AGONISTAS DE APOLIPOPROTEINA A-I Y SU USO PARA TRATAR TRASTORNOS DE DISLIPIDEMIA.

Un agonista de ApoA-I multimérico que presenta al menos aproximadamente 38% de activación de LCAT comparado con ApoA-I humana y que tiene la fórmula (III) estructural:

X-Nya-X(ya-1)-(Nyb-X(yb-1))p (III) o una sal farmacéuticamente aceptable del mismo, en la que: cada x es independientemente HH-(LLm-HH)-nLLm-HH; cada HH es independientemente un péptido o análogo de péptido que comprende: (i) un péptido o análogo de péptido de 15 a 29 residuos que forma una hélice anfipática en presencia de lípidos y que comprende la fórmula (I) estructural: Z1-X1-X2-X3-X4-X5-X6-X7-X8-X9-X10-X11-X12-X13-X14-X15-X16-X17-X18-X19-X20-X21-X22-X23-Z2 o una sal farmacéuticamente aceptable del mismo, en la que: X1 es Pro (P), Ala (A), Gly (G), Gln (Q), Asn (N), Asp (D) o D-Pro (p); X2 es un residuo alifático; X3 es Leu (L) o Phe (F); X4 es un residuo ácido; X5 es Leu (L) o Phe (F); X6 es Leu (L) o Phe (F); X7 es un residuo hidrófilo; X8 es un residuo ácido o básico; X9 es Leu (L) o Gly (G); X10 es Leu (L), Trp (W) o Gly (G); X11 es un residuo hidrófilo; X12 es un residuo hidrófilo; X13 es Gly (G) o un residuo alifático; X14 es Leu (L), Trp (W), Gly (G) o Nal; X15 es un residuo hidrófilo; X16 es un residuo hidrófobo; X17 es un residuo hidrófobo; X18 es Gln (Q), Asn (N) o un residuo básico; X19 es Gln (Q), Asn (N) o un residuo básico; X20 es un residuo básico; X21 es un residuo alifático; X22 es un residuo básico; X23 está ausente o es un residuo básico; Z1 es H2N- o RC(O)NH-; Z2 es -C(O)NRR, -C(O)OR o -C(O)OH o una sal del mismo; cada R es independientemente -H, alquilo (C1-C6), alquenilo (C1-C6), alquinilo (C1-C6), arilo (C5-C20), alcarilo (C6-C26), heteroarilo de 5-20 miembros, alq-heteroarilo de 6-26 miembros, o un péptido o análogo de péptido de 1 a 7 residuos; cada "-" entre los residuos Xn designa independientemente un enlace amida, un enlace amida sustituido, un isóstero de una amida o un mimético de amida; o (ii) una forma delecionada de la fórmula (I) estructural en la que al menos uno y hasta ocho de los residuos X1, X2, X3, X4, X5, X6, X7, X8, X9, X10, X11, X12, X13, X14, X15, X16, X17, X18, X19, X20, X21 y X22 están delecionados; o (iii) una forma alterada de la fórmula (I) estructural en la que al menos uno de los residuos X1, X2, X3, X4, X5, X6, X7, X8, X9, X10, X11, X12, X13, X14, X15, X16, X17, X18, X19, X20, X21, X22 o X23 está sustituido de manera conservativa por otro residuo; cada LL es independientemente un ligador bifuncional; cada m es independientemente un número entero desde 0 hasta 1; cada n es independientemente un número entero desde 0 hasta 8; Nya y Nyb son cada uno independientemente un resto de unión multifuncional en los que ya e yb representan el número de grupos funcionales en Nya y Nyb, respectivamente; cada ya o yb es independientemente un número entero desde 3 hasta 8; p es un número entero desde 0 hasta 7; y cada "-" designa independientemente un enlace covalente

Agonistas de apolipoproteína A-I y su uso para tratar trastornos de dislipidemia.

1. Introducción

La invención se refiere a composiciones de agonistas de la apolipoproteína A-I (ApoA-I) para tratar trastornos asociados con dislipoproteinemia, incluyendo hipercolesterolemia, enfermedad cardiovascular, aterosclerosis, reestenosis y otros trastornos tales como choque septicémico.

