WO2016162588A1 - Composición para el tratamiento de enfermedades asociadas a trastornos lisosomales - Google Patents

Composición para el tratamiento de enfermedades asociadas a trastornos lisosomales Download PDF

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WO2016162588A1
WO2016162588A1 PCT/ES2016/070244 ES2016070244W WO2016162588A1 WO 2016162588 A1 WO2016162588 A1 WO 2016162588A1 ES 2016070244 W ES2016070244 W ES 2016070244W WO 2016162588 A1 WO2016162588 A1 WO 2016162588A1
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pharmaceutical composition
cyclodextrin
coq
composition according
treatment
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PCT/ES2016/070244
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José Manuel GARCÍA FERNÁNDEZ
Carmen Ortiz Mellet
José Antonio SÁNCHEZ ALCÁZAR
Mario DE LA MATA FERNÁNDEZ
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Consejo Superior De Investigaciones Científicas (Csic)
Universidad De Sevilla
Universidad Pablo De Olavide
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    • A61K31/00Medicinal preparations containing organic active ingredients
    • A61K31/21Esters, e.g. nitroglycerine, selenocyanates
    • A61K31/215Esters, e.g. nitroglycerine, selenocyanates of carboxylic acids
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    • A61K31/395Heterocyclic compounds having nitrogen as a ring hetero atom, e.g. guanethidine or rifamycins
    • A61K31/435Heterocyclic compounds having nitrogen as a ring hetero atom, e.g. guanethidine or rifamycins having six-membered rings with one nitrogen as the only ring hetero atom
    • A61K31/44Non condensed pyridines; Hydrogenated derivatives thereof
    • A61K31/455Nicotinic acids, e.g. niacin; Derivatives thereof, e.g. esters, amides

Definitions

  • the present invention relates to a pharmaceutical composition
  • a pharmaceutical composition comprising a pharmacological chaperone (CF) and coenzyme Q 10 (CoQ).
  • the present invention relates to the method of preparing said composition and its use for the treatment of a lysosomal storage disease associated with the lysosomal acid ⁇ -glucocerebrosidase mutation (GBA1 gene), particularly for the treatment of the disease of Gaucher, and more particularly for the treatment of Gaucher disease with neuropathic phenotype (Gaucher disease type II or type III).
  • GBA1 gene lysosomal storage disease associated with the lysosomal acid ⁇ -glucocerebrosidase mutation
  • Gaucher disease type II or type III neuropathic phenotype
  • Lysosomal storage disorders describe a heterogeneous group of hereditary rare diseases with loss of function of lysosomal enzymes.
  • an abnormal metabolism of several substrates is generated that do not degrade and accumulate progressively in lysosomes, affecting their function and that of other organelles such as mitochondria, autophageal imbalance and inflammation, and resulting in phenotypes that include visceromegaly, pathologies neurological, skeletal injuries and premature death.
  • TRS substrate reduction therapy
  • TER enzyme replacement therapy
  • Gaucher's disease is the most predominant lysosomal storage disorder. It is caused by mutations in the GBA1 gene that result in a defective or insufficient activity ⁇ -glucocerebrosidase enzyme. Many of these mutations lead to significant defects in protein folding during translation in the endoplasmic reticulum (ER), resulting in a reduction of the transport of the enzyme to the lysosome (degradation mediated by the quality control cell machinery). The decrease in its catalytic activity causes the accumulation of glucosylceramide and glucosyl sphingolipids in macrophage lysosomes and visceral organs. Gaucher's disease is subdivided into 3 types based on age that begins to manifest disease and central nervous system (CNS) involvement.
  • CNS central nervous system
  • Gaucher patients without CNS manifestations are classified as type I, more common; while those patients with neurological manifestations are classified into types II and III (Grabowski, GA, Gaucher disease: gene frequencies and genotype / phenotype correlations. Genet Test, 1997. 1 (1): p. 5-12)
  • TER is a high economic cost and is not very effective for cases that show involvement of the central nervous system since recombinant enzymes do not cross the blood brain barrier. Thus, there is a large number of patients for whom there is no treatment or its effectiveness is very low.
  • the TRS drugs have greater potential to penetrate the CNS and produce benefits at the neuronal level. This is the case of N-butyl-1-deoxynojirimycin (NB-DNJ, Miglustat, Zavesca®), which acts as a weak inhibitor of glucosylceramide synthase, reducing the biosynthesis of glucosylceramide.
  • NB-DNJ N-butyl-1-deoxynojirimycin
  • Miglustat has been approved only for use in Gaucher patients type I, of mild to moderate severity, but not for patients of type II and III.
  • many patients treated with Miglustat have experienced side effects that include diarrhea, weight loss and tremor.
  • Some inhibitors of glycosidases enzymes involved in lysosomal storage diseases are able to bind to the active site and stabilize the appropriate folding, being able to act as "pharmacological chaperones" (CF) that facilitate the transport of the catalytically active form to lysosomes.
  • CF pharmacological chaperones
  • L444P variant One of the most prevalent mutations in Gaucher's disease is the L444P variant, which results in an incorrect folding in the ER and failures in its transport to the lysosome.
  • Homozygous patients for the L444P mutation have severe neurological forms of the disease.
  • the mutation is a 1448T> C base change in the GBA1 gene that results in the substitution of the amino acid lysine for proline at position 444 in the polypeptide chain, located in one of the non-catalytic domains of the enzyme glucocerebrosidase (GBA).
  • GBA glucocerebrosidase
  • one aspect of the present invention relates to a pharmaceutical composition
  • a pharmaceutical composition comprising a pharmacological chaperone (CF) and Coenzyme Q 10 (CoQ).
  • the term "pharmacological chaperone” refers to a compound capable of binding to the human ⁇ -glucocerebrosidase enzyme, which is mutated and is dysfunctional in patients suffering from Gaucher's disease, and lead to an increase in your medically relevant activity.
  • iminoaz ⁇ res derivatives such as 1-deoxinojirimycin, isofagomine
  • iminoaz ⁇ res sp2 derivatives such as NAdB-AIJ
  • other compounds not related to iminoaz ⁇ res such as trans-4- (2) -amino-3,5-dibromobenzylamino) cyclohexanol (ambroxol).
  • Coenzyme Q 10 also known as ubiquinone, ubidecarenone or coenzyme Q, is a 1,4-benzoquinone that can exist in three redox states: fully oxidized (ubiquinone), semiquinone (ubisemiquinone), and totally reduced (ubiquinol).
  • coenzyme Q 10 refers to any of these redox forms or states.
  • CoQ is an antioxidant and energy transporter considered as a potential treatment for neurodegenerative diseases, such as Parkinson's disease (Ebadi, M., et al., Ubiquinone (coenzyme q10) and mitochondria in oxidative stress of parkinson's disease. Biol Signáis Recept, 2001.
  • Coenzyme Q 10 acts on mitochondrial dysfunction and autophagic imbalance.
  • the pharmacological chaperone and the coenzyme Q 10 can be combined in any relative proportion.
  • the invention relates to the pharmaceutical composition as defined above, where the CF: CoQ molar ratio is between 1: 10 and 10: 1, and preferably where the CF: CoQ molar ratio is 1: one.
  • the invention relates to the pharmaceutical composition as defined above, wherein the CF is a sp2 iminoaz ⁇ car, and preferably the sp2 iminioaz ⁇ car is a derivative of L-idonojirimycin.
  • the sp2 iminoaz ⁇ res derived from L-idonojirimicina to which this invention refers are characterized by having a high selectivity towards ⁇ -glucocerebrosidase.
  • the invention relates to the pharmaceutical composition as defined above where the CF is N- [N '- (4-adamantan-1- ylcarboxamidobutyl) thiocarbamoyl] -1,6-anhydro-L-idonojirimycin (NAdBT-AIJ).
  • the invention relates to the pharmaceutical composition as defined above, which further comprises one or more additional active ingredients, and preferably also comprises one or more additional active ingredients selected from a recombinant ⁇ -glucocerebrosidase enzyme, a second CF, a glucosylceramide synthase inhibitor and / or a proteostasis regulator.
  • the invention relates to the pharmaceutical composition as defined above, which further comprises a recombinant ⁇ -glucocerebrosidase enzyme, and preferably wherein the recombinant ⁇ -glucocerebrosidase enzyme is selected from imiglucerase, velaglucerase alpha or the taliglucerase alfa.
  • the invention relates to the pharmaceutical composition as defined above, which further comprises a second CF, preferably where the second CF is a spino iminoaz ⁇ car derived from L-idonojirimine, isophagomine or ambroxol.
