Composición farmacéutica para inhibir el factor de transcripción inducible por hipoxia.

Moduladores de procesos patológicos de angiogénesis, oncogénesis, inflamación, apoptosis y terapia celular, que se incluye en el campo de la Farmacología y Química Médica y se refiere a nuevas moléculas representadas por la fórmula general (I) , especialmente la denominada FM19G11, así como a las composiciones farmacéuticas que las contienen. Dichas composiciones optimizadas farmacológicamente son capaces de modular y/o inhibir la transcripción de genes modulados por el factor de transcripción inducible por hipoxia (en adelante, HIF) y que están directa y/o indirectamente involucrados en procesos patológicos relacionados con cáncer, inflamación, reparación de tejidos, diferenciación de células troncales y terapia regenerativa. La presente invención también se refiere a un método de síntesis de dichas moléculas (I) y a su utilización en la fabricación de un medicamento para el tratamiento de losprocesos patológicos mencionados

Composición farmacéutica para inhibir el factor de transcripción inducible por hipoxia. Moduladores de procesos patológicos de angiogénesis, oncogénesis, inflamación, apoptosis y terapia celular.

Sector técnico de la invención

La presente invención se incluye en el campo de la Farmacología y Química Médica y se refiere a nuevas moléculas representadas por la fórmula general (I), especialmente la denominada FM19G11, así como a las composiciones farmacéuticas que las contienen. Dichas composiciones optimizadas farmacológicamente son capaces de modular y/o inhibir la transcripción de genes modulados por el factor de transcripción inducible por hipoxia (en adelante, HIF) y que están directa y/o indirectamente involucrados en procesos patológicos relacionados con cáncer, inflamación, reparación de tejidos, diferenciación de células troncales y terapia regenerativa.

La presente invención también se refiere a un método de síntesis de dichas moléculas (I) y a su utilización en la fabricación de un medicamento para el tratamiento de los procesos patológicos mencionados.

Antecedentes de la invención

Prácticamente todas las células del organismo son sensibles a las variaciones en los niveles de nutrientes y entre ellos el más importante para las fisiología celular es el oxígeno. La disminución en los niveles de oxígeno celular está íntimamente relacionada con su importancia en la proliferación celular, por ejemplo en las células endoteliales que forman los nuevos vasos sanguíneos, fenómeno éste conocido como angiogénesis. Las células tumorales presentan respuestas a la depleción de oxígeno mediante la activación de una serie característica de genes que les permiten sobrevivir y reaccionar frente a estas condiciones adversas. En los últimos años los factores de transcripción inducibles por hipoxia (HIF) han sido objeto de numerosos estudios como reguladores clave de la respuesta celular a la falta de oxígeno y han sido ampliamente relacionados en la literatura científica con procesos patológicos de cáncer, de inflamación, de patologías cardiovasculares y neurodegenerativas y, en general de todas aquellas llamadas patologías angiogénicas, como retinopatía diabética, artritis reumatoide, placas de arteriosclerosis, endometriosis, enfermedad de Crohn, soriasis, hipertrofia prostática benigna, y cáncer. (Folkman, "Angiogenesis: an organizing principle for drug discovery?" Nat. Rev. Drug Disc., 2007; 6, 273-286; Mazure, "Hypoxia signalling in cancer and approaches to enforce tumour regression" Nature, 2006; 44, 437-443). Cada vez más, especialmente en cáncer, la terapia se basa en el uso de composiciones que sean mezclas de compuestos activos, con modos de acción diferentes y toxicidades no acumulativas. Por lo tanto, la necesidad de terapias de combinación requiere la caracterización de un mayor arsenal de compuestos eficaces en la lucha contra la enfermedad oncológica, especialmente si además tenemos en cuenta la actual tendencia de la medicina personalizada.

Las células troncales son de especial relevancia para estudiar la etiología de procesos tumorales así como su potencial en la práctica clínica. Existen evidencias de que determinados tumores cerebrales, como por ejemplo los glioblastomas, meduloblastomas y astrocitomas, contienen células con capacidad de multipotencialidad similar a determinados progenitores neurales. Recientemente se ha comprobado que la hipoxia es un factor que está íntimamente asociado a procesos de indiferenciación de las células troncales adultas. De hecho la localización de algunas células troncales adultas coinciden con zonas hipóxicas y/o altamente vascularizadas (Palmer et al. "Vascular niche for adult hippocampal neurogenesis, "The Journal of Comparative Neurology 2000; 425, 479-494.; Maurer et al., "Expression of vascular endothelial growth factor and its receptors in rat neural stem cells" Neurosci. Lett. 2003; 344, 165-168). El empleo de las células madre procedentes del mismo tejido, comprometidas e influenciadas por el mismo microambiente al que van a ser sometidas, podría resultar una alternativa más eficiente en los ensayos de regeneración del sistema celular lesionado. Por lo tanto, la presente invención también presenta una potencial relevancia dentro del ámbito de la moderna disciplina de Medicina Regenerativa.