2. Antecedentes de la invención

El colesterol circulante se porta por lipoproteínas plasmáticas, partículas de composición compleja de lípido y proteína que transportan lípidos en la sangre. Las lipoproteínas de baja densidad (LDL) y las lipoproteínas de alta densidad (HDL) son los principales portadores de colesterol. Se cree que las LDL son responsables del envío de colesterol desde el hígado (en el que se sintetiza u obtiene de fuentes de la dieta) hasta tejidos extrahepáticos en el cuerpo. La expresión "transporte inverso de colesterol" describe el transporte de colesterol desde tejidos extrahepáticos hasta el hígado, en el que se cataboliza y elimina. Se cree que las partículas de HDL plasmáticas desempeñan un papel principal en el proceso de transporte inverso, actuando como eliminadores de colesterol tisular.

La evidencia que conecta un elevado colesterol sérico con la cardiopatía coronaria es abrumadora. Por ejemplo, la aterosclerosis es una enfermedad lentamente progresiva caracterizada por la acumulación de colesterol dentro de la pared arterial. Una evidencia convincente apoya el concepto de que los lípidos depositados en lesiones ateroscleróticas derivan principalmente de LDL plasmáticas; por tanto, las LDL se conocen popularmente como el colesterol "malo". En cambio, los niveles séricos de HDL se correlacionan de manera inversa con la cardiopatía coronaria, de hecho, elevados niveles séricos de HDL se consideran como un factor de riesgo negativo. Se supone que los niveles elevados de HDL plasmática no sólo protegen frente a la arteriopatía coronaria, si no que inducen realmente la regresión de las placas ateroscleróticas (por ejemplo, véase Badimon y otros, 1992, Circulation 86 (Supl. III): 86-94). Por tanto, las HDL se conocen popularmente como el colesterol "bueno".

2.1. Transporte de colesterol

El sistema de transporte de grasas puede dividirse en dos rutas: una exógena para el colesterol y los triglicéridos absorbidos a partir del intestino y una endógena para el colesterol y los triglicéridos que entran en el torrente circulatorio a partir del hígado y otros tejidos no hepáticos.

En la ruta exógena, las grasas de la dieta se empaquetan para dar partículas de lipoproteínas denominadas quilomicrones, que entran en el torrente circulatorio y envían sus triglicéridos hasta el tejido adiposo (para almacenamiento) y hasta el músculo (para su oxidación para suministrar energía). El resto de los quilomicrones, que contienen ésteres de colesterilo, se elimina de la circulación mediante un receptor específico que se encuentra sólo en células del hígado. Este colesterol está entonces disponible de nuevo para el metabolismo celular o para su reciclaje hasta tejidos extrahepáticos como lipoproteínas plasmáticas.

En la ruta endógena, el hígado secreta una partícula de lipoproteínas grande, de muy baja densidad (VLDL) en el torrente circulatorio. El núcleo de las VLDL consiste principalmente en triglicéridos sintetizados en el hígado, con una cantidad menor de ésteres de colesterilo (o bien sintetizados en el hígado o bien reciclados de los quilomicrones). Están presentes dos proteínas predominantes sobre la superficie de las VLDL, la apoproteína B-100 y la apoproteína E. Cuando una VLDL alcanza los capilares del tejido adiposo o del músculo, se extraen sus triglicéridos, dando como resultado un nuevo tipo de partícula, de tamaño disminuido y enriquecida en ésteres de colesterilo, pero que conserva sus dos apoproteínas, denominada lipoproteína de densidad intermedia (IDL).

En seres humanos, aproximadamente la mitad de las partículas de IDL se eliminan de la circulación rápidamente (en el plazo de seis horas de su formación), debido a que se unen fuertemente a las células hepáticas que extraen su colesterol para fabricar nuevas VLDL y ácidos biliares. Las partículas de IDL que no son captadas por el hígado permanecen en la circulación durante más tiempo. Con el tiempo, la apoproteína E se disocia de las partículas circulantes, convirtiéndolas en LDL que tienen la apoproteína B-100 como su única proteína.