  • the invention relates to the pharmaceutical composition as defined above, which further comprises a glucosylceramide synthase inhibitor, and preferably where the glucosylceramide synthase inhibitor is selected from (2f?, 3f?, 4f ?, 5S) -1-butyl-2- (hydroxymethyl) piperidin-3,4,5-triol and N- [(1, 2) -1- (2,3-dihydro-1, 4-benzodioxin-6- il) -1-hydroxy-3- (1-pyrrolidinyl) -2-propanyl] octanamide.
  • glucosylceramide synthase inhibitor is selected from (2f?, 3f?, 4f ?, 5S) -1-butyl-2- (hydroxymethyl) piperidin-3,4,5-triol and N- [(1, 2) -1- (2,3-dihydro-1, 4-benzodioxin-6- il) -1-hydroxy-3- (1-pyrrolidinyl) -2-propanyl]
  • the invention relates to the pharmaceutical composition as defined above, which further comprises a proteostasis regulator, and preferably where the proteostasis regulator is selected from 4-phenylbutyric acid or celastrol.
  • the invention relates to the pharmaceutical composition as defined above, which further comprises one or more drug transport vehicles, preferably comprising one or more drug transport vehicles selected from cyclodextrin derivatives, liposomes, micelles or nanocapsules, more preferably where drug transport vehicles are selected from cyclodextrin derivatives, and more preferably where cyclodextrin derivatives are selected from ⁇ -cyclodextrin (aCD), ⁇ -cyclodextrin ( ⁇ ), ⁇ -cyclodextrin (yCD), ⁇ per-(2,3,6-tri-0-methylated) cyclodextrin (TRIMEB), per (2,6, -di-0-methylated) ⁇ -cyclodextrin (DIMEB), randomly polymethylated ⁇ -cyclodextrin (RAMEB), ⁇ -hydroxypropylated cyclodextrin ( ⁇ - ⁇ ) and sulfobutylated ⁇ -cyclodextrin.
  • the invention relates to the pharmaceutical composition
  • the CF: CoQ molar ratio is between 1: 10 and 10: 1, and preferably where the CF: CoQ molar ratio is 1: 1;
  • CF is an iminoaz ⁇ car sp2, preferably an iminioaz ⁇ car sp2 derived from L-idonojirimicina; and more preferably N- [N '- (4-adamantan-1- ylcarboxamidobutyl) thiocarbamoyl] -1,6-anhydro-L-idonojirimycin (NAdBT-AIJ);
  • the invention relates to the pharmaceutical composition as defined above, where:
  • the CF: CoQ molar ratio is between 1: 10 and 10: 1, and preferably where the CF: CoQ molar ratio is 1: 1;
  • CF is an iminoaz ⁇ car sp2, preferably an iminioaz ⁇ car sp2 derived from L-idonojirimicina; and more preferably N- [N '- (4-adamantan-1- ylcarboxamidobutyl) thiocarbamoyl] -1,6-anhydro-L-idonojirimycin (NAdBT-AIJ);
  • ⁇ -glucocerebrosidase enzyme which further comprises a recombinant ⁇ -glucocerebrosidase enzyme, and preferably where the recombinant ⁇ -glucocerebrosidase enzyme is selected from imiglucerase, velaglucerase alpha or taliglucerase alpha.
  • the invention relates to the pharmaceutical composition as defined above, where:
  • the CF: CoQ molar ratio is between 1: 10 and 10: 1, and preferably where the CF: CoQ molar ratio is 1: 1;
  • CF is an iminoaz ⁇ car sp2, preferably an iminioaz ⁇ car sp2 derived from L-idonojirimicina; and more preferably N- [N '- (4-adamantan-1- ylcarboxamidobutyl) thiocarbamoyl] -1,6-anhydro-L-idonojirimycin (NAdBT-AIJ);
  • the invention relates to the pharmaceutical composition as defined above, where:
  • the CF: CoQ molar ratio is between 1: 10 and 10: 1, and preferably where the CF: CoQ molar ratio is 1: 1;
  • CF is an iminoaz ⁇ car sp2, preferably an iminioaz ⁇ car sp2 derived from L-idonojirimicina; and more preferably N- [N '- (4-adamantan-1- ylcarboxamidobutyl) thiocarbamoyl] -1,6-anhydro-L-idonojirimycin (NAdBT-AIJ);
  • the invention relates to the pharmaceutical composition as defined above, where:
  • the CF: CoQ molar ratio is between 1: 10 and 10: 1, and preferably where the CF: CoQ molar ratio is 1: 1;
  • CF is an iminoaz ⁇ car sp2, preferably an iminioaz ⁇ car sp2 derived from L-idonojirimicina; and more preferably N- [N '- (4-adamantan-1- ylcarboxamidobutyl) thiocarbamoyl] -1,6-anhydro-L-idonojirimycin (NAdBT-AIJ);
  • proteostasis regulator which further comprises a proteostasis regulator, and preferably where the proteostasis regulator is selected from 4-phenylbutyric acid or celastrol.
  • the invention relates to the pharmaceutical composition as defined above, where:
  • the CF: CoQ molar ratio is between 1: 10 and 10: 1, and preferably where the CF: CoQ molar ratio is 1: 1;
  • CF is an iminoaz ⁇ car sp2, preferably an iminioaz ⁇ car sp2 derived from L-idonojirimicina; and more preferably N- [N '- (4-adamantan-1- ylcarboxamidobutyl) thiocarbamoyl] -1,6-anhydro-L-idonojirimycin (NAdBT-AIJ);
  • Another active ingredient preferably selected from a recombinant ⁇ -glucocerebrosidase enzyme, a second CF, a glucosylceramide synthase inhibitor and a proteostasis regulator;
  • the invention relates to the pharmaceutical composition as defined above, where:
  • the CF: CoQ molar ratio is between 1: 10 and 10: 1, and preferably where the CF: CoQ molar ratio is 1: 1;
  • CF is an iminoaz ⁇ car sp2, preferably an iminioaz ⁇ car sp2 derived from L-idonojirimicina; and more preferably N- [N '- (4-adamantan-1- ylcarboxamidobutyl) thiocarbamoyl] -1,6-anhydro-L-idonojirimycin (NAdBT-AIJ);
  • active ingredients preferably selected from a recombinant ⁇ -glucocerebrosidase enzyme, a second CF, a glucosylceramide synthase inhibitor and a proteostasis regulator;
  • Another aspect of the present invention relates to the use of the pharmaceutical composition as defined above for the manufacture of a medicament for the treatment of a disease associated with lysosomal disorders, preferably for the treatment of a disease caused by mutations in the GBA1 gene, more preferably for the treatment of Gaucher disease, and even more preferably for the treatment of Gaucher disease type II or the treatment of Gaucher disease type III.
  • the invention relates to the use of the composition as mentioned above characterized in that the patient has at least one mutation that causes Gaucher pathology with implications of the central nervous system, and preferably where the patient has an L444P mutation. / L444P.
  • the present invention describes that, surprisingly, the combined treatment of pharmacological chaperones to recover the activity of the enzyme and Coenzyme Q 10 , in any of its forms, to improve mitochondrial function and decrease autophagic stress, allows a therapeutic benefit. synergistic, superior to what would be estimated by simple addition of the effects of chaperone and Coenzyme Qio, in trials conducted with Gaucher patient cells. Moreover, when chaperone is active in Gaucher patients with the L444P / L444P mutation, such as NAdB-AIJ, the administration of formulations that combine chaperone and Coenzyme Q 10 also produce a positive synergistic effect.
  • the present invention describes the use of a compound with activity as a pharmacological chaperone against mutant forms of the human ⁇ -glucocerebrosidase enzyme associated with Gaucher disease in combination with CoQ in any of its forms, for the treatment of the disease. of Gaucher in a human subject.
  • the present invention relates to a pharmaceutical composition
  • a pharmaceutical composition comprising the components defined above and one or more pharmaceutically acceptable excipients. Excipients they must be "acceptable” in the sense of being compatible with the other ingredients of the composition and not being harmful to whoever takes said composition.
  • the compounds of the present invention can be administered in the form of any pharmaceutical formulation, the nature of which, as is well known, will depend on the nature of the active ingredient and its route of administration.
  • any route of administration can be used, for example oral, parenteral, or rectal.
  • Solid compositions for oral administration include tablets, granules and capsules.
  • the manufacturing method is based on a simple mixture, dry granulation or wet granulation of the active ingredient with excipients.
  • excipients may be, for example, diluents such as lactose, microcrystalline cellulose, mannitol or calcium hydrogen phosphate; binding agents such as starch, gelatin or polyvinylpyrrolidone; disintegrants such as sodium carboxymethyl starch or croscarmellose sodium; and lubricating agents such as magnesium stearate, stearic acid or talc.
