MXPA99001466A - Uso del clioquinol como agente quelante para la fabricacion de una composicion farmaceutica para el tratamiento de la enfermedad de alzheimer - Google Patents

Abstract

La presente invención se refiere:Se describe el uso de clioquinol como agente quelante para la fabricación de una composición farmacéutica para el tratamiento de la enfermedad de Alzheimer.

Description

USO DEL CLIOQUINOL COMO AGENTE QUELANTE PARA LA FABRICACIÓN DE UNA COMPOSICIÓN FARMACÉUTICA PARA EL TRATAMIENTO DE LA ENFERMEDAD DE ALZHEIMER La presente invención se relaciona con el uso de un agente quelante para la fabricación de una composición farmacéutica para el tratamiento de la enfermedad de Alzheimer. La enfermedad de Alzheimer es una enfermedad neurodegenerativa crónica prevaleciente principalmente entre las personas de edad avanzada. El diagnóstico clínico de la enfermedad de Alzheimer está soportada por la existencia y acumulación de depósitos amiloides en el cerebro. El amiloide se encuentra principalmente en las zonas terminales de las neuronas como depósitos morfológicamente heterogéneos, también conocidos como placa senil. La formación de la placa senil está relacionada con la aparición de los síntomas y signos de la enfermedad, incluyendo la amnesia. Después de la formación de la placa senil, se producen confusiones neurofibrilares en los cuerpos neuronales. La formación de las confusiones neurofibrilares se relacionan con el agravamiento de la amnesia y de otros síntomas de demencia. Un componente principal de los depósitos amiloides es un polipeptido referido aquí como Aß (Amiloide-beta). El Aß es normalmente un componente soluble del fluido encéfalo espinal donde se encuentra en concentraciones de aproximadamente 3-5 nM. El Aß puede tener de 39 a 43 aminoácidos, típicamente 40 aminoácidos en la forma madura y se deriva como un producto de esición proteolítica a partir de la proteína superficial de la célula llamada proteína precursora de amiloide (APP) (Kang y otros 1987). La función normal del Aß no es conocida en el presente, pero podría ser la de formar canales selectivos de catión a través de la membrana de la célula (Kawahara y otros, 1997). La precipitación del Aß sintético se ha mostrado que es causada por varios factores ambientales incluyendo el pH bajo, las altas concentraciones de sal y la presencia de metales, por ejemplo, zinc, cobre y mercurio (Bush y otros, 1995). Se ha reportado que el Aß mismo específicamente y saturable enlaza el zinc de un ligante de alta afinidad (KD = 107 nM) a una relación molar de 1:1 (zinc: Aß) (Bush y otros, 1994a). Este ligante toma lugar en concentraciones fisiológicas de zinc (Bush y otros, 1994b). Existe una suposición firme que la remoción de los depósitos amiloides de los pacientes que sufren de la enfermedad de Alzheimer aliviará los síntomas de la enfermedad de Alzheimer. Por lo tanto, se han hechos varios intentos por preparar un fármaco para la remoción de los depósitos amiloides. El documento WO 93/10459 describe un método para el tratamiento de la enfermedad de Alzheimer por administrar un agente ligante de zinc. Como compuestos preferidos se mencionan ácido fítico, desferrioxamina, citrato de sodio, EDTA, 1 ,2-dietil-3-hidroxipiridin-4-ona, y 1 -hidroxietil-3-hidroxi-2-metil-piridina-4-ona. El documento DE 39 32 338 describe el uso de un quelatador, tal como 8-hidroxi-quinolinona, para el tratamiento de la enfermedad de Alzheimer. La patente de los Estados Unidos 5,373,021 describe la disulfiram y sus sales y análogos en cuanto a que éstos puedan penetrar la barrera emato encefálica. Los compuestos divulgados pueden ser utilizados para reducir los daños neurológicos causados por la enfermedad de Alzheimer. Los compuestos conocidos hasta ahora sugeridos para el tratamiento de la enfermedad de Alzheimer tienen varias desventajas, las cuales han impedido su uso extenso. Por ejemplo, la mayoría de los compuestos son incapaces de penetrar la barrera emato encefálica y pueden de esta manera difícilmente alcanzar las áreas en las cuales se deposita el amiloide. La Disulfiram, que puede penetrar la barrera hematoencefálica, tiene la desventaja que también es un disuasor de alcohol. El quelatador más extensivamente estudiado es el EDTA. Sin embargo, el efecto quelante del EDTA es relativamente débil hacia el zinc y el cobre. Además, el EDTA no puede penetrar la barrera hemato encefálica y es considerado relativamente tóxico. El objeto de la presente invención es proporcionar un nuevo uso de un compuesto farmacéutico conocido para la fabricación de una composición farmacéutica para el tratamiento de la enfermedad de Alzheimer, dicho nuevo compuesto teniendo la capacidad de penetrar la barrera emato-encefálica, para quelar efectivamente los metales pesados para evitar la agregación de amiloide, y para redisolver los depósitos de amiloide. Este objeto se logra utilizando clioquinol para tal nuevo uso. El término "tratamiento de la enfermedad de Alzheimer utilizado aquí, se refiere a evitar, controlar y llevar a cabo la terapia de la enfermedad de Alzheimer en cualquier etapa de su desarrollo. " El clioquinol tiene el nombre químico de 5-cloro-7-iodo-8-hidroxiquinolina, y pertenece al grupo de las hidroxiquinolinas. El clioquinol tiene un uso conocido como agente anti-infeccioso tópico. Especialmente, se ha utilizado el clioquinol para el tratamiento de amibiacis y diarrea infecciosa. El clioquinol es apenas solo soluble en agua dentro de una escala de pH de 7 a 11. Fuera de este rango se pueden lograr concentraciones adecuadas. La capacidad quelante del clioquinol es conocida para Fe, Co, Ni y Zn (Kidani y otros, 1974 y Tateishi y otros, 1973). Utilizando espectrofotometría en masa el número de coordinación para el clioquinol en el caso de Co (II), Ni (II), Cu (II) y Zn (II) es 2, mientras que el número de coordinación para el Fe (III) es 3. Reportadamente, las preparaciones inyectadas de clioquinol han cruzado la barrera emato-encefálica, dejando concentraciones de la misma en el cerebro en el orden de 20 l/ml cuando se administra en dosis de 10-20 mg/kg (Tateishi y otros 1975 y Tamura 1975). La concentración del clioquinol también fue encontrada que es elevada en estas áreas del cerebro como el hipocampo, el cual es inmediatamente afectado para la enfermedad de Alzheimer.