Principalmente, el hígado capta y degrada la mayor parte del colesterol en ácidos biliares, que son los productos finales del metabolismo del colesterol. La captación de las partículas que contienen colesterol está mediada por receptores de LDL, que están presentes en elevadas concentraciones en los hepatocitos. El receptor de LDL se une tanto a la apoproteína E como a la apoproteína B-100, y es responsable de la unión y eliminación tanto de las IDL como de las LDL de la circulación. Sin embargo, la afinidad de la apoproteína E por el receptor de LDL es mayor que la de la apoproteína B-100. Como resultado, las partículas de LDL tienen una vida útil de circulación mucho más larga que las partículas de IDL -las LDL circulan durante un promedio de dos días y medio antes de su unión a los receptores de LDL en el hígado y otros tejidos-. Niveles séricos elevados de LDL (el colesterol "malo") están asociados de manera positiva con la cardiopatía coronaria. Por ejemplo, en la aterosclerosis, el colesterol derivado de LDL circulantes se acumula en las paredes de las arterias, lo que conduce a la formación de placas voluminosas que inhiben el flujo de sangre hasta que finalmente se forma un coágulo, obstruyendo la arteria provocando un infarto de miocardio o accidente cerebrovascular.

En última instancia, la cantidad de colesterol intracelular liberada de las LSL controla el metabolismo del colesterol celular. La acumulación de colesterol celular derivado de las VLDL y LDL controla tres procesos: en primer lugar, reduce la síntesis de colesterol celular desactivando la síntesis de la HMGCoA reductasa -una enzima clave en la ruta biosintética del colesterol-. En segundo lugar, el colesterol derivado de LDL entrante promueve el almacenamiento de colesterol activando la ACAT -la enzima celular que convierte el colesterol en ésteres de colesterilo que se depositan en gotitas de almacenamiento-. En tercer lugar, la acumulación de colesterol dentro de la célula dirige un mecanismo de retroalimentación que inhibe la síntesis celular de nuevos receptores de LDL. Las células, por tanto, ajustan su complemento de receptores de LDL de modo que introducen suficiente colesterol para cumplir sus necesidades metabólicas, sin sobrecarga. (Para una revisión, véase Brown & Goldstein, In, The Pharmacological Basis Of Therapeutics, 8ª ed., Goodman & Gilman, Pergamon Press, NY, 1990, Cap. 36, págs. 874-896).

2.2. Transporte inverso de colesterol

En resumen, las células periféricas (no hepáticas) obtienen su colesterol a partir de una combinación de síntesis local y la captación de esterol preformado de las VLDL y LDL. En cambio, el transporte inverso de colesterol (TIC) es la ruta mediante la cual el colesterol de células periféricas puede devolverse al hígado para su reciclaje hasta tejidos extrahepáticos, o su excreción en el intestino en la bilis, o bien en forma modificada o bien oxidada como ácidos biliares. La ruta del TIC representa el único medio de eliminar colesterol de la mayoría de los tejidos extrahepáticos, y es crucial para mantener la estructura y función de la mayoría de las células en el cuerpo.

El TIC consiste principalmente en tres etapas: (a) salida de colesterol, la eliminación inicial del colesterol a partir de diversos grupos de células periféricas; (b) esterificación del colesterol mediante la acción de la lecitina:colesterol acetiltransferasa (LCAT), impidiendo una reentrada del colesterol que ha salido en las células; y (c) captación/envío del éster de colesterilo-HDL hasta las células hepáticas. La ruta del TIC está mediada por las HDL. HDL es un término genérico para partículas de lipoproteínas que se caracterizan por su alta densidad. Los constituyentes lipídicos principales de los complejos de HDL son diversos fosfolípidos, colesterol (éster) y triglicéridos. Los componentes de apolipoproteína más destacados son A-I y A-II, que determinan las características funcionales de las HDL; además se han observado cantidades menores de apoliproteína C-I, C-II, C-III, D, E, J, etc. Las HDL pueden existir en...

