777, tipifarnib, y (R)-6-(amino(4-clorofenil)(1-metil-1 H-imidazol-5-il)metil)-4-(3-clorofenil)-1-metil-2(1 H)-quinolinona.
Como se usa aquí, el término "in vitro" se refiere a eventos que ocurren en un medio artificial, por ejemplo en un tubo de ensayo o en un recipiente de reacción, en cultivos de células, etc., en lugar de un organismo
(por ejemplo animal, planta, o microbio).
Como se usa aquí, el término "/' ? vivo" se refiere a eventos que ocurren dentro de un organismo (por ejemplo animal, planta o microbio).
Como se usa aquí, el término "paciente" o "sujeto" se refiere a cualquier organismo al que se le puede administrar una composición de esta invención. Los sujetos típicos incluyen animales (por ejemplo mamíferos como ratones, ratas, conejos, primates no humanos y humanos; insectos; gusanos; etc.). En una modalidad el sujeto es humano. En algunas modalidades el sujeto puede padecer una enfermedad, trastorno o afección.
En algunas modalidades el sujeto puede ser susceptible de una enfermedad, trastorno o afección.
Como se usa aquí, el término "sujeto proteinopático" se refiere a un sujeto al que se le ha diagnosticado, está afectado por, o está en riesgo de desarrollar, una proteinopatía (por ejemplo, está predispuesto, por ejemplo, predispuesto genéticamente, a desarrollar una proteinopatía), que incluye cualquier trastorno caracterizado por el metabolismo o acumulación anormal de proteína. El término "sujeto con una proteinopatía" se refiere a un sujeto al
que se le ha diagnosticado, o está afectado por, una proteinopatía, que incluye cualquier trastorno caracterizado por el metabolismo o acumulación anormal de proteína. El término "sujeto en riesgo de desarrollar una proteinopatía" se refiere a una persona que está predispuesta (por ejemplo predispuesta genéticamente), a desarrollar una proteinopatía o cualquier trastorno caracterizado por el metabolismo o acumulación anormal de proteína. La proteinopatía incluye enfermedades neurodegenerativas, deterioro cognitivo, enfermedades ¦ de almacenamiento lisosómíco, enfermedades inmunes, enfermedades mitocondriales, enfermedades oculares, y algunas enfermedades proliferativas. Los sujetos proteinopáticos pueden ser identificados fácilmente por los expertos en la materia por medio de diagnóstico sintomático y examen neurológico, o en algunos casos en conjunto con cribado genético, gammagrafía cerebral, SPEC, imagenología de PET, etc.
En los métodos de la invención, el término "proteinopatía" incluye enfermedades neurodegenerativas que incluyen la enfermedad de Parkinson, enfermedad de cuerpos difusos de Lewy, atrofia sistémica múltiple (MSA -la nomenclatura inicialmente incluía tres términos distintos: síndrome de Shy-Drager, degeneración estriatonigral (SD) y atrofia olivopontocerebelar (OPCA)), neurodegeneración asociada con pantotenato cinasa (por ejemplo PANK1), deterioro congnitivo, demencia, esclerosis lateral amiotrófica (ALS), enfermedad de Huntington (HD), y enfermedad de Alzheimer (AD), e incluso otra clase de metabolismo o acumulación anormal de proteína implicado en
otros trastornos patológicos tales como la depresión, ansiedad, enfermedad de almacenamiento lisosómico, enfermedad, inmune, enfermedad mitocondrial, enfermedad ocular, enfermedad inflamatoria, enfermedad cardiovascular, o enfermedad proliferativa.
Como se usa aquí, el término "sujeto sucleinopático" se refiere a un sujeto al que se le ha diagnosticado o está afectado por una sinucleinopatía (por ejemplo, predispuesto, por ejemplo predispuesto genéticamente, a desarrollar una sinucleinopatía), o cualquier trastorno neurodegenerativo caracterizado por aglomerados de sinucleína patológicos. Varios trastornos neurodegenerativos que incluyen la enfermedad de Parkinson, enfermedad de cuerpos difusos de Lewy (DLBD), atrofia sistémica múltiple (MSA), y trastornos de la concentración del hierro en el cerebro que incluyen neurodegeneración asociada con pantotenato cinasa (por ejemplo PANK1), se agrupan colectivamente como sinucleinopatías. Estos sujetos pueden ser identificados fácilmente por los expertos en la materia mediante diagnóstico sintomático y examen neurológico, o en algunos casos en conjunto con cribado genético, gammagrafía cerebral, SPEC, imagenología de PET, etc.
El término "sujeto con una sinucleinopatía" se refiere a un sujeto al que se le ha diagnosticado, o está afectado por, un trastorno de sinucleinopatía. El término "sujeto en riesgo de desarrollar una sinucleinopatía" se refiere a una persona que está predispuesta, por ejemplo predispuesta genéticamente, a desarrollar una sinucleinopatía. Los sujetos
sinucleinopáticos pueden ser identificados fácilmente por los expertos en la materia por diagnóstico sintomático y examen neurológico, o en algunos casos en conjunto con cribado genético, gammagrafía cerebral, SPEC, imagenología de PET, etc.
En los métodos de la invención, el método "sinucleinopatía" se refiere a trastornos neurológicos que están caracterizados por una acumulación patológica de a-sinucleína. Este grupo de trastornos incluye, sin limitación, la enfermedad de Parkinson, enfermedad de cuerpos difusos de Lewy (DLBD), atrofia sistémica múltiple (MSA), y trastornos de la concentración cerebral de hierro que incluyen neurodegeneración asociada con pantotenato cinasa (por ejemplo PANK1).
Como se usa aquí, el término "proteína" se refiere a un polipéptido (esto es, una cadena de por lo menos dos aminoácidos enlazados por enlaces peptídicos). Las proteínas pueden incluir porciones unidas covalentemente diferentes de los aminoácidos (por ejemplo, pueden ser glicoproteínas, proteoglicanos, etc.), o puede estar procesadas o modificadas de otra manera. Los expertos en la materia apreciarán que una "proteína" puede ser una cadena completa de polipéptido producida por una célula (con o sin una secuencia de señal), o puede ser una porción característica de la misma. Los expertos en la materia apreciarán que algunas veces una proteína puede incluir más de una cadena de polipéptido, por ejemplo enlazadas por uno o más enlaces disulfuro o asociadas por otros medios. Los polipéptidos pueden contener L-aminoácidos, D-aminoácidos, o ambos, y
puede contener cualquiera de una variedad de modificaciones o análogos de aminoácidos conocidos. Las modificaciones útiles incluyen, por ejemplo, acetilación terminal, farnesilación, amidación, metilación, etc. En algunas modalidades las proteínas pueden comprender aminoácidos naturales, aminoácidos no naturales, aminoácidos sintéticos, y combinaciones de los mismos. El término "péptido" generalmente se usa para referirse a un polipéptido que tiene una longitud menor de aproximadamente 100 aminoácidos, menor de aproximadamente 50 aminoácidos, menor de 20 aminoácidos, o menor de 10 aminoácidos. En algunas modalidades las proteínas son anticuerpos, fragmentos de anticuerpo, porciones biológicamente activas de los mismos, o porciones características de los mismos.
En general, se entiende que una "molécula pequeña" es una molécula orgánica con un tamaño menor de aproximadamente 2000 g/mol. En algunas modalidades, la molécula pequeña es menor de aproximadamente 1500 g/mol, o menor de aproximadamente 1000 g/mol. En algunas modalidades, la molécula pequeña es menor de aproximadamente 800 g/mol o menor de aproximadamente 500 g/mol. En algunas modalidades las moléculas pequeñas no son poliméricas u oligoméricas. En algunas modalidades las moléculas pequeñas no son proteínas, péptidos ni aminoácidos. En algunas modalidades las moléculas pequeñas no son ácidos nucleicos ni nucleótidos. En algunas modalidades las moléculas pequeñas no son sacáridos ni polisacáridos.
Como se usa aquí, el término "sustancialmente" se refiere a la condición cualitativa de presentar una extensión o grado total o casi total de una característica o propiedad de interés. El experto en las ciencias biológicas entenderá que los fenómenos biológicos y químicos raramente, si acaso, llegan hasta su terminación o proceden hasta su terminación, o alcanzan o esquivan un resultado absoluto. Por lo tanto, el término "sustancialmente" se usa aquí para capturar la falta potencial de terminación inherente en muchos fenómenos biológicos y químicos.
A un individuo que "padece" una enfermedad, trastorno o afección, se le ha diagnosticado o presenta uno o más síntomas de una enfermedad, trastorno o afección.
A un individuo que "es susceptible de" una enfermedad, trastorno o afección, no se le ha diagnosticado la enfermedad, trastorno o afección. En algunas modalidades, el individuo susceptible de una enfermedad, trastorno o afección puede presentar síntomas de la enfermedad, trastorno o afección. En algunas modalidades, el individuo que es susceptible de una enfermedad, trastorno o afección puede no presentar síntomas de la enfermedad, trastorno o afección. En algunas modalidades, el individuo que es susceptible de una enfermedad, trastorno o afección desarrollará la enfermedad, trastorno o afección. En algunas modalidades, el individuo que es susceptible de una enfermedad, trastorno o afección no desarrollará la enfermedad, trastorno o afección.
Como se usa aquí, la frase "agente terapéutico" se refiere a
cualquier agente que, cuando se le administra a un sujeto, tiene un efecto terapéutico o provoca un efecto biológico o farmacológico deseado. En algunas modalidades el agente terapéutico es cualquier sustancia que se puede usar para aliviar, mejorar, inhibir, prevenir, retrasar el inicio, reducir la severidad, o reducir la incidencia de uno o más síntomas o características de una enfermedad, trastorno o afección (por ejemplo una proteinopatía).
Como se usa aquí, el término "cantidad terapéuticamente eficaz" significa una cantidad de un FTI tal como LNK-754 o Zarnestra®, o una sal de los mismos, o una composición que comprende un FTI, que inhibe la famesilación de UCH-L1 u otro blanco farnesilado, sin inhibir la farnesilación de Ras a la magnitud necesaria en aplicaciones oncológicas. En algunas modalidades, el LNK-754 o Zarnestra ®, o una sal de los mismos, inhibe la farnesilación de UCH-L1 más de aproximadamente 70%, 80%, 90%, 95%, 97%, 98%, 99%, o 99.9%). En algunas modalidades, la cantidad terapéuticamente eficaz del FTI no inhibe la farnesilación de Ras en más de 10%, 20%), 30%, 40%, 50% o 60%. En algunas modalidades, la cantidad terapéuticamente eficaz del FTI no inhibe la farnesilación de una proteína con una secuencia de farnesilación de -CaaX-C02H, en donde C es cisteína, a es un residuo de aminoácido alifático, y X es serina, metionina, glutamina, alanina o treonina, en más de 10%, 20%, 30%, 40%, 50% o 60%. En algunas modalidades, la cantidad terapéuticamente eficaz de LNK-754 o Zarnestra®, o una sal de los mismos, que es para tratar enfermedades neurológicas, está por abajo de la dosis oncológica terapéuticamente eficaz del FTI. En algunas
modalidades, una cantidad terapéuticamente eficaz de una sustancia es una cantidad que es suficiente, cuando se le administra a un sujeto que padece o es susceptible de una proteinopatía, para tratar, diagnosticar, prevenir o retrasar el inicio de la proteinopatía. Como será apreciado por los expertos en la materia, la cantidad eficaz del FTI puede variar dependiendo de factores tales como el punto final biológico deseado, el FTI administrado, la enfermedad o afección tratada, el sujeto tratado, etc.
Una cantidad terapéuticamente eficaz de un FTI para tratar el cáncer o para usarse en aplicaciones oncológicas es la cantidad de FTI necesaria para inhibir la farnesilación de Ras a un grado necesario para ejercer un efecto citotóxico en células cancerosas. En algunas modalidades es la dosis en humanos equivalente a la observada como eficaz en modelos de cáncer de animal. En algunas modalidades la cantidad terapéuticamente eficaz del FTI para usarse en el tratamiento del cáncer resulta en por lo menos 50% de inhibición de la farnesilación de Ras.
Como se usan aquí, los términos "tratar" y "tratamiento" se refieren a cualquier método usado para aliviar parcial o totalmente, mejorar, inhibir, reducir la severidad, o reducir la incidencia, de uno o más síntomas o características de una enfermedad, trastorno o afección. En algunas modalidades, el tratamiento se puede administrar a un sujeto que presenta solo signos tempranos de la enfermedad, trastorno o afección, con la finalidad de disminuir el riesgo de desarrollar la patología asociada con la enfermedad, trastorno o afección.
Como se usa aquí, el término "prevenir" o "prevención" se refiere a cualquier método para aliviar parcial o totalmente, o retrasar el inicio de uno o más síntomas o características de una enfermedad, trastorno o afección. La prevención puede ser administración a un sujeto que no presenta signos de una enfermedad, trastorno o afección.
El término formas estereoquímicamente isoméricas de los compuestos, como se usa aquí, incluye todos los compuestos posibles que puedan formar los compuestos, formados de los mismos átomos unidos por la misma secuencia de enlaces pero que tienen diferentes estructuras tridimensionales que no son intercambiables. A menos que se mencione o indique de otra manera, la designación química de un compuesto abarca la mezcla de todas las formas estereoquímicamente isoméricas posibles que pueda formar el compuesto. La mezcla puede contener todos los diasterómeros o enantiómeros de la estructura molecular básica del compuesto. Todas las formas estereoquímicamente isoméricas de los compuestos, ya sea en forma pura o en mezcla unos con otros, se consideran abarcadas dentro del alcance de la presente invención.
Algunos de los compuestos también pueden existir en sus formas tautoméricas. Tales formas, aunque no se indican explícitamente en la fórmula anterior, se consideran incluidas dentro del alcance de la presente invención.
Se conocen varias formas de "profármacos". Para los ejemplos de dichos derivados de profármaco véase:
"Design of Prodrugs", editado por H. Bundgaard (Elsevier, 1985), "Methods in Enzymology", 42:309-396, editado por K. Widder, et al. (Academic Press, 1985);
"A Textbook of Drug Design and Development", editado por Krogsgaard-Larsen;
Bundgaard, capítulo 5 "Design and Application of Prodrugs", de H. Bundgaard, p. 1 13-191 (1991 );
H. Bundgaard, Advanced Drug Delivery Reviews, 8:1-38 (1992); H. Bundgaard, et al., Journal of Pharmaceutícal Sciences, 77:285 (1988); y
N. Kakeya, et al., Chem. Pharm. Bull., 32:692 (1984). Los métodos y estructuras aquí descritos que se refieren a los compuestos y composiciones de la invención también se aplican a las sales de adición de ácido o base farmacéuticamente aceptables, y todas las formas estereoisoméricas de estos compuestos y composiciones.
Algunos compuestos de la presente invención pueden existir en formas geométricas o estereoisoméricas particulares. La presente invención contempla todos estos compuestos, incluyendo isómeros c/'s y trans, enantiómeros R- y S-, diasterómeros, isómeros (D), isómeros (L), sus mezclas racémicas, y otras mezclas de los mismos, que entran dentro del alcance de la invención. Pueden estar presentes átomos de carbono asimétricos adicionales en un sustituyente tal como un grupo alquilo. Todos estos isómeros y sus mezclas están incluidos en esta invención. En algunas
modalidades la presente invención se refiere a un compuesto representado por cualquiera de las estructuras indicadas en la presente descripción, en donde el compuesto es un estereoisómero individual.
Si por ejemplo se desea un enantiómero particular de un compuesto de la presente invención, se puede preparar por síntesis asimétrica, o por derivación con un auxiliar quiral, en donde la mezcla diasteromérica resultante se separa y el grupo auxiliar se corta para proveer los enantiómeros puros deseados. Alternativamente, cuando la molécula contiene un grupo funcional básico como amino, o un grupo funcional ácido como carboxilo, se forman sales diasteroméricas con un ácido o base ópticamente activo apropiado, seguido por resolución de los diasterómeros así formados por cristalización fraccionada o medios cromatográficos muy conocidos, y recuperación subsiguiente de los enantiómeros puros.
Los equivalentes contemplados de los compuestos arriba descritos incluyen compuestos que corresponden de otra manera con los mismos, y que tienen las mismas propiedades generales de los mismos (por ejemplo que funcionan como compuestos inhibidores de farnesil transferasa contra proteinopatía), en donde se hace una o más variaciones simples de sustituyentes que no afectan adversamente la eficacia del compuesto. Los compuestos de la presente invención se pueden preparar mediante los métodos ilustrados en los esquemas de reacción que se describen en la presente, o modificaciones de los mismos, usando materiales de partida fácilmente disponibles, y reactivos y procedimientos convencionales de
síntesis. En estas reacciones, también es posible usar variantes que son conocidas por si solas, pero no se mencionan en la presente. La presente invención incluye un método de síntesis de LNK-754 o una sal farmacéuticamente aceptable del mismo, por ejemplo la sal D-tartrato.
Para los fines de esta invención, los elementos químicos se identifican de acuerdo con la tabla periódica de los elementos, versión CAS, "Handbook of Chemistry and Physics", 67a edición, 1986-87, dentro de la cubierta.
En otro aspecto, la presente invención provee composiciones farmacéuticas que comprenden una cantidad terapéuticamente eficaz de uno o más de los compuestos aquí descritos, formulados junto con uno o más vehículos (aditivos) o diluentes farmacéuticamente aceptables. Como se describe en detalle, las composiciones farmacéuticas de la presente invención se pueden formular especialmente para administración en forma sólida o líquida, incluyendo las adaptadas para lo siguiente: administración oral, por ejemplo pociones (soluciones o suspensiones acuosas o no acuosas), tabletas, por ejemplo las destinadas a absorción bucal, sublingual y sistémica, bolos, polvos, gránulos, pastas para aplicación en la lengua; administración parenteral, por ejemplo, por inyección subcutánea, intramuscular, intravenosa o epidural, tal como por ejemplo una suspensión o solución estéril, o una formulación de liberación sostenida; aplicación tópica, por ejemplo como crema, ungüento, o un parche de liberación controlada o formulación atomizable para aplicarse en la piel, pulmones o cavidad oral;
¡ntravaginalmente o ¡ntrarrectalmente, por ejemplo como un pesario, crema o espuma; sublingualmente; ocularmente; transdérmicamente; o nasalmente, administración pulmonar, y a otras superficies de la mucosa.
La frase "farmacéuticamente aceptable" se usa aquí para referirse a los compuestos, materiales, composiciones o formas de dosis que, dentro del alcance del buen criterio médico, son adecuados para usarse en contacto con los tejidos de seres humanos y animales sin toxicidad excesiva, irritación, respuesta alérgica ni otro problema o complicación, en proporción con una relación razonable de beneficio/riesgo.
La frase "vehículo farmacéuticamente aceptable", como se usa aquí, significa un material, composición o vehículo farmacéuticamente aceptable, tal como un relleno líquido o sólido, diluente, excipiente, o material encapsulante disolvente, encargado de llevar o transportar el presente compuesto de un órgano o porción del cuerpo, a otro órgano o porción del cuerpo. Cada vehículo debe ser "aceptable" en el sentido de ser compatible con los otros ingredientes de la formulación y no perjudiciales para el paciente. Algunos ejemplos de materiales que pueden servir como vehículos farmacéuticamente aceptables incluyen: azúcares, tales como lactosa, glucosa y sacarosa; almidones tales como almidón de maíz y almidón de papa; celulosa y sus derivados, tales como carboximetilcelulosa de sodio, etilcelulosa y acetato de celulosa; tragacanto en polvo; malta; gelatina; talco; excipientes como manteca de cacao y ceras para supositorio; aceites como aceite de cacahuate, aceite de algodón, aceite de cártamo, aceite de ajonjolí,
aceite de oliva, aceite de maíz y aceite de soya; glicoles como propilenglicol; polioles como glicerina, sorbitol, manitol y polietilenglicol; ásteres tales como oleato de etilo y laurato de etilo; agar; agentes amortiguadores tales como hídróxido de magnesio e hidróxído de aluminio; ácido algínico; agua libre de pirógenos; solución salina isotónica; solución de Ringer; alcohol etílico; soluciones amortiguadoras de pH; poliésteres, policarbonatos o polianhídridos; y otras sustancias compatibles inocuas usadas en formulaciones farmacéuticas.
Como se indica en la presente, algunas modalidades de los presentes compuestos pueden contener un grupo funcional básico, tal como amíno o alquilamino, y por lo tanto son capaces de formar sales farmacéuticamente aceptables con ácidos farmacéuticamente aceptables. El término "sales farmacéuticamente aceptables", a este respecto, se refiere a las sales de adición de ácido inorgánicas y orgánicas relativamente inocuas de los compuestos de la presente invención. Estas sales se pueden preparar in situ en el vehículo de administración o en el proceso de fabricación de la forma farmacéutica, o separadamente haciendo reaccionar un compuesto purificado de la invención en su forma de base libre con un ácido orgánico o inorgánico adecuado, y aislando la sal así formada durante una purificación subsiguiente. Las sales representativas incluyen sales de bromhidrato, clorhidrato, sulfato, bisulfato, fosfato, nitrato, acetato, valerato, oleato, palmitato, estereato, laurato, benzoato, lactato, fosfato, tosílato, citrato, maleato, fumarato, succinato, tartrato, naftato, mesilato, glucoheptonato,
lactiobionato y laurilsulfonato, etcétera; véase por ejemplo Berge et al., (1 977), "Pharmaceutical Salts", J. Pharm. Sci. 66: 1-19, que se incorpora aquí como referencia.
Las sales farmacéuticamente aceptables de los presentes compuestos incluyen las sales inocuas convencionales o las sales de amonio cuaternario de los compuestos, por ejemplo, de ácidos orgánicos o inorgánicos inocuos. Por ejemplo, dichas sales inocuas convencionales incluyen las derivadas de ácidos inorgánicos tales como ácido clorhídrico, bromhídrico, sulfúrico, sulfámico, fosfórico, nítrico, etcétera; y las sales preparadas de ácidos orgánicos tales como ácido acético, propiónico, succínico, glicólico, esteárico, láctico, málico, tartárico, cítrico, ascórbico, palmítico, maleico, hidroximaleico, fenilacético, glutámico, benzoico, salicílico, sulfanílico, 2-acetoxibenzoico, fumárico, toluenosulfónico, metanosulfónico, etanodisulfónico, oxálico, isotiónico, etcétera.
En otros casos, los compuestos de la presente invención pueden contener uno o más grupos funcionales ácidos y por lo tanto son capaces de formar sales farmacéuticamente aceptables con bases farmacéuticamente aceptables. El término "sales farmacéuticamente aceptables" en estos casos se refiere a las sales de adición de base inorgánicas y orgánicas relativamente inocuas de los compuestos de la presente invención. Similarmente, estas sales se pueden preparar in situ en el vehículo de administración o en el proceso de fabricación de la forma farmacéutica, o separadamente haciendo reaccionar el compuesto purificado en su forma de su ácido libre con una base
adecuada, tal como el hidróxido, carbonato o bicarbonato de un catión de metal farmacéuticamente aceptable, con amoniaco, o con una amina primaria, secundaria o terciaria orgánica, farmacéuticamente aceptable. Las formas de sal de base adecuadas incluyen por ejemplo las sales de amonio, las sales de metal alcalino y alcalinotérreo, por ejemplo las sales de litio, sodio, potasio, magnesio, calcio, etcétera, las sales con bases orgánicas, por ejemplo las sales de benzatina, arginina, lisina, etcétera. Las sales alcalinas o alcalinotérreas incluyen las sales de litio, sodio, potasio, calcio, magnesio y aluminio, etcétera. Las aminas orgánicas representativas útiles para la formación de sales de adición de base incluyen etilamina, dietilamina, etilendiamina, etanolamina, dietanolamina, piperazina, etcétera; véase por ejemplo Berge et al., supra. También pueden estar presentes en las composiciones agentes de mojado, emulsionantes y lubricantes, tales como laurilsulfato de sodio y estearato de magnesio, y también agentes colorantes, agentes de liberación, agentes de recubrimiento, saboreantes y perfumes, conservadores y antioxidantes.
Los términos sal de adición de ácido o base también comprenden los hidratos y las formas de adición de disolvente que pueden formar los compuestos. Los ejemplos de dichas formas son los hidratos, alcoholatos, etcétera.
Las frases "administración parenteral" y "administrado parenteralmente", como se usan aquí, significan los modos de administración diferentes de la administración enteral y tópica, usualmente por inyección, e
incluyen, sin limitación, inyección e infusión intravenosa, intramuscular, intraarterial, intratecal, intracapsular, intraorbital, intracardiaca, intradérmica, intraperitoneal, transtraqueal, subcutánea, subcuticular, intraarticular, subcapsular, subaracnoide, ¡ntraespinal e intraesternal.
Las frases "administración sistémica", "administrado sistémicamente", "administración periférica" y "administrado periféricamente", como se usan aquí, significan la administración de un compuesto, fármaco u otro material no directamente en el sistema nervioso central, de tal manera que entra al sistema del paciente y por lo tanto es sometido al metabolismo y otros procesos similares, por ejemplo, administración subcutánea.