HIF y Cáncer

Aunque las bases celulares y moleculares subyacentes a los fenómenos de hipoxia son complejas y variadas, ya se empiezan a conocer algunas de las moléculas clave. La respuesta celular adaptativa frente a la disminución en los niveles de oxígeno (hipoxia) se realiza mediante la inducción de un patrón de expresión génico característico. Una de estas moléculas claves que regulan la respuesta celular a la hipoxia es el factor de transcripción inducible por hipoxia (HIF). HIF es un heterodímero compuesto de dos subunidades expresadas tanto constitutivamente (HIF 1ß), como inducidas por la hipoxia (HIF1a, HIF2a). En condiciones de normoxia HIF1a y HIF2a son indetectables, ya que su regulación está mediada por los procesos de ubiquitinación y rápida degradación por el proteasoma. La proteína del oncogen VHL actúa como sustrato de reconocimiento del complejo E3 Ubiquitina ligasa que señaliza HIF1a y HIF2a para su degradación por el proteasoma. Ambos complejos, VHL/HIF1a y VHL/HIF2a, dependen de la hidroxilación específica de dos residuos de prolina situados en la proteína, hidroxilación que está catalizada por una nueva familia de dioxigenasas 2-oxoglutarato-dependientes (prolil-hidroxilasas) (Semenza G.L. "Targeting HIF-1 for cancer therapy" Nature Rev. 2003; 3, 721-732; Lando D. et al. "Oxygen-dependent regulation of hypoxia-inducible factors by prolyl and asparaginyl hydroxylation" Eur J Biochem. 2003; 270, 781-90). Debido a la necesidad de oxígeno de estas enzimas para llevar a cabo su reacción catalítica, es comúnmente aceptado que son éstas los sensores reales de la presencia de oxígeno para regular los niveles de HIF1a/HIF2a citoplásmicos. En condiciones de normoxia y proliferación activa de las células se observa que las rutas de proliferación y supervivencia desencadenadas por los factores de crecimiento, también inducen la expresión de HIF1a/HIF2a por activación de las vías de señalización PI3K/Akt y Ras/RAF/MEKK (Poulaki V. et al. "Acute intensive insulin therapy exacerbates diabetic blood-retinal barrier breakdown via hypoxia-inducible factor-1 alpha and VEGF" J Clin Invest. 2002; 109, 805-15; Hudson C.C. et al. "Regulation of hypoxia-inducible factor 1alpha expression and function by the mammalian target of rapamycin" Mol Cell Biol. 2002; 22:7004-14; Guba M. et al., "Rapamycin inhibits primary and metastatic tumor growth by antiangiogenesis: involvement of vascular endothelial growth factor" Nat. Med 2002; 8, 128-35). Cuando las células se enfrentan a una deficiencia de oxígeno, HIF1a/HIF2a, se acumulan en el citosol y esta acumulación permite su interacción con HIF1ß, su traslocación al núcleo y la activación de los genes -más de doscientos genes diferentes-, que han sido descritos como genes diana de HIF y que median la respuesta celular inducida por estos factores de transcripción (Semenza G.L. "Targeting HIF-1 for cancer therapy" Nature Rev. 2003; 3, 721-732; Paul S.A et al., "HIF at the crossroads between ischemia and carcinogenesis" J. Cel. Physiol. 2004; 200, 20-30). Algunos de los genes inducidos por HIF se encuentran incluidos dentro de los factores moleculares conocidos como factores de crecimiento (Growth Factors), como por ejemplo, el factor de crecimiento del endotelio vascular (VEGF), el de insulina (IGF) y el factor de crecimiento tisular ß (TGF), por mencionar algunos. Dado que los procesos de proliferación celular activa implican directa o indirectamente, la generación de falta de oxígeno en la célula, la hipoxia puede ser considerada como una característica incluso fisiológica. La disminución de los niveles de oxígeno en la célula y la consecuente estabilización de la proteína de HIF citoplásmica supone, entre otros efectos, el reclutamiento de células endoteliales circulantes derivadas de médula ósea y la proliferación de células endoteliales vasculares y que promueven la neovascularización en procesos isquémicos y tumorales (Harris et al., "Hypoxia a key regulatory factor in tumour growth". Nat Rev Cancer. 2002; 2, 38-47; Takahashi T. et al., "Ischemia- and cytokine-induced mobilization of bone marrow-derived endothelial progenitor cells for neovascularization" Nat Med. 1999; 5, 434-8). HIF puede estar controlando...