Utilizando técnicas de microautoradiográficas, se ha mostrado que el clioquinol en los monos forma quelatos de zinc en el hipocampo. Los quelatos de Zn (II) fueron principalmente encontrados en los botones axodendríticos terminales de las fibras musgosas. El clioquinol no conjuntado tiene una penetración extremadamente rápida cuando se inyecta intravenosamente dentro del sistema nervioso sin prácticamente barrera emato-encefálica (Shi-raki 1979). Aún cuando el clioquinol tuvo una capacidad quelante y penetradora de la barrera emato-encefálica esto no pudo haber sido predecido que el clioquinol también tuvo la capacidad de redisolver el Aß precipitado con zinc. De acuerdo con la presente invención, el nuevo uso de clioquinol para la fabricación de una composición farmacéutica para el tratamiento de la enfermedad de Alzheimer, está basado en éste descubrimiento inesperado. En el presente, se cree que el clioquinol y el Aß competitivamente quelatan zinc y otros metales pesados. El clioquinol es considerado como el quelatador más fuerte y, por lo tanto, capturará de manera predominante los iones de metal pesado. Por lo tanto, el Aß a partir del Aß precipitado con zinc será resolubilizado en el fluido circundante, debido a que el clioquinol capturará los iones zinc. El complejo de clioquinol y zinc penetrarán la barrera emato-encefálica y ser disipados del organismo. Ya que el clioquinol es un quelatador relativamente fuerte, éste también puede quelar iones de metal de las encimas o grupos prostéticos. Por lo tanto, podría ser deseable el suplementar indicios de iones metálicos o grupos prostéticos para los pacientes tratados con clioquinol, especialmente cuando se establecen tratamientos de clioquinol prolongados. La vitamina B12 contiene cobalto. Estudios de casos anteriores de neuropatía mielo-óptica subaguda (SMON) en pacientes japoneses a quienes les fue administrado clioquinol en dosis superiores de aquellas recomendadas por períodos largos indican una relación entre el tratamiento de clioquinol prolongado y la deficiencia de la vitamina B12. En la presente solicitud, la interacción entre el clioquinol y la vitamina B12, está probada a través de estudios in vitro y in vivo. Por lo tanto, puede ser benéfico el administrar vitamina B12, junto con o posterior a la administración de clioquinol a fin de evitar la deficiencia de B12. El clioquinol puede ser administrado en cualquier cantidad apropiada, en cualquier formulación galénica adecuada y siguiendo cualquier régimen de administración. Preferiblemente, la cantidad de administración diaria será de 10 mg a 750 mg de clioquinol dependiendo de la condición del paciente. Una dosis típicamente diaria es 100 mg. De manera alterna, de 10 mg a 250 mg, preferible de 100 mg de clioquinol, tres veces al día, puede ser administrado. Una dosis diaria de hasta 750 mg durante un período de dos semanas es considerados sin ningún riesgo de neurotoxicidad u otros efectos colaterales. Para la prevención del inicio de los síntomas y signos de la enfermedad de Alzheimier, o para demorar los síntomas y signos en la evolución de la enfermedad, se pueden administrar dosis de clioquinol diarias de 10 mg a 100 mg durante períodos largos, a saber hasta 10 años. La cantidad administrada real va a ser decidida por el médico supervisor y puede depender de múltiples factores, tales como, la edad, condición, historia en el expediente, etc., del paciente en cuestión. Los resultados presentados aquí, sugieren que existe una "ventana" o gama de penetración para la cantidad de clioquinol administrado, dentro de la cual se obtienen los mejores resultados de disolución. Tal ventana puede ser determinada por el médico al conducir experimentos de rutina. Si el clioquinol va a ser administrado durante un período prolongado, el clioquinol es preferiblemente administrado de manera intermitente. En un primer período el clioquinol puede ser administrado, por ejemplo, durante una a tres semanas, seguido por un período de expulsión o arrastre, el cual puede proporcionar la insaturación de cualquiera de los efectos laterales del clioquinol ¡ndeseados.