  • the tablets may also be coated with suitable excipients and by known techniques in order to delay their disintegration and absorption in the gastrointestinal tract and thus achieve sustained action for a longer period of time, or simply to improve their organoleptic properties or their stability.
  • the active ingredient can also be incorporated by coating on inert pellets by using natural or synthetic film-forming polymers. It is also possible to make soft gelatin capsules, in which the active ingredient is mixed with water or oily medium, for example coconut oil, liquid paraffin or olive oil.
  • Powders and granules can be obtained for the preparation of oral suspensions by adding water, mixing the active ingredient with dispersing or wetting agents; suspending and preservative.
  • Other excipients can also be added, for example sweeteners, flavorings and dyes.
  • Liquid forms for oral administration may include emulsions, solutions, suspensions, syrups and elixirs containing commonly used inert diluents, such as distilled water, ethanol, sorbitol, glycerol, polyethylene glycols (macrogols) and propylene glycol.
  • Such compositions may also contain adjuvants such as wetting, suspending, sweetening, flavoring, preservative and pH regulating agents.
  • Injectable preparations for parenteral administration, comprise sterile solutions, suspensions or emulsions, in an aqueous or non-aqueous solvent such as propylene glycol, polyethylene glycol or vegetable oils. These compositions may also contain adjuvants, such as humectants, emulsifiers, dispersants and preservatives. They could be sterilized by any of the methods known or prepared as sterile solid compositions that will be dissolved in water or any other sterile injectable medium immediately before use. It is also possible to start from sterile raw materials and keep them in these conditions during the entire manufacturing process.
  • the active ingredient may preferably be formulated as a suppository in an oily base, such as for example vegetable oils or solid semi-synthetic glycerides, or in a hydrophilic base such as polyethylene glycols (macrogol).
  • an oily base such as for example vegetable oils or solid semi-synthetic glycerides
  • a hydrophilic base such as polyethylene glycols (macrogol).
  • the dosage and frequency of the doses will vary depending on the nature and severity of the disease to be treated, the age, the general condition and the weight of the patient, as well as the particular compound administered and the route of administration, among other factors. .
  • an adequate dosage range ranges from about 0.01 mg / kg to about 100 mg / kg per day, which can be administered as a single dose or in several doses.
  • one or more additional active ingredients and “one or more drug transport vehicles” independently mean the possibility of one or more additional active ingredients or drug carriers, preferably one, two or three additional active ingredients or transporters of drugs, more preferably one or two additional active ingredients or drug carriers, and even more preferably an additional active ingredient or drug carrier.
  • FIGURE 1 The mitochondrial function in Gaucher fibroblasts is recovered after treatment with Coenzyme Q 10 (CoQ) and the pharmacological chaperone (CF) NAdBT-AIJ.
  • CoQ Coenzyme Q 10
  • CF pharmacological chaperone
  • FIGURE 2 Lysosomal activity and autophagic flow in Gaucher fibroblasts are improved after treatment with CoQ and CF NAdBT-AIJ.
  • the control and pathological Gaucher dermal fibroblasts carrying the L444P mutation in homozygosis were cultured in the absence and presence of CoQ (25 ⁇ ), CF NAdBT-AIJ (25 ⁇ ) or CoQ + CF (25 ⁇ + 25 ⁇ ) for 96 h.
  • FIGURE 3 Increase of the enzymatic activity associated with an increase in the level of protein and a correct traffic after treatment with CoQ and CF NAdBT-AIJ.
  • the control and pathological Gaucher dermal fibroblasts carrying the L444P mutation in homozygosis were cultured in the absence and presence of CoQ (25 ⁇ ), CF NAdBT-AIJ (25 ⁇ ) or CoQ + CF (25 ⁇ + 25 ⁇ ) for 96 h.
  • B Glucocerebrosidase (GBA) protein expression levels determined by Western blot. ⁇ -tubulin is used as load control.
  • FIGURE 4 Immunofluorescence images with lysosomal marker LAMP-2 and Glucocerebrosidase (GBA) to check the transport of the glucocerebrosidase enzyme to the lysosome after treatment.
  • the nuclei were stained with Hoechst staining.
  • Glucocerebrosides CBA
  • CoQ and Ambroxol ABX
  • the control and pathological Gaucher dermal fibroblasts with heterozygosis for the L444P and P415R mutations were cultured in the absence and presence of CoQ (25 ⁇ ), Ambroxol (50 ⁇ ) or CoQ + ABX (25 ⁇ + 50 ⁇ ) for 96 h.
  • the graph shows the measure of glucocerebrosidase (GBA) activity that is significantly increased after the combined treatment. Data represented as% activity with respect to control fibroblasts. * p ⁇ 0.01 between control fibroblasts and Gaucher. at p ⁇ 0.05 between the presence and absence of CoQ. b p ⁇ 0.05 between the presence and absence of CF. c p ⁇ 0.05 between the presence and absence of CoQ + CF. # p ⁇ 0.05 between CoQ + CF and CoQ or CF treatment.
  • Example 1 Effect of the CoQ and NAdBT-AIJ combined treatment, in relative 1: 1 molar ratio, in vitro in Gaucher cells with the L444P variant in homozygosis on mitochondrial dysfunction. Cultures of control dermal fibroblasts and patients with Gaucher disease carrying the L444P mutation were analyzed to check the status and functioning of the mitochondrial network.
  • Fibroblasts were cultured in the absence and presence of CoQ (25 ⁇ ), CF NAdBT-AIJ (25 ⁇ ) or CoQ + CF in relative 1: 1 mole ratio (25 ⁇ + 25 ⁇ ) for 96 h.
  • the mitochondrial membrane potential was recovered by individual treatments but more significantly with the combined treatment.
  • the energy production levels in the form of ATP are also reduced due to the reduction of mitochondrial membrane potential and the treatments also managed to increase them proportionally to the increase in mitochondrial potential.
  • Figure 1D represents the measures of mitochondrial oxidative stress in fibroblasts obtained by flow cytometry tests using the MitoSOX Red marker. Mitochondrial production of superoxide is increased 1.5 times confirmed oxidative stress in Gaucher fibroblasts. Supplementation with CoQ, NAdBT-AIJ or a combination of both in a 1: 1 relative molar ratio induces a considerable reduction of these levels.
  • Example 2 Effect of the combined CoQ and NAdBT-AIJ treatment, in relative 1: 1 molar ratio, in vitro in Gaucher cells with L444P variant in homozygosis on autophagic stress.
  • Example 3 Effect of the combined CoQ and NAdBT-AIJ treatment, in relative 1: 1 molar ratio, in vitro in Gaucher cells with the L444P variant in homozygosis on the glucocerebrosidase enzyme activity and its correct traffic to the lysosomes.
  • FIG. 3A shows how the enzymatic activity is partially restored after the improvement of mitochondrial function by CoQ (1, 2 times) as well as the correct folding induced by treatment with NAdBT-AIJ chaperones (2.4 times). The combined treatment of both compounds in a 1: 1 relative mole ratio achieves a greater improvement in activity levels (3.4 times).
  • Deficiencies in enzymatic activity are associated with reduced levels of protein expression that, as with activity, are recovered with CoQ and CF treatment.
  • the expression levels are shown in Figure 3B protein determined by Western blot.
  • the expression of ⁇ -tubulin is used as load control.
  • a densitometric analysis of the Western blot result is shown in Figure 3C.
  • Example 4 Effect of the combined CoQ and NAdBT-AIJ treatment on glucocerebrosidase traffic.
  • the natural traffic of the enzyme glucocerebrosidase to the lysosome is also restored after the co-treatment of CoQ and CF, as shown in Figure 4. It shows a fluorescence microscopy assay with antibodies against the LAMP-1 lysosomal protein and glucocerebrosidase .
  • the colocalization of both proteins confirms the presence of the enzyme in the lysosome.
  • Fibroblasts that were co-treated with CoQ and CF NAdBT-AIJ in a 1: 1 relative mole ratio have a glucocerebrosidase staining profile with greater intensity and colocalization with the lysosomal LAMP-1 protein.
  • the signal of the glucocerebrosidase that co-locates with the PDI protein of the endoplasmic reticulum decreases, suggesting that the protein is transported correctly to the Golgi apparatus and to lysosomes.
  • Example 5 Effect of the combined treatment CoQ and ambroxol (ABX), in relative molar ratio 1: 1, in vitro of Gaucher cells with the variant L444P / P415R in heterozygosis on the glucocerebrosidase enzymatic activity.
