MÉTODO DE RADIOSENSIBILIZACIÓN DE TUMORES UTILIZANDO UN AGENTE RADIOSENSIBILIZADOR.

Una composición farmacéutica para radiosensibilización de células de cáncer que comprende una cantidad radiosensibilizadora de un compuesto de fórmula (I):

o una forma de sal farmacéuticamente aceptable del mismo, en donde X es H o un resto de profármaco; y un vehículo farmacéuticamente aceptable

Campo de la Invención

La presente invención se refiere a un método de tratamiento del cáncer que utiliza inhibidores de PARP como agentes de radiosensibilización de tumores. Específicamente, la presente invención se refiere a un método de radiosensibilización de tumores que utiliza un compuesto de fórmula (I)

o una forma de sal farmacéuticamente aceptable del mismo. La presente invención se refie-re también a composiciones farmacéuticas de inhibidores de PARP para radiosensibilización de tumores.

Antecedentes de la Invención

La radiación es una modalidad de tratamiento citotóxico que induce deterioro celular por creación de roturas en las cadenas del DNA. La poli(ADP-ribosa)-polimerasa 1 (PARP-1), una proteína nuclear con dedos de cinc de fijación del DNA que es activada por y está implicada en el deterioro y la reparación del DNA inducidos por radiación. La PARP se fija a las roturas de las cadenas del DNA, lo que puede servir para proteger las mismas contra el ataque de las nucleasas o la recombinación. Dado que la PARP actúa para ayudar a la re-paración del DNA, los inhibidores tienen el potencial de mejorar la quimio- y radio-sensibilización de los agentes citotóxicos (Curtin, 2005).

La causa más importante para el fallo del tratamiento y la mortalidad del cáncer es la radio/quimiorresistencia. Los agentes capaces de vencer la resistencia de las células del cáncer a los agentes citotóxicos pueden ser un factor clave en la terapia con éxito del cán-cer. La aplicación potencial de los inhibidores de PARP terapéuticamente como quimio- y radio-sensibilizadores se ha visto limitada, hasta fecha relativamente reciente, por la poten-cia, selectividad, y propiedades farmacéuticas de estos agentes (Griffin et al., 1998; Bow-man, et al., 1998; Bowman et al., 2001, Chen & Pan, 1998; Delany et al., 2000; Griffin et al., 1995; Lui, et al., 1999). Recientemente, se han desarrollado inhibidores de PARP más po-tentes y selectivos (bencimidazol-4-carboxamidas y quinazolin-4-[3H]-onas) que han demos-trado capacidad para potenciar los efectos de la radiación y de agentes quimioterapéuticos tales como camptotecina (CPT), topotecán, irinotecán, cisplatino, etoposido, bleomicina, BCNU, y temozolomida (TMZ) in vitro e in vivo utilizando modelos tumorales humanos y murinos de leucemia, metástasis de linfomas en el sistema nervioso central, colon, pulmón y agentes de carcinoma de mama (Griffin et al., 1998; Bowman, et al., 1998; Bowman et al., 2001, Chen & Pan, 1998; Delany et al,, 2000; Griffin et al., 195; Lui, et al., 1999, Tentori, et al., 2002). Un inhibidor de PARP que es capaz de sensibilizar las células tumorales a las acciones de diferentes clases de agentes quimioterapéuticos y/o radiación podría aumentar el grado de éxito de las terapias establecidas del cáncer.

PARP-1 es una proteína nuclear con dedos de cinc de fijación del DNA de 116 kD que utiliza NAD+ como sustrato para transferir ADP-ribosa a proteínas aceptoras tales como histonas, polimerasas, ligasas, y PARP propiamente dicha (automodificación) (Griffin et al., 1998; Tentori, et al., 2002; Baldwin et al., 2002). PARP-1 pertenece a una familia de proteí-nas que incluye actualmente 18 miembros; de éstos, PARP-1 y PARP-2 son las únicas en-zimas activadas por el deterioro del DNA (Curtin, 2005; Tentori, et al., 2002). La activación de PARP-2 puede inducir también actividad proinflamatoria (Jagtap y Szabo, 2005), indi-cando que la inhibición de PARP-2 en las células tumorales puede representar una ventaja terapéutica adicional. Aunque el proceso patofisiológico y fisiológico modulado por las diver-sas isoformas de PARP es objeto de estudio extenso (Ame et al., 2004), el miembro mejor caracterizado de esta familia, y el principal foco de los esfuerzos de descubrimiento de fár-macos direccionados terapéuticamente en oncología, es PARP-1.