La duración del período de expulsión o arrastre puede ser de una a cuatro semanas. Durante el período de expulsión, se prefiere administrar vitamina B12 y otros grupos prostéticos y/o metales en trazas. Después del período de expulsión se puede repetir el primer período. La terapia intermitente de largo plazo proporcionará no únicamente la resolubilización de los agregados zinc-Aß, sino que también la inhibición profiláctica de la formación de los agregados zinc-Aß. La administración intermitente del clioquinol también reducirá el potencial tóxico del fármaco, lo cual significa que el tratamiento puede ser extendido en toda la evolución de la enfermedad. La composición farmacéutica que comprende clioquinol puede ser cualquier formulación galénica adecuada para la administración enteral y parenteral ayudando a suministrar las concentraciones suficientes de clioquinol dentro del cerebro. Se prefiere administrar clioquinol como inyecciones intravenosas si se desea el obtener rápidamente concentraciones cerebrales elevadas. Ya que es más conveniente administrar una composición farmacéutica de manera oral, esta manera de administración puede utilizarse sino es de importancia el rápidamente obtener concentraciones encefálicas elevadas. La composición farmacéutica también puede ser administrada intra-dermalmente. La composición farmacéutica que comprende clioquinol puede comprender otros ingredientes activos también. Especialmente, la composición puede contener metales en trazas o grupos prostéticos tales como vitamina B12 , y/o cualquier otro agente terapéutica que se pueda utilizar concurrentemente para el tratamiento de la enfermedad de Alzheimer para mejorar o aliviar los síntomas y signos de la enfermedad de Alzheimer o para demorar el inicio de cualquiera de los síntomas y signos de la enfermedad de Alzheimer. De manera alterna, el otro u otros ingredientes activos pueden ser administrados como una composición o composiciones farmacéuticas separadas junto con la composición farmacéutica que comprende clioquinol. De acuerdo con la presente invención, el nuevo uso del clioquinol comprende: 1) el tratamiento de pacientes ya diagnosticados como teniendo la enfermedad de Alzheimer en cualquier etapa clínica. 2) la prevención de la enfermedad en los pacientes con síntomas y signos premonitorios o anticipados, y/o 3) el demorar el inicio o evolución o agregación o deterioro de los síntomas o signos de la enfermedad de Alzheimer. A continuación, la presente invención será ¡lustrada por medio de ejemplos, sin embargo, estos ejemplos no deben considerarse como limitativos para el alcance de protección.