  • the activity of the glucocerebrosidase enzyme in fibroblasts derived from Gaucher patients carrying the L444P / P415R mutations in heterozygosis is also decreased compared to healthy control fibroblasts.
  • ABX ambroxol
  • Treatment with CoQ also allows for greater glucocerebrosidase activity in cells derived from Gaucher patients (1.2 times more).
  • the combined treatment of both compounds in a 1: 1 relative mole ratio achieves a significant improvement in activity levels (2.8 times).

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Abstract

Composición farmacéutica que comprende una chaperona farmacológica (CF) y Coenzima Q10 (CoQ) y su uso para el tratamiento de una enfermedad causada por mutaciones en el gen GBA1, particularmente para el tratamiento de la enfermedad de Gaucher.

Description

COMPOSICIÓN PARA EL TRATAMIENTO DE ENFERMEDADES ASOCIADAS A
TRASTORNOS LISOSOMALES
DESCRIPCIÓN
La presente invención se refiere a una composición farmacéutica que comprende una chaperona farmacológica (CF) y coenzima Q10 (CoQ). Asimismo, la presente invención se refiere al procedimiento de preparación de dicha composición y a su uso para el tratamiento de una enfermedad de almacenamiento lisosomal asociada a la mutación de la β-glucocerebrosidasa ácida lisosómica (gen GBA1), particularmente para el tratamiento de la enfermedad de Gaucher, y más particularmente para el tratamiento de la enfermedad de Gaucher con fenotipo neuronopático (enfermedad de Gaucher tipo II o tipo III). ESTADO DE LA TÉCNICA
Los trastornos de almacenamiento lisosomal describen un heterogéneo grupo de enfermedades raras hereditarias con pérdida de función de enzimas lisosomales. Como resultado se genera un metabolismo anormal de varios sustratos que no se degradan y se acumulan progresivamente en los lisosomas, afectando a su función y a la de otros orgánulos como la mitocondria, desequilibrio autofágico e inflamación, y que deriva en fenotipos que incluyen visceromegalia, patologías neurológicas, lesiones esqueléticas y muerte prematura. En la actualidad algunas de estas patologías solo disponen de terapias sintomáticas que siguen dos estrategias terapéuticas: terapia de reducción de sustrato (TRS), que inhibe las enzimas implicadas en la producción del sustrato que se acumula, y terapia de reemplazo enzimático (TER), que administra de forma exógena la enzima recombinante activa que se encuentra defectuosa.
La enfermedad de Gaucher es el trastorno de almacenamiento lisosomal más predominante. Está causado por mutaciones en el gen GBA1 que resultan en una enzima β-glucocerebrosidasa defectuosa o de insuficiente actividad. Muchas de estas mutaciones conducen a defectos significativos en el plegamiento de la proteína durante la traducción en el retículo endoplasmático (RE), dando como resultado una reducción del transporte de la enzima al lisosoma (degradación mediada por la maquinaria celular de control de calidad). La disminución de su actividad catalítica provoca la acumulación de glucosilceramida y glucosil-esfingolípidos en los lisosomas de macrofagos y órganos viscerales. La enfermedad de Gaucher se subdivide en 3 tipos basados en la edad que comienza a manifestarse la enfermedad y la afectación del sistema nervioso central (SNC). Los pacientes de Gaucher sin manifestaciones del SNC son clasificados como tipo I, más común; mientras que aquellos pacientes con manifestaciones neurológicas se clasifican en los tipos II y III (Grabowski, G.A., Gaucher disease: gene frequencies and genotype/phenotype correlations. Genet Test, 1997. 1 (1): p. 5-12)
Para el trastorno lisosómico de la enfermedad de Gaucher, la TER supone un alto coste económico y no es muy eficaz para los casos que muestran implicación del sistema nervioso central ya que las enzimas recombinantes no atraviesan la barrera hematoencefálica. De este modo, existe un gran número de pacientes para los cuales no existe tratamiento o la efectividad del mismo es muy baja.
Los fármacos de aplicación TRS tienen mayor potencial para penetrar hasta el SNC y producir beneficios a nivel neuronal. Es el caso de N-butyl-1-deoxynojirimycin (NB- DNJ, Miglustat, Zavesca®), que actúa como un inhibidor débil de la glucosilceramida sintasa, reduciendo la biosíntesis de glucosilceramida. Miglustat ha sido aprobado únicamente para el uso en pacientes Gaucher tipo I, de gravedad leve a moderada, pero no para el caso de pacientes de los tipos II y III. Además, muchos pacientes tratados con Miglustat han experimentado efectos secundarios que incluyen diarrea, pérdida de peso y temblores.
Algunos inhibidores de las enzimas glicosidasas implicadas en enfermedades de almacenamiento lisosomal son capaces de unirse al sitio activo y estabilizar el plegamiento apropiado, pudiendo actuar como "chaperonas farmacológicas" (CF) que facilitan el transporte de la forma catalíticamente activa a los lisosomas. De este modo, el desarrollo de compuestos con actividad de chaperona farmacológica se ha postulado como una posible estrategia terapéutica para el tratamiento de enfermedades de almacenamiento lisosomal, de particular interés para aquellas manifestaciones clínicas de la enfermedad que involucran al sistema nervioso central. Para ello, es imprescindible que se alcancen incrementos en la actividad de la enzima mutada, en el origen de la enfermedad, suficientemente elevados, que difícilmente pueden lograrse con el uso de chaperonas farmacológicas en monoterapia.
Una de la mutaciones más prevalentes en la enfermedad de Gaucher es la variante L444P, que resulta en un incorrecto plegamiento en el RE y fallos en su transporte al lisosoma. Pacientes en homocigosis para la mutación L444P presentan formas neurológicas severas de la enfermedad. La mutación es un cambio de base 1448T>C en el gen GBA1 que da lugar a la sustitución del aminoácido lisina por prolina en la posición 444 en la cadena polipetídica, localizada en uno de los dominios no catalíticos de la enzima glucocerebrosidasa (GBA). Esta mutación es especialmente refractaria a los tratamientos disponibles, incluida la TCF, por lo que existe la necesidad urgente de desarrollar estrategias terapéuticas que sean útiles, en particular, en enfermos con este genotipo. Recientemente, se ha descrito que los iminoazúcares sp2 bicíclicos derivados de L-idonojirimicina se comportan como CFs en fibroblastos humanos de Gaucher homocigotos para la mutación L444P, aumentando la actividad glucocerebrosidasa y el tráfico de la enzima a los lisosomas. Uno de los candidatos más prometedores dentro de esta familia de CFs es la N-[N'-(4-adamantan-1- ilcarboxamidobutil)tiocarbamoilo]-1 ,6-anhidro-L-idonojirimicina (NAdBT-AIJ) (Alfonso, P., et al., Bicyclic derivatives of L-idonojirimycin as pharmacological chaperones for neuronopathic forms of Gaucher disease. Chembiochem, 2013. 14(8): p. 943-9).
Un menor coste de producción, la posibilidad de administración oral y la capacidad de cruzar la barrera hematoencefálica son ventajas que presenta esta terapia para la enfermedad de Gaucher, en especial para los tipos II y III. A pesar de su potencial, la investigación en terapia con chaperonas farmacológicas (TCF) no ha conducido aún a nuevos fármacos. Este objetivo último se facilitaría enormemente con el desarrollo de estrategias que potenciasen la acción de las chaperonas farmacológicas, por ejemplo mediante la coformulación con otros compuestos activos.
Existe por tanto la necesidad de identificar moléculas que permitan corregir o mejorar las patologías asociadas a las enfermedades de almacenamiento lisosomal, en particular a la enfermedad de Gaucher, y que actúen en sinergia con las chaperonas farmacológicas, de manera que formulaciones que contengan ambos componentes produzcan un beneficio terapéutico superior. DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN
En la presente invención se describe que la combinación de una chaperona farmacológica y la coenzima Q10 (CoQ) produce un beneficio en células de pacientes de Gaucher superior a la suma de los que producirían los tratamientos individuales, representando una opción terapéutica mejorada para el tratamiento de la enfermedad de Gaucher, especialmente para los tipos neuronopáticos de la misma. Así, un aspecto de la presente invención se refiere a una composición farmacéutica que comprende una chaperona farmacológica (CF) y Coenzima Q10 (CoQ).
A lo largo de la presente invención, el término "chaperona farmacológica" se refiere a un compuesto capaz de unirse a la enzima β-glucocerebrosidasa humana, que se encuentra mutada y es disfuncional en los enfermos que padecen la enfermedad de Gaucher, y conducir a un aumento de su actividad médicamente relevante. Como ejemplos de chaperonas farmacológicas actualmente en estudio se pueden citar los derivados de iminoazúcares como la 1-desoxinojirimicina, la isofagomina, los derivados de iminoazúcares sp2 como la NAdB-AIJ y otros compuestos no relacionados con los iminoazúcares como el trans-4-(2-amino-3,5- dibromobencilamino)ciclohexanol (ambroxol).
