Métodos para el tratamiento de trastornos relacionados con beta-amiloide y composiciones para los mismos.

Un método para identificar moduladores útiles para el tratamiento de trastornos relacionados conbeta-amiloide (Aß) a través de la reducción de la acumulación de péptido Aß,

comprendiendo elanálisis, in vitro, de la capacidad de un modulador candidato para inhibir la actividad de CK1 y elanálisis de la capacidad de un modulador candidato para reducir la acumulación de péptido Aß.

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MÉTODOS PARA EL TRATAMIENTO DE TRASTORNOS RELACIONADOS CON BETA-AMILOIDE Y COMPOSICIONES PARA LOS MISMOS Descripción CAMPO TÉCNICO [0001] La presente invención se refiere a métodos para la identificación de inhibidores de CK1 para su uso en el tratamiento de enfermedades que implican la sobreproducción de péptido β-amiloide (Abeta o Aß) , tales como la enfermedad de Alzheimer (EA) . ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN [0002] Es ampliamente aceptado que el péptido Aß es un agente causante en el desarrollo de la enfermedad de Alzheimer. Los péptidos Aß son metabolitos de la proteína precursora β-amiloide (proteína precursora asociada con la enfermedad de Alzheimer o APP) y están compuestos principalmente por 40 a 42 aminoácidos, Aß1-40 (quot;Aß40quot;) y Aß1-42 (quot;Aß42quot;) , respectivamente. Aß40 y Aß42 se generan por dos escisiones enzimáticas que se producen cerca del C-terminal de la APP. Las enzimas responsables de la escisión, la aspartil proteasa beta-secretasa (quot;BACEquot;) y la proteasa γ-secretasa dependiente de la presenilina (quot;γ-secretasaquot;) , generan los N-y C-terminales de Aβ, respectivamente. El amino terminal de Aß está formado por escisión por β-secretasa entre el residuo de metionina 596 y el residuo de aspartato 597 de la APP (numeración basada en la isoforma 695 de la APP) . Las escisiones por γ-secretasa en diferentes posiciones (C-terminal de 38, 40 o 43 residuos de ese producto de escisión por β-secretasa) para liberar los péptidos Aß. Una tercera enzima, la αsecretasa, escinde la proteína precursora entre los sitios de escisión β γ γ, impidiendo así la producción de Aß y liberando un péptido de aproximadamente 3 kDa conocido como P3, que no es patológico. Tanto la escisión por β-como por α-secretasa también dan lugar a fragmentos solubles de terminal secretada de APP, conocidos como sAPPβ y sAPPα, respectivamente. Se ha apuntado que el fragmento sAPPα es neuroprotector. Esas secretasas también pueden estar implicadas en el procesamiento de otras proteínas importantes. Por ejemplo, la γ-secretasa también escinde la proteína Notch-1. [0003] En individuos normales, el péptido Aß se encuentra en dos formas predominantes, la forma mayoritaria Aß-40 (también conocida como Aß1-40) y la forma minoritaria Aß42 (también conocida como Aß1-42) , teniendo cada uno un terminal COOH distinto. Las principales lesiones histológicas de la EA son las placas neuríticas y ovillos neurofibrilares que se producen en regiones cerebrales afectadas. Las placas neuríticas se componen de péptidos Aβ, principalmente Aß40 y Aß42. Aunque las neuronas sanas producen por lo menos diez veces más Aß40 en comparación con Aß42, las placas contienen una proporción mayor del menos soluble Aß42. Los pacientes con la forma más común de enfermedad de Alzheimer familiar muestran un aumento en la cantidad de la forma Aß42. La forma Aß40 no está asociada con los primeros depósitos de placas amiloides. Por el contrario, la forma Aß42 se acumula precozmente y sobre todo en las placas parenquimales y existen fuertes indicios de que Aß42 juegue un papel importante en los depósitos de placas amiloides en pacientes con enfermedad de Alzheimer familiar. Los ovillos neurofibrilares están formados por la proteína tau agregada y su papel en la patología de la EA es menos claro. Los síntomas de la EA están correlacionados más estrechamente con Aß cerebrales totales más que con placas. Alrededor del 10% de los casos de EA son resultado de la herencia autosómica dominante de mutaciones en M