EJEMPLOS Ejemplo 1 5.3 gramos de clioquinol fueron suspendidos con agitación en 200 mi de n-decano. Se le permitió al material no disuelto sedimentar. Pesando el clioquinol sin disolverse seco después de vaciar el decano, indicó que únicamente el 2% del clioquinol se disolvió en el decano. 1001 mi del sobrenadante (amarillo claro) fue agitado junto con 100 mil de PBS con pH de 7.4 y se les permitió a las fases separar. El PBS (fase inferior) fue colectada y filtrada para remover el residuo que se formó en la interfaz de la fase al extraerse con el solvente orgánico. Asumiendo que el 2%de clioquinol disuelto en el n-decano, y asumiendo que el coeficiente de partición es 1/1750 con PBS en mezclas de 1 :1 de decano/clioquinol, la concentración del clioquinol en el PBS es de 800 nM. Se obtuvieron muestras cerebrales para las cuales se confirmó un diagnostico histopatológico de la enfermedad de Alzheimer. Muestras de 0.5 gr duplicadas del neocortex del lóbulo frontal fueron homogeneizadas en 3 mi de la solución clioquinol/PBS a 100%, 10% y 1% del extracto final de PBS/ clioquinol y PBS solo. Las muestras homogéneas fueron centrifugadas a 150,000 xg durante 30 minutos y los sobrenadantes se colectaron y se mantuvieron sobre hielo (fracción "S"). Las pelotillas fueron sometidas a un régimen de homogeneización y centrifugación idéntico y los sobrenadantes resultantes se colectaron de nuevo, (fracción "P"). Se trató 1 mi de cada sobrenadante con 200 µ\ de TCA al 10% enfriado con hielo para precipitar la proteína total incluyendo Aß. La pelotilla resultante fue lavada una vez con etanol al 100% y resuspendida en 100 µ\ de TBS (tris 20mM, NaC1 150 mM pH 7 .4). Se calentó 7.5 µ\ de la muestra (S o P) durante 5 minutos con un volumen igual de regulador de muestra de tris-trisina que contiene SDS al 4% y se cargó sobre un gel de tris-trisina del 10 al 20% precolado Novex seguido por la transferencia Western sobre nitrocelulosa. Se detectó la señal para Aß utilizando mAb WO2 (que sobresale contra los residuos 5-16 de Aß) y visualizado utilizando ECL. La sensibilidad del sistema de detección es de 5-10 pg. Para validar la precipitación de T CA para Aß se añadió 1 µg de Aß 1-40 a 1 mi de PBS que contiene 10% de BSA y la solución se trató como arriba. Se detectó la señal para Aß en la pelotilla precipitada pero no en el sobrenadante. El resultado es indicado en la Figura 1. Como se podría deducir a partir de la Figura 1 , el clioquinol fue efectivo al promover la solubilización de Aß en las concentraciones probadas. Además, se encontró que la concentración óptima es "10%" indicando que una de las formas de agregación del Aß, presumible el dímero es más soluble en Aß que en los otros. Aunque los datos son mostrados únicamente para una muestra en la Figura 1 , los datos para las otras 19 muestras, todas indican la misma tendencia, a saber que el clioquinol es efectivo en promover la solubilización de Aß.

Ejemplo 2 En este ejemplo la capacidad quelante del clioquinol y el EDTA se comparó. Se colocaron muestras de 10 ng de Aß sintético en fuentes o pozos de microtitra y se les indujo para que agregaran mediante la adición de 25 µM ZnCI. Los agregados fueron luego transferidos a una membrana de nilón de 0.2 µm por filtración. Los agregados fueron lavados con 200 µl TBS solo, TBS que contiene 2µM DTA y TBS que contiene 2 µM clioquinol. La membrana fue determinada, probada con el anti cuerpo GE10 monoclonal anti-Aß y se desarrolló para exposición a la película de ECL. La transmitancia de la película de ECL fue medida y la resistencia de la señal relativa calculada basada sobre el 100% para el TBS solo. La resistencia de la señal relativa fue 66% para EDTA y 49% para el clioquinol. Los resultados indican que el clioquinol es un quelatador mejor para el Aß precipitado con zinc que el EDTA.

•• Ejemplo 3 En este ejemplo se demostró el efecto resolubilizante del clioquinol. Se preparó una solución de 2.5 µM de Aß en TBS a un pH de 7.4. el 95% del Aß fue mantenido en un estado soluble. La adición de 30 µM zinc resultó en la precipitación del Aß soluble y únicamente se mantuvo el 43% en la solución. La adición posterior de 120 µM clioquinol al Aß precipitado con zinc resultó en un incremento del Aß soluble hasta el 70%. Los resultados indican que el clioquinol es capaz de redisolver el Aß precipitado con zinc.

