Procedimiento de obtención de nuevos derivados de naftaleno para el diagnóstico in vivo de la enfermedad de Alzheimer.

Esta invención se relaciona con la rama de la Química, en particular con el campo de la síntesis orgánica de compuestos que pertenecen a la categoría de aromáticos bicíclicos o naftalénicos,

utilizados en la detección de placas amiloideas. Estos nuevos derivados de naftaleno tienen fórmula general: (I), (II). Donde R representa a grupos independientes entre sí. En I: R

DESCRIPCIÓN

Procedimiento de obtención de nuevos derivados de naftaleno para el diagnóstico in vivo de la enfermedad de Alzheimer.

La presente invención se relaciona con la rama de la química, en particular con la obtención de nuevos derivados de naftaleno y su mareaje con radionúclidos empleados en medicina nuclear para el diagnóstico por imágenes, que 5 incluyen emisores de radiación gamma como: tecnecio 99 metaestable (Tc-99m) , yodo 123 o 131 (I-123 o I-131) y otros, así como emisores de positrones: flúor 18 (F-18) , carbono 11 (C-11) , oxígeno 15 (O-15) y otros, con el objetivo de visualizar los depósitos neuropatológicos en el cerebro mediante imágenes de medicina nuclear y diagnosticar de forma precoz la enfermedad de Alzheimer u otras enfermedades que pudieran estar asociadas con la presencia de estos neurodepósitos (como la artritis reumatoide y otras) . 10

La enfermedad de Alzheimer (EA) afecta a alrededor de un 20 a un 40% de la población de la tercera edad. Se estima que a escala mundial de 18 a 22 millones de personas sufren de EA o una demencia relacionada, cifra que alcanzará los 34 millones en el año 2020. Esta patología se caracteriza por la presencia en el cerebro de depósitos neuropatológicos (enrejados neurofibrilares y placas seniles) , los cuales están involucrados en el proceso que conduce a la degeneración neuronal progresiva y a la muerte neuronal. Los enrejados neurofibrilares (EN) son 15 agregados fibrilares de la proteína taÏ hiperfosforilada y se localizan dentro de las células neuronales. En cambio, las placas seniles se encuentran fuera de ellas y están formadas fundamentalmente por depósitos de péptidos β-amiloides (39-42 aminoácidos) . Gong y otros, Proc. Nati. Acad. Sci. Estados Unidos 2003, 10 (18) , 10417-22.

El diagnóstico clínico de la EA tiene una confiabilidad moderada y carece con frecuencia de sensibilidad y especificidad. BaII y otros, en Neurobiol. Aging. 1997, 18 (4) , S1-2, plantea que su diagnóstico definitivo se realiza 20 post-mortem a través de exámenes neuropatológicos con el hallazgo de placas seniles y/o enrejados neurofibrilares en secciones neocorticales del cerebro, que se visualizan a través de la tinción (colorimétrica o fluorescente) con Rojo Congo (CR) , Crisamina-G o Tioflavina.

Como la aparición de estas estructuras histopatológicas ocurre mucho antes de que aparezcan los primeros síntomas de la enfermedad, resulta de gran valor disponer de un medio de diagnóstico precoz e in vivo que permita 25 visualizar las mismas y que, además, facilite monitorear la efectividad de los tratamientos terapéuticos.

Con este propósito, se encuentran en estudio métodos no invasivos, que se realizan a través de pruebas genéticas, inmunoensayos y de técnicas de imagineología. En especial, estas últimas son muy favorables, tanto para el diagnóstico de la EA como de otras enfermedades neurológicas relacionadas con la presencia de ovillos neurofibrilares y placas amiloideas, como son: Parkinson, síndrome de Down, hemorragia cerebral hereditaria 30 asociada con amiloidosis del tipo Dutch y otros tipos de enfermedades relacionadas con la amiloidosis. Entre las técnicas de neuroimageneología se encuentran: la tomografía por emisión de positrones (PET) , la tomografía computarizada de emisión de fotón simple (SPECT) y las imágenes por resonancia magnética (MRI) . Volder y otros, Developmental Science, 2002, 5 (3) , 344-60.

Para la implementación de la técnica PET, se han empleado diversos marcadores utilizados en la detección in vitro 35 de las estructuras amiloides, como son análogos de Rojo Congo, de Tioflavina y de Crisamina-G, pero con resultados poco satisfactorios. Zhen y otros, J. Med. Chem., 1999, 42, 309-24; Dezutter y otros, Eur. J. Nucí. Med., 1999, 26, 1392-99.