PARP es activa en la regulación de muchos procesos biológicos diferentes, que inclu-yen la expresión de proteínas al nivel de la transcripción, replicación y diferenciación, activi-dad de telomerasa, y organización citoesquelética. Sin embargo, es el papel que juega PARP en la reparación del DNA y el mantenimiento de la integridad genómica el que pre-senta interés para el uso de los inhibidores de PARP como agentes quimio/radio-sensibilizadores (Smith, 2001). Este papel se ilustra por el uso de células deficientes en PARP-1 que demuestran una reparación retardada de la escisión de bases y una frecuencia elevada de intercambio de cromátidas hermanas después de exposición a radiación ionizan-te o tratamiento con agentes alquilantes. Adicionalmente, niveles elevados de radiación ionizante y agentes alquilantes suscitan mayor letalidad en los ratones deficientes en PARP-1 en comparación con los ratones de tipo salvaje (Smith, 2001; Virag & Szabo, 2002).

Entre los miembros de la familia PARP, PARP-1 (y PARP-2) es activada específica-mente por, y está implicada en, la reparación de roturas de las cadenas de DNA causadas directamente por radiación ionizante, o indirectamente después de la reparación enzimática de las lesiones del DNA debidas a agentes de metilación, inhibidores de la topoisomerasa I, y otros agentes quimioterapéuticos tales como cisplatino y bleomicina (Griffin et al., 1998; Delany et al., 2000; Tentori et al., 2002; de Murcia et al., 1997). Existe un cuerpo importante de evidencias bioquímicas y genéticas que demuestran que PARP-1 juega un papel en la supervivencia celular y la reparación subsiguiente al deterioro subletal masivo del DNA. Adicionalmente, como se ilustra por ratones con PARP-1 bloqueada, la función de PARP-1 en ausencia del deterioro del DNA no es crítica para la supervivencia celular ha hecho de la inhibición de PARP-1 una estrategia terapéutica potencialmente viable para uso con quimio- y/o radioterapia (Delany et al., 2000; Burkle et al., 1993).

Las primeras generaciones de inhibidores de PARP-1 tales como 3-aminobenzamida, nicotinamida y derivados afines, potenciaban a la vez las actividades citotóxicas in vitro y/o in vivo de radiación, bleomicina, CPT, cisplatino y TMZ en modelos de tumor humanos y murinos in vitro e in vivo. Las limitaciones inherentes en la potencia, selectividad y facilidad de liberación de estos compuestos impedían asignar inequívocamente la potenciación de la eficacia anti-tumoral observada in vitro e in vivo a la inhibición de PARP-1 específicamente frente a las actividades inespecíficas de estas moléculas (Griffin et al., 1998; Griffin et al., 1995; Masuntani et al., 2000; Kato et al., 1988). Estas cuestiones tuvieron influencia en el desarrollo de clases estructurales más potentes y selectivas de inhibidores de PARP-1 que incluían diversas bencimidazol-4-carboxamidas y derivados de quinazolin-4-[3H]-ona. Los análisis in vitro e in vivo revelaban que estos compuestos eran capaces de potenciar la efi-cacia de los agentes quimioterapéuticos utilizando modelos de tumor tanto humanos como murinos (Griffin et al., 1998; Bowman, et al., 1998; Bowman et al., 2001; Chen & Pan, 1998; Delany et al., 2000; Griffin et al., 1995; Liu, et al., 1999).

La publicación PCT WO 2001085686, publicada el 15 de noviembre de 2001, descri-be compuestos de carbazol con actividad inhibidora de PARP.

Existe necesidad de descubrir y desarrollar inhibidores de PARP como agentes de radiosensibilización para el tratamiento del cáncer que tengan selectividad alta para PARP, potencia elevada, facilidad de liberación mejorada, y perfiles mejorados de tolerabilidad.

Sumario de la Invención

La presente invención proporciona un método de utilización de un 4-metoxi-carbazol para causar radio-sensibilización en tumores por la inhibición in vivo de PARP-1. El método comprende un 4-metoxi-carbazol de fórmula (Ia):

(Ia)

y profármacos del mismo, preferiblemente un profármaco de base de Mannich del mismo, para proporcionar solubilidad y estabilidad, y favorecer el suministro in vivo del fármaco activo, 7-metoxi-1,2,3,11-tetrahidro-5,11-diaza-benzo[a]trindeno-4,6-diona.

La presente invención proporciona adicionalmente un método de tratamiento del cán-cer por administración de un agente radiosensibilizador de fórmula (I):

o una forma de sal farmacéuticamente aceptable del mismo, en donde X es H o un resto de profármaco, como se define en esta memoria, a un mamífero que padece...