Como se usa aquí, el término "sujeto con deterioro cognitivo" se refiere a un sujeto al que se le ha diagnosticado, está afectado por, o está en riesgo de desarrollar, deterioro cognitivo. El deterioro cognitivo puede surgir de cualquier etiología. Las causas ejemplares del deterioro cognitivo incluyen enfermedades neurodegenerativas, enfermedades neurológicas, trastornos psiquiátricos, enfermedades genéticas, enfermedades infecciosas, enfermedades metabólicas, enfermedades cardiovasculares, enfermedades vasculares, envejecimiento, trauma, malnutrición, enfermedades de la niñez, quimioterapias, enfermedades autoinmunes y enfermedades inflamatorias. Las enfermedades particulares que están asociadas con el deterioro cognitivo incluyen, sin limitación, ateroesclerosis, ataque cerebral, enfermedad cerebrovascular, demencia vascular, demencia de multiinfarto, enfermedad de Parkinson y demencia de la enfermedad de Parkinson, enfermedad de
cuerpos de Lewy, enfermedad de PicK, enfermedad de Alzheimer, deterioro cognitivo leve, enfermedad de Huntington, SIDA y demencia relacionada con el SIDA, neoplasmas del cerebro, lesiones del cerebro, epilepsia, esclerosis múltiple, síndrome de Down, síndrome de Rett, parálisis supranuclear progresiva, síndrome del lóbulo frontal, esquizofrenia, lesión traumática del cerebro, cirugía de injerto posterior a derivación de la arteria coronaria, deterioro cognitivo debido a terapia de choque electroconvulsivo, deterioro cognitivo debido a quimioterapia, deterioro cognitivo debido a una historia de abuso de drogas, trastorno del déficit de atención (ADD), trastorno de hiperactividad del déficit de atención (ADHD), autismo, dislexia, depresión, trastorno bipolar, trastorno de estrés postraumático, apatía, miastenia grave, deterioro cognitivo durante las horas de vigilia debido a apnea de sueño, síndrome de Tourette, vasculitis autoinmune, lupus eritematoso sistémico, polimialgia reumática, afecciones hepáticas, enfermedades metabólicas, enfermedad de Kufs, adrenoleucodistrofía, leucodistrofia metacromática, enfermedades de almacenamiento, vasculitis infecciosa, sífilis, neurosífilis, enfermedad de Lyme, complicaciones de hemorragia ¡ntracerebral, hipotíroidismo, deficiencia de vitamina B12, deficiencia de ácido fólico, deficiencia de niacina, deficiencia de tiamina, hidrocefalia, complicaciones postanoxia, enfermedad de priones (enfermedad de Creutzfeldt-Jakob), síndrome del cromosoma X frágil, fenilcetonuria, malnutrición, neurofibromatosis, enfermedad de la orina con olor a jarabe de arce, hipercalcemia, hipotíroidismo e hipoglucemia. El grado de deterioro cognitivo
puede ser determinado por un profesional médico. Está disponible una variedad de pruebas estandarizadas para evaluar la cognición, que incluyen sin limitación el miniexamen de estado mental, la escala de evaluación de síntomas de demencia, y el ADAS. Normalmente estas pruebas proveen una puntuación mensurable del deterioro cognitivo.
Como se usa aquí, el término "sujeto con depresión" se refiere a un sujeto al que se le ha diagnosticado, está afectado por, o está en riesgo de desarrollar depresión. Basándose en el tratamiento de un ratón transgénico que sobreexpresa Tau con un inhibidor de farnesil transferasa, se observó una reducción de la depresión inducida por el transgen Tau en los ratones tratados, que fue indicada por un aumento de la lucha y una disminución de la flotación en la prueba de natación forzada, en comparación con los animales de control. Además, los ratones que sobreexpresan TAU tratados con FTI mostraron un comportamiento similar a los animales no transgénicos. Los ratones tratados también mostraron una reducción de TAU fosforilada en las amígdalas.
Como se usa aquí, el término "sujeto con ansiedad" se refiere a un sujeto al que se le ha diagnosticado, está afectado por, o está en riesgo de desarrollar ansiedad. La ansiedad puede surgir de una variedad de causas. Basándose en estudios de ratón, los inhibidores de farnesil transferasa se pueden usar como ansiolíticos.
DESCRIPCIÓN DETALLADA DE ALGUNAS MODALIDADES DE LA
INVENCIÓN
La presente invención provee métodos de tratamiento y composiciones farmacéuticas para tratar a un sujeto con una proteinopatía, usando un inhibidor de farnesil transferasa a una dosis baja que no inhibe la farnesilación de Ras en el grado necesario para tratar el cáncer, o está debajo de las dosis para humanos y otros mamíferos equivalentes a las dosis terapéuticamente eficaces en modelos de cáncer de ratón con xenoinjerto. Dicha dosis baja del inhibidor de farnesil transferasa reduce los efectos secundarios y la toxicidad asociados con la inhibición de la farnesilación de Ras y blancos farnesilados posiblemente relacionados. En algunas modalidades, la dosis del inhibidor de farnesil transferasa inhibe selectivamente la farnesilación de UCH-L1 para tratar eficazmente una enfermedad neurológica sin afectar sustancialmente la farnesilación de Ras. Se ha encontrado que dosis altas de FTIs que son útiles en el tratamiento del cáncer no son eficaces en el tratamiento de proteinopatías. En contraste, se ha encontrado que las dosis por debajo de las dosis útiles en el tratamiento del cáncer son eficaces en aplicaciones de proteinopatías. El efecto observado por concentraciones o dosis mas bajas de un FTI puede ser efectuado por medio de un mecanismo que no implica la inhibición de la farnesilación de proteína. Por ejemplo, un FTI solo, o un complejo FTI/FTasa/farnesil pirofosfato o FTI/FTasa, puede interaccionar con una o
más proteínas ¡ntracelulares, incluso microtúbulos y HDAC, para afectar una ruta bioquímica/fisiológica implicada en una proteinopatía. En algunas modalidades la invención provee métodos de tratamiento de un sujeto con una proteinopatía. En algunas modalidades la invención provee métodos para el tratamiento de un sujeto con una sinucleinopatia prototípica, tal como la enfermedad de Parkinson (PD), enfermedad de cuerpos difusos de Lewy (DLBD), atrofia sistémica múltiple (MSA), y neurodegeneración asociada con pantotenato cinasa (PANK). En otras modalidades la invención provee métodos para el tratamiento de un sujeto con una enfermedad neurodegenerativa, tal como la esclerosis lateral amiotrófica (ALS), la enfermedad de Huntington (HD) o la enfermedad de Alzheimer (AD), u otras afecciones neurológicas, tales como el deterioro cognitivo, depresión o ansiedad. Típicamente la afección neurológica tratada con un FTI se asocia con la aglomeración de proteína o la acumulación de proteína en la célula, que resulta en toxicidad.
Sin desear limitarse por ninguna teoría o mecanismo de acción particular, los métodos de la invención son útiles en la inducción de la eliminación de proteína (por ejemplo, aceleración de la eliminación o degradación de a-sinucleína, fosfo-Tau, Tau, o A-beta intracelular, cuya acumulación es patógena en varias afecciones neurológicas). En algunas modalidades los métodos de la invención inducen autofagia. En algunas modalidades los métodos de la invención inducen autofagia en células neuronales. En algunas modalidades el método de tratamiento inhibe la
acumulación de a-sinucleína u otras proteínas toxicas como resultado de estimulación de la degradación. En otras modalidades el método de tratamiento impide la aglomeración de a-sinucleína u otras proteínas tóxicas como resultado de estimulación de la degradación. En otras modalidades, el método de tratamiento reduce los niveles de a-sinucleína soluble e insoluble u otras proteínas tóxicas. La invención provee métodos de tratamiento de un sujeto con una enfermedad de proteinopatía asociada con la acumulación de proteína tóxica, que incluyen el paso de administrar al sujeto una cantidad de un inhibidor de farnesil transferasa, por ejemplo LNK-754 o Zarnestra®, o una composición de los mismos, eficaz para inhibir la farnesilación de UCH-L1 u otra proteína asociada con las rutas de aclaramiento de proteína, sin inhibir sustancialmente la farnesilación de Ras u otras proteínas relacionadas. En algunas modalidades la cantidad del inhibidor de farnesil transferasa administrada es eficaz para inhibir la farnesilación de una proteína con una secuencia de farnesilación que no pertenece a la familia de CaaX-C02H, tal como CKAA-C02H(SEQ ID NO:2), sin inhibir sustancialmente la farnesilación de una proteína con una secuencia de farnesilación de CaaX-C02H; en donde C es cisteína, K es lisina, A es alamina, a es un aminoácido alifático, y X es independientemente serina, metionina, glutamina, alanina o treonina. En algunas modalidades, en lugar de determinar directamente el estado de farnesilación de UCH-L1 y otros substratos de FTasa no CaaX-C02H, se usa un marcador sustituto tal como HDJ2 en estudios clínicos humanos o en animales. Opcionalmente se determina la farnesilación de Ras. En algunas
modalidades el sujeto tratado donde se usa el método de la invención es un mamífero. En algunas modalidades el sujeto es un humano. El humano puede ser hombre o mujer, y el humano puede estar en cualquier etapa de su desarrollo. También se proveen composiciones farmacéuticas que comprenden LNK-754 o Zarnestra® o sales de los mismos, para usarse de acuerdo con la presente invención.
En un aspecto, la invención provee un método de tratamiento de una proteinopatía en un sujeto que la padece, el método comprendiendo administrar al sujeto un FTI a una dosis baja que sustancialmente no afecta la farnesilación de Ras, o que está debajo de las dosis eficaces en un modelo de cáncer de ratón con xenoinjerto. La proteinopatía se puede deber a cualquiera de una variedad de etiologías.
Inhibidor de farnesil transferasa
Un inhibidor de farnesil transferasa inhibe específicamente la farnesil transferasa (FTasa), inhibiendo así la farnesilación de una, varias o muchas proteínas objetivo (por ejemplo Ras, UCH-L1 , HDJ2). En algunas modalidades el inhibidor de farnesil transferasa usado a ciertas dosis inhibe la farnesilación de UCH-L1. En algunas modalidades el inhibidor de farnesil transferasa usado a ciertas dosis inhibe la farnesilación de un substrato de FTasa no CaaX-C02H. En algunas modalidades el inhibidor de farnesil transferasa usado a ciertas dosis inhibe la farnesilación de HDJ2. En algunas modalidades el inhibidor de farnesil transferasa puede haber sido desarrollado
para inhibir la farnesilación de la proteína Ras. En algunas modalidades el inhibidor de farnesil transferasa sustancialmente no afecta la geranil geranilación de proteínas. Por ejemplo, se ha encontrado que LNK-754 y Zarnestra® son inhibidores selectivos de FTasa, con poca o ninguna actividad inhibitoria de GGTasa. Se ha visto mayor toxicidad con FTIs que tienen la actividad inhibitoria doble (esto es, inhiben tanto FTasa como GGTasa). En general, se prefieren los inhibidores específicos de FTasa para minimizar la toxicidad y otros efectos secundarios indeseables. En algunas modalidades el inhibidor de farnesil transferasa, solo o asociado con FTasa, interacciona con una, varias o muchas proteínas ¡ntracelulares que están implicadas en la autofagia o las rutas de eliminación de proteína.
Los FTIs inhiben la farnesilación de un péptido o proteína objetivo por una farnesil transferasa. La actividad inhibitoria puede ser determinada por medio de pruebas in vivo o in vitro. La prueba se puede basar en la farnesilación de una proteína o péptido objetivo particular (por ejemplo Ras, HDJ2, UCH-L1 , etc.). En algunas modalidades la Cl50 medida en una prueba in vitro usando una farnesil transferasa (FTasa) es menor de aproximadamente 100 nM. En algunas modalidades la CI50 es menor de aproximadamente 50 nM. En algunas modalidades la CI50 es menor de aproximadamente 10 nM. En algunas modalidades la Cl50 es menor de aproximadamente 5 nM. En algunas modalidades la Cl50 es menor de aproximadamente 1 nM. La farnesil transferasa usada en la prueba puede ser una FTasa recombinante, FTasa purificada, FTasa parcialmente purificada,
FTasa cruda, o actividad de FTasa en células o tejidos.
Los inhibidores de farnesil transferasa de la invención incluyen el compuesto:
o un derivado farmacéuticamente aceptable, profármaco, análogo, estereoisómero, isómero, hidrato, solvato, polimorfo, cocristal, o sal del mismo, a una dosis y frecuencia terapéuticamente eficaces. En algunas modalidades se administra la sal de tartrato del compuesto. En algunas modalidades se administra la sal D-tartrato del compuesto.
Los inhibidores de farnesil transferasa de la invención incluyen el compuesto:
Zarncstra©
o un derivado farmacéuticamente aceptable, profármaco, análogo, estereoisómero, isómero, hidrato, solvato, polimorfo, cocristal, o sal del mismo, a una dosis y frecuencia terapéuticamente eficaces.
Usos de FTIs en el tratamiento de proteinopatías y otras afecciones neurológicas
Como se usa aquí, el término "proteinopatía" se refiere a enfermedades, trastornos o afecciones asociadas con la acumulación o aglomeración patogénica de uno o mas tipos de proteínas (por ejemplo, sin limitación, a-sinucleína, proteínas beta-amiloides, o proteínas tau). En algunas modalidades una proteinopatía puede incluir alteraciones patológicas en uno o más de: el pliegue, degradación (por ejemplo autofagia), transporte, etc. de la proteína. La autofagia puede incluir microautofagia, macroautofagia, autofagia mediada por acompañante, mitofagia, pexofagia. Algunas proteinopatías pueden incluir enfermedades neurodegenerativas, algunas pueden incluir deterioro cognitivo, algunas pueden incluir enfermedades de almacenamiento lisosómico, algunas pueden incluir enfermedades inmunes, algunas pueden incluir enfermedades mitocondriales, algunas pueden incluir enfermedades oculares, algunas pueden incluir enfermedades inflamatorias, algunas pueden incluir enfermedades cardiovasculares, y algunas pueden incluir enfermedades proliferativas, etc. Dentro de la definición de sombrilla de proteinopatías están incluidas patologías específicas tales como sinucleinopatías, taupatías, amiloidopatías, proteinopatías de TDP-43, y otras.
Las proteínas ejemplares implicadas en las proteinopatias incluyen: a-sinucleína en el caso de PD, enfermedad de cuerpos de Lewy, y otras sinucleinopatías; Tau y amiloide ß en el caso de AD y algunas otras enfermedades neurodegenerativas; SOD1 y TDP-43 en el caso de ALS; huntingtina en el caso de la enfermedad de Huntington, rodopsina en el caso de retinitis pigmentosa, y varias proteínas en el caso de las enfermedades conocidas colectivamente como enfermedad de almacenamiento lisosómico. En realidad, en las enfermedades de almacenamiento lisosómico frecuentemente hay una acumulación de algunos lípidos, por ejemplo glucosilceramida o colesterol, o de algunas proteínas (por ejemplo la subunidad c de la ATP sintasa), o de algunos organelos o fragmentos de organelo dañados, por ejemplo mitocondria fragmentada.
Sinucleinopatía
La presente invención provee métodos relacionados con las sinucleinopatías. Las sinucleinopatías son un grupo diverso de trastornos que comparten una asociación común con lesiones que contienen aglomerados anormales de la proteína a-sinucleína. Normalmente dichas lesiones se encuentran en poblaciones selectivamente vulnerables de neuronas y células gliales. Cierta evidencia vincula la formación de aglomerados filamentosos anormales, o aglomerados prefilamentosos mas pequeños solubles tóxicos, con el inicio y el avance de síntomas clínicos y la degeneración de las regiones afectadas del cerebro en los trastornos neurodegenerativos que
incluyen la enfermedad de Parkinson (PD), enfermedad de cuerpos difusos de Lewy (DLBD), atrofia sistémica múltiple (MSA -la nomenclatura inicialmente incluía tres términos distintos: síndrome de Shy-Drager, degeneración estriatonigral (SD) y atrofia olivopontocerebelar (OPCA)), y trastornos de la concentración de hierro en el cerebro que incluyen la neurodegeneración asociada con pantotenato cinasa (por ejemplo PANK1).
Las sinucleínas son proteínas pequeñas (123 a 143 aminoácidos) caracterizadas por repeticiones imperfectas repetitivas KTKEGV (SEQ ID NO: 1) distribuidas en la mayor parte de la mitad amino terminal del polipéptido en la región carboxi terminal acida. Existen tres proteínas sinucleínas humanas llamadas a, ß y ?, y son codificadas por genes separados localizados en los cromosomas 4221.3-q22, 5q23, y 10q23.2-q23.3, respectivamente. La proteína sinucleína clonada más recientemente, sinoretina, tiene una estrecha homología con ?-sinucleína y es expresada predominadamente dentro de la retina. La a-sinucleína, también llamada componente no amiloide de la proteína percusora de placas seniles (NACP), SYN1 o sinelfina, es una proteína "no plegada nativamente", estable al calor, de función escasamente definida. Es expresada predominantemente en las neuronas del sistema nervioso central (SNC), en donde se localiza en las terminales presinápticas. Estudios de microscopía electrónica han localizado la a-sinucleína en estrecha cercanía a vesículas sinápticas en los extremos axonales, sugiriendo una función de la a-sinucleína en la neurotransmisión u organización sináptíca, y análisis bioquímicos han revelado que una pequeña
fracción de a-sinucleína puede estar asociada con membranas vesiculares, pero la mayor parte de la a-sinucleína es citosólica.
La evidencia genética e histopatológica apoya la idea de que la a-sinucleína es el principal componente de varias inclusiones proteináceas características de enfermedades neurodegenerativas específicas. Los aglomerados patológicos de sinucleína están restringidos a las isoformas de a-sinucleína, ya que no se han detectado sinucleínas ß ni ? en estas inclusiones. La presencia de aglomerados a-sinucleína positivos es específica de enfermedad. Los cuerpos de Lewy, inclusiones fibrosas citoplásmicas neuronales, que son marcas distintivas histopatológicas de la enfermedad de Parkinson (PD) y la enfermedad de cuerpos difusos de Lewy (DLBD), se marcan fuertemente con anticuerpos para la a-sinucleína. Las neuritas distróficas ubiquitina positivas asociadas con la patología de PD, llamadas neuritas de Lewy (LN) y neuritas de ubiquitina CA2/CA3, también son a-sinucleína positivas. Además, los cuerpos pálidos, precursores putativos de LBs, estructuras de tipo hilo en el pericarion de neuronas ligeramente hinchadas, e inclusiones gliales plata positivas en los mesencéfalos de pacientes con enfermedades de LB, también son inmunorreactivos para a-sinucleína. Probablemente la a-sinucleína es el principal componente de las inclusiones de células gliales (GCIs) e inclusiones citoplásmicas neuronales en MSA y acumulación de hierro en el cerebro de tipo 1 (PANK1). La inmunorreactividad de a-sinucleína está presente en algunas neuritas distróficas en las placas seniles en la enfermedad de Alzheimer (AD), y en la
médula espinal y corteza en la esclerosis lateral amiotrófica (ALS). La inmunorreactividad de la a-sinucleína es predominante en los modelos de ratón transgénico e inducidos por toxina de PD, AD, ALS y HD.
Evidencia adicional apoya la noción de que la a-sinucleína es el bloque de construcción real de los componentes flbrilares de LBs, LNs y GCIs. Estudios microscópicos inmunoelectrónicos han mostrado que estas fibrillas se marcan intensamente con anticuerpos de a-sinucleína in situ. Filamentos de a-sinucleína insolubles en sarcosilo con morfología recta y torcida también se pueden observar en extractos de cerebro de DLBD y MSA. Además, la a-sinucleina puede ensamblarse in vitro a homopolímeros alargados con anchuras similares a las fibrillas o filamentos insolubles en sarcosilo visualizados in situ. La polimerización está asociada con un cambio concomitante de la estructura secundaria de espiral aleatoria a la estructura de lámina ß anti-paralela, consistentemente con la reactividad de tioflavina-S de estos filamentos. Además, la asociación de PD con la mutación de a-sinucleína A53T puede acelerar este proceso; ya que la a-sinucleína A53T recombinante tiene una mayor tendencia a polimerizarse que la a-sinucleína de tipo silvestre. Esta mutación también afecta la ultraestructura de los polímeros; los filamentos son ligeramente más amplios y más torcidos en apariencia, como si se ensamblaran de dos protofilamentos. La mutación A30P también puede aumentar ligeramente la tendencia de la a-sinucleína a polimerizarse, pero los efectos patológicos de esta mutación también pueden estar relacionados con su unión reducida a las vesículas. De manera
interesante, la a-sinucleína truncada carboxilo-terminalmente puede ser más susceptible de formar filamentos que la proteina de longitud completa.
En algunas modalidades se usa un FTI de acuerdo con la presente invención para tratar a un sujeto con la sinucleinopatía: enfermedad de Parkinson. La enfermedad de Parkinson (PD) es un trastorno neurológico caracterizado por bradiquinesia, rigidez, temblor e inestabilidad de postura, así como también otros síntomas no motores. Las marcas distintivas patológicas de la PD son la pérdida de neuronas en pars compacta de la sustancia negra (SNpc) y la aparición de cuerpos de Lewy en las neuronas remanentes. Parece que se pierden más de aproximadamente 50% de las células de la SNpc antes de que aparezcan los síntomas motores. Los síntomas asociados incluyen frecuentemente escritura manual pequeña (micrografía), seborrea, hipotensión ortostática, dificultades urinarias, estreñimiento y otros trastornos gastrointestinales, trastornos del sueño, depresión y otros fenómenos neuropsiquiátricos, demencia y perturbaciones del olfato (ocurre tempranamente). Los pacientes con Parkinsonismo tienen mayor mortalidad, aproximadamente dos veces en comparación con la población general sin PD. Esto se atribuye a una mayor debilidad o movilidad reducida.
El diagnóstico de la PD es principalmente clínico y se basa en los hallazgos clínicos anteriormente mencionados. El Parkinsonismo se refiere a cualquier combinación de dos de: bradiquinesia, rigidez, o temblor. La PD es la causa más común del Parkinsonismo. Otras causas del Parkinsonismo son los efectos secundarios de los fármacos, principalmente
los tranquilizantes mayores tales como Haldol, ataques cerebrales que involucran ganglios básales, y otros trastornos neurodegenerativos tales como la enfermedad de cuerpos difusos de Lewy (DLBD), parálisis supranuclear progresiva (PSP), demencia frontotemporal (FTD), MSA y enfermedad de Huntington. La marca distintiva patológica de la PD son los cuerpos de Lewy, un cuerpo de inclusión intracitoplásmico observado típicamente en las neuronas afectadas de la sustancia negra, y a una magnitud variable en la corteza. Recientemente se ha identificado la a-sinucleína como el principal componente de los cuerpos de Lewy en el Parkinsonismo esporádico.
Aunque el Parkinsonismo puede ser rastreado claramente hasta virus, ataque cerebral o toxinas en algunos individuos, en su mayor parte, la causa de la enfermedad de Parkinson en cualquier caso particular es desconocida. Las influencias ambientales que pueden contribuir a la PD pueden incluir el beber agua de pozo, la exposición agrícola e industrial a los metales pesados (por ejemplo hierro, zinc, cobre, mercurio, magnesio y manganeso), fosfatos alquilados y cloros ortonales. El Paraquat (un herbicida) también se ha asociado con un mayor predominio del Parkinsonismo, incluso PD. El hábito de fumar se asocia con una menor incidencia de PD. El consenso actual es que la PD puede ser causada por una toxina rara combinada con una alta susceptibilidad genética, o una toxina común combinada con una susceptibilidad genética relativamente baja.
Un pequeño porcentaje de sujetos que están en riesgo de desarrollar PD pueden ser identificados, por ejemplo, por análisis genético.
Existe una buena evidencia de que algunos factores genéticos están asociados con la PD. Se han reportado grandes genealogías de PDs autosómicas heredadas dominantemente. Por ejemplo, una mutación de la a-sinucleína es responsable de una genealogía y la triplicación del gen SNCA (el gen que codifica la a-sinucleína) está asociada con PD en otras.
De acuerdo con la invención, el término sujeto sinucleinopático también abarca un sujeto que está afectado o está en riesgo de desarrollar DLBD. Los FTIs de acuerdo con la presente invención se pueden usar para tratar a un sujeto con DLBD. Estos sujetos pueden ser identificados fácilmente por el experto en la materia mediante el diagnóstico sintomático o mediante cribado genético, gammagrafía cerebral, SPECT, imagenología de PET, etc.