Existen otros compuestos que han sido evaluados, tales como la 1- (6[2-[18F]fluoretil) (metil) amino]naftalen-2-il) etanona (18F-FENE) y el 2- (1- (6-[ (2-[18F]fluoretil) (metil) amino]-2-naftil) etilen) malononitrilo (8F-FDDNP; Barrio y otros 40 en WO0010614, WO2005040337 y US2004072371 ; Kepe y otros en WO2006083378 y Agdeppa y otros, 2001, J NeÏrosci., 21, 24, 189) marcados con el isótopo flúor 18 (t1/2= 109.8 min) , los cuales se han empleado en la detección in vivo de los depósitos patológicos de la EA y detectados con la técnica PET. Además, se ha descrito por Small y otros (N Engl J Med 2006, 355, 25, 2652-63) que es posible diferenciar entre pacientes con deterioro cognoscitivo de aquellos que presentan la EA. 45

También se han estudiado otros compuestos marcados con flúor 18 o con carbono 11 (t1/2= 20.4 min) , que son derivados de benzotiazol, imidazol, estilbeno, acridina o estirilbenzosaxol con resultados poco promisorios. El uso de la técnica PET de visualización está limitada por: los altos costos del equipamiento, el tipo de isótopos que se emplean son generados en un ciclotrón situado dentro del servicio de medicina nuclear o cercano a éste y el corto período de desintegración de los mismos, Io cual impone que los radiofármacos obtenidos deban ser usados de 50 forma inmediata.

Por otra parte, la técnica imageneológica SPECT resulta más ventajosa, ya que el equipamiento es menos costoso y la generación y precios de los isótopos que se emplean son más asequibles, Io que permite que esta técnica se encuentre más difundida.

En particular, el tecnecio (t1/2= 6.02 h., Eï?§ = 140 keV) se usa en más del 80% de los diagnósticos de rutina en medicina nuclear debido a que se puede emplear en baja dosis y por tanto, el paciente recibe una radiación menor. 5 Además, se obtiene a partir de un generador de Mo-99 / Tc-99m, que se encuentra disponible en el mercado a precios relativamente baratos. Este radioisótopo tiene como característica especial que es capaz de formar complejos estables con compuestos orgánicos afines a las estructuras biológicas, que presenten átomos dadores. Todas estas ventajas apuntan hacia la necesidad de incorporar un diagnóstico, que pueda ser empleado en la técnica SPECT, que sea confiable para la cuantificación y visualización de los depósitos amiloideos en el cerebro. 10

Existen numerosas patentes relacionadas con el uso del Tc 99m como marcador para diagnosticar distintas patologías cerebrales.

Entre ellas se destaca la invención de Li-Han y otros (TW438596) que describe la obtención del radiofármaco del Tropano TRODAT-Tc-99m, como marcador selectivo del transportador de la dopamina, para la detección de la degeneración presináptica neuronal en la enfermedad de Parkinson, sin descartar otras enfermedades como la EA. 15 Asimismo, Zhu y otros en CN1072020 describen un complejo de Tc-99m con el dietiléster de etilencisteinato (ECD) , que atraviesa la barrera hematoencefálica y se emplea para realizar estudios de perfusión cerebral. Con este objetivo, se han estudiado otros complejos neutrales y lipofílicos de Tc-99m que contienen grupos funcionales del tipo amida, amina, tioéter, tiol y oximas en especial del tipo propilenaminaoxima (EP0194843, GB8426845D0, EP0123504, EP0229718 y US5690904) . En general, en estas patentes se describen procedimientos para obtener 20 ligandos adecuados para el Tc-99m, con el propósito de mejorar la retención de los complejos en el cerebro, así como sus estabilidades in vivo y garantizar en resumen, una buena calidad de la imagen SPECT. Sin embargo, los resultados del uso de estos complejos de Tc-99m para el diagnóstico de la EA han sido poco satisfactorios.

En específico, para el diagnóstico precoz de la EA, los pigmentos, anteriormente mencionados se marcaron con Tc-99m, I-123 o C-11, que se emplean para la tinción post mortem de las estructuras amiloides, como son el Rojo 25 Congo y sus derivados bencidinas y benzotiazoles (US5008099, US6114175, US6133259, US6417178) . Estos radiofármacos han mostrado resultados favorables en estudios in vitro, pero han fracasado en el diagnóstico in vivo. Además, Klunk y otros en US6168776 plantean que muchos de estos compuestos presentan propiedades carcinogénicas.

Otros complejos del Rojo Congo marcados con Tc-99m se describen en US6379650 por Wesley y otros, donde 30 obtienen ligandos neutrales y lipofílicos usando ditiolatos de diamidas. Sin embargo, estos complejos no atraviesan la barrera hematoencefálica debido a la presencia de grupos sulfónicos y los inventores reportaron que estos complejos presentan además una alta toxicidad.