Ejemplo 4 En este ejemplo, se estudió la influencia del clioquinol sobre la vitamina B12 in vitro utilizando espectroscopia NMR. Ya que el clioquinol es prácticamente insoluble en agua dentro de la escala de pH de 7-11 , se condujo el estudio a un pH de 13. Se prepararon 3 tubos. El primero contuvo 1 mg de clioquinol en 0.5 mi, el segundo contuvo 1.4 mg de cianocabalamina (B12) en 0.5 mi, y el tercero contuvo 0.5 mg de clioquinol + 0.7 mg de cianocabalamina en 0.5 mi (relación molar 3:1). Se registro el espectro 1H NMR en un espectro fotómetro DRX 400 Mhz a 20°C. La comparación del tercero espectro con el primero y el segundo muestra que algo de las resonancias del cianocobalamina se desvían y lo mismo se observó para las dos de las resonancias del clioquinol. Los resultados sugieren una interacción entre el clioquinol y la cianocobalamina. Ejemplo 5 En este ejemplo, se estudió la influencia del clioquinol en la vitamina B12 in vivo. Se pretrataron ratones machos de seis semanas de edad con clioquinol durante 3 días (50mg/kg/día). Los ratones fueron divididos en dos grupos, un grupo de control y un grupo al cual se les inyectó (57 Co)-cianocobalamina. 48 horas después de la inyección, los animales fueron sacrificados y se les diseccionó el cerebro, el hígado y el riñon, y se contaron en un contador gamma como tejido en miles de cpm/g (peso húmedo) + SEM. Las radioactividades en cada uno de los grupos se establecen en el cuadro 1 abajo: Cuadro 1 Una comparación de los resultados muestra que no hubo cambios significantes en la cantidad de la acumulación radioactiva en el cerebro y en el hígado. Una reducción en la cantidad de la vitamina B12 atrapada en los ríñones fue aparente. Se puede concluir que el clioquinol tiene una influencia en la concentración de B12 en alguno de los órganos de los ratones. Referencias Kang y otros (1987) Nature 325: 733- 736. Kirschner y otros. (1987) Proc. Nati. Acad. Sci 267: 6953-6957. Kawahara M.; Arispe N.; Kuroda Y.; Rojas E. (1977) Biophysical Journal 7371, 67-75. Bush, .I., Moir, R.D., Rosenkranz, K.M., y Tanzi, R.E (1995) Science 268: 1921-1923. Bush, A.I., Pettingell Jr., W.H., Paradis, M.D., y Tanzi, R.E. (1994a) J. Biol. Chem. 269: 12152-12158. Bush, A.I., Pettingell, Jr., W.H. , Multhaup, G., Paradis, M.D., Vonsattel, J.P., Gusella, J.F., Beyreuther, K., Masters, C.L., y Tanzi, R.E. (1994b) Sciencie 265: 1464-1467. Esler, W.P., Stimson, E.R., Jennings, J.M., Ghilardi, J.R., Mantyh, P.W., and Maggio, J.E. (1996) Neurochem. 66: 723-732. Kidani Y y otors., (1974) Jap. Analyst 23:1375-1378 Tateishi J. etl., (1973) Psychiat. Neurol. Jap. 75: 187-196 Shirilogi H., y otros., (1979) Handbook of Clinical Neurology, North Holland Publishing Company, 141-198. Tamura Z, (1975), Jap. J. Med. Sci. Biol. Suppl 28: 69-77

Claims (12)

REIVINDICACIONES

1.- El uso del clioquinol para la fabricación de una composición farmacéutica para el tratamiento de la enfermedad de Alzheimer.

2.- El uso de conformidad con la reivindicación 1 , en donde el clioquinol es administrado en una cantidad de 10 a 250 mg de una a tres veces diariamente.

3.- El uso de conformidad con la reivindicación 1 ó 2, en donde se administran metales en trazas y/o grupos prostéticos junto con o posterior a la administración del clioquinol.

4.- El uso de conformidad con la reivindicación 3, en donde el grupo prostético es vitamina B12.

5.- El uso de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones precedentes en donde la composición farmacéutica que comprende clioquinol es administrada de manera intermitente.

6.- El uso de conformidad con la reivindicación 5, en donde la composición farmacéutica que comprende clioquinol es administrada durante una a tres semanas seguido por un período de expulsión de una a cuatro semanas.

7.- El uso de conformidad con la reivindicación 6, en donde los metales en trazas y/o los grupos prostéticos se administran durante el período de expulsión.

8.- El uso de conformidad con la reivindicación 7, en donde el grupo prostético es vitamina B12.

9.- El uso de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones precedentes en donde el tratamiento es extendido hasta 10 años.

10.- El uso de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en donde la composición farmacéutica que comprende clioquinol es formulada para la administración oral.

11.- El uso de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 9, en donde la composición farmacéutica es formulada para la administración parenteral.

12.- El uso de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 9, en donde la composición farmacéutica se formula para la administración intradermal.