La DLBD es la segunda causa más común de demencia neurodegenerativa en las personas más viejas; afecta al 7% de la población general mayor de 65 años y al 30% de los mayores de 80 años. Es parte de una gama de presentaciones clínicas que comparten una patología neurótica basada en la aglomeración normal de la proteína sináptica a-sinucleína. La DLBD tiene muchas de las características clínicas y patológicas de la demencia que ocurre durante la enfermedad de Parkinson. Además de otros criterios clínicos y diagnósticos neurológicos, se puede usar la "regla de un año" para separar la DLBD de la PD. De acuerdo con esta regla, el inicio de la demencia en el transcurso de 12 meses de Parkinsonismo se califica como DLBD, mientras que más de 12 meses de Parkinsonismo antes del inicio de la
demencia se califica como PD. Las características centrales de la DLBD incluyen declinación cognitiva progresiva de magnitud suficiente para alterar la función social y ocupacional normal. El deterioro de memoria prominente o persistente no necesariamente ocurre en las primeras etapas, pero es evidente con el avance en la mayoría de los casos. Los déficit en las pruebas de atención y de habilidades corticales frontales y la capacidad espacial visual pueden ser especialmente prominentes.
Las características diagnósticas centrales, dos de las cuales son esenciales para el diagnóstico de probable DLBD, y una para posible DLBD, son la cognición fluctuante con variaciones pronunciadas de la atención y estado de alerta, alucinaciones visuales recurrentes que típicamente son bien formadas y detalladas, y características espontáneas de Parkinsonismo. Además, puede haber algunas características de apoyo, tales como caídas repetidas, síncope, pérdida transitoria de la conciencia, sensibilidad neuroléptica, delirio sistematizado, alucinaciones y otras modalidades, trastorno de conducta del sueño REM. 'y depresión. Los pacientes con DLBD desempeñan mejor las pruebas de memoria verbal que los pacientes con enfermedad de Alzheimer, pero desempeñan peor las pruebas de desempeño visual. Este perfil se puede mantener a través de una gama de severidad de la enfermedad, pero puede ser más difícil reconocer en las últimas etapas debido a dificultades globales. Normalmente la DLBD se presenta con episodios recurrentes de confusión sobre un fondo de deterioro progresivo. Los pacientes con DLBD muestran una combinación de deterioro
neuropsicológico cortical y subcortical con déficit de atención sustancial y disfunción frontal subcortical y visual espacial prominente. Esto ayuda a diferenciar este trastorno de la enfermedad de Alzheimer.
El trastorno de conducta del sueño de movimiento rápido del ojo (REM) es una parasomnia manifestada por sueños vividos y atemorizantes asociados con conducta motora simple o compleja durante el sueño REM. Este trastorno se asocia frecuentemente con las sinucleinopatías, DLBD, PD y MSA, pero raramente ocurre en amiloidopatías y taupatías. Él patrón neuropsicológico de deterioro en el trastorno/demencia de conducta de sueño REM, es similar al reportado en DLBD y es cualitativamente diferente del reportado en la enfermedad de Alzheimer. Estudios neuropatológicos del trastorno de la conducta del sueño REM asociado con trastorno neurodegenerativo han mostrado enfermedad de cuerpos de Lewy o atrofia sistémica múltiple. Las disociaciones en estado de vigilia del sueño REM (trastorno de conducta del sueño REM, hipersomnolencia diurna, alucinaciones, cataplexia), características de la narcolepsia, pueden explicar varios rasgos de la DLBD y también de la PD. Los trastornos del sueño podrían contribuir a las fluctuaciones típicas de DLBD, y su tratamiento puede mejorar las fluctuaciones y la calidad de vida. Se pueden identificar los sujetos en riesgo de desarrollar DLBD. Las caídas repetidas, síncope, pérdida transitoria de la conciencia y depresión, son comunes en las personas más viejas con deterioro cognitivo y pueden servir como (una bandera roja) para un posible diagnóstico de DLBD. En contraste, la sensibilidad narcoléptica en el
trastorno de conducta del sueño REM puede ser altamente predictiva de DLBD. Su detección depende de los médicos teniendo un índice de sospecha alto y haciendo las preguntas de cribado apropiadas.
El diagnóstico clínico de los sujetos sinucleinopáticos que están afectados por DLBD, o están en riesgo de desarrollarla, puede ser apoyado por investigaciones de neuroimagen. Los cambios asociados con DLBD incluyen conservación del volumen del hipocampo y lóbulo medial temporal en MRI, e hipoperfusión occipital en SPECT. Otros rasgos, tales como la atrofia generalizada, cambios en la materia blanca y velocidad de avance de la atrofia general del cerebro, no son útiles en el diagnóstico diferencial. La pérdida del transportador de dopamina en el núcleo caudado y putamen, un marcador de degeneración nigroestriatal, puede ser detectada por SPECT dopaminérgica y puede ser de ayuda en el diagnóstico clínico diferencial. Se ha reportado una sensibilidad de 83% y una especificidad de 100% para una gammagrafía anormal con un diagnóstico de DLBD por autopsia.
Los criterios de consenso para el diagnóstico de DLBD incluyen inmunohistoquímica de ubiquitina para la identificación de cuerpos de Lewy y clasificación en tres categorías: predominante del tallo cerebral, límbica o neocortical, dependiendo de la cantidad y distribución de los cuerpos de Lewy. La inmunohistoquímica de a-sinucleína recientemente desarrollada puede visualizar más cuerpos de Lewy, y también es mejor para indicar una patología neurótica previamente subreconocida, denominada neuritas de Lewy. El uso de anticuerpos para a-sinucleína mueve la clasificación
diagnóstica de muchos casos de DLBD de los grupos de tallo cerebral y límbico al grupo neocortical.
En la mayoría de los pacientes con DLBD, no hay mutaciones genéticas en el gen de a-sinucleína u otros genes asociados con la enfermedad de Parkinson. La regulación positiva patológica de a-sinucleína normal de tipo silvestre debido a un aumento de la expresión de ARNm es un mecanismo posible, o se pueden formar cuerpos de Lewy, porque la a-sinucleína se hace insoluble o es más capaz de aglomerarse. Otra posibilidad es que la a-sinucleína sea procesada anormalmente, por ejemplo, por un sistema de proteosoma disfuncional, y que por lo tanto sean producidas "protofibrillas" tóxicas. El secuestro de estas fibrillas tóxicas hacia los cuerpos de Lewy podría reflejar un esfuerzo de las neuronas por combatir el estrés biológico dentro de la célula, más que ser simplemente desechos neurodegenerativos.
Los síntomas objetivo para el diagnóstico preciso de DLBD pueden incluir rasgos motores extrapiramidales, deterioro cognitivo, rasgos neuropsiquiátricos (que incluyen alucinaciones, depresión, trastorno del sueño y perturbaciones de conducta asociadas), o disfunción autónoma.
Los métodos de la invención se pueden usar en combinación con uno o más de otros medicamentos para el tratamiento de DLBD. Por ejemplo, las dosis más bajas aceptables de levodopa se pueden usar para tratar DLBD. Los antagonistas del receptor D2, particularmente los agentes neurolépticos tradicionales, pueden provocar reacciones severas de sensibilidad en los
sujetos de DLBD con un aumento de la mortalidad de dos a tres veces. Los inhibidores de colinesterasa arriba mencionados también se usan en el tratamiento de DLBD.
En algunas modalidades los FTIs se usan de acuerdo con la presente invención para tratar la atrofia sistémica múltiple. La MSA es una enfermedad neurodegenerativa marcada por una combinación de síntomas que afectan el movimiento, cognición, funciones autónomas y otras funciones corporales, de ahí la etiqueta de "atrofia sistémica múltiple". La causa de MSA es desconocida. Los síntomas de MSA varían en cuanto a la distribución del inicio y severidad de persona a persona. Debido a esto la nomenclatura inicialmente incluía tres términos distintos: síndrome de Shy-Drager, degeneración estriatonigral (SD) y atrofia olivopontocereberal (OPCA).
En el síndrome de Shy-Drager, los síntomas más predominantes son los que incluyen el sistema autónomo; la presión sanguínea, función urinaria y otras funciones que no implican control conciente. La degeneración estriatonigral causa síntomas de Parkinsonismo, tales como movimientos retardados y rigidez, mientras que la OPCA afecta principalmente el equilibrio, coordinación y habla. Los síntomas de MSA también pueden incluir hipertensión ortostátíca, impotencia masculina, dificultades urinarias, estreñimiento, dificultades para hablar y deglutir y visión borrosa.
El diagnóstico inicial de MSA usualmente se hace entrevistando cuidadosamente al paciente y realizando un examen físico. Se pueden usar como estudios de corroboración varios tipos de imagenologia de cerebro que
incluyen tomografía computarizada, gammagrafía, imagenología de resonancia magnética (MRI), y tomografía de emisión de positrones (PET). Una respuesta incompleta y relativamente escasa a la terapia de reemplazo de dopamina, tal como Sinemet, puede ser una clave de que la presentación de bradiquinesia y rigidez (Parkinsonismo) no se debe a PD. Una implicación característica de múltiples sistemas de cerebro con disfunción autónoma predominante es un rasgo definitorio de MSA y uno que confirma el diagnóstico en la autopsia. Los pacientes con MSA también pueden tener la presencia de inclusiones citoplásmicas gliales en algunos tipos de células del cerebro. Los cuerpos de Lewy prototípicos no están presentes en MSA. Sin embargo, la marcación de a-sinucleína por inmunohistoquímica es prominente. En comparación con la enfermedad de Parkinson, además de la pobre respuesta al Sinemet, hay algunas otras observaciones que sugieren fuertemente MSA, tales como inestabilidad de la postura, presión sanguínea baja de pie (hipotensión ortostática) y presión sanguínea alta al acostarse, dificultades urinarias, impotencia, estreñimiento, dificultades para hablar y deglutir fuera de proporción con la lentitud y rigidez.
Los métodos de la invención se pueden usar en combinación con uno o más de otros medicamentos alternativos para el tratamiento de la MSA. Típicamente, los fármacos que se pueden usar para tratar varios síntomas de MSA se hacen menos eficaces conforme avanza la enfermedad. Los agonistas de levodopa y dopamina usados para tratar PD, algunas veces son eficaces para la lentitud y rigidez de la MSA. La hipertensión ortostática
puede mejorar con cortisona, midodrina u otros fármacos que elevan la presión sanguínea. La impotencia masculina se puede tratar con implantes de pene o fármacos. La incontinencia se puede tratar con medicación o cateterización. El estreñimiento puede mejorar aumentando la fibra dietética o con laxantes.
Amiloidopatía
La presente invención provee métodos relevantes para las amiloidopatías. Por ejemplo, en algunas modalidades la presente invención provee un método para reducir la toxicidad del amiloide beta en una célula, el método comprendiendo administrar a una célula una cantidad terapéuticamente eficaz de un compuesto provisto. En algunas modalidades la presente invención provee un método para reducir la acumulación de proteínas beta-amiloides en una célula, el método comprendiendo administrar a una célula una cantidad terapéuticamente eficaz de un compuesto provisto. En algunas modalidades la célula es una célula neuronal. En algunas modalidades la célula expresa proteínas beta-amiloides. En algunas modalidades la presente invención provee un método para reducir la toxicidad del amiloide beta en el cerebro, el método comprendiendo administrar a un humano una cantidad terapéuticamente eficaz de un compuesto provisto. En algunas modalidades la presente invención provee un método para reducir la acumulación de proteínas beta-amiloides en el cerebro, el método comprendiendo administrar a un humano una cantidad terapéuticamente
eficaz de un compuesto provisto. En algunas modalidades la amiloidopatía es la enfermedad de Alzheimer.
Taupatía
La presente invención provee métodos relacionados con taupatías. Las taupatías son trastornos neurodegenerativos caracterizados por la presencia de depósitos filamentosos que consisten en la proteína tau hiperfosforilada en neuronas y células gliales. La fosforilación anormal de tau y su depósito en neuronas y células gliales es uno de los principales rasgos en las taupatías. El término taupatía, se usó primero para describir una familia con demencia frontotemporal (FTD) y depósitos abundantes de tau. Este término se utiliza ahora para identificar un grupo de enfermedades con patología extendida de tau, en donde la acumulación de tau parece estar asociada directamente con la patogénesis. Las taupatías neurodegenerativas principales incluyen enfermedades esporádicas y hereditarias caracterizadas por depósitos filamentosos de tau en el cerebro y la médula espinal.
En la mayoría de las taupatías, las inclusiones de tau gliales y neuronales son la única o predominante lesión del SNC. Las taupatías ejemplares incluyen esclerosis lateral amiotrófica (ALS), Parkinsonismo, demencia de grano argirofílico, marañas neurofibrilares difusas con calcificación, demencia frontotemporal ligada al cromosoma 17, degeneración corticobasal, enfermedad de Pick, parálisis supranuclear progresiva, gliosis subcortical progresiva y demencia de solo marañas.
Adicionalmente, las taupatías caracterizan un grupo grande de enfermedades, trastornos y afecciones en las cuales se encuentran filamentos y aglomerados significativos de la proteína tau. Ejemplos de dichas enfermedades, trastornos y afecciones incluyen la enfermedad de Alzheimer (AD) esporádica o familiar, complejo de esclerosis lateral amiotrófica/Parkinsonismo-demencia (ALS-FTDP), demencia de grano argirofílico, demencia pugilística, marañas neurofibrilares difusas con calcificación, síndrome de Down, demencia frontotemporal, Parkinsonismo ligado al cromosoma 17 (FTDP-17), enfermedad de Gerstmann- Straussler-Scheinker, enfermedad de Hallervorden-Spatz, miositis de cuerpos de inclusión, enfermedad de Creutzfeld-Jakob, (CJD), atrofia sistémica múltiple, enfermedad de Niemann-Pick (NPC), enfermedad de Pick, angiopatía amiloide cerebral de proteína de prion, parálisis supranuclear progresiva (PSP), panencefalitis esclerosante subaguda, enfermedad de Alzheimer con predominio de marañas, degeneración corticobasal (CBD), distrofia miotónica, enfermedad de neurona motora no guanamia con marañas neurofibrilares, Parkinsonismo postencefalítico, angiopatía amiloide cerebral de proteína de prion, gliosis subcortical progresiva, panencefalitis esclerosante subaguda y demencia de solo marañas.
Las enfermedades neurodegenerativas en donde se encuentra la patología de tau en conjunto con otras lesiones de proteína anormal se pueden considerar taupatías secundarias. Los ejemplos incluyen la enfermedad de Alzheimer (AD) y algunas enfermedades en donde la proteína
de prion Bri, o a-sinucleína, está aglomerada. Aunque probablemente tau no es el factor patológico inicial, los aglomerados de tau contribuyen a la degeneración final.
Deterioro cognitivo
La presente invención provee métodos relacionados con el deterioro cognitivo. El deterioro cognitivo se refiere a un sujeto al que se le ha diagnosticado, está afectado por, o está en riesgo de desarrollar deterioro cognitivo o demencia. El deterioro cognitivo o demencia puede surgir de cualquier etiología. Las causas ejemplares del deterioro cognitivo y la demencia incluyen enfermedades neurodegenerativas, enfermedades neurológicas, trastornos psiquiátricos, enfermedades genéticas, enfermedades infecciosas, enfermedades metabólicas, enfermedades cardiovasculares, enfermedades vasculares, envejecimiento, trauma, malnutrición, enfermedades de la niñez, quimioterapia, enfermedades autoinmunes y enfermedades inflamatorias. Las enfermedades particulares que están asociadas con el deterioro cognitivo o demencia incluyen, sin limitación, ateroesclerosis, ataque cerebral, enfermedad cerebrovascular, demencia vascular, demencia de multiinfarto, enfermedad de Parkinson y demencia de la enfermedad de Parkinson, enfermedad de cuerpos de Lewy, enfermedad de Pick, enfermedad de Alzheimer, deterioro cognitivo leve, enfermedad de Huntington, SIDA y demencia relacionada con el SIDA, neoplasmas del cerebro, lesiones del cerebro, epilepsia, esclerosis múltiple,
síndrome de Down, síndrome de Rett, parálisis supranuclear progresiva, síndrome del lóbulo frontal, esquizofrenia, daño traumático del cerebro, cirugía de injerto posterior a derivación de la arteria coronaria, deterioro cognitivo debido a terapia de choque electroconvulsivo, deterioro cognitivo debido a quimioterapia, deterioro cognitivo debido a una historia de abuso de drogas, trastorno del déficit de atención (ADD), trastorno de hiperactividad del déficit de atención (ADHD), autismo, dislexia, depresión, trastorno bipolar, trastorno de estrés postraumático, apatía, miastenia grave, deterioro cognitivo durante las horas de vigilia debido a apnea de sueño, síndrome de Tourette, vasculitis autoinmune, lupus eritematoso sistémico, polimialgia reumática, afecciones hepáticas, enfermedades metabólicas, enfermedad de Kufs, adrenoleucodistrofia, leucodistrofia metacromática, enfermedades de almacenamiento, vasculitis infecciosa, sífilis, neurosífilis, enfermedad de Lyme, complicaciones de hemorragia intracerebral, hipotiroidismo, deficiencia de vitamina B12, deficiencia de ácido fólico, deficiencia de niacina, deficiencia de tiamina, hidrocefalia, complicaciones postanoxia, enfermedad de priones (enfermedad de Creutzfeldt-Jakob), síndrome del cromosoma X frágil, fenilcetunuria, malnutrición, neurofibromatosis, enfermedad de la orina con olor a jarabe de arce, hipercalcemia, hipotiroidismo, hipercalcemia e hipoglucemia. El grado de deterioro cognitivo puede ser evaluado por un profesional de la salud. Está disponible una variedad de pruebas estandarizadas para evaluar la cognición, que incluyen sin limitación el miniexamen del estado mental, la escala de evaluación de síntomas de
demencia y el ADAS. Estas pruebas normalmente proveen una puntuación mensurable del deterioro cognitivo. En algunas modalidades el deterioro cognitivo tratado o prevenido está asociado con la enfermedad de Alzheimer. En algunas modalidades el deterioro cognitivo está asociado con un trastorno psiquiátrico (por ejemplo esquizofrenia). En algunas modalidades el deterioro cognitivo tratado o prevenido está asociado con una enfermedad genética. En algunas modalidades el deterioro cognitivo tratado o prevenido está asociado con una enfermedad infecciosa (por ejemplo VIH, sífilis).
La demencia comúnmente se define como una declinación progresiva de la función cognitiva debido a un daño o enfermedad en el cuerpo, más allá de lo esperado por el envejecimiento normal. La demencia se describe como una pérdida de la función mental que incluye problemas con la memoria, razonamiento, atención, lenguaje y solución de problemas. Normalmente primero son afectadas las funciones de nivel superior. La demencia altera la capacidad de una persona para funcionar en la vida diaria normal. La presente invención incluye un método de tratamiento de la demencia vascular.
Depresión
La presente invención provee métodos relacionados con la depresión. La depresión se refiere a un sujeto al que se le ha diagnosticado, está afectado por, o está en riesgo de desarrollar depresión. Basándose en el tratamiento de un ratón transgénico que sobreexpresa Tau con un inhibidor de
farnesil transferasa, se observó reducción de la depresión inducida por el transgen Tau en los ratones tratados, indicada por un aumento en la lucha y una disminución de la flotación en la prueba de natación forzada, en comparación con los animales de control. Además, los ratones tratados con FTI que sobreexpresan TAU mostraron un comportamiento similar a los animales no transgénicos. Los ratones tratados también mostraron una reducción de TAU fosforilada en las amígdalas.
Ansiedad
La presente invención provee métodos relacionados con la ansiedad. La ansiedad se refiere a un sujeto al que se le ha diagnosticado, está afectado por, o está en riesgo de desarrollar un estado aprensivo y tensión psíquica que ocurre en algunas formas de trastornos mentales. El estado de ansiedad puede surgir por una variedad de causas. Basándose en estudios de ratón, los inhibidores de farnesil transferasa se pueden usar como ansiolíticos.
Enfermedades de almacenamiento lisosómico
La presente invención provee métodos relacionados con la enfermedad de almacenamiento lisosómico. Las enfermedades de almacenamiento lisosómico pueden originarse de varios defectos que incluyen un defecto primario en la actividad de una enzima lisosómica, por ejemplo como en la enfermedad de Gaucher, o la enfermedad de Fabry, o un defecto
de procesamiento posterior a la traducción de una enzima lisosómica, por ejemplo como en mucosufatidosis, o un defecto en el tráfico de una enzima lisosómica, por ejemplo como en la mucolipidosis de tipo IIIA, o un defecto en una proteína lisosómica que no es una enzima, por ejemplo como en la enfermedad de Danon, o un defecto en una proteína no lisosómica, por ejemplo como en una variante de la lipofuscinosis ceroide neuronal infantil tardía. En los trastornos de almacenamiento lisosómico frecuentemente hay una acumulación de algunos lípidos, por ejemplo glucosilceramida o colesterol, o de algunas proteínas, por ejemplo la subunidad c de la ATP sintasa, o de ciertos organelos o fragmentos de organelo dañados, por ejemplo mitocondrias fragmentadas. La estimulación inducida por fármaco de una repuesta fágica celular puede ser de beneficio terapéutico en los trastornos de almacenamiento lisosómico; estas respuestas fágicas pueden incluir microautofagia, macroautofagia, autofagia mediada por acompañante, mitofagia, pexofagia.
Las enfermedades de almacenamiento lisosómico representativas incluyen, por ejemplo, deficiencia de activador/gangliosidosis GM2, alfa-manosidosis, aspartilglucosaminuria, betamanosidosis, síndrome de glicoproteína de deficiencia de carbohidrato, enfermedad de almacenamiento de éster de colesterilo, deficiencia crónica de hexosaminidasa A, deficiencia de cobalamina de tipo F, cistinosis, enfermedad de Danon, enfermedad de Fabry, enfermedad de Farber, fucosidosis, galactosialidosis, enfermedad de Gaucher (por ejemplo de tipo I, tipo II, tipo III), gangliosidosis GM1 (por
ejemplo infantil, infantil tardía/juvenil, de adulto/crónica), gangliosidosis GM-i , gangliosidosis GM2, gangliosidosis GM3, enfermedad de almacenamiento de glicógeno de tipo II, enfermedad de célula I /mucolipidosis II, enfermedad infantil de almacenamiento de ácido siálico libre/ISSD, deficiencia juvenil de hexosaminidasa A, enfermedad de Kanzaki, enfermedad de Krabbe (por ejemplo de inicio infantil, inicio tardío), lactosilceramidosis, leucodistrofia metacromática, trastornos de mucopolisacaridosis, pseudopolidistrofia de Hurler/mucolipidosis III A (por ejemplo, síndrome de MPSI de Hurler, síndrome de MPSI de Scheie, síndrome de MPS I de Hurler-Scheie, síndrome de PS II de Hunter, síndrome de Sanfilippo de tipo A/MPS III A, síndrome de Sanfilippo de tipo B/MPS III B, síndrome de Sanfilippo de tipo C/MPS III C, síndrome de Sanfilippo de tipo D/MPS III D, Morquio de tipo A/MPS IV A, Morquio de tipo B/MPS IV B, deficiencia de hialuronidasa MPS IX, Maroteaux-Lamy MPS VI, síndrome de MPS VII Sly, mucolipidosis l/sialidosis, mucolipidosis IIIC, mucolipidosis de tipo IV), deficiencia múltiple de sulfatasa, enfermedad de Niemann-Pick (por ejemplo de tipo A, tipo B, tipo C), lipofuscinosis ceroide neuronal (por ejemplo enfermedad CLN6-infantil tardía atípica, variante de inicio tardío, juvenil temprana, enfermedad de Batten-Spielmeyer-Vogt/ NCL juvenil/CLN3, CLN5 infantil tardía variante finlandesa, enfermedad de Jansky-Bieischowsky/enfermedad CLN2/TPP1 infantil tardía, enfermedad de Kufs/ enfermedad NCL/CLN4 de inicio en el adulto, epilepsia del Norte/CLN8 variante infantil tardía, enfermedad de Santavuori-Haltia/enfermedad CLN1/PPT infantil, beta-manosidosis), enfermedad de Pompe/enfermedad de
almacenamiento de glicógeno de tipo II, enfermedad de Pompe, picnodisostosis, enfermedad de Sandhoff/gangliosidosis GM2 (por ejemplo de inicio en el adulto, infantil, juvenil), enfermedad de Schindler, enfermedad de Salla/enfermedad de almacenamiento de ácido siálico, enfermedad de almacenamiento de ácido siálico, sialidosis, gangliosidosis Tay-Sachs/GM2, o enfermedad de Wolman.