Sharma y otros en US2006039859 describen una variante del uso del Rojo Congo, el cual se emplea para marcar péptidos. Estos nuevos derivados son capaces de atravesar la barrera hematoencefálica y unirse a las estructuras 35 amiloideas. Como extensión de la patente, se reporta que la parte peptídica de estos... [Seguir leyendo]

1. Compuestos derivados de naftaleno caracterizados por la estructura I,

En la estructura I, los términos designados como R son:

R1: -alquilenil-C (O) NH-alquilenil-R3, -alquilenil-C (O) O-R4;

R3: -COOH, -OH, -SH, -NH2, -alquil-NH, -alquil-N-ditiocarbamato de sales de metales alcalino terreo; 5

R4: grupo succinimidilo;

R2: -H, -alquilo, en donde el término "alquilo" se caracteriza por una cadena alifática lineal o ramificada, de átomos de carbono saturados y átomos de hidrógeno, que comprenden grupos metilo, etilo, n-propilo, iso-propilo, n-butilo o iso-butilo; el término "alquilenilo" se refiere a un análogo divalente de un grupo alquilo lineal o ramificado, preferentemente radicales de etilenilo, CH2CH2, o butilenilo, 10 CH2CH2CH2CH2.

2. Derivados de naftaleno de acuerdo a la reivindicación 1, caracterizado por: R1 es - (CH2) nCONH (CH2) m-R3 (n= 2, 3 ó 4 y m= 2, 3, 4, 5 ó 6) , R3 es -COO, OH, -SH, -NH2, -NHCH3 o -NHC2H5 y R2 es -H, -alquilo; y las combinaciones que se derivan de ellos.

3. Derivados de naftaleno de acuerdo a la reivindicación 1, caracterizado por: R1 es - (CH2) nCONH (CH2) m-R3 15 (n= 2, 3 ó 4 y m= 2, 3, 4, 5 ó 6) , R3 es OH, SH, o -NR4R5, R4 es -H, -CH3 o -C2H5, R5 es C (S) SW, W es Na+, K+ o Cs+ y R2 es -H, -alquilo; y las combinaciones que se derivan de ellos.

4. Derivados de naftaleno de acuerdo a la reivindicación 1, caracterizado por: R1 es - (CH2) nC (O) O-R4 (n= 2, 3 ó 4) , R4 es el radical succinimido y R2 es -H, -alquilo; y las combinaciones que se derivan de ellos.

5. Procedimiento para la preparación de derivados de naftaleno de estructura I según las reivindicaciones 1 y 20 2, que portan en R1 un grupo ácido o amino terminal caracterizado por la reacción del agente acilante, éster de N-hidroxisuccinimida del ácido 4- (1-naftilamino) -4-oxobutanoico de la reivindicación 4, con compuestos que posean grupos aminos primarios, tales como diaminas alifáticas, lineales o ramificadas, y aminas polifuncionales tales como α-aminoácidos, tioaminas, aminoalcoholes y ácidos aminocarboxílicos, en presencia o no de una base orgánica, en DMF o 1, 4-dioxano como disolvente. 25

6. El procedimiento de la reivindicación 5 donde se obtiene los derivados de naftaleno a través de una técnica one-pot, caracterizada por la reacción del ácido 4- (1-naftilamino) -4-oxobutanoico con NHS en presencia de DCC, para obtener in situ al intermediario éster de N-hidroxisuccinimida del ácido de la reivindicación 4, y su reacción inmediata con un exceso de diamina o con un ácido aminocarboxílico, a temperatura ambiente y en presencia de DMF o 1, 4-dioxano como disolvente. 30

7. El procedimiento de la reivindicación 5, caracterizado porque los derivados de naftaleno se obtienen a partir de la reacción de la 1- (1-naftil) -2, 5-pirrolidinadiona con un exceso de diamina, a temperatura ambiente y 1, 4-dioxano como disolvente, o con un exceso de diamina, en presencia de una amina terciaria, preferentemente la trietilamina, a temperatura de reflujo y DMF como disolvente.

8. El procedimiento de la reivindicación 7, caracterizado por el uso de una diamina, en presencia de una 35 amina terciaria, preferentemente la trietilamina, a temperatura ambiente y DMF como disolvente.

9. Compuestos de la reivindicación 1 caracterizados por estar enlazados con un radioisótopo de yodo emisor de radiación gamma usado en medicina nuclear (l-123 o l-131) .

10. Compuestos de la reivindicación 1 caracterizados por formar complejos estables con el Tc-99m.

11. Compuestos de la reivindicación 1 caracterizados por poseer en su estructura un isótopo emisor de positrones tal como C-11, O-15 o F-18.

12. Un compuesto como el definido en las reivindicaciones 9, 10 y 11 para su uso en un método de diagnóstico para visualizar la densidad de las placas amiloideas en los cerebros de mamíferos mediante la técnica de tomografía computarizada de emisión de fotón simple (SPECT) , tomografía por emisión de positrones (PET) 5 o imágenes de resonancia magnética nuclear (RMI) .