La coenzima Q10, también conocida como ubiquinona, ubidecarenona o coenzima Q, es una 1 ,4-benzoquinona que puede existir en tres estados redox: totalmente oxidado (ubiquinona), semiquinona (ubisemiquinona), y totalmente reducida (ubiquinol). En lo que sigue, el término coenzima Q10 (CoQ) se refiere a cualquiera de estas formas o estados redox. La CoQ es un antioxidante y transportador energético considerado como potencial tratamiento para enfermedades neurodegenerativas, tales como la enfermedad de Parkinson (Ebadi, M., et al., Ubiquinone (coenzyme q10) and mitochondria in oxidative stress of parkinson's disease. Biol Signáis Recept, 2001. 10(3-4): p. 224-53) o la enfermedad de Sanfilippo (Matalonga, L., et al., Treatment effect of coenzyme Q and an antioxidant cocktail in fibroblasts of patients with Sanfilippo disease. J Inherit Metab Dis, 2014). La coenzima Q10 actúa sobre la disfunción mitocondrial y el desequilibrio autofágico. En la composición farmacéutica de la invención, la chaperona farmacológica y la coenzima Q10 pueden combinarse en cualquier proporción relativa.
En otra realización la invención se refiere a la composición farmacéutica tal y como se ha definido anteriormente, donde la relación molar CF:CoQ es de entre 1 : 10 y 10: 1 , y preferiblemente donde la relación molar CF:CoQ es de 1 : 1.
En otra realización la invención se refiere a la composición farmacéutica tal y como se ha definido anteriormente, donde la CF es un iminoazúcar sp2, y preferiblemente el iminioazúcar sp2 es un derivado de L-idonojirimicina.
Los iminoazúcares sp2 derivados de L-idonojirimicina a los que se refiere esta invención se caracterizan por presentar una elevada selectividad hacia la β- glucocerebrosidasa. En otra realización la invención se refiere a la composición farmacéutica tal y como se ha definido anteriormente donde la CF es la N-[N'-(4-adamantan-1- ilcarboxamidobutil)tiocarbamoilo]-1 ,6-anhidro-L-idonojirimicina (NAdBT-AIJ).
En otra realización la invención se refiere a la composición farmacéutica tal y como se ha definido anteriormente, que además comprende uno o más principios activos adicionales, y preferiblemente que además comprende uno o más principios activos adicionales seleccionados de entre una enzima β-glucocerebrosidasa recombinante, una segunda CF, un inhibidor de la glucosilceramida sintasa y/o un regulador de la proteostasis.
En otra realización la invención se refiere a la composición farmacéutica tal y como se ha definido anteriormente, que además comprende una enzima β-glucocerebrosidasa recombinante, y preferiblemente donde la enzima β-glucocerebrosidasa recombinante se selecciona de entre la imiglucerasa, la velaglucerasa alfa o la taliglucerasa alfa.
En otra realización la invención se refiere a la composición farmacéutica tal y como se ha definido anteriormente, que además comprende una segunda CF, preferiblemente donde la segunda CF es un iminoazúcar sp2 derivado de L-idonojirimina, la isofagomina o el ambroxol. En otra realización la invención se refiere a la composición farmacéutica tal y como se ha definido anteriormente, que además comprende un inhibidor de la glucosilceramida sintasa, y preferiblemente donde el inhibidor de la glucosilceramida sintasa se selecciona de entre (2f?,3f?,4f?,5S)-1-butil-2-(hidroximetil)piperidin-3,4,5-triol y N- [(1 ,2 )-1-(2,3-dihidro-1 ,4-benzodioxin-6-il)-1-hidroxi-3-(1-pirrolidinil)-2- propanil]octanamida.
En otra realización la invención se refiere a la composición farmacéutica tal y como se ha definido anteriormente, que además comprende un regulador de la proteostasis, y preferiblemente donde el regulador de la proteostasis se selecciona de entre el ácido 4-fenilbutírico o el celastrol.
En otra realización la invención se refiere a la composición farmacéutica tal y como se ha definido anteriormente, que además comprende uno o más vehículos transportadores de fármacos, preferiblemente que comprende uno o más vehículos transportadores de fármacos seleccionados de derivados de ciclodextrinas, liposomas, micelas o nanocápsulas, más preferiblemente donde los vehículos transportadores de fármacos se seleccionan de derivados de ciclodextrina, y más preferiblemente donde los derivados de ciclodextrina se seleccionan de α-ciclodextrina (aCD), β-ciclodextrina (βθϋ), γ-ciclodextrina (yCD), β-ciclodextrina per(2,3,6-tri-0-metilada) (TRIMEB), β-ciclodextrina per(2,6,-di-0-metilada) (DIMEB), β-ciclodextrina aleatoriamente polimetilada (RAMEB), β-ciclodextrina hidroxipropilada (ΗΡ-βΟϋ) y β-ciclodextrina sulfobutilada. En otra realización la invención se refiere a la composición farmacéutica tal y como se ha definido anteriormente, donde:
la relación molar CF:CoQ es de entre 1 : 10 y 10: 1 , y preferiblemente donde la relación molar CF:CoQ es de 1 : 1 ;
la CF es un iminoazúcar sp2, preferiblemente un iminioazúcar sp2 derivado de L- idonojirimicina; y más preferiblemente la N-[N'-(4-adamantan-1- ilcarboxamidobutil)tiocarbamoilo]-1 ,6-anhidro-L-idonojirimicina ( NAdBT-AIJ);
y que además comprende uno o más principios activos, preferiblemente seleccionados de entre: una enzima β-glucocerebrosidasa recombinante, una segunda CF, un inhibidor de la glucosilceramida sintasa y/o un regulador de la proteostasis. En otra realización la invención se refiere a la composición farmacéutica tal y como se ha definido anteriormente, donde:
la relación molar CF:CoQ es de entre 1 : 10 y 10: 1 , y preferiblemente donde la relación molar CF:CoQ es de 1 : 1 ;
la CF es un iminoazúcar sp2, preferiblemente un iminioazúcar sp2 derivado de L- idonojirimicina; y más preferiblemente la N-[N'-(4-adamantan-1- ilcarboxamidobutil)tiocarbamoilo]-1 ,6-anhidro-L-idonojirimicina ( NAdBT-AIJ);
y que además comprende una enzima β-glucocerebrosidasa recombinante, y preferiblemente donde la enzima β-glucocerebrosidasa recombinante se selecciona de entre la imiglucerasa, la velaglucerasa alfa o la taliglucerasa alfa.
En otra realización la invención se refiere a la composición farmacéutica tal y como se ha definido anteriormente, donde:
la relación molar CF:CoQ es de entre 1 : 10 y 10: 1 , y preferiblemente donde la relación molar CF:CoQ es de 1 : 1 ;
la CF es un iminoazúcar sp2, preferiblemente un iminioazúcar sp2 derivado de L- idonojirimicina; y más preferiblemente la N-[N'-(4-adamantan-1- ilcarboxamidobutil)tiocarbamoilo]-1 ,6-anhidro-L-idonojirimicina ( NAdBT-AIJ);
y que además comprende una segunda CF, preferiblemente donde la segunda CF se selcciona de entre un iminoazúcar sp2 derivado de L-idojirimina, la isofagomina o el ambroxol.
En otra realización la invención se refiere a la composición farmacéutica tal y como se ha definido anteriormente, donde:
la relación molar CF:CoQ es de entre 1 : 10 y 10: 1 , y preferiblemente donde la relación molar CF:CoQ es de 1 : 1 ;
la CF es un iminoazúcar sp2, preferiblemente un iminioazúcar sp2 derivado de L- idonojirimicina; y más preferiblemente la N-[N'-(4-adamantan-1- ilcarboxamidobutil)tiocarbamoilo]-1 ,6-anhidro-L-idonojirimicina ( NAdBT-AIJ);
y que además comprende un inhibidor de la glucosilceramida sintasa, y preferiblemente donde el inhibidor de la glucosilceramida sintasa se selecciona de entre (2 ,3 ,4 ,5S)-1-butil-2-(hidroximetil)piperidin-3,4,5-triol y A/-[(1 ,2 )-1-(2,3- Dihidro-1 ,4-benzodioxin-6-il)-1-hidroxi-3-(1-pirrolidinil)-2-propanil]octanamida. En otra realización la invención se refiere a la composición farmacéutica tal y como se ha definido anteriormente, donde:
la relación molar CF:CoQ es de entre 1 : 10 y 10: 1 , y preferiblemente donde la relación molar CF:CoQ es de 1 : 1 ;
la CF es un iminoazúcar sp2, preferiblemente un iminioazúcar sp2 derivado de L- idonojirimicina; y más preferiblemente la N-[N'-(4-adamantan-1- ilcarboxamidobutil)tiocarbamoilo]-1 ,6-anhidro-L-idonojirimicina ( NAdBT-AIJ);
y que además comprende un regulador de la proteostasis, y preferiblemente donde el regulador de la proteostasis se selecciona de entre el ácido 4-fenilbutírico o el celastrol.