Enfermedad inmune
La presente invención provee métodos relacionados con una enfermedad o trastorno inmune. Las enfermedades o trastornos inmunes son por ejemplo rechazo posterior al trasplante de materiales de injerto sintéticos u orgánicos, células, órganos o tejido, para remplazar una parte o toda la función de los tejidos, tales como el corazón, riñon, hígado, médula ósea, piel, córnea, vasos, pulmón, páncreas, intestinos, miembro del cuerpo, músculo, tejido nervioso, duodeno, intestino delgado, célula de isleta pancreática, incluso xenotransplantes, etc. Además, la invención puede estar relacionada con el tratamiento de una enfermedad inmune, que incluye el tratamiento o prevención de la enfermedad de injerto contra hospedero, enfermedades autoinmunes como la artritis reumatoide, lupus eritematoso sistémico, tiroiditis, tiroiditis de Hashimoto, esclerosis múltiple, miastenia grave, uveítis de diabetes de tipo I, diabetes mellitus de inicio juvenil o inicio reciente, uveítis, enfermedad de Graves, psoriasis, dermatitis atópica, enfermedad de Crohn, colitis ulcerativa, vasculitis, enfermedades mediadas por autoanticuerpo,
anemia aplásica, síndrome de Evan, anemia hemolítica autoinmune, etc. Además, la invención se refiere al tratamiento o prevención de enfermedades infecciosas que causan una respuesta o activación inmune aberrante, tales como desequilibrio inmune inducido por trauma o patógeno, que incluye por ejemplo el causado por infecciones de hepatitis B y C, VIH, infección por Staphylococcus aureus, encefalitis viral, sepsis, enfermedades parasitarias, en donde es inducido un daño por una respuesta inflamatoria (por ejemplo la lepra).
En algunas modalidades la invención se refiere al tratamiento o prevención de la enfermedad de injerto contra hospedero (especialmente con células alogénicas), artritis reumatoide, lupus eritematoso sistémico, psoriasis, dermatitis atópica, enfermedad de Crohn, colitis ulcerativa, otras formas de enfermedad inflamatoria del intestino (colitis colagenosa, colitis linfocítica, colitis isquémica, colitis de diversión, síndrome de Behcet, colitis infecciosa, colitis indeterminada), o esclerosis múltiple.
Alternativa o adicionalmente, en algunas modalidades, la invención se refiere al tratamiento o prevención de una respuesta inmune asociada con un tratamiento de terapia génica, tal como la introducción de genes ajenos en células autólogas y expresión del producto codificado.
Los ejemplos de enfermedades causadas o empeoradas por la propia respuesta inmune del hospedero son las enfermedades autoinmunes como la esclerosis múltiple, lupus eritematoso, psoriasis, fibrosis pulmonar y artritis reumatoide, y enfermedades en las que la respuesta inmune contribuye
a la patogénesis, tales como la aterosclerosis, enfermedades inflamatorias, osteomielitis, colitis ulcerativa, enfermedad de Crohn, y enfermedad de injerto contra hospedero (GVHD) que frecuentemente da como resultado el rechazo del trasplante de órgano. Ejemplos adicionales de estados patológicos inflamatorios incluyen fibromialgia, osteoartritis, sarcoidosis, esclerosis sistémica, síndrome de Sjogren, inflamación de la piel (por ejemplo psoriasis), glomerulonefritis, retinopatía proliferativa, restenosis, e inflamaciones crónicas.
Enfermedad Mitocondrial
La presente invención provee métodos relacionados con la enfermedad mitocondrial. Las enfermedades mitocondriales pueden ser causadas por mutaciones, adquiridas o heredadas, en el ADN mitocondrial o en genes nucleares que codifican los componentes mitocondriales. También pueden ser el resultado de disfunción mitocondrial adquirida debida a efectos adversos de los fármacos, infecciones u otras causas ambientales.
La herencia del ADN mitocondrial se comporta diferentemente de la herencia autosómica y ligada al sexo. El ADN mitocondrial, a diferencia del ADN nuclear, se hereda estrictamente de la madre, y cada organelo mitocondrial normalmente contiene múltiples copias de ADNmt. Durante la división celular, las copias de ADN mitocondrial se segregan al azar entre las dos mitocondrias nuevas, y entonces las mitocondhas nuevas hacen más copias. Como resultado, si solo algunas de las copias de ADNmt heredadas
de la madre son defectuosas, la división mitocondrial puede hacer que la mayoría de las copias defectuosas terminen en solo una de las mitocondrias nuevas. La enfermedad mitocondrial se puede hacer clínicamente evidente un vez que el número de mitocondrias afectadas alcanza una cierta cantidad; este fenómeno se denomina "expresión de umbral". Las mutaciones de ADN mitocondrial ocurren frecuentemente debido a la falta de la capacidad de verificación de error que tiene el ADN nuclear. Esto significa que los trastornos de ADN mitocondrial pueden ocurrir espontáneamente y con relativa frecuencia. Además, los defectos de las enzimas que controlan la duplicación del ADN mitocondrial pueden ocasionar mutaciones del ADN mitocondrial.
Las enfermedades mitocondriales incluyen cualquier enfermedad de múltiples sistemas clínicamente heterogénea, caracterizada por mutaciones de las encefalopatías mitocondriales de cerebro o miopatías mitocondriales de músculo debidas a alteraciones en los complejos de proteína de la cadena de transporte de electrones de la fosforilación oxidativa. En alguna modalidad, la invención se refiere al tratamiento o prevención de una enfermedad mitocondrial. Por ejemplo, la invención provee métodos para el tratamiento o prevención de la atrofia óptica hereditaria de Leber, MER F (epilepsia mioclónica con fibras rojas rasgadas), MELAS (encefalopatía mitocondrial, acidosis láctica y episodios de tipo ataque cerebral); síndrome de Alper, síndrome de Lowe, síndrome de Luft, síndrome del pelo ensortijado de Menke, síndrome de Zellweger, miopatía mitocondrial y condrodisplasia
punctata rizomélica.
Aunque no se desea limitarse a ninguna teoría particular, los compuestos de la invención protegen contra la disfunción y muerte neuronal que causan enfermedades con síntomas neurológicos (por ejemplo, pérdidas cognitivas, debilidad muscular, disfunción cardiaca), que se caracterizan por disfunción mitocondrial. En estas enfermedades se acumula la mitocondria disfuncional. El mecanismo normal del reciclado de mitocondria es incapaz de mantener el incremento de la demanda. Los compuestos de la invención estimulan la denominada ruta de la mitofagia, produciendo regeneración de mitocondria completamente funcional.
La MELAS, ERFF, LHON (neuropatía óptica hereditaria de Leber), CPEO (optalmoplegia externa progresiva crónica), KSS (síndrome de Kearns-Sayre), MNGIE (encefalopatía neurogastrointestinal mitocondrial), NARP (neuropatía, ataxia, retinitis pigmentosa y ptosis), síndrome de Leigh, enfermedad de Alpers-Huttenlocher, síndrome de Kearns-Sayre, síndrome de Pearson y enfermedad de Luft, son ejemplos de enfermedades mitocond ríales tratables mediante este mecanismo.
Enfermedad ocular
La presente invención provee métodos relacionados con la enfermedad ocular. En algunas modalidades los compuestos de la invención son útiles para el tratamiento de afecciones oculares que se benefician de un compuesto que estimula la autofagia celular. Las afecciones oculares
incluyen, sin limitación, retinitis pigmentosa, formas húmeda y seca de la degeneración macular relacionada con la edad, hipertensión ocular, glaucoma, distrofias corneales, retinosquisis, enfermedad de Stargardt, drusa autosómica dominante, distrofia macular de Best, glaucoma de miocilina, o Malattia Leventineses.
Enfermedad inflamatoria
La presente invención provee métodos relacionados con enfermedades inflamatorias. En algunas modalidades las enfermedades, trastornos y afecciones inflamatorias pueden incluir uno o mas de enfermedad pélvica inflamatoria, uretritis, quemaduras solares de la piel, sinusitis, neumonitis, encefalitis, meningitis, miocarditis, nefritis, osteomielitis, miositis, hepatitis, gastritis, enteritis, dermatitis, gingivitis, apendicitis, pancreatitis, colecistitis, síndrome de intestino irritable, colitis ulcerativa, glomerulonefritis, dermatomiositis, esclerodermia, vasculitis, trastornos alérgicos que incluyen asma como el asma bronquial, alérgica, intrínseca, extrínseca y de polvo, particularmente asma crónica o inveterada (por ejemplo hipersensibilidad de las vías respiratorias de asma tardía) y bronquitis, enfermedad pulmonar obstructiva crónica (COPD), esclerosis múltiple, artritis reumatoide, trastornos del sistema gastrointestinal que incluyen, sin limitación, enfermedad celiaca, proctitis, gastroenteritis eosinofílica, mastocitosis, pancreatitis, enfermedad de Crohn, colitis ulcerativa, alergias relacionadas con alimentos que tienen efectos remotos del intestino, por ejemplo migraña, rinitis, y eczema. Las
afecciones caracterizadas por inflamación de la membrana mucosa nasal que incluyen rinitis aguda, alérgica, tinitus atrófico y rinitis crónica, incluso rinitis caseosa, rinitis hipertrófica, rinitis purulenta, rinitis sica y rinitis medicamentosa; rinitis membranosa que incluye garrotillo, fibrinosa y pseudomembranosa, y rinitis escrofulosa, rinitis estacional que incluye rinitis nerviosa (fiebre del heno) y rinitis vasomotora, sarcoidosis, pulmón del granjero y enfermedades relacionadas, pulmón fibroide y neumonía intersticial idiopática, pancreatitis aguda, pancreatitis crónica y síndrome de dificultad respiratoria del adulto, o respuestas inflamatorias agudas (tales como el síndrome de dificultad respiratoria aguda y lesión de isquemia/reperfusión).
Enfermedad cardiovascular
La presente invención provee métodos relacionados con enfermedades cardiovasculares. Las enfermedades, trastornos y afecciones cardiovasculares particulares ejemplares pueden incluir una o más de isquemia miocárdica, infarto de miocardio, hiperplasia vascular, hipertrofia cardiaca, falla congestiva cardiaca, cardiomegalia, restenosis, aterosclerosis, hipertensión o angina de pecho. En algunas modalidades la enfermedad, trastorno o afección cardiovascular es la aterosclerosis, enfermedad cardiaca coronaria, un síntoma coronario agudo, angina de pecho inestable o infarto agudo de miocardio, angina de pecho estable, ataque cerebral, ataque isquémico, aterosclerosis o restenosis asociada con enfermedad inflamatoria o autoinmune. En algunas modalidades la invención se refiere al tratamiento
o prevención de enfermedades circulatorias tales como arteriosclerosis, aterosclerosis, vasculitis, poliarteritis nudosa o miocarditis.
Enfermedad proliferativa
La presente invención provee métodos relacionados con las enfermedades proliferativas. En general, los trastornos, enfermedades o afecciones de proliferación celular abarcan una variedad de afecciones caracterizadas por crecimiento celular aberrante, preferiblemente proliferación celular anormalmente incrementada. Por ejemplo, los trastornos, enfermedades o afecciones de proliferación celular incluyen, sin limitación, cáncer, respuestas y enfermedades mediadas por inmunidad (por ejemplo rechazo de transplante, enfermedad de injerto contra hospedero, reacción inmune a la terapia génica, enfermedades autoinmunes, desequilibrio inmune inducido por patógeno, etc.), algunas enfermedades circulatorias y algunas enfermedades neurodegenerativas.
En algunas modalidades la invención se refiere a métodos de tratamiento o prevención del cáncer. En general, el cáncer es un grupo de enfermedades que están caracterizadas por crecimiento y diseminación descontrolada de células anormales. Los ejemplos de dichas enfermedades son los carcinomas, sarcomas, leucemias, linfomas, etc.
Por ejemplo, el cáncer incluye, sin limitación, leucemias y linfomas tales como linfomas cutáneos de células T (CTCL), linfomas periféricos de células T, linfomas asociados con el virus linfotrópico de células
T de humano (HTLV), tal como leucemia/linfoma de células T del adulto (ATLL), linfoma de células B, leucemia linfocítica aguda, leucemias no linfocíticas agudas, leucemia linfocítica crónica, leucemia mielógena crónica, leucemia mielógena aguda, enfermedad de Hodgkin, linfomas no Hodgkin, mieloma múltiple, síndrome mielodisplásico, mesotelioma, tumores sólidos comunes de los adultos tales como el cáncer de la cabeza y cuello (esto es, orales, laríngeos y esofágicos), cáncer genitourinario (por ejemplo de próstata, vejiga, renal, uterino, ovárico, testicular, rectal y del colon), cáncer del pulmón, cáncer de la mama, cáncer pancreático, melanoma y otros cánceres de piel, cáncer del estómago, tumores cerebrales, cáncer del hígado y cáncer tiroideo, o tumores sólidos de la niñez como los tumores del cerebro, neuroblastoma, retinoblastoma, tumor de Wilms, tumores del hueso y sarcomas de tejido blando.
En algunas modalidades la invención se refiere al tratamiento o prevención de las leucemias. Por ejemplo, en algunas modalidades la invención se refiere al tratamiento o prevención de leucemia linfocítica, leucemia mielógena crónica, leucemia linfocítica aguda, leucemia mielógena aguda, o leucemia/linfoma de células T del adulto. En algunas modalidades la invención se refiere al tratamiento o prevención de AML. En algunas modalidades la invención se refiere al tratamiento o prevención de ALL. En algunas modalidades la invención se refiere al tratamiento o prevención de CML. En algunas modalidades la invención se refiere al tratamiento o prevención de CLL.
En algunas modalidades la invención se refiere al tratamiento o prevención de los linfomas. Por ejemplo, en algunas modalidades la invención se refiere al tratamiento o prevención del linfoma Hodgkin o no Hodgkin (por ejemplo linfomas de células T tales como linfomas de células T periféricos, linfomas de células T cutáneos, etc.).
En algunas modalidades la invención se refiere al tratamiento o prevención de los mielomas o síndromes mielodisplásicos. En algunas modalidades la invención se refiere al tratamiento o prevención de tumores sólidos. En algunas de estas modalidades la invención se refiere al tratamiento o prevención de tumores sólidos tales como los de pulmón, mama, colon, hígado, páncreas, ríñones, próstata, ovario o cerebro. En algunas modalidades la invención se refiere al tratamiento o prevención del cáncer pancreático. En algunas modalidades la invención se refiere al tratamiento o prevención del cáncer renal. En algunas modalidades la invención se refiere al tratamiento o prevención del cáncer de próstata. En algunas modalidades la invención se refiere al tratamiento o prevención de sarcomas. En algunas modalidades la invención se refiere al tratamiento o prevención de los sarcomas de tejido blando. En algunas modalidades la invención se refiere a métodos de tratamiento o prevención de una o más respuestas y enfermedades mediadas por inmunidad.
Sin desear limitarse por una teoría particular, se piensa que la inhibición de la farnesilación de UCH-L1 u otro substrato de FTasa no CaaX-C02H, estimula la autofagia, aumentando así la eliminación de proteína. La
inhibición de la farnesilación de UCH-L1 u otro substrato de FTasa no CaaX-C02H se puede lograr a dosis de un FTI mas bajas que las necesarias para inhibir la farnesilación de la proteína Ras. Por lo tanto, las dosis útiles de FTIs en el tratamiento de las proteinopatías, en comparación con las del cáncer, son mas bajas. En algunas modalidades la dosis de un FTI en el tratamiento de una proteinopatía es aproximadamente 2 veces, 5 veces, 10 veces, 20 veces, 25 veces, 50 veces, 100 veces, 500 veces o 1000 veces menor que la dosis equivalente en humanos de las dosis terapéuticamente eficaces observadas en modelos de cáncer de xenoinjerto.
En algunas modalidades un FTI o composición farmacéutica de la invención se provee a un sujeto crónicamente con una proteinopatía. Los tratamientos crónicos incluyen cualquier forma de administración repetida durante un periodo prolongado, por ejemplo administraciones repetidas durante uno o mas meses, entre un mes y un año, uno o mas años, o mas prolongados. En muchas modalidades, un tratamiento crónico incluye administrar un FTI o composición farmacéutica del mismo repetidamente durante la vida del sujeto. Los tratamientos crónicos preferidos incluyen administraciones regulares, por ejemplo una o más veces al día, una o más veces a la semana, una o más veces al mes. En algunas modalidades el tratamiento es intermitente. Los tratamientos intermitentes preferidos incluirían dosificar cada dos días, cada tres días, etc. Un tratamiento intermitente alternativo incluiría dosificar todos los días durante un periodo, seguido por descontinuación de la dosificación durante un periodo igual o
mayor. Por ejemplo, el tratamiento puede incluir tres días, seguidos por tres días de descanso; cinco días seguidos por cinco días de descanso, siete días seguidos por siete días de descanso, y así sucesivamente. Este tratamiento intermitente se puede continuar a largo plazo.
En general, una dosis adecuada tal como una dosis diaria de un
FTI, será aquella cantidad de FTI que es la dosis eficaz mas baja para producir un efecto terapéutico. Dicha dosis eficaz generalmente dependerá de los factores anteriormente descritos.
En algunas modalidades particulares, para un humano adulto, la dosis diaria de FTI (LNK-754 o Zarnestra®, o una sal farmacéuticamente aceptable de los mismos), varia de aproximadamente 0.1 mg a 150 mg. En algunas modalidades la dosis diaria varía de aproximadamente 0.1 mg a aproximadamente 50 mg. En algunas modalidades la dosis diaria varía de aproximadamente 0.5 mg a aproximadamente 30 mg. En algunas modalidades la dosis diaria varía de aproximadamente 4 mg a aproximadamente 20 mg. En algunas modalidades la dosis diaria varía de aproximadamente 10 mg a aproximadamente 30 mg. En algunas modalidades la dosis diaria varía de aproximadamente 10 mg a aproximadamente 25 mg. En algunas modalidades la dosis diaria varía de aproximadamente 10 mg a aproximadamente 30 mg. En algunas modalidades la dosis diaria del FTI es de aproximadamente 1 mg, aproximadamente 5 mg, aproximadamente 10 mg, aproximadamente 15 mg, aproximadamente 20 mg, aproximadamente 25 mg, aproximadamente 30 mg,
aproximadamente 35 mg, aproximadamente 40 mg, aproximadamente 45 mg, o aproximadamente 50 mg.
Generalmente las dosis del FTI para un paciente, cuando se usa para los efectos indicados, variará de aproximadamente 7 mg a 10,500 mg por kg de peso corporal por día. Preferiblemente la dosis diaria variará de aproximadamente 7 mg a 3500 mg por kg de peso corporal por día. Más preferiblemente, la dosis diaria variará de 35 mg a 2100 mg de compuesto por kg de peso corporal, y muy de preferencia de 280 mg a 1400 mg de compuesto por kg de peso corporal. Sin embargo, se pueden usar dosis más bajas o más altas. Estas dosis pueden corresponder a las dosis encontradas útiles y apropiadas en un modelo animal aplicable (por ejemplo en un modelo de roedor transgénico). En algunas modalidades la dosis administrada a un sujeto puede ser modificada conforme cambia la fisiología del sujeto debido a la edad, avance de la enfermedad, peso, u otros factores.
En algunas modalidades el área bajo la curva (ABC) que resulta de la dosificación del FTI es menor de aproximadamente 2000 ng.h/ml. En algunas modalidades la AUC es menor de aproximadamente 1500 ng.h/ml. En algunas modalidades la AUC es menor de aproximadamente 1000 ng.h/ml. En algunas modalidades la AUC es menor de aproximadamente 500 ng.h/ml. En algunas modalidades la AUC es menor de aproximadamente 100 ng.h/ml. En algunas modalidades la AUC es menor de aproximadamente 50 ng.h/ml. En algunas modalidades el FTI no se administra todos los días sino cada dos días, cada tres días, cada cuatro días, cada dos semanas, dos semanas al
mes, o cada dos meses. En algunas modalidades el FTI se administra cada dos semanas. En algunas modalidades el FTI se administra cada tres semanas. En algunas modalidades el FTI se administra cada cuatro semanas. Cuando el FTI no se administra por múltiples días entre las dosis, la dosificación se puede continuar un solo día o múltiples días. Por ejemplo, cuando el FTI se administra cada cuatro semanas, se puede administrar todos los días durante una semana, seguido por tres semanas sin la administración del FTI. En algunas modalidades se usa una formulación de liberación controlada del FTI para proveer la dosis diaria deseada como se describe arriba. En algunas modalidades el FTI se dosifica intermitentemente. Por ejemplo, el sujeto se puede tratar diariamente durante un mes y después el tratamiento se puede detener durante 2-6 meses, y después repetirse.
Los métodos de la invención se pueden usar en combinación con uno o más de otros medicamentos, que incluyen medicamentos usados actualmente para tratar las proteinopatías que surgen como efectos secundarios de la enfermedad o de los medicamentos anteriormente mencionados.
Por ejemplo, los métodos de la invención se pueden usar en combinación con otros agentes farmacéuticos para tratar PD. El levodopa, principalmente en forma de productos de combinación que contienen carbodopa y levodopa (Sinemet y Sinemet CR) es el principal tratamiento y agente más eficaz para el tratamiento de la PD. La levodopa es un precursor de dopamina, una sustancia que es convertida en dopamina por una enzima
en el cerebro. La carbodopa es un inhibidor de descarboxilasa periférico que impide los efectos secundarios y reduce el requerimiento general de la dosis. La dosis inicial del Siñemet es una tableta 25/100 o 50/200 antes de cada comida. Pueden originarse disquinesias de la sobredosis y también son observadas comúnmente después del uso prolongado (por ejemplo durante años). Los agonistas de dopamina de acción directa pueden tener menos de estos efectos secundarios. Aproximadamente 15% de los pacientes no responden a la levodopa. Stalevo (carbodopa, levodopa y entacapona) es una nueva formulación de combinación para pacientes que experimentan signos y síntomas de "agotamiento". La formulación combina carbodopa y levodopa (los agentes usados más ampliamente para tratar la PD) con entacapona, un inhibidor de catecol-O-metiltransferasa. Aunque la carbodopa reduce los efectos secundarios de la levodopa, la entacapona prolonga el tiempo en que es activa la levodopa en el cerebro, hasta aproximadamente 10% más.
La amantadina (SYMMETREL®) es un agente suave que se piensa que funciona por mecanismos múltiples que incluyen el bloqueo de la reincorporación de dopamina en neuronas presinápticas. También activa la liberación de dopamina de sitios de almacenamiento y tiene una actividad bloqueadora del receptor de glutamato. Se usa como monoterapia inicial y la dosificación es de 200 mg a 300 mg al día. La amantadina puede ser particularmente útil en pacientes con temblor predominante. Los efectos secundarios incluyen hinchazón de los tobillos y ronchas rojas. También
puede ser útil en la enfermedad de etapa tardía para reducir la intensidad de la disquinesia inducida por fármaco.
Los anticolinérgicos (trihexifenidilo, mesilato de benzotropina, prociclidina, artano, cogentin) no actúan directamente sobre el sistema dopaminérgico. Los agonistas de dopamina de acción directa incluyen bromocriptidina (Parlodel), pergolida (Permax), ropinirol (Requip) y pramipexol (Mirapex). Estos agentes cuestan sustancialmente más que la levodopa (Sinemet), y los beneficios adicionales son controvertidos. Dependiendo qué receptor de dopamina sea estimulado, el agonista D1 y D2 puede ejercer efectos anti-Parkinson estimulando los receptores D1 y D2, tal como el Ergolide. Mirapex y Requip son los agentes más nuevos. Ambos son un poco selectos para receptores de dopamina con afinidad más alta por el receptor D2 y también actividad en el receptor D3. En general, probablemente los agonistas de dopamina directos producen más efectos secundarios adversos neuropsiquiátricos tales como confusión, que la levodopa. A diferencia de la levodopa, los agonistas de dopamina directos no experimentan conversión a dopamina y por lo tanto no producen radicales libres potencialmente tóxicos conforme son metabolizados. También es posible que el uso temprano del agonista de dopamina directo reduzca la tendencia a desarrollar las complicaciones tardías asociadas con la estimulación directa del receptor de dopamina por la dopamina misma, como el efecto "on-off" y la disquinesia.
Los inhibidores de la monoamino oxidasa-B (MAO), tales como selegilina (Diprenyl, o EIdepryl), tomados a una dosis baja, pueden reducir el
avance del Parkinsonismo. Estos compuestos se pueden usar como un medicamento auxiliar. Un estudio ha informado que la selegilina retarda la necesidad de levodopa por aproximadamente tres meses, aunque la interpretación de estos datos es confusa por el ligero beneficio sintomático del fármaco. No obstante, persiste el apoyo teórico y e in vitro de un efecto neuroprotector de algunos miembros de la clase de inhibidores MAOB selectivos (por ejemplo rasagilina).
Los inhibidores de catecol-O-metiltransferasa (COMT) también se pueden usar en combinación con los tratamientos de la invención. La catecol-O-metiltransferasa es una enzima que degrada la levodopa, y los inhibidores se pueden usar para reducir la velocidad de degradación. La entacapona es un inhibidor de COMT que actúa periféricamente, que se puede usar en algunos métodos y composiciones de la invención. El Tasmar o Tolcapone, aprobado por la FDA en 1997, también se pueden usar en algunos métodos y composiciones de la invención. Los efectos adversos psiquiátricos que son inducidos o exacerbados por el medicamento para PD incluyen psicosis, confusión, agitación, alucinaciones y delirio. Estos se pueden tratar reduciendo el medicamento de dopamina, reduciendo o descontinuando los anticolinérgicos, amantadina o selegilina, o usando dosis bajas de los antipsicóticos atípicos tales como clozapina o quetiapina.
