Tratamiento de trastornos neurodegenerativos.

El uso de una molécula eritropoyética para la producción de un medicamento para el tratamiento de trastornos neurodegenerativos del cerebro y de la médula espinal mediante la administración de una cantidad efectiva del medicamento en el torrente sanguíneo de un paciente que necesita dicha terapia,

en el que la molécula eritropoyética comprende una porción de eritropoyetina con al menos un grupo amino libre seleccionado de entre el grupo que consiste en la eritropoyetina humana y los análogos de la misma que poseen la secuencia de la eritropoyetina humana modificada por la adición de 1 a 6 sitios de glicosilación o una reorganización de al menos un sitio de glicosilación; y

en la que dicha porción de eritropoyetina está covalentemente unida a "n" grupos polietilenglicol de la fórmula**Fórmula** -CO-(CH2)x-(OCH2CH2)m-OR con el -CO de cada grupo polietilenglicol formando un enlace amida con uno de dichos grupos amino;

en el que R es un grupo alquilo lineal o ramificado que tiene de 1 a 6 átomos de carbono;

x es 2 o 3;

m está entre alrededor de 450 y alrededor de 900;

n es de 1 a 3; y

n y m se escogen de tal forma que el peso molecular de la molécula eritropoyética resultante sustrayéndose el peso molecular de la porción eritropoyética es de alrededor de 20 kilodaltons a alrededor de 100 kilodaltons.

Tratamiento de trastornos neurodegenerativos La presente invención se refiere a un método para el tratamiento de trastornos neurodegenerativos del cerebro y de la médula espinal utilizando un nuevo agente eritropoyético (NAE) .

La biodisponibilidad de proteínas terapéuticas comercialmente disponibles como la eritropoyetina humana (EPO) es limitada, tanto por la reducida vida media en plasma como por la susceptibilidad a la degradación por proteasas. Estas carencias evitan que éstas alcancen su máximo potencial clínico. Se han desarrollado agentes eritropoyéticos mediante modificación química de la EPO y análogos de la misma. Estos nuevos agentes proporcionan una actividad eritropoyética potente y prolongada que permite un control óptimo de la anemia en pacientes con enfermedad renal y en SIDA, y en pacientes con cáncer sometidos a quimioterapia.

La presente invención se refiere a un método para tratar trastornos neurodegenerativos del cerebro y de la médula espinal mediante la administración a un paciente que necesite dicha terapia de una cantidad terapéuticamente efectiva de un nuevo agente eritropoyético (NAE) , que es una eritropoyetina humana químicamente modificada o un análogo de eritropoyetina humana químicamente modificado que comprende grupos polietilenglicol covalentemente integrados con un peso molecular y estructura de unión concretos.

Descripción de las Figuras:

La Figura 1 muestra la concentración de EPO y un NAE de la invención en el suero de las ratas, 2 y 6 horas tras la inyección.

La Figura 2 muestra la concentración de EPO y un NAE de la invención en el líquido cefalorraquídeo de las ratas, 2 y 6 horas tras la inyección.

La Figura 3 muestra la concentración de EPO y un NAE de la invención en el líquido cefalorraquídeo de las ratas así como en el suero de las ratas, 2 y 6 horas tras la inyección.

Específicamente, los NAE utilizados en esta invención son moléculas eritropoyéticas químicamente modificadas, preferiblemente con al menos un grupo amino libre, y que comprenden una porción eritropoyetina seleccionada de entre el grupo que consiste en eritropoyetina humana y análogos de la misma, que tienen la secuencia de la eritropoyetina humana modificada por la adición de alrededor de 1 a 6 sitios de glicosilación o una reorganización de al menos un sitio de glicosilación; y dicha porción de eritropoyetina está covalentemente unida a “n” grupos polietilenglicol de la fórmula –CO– (CH2) x– (OCH2CH2) m–OR con el –CO (es decir, carbonilo) de cada grupo polietilenglicol formando un enlace amida con uno de los dichos grupos amino; en los que R es alquilo inferior; x es 2

o 3; m es de alrededor de 450 a alrededor de 900; n es de 1 a 3; y n y m se escogen de tal forma que el peso molecular del NAE resultante sustrayéndose el peso molecular de la porción de eritropoyetina no modificada, sea de alrededor de 20 kilodaltons a alrededor de 100 kilodaltons. Tales NAE están descritos, por ejemplo, en la Pat. US No. 6.583.272, que está incorporada aquí como referencia en la extensión necesaria.

