Un compuesto conjugado representado por la fórmula siguiente:

Conjugados de agentes citotóxicos y péptidos biológicamente activos.

Campo de la invención

La invención se refiere a conjugados de agentes citotóxicos y péptidos biológicamente activos y usos de los mismos.

Antecedentes de la invención

El uso de compuestos carbamato como profármacos es bien conocido. Los compuestos carbamato son muy adecuados para diseño de profármacos debido a que pueden utilizarse para regenerar el fármaco parental tanto si el punto de conexión a una molécula vectora es un grupo hidroxilo como si es una amina. Profármacos carbamato basados en ciclaciones intramoleculares han sido consignados desde finales de los años 1980. Por ejemplo, la Patente U.S. No. 4812590 (que corresponde a EP 0296811) describe derivados de 4-hidroxianisol-carbamato como profármacos para suministro y concentración de 4-hidroxianisol en melanomas. Vigroux et al. (J. Med. Chem. 38, 3983-3994, 1995) describen profármacos de acetaminofeno que incorporan N-carbamatos (2-hidroxifenil-sustituidos) y N-carbamatos (2-hidroxipropil-sustituidos).

Un diseño óptimo de profármacos es uno en el cual el fármaco se conjuga a un vector biológicamente activo de tal modo que el conjugado es completamente estable en la circulación, pero libera el agente terapéutico limpiamente cuando se internaliza en las células diana. Diversos tipos de tecnologías de enlazadores intentan conseguir esta meta por medios químicos diferentes. Se contemplan típicamente dos tipos de fenómenos de biodegradación, la hidrólisis pasiva y la hidrólisis enzimática. La hidrólisis pasiva ocurre cuando la molécula se degrada por simple descomposición química; ésteres, carbonatos, amidas y uretanos son todos ellos susceptibles en diversos grados de hidrólisis con el orden de estabilidad siguiente a pH básico: uretanos > amidas > carbonatos > ésteres. La hidrólisis enzimática ocurre en la circulación plasmática así como después de internalización. Si el resultado deseado es transportar el conjugado a la célula diana, es deseable que el conjugado sea muy resistente a las enzimas plasmáticas que podrían degradar el complejo durante su recorrido. Los derivados éster utilizados comúnmente son una elección particularmente pobre de enlazador dado que el compuesto que circula periféricamente es atacado con rapidez por las esterasas ubicuas.

Otra estrategia de enlazadores aprovecha las diferencias de pH existentes entre el interior y el exterior de las células. Los lisosomas, que son responsables de la degradación de las moléculas en el interior de las células, tienen un pH de 4-6, mientras que el plasma y el fluido extracelular tiene un pH de 7,4. Un enlazador que está diseñado para degradarse a pH 5, pero es estable a pH 7, puede ser útil para suministrar el conjugado a las células, suponiendo que el conjugado no sufre hidrólisis pasiva o enzimática en el plasma. Sin embargo, esta estrategia de enlazadores no es óptima para conjugados peptídicos debido a que la mayoría de la elaboración y purificación de los péptidos sintéticos se realiza en medios ácidos.

Otros enlazadores químicos intentan aprovechar enzimas específicas encontradas en los lisosomas. Por ejemplo, muchas secuencias peptídicas son estables en plasma pero son escindidas específicamente por enzimas lisosómicas.

Los efectos tóxicos secundarios de muchas de estas terapias, así como tratamientos estándar de la enfermedad neoplástica, limitan en la práctica la cantidad de agente activo que puede ser administrada a un paciente. Adicionalmente, muchos agentes activos causan toxicidades específicas de órganos, limitando aún más la dosis que puede ser suministrada al tejido diana. Por ejemplo, la cardiotoxicidad de muchos miembros de la familia de las antraciclinas reduce la dosis terapéutica máxima disponible para este grupo de agentes quimioterapéuticos. El suministro direccionado de fármacos de diversos agentes terapéuticos puede reducir la toxicidad en el tejido normal y aumentar la eficacia del tratamiento permitiendo efectos concentrados localizados en tejidos específicos.

Somatostatina, bombesina, y otros análogos peptídicos biológicamente activos han sido utilizados para detectar células tumorales que sobreexpresan receptores específicos de estos péptidos. Véase, v.g., Denzler y Reubi, Cancer 85(1): 188-198, 1999). Además, somatostatina, bombesina y muchos otros análogos agonistas de péptidos biológicamente activos se internalizan rápidamente después de fijarse a sus receptores (véase, v.g., Lukinius et al., Acta Onc. 38: 383-387, 1999). Esta internalización de los análogos peptídicos puede dar como resultado translocación al núcleo celular (Chen et al., Am. J. Physiol. Renal Physiol., 279: F440-F448, 2000).