Los métodos de la invención también se pueden usar en combinación con terapias quirúrgicas para el tratamiento de la PD. El tratamiento quirúrgico actualmente se recomienda para aquellos que no han
respondido al manejo médico de la PD. Se puede usar la talamotomía unilateral para reducir el temblor. Dicha talamotomía se considera ocasionalmente para pacientes con temblor unilateral que no responden al medicamento. No se aconsejan los procedimientos bilaterales. La estimulación cerebral unilateral profunda del tálamo para el temblor también puede ser de beneficio para el temblor. La palidotomía unilateral es una técnica eficaz para reducir las disquinesias contralaterales inducidas por fármaco. Se puede hacer cirugía de cuchillo gamma -talamotomía o palidotomía- como una alternativa radiológica de la cirugía convencional. Sin embargo, la intervención neuroquirúrgica actualmente preferida es la estimulación bilateral del núcleo subtalámico. Las estrategias de neurotrasplante siguen siendo experimentales. Además de la cirugía y la medicación, la terapia física en el Parkinsonismo mantiene el tono muscular, la flexibilidad, y mejora la postura y la marcha.
La invención provee métodos para el tratamiento de un sujeto con una proteinopatía, que comprende administrar a un sujeto proteinopático LNK-754 o Zarnestra®, o una sal farmacéuticamente aceptable de los mismos, en una cantidad terapéuticamente eficaz. En algunas modalidades la cantidad terapéuticamente eficaz es la cantidad necesaria para inducir la eliminación de proteína tóxica. En algunas modalidades la cantidad terapéuticamente eficaz es la cantidad necesaria para inducir eliminación de proteína tóxica sin inhibir sustancialmente la farnesilación de Ras. En algunas modalidades la cantidad terapéuticamente eficaz es la cantidad necesaria
para inhibir la farnesilación de substratos de FTasa no CaaX-C02H, por ejemplo UCH-L1. En algunas modalidades la cantidad terapéuticamente eficaz es la cantidad necesaria para inhibir la farnesilación de un substrato de FTasa no CaaX-C02H, por ejemplo UCH-L1 , sin inhibir la farnesilación de Ras en la magnitud necesaria para el tratamiento del cáncer. En algunas modalidades la cantidad terapéuticamente eficaz es la cantidad que produce una inhibición dos veces mayor de la farnesilación de un substrato de FTasa no CaaX-C02H, por ejemplo UCH-L1 , en comparación con la inhibición de la farnesilación de Ras. En algunas modalidades la cantidad terapéuticamente eficaz es la cantidad que produce una inhibición tres veces mayor de la farnesilación de un substrato de FTasa no CaaX-C02H, por ejemplo UCH-L1 , en comparación con la inhibición de la farnesilación de Ras. En algunas modalidades la cantidad terapéuticamente eficaz es la cantidad que produce una inhibición cinco veces mayor de la farnesilación de un substrato de FTasa no CaaX-C02H, por ejemplo UCH-L1 , en comparación con la inhibición de la farnesilación de Ras. En algunas modalidades la cantidad terapéuticamente¦ eficaz es la cantidad que produce una inhibición diez veces mayor de la farnesilación de un substrato de FTasa no CaaX-C02H, por ejemplo UCH-L1 , en comparación con la inhibición de la farnesilación de Ras. En algunas modalidades la cantidad terapéuticamente eficaz es la cantidad que produce una inhibición 50 veces mayor de la farnesilación de un substrato de FTasa no CaaX-C02H, por ejemplo UCH-L1 , en comparación con la inhibición de la farnesilación de Ras. En algunas modalidades la cantidad terapéuticamente
eficaz es la cantidad que produce una inhibición 100 veces mayor de la farnesilación de un substrato de FTasa no CaaX-C02H, por ejemplo UCH-L1 , en comparación con la inhibición de la farnesilación de Ras. En algunas modalidades la cantidad terapéuticamente eficaz es la cantidad que produce una inhibición 500 veces mayor de la farnesilación de un substrato de FTasa no CaaX-CC^H, por ejemplo UCH-L1 , en comparación con la inhibición de la farnesilación de Ras. En algunas modalidades la cantidad terapéuticamente eficaz es la cantidad que produce una inhibición 1000 veces mayor de la farnesilación de un substrato de FTasa no CaaX-C02H, por ejemplo UCH-L1 , en comparación con la inhibición de la farnesilación de Ras. En algunas modalidades los métodos también comprenden administrar al sujeto una cantidad de uno o más compuestos no inhibidores de farnesil transferasa, eficaz para tratar un trastorno neurológico. En algunas modalidades el compuesto no inhibidor de farnesil transferasa se selecciona del grupo que consiste en un agonista de dopamina, un inhibidor de DOPA descarboxilasa, un precursor de dopamina, un bloqueador de monoamino oxidasa, un inhibidor de catecol O-metil transferasa, un anticolinérgico, un inhibidor de secretasa gamma, un inhibidor de PDE10, y un antagonista de NMDA. En algunas modalidades el compuesto no inhibidor de farnesil transferasa es la memantina. En algunas modalidades el compuesto no inhibidor de farnesil transferasa se selecciona del grupo que consiste en Aricept y otros inhibidores de acetilcolinesterasa.
La invención provee métodos para el tratamiento de trastornos proteinopáticos usando inhibidores de farnesil transferasa. Se ha descubierto ahora que la UCH-L1 experimenta farnesilación in vivo. La UCH-L1 se asocia con la membrana y esta asociación de membrana es mediada por farnesilación. La UCH-L1 farnesilada también estabiliza la acumulación de a-sinucleína. En algunas modalidades la invención se refiere a la prevención o inhibición de la farnesilación de UCH-L1 , que resultaría en la disociación de UCH-L1 de la membrana y aceleración de la degradación de a-sinucleína. Puesto que la acumulación de a-sinucleína es patógena en PD, DLBD y MSA, un aumento en la degradación de a-sinucleína, o la inhibición de la acumulación de a-sinucleína, mejora la toxicidad asociada con la acumulación patogénica de la a-sinucleína. En algunas modalidades la invención provee métodos de reducción de la toxicidad de a-sinucleína en una célula, el método comprendiendo administrar a la célula una cantidad terapéuticamente eficaz de un compuesto de la invención. En algunas modalidades la célula es una célula neuronal. En algunas modalidades la célula expresa a-sinucleína.
La invención también provee métodos para el tratamiento de una proteinopatía usando inhibidores de farnesil transferasa. Sin desear limitarse por una teoría particular, se piensa que el inhibidor de farnesil transferasa activa la autofagia. También se ha mostrado que otro activador de la autofagia, la rapamicina, tiene un efecto antidepresivo en los roedores: Cleary et al, Brain Research Bulletin 76:469-73, 2008.
La modificación de una proteína por un grupo farnesilo puede tener un efecto importante sobre la función de varias proteínas. Normalmente las proteínas farnesiladas experimentan eventos de modificaciones C-terminales adicionales que incluyen una separación proteolítica de tres aminoácidos C-terminales y carboximetilación de cisteínas C-terminales sobre su carbono a de carboxilato. Estas modificaciones C-terminales facilitan la asociación proteína-membrana y también interacciones proteína-proteína. La farnesilación es catalizada por una proteína farnesil transferasa (FTasa), una enzima heterodimérica que reconoce el motivo CaaX presente en el extremo C de la proteína substrato. La FTasa transfiere un grupo farnesilo de farnesil pirofosfato y forma un enlace de tioéter entre los residuos de farnesilo y cisteína en el motivo CaaX. Se han desarrollado varios inhibidores de FTasa y son conocidos.
Composiciones farmacéuticas
La presente invención también provee composiciones, preparados y artículos de fabricación farmacéuticos que comprenden un FTI y un vehículo o excipiente farmacéuticamente aceptable para usarse de acuerdo con la presente invención. En algunas modalidades, la composición, preparado o artículo de fabricación farmacéutico también comprende uno o más compuestos no inhibidores de farnesil transferasa, eficaces para tratar un trastorno neurológico como los que aquí se describen. En la presente se describen compuestos no inhibidores de farnesil transferasa.
Las composiciones, preparados y artículos de fabricación normalmente incluyen cantidades apropiadas de cada agente para la administración a un sujeto. En algunas modalidades el artículo de fabricación comprende material de envase y un compuesto de la invención. En algunas modalidades el artículo de fabricación comprende una etiqueta o inserto de envase, que indica que el compuesto se puede administrar a un sujeto para el tratamiento de una proteinopatía como se describe en la presente.
Las composiciones farmacéuticas de la presente invención incluyen las adecuadas para administración oral, nasal, tópica (que incluye bucal y sublingual), rectal, vaginal o parenteral. Las composiciones se pueden presentar convenientemente en forma de dosis unitaria y se pueden preparar por cualquier método conocido en la farmacia. La cantidad de ingrediente activo (esto es, inhibidor de farnesil transferasa) que se puede combinar con un material vehículo para producir una forma de dosis unitaria, varía dependiendo del hospedero tratado y el modo particular de administración. La cantidad de ingrediente activo que se puede combinar con un material de vehículo para producir una forma de dosis unitaria será, generalmente, aquella cantidad de compuesto que produce un efecto terapéutico. Generalmente, esta cantidad variará de aproximadamente de 1 % a aproximadamente 99% de ingrediente activo, de preferencia de aproximadamente 5% a aproximadamente 70%, de preferencia de aproximadamente 10% a aproximadamente 30%.
Los métodos para preparar estas composiciones incluyen el
paso de asociar un inhibidor de farnesil transferasa con el vehículo y opcionalmente uno o más ingredientes accesorios. En general, las formulaciones se preparan asociando uniforme e íntimamente un FTI con vehículos líquidos o vehículos sólidos finamente divididos, o ambos, y después si es necesario dando forma al producto.
Las composiciones de la invención adecuadas para administración oral pueden estar en la forma de cápsulas, sacos, pildoras, tabletas, pastillas (usando una base con sabor, usualmente sacarosa y acacia o tragacanto), polvos, gránulos, o como una solución o una suspensión en un líquido acuoso o no acuoso, o como una emulsión líquida aceite en agua o agua en aceite, o como un elíxir o jarabe, o como pastillas (usando una base inerte tal como gelatina y glicerina, o sacarosa y acacia), o enjuagues bucales y similares^ cada una conteniendo una cantidad predeterminada de un compuesto de la presente invención como ingrediente activo. Un FTI también se puede administrar como un bolo, electuario o pasta.
En las formas farmacéuticas sólidas de la invención para administración oral (cápsulas, tabletas, pildoras, pociones, polvos, gránulos, etcétera), el ingrediente activo (esto es, el inhibidor de farnesil transferasa) se mezcla con uno o más vehículos farmacéuticamente aceptables, tales como citrato de sodio o fosfato de dicalcio, o cualquiera de los siguientes: rellenos o extensores, tales como almidones, lactosa, sacarosa, glucosa, manitol o ácido silícico; aglutinantes tales como por ejemplo carboximetilcelulosa, alginatos, gelatina, polivinilpirrolidona, sacarosa o acacia; humectantes tales como
glicerol; agentes desintegradores tales como agar-agar, carbonato de calcio, almidón de papa o tapioca, ácido algínico, algunos silicatos y carbonato de sodio; agentes retardadores de solución tales como parafina; aceleradores de absorción, tales como compuestos de amonio cuaternario; agentes de mojado, tales como por ejemplo alcohol cetílico, monoestearato de glicerol y agentes tensoactivos no iónicos; absorbentes tales como kaolín y arcilla bentonita; lubricantes tales como talco, estearato de calcio, estearato de magnesio, polietílenglicoles sólidos, laurilsulfato de sodio, y mezclas de los mismos; agentes colorantes. En el caso de cápsulas, tabletas y pildoras, las composiciones farmacéuticas también pueden comprender agentes amortiguadores. También se pueden usar composiciones sólidas de un tipo similar como rellenos en cápsulas blandas y duras de gelatina, usando excipientes tales como lactosa o azúcares de leche, así como también polietílenglicoles de peso molecular alto y similares.
Una tableta se puede hacer por compresión o moldeo, opcionalmente con uno o más ingrediente auxiliares. Las tabletas comprimidas se pueden preparar usando aglutinante (por ejemplo gelatina o hidoxipropilmetilcelulosa), lubricante, diiuente inerte, conservador, desintegrador (por ejemplo, almidón glícolato de sodio o carboximetilcelulosa de sodio entrelazada), agente tensoactivo o agente dispersante. Las tabletas moldeadas se pueden preparar en una máquina adecuada en la que una mezcla del compuesto pulverizado se humedece con un diiuente líquido inerte.
Opcionalmente, las tabletas y otras formas farmacéuticas sólidas de las composiciones farmacéuticas de la presente invención, tales como pociones, cápsulas, pildoras y gránulos, se pueden ranurar o preparar con recubrimientos y cubiertas tales como recubrimientos entéricos y otros recubrimientos muy conocidos en la formulación farmacéutica. También se pueden formular a fin de proveer liberación lenta o controlada del ingrediente activo usando por ejemplo hidroxipropilmetilcelulosa en proporciones variables para proveer el perfil de liberación deseado, otras matrices de polímero, liposomas o microesferas. Para liberación rápida se pueden formular por ejemplo por secado en congelación. Se pueden esterilizar por ejemplo mediante filtración a través de un filtro de retención de bacterias, o incorporando agentes esterilizantes en forma de composiciones sólidas estériles que se pueden disolver en agua estéril o algún otro medio inyectable estéril inmediatamente antes de usarse. Opcionalmente, estas composiciones también pueden contener agentes opacantes y pueden ser de una composición que libera el ingrediente activo, única o preferentemente, en alguna porción del tracto gastrointestinal, opcionalmente de manera retardada. Los ejemplos de composiciones de recubrimiento que se pueden usar incluyen sustancias poliméricas y ceras. El ingrediente activo también puede estar en forma microencapsulada, si fuera apropiado, con uno mas de los excipientes anteriormente descritos.
Las formas de farmacéuticas líquidas para la administración oral de los compuestos de la invención incluyen emulsiones, microemulsiones,
soluciones, suspensiones, jarabes y elíxires farmacéuticamente aceptables. Además del ingrediente activo, las formas farmacéuticas líquidas pueden contener los diluentes inertes usados comúnmente, tales como por ejemplo agua u otros disolventes, agentes solubilizantes y emulsionantes tales como alcohol etílico, alcohol isopropílico, carbonato de etilo, acetato de etilo, alcohol bencílico, benzoato de bencilo, propilenglicol, 1 ,3-butilenglicol, aceites (en particular aceite de algodón, cacahuate, maíz, germen, oliva, ricino y ajonjolí), glicerol, alcohol tetrahidrofurílico, polietilenglicoles y ésteres de ácidos grasos de sorbitán, y mezclas de los mismos.
Además de diluentes inertes, las composiciones orales también pueden incluir auxiliares tales como agentes de mojado, agentes emulsionantes y de suspensión, edulcorantes, saborizantes, colorantes, perfumes y conservadores.
Las suspensiones, además de los compuestos activos, pueden contener agentes de suspensión tales como por ejemplo alcoholes isoestearílicos etoxilados, polioxietilensorbitol y ésteres de sorbitán, celulosa microcristalina, metahidróxido de aluminio, bentonita, agar-agar y tragacanto, y mezclas de los mismos.
Las formulaciones de las composiciones farmacéuticas de la invención para administración rectal o vaginal se pueden presentar como un supositorio, que se puede preparar mezclando uno o más compuestos de la invención con uno o más excipientes o vehículos no irritantes adecuados, que comprenden por ejemplo manteca de cacao, polietilenglicol, una cera para
supositorio o un salicilato, y que es sólido a temperatura ambiente pero líquido a la temperatura corporal, y por lo tanto se funde en el recto o cavidad vaginal y libera el compuesto activo.
Las formas farmacéuticas para administración tópica o transdérmica de un compuesto de esta invención incluyen polvos, preparados para atomizar, ungüentos, pastas, cremas, lociones, geles, soluciones, parches y preparados inhalables. El compuesto activo se puede mezclar bajo condiciones estériles con un vehículo farmacéuticamente aceptable y con cualquier conservador, amortiguador o propulsor que pueda ser necesario.
Los ungüentos, pastas, cremas y geles pueden contener, además de un compuesto activo de esta invención, excipientes tales como grasas animales y vegetales, aceites, ceras, parafinas, almidón, tragacanto, derivados de celulosa, polietilenglicoles, silicones, bentonitas, ácido silícico, talco y óxido de zinc, o mezclas de los mismos.
Los polvos y los preparados para atomizar pueden contener, además de un FTI, excipientes tales como lactosa, talco, ácido silícico, hidróxido de aluminio, silicatos de calcio y polvo de poliamida, o mezclas de estas sustancias. Los preparados para atomizar adicionalmente pueden contener los propulsores usuales, tales como clorofluorohidrocarburos e hidrocarburos no sustituidos volátiles, tales como butano y propano.
Los parches transdérmicos tienen la ventaja adicional de proveer la liberación controlada de un FTI al cuerpo. Tales formas farmacéuticas se pueden hacer disolviendo o dispersando el FTI en el medio apropiado.
También se pueden usar incrementadores de absorción para aumentar el flujo del FTI a través de la piel. La velocidad de dicho flujo se puede controlar suministrando una membrana de control de velocidad o dispersando el FTI en una matriz o gel de polímero.
También están contempladas dentro del alcance de esta invención las formulaciones oftálmicas, ungüentos, polvos, soluciones y similares para el ojo.
Las composiciones farmacéuticas de esta invención adecuadas para administración parenteral comprenden un FTI en combinación con una o más soluciones acuosas o no acuosas isotónicas, dispersiones, suspensiones o emulsiones estériles farmacéuticamente aceptables, o polvos estériles que se pueden reconstituir en soluciones o dispersiones inyectables estériles justo antes de usarse, que pueden contener azúcares, alcoholes, antioxidantes, amortiguadores, bacteriostáticos, solutos que hacen a la formulación isotónica con la sangre del receptor deseado, o agentes de suspensión o espesamiento.
Los ejemplos de vehículos acuosos y no acuosos adecuados que se pueden usar en las composiciones farmacéuticas de la invención incluyen agua, etanol, polioles (tales como glicerol, propilenglicol, polietilenglicol, etcétera), y mezclas adecuadas de los mismos, aceites vegetales como el aceite de oliva, y ésteres orgánicos inyectables como oleato de etilo. La fluidez adecuada se puede mantener, por ejemplo, usando materiales de recubrimiento como lecitina, manteniendo el tamaño de
partícula requerido en el caso de las dispersiones, y usando agentes tensoactivos.
Estas composiciones también pueden contener auxiliares tales como conservadores, agentes de mojado, agentes emulsionantes y agentes dispersantes. Se puede impedir la acción de los microorganismos sobre el FTI incluyendo varios agentes antibacterianos y antifúngicos, por ejemplo parabeno, clorobutanol, fenol, ácido sórbico, etcétera. También puede ser conveniente incluir en las composiciones agentes isotónicos tales como azúcares, cloruro de sodio, etcétera. Además, se puede lograr absorción prolongada de la forma farmacéutica inyectable incluyendo agentes que retardan la absorción, tales como monoestearato de aluminio y gelatina.
Los ejemplos de antioxidantes farmacéuticamente aceptables incluyen antioxidantes solubles en agua tales ácido ascórbico, clorhidrato de cisteína, bisulfato de sodio, metabisulfito de sodio, sulfito de sodio, etcétera; antioxidantes solubles en aceite, tales como palmitato de ascorbilo, hidroxianisol butilado (BHA), hidroxitolueno butilado (BHT), lecitina, galato de propilo, alfa-tocoferol, etcétera; y agentes quelantes de metal, tales como ácido cítrico, ácido etilendiaminotretraacético (EDTA), sorbitol, ácido tartárico, ácido fosfórico, etcétera.
En algunos casos, para prolongar el efecto de un fármaco es conveniente retardar la absorción del fármaco de la inyección subcutánea o intramuscular. Esto se puede realizar usando una suspensión líquida de material cristalino o amorfo que tiene baja solubilidad en agua. La velocidad
de absorción del fármaco depende entonces de su velocidad de disolución que, a su vez, puede depender del tamaño del cristal y la forma cristalina. Alternativamente, la absorción de una forma farmacéutica administrada parenteralmente se retrasa disolviendo o suspendiendo el fármaco en un vehículo oleoso.
Las formas inyectables de depósito se hacen formando matrices microencapsuladas de los presentes compuestos en polímeros biodegradables tales como poliláctido-poliglicólido. La velocidad de liberación del fármaco se puede controlar dependiendo de la proporción de fármaco a polímero y de la naturaleza del polímero particular usado. Los ejemplos de otros polímeros biodegradables incluyen poli(ortoésteres) y poli(anhídridos). Las formulaciones inyectables de depósito también se preparan atrapando el fármaco en liposomas o microemulsiones que son compatibles con los tejidos del cuerpo.
En algunas modalidades el compuesto o composición farmacéutica se administra por vía oral. En otras modalidades el compuesto o composición farmacéutica se administra por vía intravenosa. Vías de administración alternativas incluyen administración sublingual, intramuscular y transdérmica.
Para administrar el FTI como medicamento a los humanos y animales, se puede dar per se o como una composición farmacéutica que contiene, por ejemplo, de 0.1 % a 99.5% de ingrediente activo (de preferencia de 0.5% a 90%), en combinación con un vehículo farmacéuticamente
aceptable.
Las composiciones de la presente invención se pueden dar por vía oral, parenteral, tópica o rectal. Desde luego, se dan en formas adecuadas para la vía de administración. Por ejemplo, se administran en forma de tableta o cápsula, en inyección, inhalación, loción oftálmica, ungüento, supositorio, etc., administración mediante inyección, infusión o inhalación; tópica mediante loción o ungüento; y rectal mediante supositorio. Se prefiere la administración oral.
Estos compuestos se pueden administrar a los humanos y otros animales para terapia mediante cualquier vía de administración adecuada que incluye la vía oral, nasal, como por ejemplo en un preparado para atomizar, por vía rectal, intravaginal, parenteral, intracisternal y tópica, por ejemplo por medio de polvos, ungüentos o gotas, incluso por vía bucal y sublingual.
Sin considerar la vía de administración seleccionada, el FTI, que se puede usar en una forma hidratada adecuada, o las composiciones farmacéuticas de la presente invención, se formulan en formas farmacéuticas aceptables por medio de los métodos convencionales conocidos para los expertos en la materia.
Las escalas de dosis reales de los ingredientes activos en las composiciones farmacéuticas de esta invención se pueden variar a fin de obtener una cantidad del ingrediente activo que sea eficaz para obtener la respuesta terapéutica deseada para un paciente, composición y modo de administración particulares, sin ser tóxica para el paciente.
La escala de dosis seleccionada dependerá de una variedad de factores que incluyen la actividad del compuesto particular usado de la presente invención, o el éster, sal o amida del mismo, la vía de administración, el tiempo de administración, la velocidad de excreción o metabolismo del compuesto particular usado, la duración del tratamiento, otros fármacos, compuestos o materiales usados en combinación con el compuesto particular usado, la edad, sexo, peso, condición, salud general e historia médica del paciente tratado, y factores similares muy conocidos en las ciencias médicas.
Un médico o veterinario experimentado puede determinar y prescribir fácilmente la cantidad eficaz de la composición farmacéutica requerida. Por ejemplo, el médico o veterinario podría iniciar las dosis de los compuestos de la invención usados en la composición farmacéutica a escalas más bajas que las dosis necesarias para obtener el efecto terapéutico deseado, y después aumentar gradualmente la dosis hasta obtener el efecto deseado.
En algunas modalidades el FTI o composición farmacéutica de la invención se provee a un sujeto proteinopático. Los tratamientos crónicos incluyen cualquier forma de administración repetida durante un periodo prolongado, por ejemplo administraciones repetidas durante uno o más meses, entre un mes y un año, uno o más años, o más. En muchas modalidades un tratamiento crónico incluye administrar repetidamente un compuesto o composición farmacéutica de la invención durante la vida del sujeto. Los tratamientos crónicos preferidos incluyen administraciones
regulares, por ejemplo una o más veces al día, una o más veces a la semana, o una o más veces al mes. En general, una dosis adecuada tal como una dosis diaria de un compuesto de la invención, será aquella cantidad de compuesto que es la dosis eficaz más baja para producir un efecto terapéutico. Esta dosis eficaz generalmente dependerá de los factores arriba descritos. En general, las dosis de los compuestos de esta invención para un paciente, cuando se usan para los efectos indicados, variarán de aproximadamente 0.1 mg a aproximadamente 150 mg por día para un sujeto humano adulto. Preferiblemente, la dosis diaria variará de aproximadamente 0.1 mg a aproximadamente 50 mg por día para un sujeto humano adulto. De preferencia, la dosis diaria variará de aproximadamente 0.5 mg a aproximadamente 30 mg de compuesto por día, y muy de preferencia de aproximadamente 4 mg a aproximadamente 20 mg de compuesto por día. Sin embargo, se pueden usar dosis más altas o más bajas. En alguna modalidad, la dosis eficaz diaria del compuesto activo se administra una vez al día. Si se desea, la dosis eficaz diaria del compuesto activo se puede administrar como dos, tres, cuatro, cinco, seis o más subdosis administradas separadamente, a intervalos adecuados durante el día, opcionalmente en formas de dosis unitarias.