1. Un agonista de ApoA-I multimérico que presenta al menos aproximadamente 38% de activación de LCAT comparado con ApoA-I humana y que tiene la fórmula (III) estructural:

(III)X-N_ya-X_(ya-1)-(N_yb-X_(yb-1))_p

o una sal farmacéuticamente aceptable del mismo, en la que:

cada x es independientemente HH-(LL_m-HH)-_nLL_m-HH;

cada HH es independientemente un péptido o análogo de péptido que

comprende:

(i) un péptido o análogo de péptido de 15 a 29 residuos que forma una hélice a anfipática en presencia de lípidos y que comprende la fórmula (I) estructural:

Z₁-X₁-X₂-X₃-X₄-X₅-X₆-X₇-X₈-X₉-X₁₀-X₁₁-X₁₂-X₁₃-X₁₄-X₁₅-X₁₆-X₁₇-X₁₈-X₁₉-X₂₀-X₂₁-X₂₂-X₂₃-Z₂

o una sal farmacéuticamente aceptable del mismo, en la que:

X₁ es Pro (P), Ala (A), Gly (G), Gln (Q), Asn (N), Asp (D) o D-Pro (p);

X₂ es un residuo alifático;

X₃ es Leu (L) o Phe (F);

X₄ es un residuo ácido;

X₅ es Leu (L) o Phe (F);

X₆ es Leu (L) o Phe (F);

X₇ es un residuo hidrófilo;

X₈ es un residuo ácido o básico;

X₉ es Leu (L) o Gly (G);

X₁₀ es Leu (L), Trp (W) o Gly (G);

X₁₁ es un residuo hidrófilo;

X₁₂ es un residuo hidrófilo;

X₁₃ es Gly (G) o un residuo alifático;

X₁₄ es Leu (L), Trp (W), Gly (G) o Nal;

X₁₅ es un residuo hidrófilo;

X₁₆ es un residuo hidrófobo;

X₁₇ es un residuo hidrófobo;

X₁₈ es Gln (Q), Asn (N) o un residuo básico;

X₁₉ es Gln (Q), Asn (N) o un residuo básico;

X₂₀ es un residuo básico;

X₂₁ es un residuo alifático;

X₂₂ es un residuo básico;

X₂₃ está ausente o es un residuo básico;

Z₁ es H₂N- o RC(O)NH-;

Z₂ es -C(O)NRR, -C(O)OR o -C(O)OH o una sal del mismo;

cada R es independientemente -H, alquilo (C₁-C₆), alquenilo (C₁-C₆), alquinilo (C₁-C₆), arilo (C₅-C₂₀), alcarilo (C₆-C₂₆), heteroarilo de 5-20 miembros, alq-heteroarilo de 6-26 miembros, o un péptido o análogo de péptido de 1 a 7 residuos;

cada "-" entre los residuos X_n designa independientemente un enlace amida, un enlace amida sustituido, un isóstero de una amida o un mimético de amida; o

(ii) una forma delecionada de la fórmula (I) estructural en la que al menos uno y hasta ocho de los residuos X₁, X₂, X₃, X₄, X₅, X₆, X₇, X₈, X₉, X₁₀, X₁₁, X₁₂, X₁₃, X₁₄, X₁₅, X₁₆, X₁₇, X₁₈, X₁₉, X₂₀, X₂₁ y X₂₂ están delecionados; o

(iii) una forma alterada de la fórmula (I) estructural en la que al menos uno de los residuos X₁, X₂, X₃, X₄, X₅, X₆, X₇, X₈, X₉, X₁₀, X₁₁, X₁₂, X₁₃, X₁₄, X₁₅, X₁₆, X₁₇, X₁₈, X₁₉, X₂₀, X₂₁, X₂₂ o X₂₃ está sustituido de manera conservativa por otro residuo;

cada LL es independientemente un ligador bifuncional;

cada m es independientemente un número entero desde 0 hasta 1;

cada n es independientemente un número entero desde 0 hasta 8;

N_ya y N_yb son cada uno independientemente un resto de unión multifuncional en los que y_a e y_b representan el número de grupos funcionales en N_ya y N_yb, respectivamente;

cada y_a o y_b es independientemente un número entero desde 3 hasta 8;

p es un número entero desde 0 hasta 7; y

cada "-" designa independientemente un enlace covalente.

2. El agonista de ApoA-I multimérico de la reivindicación 1 que tiene la fórmula estructural (IV) o (V):

o una sal farmacéuticamente aceptable del mismo, en el que:

cada X es como se define en la reivindicación 1;

R₁ es -OR o -NRR; y

cada R es independientemente -H, alquilo (C₁-C₆), alquenilo (C₁-C₆), alquinilo (C₁-C₆); arilo (C₅-C₂₀) alcarilo (C₆-C₂₆), heteroarilo de 5-20 miembros o alqheteroarilo de 6-26 miembros.