1. Un compuesto de fórmula general (I):

en la que: R¹, R² y R³ pueden ser independientemente:

siendo x, y, z = 1-4;

o una sal farmacéuticamente aceptable del mismo, a excepción del 3-(2,4-(dinitro)benzamido)benzoato de 2-4-(metoxi)fenil)-2-oxoetilo (R¹= 2,4-di-NO₂, R²= H, R³= 4-OMe), y el 3-(4-bromo)benzamido)benzoato de 2-4-(nitro)fenil)- 2-oxoetilo (R¹= 4-Br, R²= H, R³= 4-NO₂).

2. El compuesto de la fórmula general (I) o una sal farmacéuticamente aceptable del mismo de acuerdo con la reivindicación 1, denominado FM19G11, en el que R¹ = 2,4-di-NO₂, R² = -H, y R³ = -CH₃ (4).

3. El compuesto de la fórmula general (I) o una sal farmacéuticamente aceptable del mismo de acuerdo con la reivindicación 1, en la que R¹ = 2-NO₂, 4-CF₃, R² = -H, y R³ = -CH₃ (7).

4. El compuesto de la fórmula general (I) o una sal farmacéuticamente aceptable del mismo de acuerdo con la reivindicación 1, en la que R¹ = 2-CF₃, 4-NO₂, R²= -H, y R³ = -CH₃ (10).

5. El compuesto de la fórmula general (I) o una sal farmacéuticamente aceptable del mismo de acuerdo con la reivindicación 1, en la que R¹ = 2-4-CF₃, R² = -H, y R³ = -CH₃ (13).

6. El compuesto de la fórmula general (I) o una sal farmacéuticamente aceptable del mismo de acuerdo con la reivindicación 1, en la que R¹ = -H, R² = -H, y R³ = -CH₃ (16).

7. El compuesto de la fórmula general (I) o una sal farmacéuticamente aceptable del mismo de acuerdo con la reivindicación 1, en la que R¹ = 2-4-NO₂, R² = -H, y R³ = -CF₃ (17).

8. El compuesto de la fórmula general (I) o una sal farmacéuticamente aceptable del mismo de acuerdo con la reivindicación 1, en la que R¹ = 2-4-NO₂, R² = -H, y R³ = -H (19).

9. El compuesto de la fórmula general (I) o una sal farmacéuticamente aceptable del mismo de acuerdo con la reivindicación 1, en la que R¹ = 4-NO₂, R² = -H, y R³ = -CH₃ (22).

10. El compuesto de la fórmula general (I) o una sal farmacéuticamente aceptable del mismo de acuerdo con la reivindicación 1, en la que R¹ = 2-NO₂, R²= -H, y R³ = -CH₃ (25).

11. El compuesto de la fórmula general (I) o una sal farmacéuticamente aceptable del mismo de acuerdo con la reivindicación 1, en la que R¹ = 2-4-NO₂, R² = -H, y R³ = -OH (26).

12. El compuesto de la fórmula general (I) o una sal farmacéuticamente aceptable del mismo de acuerdo con la reivindicación 1, en la que R¹ = 2-4 NO₂, R² = -H, y R³ = -CO₂H (29).

13. Método de obtención del compuesto de la fórmula general (I) denominado FM19G11, o una sal farmacéuticamente aceptable del mismo de acuerdo con las reivindicaciones 1-2, que comprende los pasos del siguiente esquema:

14. Uso de uno o más compuestos de la fórmula general (I) o una sal farmacéuticamente aceptable de los mismos de acuerdo con las reivindicaciones 1-12, para la preparación de un medicamento para regular la transcripción de genes modulados por el factor de transcripción inducible por hipoxia (HIF).

15. Uso de uno o más compuestos de la fórmula general (I) o una sal farmacéuticamente aceptable de los mismos de acuerdo con la reivindicación 14 para la preparación de un medicamento que regula la transcripción de uno o más genes seleccionados del grupo: HIF, VEGF, PHD3, MMRs, Sox2 y Oct3/4.

16. Uso de uno o más compuestos de la fórmula general (I) o una sal farmacéuticamente aceptable de los mismos de acuerdo con la reivindicación 15 para la preparación de un medicamento que inhibe la transcripción de HIF en su regulación autocrina en condiciones de hipoxia.