En otra realización la invención se refiere a la composición farmacéutica tal y como se ha definido anteriormente, donde:
la relación molar CF:CoQ es de entre 1 : 10 y 10: 1 , y preferiblemente donde la relación molar CF:CoQ es de 1 : 1 ;
la CF es un iminoazúcar sp2, preferiblemente un iminioazúcar sp2 derivado de L- idonojirimicina; y más preferiblemente la N-[N'-(4-adamantan-1- ilcarboxamidobutil)tiocarbamoilo]-1 ,6-anhidro-L-idonojirimicina ( NAdBT-AIJ);
que además comprende otro principio activo, preferiblemente seleccionado de entre una enzima β-glucocerebrosidasa recombinante, una segunda CF, un inhibidor de la glucosilceramida sintasa y de un regulador de la proteostasis;
y que además comprende uno o más vehículos transportadores de fármacos.
En otra realización la invención se refiere a la composición farmacéutica tal y como se ha definido anteriormente, donde:
la relación molar CF:CoQ es de entre 1 : 10 y 10: 1 , y preferiblemente donde la relación molar CF:CoQ es de 1 : 1 ;
la CF es un iminoazúcar sp2, preferiblemente un iminioazúcar sp2 derivado de L- idonojirimicina; y más preferiblemente la N-[N'-(4-adamantan-1- ilcarboxamidobutil)tiocarbamoilo]-1 ,6-anhidro-L-idonojirimicina ( NAdBT-AIJ);
que además comprende uno o más principios activos, preferiblemente seleccionados de entre una enzima β-glucocerebrosidasa recombinante, una segunda CF, un inhibidor de la glucosilceramida sintasa y de un regulador de la proteostasis;
y que además comprende uno o más vehículos transportadores de fármacos seleccionados de derivados de ci el od extrinas. Otro aspecto de la presente invención se refiere al uso de la composición farmacéutica tal y como se ha definido anteriormente para la fabricación de un medicamento para el tratamiento de una enfermedad asociada a trastornos lisosomales, preferiblemente para el tratamiento de una enfermedad causada por mutaciones en el gen GBA1 , más preferiblemente para el tratamiento de la enfermedad de Gaucher, y aún más preferiblemente para el tratamiento de la enfermedad de Gaucher de tipo II o el tratamiento de la enfermedad de Gaucher de tipo III. En otra realización la invención se refiere al uso de la composición tal y como se ha mencionado anteriormente caracterizado porque el paciente presenta al menos una mutación que provoque la patología de Gaucher con implicaciones del sistema nervioso central, y preferiblemente donde el paciente presenta una mutación L444P/L444P.
Así pues, la presente invención describe que, sorprendentemente, el tratamiento combinado de chaperonas farmacológicas para recuperar la actividad de la enzima y Coenzima Q10, en cualquiera de sus formas, para mejorar la función mitocondrial y disminuir el estrés autofágico, permite un beneficio terapéutico sinérgico, superior al que se estimaría por simple adición de los efectos de la chaperona y de la Coenzima Qio, en ensayos realizados con células de pacientes de Gaucher. Más aún, cuando la chaperona es activa en enfermos de Gaucher con la mutación L444P/L444P, como la NAdB-AIJ, la administración de formulaciones que combinan la chaperona y el Coenzima Q10 igualmente producen un efecto sinérgico positivo.
Por tanto, la presente invención describe el uso de un compuesto con actividad como chaperona farmacológica frente a formas mutantes de la enzima β-glucocerebrosidasa humana asociadas a la enfermedad de Gaucher en combinación con CoQ en cualquiera de sus formas, para el tratamiento de la enfermedad de Gaucher en un sujeto humano.
Como se ha mencionado anteriormente, la presente invención se refiere a una composición farmacéutica que comprende los componentes que se han definido anteriormente y uno o más excipientes farmacéuticamente aceptables. Los excipientes deben ser "aceptables" en el sentido de ser compatibles con los demás ingredientes de la composición y de no ser perjudiciales para quién tome dicha composición.
Los compuestos de la presente invención pueden ser administrados en forma de cualquier formulación farmacéutica, la naturaleza de la cual, como es bien sabido, dependerá de la naturaleza del principio activo y de su vía de administración. En principio se puede utilizar cualquier vía de administración, por ejemplo oral, parenteral, o rectal. Las composiciones sólidas para la administración oral incluyen comprimidos, granulados y cápsulas. En cualquier caso el método de fabricación está basado en una mezcla simple, granulación seca o granulación húmeda del principio activo con excipientes. Estos excipientes pueden ser, por ejemplo, diluyentes tales como lactosa, celulosa microcristalina, manitol o hidrogenofosfato cálcico; agentes aglutinantes como por ejemplo almidón, gelatina o polivinilpirrolidona; disgregantes como carboximetilalmidón sódico o croscarmelosa sódica; y agentes lubricantes como por ejemplo estearato magnésico, ácido esteárico o talco. Los comprimidos pueden ser además recubiertos con excipientes adecuados y mediante técnicas conocidas con el objeto de retrasar su disgregación y absorción en el tracto gastrointestinal y así conseguir una acción sostenida durante un mayor período de tiempo, o simplemente para mejorar sus propiedades organolépticas o su estabilidad. El principio activo puede también ser incorporado por recubrimiento sobre pellets inertes mediante el uso de polímeros filmógenos naturales o sintéticos. También es posible la realización de cápsulas de gelatina blanda, en las que el principio activo se mezcla con agua o con medio oleoso, por ejemplo aceite de coco, parafina líquida o aceite de oliva.
Se pueden obtener polvos y granulados para la preparación de suspensiones orales mediante la adición de agua, mezclando el principio activo con agentes dispersantes o humectantes; suspensantes y conservantes. También pueden añadirse otros excipientes, por ejemplo edulcorantes, aromatizantes y colorantes.
Como formas líquidas para la administración oral se pueden incluir emulsiones, soluciones, suspensiones, jarabes y elixires que contienen diluyentes inertes comúnmente utilizados, tales como agua destilada, etanol, sorbitol, glicerol, polietilenglicoles (macrogoles) y propilénglicol. Dichas composiciones pueden también contener coadyuvantes como agentes humectantes, suspensantes, edulcorantes, aromatizantes, conservantes y reguladores de pH.
Preparaciones inyectables, de acuerdo con la presente invención, para la administración parenteral, comprenden soluciones, suspensiones o emulsiones estériles, en un solvente acuoso o no acuoso como propilénglicol, polietilénglicol o aceites vegetales. Estas composiciones pueden también contener coadyuvantes, como humectantes, emulsionantes, dispersantes y conservantes. Podrían ser esterilizadas por cualquiera de los métodos conocidos o preparadas como composiciones sólidas estériles que serán disueltas en agua o cualquier otro medio inyectable estéril inmediatamente antes de uso. También es posible partir de materias primas estériles y mantenerlas en estas condiciones durante todo el proceso de fabricación. Para la administración rectal, el principio activo puede ser formulado preferentemente como supositorio en una base oleosa, como por ejemplo aceites vegetales o glicéridos semisintéticos sólidos, o en una base hidrófila como polietilénglicoles (macrogol).
La dosificación y la frecuencia de las dosis variarán en función de la naturaleza y gravedad de la enfermedad a tratar, la edad, la condición general y el peso del paciente, así como también del compuesto particular administrado y la vía de administración, entre otros factores. A título de ejemplo, un rango adecuado de dosificación oscila entre alrededor de 0,01 mg/Kg y alrededor de 100 mg/Kg por día, que pueden administrarse como dosis única o en varias tomas.
Las expresiones "uno o más principios activos adicionales" y "uno o más vehículos transportadores de fármacos" significan independientemente la posibilidad de que exista uno o más principios activos adicionales o transportadores de fármacos, preferiblemente uno, dos o tres principios activos adicionales o transportadores de fármacos, más preferiblemente uno o dos principios activos adicionales o transportadores de fármacos, y aún más preferiblemente un principio activo adicional o transportador de fármacos.