Los análogos de somatostatina fijan subtipos específicos de receptores de somatostatina que están presentes en la superficie de tejidos específicos normales o enfermos. Los receptores de somatostatina están regulados en sentido creciente en tejidos específicos enfermos, con inclusión de enfermedades intestinales inflamatorias, artritis reumatoide, y una diversidad de tipos de tumor, así como vasos sanguíneos que abastecen a muchos tumores (Denzler y Reubi, Cancer 85: 4188-198, 1999). Análogamente, receptores específicos de otro péptido biológicamente activo, la Sustancia P, pueden estar regulados en sentido creciente en diversas enfermedades.

Al menos 5 subtipos de receptores de somatostatina han sido caracterizados, y los tumores pueden expresar diversos subtipos de receptores. (Shaer, et al., Int. J. Cancer 70:530-537, 1997). La somatostatina existente naturalmente y sus análogos exhiben fijación diferencial a estos subtipos de receptor, permitiendo un direccionamiento preciso de un análogo peptídico a tejidos enfermos específicos.

Las propiedades físicas y químicas de muchos agentes citotóxicos hacen problemática la conjugación de los fármacos a péptidos biológicamente activos, tales como somatostatina y bombesina. Por ejemplo, el fármaco puede reducir la especificidad de fijación o la actividad biológica del análogo peptídico, limitando su eficacia como agente de direccionamiento. Adicionalmente, agentes terapéuticos y citotóxicos pueden tener propiedades químicas que promuevan la acumulación de análogos fármaco-péptido en ciertos órganos, aumentando la toxicidad y reduciendo la eficacia. Se precisan medios efectivos para enlazar agentes citotóxicos a un agente de direccionamiento tal como un péptido biológicamente activo o un anticuerpo, al tiempo que retienen la actividad de cada componente para maximizar los efectos terapéuticos, al tiempo que minimizan la toxicidad.

EP 1118336 A2 describe un sistema de suministro de fármacos anti-cáncer, en el cual un análogo de somatostatina está conjugado con un fármaco anticáncer, tal como paclitaxel, de tal modo que el fármaco anticáncer puede ser suministrado específicamente a las células diana del cáncer. WO 03/028527 se refiere a la conjugación de péptidos biológicamente activos tales como somatostatina o bombesina con compuestos químicos mediante enlazadores que permiten la retención de la actividad biológica del péptido. WO 00/31122 se refiere a análogos de somatostatina que encuentran uso, v.g. en la detección, formación de imágenes, o direccionamiento específico de células que expresan receptores de somatostatina, particularmente células neoplásticas y, finalmente, Saari, W.S. et al. (1990), Journal of Medicinal Chemistry, 33, 97-101, No. 1 concierne a la preparación de una serie de carbamatos básicos de 4-hidroxianisol.

Sumario de la invención

La invención caracteriza conjugados de un agente citotóxico y un resto de direccionamiento que tienen un enlazador químico escindible que reduce la liberación de agente citotóxico en la circulación, permitiendo con ello que el componente del agente activo del conjugado sea internalizado más fácilmente por una célula, y sometido más fácilmente a control activo de la tasa de liberación en el interior de la célula, representados por la fórmula siguiente

en donde:

1. Un compuesto conjugado representado por la fórmula siguiente:

en donde:

A-B-C-E-F,

2. El compuesto de la reivindicación 1, en el cual dicho agente citotóxico X es un agente alquilante, un antibiótico, un antimetabolito, un inhibidor de tubulina, un inhibidor de la topoisomerasa I o II, un agonista o antagonista hormonal, un agente apoptótico, o un inmunomodulador.

3. El compuesto de la reivindicación 2, en donde X es camptotecina, homocamptotecina, colchicina, tiocolchicina, combretastatina, dolistatina, doxorrubicina, metotrexato, podofilotoxina, rizoxina, rizoxina D, un taxol, paclitaxel, CC1065, o un maitansinoide.

4. El compuesto de la reivindicación 1, en donde dicho péptido Y tiene la fórmula U(V-V)_n, donde U es D-Pro, L-Pro, D-4-OH-Pro, L-4-OH-Pro, Sarcosina, Lys, Orn, Dab, Dap, 4-NH₂-Phe, o (NH₂-(CH₂)_m-COOH), donde m=2-10, inclusive, o está suprimido; cada V se selecciona independientemente del grupo constituido por: D-Ser, L-Ser, D-Thr, L-Thr, D-Gln, L-Gln, D-Asn, L-Asn, D-4-OH-Pro, y L-4 hidroxi-Pro; y n=1-50, inclusive.