17. Uso de uno o más compuestos de la fórmula general (I) o una sal farmacéuticamente aceptable de los mismos de acuerdo con la reivindicación 16 para la preparación de un medicamento que inhibe significativamente la transcripción de HIF1a y HIF2a en condiciones de hipoxia.

18. Uso de uno o más compuestos de la fórmula general (I) o una sal farmacéuticamente aceptable de los mismos de acuerdo con la reivindicación 15 para la preparación de un medicamento que inhibe significativamente la transcripción de VEGF y/o PHD3 en condiciones de hipoxia.

19. Uso de uno o más compuestos de la fórmula general (I) o una sal farmacéuticamente aceptable de los mismos de acuerdo con la reivindicación 15 para la preparación de un medicamento que induce la expresión de los genes reparadores MMRs en condiciones de hipoxia y normoxia.

20. Uso de uno o más compuestos de la fórmula general (I) o una sal farmacéuticamente aceptable de los mismos de acuerdo con la reivindicación 19 para la preparación de un medicamento que induce la expresión de los genes reparadores MMRs en condiciones de hipoxia y normoxia donde dichos genes son MSH6 y MLH1.

21. Uso de uno o más compuestos de la fórmula general (I) o una sal farmacéuticamente aceptable de los mismos de acuerdo con la reivindicación 15 para la preparación de un medicamento que induce la expresión de Sox2 y disminuye los niveles de expresión de Oct3/4 en condiciones de normoxia.

22. Uso de uno o más compuestos de la fórmula general (I) o una sal farmacéuticamente aceptable de los mismos de acuerdo con la reivindicación 15 para la preparación de un medicamento que disminuye los niveles de expresión de Sox2 y Oct3/4 en condiciones de hipoxia.

23. Uso de uno o más compuestos de la fórmula general (I) o una sal farmacéuticamente aceptable de los mismos de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 14-22, para la preparación de un medicamento para el tratamiento de patologías angiogénicas.

24. Uso de uno o más compuestos de la fórmula general (I) o una sal farmacéuticamente aceptable de los mismos de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 14-23, para la preparación de un medicamento para el tratamiento del cáncer.

25. Uso de uno o más compuestos de la fórmula general (I) o una sal farmacéuticamente aceptable de los mismos de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 14-24, en el que el cáncer puede ser cáncer de mama, cáncer de colon, cáncer de vejiga, cáncer de cabeza y cuello, cáncer de pulmón, cáncer de ovarios, cáncer de próstata, cáncer de testículos, cáncer de útero, cáncer de tiroides, cáncer gástrico, cáncer de hígado, linfoma, o melanoma.

26. Uso de uno o más compuestos de la fórmula general (I) o una sal farmacéuticamente aceptable de los mismos de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 14-23, para la preparación de un medicamento para el tratamiento de tumores.

27. Uso de uno o más compuestos de la fórmula general (I) o una sal farmacéuticamente aceptable de los mismos de acuerdo con las reivindicaciones 14-23, para la preparación de medicamentos para el tratamiento de patologías que producen inflamación.

28. Uso de uno o más compuestos de la fórmula general (I) o una sal farmacéuticamente aceptable de los mismos de acuerdo con las reivindicaciones 14-23, para su uso en medicina regenerativa.

29. Uso de uno o más compuestos de la fórmula general (I) o una sal farmacéuticamente aceptable de los mismos de acuerdo con la reivindicación 28 relacionados con la diferenciación de células troncales.

30. Uso de uno o más compuestos de la fórmula general (I) o una sal farmacéuticamente aceptable de los mismos de acuerdo con las reivindicaciones 14-23, para la preparación de un medicamento para el tratamiento de patologías que producen degeneración de los tejidos.

31. Composición farmacéutica que comprende uno o más compuestos de la fórmula general (I) o una sal farmacéuticamente aceptable de los mismos de acuerdo con las reivindicaciones 1-12, en una cantidad farmacéuticamente eficaz, un vehículo o diluyente y/o un adyuvante fisiológicamente aceptable.

32. Composición farmacéutica de acuerdo con la reivindicación 31, en la que el compuesto de fórmula general (I) es el FM19G11 (4) o una sal farmacéuticamente aceptable del mismo.

33. Composición farmacéutica de acuerdo con las reivindicaciones 31-32, que se puede utilizar para tratar o prevenir patologías angiogénicas de acuerdo con las reivindicaciones 14-30.

34. Kit que comprende la composición farmacéutica de acuerdo con las reivindicaciones 31-32 con uno o más compuestos de la fórmula general (I), un vehículo o diluyente y/o uno o más adyuvantes, que pueden estar juntos o separados en uno o más contenedores dependiendo de la vía de administración de la composición en cada caso.