Los NAE útiles en esta invención son bioquímicamente y funcionalmente distintos de la EPO. Los datos in vivo e in vitro unidos, indican que estos NAE presentan una afinidad de unión sustancialmente menor al receptor de EPO y se disocian más rápidamente, comparado con la EPO. En comparación con la eritropoyetina humana (hEPO) , estos NAE presentan distintas propiedades clínicas ventajosas, lo que incluye un aumento en la vida media en circulación y el tiempo de residencia en plasma, una disminución del aclaramiento, y un aumento de la actividad clínica in vivo.

Alguna de las observaciones anteriores en relación a las propiedades diferentes de los NAE de la invención posiblemente pueden explicarse por un nuevo modo de acción. La rápida disociación del receptor de la eritropoyetina (“EPO-R”) junto con una vida media en suero más larga, pueden resultar en un efecto eritropoyético potenciado y sostenido mediante interacciones múltiples con el receptor. Por razones estéricas, éstas interacciones múltiples pueden ser suficientes para inducir la cascada de señalización del EPO-R pero no son lo suficientemente potentes como para resultar en una unión fuerte en la que el complejo receptor/molécula se internalice y se degrade. Estadísticamente, solo un cierto porcentaje de las moléculas pueden generar una unión de esa potencia. En resumen, este modo de acción conduciría a que una molécula activara más de un receptor antes de ser degradada.

Es importante que las propiedades ventajosas de estos NAE permiten una menor frecuencia de administración y un control más estable de la hemoglobina, permitiendo un control óptimo de la anemia en pacientes con enfermedad renal y en pacientes con SIDA o cáncer sometidos a quimioterapia. Estas ventajas se espera que produzcan una mejora de los resultados del tratamiento, así como una mejora en la calidad de vida del paciente.

La eritropoyetina humana natural (hEPO) se produce en diferentes tejidos del cuerpo (por ejemplo los riñones, cerebro, etc.) y es el factor humoral del plasma que inter alia estimula la producción de glóbulos rojos (Carnot P., y Deflandre C., (1906) C.R. Acad. Sci. 143: 432; Erslev, AJ (1953 Blood 8: 349; Reissmann, KR (1950) Blood 5: 372; Jacobson, LO, Goldwasser, E, Freid, W y Plzak, LF (1957) Nature 179: 6331-4) . La EPO natural estimula la división y diferenciación de los progenitores eritroides comprometidos en la médula ósea y ejerce su actividad biológica uniéndose a los receptores de los precursores eritroides (Krantz, BS (1991) Blood 77: 419) .

Además del uso de la EPO para tratar la anemia, recientemente se ha postulado que esta molécula puede tener efectos neuroprotectores y miocardioprotectores. Véase el artículo de revisión de W. Jelkmann y K. Wagner, Ann. Hematol 83:673-686 (2004) .

Esta invención proporciona el uso de los NAE de la invención para el tratamiento de trastornos neurodegenerativos del cerebro y de la médula espinal introduciendo el NAE en el torrente sanguíneo. Esta invención está basada en los hallazgos de que pese a su relativo gran tamaño, los NAE de esta invención también pueden cruzar la barrera hematoencefálica y utilizarse como agentes neuroprotectores de las neuronas que se encuentran en el cerebro y la médula espinal. Se espera que las propiedades clínicas superiores y diferentes que estos NAE presentan en otras situaciones, como se ha descrito anteriormente, también resulte en una ventaja terapéutica sustancial cuando éstos se utilizan para el tratamiento de trastornos neurodegenerativos, comparado con la terapia con EPO.