1. Una composición farmacéutica para radiosensibilización de células de cáncer que comprende una cantidad radiosensibilizadora de un compuesto de fórmula (I):

o una forma de sal farmacéuticamente aceptable del mismo, en donde X es H o un resto de profármaco; y un vehículo farmacéuticamente aceptable.

2. La composición farmacéutica de la reivindicación 1 en donde

el resto de profármaco se selecciona del grupo constituido por —CH2NR1R2, —CH2OC(=O)R3, —CH2OP(=O)(OH)2, y —C(=O)R4;

en donde;

R1 es H o C1-4 alquilo;

R2 es H o C1-4 alquilo;

alternativamente, R1 y R2, junto con el átomo de nitrógeno al cual están unidos, forman un grupo heterociclilo seleccionado de pirrolilo, pirrolidinilo, piperidinilo, morfolinilo, tio-morfolinilo, y piperazinilo, en donde dicho grupo heterociclilo está sustituido opcional-mente con C1-4 alquilo;

R3 se selecciona del grupo constituido por -C1-4 alquil-NR1R2, -C1-4 alquil-OR5, piridinilo, -fenil(CH2NR1R2), y —CH(R6)NH2;

R4 se selecciona del grupo constituido por —O-(C1-4 alquil)-NR1R2, -O-(C1-4 alquil)-OR5, y —CH(R6)NH2;

R5 es H o C1-4 alquilo; y

R6 es la cadena lateral de un aminoácido existente naturalmente.

3. La composición farmacéutica de la reivindicación 1 en donde

el resto de profármaco es -CH2NR1R2,

R1 es H o C1-4 alquilo;

R2 es H o C1-4 alquilo; y

alternativamente, R1 y R2, junto con el átomo de nitrógeno al cual están unidos, forman un grupo heterociclilo seleccionado de pirrolilo, pirrolidinilo, piperidinilo, morfolinilo, tio-morfolinilo, y piperazinilo, en donde dicho grupo heterociclilo está sustituido opcional-mente con C1-4 alquilo.

4. Una composición farmacéutica como se expone en la reivindicación 1 en donde el compuesto es

o una forma de sal farmacéuticamente aceptable del mismo.

5. Una composición farmacéutica de acuerdo con la reivindicación 1 en donde el com-puesto es

o una forma de sal farmacéuticamente aceptable del mismo.

6. Un compuesto de fórmula (II)

o una forma de sal farmacéuticamente aceptable del mismo.

7. Un agente radiosensibilizador de fórmula (I)

o una forma de sal farmacéuticamente aceptable del mismo, en donde X es H o un resto de profármaco; para uso en el tratamiento del cáncer en un mamífero por administración de dicho agente radiosensibilizador y aplicación de radiación ionizante a dicho tejido de mamí-fero.

8. El agente radiosensibilizador de la reivindicación 7 en donde dicho agente radiosensi-bilizador que está presente dentro de o próximo a dicho tejido aumenta la eficiencia de con-versión de dicha radiación ionizante aplicada en efectos terapéuticos localizados.

9. El agente radiosensibilizador de la reivindicación 8 en donde dicho agente radiosensi-bilizador está presente en una cantidad eficaz para radiosensibilizar células de cáncer.

10. El agente radiosensibilizador de la reivindicación 9 en donde la radiación ionizante de dicho tejido se realiza con una dosis de radiación eficaz para destruir dichas células.

11. El agente radiosensibilizador de la reivindicación 10 en donde dicha radiación ionizan-te está ajustada a protocolos radioterapéuticos clínicamente aceptables o recomendados para un tipo de cáncer dado.

12. El agente radiosensibilizador de la reivindicación 10 en donde dicho cáncer es malig-no.

13. El agente radiosensibilizador de la reivindicación 10 en donde dicho cáncer es benig-no.

14. El agente radiosensibilizador de la reivindicación 7 en donde el resto de profármaco se selecciona del grupo constituido por —CH2NR1R2, —CH2OC(=O)R3, —CH2OP(=O)(O

en donde:

R1 es H o C1-4 alquilo;

R2 es H o C1-4 alquilo;

alternativamente, R1 y R2, junto con el átomo de nitrógeno al cual están unidos, forman un grupo heterociclilo seleccionado de pirrolilo, pirrolidinilo, piperidinilo, morfolinilo, tio-morfolinilo, y piperazinilo, en donde dicho grupo heterociclilo está sustituido opcional-mente con C1-4 alquilo;

R3 se selecciona del grupo constituido por -C1-4 alquil-NR1R2, -C1-4 alquil-OR5, piridinilo, -fenil(CH2NR1R2), y —CH(R6)NH2;

R4 se selecciona del grupo constituido por —O-(C1-4 alquil)-NR1R2, -O-(C1-4 alquil)-OR5, y —CH(R6)NH2;

R5 es H o C1-4 alquilo; y

R6 es la cadena lateral de un aminoácido existente naturalmente.