cualquiera de la APP o de los 2 genes presenilina 1 y presenilina. En ambos casos, se produce un aumento de la producción de Aß o Aß42 total en comparación con Aß40. [0004] Como se ha mencionado anteriormente, se considera que la enfermedad de Alzheimer está asociada con la acumulación del péptido neurotóxico Aß. Mientras Aß se produce por escisión secuencial de APP por BACE y γ-secretasa, esfuerzos importantes para desarrollar inhibidores selectivos de esas enzimas han tenido un éxito limitado. Por ejemplo, la mayoría de los inhibidores de γ-secretasa sufren el inconveniente de que inhiben la escisión de Notch, una proteína esencial para el desarrollo normal. [0005] Además de BACE y γ-secretasa, la caseína quinasa 1 (quot;CK 1quot;) también se ha implicado en la producción de péptidos Aß-40 y Aß-42. Por ejemplo, se ha demostrado que ARNm CK1δ está sobrerregulada en muestras cerebrales de EA (Yasojima, K. et al. (2000) Brain Res 865, 116-20) y puede estar asociado con una asociación patológica con tau (Schwab, C. et al., (2000) Neurobiol Aging 21, 503-10) . Curiosamente, la glicógeno sintasa quinasa 3 (GSK-3) , una de las quinasas más estudiadas en el campo del Alzheimer, puede fosforilar sus sustratos sólo si son pre-fosforilados por una quinasa cebadora, y CK1 es una de las pocas quinasas cebadoras GSK-3 (PKA, CK1, CK2, Cdk5 y DYRK1A) (Véase, por ejemplo, Meijer, L. et al., (2004) Trends Pharmacol Sci 25, 471-80) . También se ha demostrado que CK1 es una reguladora aguas arriba de Cdk5, otra proteína quinasa implicada en la EA (Liu, F. et al., (2001) Proc Natl Acad Sci U S A 98, 11062-8) . Además, CK1 fosforila BACE y regula su localización subcelular (Pastorino, L., Ikin, A.F., Nairn, A.C., Pursnani, A. & Buxbaum, J.D. (2002) Mol Cell Neurosci 19, 175-85.) . También se ha demostrado que CK1 fosforila PS2 (Walter, J., Grünberg, J., Schindzielorz, A. & Haass, C. (1998) Biochemistr y 37, 5961-7. [0006] En ratones, CK1 consiste en una familia de ocho genes que parecen funcionar como enzimas monoméricas: α, γ1, γ2, γ3, δ, ε1, ε2 y ε3. Los miembros de la familia contienen un dominio catalítico N-terminal de residuo 290 altamente conservado acoplado a una región C-terminal variable cuyo tamaño oscila de 40 a 180 aminoácidos. Es posible que las diferentes isoformas se expresen en diferentes poblaciones neuronales y/o sean dirigidas a diferentes regiones de la neurona, y así puedan tener acceso a diferentes sustratos. Poco se sabe sobre la regulación de CK1. CK1 es basalmente activa, pero ciertas isoformas (en particular CK1δ y ε) están reguladas por la autofosforilación inhibidora en sus regiones C-terminales (Zhai, L. et al., (1995) J Biol Chem 270, 12717-24) . En particular, se ha demostrado que la región C-terminal de CK1 ε es fosforilada en sitios múltiples y que la actividad enzimática se puede aumentar después de la desfosforilación por una vía de señalización que implica la activación de la serina/treonina fosfatasa, calcineurina en respuesta a la estimulación de los receptores de glutamato metabotrópicos en las neuronas (Liu, F., et al., (2001) Proc Natl Acad Sci U SA 98, 11062-8; Liu, S.J. et al, (2003) J Neurochem 87, 1333-1344) . [0007] CK1 se localiza tanto en el citosol como en el núcleo; se ha demostrado que la región Cterminal de CK1 promueve la localización subcelular diferencial de las isoformas individuales (por ejemplo, núcleo frente a citoplasma) . Se ha descubierto que una cantidad de proteínas interactúan con las isoformas de CK1 en tejidos no neuronales dando lugar a su orientación hacia vías de señalización específicas (Amit, S., et al (2002) Genes Dev 16, 1066-76;. Cong, F., et al, (2004) Mol Cell Biol 24, 2000-11; Davidson, G., et al, (2005) Nature 438, 867-72) . [0008] También se ha informado de la asociación de CK1 con la membrana plasmática y el

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citoesqueleto. (Ahmed, K. (1994) Cell Mol Biol Res 40, 1-11; Vancura, A. et al, (1994) J Biol

Chem 269, 19271-8; Walter, J., Schnolzer, M., Pyerin, W., Kinzel, V. & Kubler, D. (1996) J Biol Chem 271, 111-9) . En las neuronas, CK1 fosforila una variedad de proteínas, incluyendo factores de transcripción, así como ciertas proteínas de la vesícula sináptica (Issinger, O.G. (1993) Pharmacol Ther 59, 1-30; Gross, S.D. et al (1995) J Cell Biol 130, 711-24) . CK1δ y CK1ε, siendo predominantemente expresadas en el cerebro (Gross, S.D. y Anderson, R.A. (1998) Cell Signal 10, 699-711) , han sido implicadas en varios procesos cerebrales importantes, incluyendo, sin carácter limitativo: la señalización de la dopamina (fosforilación de DARPP-32) , el ritmo circadiano (fosforilación de mPer) y la señalización de receptor cerebral (Desdouits, F., et al. (1995) Proc Natl Acad Sci U S A 92, 2682-5; Kloss, B., et al. (2001) Neuron 30, 699-706; Singh, T.J. et al. (1995) FEBS Lett 358, 267-72. [0009] US6288089 se refiere a métodos de tratamiento de enfermedades neurodegenerativas, tales como la enfermedad de Parkinson mediante inhibidores de la quinasa. US2003100514 se refiere... [Seguir leyendo]

1. Un método para identificar moduladores útiles para el tratamiento de trastornos relacionados con beta-amiloide (Aß) a través de la reducción de la acumulación de péptido Aß, comprendiendo el análisis, in vitro, de la capacidad de un modulador candidato para inhibir la actividad de CK1 y el

análisis de la capacidad de un modulador candidato para reducir la acumulación de péptido Aß.

2. El método de la reivindicación 1 en el cual dicho método comprende además el análisis de la capacidad de un modulador inhibidor de CK1 identificado para revertir los efectos patológicos observados en un modelo animal no humano de un trastorno relacionado con Aß y/o en estudios clínicos con sujetos con un trastorno relacionado con Aß.

3. El método de acuerdo con las reivindicaciones 1 o 2 en el cual la actividad de CK1 es la expresión génica de CK1.

4. El método de acuerdo con la reivindicación 3 en el cual dicho método comprende además el análisis de la capacidad de un modulador inhibidor identificado para revertir los efectos patológicos observados en modelos animales de un trastorno relacionado con Aß y/o en estudios clínicos con los sujetos con un trastorno relacionado con Aß.

5. El método de acuerdo con las reivindicaciones 1-4 en el cual dicho trastorno relacionado con Aß es la enfermedad de Alzheimer.