Aunque es posible administrar un FTI solo, es preferible administrarlo como una forma (composición) farmacéutica como se describe arriba.
El FTI se puede formular para su administración en cualquier
forma conveniente para usarse en la medicina humana o veterinaria, por analogía con otros agentes farmacéuticos.
De acuerdo con la invención, los compuestos para el tratamiento de afecciones o enfermedades neurológicas se pueden formular o administrar usando métodos que ayudan a los compuestos a atravesar la barrera hematoencefálica (BHE). El cerebro (y SNC) de los vertebrados tiene un sistema capilar único distinto de cualquier otro órgano del cuerpo. El sistema capilar único tiene características morfológicas que forman la barrera hematoencefálica (BHE). La barrera hematoencefálica actúa como una membrana celular de todo el sistema que separa el espacio intersticial del cerebro de la sangre.
Las características morfológicas únicas de los capilares del cerebro que forman la BHE son: (a) uniones estrechas de alta resistencia similares al epitelio, que literalmente pegan todo el endotelio de los capilares del cerebro, y (b) pinocitosis o canales transendoteliales escasos, que son abundantes en el endotelio de los órganos periféricos. Debido a las características únicas de la barrera hematoencefálica, los fármacos hidrofílicos y los péptidos que fácilmente tienen acceso a otros tejidos del cuerpo son impedidos de entrar al cerebro, o sus velocidades de entrada o acumulación en el cerebro son muy bajas.
En un aspecto de la invención, los inhibidores de farnesil transferasa que atraviesan la BHE son particularmente útiles para tratar las proteinopatías. En una modalidad se espera que los inhibidores de farnesil
transferasa que no están cargados (por ejemplo, no están cargados positivamente), o que son lipofílicos, puedan atravesar la BHE con una eficiencia mayor que los compuestos cargados (por ejemplo, cargados positivamente) o hidrofílicos. Por lo tanto, una persona con conocimientos medios en la materia apreciará que algunos FTIs podrían atravesar fácilmente la BHE. Alternativamente, el FTI se puede modificar, por ejemplo, agregando varios sustituyentes que los hagan menos hidrofílicos para que puedan atravesar más fácilmente la BHE.
Se han desarrollado varias estrategias para introducir fármacos al cerebro, que de otra manera no atravesarían la barrera hematoencefálica. Las estrategias usadas ampliamente incluyen procedimientos invasivos en donde el fármaco se suministra directamente al cerebro. Uno de estos procedimientos es el implante de un catéter en el sistema ventricular para esquivar la barrera hematoencefálica y suministrar el fármaco directamente al cerebro. Estos procedimientos se han usado en el tratamiento de enfermedades del cerebro que tienen predilección por las meninges, por ejemplo implicación leucémica del cerebro (patente de EE. UU. No. 4,902,505, que se incorpora aquí como referencia en su totalidad).
Aunque los procedimientos invasivos para el suministro directo de fármacos a los ventrículos del cerebro han tenido cierto éxito, son limitados porque solo pueden distribuir el fármaco en áreas superficiales de los tejidos cerebrales y no en las estructuras profundas dentro del cerebro. Además, los procedimientos invasivos son potencialmente peligrosos para el paciente.
Otros enfoques para esquivar la barrera hematoencefálica , utilizan procedimientos farmacológicos que incluyen latenciación de fármaco o la conversión de fármacos hidrofílicos en fármacos liposolubles. La mayoría de los enfoques de latenciación incluyen bloquear los grupos de hidroxilo, carboxilo y amina primaria del fármaco para hacerlo más liposoluble y por lo tanto más capaz de atravesar la barrera hematoencefálica.
Otro enfoque para aumentar la permeabilidad de la BHE a los fármacos incluye la infusión intraarterial de sustancias hipertónicas que abren transitoriamente la barrera hematoencefálica para permitir el paso de los fármacos hidrofílicos. Sin embargo, las sustancias hipertónicas son potencialmente tóxicas y pueden dañar la barrera hematoencefálica.
Los anticuerpos son otro método para suministrar las composiciones de la invención. Por ejemplo, un anticuerpo que es reactivo con un receptor de transferrina, presente en la célula endotelial capilar del cerebro, se puede conjugar con un agente neurofarmacéutico para producir un conjugado anticuerpo-agente neurofarmacéutico (patente de EE. UU. No. 5,004, 697, que se incorpora aquí como referencia en su totalidad). El método se realiza bajo condiciones en las cuales el anticuerpo se une al receptor de transferrina en la célula endotelial capilar del cerebro y el agente neurofarmacéutico es transferido a través de la barrera hematoencefálica en una forma farmacéuticamente activa. La captación o transporte de los anticuerpos en el cerebro también se puede aumentar mucho formando cationes en los anticuerpos, haciendo así anticuerpos catiónicos que tienen un
punto isoeléctrico de aproximadamente entre 8.0 y 11.0 (patente de EE. UU. No. 5,527,527, que se incorpora aquí como referencia en su totalidad).
Otro método útil para el suministro de composiciones a un hospedero es una proteína de fusión ligando - agente neurofarmacéutico (patente de EE. UU. No. 5,977,307, que se incorpora aquí en su totalidad como referencia). El ligando es reactivo con un receptor de la célula endotelial capilar del cerebro. El método se realiza bajo condiciones con las cuales el ligando se une al receptor en una célula endotelial capilar del cerebro, y el agente neurofarmacéutico es transferido a través de la barrera hematoencefálica en una forma farmacéuticamente activa.
La permeabilidad de la barrera hematoencefálica se puede aumentar administrando un agonista de la barrera hematoencefálica, por ejemplo bradicinina (patente de EE. UU. No. 5,112,596, que se incorpora aquí en su totalidad como referencia), o polipéptidos llamados permeabilizadores mediados por receptor ("RMP", patente de EE. UU. No. 5,268,164, que se incorpora aquí en su totalidad como referencia). Se pueden administrar moléculas exógenas en la corriente sanguínea del hospedero vía parenteral mediante inyección subcutánea, intravenosa o intramuscular, o mediante absorción a través de un tejido corporal, tal como el aparato digestivo, el aparato respiratorio o la piel. La forma en la que se administra la molécula (por ejemplo cápsula, tableta, solución, emulsión) depende, por lo menos en parte, de la vía mediante la cual se administra. La administración de la molécula exógena en la corriente sanguínea del hospedero y la inyección
intravenosa del agonista de permeabilidad de la barrera hematoencefálica pueden ocurrir de forma simultánea o secuencial en el tiempo. Por ejemplo, un fármaco se puede administrar vía oral en forma de tableta mientras que la administración intravenosa de un agonista de permeabilidad de la barrera hematoencefálica se hace después (por ejemplo, entre 30 minutos y varias horas después). Esto da tiempo para que el fármaco sea absorbido en el aparato gastrointestinal e incorporado en la corriente sanguínea antes de administrar el agonista, para aumentar la permeabilidad de la barrera hematoencefálica al fármaco. Por otra parte, un agonista de la permeabilidad de la barrera hematoencefálica (por ejemplo, bradicinina) se puede administrar antes o al mismo tiempo que una inyección intravenosa de un fármaco. Así, el término "coadministración" se usa aquí para indicar que el agonista de la barrera hematoencefálica y la molécula exógena serán administrados a tiempos en los que se logren concentraciones significativas en la sangre, para producir los efectos simultáneos de aumentar la permeabilidad de la barrera hematoencefálica y permitir el paso máximo de la molécula exógena de la sangre a las células del sistema nervioso central.
En otras modalidades, un FTI se puede formular como un profármaco con un vehículo de ácido grado (y opcionalmente con otro fármaco neuroactivo). El profármaco es estable en el medio tanto del estómago como de la corriente sanguínea y puede ser suministrado por ingestión. El profármaco pasa fácilmente a través de la barrera hematoencefálica. Preferiblemente, el profármaco tiene un índice de penetración del cerebro de
por lo menos dos veces el índice de penetración del cerebro del fármaco solo. Una vez en el sistema nervioso central, el profármaco, que preferiblemente es inactivo, se hidroüza originando el vehículo de ácido graso y el inhibidor de farnesil transferasa (y opcionalmente otro fármaco). Preferiblemente, el vehículo es un componente normal del sistema nervioso central y es inactivo e inocuo. El compuesto o fármaco, una vez liberado del vehículo de ácido graso, es activo. Preferiblemente, el vehículo de ácido graso es una molécula de cadena recta parcialmente saturada que tiene entre aproximadamente 16 y 26 átomos de carbono, de preferencia entre 20 y 24 átomos de carbono. Los ejemplos de los vehículos de ácido graso se proveen en las patentes de EE. UU. Nos. 4,939,174; 4,933,324; 5,994,932; 6,107,499; 6,258,836; y 6,407,137, cuyas descripciones se incorporan aquí como referencia en su totalidad.
La administración del FTI puede ser con fines profilácticos o terapéuticos. Cuando se provee profilácticamente, el agente se provee con antelación a los síntomas de la enfermedad. La administración profiláctica del agente sirve para prevenir o reducir la velocidad de inicio de los síntomas de una proteinopatía. Cuando se provee terapéuticamente, el FTI se provee al inicio de la aparición de los síntomas de la enfermedad real (o brevemente después). En algunas modalidades la administración terapéutica del FTI sirve para reducir la severidad y duración de la enfermedad.
La función y ventaja de estas y otras modalidades de la presente invención se entenderán completamente de los ejemplos que se describen a continuación. Estos ejemplos tienen la intención de ilustrar los beneficios de
la presente invención pero no ejemplifican el alcance completo de la invención.
EJEMPLOS
Materiales y Métodos
Sustancias químicas y reactivos: el DMEM y MEM se le compraron a Gibco. Todos los otros reactivos se le compraron a Sigma. El LNK-754 y Tipifarnib se sintetizaron con propósitos de investigación reportados solamente aquí.
Cultivo de células e inmunocitoquímica: Células SH-SY5Y se desarrollaron en medio DMEM suplementado con 10% de FBS y 1% de penicilina/estreptomicina a 37°C y 5% CO2. Las células se diferenciaron con 10 µ? de ácido retinoico durante 48 horas, después se trataron con rapamicina (100 nM o 1 µ?) o con 100 nM de LNK-754-TS o Tipifarnib durante 48-72 horas. Después, las células se fijaron con paraformaldehído al 4% y se marcaron para LC3 (Novus Biological, NB100-2331 , dilución 1:800), seguido por anticuerpo secundario Alexa-564 anti-conejo (A-11011).
PCR cuantitativa de tiempo real: Los perfiles de expresión génica se hicieron por medio de PCR cuantitativa en serie de genes de autofagia conocidos. El ARN se extrajo con Tri-reagent (Sigma), y se generaron ADNcs usando iScript (Biorad). Se hizo un análisis de qPCR en una placa de 96 pocilios usando un iCycler (BioRad, Hercules, CA), e ¡Q SYBR Green Supermix (Biorad), de acuerdo con las especificaciones del fabricante.
Animales y tratamientos: A ratones transgénicos machos y hembras que sobreexpresan alfa-sinucleína t.s., de 6 meses de edad, se les administró vehículo (beta-ciclodextrina al 10%) o LNK-754-TS (0.09, 0.9 y 9 mg/kg) por sonda oral dos veces al día durante 3 meses, o a los animales de 7 meses de edad se les administró vehículo (beta-ciclodextrina al 2.5%) o LNK-754-TS (2 mg/kg) una vez cada tres días durante 3 meses. Los ratones transgénicos TAU machos y hembras que expresan TAU441 , que lleva las mutaciones de codificación errada V337M50 y R406W bajo el control del promotor Thy-1 murino con un fondo CB6xC57BL/6, eran de 5 meses de edad en el momento de iniciar el tratamiento oral durante 3 meses con LNK-754-TS (0.9 y 0.09 mg/kg), así como también vehículo (beta-ciclodextrina al 2.5%). Ratones transgénicos hembras que sobreexpresan APP/PS1 humana (APP (London V7171 )/PS1 (A246E)) se trataron con LNK-754-TS (0.9 mg/kg) o vehículo (beta-ciclodextrina al 2.5%) durante 2 meses o 12 días.
Inmunohistoquimica y cuantificación de células marcadas: Para la evaluación de la inmunorreactividad (IR) de a-sinucleína, se usaron 5 secciones criocortadas en sección sagital (grosor de la rebanada de 10 µ?t?) de cinco capas diferentes, para contar la IR de las células en la corteza y el hipocampo. Las secciones de cerebro se marcaron con un anticuerpo monoclonal específico de a-sinucleína humana (Alexis®; Cat# 804-258-L001 ; dilución 1 :5), seguido por un anticuerpo secundario Cy 2Goat Anti-Rat (Jackson Immuno Research®; dilución 1:200). Las células IR positivas se cuantificaron usando software de análisis de imagen especializado (Image Pro Plus, versión 4.5.1.29). Para animales transgénicos Tau, se marcaron secciones de parafina de corona de 5 µ?t» de grueso con los anticuerpos monoclonales anti-TAU de humano de ratón (AT180- 1 :100; HT7- 1 :500), y se visualizaron usando un anticuerpo secundario anti-Cy3 de ratón (1 :500, Jackson Laboratories®). Las imágenes se evaluaron con el software de análisis de imagen ImageProPlus (versión 6.2). Para los animales transgénicos APP/PS1 se recolectaron semisecciones sagitales (40µ??) y se procesaron para la inmunohistoquimica de amiloide ß usando un anticuerpo 6E10, marcación con tioflavina-S. Los anticuerpos primarios se detectaron mediante el método ABC.
Cuantificación de ELISA de a-sinucleína en los animales transgénicos de g-sinucleína: El homogenato de cerebro se centrifugó y el sobrenadante se guardó como la fracción F1. La pella se lavó y después se
resuspendió y se guardó como la fracción F2. Las placas (Nunc, 464,718) se recubrieron con SYN-1 (1 :1000, BD Transduction Labs, 610787). Se incluyó a-sinucleína recombinante monomérica como estándar interno. Se agregó anticuerpo FL-140 biotinilado (1 :300, Santa Cruz Biotechnology, sc-10717-?) y ExtrAvidin-fosfatasa alcalina (3:5000, Sigma, E2636), seguido por solución de substrato pNPP (Sigma, N1891). Después se normalizó la absorbancia bruta (405 nm) con respecto a la concentración total de proteínas de cada muestra. En el animal transgénico APP/PS1 , los cerebros se homogeneizaron y el sobrenadante, fracción 1 , se separó de la pella. Después las pellas se procesaron agregando NP40 y Tritón X-100. El sobrenadante se separó de la pella como la membrana insoluble, fracción 2, y se disolvió en guanidina 8M. Para cuantificar la cantidad de ?ß-40 y ?ß-42 humano, se usaron kits de ELISA (The Genetics Company, Zurich, Suiza).
Análisis del laberinto de agua de Morris (MWM) de desempeño coqnitivo: En los animales transgénicos APP/PS1 la conducta de natación en un laberinto de agua de Morris se videograbó y se analizó (Ethovision, Noldus, Wageningen, Países Bajos). Para los ratones se usó una prueba de navegación de posición para localizar la plataforma oculta en cinco bloques de tres ensayos durante tres días consecutivos. Cada ensayo consiste en una prueba de natación forzada de máximo de 120 segundos, seguido por 60 segundos de descanso. Se midió el tiempo que necesita cada ratón para localizar la plataforma. Para las ratas, primero se hizo una fase de
aprendizaje de guía que consiste en 3 ensayos por día durante 5 días, usando una plataforma visible de localización variable. Cada ensayo consistió en una prueba de natación forzada de máximo 60 segundos, seguido por 10 minutos de descanso. Se midió el tiempo y la longitud de recorrido de cada rata, necesarios para localizar la plataforma.
Estadística: Los datos se representan como media + error estándar de la media (SEM) con n>3 y significancia a (p<-0.05). La distribución normal de los valores medidos se probó por medio de la prueba T apareada o ANOVA monofactorial, seguido por una prueba posthoc de comparación múltiple de Newman-Keuls, o una prueba posthoc de medición repetida de comparación múltiple de Dunnette, como se indica.
EJEMPLO 1
Preparación de LNK-754-TS
En los esquemas 1 y 2 que están más abajo se muestran las síntesis de LNK-754-TS (sal D-tartrato). La síntesis se inicia con la preparación del material de cetona 8. La síntesis de este material se muestra en el esquema 1.
Condiciones: (a) PhCI, AICI3, calor; extinción con HCI, recristalización de 2-propanol, 85%; (b) etilenglicol, pTsOH, tolueno, reflujo, 96%; (c) cianuro de 3-bromobenc¡lo, NaOH, MeOH, t.a., 75%; (d) THF, HCI, 5-10 °C, polvo Fe; NaOH, se supone 100%; (e) anhídrido acético, tolueno, reflujo; NaOH, 99%; (f) 2-Me-THF, NaOBu', 15-25 °C, 20 h; HCI, 79%; (g) Me4NOH, Mel, EtOAc, heptano, 98%.
La etapa GMP de la síntesis se muestra en el esquema 2 y empieza con una reacción de acoplamiento de Sonogashira catalizada por paladio [paso (h)]. En esta reacción el grupo trimetilsilil acetileno se acopla con la bromo-cetona (8).
ESQUEMA 2
t
LNK-754-TS
(quiral)
Sal D-tartrato de LNK-754
Condiciones: (h) THF, Et3N, T S-acetileno, cat Pd(PPh3)4, EtOAc, heptano, cat. Cul, 78%; 5-bromo-1-metil-1 H¡midazol, CH2CI2, EtNiPr2, 2-PrMgCI, <25 °C, reflujo, extinción por NH4CI, CH2CI2, agua, MeCN, 78%; (k) resolución ácido (L)-tartárico, 2-propanol, agua, 31 %; (I) THF, agua, NaOH; EtOH, ácido D-tartárico.
El producto resultante (10) se somete entonces a una reacción de Grignard [esquema 2, paso (j)] con 5-bromo-1-metil-1 H-imidazol, produciendo 11 como un racemato. La purificación del racemato como su sal L-tartrato [esquema 2, paso (k)] da entonces trimetilsilil acetileno quiralmente puro (11 A). Finalmente este compuesto se desprotege con hidróxido de sodio y se cristaliza como su sal de ácido D-tartárico para producir LNK-754-TS [esquema 2, paso (1)].
A continuación se da una descripción del procedimiento de fabricación haciendo referencia al esquema 2.
Paso 1. Paso (h): En un recipiente de reacción limpio se cargó tetrahidrofurano, 9, trietilamina, trimetilsililacetileno, cloruro de tetrakis (trifenilfosfino)paladio (II) y yoduro de cobre (I), bajo nitrógeno a 15-25 °C. La mezcla de reacción se calentó a 47-52 °C con agitación y se dejó a esta temperatura hasta que la reacción se consideró completa por HPLC (límite de aceptación: no más de 1.0% (área) de LNK5007 residual remanente).
La mezcla de reacción se enfrió a 25-30 °C y se trató con carbón y Celite; después se agitó varias horas a 20-25 °C. La mezcla se filtró y se lavó con acetato de etilo. La torta del filtro de celite y el carbón se suspendió entonces en acetato de etilo y se agitó durante 30-40 minutos a 30-40 °C. Después la suspensión se filtró y se lavó con acetato de etilo.
El filtrado combinado se lavó entonces dos veces con ácido sulfúrico y se diluyó con agua. La mezcla se agitó en cada caso y se dejó
sedimentar antes de drenar la fase acuosa inferior. La fase orgánica se lavó sucesivamente con una solución de cloruro de amonio en agua, después con una solución de clorhidrato de cisteína monohidratado y carbonato ácido de sodio en agua, y finalmente con agua sola. La fase orgánica se evaporó entonces al vacio (0.7-0.9 bar) a menos de 50 °C, hasta aproximadamente 3 volúmenes, y se le agregó con agitación n-heptano. La mezcla se dejó cristalizar durante 1 hora, después se filtró y se lavó con n-heptano. El sólido filtrado se secó a peso constante al vacío, manteniendo la temperatura por abajo de 40 °C. Se pudo obtener una segunda cosecha evaporando los licores madre.
Paso 2, Paso (¡): En un recipiente de reacción se cargó diclorometano, 5-bromo-1-metil- H-imidazol y N-etildiisopropilamina, y la mezcla se agitó a 15-25 °C para obtener una solución transparente.
Se cargó cloruro de Isopropilmagnesio en THF (20% p/p), manteniendo la temperatura a 20-25 °C, y la mezcla se agitó hasta que la reacción se consideró completa por GC (límite de aceptación: 90-95% de conversión o más) (cuando la reacción no está completa se puede agregar a la reacción más cloruro de isopropilmagnesio). Se le agregó una solución de 10 en diclorometano durante 5-10 minutos, manteniendo la temperatura en la escala de 20-30 °C. El matraz que contenía el compuesto 10 se enjuagó con diclorometano y el enjuague se transfirió al recipiente de reacción.
La mezcla de reacción se calentó a reflujo y se dejó en agitación
hasta que se consideró completa por HPLC (límite de aceptación: no más de 10% del compuesto 10 remanente).
La mezcla de reacción se enfrió a 5-10 °C y se lavó con una solución de cloruro de amonio en agua. Después de separar las fases, la capa acuosa se volvió a lavar con diclorometano, y el extracto orgánico combinado y el lavado de diclorometano se evaporaron al vacío. Se le agregó en porciones acetonitrilo y el disolvente se evaporó, manteniendo el volumen general en la escala de 15-17 volúmenes. La mezcla residual se agitó 1 hora y se enfrió a 5-10 °C con agitación, para permitir la cristalización del producto.
El compuesto 11 racémico se filtró, se layó con acetonitrilo y se secó al vacío hasta . peso constante a una temperatura menor de 50 °C.
Los licores madre se evaporaron a aproximadamente 3-3.5 volúmenes y se dejaron cristalizar con agitación. El producto se filtró, se lavó con acetonitrilo, y su pureza se verificó por HPLC (límite de aceptación: pureza no menor de 92.5% de área). Después la segunda cosecha se secó al vacío hasta peso constante por abajo de 50 °C.
Paso 3, Paso (k): Se calentó isopropanol y el compuesto racémico 11 a 75-80 °C hasta que todos los sólidos se disolvieron.
A la solución de isopropanol se le agregó una solución de ácido L-tartárico en agua, se calentó a 80-70 °C manteniendo la mezcla de reacción en masa a 75-80 °C. Después de terminar la adición, la mezcla se agitó 30-40 minutos a 78-80 °C, después se enfrió durante 30-60 minutos a 48-53 °C, en
donde se mantuvo durante aproximadamente 2 horas. Se le agregaron cristales de semilla del compuesto 11 A (isómero R) y la temperatura se redujo en etapas a 23-27 °C, a la cual se revisó por HPLC quiral (límite de aceptación: no menor de 90% de 11 A). El producto cristalino se filtró y se lavó con isopropanol y se secó al aire. La torta húmeda se suspendió en isopropanol y se calentó 1-1.5 horas a 50-55 °C; después se enfrió a 20-25 °C y se agitó durante 3-4 horas.
El producto cristalino se filtró y se enjuagó con isopropanol y se secó al aire antes del análisis por HPLC (límite de aceptación: no menos de 96% de 11 A (isómero R), no menos de 97% de área de pureza química).
El producto se secó al vacío hasta peso constante a menos de
60 °C.
Se puede obtener una segunda cosecha de los licores madre con los mismos criterios de aceptación que en la primera cosecha.
Paso 4: Paso (I): En un recipiente de reacción se cargó tetrahidrofurano, agua desionizada, y el compuesto 11 A, y se agitó a 20-25 °C. Se le agregó una solución de hidróxido de sodio en agua desionizada y la mezcla se agitó a 20-30 °C hasta que la reacción se consideró completa según HPLC (límite de aceptación: no más de 0.5% de área de 11A remanente en la mezcla de reacción).
La capa orgánica se separó y la capa acuosa se extrajo dos veces más con 2-metiltetrahidrofurano. El extracto orgánico combinado se
lavó con una solución de clorhidrato de cisteína y carbonato ácido de sodio en agua. Después de confirmar que el pH no fuera menor de 7, la capa orgánica se separó y se lavó con una solución de cloruro de sodio en agua desionizada. La capa orgánica se separó nuevamente y se trató con una mezcla de Celite y carbón activado, y después se agitó 1-1.5 horas a temperatura ambiente. La suspensión resultante se filtró y se lavó con 2-metiltetrahidrofurano y el filtrado se evaporó al vacío hasta sequedad a menos de 60 °C. Al residuo se le agregó isopropanol y la evaporación hasta sequedad se repitió antes del análisis por HPLC (límite de aceptación: no menos de 96% de LNK-754).