La eritropoyetina se ha elaborado de forma biosintética utilizando tecnología de DNA recombinante (Egrie, JC, Strickland, TW, Lane, J et al. (1986) Immunobiol. 72: 213-224) y es el producto de un gen de EPO humana clonado, insertado y expresado en células de tejido de ovario de hámster Chino (células CHO) . La estructura primaria de la forma predominante, completamente procesada de la hEPO se ilustra en el ID DE SEC Nº:1. Existen dos puentes disulfuro entre las Cys7-Cys161 y las Cys29-Cys33. El peso molecular de la cadena polipeptídica de la EPO sin las porciones de azúcar es de 18.236 Da. En la molécula de EPO intacta, aproximadamente el 40% del peso molecular se adjudica a los grupos carbohidrato que glicosilan la proteína en los sitios de glicosilación de la proteína (Sasaki, H, Bothner, B, Dell, A y Fukuda, M (1987) J. Biol. Chem. 262: 12059) .

El término "eritropoyetina" o “EPO” se refiere a una proteína glicosilada, con la secuencia de aminoácidos expuesta en el (ID DE SEC Nº: 1) o (ID DE SEC Nº: 2) o una secuencia de aminoácidos sustancialmente homóloga a ésta, cuyas propiedades biológicas pueden relacionarse con la estimulación de la producción de glóbulos rojos y la estimulación de la división y diferenciación de los progenitores eritroides comprometidos en la médula ósea. Además, “eritropoyetina” se refiere a una proteína glicosilada que muestra al menos una de las propiedades biológicas o afinidades de unión conocidas en la actualidad. Por tanto, están comprendidas las moléculas que sólo muestran efectos neuroprotectores. Tal como se usa aquí, estos términos incluyen aquellas proteínas modificadas deliberadamente, como por ejemplo, mediante mutagénesis dirigida o accidentalmente a través de mutaciones. Estos términos también incluyen análogos que tienen de 1 a 6 sitios adicionales para la glicosilación, análogos con al menos un aminoácido adicional en el extremo carboxiterminal de la glicoproteína, en los que el aminoácido adicional... [Seguir leyendo]

1. El uso de una molécula eritropoyética para la producción de un medicamento para el tratamiento de trastornos neurodegenerativos del cerebro y de la médula espinal mediante la administración de una cantidad 5 efectiva del medicamento en el torrente sanguíneo de un paciente que necesita dicha terapia, en el que la molécula eritropoyética comprende una porción de eritropoyetina con al menos un grupo amino libre seleccionado de entre el grupo que consiste en la eritropoyetina humana y los análogos de la misma que poseen la secuencia de la eritropoyetina humana modificada por la adición de 1 a 6 sitios de glicosilación o una reorganización de al menos un sitio de glicosilación; y en la que dicha porción de eritropoyetina está covalentemente unida a “n” grupos polietilenglicol de la fórmula –CO– (CH2) x– (OCH2CH2) m–OR

con el -CO de cada grupo polietilenglicol formando un enlace amida con uno de dichos grupos amino; en el que R es un grupo alquilo lineal o ramificado que tiene de 1 a 6 átomos de carbono;

x es 2 o 3; m está entre alrededor de 450 y alrededor de 900; n es de 1 a 3; y n y m se escogen de tal forma que el peso molecular de la molécula eritropoyética resultante sustrayéndose el peso molecular de la porción eritropoyética es de alrededor de 20 kilodaltons a alrededor de 100 kilodaltons.

2. El uso de una molécula eritropoyética de acuerdo con la reivindicación 1 con a fórmula:

P–[NHCO– (CH2) x– (OCH2CH2) m–OR]n (I)

en la que x, m, n y R son como se han definido en la reivindicación 1, y P es el residuo de la porción de eritropoyetina sin el (los) n grupo (s) amino que forman enlaces amida con el (los) grupo (s) polietilenglicol.