A lo largo de la descripción y las reivindicaciones la palabra "comprende" y sus variantes no pretenden excluir otras características técnicas, aditivos, componentes o pasos. Para los expertos en la materia, otros objetos, ventajas y características de la invención se desprenderán en parte de la descripción y en parte de la práctica de la invención. Los siguientes ejemplos y figuras se proporcionan a modo de ilustración, y no se pretende que sean limitativos de la presente invención.
BREVE DESCRIPCIÓN DE LAS FIGURAS
FIGURA 1 . La función mitocondrial en fibroblastos Gaucher es recuperada tras el tratamiento con Coenzima Q10 (CoQ) y la chaperona farmacológica (CF) NAdBT-AIJ. Los fibroblastos dérmicos control y patológicos Gaucher portadores de la mutación L444P en homocigosis, fueron cultivados en la ausencia y presencia de CoQ (25μΜ), CF NAdBT-AIJ (25μΜ) o CoQ+CF (25μΜ+25μΜ) durante 96 h.
(A) Imagen representativa de la tinción con MitoTracker Red de cultivos de fibroblastos Gaucher. La magnificación permite observar la presencia de mitocondrias despolarizadas (a) y polarizadas (b).
(B) Cuantificación del número de mitocondrias despolarizadas por célula.
(C) El potencial de membrana mitocondrial (ΔΨΓΠ) en fibroblastos fue medido por citometría de flujo usando el marcador MitoTracker Red. El potencial disminuido en las células patológicas es recuperado con los tratamientos individuales pero de forma más significativa con el combinado.
(D) El estrés oxidativo derivado de la actividad mitocondrial medido por citometría de flujo usando el marcador MitoSox Red. El estrés es disminuido parcialmente por los tratamientos individuales pero de forma más significativa por el combinado. Los datos son media ± desviación estándar (SD) de tres experimentos independientes. *p<0.01 entre fibroblastos controles y Gaucher. ap<0.05 entre la presencia y ausencia de CoQ. bp<0.05 entre la presencia y ausencia de CF. cp<0.05 entre la presencia y ausencia de CoQ+CF. #p<0.05 entre tratamiento CoQ+ CF y CoQ o CF.
FIGURA 2. La actividad lisosomal y el flujo autofágico en fibroblastos Gaucher son mejorados tras el tratamiento con CoQ y CF NAdBT-AIJ. Los fibroblastos dérmicos control y patológicos Gaucher portadores de la mutación L444P en homocigosis, fueron cultivados en la ausencia y presencia de CoQ (25μΜ), CF NAdBT-AIJ (25μΜ) o CoQ+CF (25μΜ+25μΜ) durante 96 h.
(A) La actividad lisosomal en los fibroblastos fue medida por citometría de flujo usando el marcador LysoTracker Red. El aumento del contenido en lisosomas en las células patológicas es reducido con los tratamientos individuales pero de forma más significativa con el combinado.
(B) Magnificación de la tinción de marcador autofágico LC3 y mitocondrial Citocromo c que muestra la presencia de autofagosomas degradando mitocondrias en fibroblastos de pacientes, (a) Colocalización negativa autofagosoma/mitocondria: Coeficiente de correlación de Pearson=0,0526; (b) Colocalización positiva autofagosoma/mitocondria: Coeficiente de correlación de Pearsonn=0,8929.
(C) Los "punctatas" son cuantificados, disminuyendo de forma significativa con los tratamientos individuales pero de forma más significativa con el combinado. Los datos son la media ± SD de tres experimentos independientes. *p<0.01 entre fibroblastos controles y Gaucher. ap<0.05 entre la presencia y ausencia de CoQ. bp<0.05 entre la presencia y ausencia de CF. cp<0.05 entre la presencia y ausencia de CoQ+CF. #p<0.05 entre tratamiento CoQ+ CF y CoQ o CF.
FIGURA 3. Aumento de la actividad enzimática asociado a un aumento en el nivel de proteína y a un correcto tráfico tras el tratamiento con CoQ y CF NAdBT-AIJ. Los fibroblastos dérmicos control y patológicos Gaucher portadores de la mutación L444P en homocigosis, fueron cultivados en la ausencia y presencia de CoQ (25μΜ), CF NAdBT-AIJ (25μΜ) o CoQ+CF (25μΜ+25μΜ) durante 96 h.
(A) Medida de la actividad glucocerebrosidasa (GBA) que se encuentra aumentada especialmente tras el tratamiento combinado. Los datos representan el % de actividad respecto a los fibroblastos control.
(B) Niveles de expresión proteica de glucocerebrosidasa (GBA) determinado por Western blot. α-tubulina es usada como control de carga.
(C) Análisis densitométrico del resultado del Western blot. Los datos son media ± SD de tres experimentos independientes. *p<0.01 entre fibroblastos controles y Gaucher. ap<0.05 entre la presencia y ausencia de CoQ. bp<0.05 entre la presencia y ausencia de CF. cp<0.05 entre la presencia y ausencia de CoQ+CF. #p<0.05 entre tratamiento CoQ+ CF y CoQ o CF.
FIGURA 4. Imágenes de inmunofluorescencia con marcador lisosomal LAMP-2 y Glucocerebrosidasa (GBA) para comprobar el transporte de la enzima glucocerebrosidasa al lisosoma tras el tratamiento. La colocalización positiva del marcadore lisosomal LAMP-2 y la glucorerebrosidasa (GBA) indica el correcto tráfico del enzima, (a) Colocalización positiva: Coeficiente de correlación de Pearson=0,9535; (b) Colocalización negativa; (c) Colocalización positiva: Coeficiente de correlación de Pearson=0,9076. Los núcleos fueron teñidos con la tinción de Hoechst. FIGURA 5. Aumento de la actividad enzimática Glucocerebrosidas (CBA) tras el tratamiento con CoQ y Ambroxol (ABX). Los fibroblastos dérmicos control y patológicos Gaucher con heterocigosis para las mutaciones L444P y P415R, fueron cultivados en la ausencia y presencia de CoQ (25μΜ), Ambroxol (50μΜ) o CoQ+ABX (25μΜ+50μΜ) durante 96 h. La gráfica muestra la medida de la actividad glucocerebrosidasa (GBA) que se encuentra significativamente aumentada tras el tratamiento combinado. Datos representados como % de actividad respecto a los fibroblastos control. *p<0.01 entre fibroblastos controles y Gaucher. ap<0.05 entre la presencia y ausencia de CoQ. bp<0.05 entre la presencia y ausencia de CF. cp<0.05 entre la presencia y ausencia de CoQ+CF. #p<0.05 entre tratamiento CoQ+ CF y CoQ o CF.
EJEMPLOS
A continuación se ilustrará la invención mediante unos ensayos realizados por los inventores, que ponen de manifiesto la efectividad del producto de la invención.
Ejemplo 1. Efecto del tratamiento combinado CoQ y NAdBT-AIJ, en proporción molar relativa 1 :1 , in vitro en células Gaucher con la variante L444P en homocigosis sobre la disfunción mitocondrial. Los cultivos de fibroblastos dérmicos controles y de pacientes con la enfermedad de Gaucher portadores de la mutación L444P se analizaron para comprobar el estado y funcionamiento de la red mitocondrial.
En primer lugar se observó una reducción del 20% en la actividad de la cadena respiratoria mitocondrial, en concreto en el complejo ll+lll, asociado con una deficiencia secundaria en los niveles de Coenzima Q10. Como consecuencia de estas anomalías se confirmó que el potencial de membrana mitocondrial (ΔΨΓΠ) está disminuido en los fibroblastos Gaucher con una proporción elevada de mitocondrias despolarizadas aisladas de la red mitocondrial tubular (Figura 1A y 1 B) observadas por microscopía de inmunofluorescencia tras tinción con MitoTracker red. Los ensayos de citometría de flujo, usando este mismo marcador (Figura 1 C), permiten cuantificar la reducción del potencial de membrana mitocondrial. Los fibroblastos fueron cultivados en la ausencia y presencia de CoQ (25μΜ), CF NAdBT-AIJ (25μΜ) o CoQ+CF en proporción mola relativa 1 : 1 (25μΜ+25μΜ) durante 96 h. El potencial de membrana mitocondrial fue recuperado mediante los tratamientos individuales pero de forma más significativa con el tratamiento combinado.
Los niveles de producción de energía en forma de ATP también se encuentran reducidos por efecto de la reducción del potencial de membrana mitocondrial e igualmente los tratamientos consiguieron aumentarlos de forma proporcional al aumento del potencial mitocondrial.