La base libre de LNK-754 y etanol absoluto (13% en peso) se cargaron en un reactor y se calentó a 50 °C. Para disolver el sólido, fue necesario agregar agua desionizada hasta formar una solución. La solución se filtró en caliente a un segundo recipiente (limpio) y se calentó a reflujo.
En un recipiente separado se calentó ácido D-tartárico y agua a
60-50 °C, hasta que se formó una solución. Esta solución se filtró en caliente y se transfirió al recipiente que contenía la solución de base libre de LNK-754 a reflujo. La solución se dejó enfriar a 5-10 °C, a los cuales empezó a precipitar un sólido amorfo. La mezcla se calentó a 15-20 °C con agitación y se mantuvo a esta temperatura para permitir que la mezcla cristalizara. El sólido se filtró y se lavó con etanol. La torta húmeda se suspendió en acetato de etilo y el disolvente se eliminó parcialmente por destilación bajo vacío parcial a 30-40 °C. Después se cargaron alícuotas de acetato de etilo y se
destilaron de la mezcla bajo vacío parcial a 30-40 °C (eliminación azeotrópica de agua).
La mezcla se enfrió a 20-25 °C y se agitó 1 hora, luego se filtró y se lavó dos veces con acetato de etilo antes de secar al vacío a 40-45 °C.
El sólido seco de LNK-754-TS se suspendió en acetato de etilo, que se eliminó por destilación a presión atmosférica. La suspensión se enfrió a 20-25 °C y se mantuvo durante una hora; después se filtró, se lavó con acetato de etilo nuevamente y se secó a peso constante al vacío a 40-45 °C, dando como resultado la sustancia de fármaco final. Los datos de huella digital XRPD y los datos de pico son consistentes con el polimorfo de la forma A (patente de EE. UU. No. 6,734,308). El cuadro 1A siguiente muestra una lista de los ángulos 2T más prominentes, espaciados d, e intensidades relativas.
CUADRO 1A
Difracción de rayos X en polvo, ángulos 29, espaciamiento D e intensidades relativas (usando radiación a de Cu K) para LNK-754-TS
Pos. Altura FWHM Espaciamiento d Int. reí. [%
?2T] [cms] [°2T] M
3.6301 127364.50 0.1020 24.32031 100.00
6.2576 3760.20 0.1065 14.11303 2.95
7.2584 1304.58 0.0900 12.16926 1.02
9.5874 781.74 0.0900 9.21764 0.61
10.8584 602.49 0.1020 8.14133 0.47
12.2790 184.01 0.1020 7.20244 0.14
12.5290 569.68 0.0900 7.05929 0.45
13.7530 398.75 0.0900 6.43365 0.31
14.5010 601.37 0.0900 6.10343 0.47
15.9857 2320.21 0.0999 5.53976 1.82
17.2062 2846.28 0.1020 5.14945 2.23
17.5658 4329.29 0.1814 5.04481 3.40
18.8667 767.40 0.1020 4.69981 0.60
19.1967 2954.02 0.1900 4.61975 2.32
19.7291 440.77 0.0816 4.49626 0.35
20.3734 5437.80 0.0849 4.35551 4.27
22.1461 1725.99 0.0816 4.01072 1.36
23.4770 935.34 0.0900 3.78627 0.73
23.8994 309.07 0.0612 3.72030 0.24
25.0879 2305.07 0.0263 3.54669 1.81
22.5106 561.97 0.1020 3.4887 0.44
26.6730 1024.09 0.0900 3.33940 0.80
27.9740 947.05 0.0900 3.23230 0.74
28.1860 870.19 0.0900 3.16349 0.68
28.4920 1074.91 0.0900 3.13021 0.84
28.9170 833.18 0.0900 3.08516 0.65
29.9370 852.00 0.0900 2.98233 0.67
EJEMPLO 2
Preparación de Zarnestra ®
El Zarnestra® se puede preparar de acuerdo con el procedimiento descrito en la patente WO 97/21701.
Ejemplo A.1
1a) N-Fenil-3-(3-clorofenil)-2-propenamida (58.6 g) y ácido polifosfórico (580 g) se agitaron a 100 °C durante la noche. El producto se usó sin purificación produciendo cuantitativamente (±)-4-(3-clorofenil)-3,4-dihidro-2(1H)-quinolinona (interm. 1-a).
1b) El intermediario (1a) (58.6 g), ácido 4-clorobenzoico (71.2 g) y ácido polifosfórico (580 g) se agitaron a 140 °C durante 48 horas. La mezcla se vació en agua de hielo y se filtró. El precipitado se lavó con agua y después con una solución diluida de NH4OH, y se tomó en DCM. La capa orgánica se secó (MgS04), se filtró y se evaporó. El residuo se purificó por cromatografía en columna sobre gel de sílice (eluente: CH2CI2/CH3OH/NH4OH 99/1/0.1). Las fracciones puras se recogieron y evaporaron, y el producto se recristalizó de Cr^C^/CHsOH/DIPE, produciendo 2.2 g de (±)-6-(4-clorobenzoil)-4-(3-clorofenil)-3,4-dihidro-2(1 H)-quinolinona (interm. 1 -b, p.f. 194.8 °C).
1c) A una solución del intermediario (1b) (26 g) en bromobenceno (250 m) se le agregó, gota a gota y a temperatura ambiente,
bromo (3.4 mi) en bromobenceno (80 mi), y la mezcla se agitó a 160 °C durante la noche. La mezcla se enfrió a temperatura ambiente y se basificó con NH4OH. La mezcla se evaporó, el residuo se tomó en ACN y se filtró. El precipitado se lavó con agua y se secó al aire produciendo 24 g (92.7%) de producto. Una muestra se recristalizó de CH2CI2/CH3OH/DIPE, produciendo 2.8 g de 6-(4-clorobenzoil)-4-(3-clorofenil)-2(1H)-quinolinona; p.f. 234.8 °C (interm. 1-c).
1d) A una mezcla del intermediario (1-c) (20 g) y cloruro de benciltrietilamonio (5,7 g) en tetrahidrofurano (200 mi) e hidróxido de sodio (ION) (200 mi), se le agregó yodometano (6.2 mi), y la mezcla se agitó a temperatura ambiente durante la noche; se le agregó acetato de etilo y la mezcla se decantó. La capa orgánica se lavó con agua, se secó (MgS04), se filtró y se evaporó a sequedad. El residuo se purificó por cromatografía en columna sobre gel de sílice (eluente CH2CI2/CH3OH/NH4OH 99.75/0.25/0.1). Las fracciones puras se recogieron y el producto se evaporó produciendo 12.3 g (75%) de 6-(4-clorobenzoil)-4-(3-clorofenil)-1-metil-2( H)-quinolinona, p.f. 154.7 °C (interm. 1-d).
De una manera similar, pero empezando del intermediario (1-b), se preparó (±)-6-(4-clorobenzoil)-4-(3-clorofenil)-3,4-dihidro-1-metil-2(1 H)-quinolinona (interm. 1-e).
Ejemplo A.3
3a) A una solución de N,N-dimetil-1 H-imidazol-1-sulfonamida (8.4 g) en tetrahidrofurano (150 mi) se le agregó butil-litio (30.1 mi), lentamente a -78 °C, y la mezcla se agitó a -78 °C durante 15 minutos. Se le agregó clorotrietilsilano (8.1 mi) y la mezcla se agitó hasta que la temperatura alcanzó los 20 °C. La mezcla se enfrió hasta -78 °C, se le agregó butil-litio (30.1 mi), la mezcla se agitó a -78 °C durante 1 hora y se dejó alcanzar -15 °C. La mezcla se enfrió nuevamente hasta -78 °C, se le agregó una solución de 6-(4-clorobenzoil)-1-metil-4-(3-clorofenil)-2(1H)-quinolinona (15 g) en tetrahidrofurano (30 mi), y la mezcla se agitó hasta que la temperatura alcanzó 20 °C. La mezcla se hidrolizó y se extrajo con acetato de etilo. La capa orgánica se secó (MgS04), se filtró y se evaporó hasta sequedad. El producto se usó sin más purificación, produciendo (+)-4-[(4-clorofenil)(1 ,2-dihidro-1-metil-2-oxo-4-(3-clorofenil)-6-quinolinil)hidroximetil]-N,N-dimet¡l-2-(trietilsilil)-1 H-imidazol-1-sulfonamida (interm. 3-a).
Una mezcla del intermediario (3-a) (26 g) en ácido sulfúrico (2.5 mi) y agua (250 mi), se agitó y se calentó a 110 °C durante 2 horas. La mezcla se vació en hielo, se basificó con NH4OH y se extrajo con DCM. La capa orgánica se secó (MgS04), se filtró y se evaporó hasta la sequedad. El residuo se purificó por cromatografía sobre gel de sílice (eluente: CH2CI2/CH3OH/NH4OH 99/1/0.2). Las fracciones puras se recogieron y el producto se evaporó produciendo 2.4 g (11 %) de (±)-4[(4-clorofenil)(1 ,2-dihidro-1-metil-2-oxo-4-(3-clorofenil)-6--quinolinilhidroximetil-N,N-dimetil-1 H-
imidazol-1-sulfonamida (¡nterm. 3-b).
Ejemplo A.4
El compuesto 3 (3 g) se agregó a temperatura ambiente a cloruro de tionilo (25 mi). La mezcla se agitó y se puso a reflujo a 40 °C durante la noche. El disolvente se evaporó hasta sequedad. El producto se usó sin más purificación produciendo el clorhidrato de (±)-4-(3-clorofenil)-1-metil-6-[1-(4-clorofenil)-1-(4-metil-4H-pirrol-3-il)etil]-2(1 H)-quinol¡nona (¡nterm. 4).
Ejemplo B.13
A una mezcla del intermediario 4 se le agregó, a temperatura ambiente, NH3 (aq.) (40 mi). La mezcla se agitó a 80 °C durante 1 hora y después se hidrolizó y se extrajo con DCM. La capa orgánica se separó, se secó (MgS04), se filtró, y el disolvente se evaporó. El residuo se purificó por cromatografía en columna sobre gel de sílice (eluente: tolueno/2 -propanol/NH4OH 80/20/1). Las fracciones puras se recogieron y el disolvente se evaporó produciendo (±)-6-[amino(4-clorofenil)(1 -metil-1 H-imidazol-5-il)-metil]-4-(3-clorofenil)-1-metil-2(1 H)-quinolinona. Este compuesto racémico se puede separar en enantiomeros individuales usando las técnicas conocidas.
EJEMPLO 3
Dosificación de LNK-754-TS in vivo
Los inhibidores de farnesil transferasa originalmente se desarrollaron para hacer blanco en la proteína oncogénica Ras, y se han dosificado a dosis altas para lograr una inhibición casi total de la farnesilación de Ras. La Ras como un blanco, la dosificación alta y el alto grado de la inhibición de la farnesilación de Ras, buscan alcanzar las células cancerosas para destruirlas. Así, las dosis usadas de FTIs son significativamente más altas en la terapia del cáncer que las dosis que son eficaces en aplicaciones de neurodegeneración. En las figuras 1-3 se da evidencia de esto en ratones. En la figura 1 se muestra la eficacia de LNK-754-TS en un modelo de ratón de tumor de xenoinjerto. La dosis más baja probada, 25 mg/kg, muestra eficacia limítrofe contra el crecimiento de tumor en este modelo, y es significativamente más alta que las dosis eficaces en los modelos de ratón transgénico de PD y AD. Las dosis menores de 25 mg/kg no se probaron en el modelo de xenoinjerto debido a la falta de eficacia.
En las figuras 2A-2B se muestran los datos de eficacia de LNK-754-TS en el ratón transgénico de a-sinucleína de la línea Masliah D (un modelo aceptado de sinucleinopatías). Se muestran dos ensayos, el primero (figura 2A) a dosis más altas de LNK-754-TS: 45 mg/kg y 9 mg/kg. En este ensayo, la dosis más alta de LNK-754-TS, 45 mg/kg, no es significativamente eficaz para reducir el número de neuronas a-sinucleína positivas en el cerebro
de los ratones tratados, mientras que la dosis más baja, 9 mg/kg, muestra una reducción significativa del número de neuronas a-sinucleína positivas. El segundo ensayo (figura 2B) explora una escala de dosis bajas sobre la eficacia en los modelos de a-sinucleína. Aquí, las dosis empiezan a valores tan bajos como 0.9 mg/kg y se extienden hasta 9 mg/kg, todas debajo de la escala de dosis eficaces en el modelo de oncología de ratón.
En la figura 3 y el cuadro 2A que se da más abajo se muestran datos adicionales que apoyan la marcada diferencia en las escalas de dosis eficaces para oncología y sinucleinopatías. En el experimento mostrado en la figura 3 se usa una vez más un modelo de xenoinjerto, pero hay infusión continua de LNK-754-TS y por lo tanto una concentración de estado estable de fármaco en el plasma y los tejidos. En este experimento, para observar una inhibición significativa del crecimiento de tumor es necesario lograr niveles continuos en el suero por arriba de 100 ng/ml (ABC), y un mínimo de 50% de inhibición resultante de la farnesilación de Ras en el tejido de tumor.
CUADRO 2A
Parámetros farmacocinéticas en ratones para LNK-754-TS
Dosis, Vehículo Régimen No. ABC, Tmax
mg/kg sujetos ng/ml ng/ml
9 ß-ciclodextrina al 20% 2 al día, 3 2099 1 1385 día 1
9 ß-ciclodextrína al 20% 2 al día, 3 2628 1 1485 día 5
0.09 ß-ciclodextrina al 5% 1 al día, 3 0.63 0.5 0.61 día 1
0.9 ß-ciclodextrina al 5% 1 al día, 3 34.57 0.5 31.07 día 1
En los datos experimentales representados en el cuadro 2A, se usa un método de suministro de fármaco (oral) diferente del experimento representado en la figura 3. La mejor forma de comparar la cobertura relativa de los dos métodos de suministro (oral e infusión continua) es comparando los valores del área bajo la curva (ABC). En el cuadro se muestra el análisis PK de la dosificación oral de LNK-754-TS en los ratones. Se pueden comparar los valores de ABC calculados para el estudio de oncología de infusión continua presentado en la figura 3, y los valores de ABC asociados con las dosis del modelo de sinucleína del cuadro. Con un nivel sérico mínimo continuo de 100 ng/ml, habría un ABC mínima eficaz resultante de aproximadamente 2400 ng/ml. Como se muestra en el cuadro, el ABC de LNK-754-TS dosificado por vía oral a 9 mg/kg dos veces al día es entre 2000 ng/ml y 2600 ng/ml. Las ABCs de LNK-754-TS dosificado por vía oral a 0.9 mg/kg y 0.09 mg/kg cuatro veces al día son de 34.6 ng/ml y 0.63 ng/ml, respectivamente. La dosis de 9 mg/kg dos veces al día, que está en el extremo superior de las dosis que muestran eficacia en el modelo de a-sinucleína, es aproximadamente equivalente en ABC a la dosis eficaz más baja del modelo de cáncer de xenoinjerto. Las dosis de 0.9 mg/kg y 0.09 mg/kg, que son eficaces en el modelo de a-sinucleína, administradas dos veces al día y cuatro veces al día, tienen valores de ABC a dosis de cuatro veces al día, que son significativamente menores que la escala eficaz en el modelo de xenoinjerto (esto es, serían menores de 10 ng/ml sobre el eje X en la figura 3 - calculando para 10 ng/ml un valor de ABC de 240 ng/ml). La
dosificación dos veces al día solo aumentaría el ABC varias veces como máximo, dando así como resultado valores para estas dos dosis muy lejanos de los niveles de LNK-754-TS necesarios para lograr el 50% de inhibición de la farnesilación de Ras.
En conclusión, los datos de ratón apoyan que las dosis eficaces de LNK-754-TS en el modelo de a-sinucleína de ratón (y también en los modelos de AD probados), empiezan muy por debajo de la dosis oncológica eficaz más baja, y que la eficacia se reduce conforme las dosis entran a la escala eficaz del modelo de oncología.
EJEMPLO 4
Dosificación de LNK-754-TS in vitro
Autofagia
Actualmente, los experimentos de dosis-respuesta con LNK-754- TS son en la línea celular SH-SY5Y y muestran que a dosis de LNK-754-TS entre 1 nM y 100 nM, hay aumentos significativos del ARNm de LC3, una proteína clave asociada con la autofagia (figura 4). Tales aumentos en las concentraciones del ARNm de LC3 están asociados en la literatura con la estimulación de macroautofagia. Esto apoya la hipótesis de que en este sistema in vitro, a dosis tan bajas como 1 nM hay una estimulación de la autofagia en estas células. El Zarnestra® también funciona en esta prueba (a una concentración de 100 nM). La rapamicina, probada a una concentración
en donde se reporta que estimula la autofagia, es un control positivo (figura 4).
Farnesilación de Ras contra la de HDJ2
Usando la misma línea celular tratada con LNK-754-TS de la figura 4, se observaron diferentes valores de CI50 para la inhibición de farnesilación de dos diferentes substratos de FTAsa de proteína, Ras y HDJ2 (figura 5). Es importante hacer énfasis en que no hay una buena correspondencia entre las concentraciones de FTIs requeridas para la inhibición de farnesilación de substratos específicos in vitro e in vivo (por varias razones). En este grupo particular de experimentos, con la exposición continua durante periodos largos de la línea celular al fármaco, mientras que la farnesilación de Ras es inhibida a una CI50 promedio de 1 nM, la farnesilación de HDJ2 es inhibida a una Cl50 de 10 nM. Esto apoya la hipótesis de que diferentes concentraciones de FTIs harán blanco en diferentes grupos de substratos de proteína farnesilada, con resultados biológicos diferentes, a escalas de concentración diferentes del tratamiento con fármaco. Los substratos de proteína diferentes de Ras podrían incluir proteínas no CaaX-CO2H tales como UCH-L1 , o substratos de proteína CaaX-CO2H alternativos.
EJEMPLO 5
Efecto de LNK-754-TS sobre los niveles de Ras no farnesilada en ratones tratados con LNK-754-TS
Se investigó el grado de inhibición de Ras en el cerebro por LNK- 754-TS, administrado a una dosis eficaz en modelos de animal de neurodegeneración dependiente de proteinopatía. Ratones transgénicos de a-sinucleína se trataron durante 3 meses dos veces al día con vehículo o LNK-754-TS a 0.09 mg/kg o 9 mg/kg. El tejido cortical se extrajo y se homogeneizó, seguido por aislamiento de las proteínas solubles/citosólicas en solución amortiguadora libre de detergente (50 mM Tris-HCI pH 7.4, 140 mM NaCI, 2 mM EDTA, coctel inhibidor de proteasa), por centrifugación. Se analizaron 15 pg del lisado de proteína por carril de un gel de SDS-PAGE, y se examinó la Ras y actina por inmunoblot (figura 6). Se usó densitometría para cuantificar la proporción Ras/actina de cada muestra y los resultados se graficaron (figura 7). Usando ANOVA monofactorial o la prueba T de Student no se detectaron diferencias significativas en el nivel de Ras/actina soluble entre los grupos. De esta manera, las dosis de LNK-754-TS capaces de mejorar la patología en modelos transgénicos de PD y AD no tuvieron efecto significativo sobre la farnesilación de Ras en el tejido objetivo del cerebro. Esto contrasta con lo que se observó en los modelos de cáncer de xenoinjerto en donde la inhibición de la farnesilación de Ras con dosis altas de FTI se correlaciona directamente con la eficacia (figura 3 y ejemplo 3).
EJEMPLO 6
Evaluación de la eficacia de los compuestos de la invención sobre la reducción de la acumulación de fosfo-tau en ratones transgénicos TAL)
Como la a-sinucleína, tau es una proteína citosólica altamente expresada y es un substrato de autofagia (Hamano et al., Eur. J. Neurosci. 27(5): 1119-30, marzo de 2008). Los aglomerados de tau citosólicos son característicos de la enfermedad de Alzheimer (AD) (marañas neurofibrilares) y de la demencia frontotemporal (FTD). La aparición de aglomerados de tau (detectados por la presencia de formas específicas de tau fosforilada que se correlacionan con la enfermedad), se correlaciona con la patología del cerebro en modelos tanto de humano como de animal (y también inducida por inhibición de la autofagia mediante una reducción de la expresión de p62; Ramesh et al., J. Neurochem. 106(1): 107-20, julio de 2008). Así, sería de esperar que la estimulación de la autofagia por LNK-754-TS reduzca los niveles de la tau fosforilada patológica en los modelos de animal apropiados. Los presentes inventores escogieron estudiar ratones transgénicos TAU (tg) de 5 meses de edad con un fondo CB6xC57BL76, que expresan TAU441 que lleva las mutaciones de codificación errada V337M y R406W bajo el control regulador del promotor Thy-1 murino, en donde las amígdalas son el sitio principal de depósito de tau y por lo tanto la anormalidad primaria de la conducta es la depresión.
Este estudio se diseñó para evaluar los efectos de un tratamiento
con LNK-754-TS dosificado a 0.09 mg por kg, sobre la conducta, los niveles de TAU y TAU-pT231 , y la morfología del cerebro de los ratones Tg TAU441. Se hicieron evaluaciones histológicas para evaluar cuantitativamente la patología de TAU. Los depósitos de TAU se determinaron usando los anticuerpos monoclonales de TAU AT 80 y HT7. El AT180 reconoce la TAU fosforilada y las formaciones de tipo maraña (el epítope de este anticuerpo es el residuo Thr231 fosforilado), y HT7 TAU humana normal y TAU fosforilada (el epítope de este anticuerpo se ha mapeado en una región entre los residuos 159 y 163 de TAU humana). Se marcaron secciones en parafina coronal de 5 pm de grosor de cada una de las cinco capas diferentes con los anticuerpos monoclonales anti-TAU humana de ratón anteriormente descritos (AT180 a 1 :100; HT7 a 1:500), y se visualizaron usando un anticuerpo secundario anti-Cy3 de ratón (1 :500, Jackson Laboratories®). Se registraron imágenes enlosadas usando una cámara PCO Pixel Fly montada en una Nikon E800 con tabla controlada por software StagePro y un tiempo de exposición de 300 ms para la fluorescencia de AT180 y HT7, a una amplificación de 200 veces. Posteriormente las imágenes se evaluaron con el software de análisis de imagen ImageProPlus (versión 6.2) (figura 10A).
Resultados
Las zonas de la región medidas de las amígdalas fueron muy constantes en todos los cerebros investigados que excluyen los efectos negativos sobre el tejido en los pasos del procedimiento inmunohistoquímico
(por ejemplo, contracción irregular, circunstancias de corte diferentes). La IR tanto de HT7 como de AT180 aumentó dependientemente de la edad en las amígdalas entre la línea base a los cinco meses de edad y los 8 meses en el momento del sacrificio: específicamente, en las amígdalas la Tau fosforilada disminuyó significativamente después del tratamiento con LNK-754-TS (prueba t: p=0.02 contra vehículo; figura 10A). El nivel total de TAU inmunorreactiva a HT7 no se redujo significativamente con el tratamiento. Cualitativamente, la reducción de Tau fosforilada inmunorreactiva a AT180 en las amígdalas fue visible como una reducción del número de células inmunorreactivas. El patrón de marcación perinuclear en las células inmunorreactivas aparentemente no fue diferente del observado en las células de los controles de vehículo. El número de células afectadas fue comparable con el de los animales de la línea base (figura 10A).
EJEMPLO 7
Evaluación de la eficacia de los compuestos de la invención sobre la reversión de la depresión dependiente de tau en ratones transqénicos
TAU
Las pruebas relevantes para la conducta de tipo depresión en roedores son principalmente las reducciones de evasión o escape, llamadas desesperación conductual, inducidas por estrés. Una de las pruebas de animales usadas más ampliamente para la depresión es la tarea de natación
forzada de Porsolt (Porsolt et al., Arch. Int. Pharmacodyn. Ther. 229(2):327-36, 1977; Porsolt et al., Eur. J. Pharmacol. 47(4):379-91 , 1978). Este estudio se diseñó para evaluar los efectos del tratamiento con LNK-754 sobre la conducta de ratones transgénicos TAU441. Al comienzo del tratamiento los animales eran de 5 meses de edad. Animales no transgénicos no tratados de la misma edad se probaron y se sacrificaron sirviendo como el grupo de la línea base. Los ratones recibieron vehículo o LNK-754-TS a una dosis de 0.09 mg por kg, 7 días a la semana durante 90 días. En la última semana del periodo de tratamiento y antes del sacrificio, los ratones se evaluaron usando la tarea de natación forzada de Porsolt (figura 10B).