3. El uso de una molécula eritropoyética de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en la que R es metilo. 30

4. El uso de una molécula eritropoyética de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en la que m es de alrededor de 650 a alrededor de 750.

5. El uso de una molécula eritropoyética de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en la 35 que n es 1.

6. El uso de una molécula eritropoyética de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en la que R es metilo; m es de alrededor de 650 a alrededor de 750; y n es 1.

7. El uso de una molécula eritropoyética de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, con la fórmula CH3O (CH2CH2O) mCH2CH2CH2CO-NH n-P

en la que m es de 650 a 750, n es 1 y P es como se ha definido en la reivindicación 1. 45

8. El uso de una molécula eritropoyética de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en la que la porción de eritropoyetina es una eritropoyetina humana.

9. El uso de una molécula eritropoyética de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en la que la 50 porción de eritropoyetina tiene la secuencia ID DE SEC Nº:1.

10. El uso de una molécula eritropoyética de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en la que la porción de eritropoyetina tiene la secuencia de la eritropoyetina humana modificada mediante la adición de 1 a 6 sitios de glicosilación.

11. El uso de una molécula eritropoyética de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que los trastornos neurodegenerativos del cerebro y de la médula espinal están relacionados con un evento agudo seleccionado de entre infarto cerebral, lesión cerebral traumática o lesión de la médula espinal.

12. El uso de una molécula eritropoyética de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores 1-10 en el que los trastornos neurodegenerativos del cerebro están relacionados con el tratamiento crónico, y seleccionados de entre esquizofrenia, enfermedad de Alzheimer, enfermedad de Huntington, demencia, síndrome de temblor/ataxia asociado al frágil X, enfermedad de Parkinson, encefalopatía espongiforme, esclerosis múltiple, y neurodegeneración asociada con infecciones bacterianas o virales.

13. El uso de una molécula eritropoyética de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores en el que la administración de la molécula eritropoyética en el torrente sanguíneo se produce por inyección, parche dérmico, depósito subcutáneo o inhalación.

14. El uso de una molécula eritropoyética de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que la cantidad a administrar, medida como la cantidad de la porción de eritropoyetina, es de alrededor de 25 μg a alrededor de 500 μg/día durante hasta alrededor de dos semanas en casos agudos o desde alrededor de 25 μg a alrededor de 1.000 μg/semana en los tratamientos crónicos.

15. El uso de una molécula eritropoyética de acuerdo con la reivindicación 14 aplicando 165 μg/día durante hasta una semana en casos agudos o aplicando 200 μg/semana en los tratamientos crónicos.

16. Un medicamento que comprende una molécula eritropoyética para el uso en el tratamiento de trastornos neurodegenerativos del cerebro y de la médula espinal mediante la administración de una cantidad efectiva del 15 medicamento en el torrente sanguíneo de un paciente que necesite dicha terapia, en el que la molécula eritropoyética comprende una porción de eritropoyetina con al menos un grupo amino libre seleccionado de entre el grupo que consiste en la eritropoyetina humana y los análogos de la misma que poseen la secuencia de la eritropoyetina humana modificada por la adición de 1 a 6 sitios de glicosilación o una reorganización de al menos un sitio de glicosilación; y en la que dicha porción de eritropoyetina está covalentemente unida a “n” grupos polietilenglicol de fórmula –CO– (CH2) x– (OCH2CH2) m–OR

con el -CO de cada grupo polietilenglicol formando un enlace amida con uno de dichos grupos amino; en la que 25 R es un grupo de alquilo lineal o ramificado que tiene de 1 a 6 átomos de carbono;

x es 2 o 3;

m es de alrededor de 450 a alrededor de 900;

n es de 1 a 3; y

n y m se escogen de tal forma que el peso molecular de la molécula eritropoyética resultante sustrayéndose el peso 30 molecular de la porción eritropoyética es de alrededor de 20 kilodaltons a alrededor de 100 kilodaltons.

Figura 1

Figura 2 Figura 3