3. El agonista de ApoA-I multimérico de la reivindicación 1 ó 2 en el que el ligador bifuncional es escindible.

4. El agonista multimérico de ApoA-I de la reivindicación 1 ó 2 en el que n es 0.

5. El agonista de ApoA-I multimérico de la reivindicación 4 en el que m es 0.

6. El agonista multimérico de ApoA-I de la reivindicación 1 ó 2 en el que cada HH es independientemente un péptido de 22-23 residuos o un análogo peptídico de fórmula estructural (I), en el que el "-" entre residuos designa -C(O)NH-;

Z₁ es H₂N-; y

Z₂ es -C(O)OR o una sal del mismo.

7. El agonista de ApoA-I multimérico de la reivindicación 1 ó 2 en el que cada HH es independientemente un péptido de 22-23 residuos o un análogo peptídico de fórmula estructural (I), en el que el "-" entre residuos designa -C(O)NH-;

Z₁ es H₂N-; y

Z₂ es -C(O)OR o una sal del mismo; y

X₁ es Pro (P), Ala (A), Gly (G), Gln (Q), Asn (N), Asp (D) o D-Pro (p);

X₂ es Ala (A), Val (V) o Leu (L);

X₃ es Leu (L) o Phe (F);

X₄ es Asp (D) o Glu (E);

X₅ es Leu (L) o Phe (F);

X₆ es Leu (L) o Phe (F);

X₇ es Lys (K), Arg (R) u Orn;

X₈ es Asp (D) o Gly (E);

X₉ es Leu (L) o Gly (G);

X₁₀ es Leu (L), Trp (W) o Gly (G);

X₁₁ es Asn (N) o Gln (Q);

X₁₂ es Glu (E) o Asp (D);

X₁₃ es Leu (L), Gly (G) o Aib;

X₁₄ es Leu, Nal, Trp (W) o Gly (G);

X₁₅ es Asp (D) o Glu (E);

X₁₆ es Ala (A), Nal, Trp (W), Leu (L), Phe (F) o Gly (G);

X₁₇ es Leu (L), Gly (G) o Nal;

X₁₈ es Gln (Q), Asn (N), Lys (K) u Orn;

X₁₉ es Gln (Q), Asn (N), Lys (K) u Orn;

X₂₀ es Lys (K) u Orn;

X₂₁ es Leu (L);

X₂₂ es Lys (K) u Orn; y

X₂₃ está ausente o es Lys (K).

8. El agonista de ApoA-I multimérico de la reivindicación 1 ó 2 en el que cada HH es independientemente un péptido seleccionado del grupo constituido por:

y las formas aciladas en el extremo N-terminal y/o amidadas o esterificadas en el extremo C-terminal de los mismos, en los que X es Aib; Z es Nal; y O es Orn.

9. Un complejo de agonista de ApoA-I-lípido que comprende un agonista de ApoA-I y un lípido, en el que el agonista de ApoA-I es un agonista de ApoA-I multimérico de acuerdo con la la reivindicación 1, o un agonista de ApoA-I multimérico de acuerdo con la reivindicación 2.

10. El complejo de agonista de ApoA-I-lípido de la reivindicación 9 en el que el lípido es esfingomielina.

11. El complejo de agonista de ApoA-I-lípido de la reivindicación 9 en la forma de un polvo liofilizado.

12. El complejo de agonista de ApoA-I-lípido de la reivindicación 9 que está en la forma de una solución.

13. Una composición farmacéutica que comprende un agonista de ApoA-I y un transportador, excipiente o diluyente farmacéuticamente aceptable, en el que el agonista de ApoA-I es un agonista de ApoA-I multimérico de acuerdo con la reivindicación 1, o un agonista de de ApoA-I multimérico de acuerdo con la reivindicación 2.

14. La composición farmacéutica de la reivindicación 13, en la que el agonista de ApoA-I está en la forma de un complejo de agonista de ApoA-I-lípido, comprendiendo dicho complejo el agonista de ApoA-I y un lípido.

15. La composición farmacéutica de la reivindicación 14 en la que el complejo de agonista de ApoA-I-lípido está en la forma de un polvo liofilizado.