Resultados
Después de 120 segundos de prueba hasta el final del periodo de prueba, los animales tratados con LNK-754-TS mostraron significativamente menos flotación (p<0.001), apareada con un porcentaje más alto de comportamiento de lucha en comparación con los animales tratados con vehículo, lo que sugiere una corrección terapéutica del fenotipo depresivo dependiente de ptau con LNK-754-TS (figura 10B). Notablemente, los animales tratados con LNK-754-TS se comportaron de forma similar a los ratones no transgénicos (figura 10B).
EJEMPLO 8
Estimulación de autofagia celular con un FTI
La inhibición de farnesil transferasa (FTasa) reduce la acumulación de a-sinucleína en un cultivo de células (Liu, Z., et al. Proc Nati Acad Sci USA 106, 4635-4640 (2009). Además, LNK-754-TS reduce los niveles de a-sinucleína en modelos de ratón transgénico de PD. La posibilidad de que la estimulación de autofagia sea la responsable se investigó basándose en dos hechos: (1) la a-sinucleína neuronal se degrada parcialmente por autofagia (Vogiatzi, T., et al. J. Biol Chem (2008)), y (2) la eliminación de a-sinucleína es estimulada por la rapamicina, que se sabe estimula la autofagia inhibiendo mTOR (Webb, J. L., et al. J Biol Chem 278, 25009-25013 (2003)).
La autofagia se midió en un sistema de cultivo de células de neuroblastoma mediante tres enfoques distintos: cuantificación del ARNm relacionado con la autofagia, microscopía de inmunofluorescencia de autofagosomas, y detección bioquímica de la cadena ligera 3 (LC3) de la proteína asociada con microtúbulo 1 , una proteína clave que se requiere para la formación del autofagosoma. Las células de neuroblastoma humano diferenciadas (SH-SY5Y) se trataron durante 72 h con LNK-754-TS (0.01-100 nM), Zarnestra® (también llamada aquí tipifarnib) (100 nM) o rapamicina (1 µ?). El transcrito LC3, que codifica un componente de proteína clave asociado a membrana del autofagosoma (Kirisako, T., et al. J Cell Biol 147,
435-446 (1999)) fue regulado positivamente por los tres compuestos (figura 8A); más potentemente por LNK-754-TS. Los tres compuestos también causaron un aumento distinto del número de puntas LC3-positivas (figura 8B), consistente con un aumento del número de autofagosomas (Klionsky, D. J., et al. Autophagy A, 151-175 (2008) y un aumento de la autofagia.
El aumento observado de autofagosomas LC3-positivos podría resultar, en principio, de un mayor flujo a través de la ruta de la autofagia, o de una menor degradación del autofagosoma (Pankiv, S., et al. J Biol Chem 282, 24131-24145 (2007); Kamada, Y., et al. J Cell Biol 150, 1507-1513 (2000)). Esta última posibilidad es inconsistente con la observación de que el tratamiento con LNK-754-TS solo no ocasiona acumulación ni de la forma citosólica de la proteína LC3, LC3-I, ni de la forma conjugada con lípido asociada con el autofagosoma, LC3-II, por si solo un substrato de la autofagia. Para evaluar un aumento en el flujo de la autofagia, las células se trataron conjuntamente con LNK-754-TS y un inhibidor de la fusión autofagosoma-lisosoma, la bafilomicina A1 (10 nM). El tratamiento con bafilomicina sola ocasionó un aumento de 100% en la cantidad de LC3-II, consistente con el hecho de que inhibe la degradación del autofagosoma (figura 8C). La combinación de bafilomicina y LNK-754-TS ocasionó un aumento adicional de 75% de LC3-II con respecto a la bafilomicina sola (figura 8C), sugiriendo que LNK-754-TS aumenta el flujo autofágico, en parte actuando antes de la fusión autofagosoma-lisosoma (Pan, J., et al. Cáncer Biol Ther l, 1679-1684, 2008; Kamada, Y., et al. J Cell Biol 50, 1507-1513, 2000). Tomados juntos, los
datos indican que LNK-754-TS estimula ambas partes de la ruta de la autofagia: síntesis del autofagosoma y degradación del autofagosoma.
Finalmente, el tratamiento de las células SH-SY5Y con LNK-754-TS (100 nM) indujo regulación positiva del transcrito que codifica p62 (figura 8E), que interacciona con LC3-II y cadenas de poliubiquitina, y se requiere para la autofagia (Pankiv S., et al. J Biol Chem 282, 24131-24145 (2007)).
El mecanismo de estimulación de autofagia por LNK-754-TS parece distinto del fármaco rapamicina. La rapamicina es un estimulador de la autofagia bien caracterizado que actúa mediante la inhibición de mTOR, una cinasa implicada en la señalización de nutrientes y la regulación del crecimiento y supervivencia celular. Igual que con el LNK-754-TS, el tratamiento de células SH-SY5Y con la rapamicina (100 nM) aumentó los niveles de la proteína LC3-II en presencia de bafilomicina A1 (figura 8C). Para contrastar más el mecanismo de estimulación de autofagia por LNK-754-TS con el de la rapamicina, se probó una colección de transcritos de ARNm de proteínas de autofagia (figura 8D). El ARNm de células SH-SY5Y no tratadas se comparó con el ARNm de células tratadas con LNK-754-TS (100 nM), tipifarnib (100 nM), o rapamicina (1 µ?). La rapamicina, pero no el tipifarnib ni el LNK-754-TS, causó un aumento del transcrito que codifica Atg1 , una proteína de autofagia que forma un eslabón clave con la ruta de mTOR (Kamada, Y., et al. J Cell Biol 150, 1507-1513 (2000)) (figura 8D). Además, a diferencia de la rapamicina, el LNK-754-TS no inhibe la fosforilación de la cinasa p70 S6 (S6K), un objetivo hacia el final de la ruta de mTOR (figura 8F).
Juntos, estos hallazgos sugieren que el LNK-754-TS estimula la autofagia mediante una ruta independiente de mTOR, distinta a la de rapamicina.
EJEMPLO 9
El tratamiento con FTI a dosis baja muestra eficacia en modelos
transqénicos de neurodegeneración
El LNK-754-TS reduce la acumulación de a-sinucleína en ratones transgénicos de a-sinucleína t.s. humana.
Se investigó el efecto de LNK-754-TS sobre la acumulación de a-sinucleína en un modelo bien caracterizado de ratón transgénico de aglomeración y acumulación progresiva de a-sinucleína humana en la corteza y el hipocampo (Masliah, E., et al. Science 287, 1265-1269 (2000)). Se ha reportado que la estimulación de la autofagia en este ratón, por expresión local de beclina codificada viralmente (Pickford, F., et al. J Clin Invest 1 18, 2190-2199 (2008)), reduce la acumulación a-sinucleína.
Después de dosificar con LNK-754-TS durante tres meses (dos veces al día a 0.09 mg/kg o 0.9 mg/kg), la acumulación de a-sinucleína en el cerebro se analizó por medios inmunohistoquímicos (inmunorreactividad específica de a-sinucleína humana) y bioquímica (ELISA de a-sinucleína). Estas dos mediciones, que se correlacionaron por animal, mostraron que el tratamiento con LNK-754-TS redujo claramente la acumulación de a-sinucleína (figura 9A y figura 9C). De hecho, el nivel de a-sinucleína después
del tratamiento fue comparable o menor que el medido al comienzo del tratamiento (figura 9A). Ninguno de los animales tratados mostró evidencia alguna de toxicidad dependiente del fármaco. No hubo evidencia de pérdida neuronal (la marcación de NeuN y el volumen del cerebro no cambiaron), daño sináptico (la marcación de sinaptofisina no cambió), o astrocitosis (la marcación de GFAP no cambió).
Para probar si la estimulación de la autofagia es la responsable de la eliminación de a-sinucleína por LNK-754-TS, se diseñó una segunda prueba para responder dos preguntas clínicamente significativas: (1) ¿el tratamiento con LNK-754-TS puede reducir los depósitos de a-sinucleína preexistentes?; y (2) ¿el tratamiento intermitente es eficaz?. El tratamiento con LNK-754-TS se inició en el momento en el que la inmunorreactividad de la a-sinucleína en la corteza alcanzó una meseta (figura 9B). Después de tres meses de dosificación intermitente con LNK-754-TS (una dosis (2 mg/kg) cada 72 horas), la inmunorreactividad de la a-sinucleína fue significativamente más baja que al principio del tratamiento (figura 9B), sugiriendo que se habían eliminado los aglomerados de a-sinucleína preexistentes. Este hallazgo es consistente con el mecanismo propuesto de estimulación de autofagia y tiene implicaciones importantes para los ensayos clínicos.
El LNK-754-TS reduce la acumulación de tau fosforilada en ratones transqénicos tau.
Al igual que la a-sinucleína, la tau es una proteína altamente
expresada que se aglomera en el citosol neuronal y puede ser eliminado por autofagia (Hamano, T., et al. Eur J Neurosci 27, 11 19-1130 (2008)). Los aglomerados de tau citosólicos son característicos de la AD y FTD. La inhibición de la autofagia (por reducción de la expresión de p62 en ratones) ocasionó la aparición de aglomerados de tau en ratones no transgénicos. Por lo tanto, se postuló que la estimulación de la autofagia por tratamiento con LNK-754-TS (que regula positivamente la expresión de p62 (figura 8E), podría reducir los aglomerados de tau en ratones transgénicos de tau.
Los ratones transgénicos de tau acumulan la forma de tau anormalmente fosforilada asociada con enfermedad (medida por medio del anticuerpo AT180) en las amígdalas. Estos ratones se trataron con LNK-754-TS (0.09 mg/kg, una vez cada 24 horas) durante tres meses. Se observó una reducción significativa de la inmunorreactividad de tau fosforilada (AT180) en comparación con los ratones tratados con vehículo (figuras 10A y 10B). El total de tau, medido también inmunohistoquímicamente (HT7), no fue reducido significativamente por el tratamiento con LNK-754-TS (figuras 0A y 10B).
El LNK-754-TS normaliza la conducta dependiente de tau en ratones transgénicos de tau
Los ratones transgénicos de tau mostraron un fenotipo patológico deprimido, medido mediante la tarea de natación forzada (los ratones deprimidos luchan menos y flotan más que los ratones t.s. ; figura 10B). Este fenotipo también se ha producido en ratones normales que no
sobreexpresan tau inhibiendo la autofagia (vía reducción de la expresión de p62). El tratamiento con LNK-754-TS (0.09 mg/kg, una vez cada 24 horas) mejoró significativamente el fenotipo deprimido disminuyendo el comportamiento de flotación y aumentando el comportamiento de lucha en comparación con los animales tratados con vehículo. Notablemente, los ratones tratados con LNK-754-TS se comportaron de forma similar a los ratones no transgénicos (figura 10B).
El LNK-754-TS reduce los déficits coqnitivos en un modelo de ratón transgénico doble de la enfermedad de Alzheimer
Aunque las placas amiloides extracelulares definen el cerebro AD y contienen la gran mayoría del total de amiloide ß en el cerebro, una pequeña porción del total del amiloide ß es citosólica y presumiblemente está aglomerada, y puede ser un manejador primario del proceso patológico (LaFerla, F. M., et al. Nat Rev Neurosci 8, 499-509 (2007)). Estas especies citosólicas de amiloide ß pueden ser substratos de autofagia; la estimulación de autofagia en un ratón transgénico APP/PS1 por sobreexpresión de beclina codificada viralmente, ocasionó una reducción del amiloide ß intracelular. Además, estos aglomerados intracelulares de amiloide ß pueden promover la patogénesis vía la tau citosólica; la reducción de la expresión de tau en un ratón transgénico APP/PS1 redujo los déficits cognitivos dependientes de amiloide ß, aunque no se midió cambio en el amiloide ß (Roberson, E. D., et al. Science 316, 750-754 (2007)). El efecto del tratamiento con LNK-754-TS
se investigó en un modelo bien caracterizado de ratón transgénico doble APP/PS1 de AD, que muestra una pérdida cognitiva dependiente de la edad y del transgen (Moechars, D., et al. J Biol Chem 274, 6483-6492 (1999)).
Los ratones se trataron con LNK-754-TS durante dos meses, se probó su desempeño en el laberinto de agua de Morris (MWM), y después se sacrificaron para hacer el análisis inmunohistoquímico (inmunorreactividad de amiloide ß) y bioquímico (medición de A ß40 y A ß42 por ELISA). Los ratones tratados con LNK-754-TS (0.9 mg/kg, una vez cada 24 horas) se desempeñaron significativamente mejor que los ratones tratados con vehículo en la prueba MWM (figura 1 1A).
En contraste con el mejoramiento grande y significativo en la cognición, hubo un efecto menor, pero todavía significativo, sobre el número de placas de amiloide ß inmunorreactivas (anti-amiloide 6E10) en la zona del subículo (figura 11B). No hubo cambios estadísticamente significativos en la marcación de tioflavina S (Tio-S) en el subículo (figura B) ni en los niveles de A ß40 / A ß42 extraídos de fracciones de cerebro, medidos por ELISA.
En un esfuerzo por explorar más la función de LNK-754-TS sobre la patología cognitiva en los ratones APP-PS1 , una cohorte de los ratones se trató con LNK-754-TS (0.9 mg/kg) durante un periodo mucho más corto (12 días). Bajo estas condiciones también hubo un mejoramiento cognitivo significativo en el grupo tratado con LNK-754-TS (figura 11 C), pero sin reducción significativa de los niveles de A ß40 o A ß42, inmunorreactividad del amiloide ß, ni marcación de Tio-S. Los resultados sorprendentes de este
ensayo son consistentes con el mecanismo de acción propuesto (estimulación de autofagia), que tiene el potencial de eliminar el amiloide ß intracelular preexistente y los aglomerados de tau, además de inhibir la acumulación en curso de aglomerados.
Para descartar la posibilidad de que el mejoramiento rápido observado en la cognición anteriormente descrito sea originado de un mecanismo alterno independiente del transgen, ratas no transgénicas viejas (22 meses de edad) se trataron con LNK-754-TS (0.3 mg/kg y 0.9 mg/kg, una vez cada 24 horas), y su desempeño cognitivo se midió por MWM y se comparó con el de ratas más jóvenes de la misma raza (3 meses de edad). Las ratas viejas tratadas con vehículo mostraron una curva de aprendizaje en las fases tanto de aprendizaje de guía como de aprendizaje espacial, pero se deterioró significativamente en cuanto a longitud de la ruta y latencia en la plataforma en comparación con el grupo joven tratado con vehículo. El tratamiento de ratas viejas con LNK-754-TS no produjo mejoramiento cognitivo significativo, ni en las curvas de aprendizaje espacial ni en cualquiera de las 2 pruebas de sondeo.
Finalmente, es importante hacer notar que el LNK-754-TS no tuvo efecto sobre el procesamiento y secreción de APP en un modelo de cultivo celular de producción patogénica de amiloide ß (Selkoe, D. J. et al., Ann N Y Acad Sci 777, 57-64 (1996)). Además, el tratamiento con LNK-754-TS (0.9 mg/kg una vez cada 24 h durante tres meses) del ratón transgénico h-APPS¡, que no muestra fenotipo de conducta patológica mensurable, no reduce
significativamente la inmunorreactividad del amiloide ß cortical ni la cantidad de amiloide ß extraído de las fracciones insolubles, que contenían la gran mayoría de ?ß40 y ?ß42. Sin embargo, se determinó una pequeña reducción de la cantidad de especies de ?ß42 más solubles, lo que es consistente con la noción de que oligómeros de amiloide ß citosólicos, más que las placas extracelulares, son substratos de autofagia.
EJEMPLO 10
Farmacocinética en ratones
Los perfiles farmacocineticos de LNK-754-TS y Zarnestra® se analizaron usando los métodos conocidos. Los resultados se muestran en las figuras 13-14 y los cuadros que se dan más abajo. El cuadro 3A muestra parámetros farmacocinéticos seleccionados de Zarnestra® en el plasma y cerebro de ratones C57BL/6 después de administración oral a una dosis de 5 mg/kg.
CUADRO 3A
Parámetros farmacocinéticos
ABC(o-t) ABC(0-a:) MRT(0-K) tl/2 Cmax
Sangre 130.23 ng/ml*h 131.26 176 h 1.31 h 1.00 h 40.44 ng/ml*h ng/ml
Cerebro 44.50 ng/g*h 86.86 1 1.37 h 8.10 h 1.00 h 6.84 ng/g*h ng/g
El cuadro 4A muestra parámetros farmacocineticos seleccionados de LNK-754-TS en los ratones C57BU6 después de administración oral.
CUADRO 4A
Parámetros farmacocinéticos seleccionados de LNK-754-TS en ratones
C57BL/6 después de administración oral
EJEMPL0 11
Análisis farmacodinámico fase I
Usando tecnología SPA se analizaron muestras de un estudio clínico de LNK-754-TS para medir la actividad de FTasa, para medir la incorporación de 3H-FPP en un péptido sintético aceptor después de incubación en un lisado de PBMC. La modificación del substrato de FTasa se determinó usando un método de Western blot para determinar el estado de farnesilación de la proteína HDJ-2 por alteración de la velocidad de migración
electroforética. El mismo lisado de PBMC de cada paciente se usó en SPA y Western blot. Las cohortes de pacientes evaluadas fueron: cohorte 1 (6 mg), 2 (12 mg), 2A (18 mg), 3 (24 mg), y 4 (40 mg). Dos extracciones de sangre de 8 mi suministraron dos pellas de PBMC individuales después de procesamiento. Estas se mantuvieron separadas para proveer una pella de respaldo en caso de envío o falla analítica. Se analizaron las muestras primarias de todas las cohortes. La reacción de SPA (lisado, 3H-FPP, péptido aceptor biotinilado) se incubó a temperatura ambiente durante 120 minutos, y después se detuvo con 250 mM de EDTA. El avance de la reacción se midió por la incorporación de 3H-FPP en el péptido substrato y por medio de escintilación después de la co-localización de 3H y las cuentas de SPA vía la unión biotina-estreptavidina. La figura 14 muestra un resumen de la inhibición de FTasa a Cmax (2 horas después de la dosis) contra la dosis de LNK-754-TS. El % de inhibición medio incluye valores selectos de los lisados de concentración baja.
EJEMPLO 12
Selectividad de la FTasa sobre la GGTasa
Basándose en el uso de los inhibidores de farnesil transferasa en el tratamiento del cáncer, se piensa que los efectos secundarios adversos que resultan de la administración de inhibidores de farnesil transferasa se deben a la reactividad cruzada de estos compuestos con la geranilgeranil transferasa
(GGTasa). Los inhibidores de farnesil transferasa que son más selectivos para FTasa en comparación con GGTasa tienen menos efectos secundarios adversos que los que inhiben tanto FTasa como GGTasa. Como lo reportan End et al. en Cáncer Research (61 :131-137, enero de 2001 ; exposición 1), el tipifarnib es más de 5,000 veces más selectivo de FTasa en comparación con la GGTasa (CI5o de 0.86 nM y 7.9 nM para la inhibición de la farnesilación de los péptidos substratos lamina B y K-RasB, respectivamente; solo se observó 40% de inhibición de la geranilgeranilación del péptido substrato lamina B por GGTasa a 50 micromolar). Otros inhibidores de farnesil transferasa como BMS-214662 y L-778 presentan mucho menos selectividad por FTasa. El BMS-214662 presenta una diferencia de 1000 veces entre la actividad inhibitoria de FTasa y la actividad inhibitoria de GGTasa (CI5o de 1.3 nM (H-Ras) o 8.4 (K-Ras) para FTasa, en comparación con una Cl50 de 1.9 micromolar (K-Ras) o 1.4 micromolar (H-RasCVLL) para GGTasa (Cáncer Res., 61 :7507-16, 2001)). El L-778123 solo presenta una diferencia de 50 veces entre la actividad inhibitoria de FTasa contra la actividad inhibitoria de GGTasa (Cl50 de 2 nM para FTasa en comparación con una Cl50 de 100 nM para GGTasa (péptido K-Ras: J. Biol. Chem. 276:24457-65, 2001).
La selectividad de LNK-754 por FTasa en comparación GGTasa se muestra en el cuadro 5A.
CUADRO 5A
Selectividad de LNK-754 por FTasa en comparación con GGTasa
Protelna H- Mutante H-Ras Proteína K- Mutante K-Ras K¡ FTasa Ras CAAX Ras CAAX
CLVS CVIM
¡n vitro in vitro
FTI GGTI FTI GGTI
0.9 nM 552 nM 72 nM 2888 nM
GGTI/FTI 580 GGTI/FTI 40.1 1 <0.05 nM
Claims (1)
- NOVEDAD DE LA INVENCIÓN REIVINDICACIONES 1.- El uso de un compuesto seleccionado de: o una sal farmacéuticamente aceptable de los mismos, para preparar un medicamento para tratar proteinopatías en un sujeto, en donde el compuesto está adaptado para ser administrable en una cantidad que varía de aproximadamente 0.1 mg por día a aproximadamente 50 mg por día. 2.- El uso como el que se reclama en la reivindicación 1 , en donde la cantidad del compuesto, o su sal farmacéuticamente aceptable, varía de aproximadamente 0.5 mg por día a aproximadamente 30 mg por día. 3. - El uso como el que se reclama en la reivindicación 1 o 2, en donde la cantidad del compuesto, o su sal farmacéuticamente aceptable, varía de aproximadamente 4 mg por día a aproximadamente 20 mg por día. 4. - El uso como el que se reclama en cualquiera de las reivindicaciones 1-3, en donde la cantidad del compuesto, o su sal farmacéuticamente aceptable, no es suficiente para inhibir la farnesilación de Ras en el cerebro en más de aproximadamente 50%. 5. - El uso como el que se reclama en cualquiera de las reivindicaciones 1-4, en donde la cantidad del compuesto, o su sal farmacéuticamente aceptable, es suficiente para inhibir la farnesilación de UCH-L1. 6. - El uso como el que se reclama en cualquiera de las reivindicaciones 1-5, en donde el compuesto es la sal D-tartrato farmacéuticamente aceptable de: 7. - El uso como el que se reclama en cualquiera de las reivindicaciones 1-6, en donde la proteinopatía se selecciona de una enfermedad neurodegenerativa, deterioro cognitivo, enfermedad de almacenamiento lisosómico, enfermedad ocular, enfermedad inflamatoria, enfermedad cardiovascular, o enfermedad proliferativa. 8. - El uso como el que se reclama en la reivindicación 7, en donde la enfermedad neurodegenerativa se selecciona de la enfermedad de Parkinson, enfermedad de cuerpos difusos de Lewy, atrofia sistémica múltiple, neurodegeneración asociada con pantotenato cinasa, esclerosis lateral amiotrófica, enfermedad de Huntington, y enfermedad de Alzheimer. 9. - El uso como el que se reclama en cualquiera de las reivindicaciones 1-8, en donde el medicamento está además adaptado para ser administrable con una cantidad terapéuticamente eficaz de un compuesto no inhibidor de farnesil transferasa. 10. - El uso como el que se reclama en la reivindicación 9, en donde el compuesto no inhibidor de farnesil transferasa se selecciona del grupo que consiste en agonistas de dopamina, inhibidores de DOPA descarboxilasa, precursores de dopamina, bloqueadores de monoamino oxidasa, inhibidores de catecol O-metil transferasa, anticolinérgicos, inhibidores de acetilcolinesterasa, activadores de receptores neurotróficos, inhibidores de gamma-secretasa, inhibidores de PDE10, y antagonistas de NMDA. 1 1 - El uso como el que se reclama en cualquiera de las reivindicaciones 1-10, en donde el sujeto es un humano. 12.- El uso de una composición farmacéutica que comprende de aproximadamente 0.1 mg a aproximadamente 50 mg de un compuesto seleccionado de: o una sal farmacéuticamente aceptable de los mismos, y un excipiente farmacéuticamente aceptable, para preparar un medicamento para tratar proteinopatías en un sujeto. 13. - El uso como el que se reclama en la reivindicación 12, en donde el medicamento comprende de aproximadamente 0.5 mg a aproximadamente 30 mg del compuesto o una sal farmacéuticamente aceptable del mismo. 14. - El uso como el que se reclama en la reivindicación 13, en donde el medicamento comprende de aproximadamente 4 mg a aproximadamente 20 mg del compuesto o una sal farmacéuticamente aceptable del mismo. 15. - El uso como el que se reclama en cualquiera de las reivindicaciones 12-14, en donde la sal farmacéuticamente aceptable es la sal D-tartrato de: 16.- El uso como el que se reclama en cualquiera de las reivindicaciones 12-15, en donde la proteinopatía se selecciona de una enfermedad neurodegenerativa, deterioro cognitivo, enfermedad de almacenamiento lisosómico, enfermedad ocular, enfermedad inflamatoria, enfermedad cardiovascular, o enfermedad proliferativa. 17.- El uso como el que se reclama en la reivindicación 16, en donde la enfermedad neurodegenerativa se selecciona de la enfermedad de Parkinson, enfermedad de cuerpos difusos de Lewy, atrofia sistémica múltiple, neurodegeneración asociada con pantotenato cinasa, esclerosis lateral amiotrófica, enfermedad de Huntington, y enfermedad de Alzheimer.
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