La asociación de una disfunción mitocondrial con un aumento en la producción de especies reactivas de oxígeno (ROS) está bien demostrada. La figura 1 D representa las medidas de estrés oxidativo mitocondrial en fibroblastos obtenidas mediante ensayos de citometría de flujo usando el marcador MitoSOX Red. La producción mitocondrial de superoxido está incrementada 1.5 veces confirmado el estrés oxidativo en fibroblastos Gaucher. La suplementación con CoQ, NAdBT-AIJ o una combinación de ambos en proporción mola relativa 1 : 1 induce una considerable reducción de estos niveles.
Ejemplo 2. Efecto del tratamiento combinado CoQ y NAdBT-AIJ, en proporción molar relativa 1 :1 , in vitro en células Gaucher con variante L444P en homocigosis sobre el estrés autofágico.
Existe una relación entre niveles altos de estrés oxidativo y activación de la autofagia. Para determinar si la autofagia está incrementada en los fibroblastos de Gaucher L444P, se cuantificó la cantidad de vacuolas ácidas mediante la tinción con LysoTracker y ensayos de microscopía de fluorescencia y citometría de flujo. Mediante esta técnica se observó un aumento de 1.4 veces la tinción con LysoTracker en fibroblastos Gaucher comparados con fibroblastos control (Figura 2A).
Se cuantificó el número de lisosomas en los cultivos para dilucidar si la autofagia en estos fibroblastos disminuye como consecuencia de una mejora de la función mitocondrial por suplementación con CoQ y/o del plegamiento de glucocerebrosidasa mutante por tratamiento con chaperonas NAdBT-AIJ. La figura 2A indica que la actividad lisosomal está reducida por el tratamiento individual pero más significativamente por la combinación de ambas. El análisis mediante electroforesis en gel de poliacrilamida con dodecilsulfato (SDS- PAGE)-Western blot sugiere un aumento de los marcadores autofágicos como Atg12- 5, beclinl y LC3B en los fibroblastos patológicos frente a controles. Esta autofagia se comprobó que es selectiva de las mitocondrias, observando la presencia de "punctatas" de colocalización en ensayos de inmunofluorescencia de marcadores autofágicos (LC3B) con marcadores mitocondriales (citocromo c) Figura 2B. La tinción de LC3B fue difícilmente detectable en fibroblastos control. En los fibroblastos Gaucher la población de mitocondrias pequeñas redondas muestra una alta colocalización de citocromo c y LC3B (r=0.8929), mientras que las mitocondrias tubulares no (r=0.0526).
La suplementación con CoQ (25 μΜ) o la CF NAdBT-AIJ (25 μΜ) redujo parcialmente el número de "punctatas" LC3/Citocromo C. Sin embargo, la combinación de ambos tratamientos en proporción mola relativa 1 : 1 fue altamente efectiva y redujo drásticamente estos elementos.
Ejemplo 3. Efecto del tratamiento combinado CoQ y NAdBT-AIJ, en proporción molar relativa 1 :1 , in vitro en células Gaucher con la variante L444P en homocigosis sobre la actividad enzimática glucocerebrosidasa y su correcto tráfico hasta los lisosomas.
La actividad glucocerebrosidasa en los fibroblastos de pacientes se encuentra reducida a niveles inferiores al 10% comparado con valores de células control. La Figura 3A muestra como la actividad enzimática es parcialmente restaurada tras la mejora de la función mitocondrial por CoQ (1 ,2 veces) así como por el correcto plegamiento inducido por el tratamiento con chaperonas NAdBT-AIJ (2.4 veces). El tratamiento combinado de ambos compuestos en proporción mola relativa 1 : 1 consigue una mayor mejora de los niveles de actividad (3.4 veces).
Las deficiencias en la actividad enzimática se asocian a niveles reducidos de expresión de la proteína que, al igual que ocurre con la actividad, son recuperados con el tratamiento con CoQ y CF. En la figura 3B se muestran los niveles de expresión proteica determinados por Western blot. La expresión de α-tubulina es usada como control de carga. En la figura 3C se representa un análisis densitométrico del resultado de Western blot. Ejemplo 4. Efecto del tratamiento combinado CoQ y NAdBT-AIJ sobre el tráfico de la glucocerebrosidasa.
El tráfico natural de la enzima glucocerebrosidasa hasta el lisosoma es también restablecido tras el cotratamiento de CoQ y CF, como muestra la figura 4. En ella se observa un ensayo de microscopía de fluorescencia con anticuerpos frente a la proteína LAMP-1 lisosomal y la glucocerebrosidasa. La colocalización de ambas proteínas confirma la presencia del enzima en el lisosoma. Los fibroblastos que fueron co-tratados con CoQ y la CF NAdBT-AIJ en proporción mola relativa 1 : 1 tienen un perfil de tinción contra la glucocerebrosidasa con mayor intensidad y colocalización con la proteína LAMP-1 lisosomal. A su vez disminuye la señal de la glucocerebrosidasa que colocaliza con la proteína PDI del retículo endoplasmático, lo que sugiere que la proteína es transportada correctamente al aparato de Golgi y a los lisosomas.
Ejemplo 5. Efecto del tratamiento combinado CoQ y ambroxol (ABX), en proporción molar relativa 1 :1 , in vitro de células Gaucher con la variante L444P/P415R en heterocigosis sobre la actividad enzimática glucocerebrosidasa.
La actividad de la enzima glucocerebrosidasa en fibroblastos derivados de pacientes Gaucher portadores de las mutaciones L444P/P415R en heterocigosis también se encuentra disminuida comparada con fibroblastos controles saludables. El tratamiento con ambroxol (ABX), que actúa como chaperona farmacológica, a una concentración de 50 μΜ, recupera de forma parcial la actividad enzimática (1.6 veces más). En menor grado, pero de forma significativa, el tratamiento con la CoQ también permite obtener mayor actividad glucocerebrosidasa en las células derivadas de los pacientes Gaucher (1.2 veces más). El tratamiento combinado de ambos compuestos en proporción mola relativa 1 :1 consigue una mejora significativa de los niveles de actividad (2.8 veces).

Claims

REIVINDICACIONES
1. - Composición farmacéutica que comprende una chaperona farmacológica (CF) y Coenzima Q10 (CoQ).
2. - La composición farmacéutica según la reivindicación 1 , donde la relación molar CF:CoQ es de entre 1 :10 y 10:1.
3. - La composición farmacéutica según cualquiera de las reivindicaciones 1 ó 2, donde la CF es un iminoazúcar sp2.
4. - La composición farmacéutica según la reivindicación 3, donde el iminioazúcar sp2 es un derivado de L-idonojirimicina.
5.- La composición farmacéutica según la reivindicación 4, donde la CF es la N-[N'-(4- adamantan-1-ilcarboxamidobutil)tiocarbamoilo]-1 ,6-anhidro-L-idonojirimicina (NAdBT- AIJ).
6. - La composición farmacéutica según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, que además comprende uno o más principios activos adicionales.
7. - La composición farmacéutica según la reivindicación 6, donde el principio activo adicional se selecciona de entre una enzima β-glucocerebrosidasa recombinante, una segunda CF, un inhibidor de la glucosilceramida sintasa y/o un regulador de la proteostasis.
8. - La composición farmacéutica según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7, que además comprende uno o más vehículos transportadores de fármacos.
9.- La composición farmacéutica según la reivindicación 8, donde el vehículo transportador de fármacos se selecciona de derivados de ciclodextrinas, liposomas, micelas o nanocápsulas.
10. - La composición farmacéutica según cualquiera de las reivindicaciones 8 ó 9, donde el vehículo transportador de fármacos se selecciona de derivados de ciclodextrina.
1 1.- La composición farmacéutica según la reivindicación 10, donde la ciclodextrina se selecciona de entre la α-ciclodextrina (aCD), β-ciclodextrina (βθϋ), γ-ciclodextrina (YCD), β-ciclodextrina per(2,3,6-tri-0-metilada) (TRIMEB), β-ciclodextrina per(2,6,-di- O-metilada) (DIMEB), β-ciclodextrina aleatoriamente polimetilada (RAMEB), β- ciclodextrina hidroxipropilada (ΗΡ-βΟϋ) y β-ciclodextrina sulfobutilada.
12.- Uso de la composición farmacéutica según cualquiera de las reivindicaciones 1 a
1 1 , para la fabricación de un medicamento para el tratamiento de una enfermedad causada por mutaciones en el gen GBA1.
13.- El uso según la reivindicación 12, para el tratamiento de la enfermedad de Gaucher.
14.- El uso según la reivindicación 13, para el tratamiento de la enfermedad de Gaucher de tipo II o el tratamiento de la enfermedad de Gaucher de tipo III.
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