15. El agente radiosensibilizador de la reivindicación 7 en donde el resto de profármaco es -CH2NR1R2,

R1 es H o C1-4-alquilo;

R2 es H o C1-4-alquilo; y

alternativamente, R1 y R2, junto con el átomo de nitrógeno al cual están unidos, forman un grupo heterociclilo seleccionado de pirrolilo, pirrolidinilo, piperidinilo, morfolinilo, tio-morfolinilo, y piperazinilo, en donde dicho grupo heterociclilo está sustituido opcional-mente con C1-4 alquilo.

16. El agente radiosensibilizador de la reivindicación 7, en donde el resto de profármaco es una base de Mannich.

17. El agente radiosensibilizador de la reivindicación 14, en donde la base de Mannich se selecciona de 4-metil-piperazin-1-ilmetilo, morfolin-4-ilmetilo, y 5-dietilaminometilo.

18. El agente radiosensibilizador de la reivindicación 14, en donde la base de Mannich es 4-metil-piperazin-1-ilmetilo.

19. Un agente radiosensibilizador de la reivindicación 7, en donde la ruta de administra-ción es intravenosa, subcutánea, oral o intraperitoneal.

20. Un agente radiosensibilizador de la reivindicación 7, en donde la ruta de administra-ción es intravenosa.

21. Un agente radiosensibilizador de acuerdo con la reivindicación 7, en donde dicho cáncer se selecciona de carcinoma de células escamosas de cabeza y cuello (ojo, labio, oral, faringe, laringe, nasal, carcinoma de la lengua, y carcinoma de esófago), melanoma, carcinoma de células escamosas (epidermis), glioblastoma, astrocitoma, oligodendroglioma, oligoastrocitoma, meningioma, neuroblastoma, rabdomiosarcoma, sarcomas de tejidos blandos, osteosarcoma, enfermedad maligna hematológica en el sitio cns, carcinoma de mama (ductal y carcinoma in situ), carcinoma de tiroides (papilar y folicular), carcinoma de pulmón (carcinoma bronquioloalveolar, carcinoma de pulmón microcítico, carcinoma mixto microcítico/macrocítico, carcinoma microcítico combinado, carcinoma de pulmón no microcí-tico, carcinoma de células escamosas, carcinoma macrocítico, y adenocarcinoma del pul-món), carcinoma hepatocelular, carcinoma colo-rectal, carcinoma cervical, carcinoma de ovario, carcinoma de próstata, carcinoma testicular, carcinoma gástrico, carcinoma pancreá-tico, colangiosarcoma, linfoma (tipos Hodgkins y no-Hodgkins originados en las células T y B), leucemia (leucemias agudas y crónicas de orígenes mieloide y linfoide), y carcinoma de vejiga.

22. Un agente radiosensibilizador de acuerdo con la reivindicación 7 en donde dicho cán-cer se selecciona de carcinoma de células escamosas de cabeza y cuello (ojo, labio, oral, faringe, laringe, nasal, carcinoma de la lengua, y carcinoma de esófago), melanoma, carci-noma de células escamosas (epidermis), glioblastoma, neuroblastoma, rabdomiosarcoma, carcinoma de pulmón (carcinoma bronquioloalveolar, carcinoma de pulmón microcítico, car-cinoma mixto microcítico/macrocítico, carcinoma microcítico combinado, carcinoma de pul-món no microcítico, carcinoma de células escamosas, carcinoma macrocítico, y adenocarcinoma del pulmón), linfoma (tipos Hodgkins y no-Hodgkins originados en las células T y B) y leucemia (leucemias agudas y crónicas de orígenes mieloide y linfoide).

23. Un agente radiosensibilizador de acuerdo con la reivindicación 7 de fórmula 7-metoxi-1,2,3,11-tetrahidro-5,11-diaza-benzo[a]trindeno-4,6-diona, o una forma de sal farmacéuti-camente aceptable del mismo.

24. Un agente radiosensibilizador de acuerdo con la reivindicación 15 de fórmula 7-metoxi-5-(4-metil-piperazin-1-ilmetil)-1,2,3,11-tetrahidro-5,11-diaza-benzo[a]trindeno-4,6-diona, o una forma de sal farmacéuticamente aceptable del mismo.