5. El compuesto de la reivindicación 4, en donde al menos un V es un D-aminoácido.

6. El compuesto de la reivindicación 1, en donde dicho polímero hidrófilo Y es polietilenglicol, poli(acetato de vinilo), poli(alcohol vinílico), HPMA (N-(2-hidroxipropil)-metacrilamida) o copolímeros de HPMA, a,ß-poli(N-hidroxietil)-DL-aspartamida (PHEA), o a,ß-poli(N-hidroxipropil)-DL-aspartamida.

7. El compuesto de la reivindicación 1, en el cual dicho resto de direccionamiento Q es un péptido biológicamente activo.

8. El compuesto de la reivindicación 7, en donde dicho péptido biológicamente activo es somatostatina, bombesina, un péptido KiSS, un péptido de urotensina II, péptidos de la hormona liberadora de gonadotropina (GnRH) I y II, octreotido, depreotido, vapreotido, péptido vasoactivo intestinal (VIP), colecistoquinina (CCK), factor de crecimiento afín a la insulina (IGF), péptidos que contienen RGD, péptido de la hormona estimulante de los melanocitos (MSH), neurotensina, calcitonina, un péptido que comprende la región determinante de la complementariedad de un anticuerpo antitumoral, glutatión, un péptido ávido de leucocitos que comprende la secuencia de YIGSR, la región de fijación de heparina del factor 4 (PF-4) de las plaquetas y una secuencia rica en lisina, péptido natriurético atrial (ANP), un péptido ß-amiloide, un antagonista delta-opioide, annexina-V, endotelina, interleuquina (IL)-1, IL-1ra, IL-2, IL-8, leucotrieno B4 (LTB4), un péptido quimiotáctico, un antagonista de los receptores GP IIb/IIIa, factor de crecimiento epidérmico, un inhibidor de la elastasa de los neutrófilos humanos, inhibidor de plasmina, un péptido antimicrobiano, apticida P280, apticida P274, un receptor de trombospondina, bitistatina, receptor tipo I de la adenilil-ciclasa de la hipófisis (PAC1), cadena a de fibrina, o un anticuerpo o fragmento de anticuerpo.

9. El compuesto de la reivindicación 8, en donde dicho péptido ávido de leucocitos es P483H.

10. El compuesto de la reivindicación 8, en donde dicho antagonista delta-opioide es ITIPP (psi).

11. El compuesto de la reivindicación 8, en donde dicho péptido quimiotáctico es N-formil-metionil-leucil-fenilalanina-lisina (fMLFK).

12. El compuesto de la reivindicación 8, en donde dicho antagonista del receptor GP IIb/IIIa es DMP444.

13. El compuesto de la reivindicación 8, en donde dicho inhibidor de la elastasa de los neutrófilos humanos es EPI-HNE-2 o EPI-HNE-4.

14. El compuesto de la reivindicación 8, en donde dicho receptor de trombospondina es TP-1300.

15. El compuesto de la reivindicación 7, en donde dicho péptido biológicamente activo direcciona dicho compuesto a una célula o tejido en el cuerpo de un mamífero.

16. El compuesto de la reivindicación 1, en donde dicho resto de direccionamiento Q es un péptido derivado de una biblioteca de presentación de fago, o sustituciones conservadoras del mismo, que direcciona dicho compuesto a una célula o tejido en el cuerpo de un mamífero.

17. El compuesto de la reivindicación 15 ó 16, en donde dicha célula o tejido comprende una célula de cáncer, un glóbulo blanco de la sangre, tejido cardiaco, tejido cerebral, o un tubérculo infectado con tuberculosis.

18. El compuesto de la reivindicación 15 ó 16, en donde dicho tejido es un tumor de un vaso sanguíneo angiogénico proliferativo.

19. El compuesto de la reivindicación 18, en donde dicho vaso sanguíneo se encuentra en el ojo.

20. El compuesto de la reivindicación 1, en donde Q es un péptido de somatostatina o un péptido de bombesina.

21. El compuesto de la reivindicación 8, en donde dicho anticuerpo es un anticuerpo monoclonal o un fragmento del mismo.

22. El compuesto de la reivindicación 1, en donde Z es D-Ser-Nle-D-Ser-D-Ser o D-Ser-Lys-D-Ser-D-Ser, o D-Ser-Lys-D-Tyr-D-Tyr, o D-Ser-Lys-D-Tyr-D-Ser, o D-Ser-Ser-D-Lys-D-Ser, o D-Ser-Ser-D-Lys-Ser, o D-Ser-Nle-D-Tyr-D-Ser, o D-Ser-Pal-D-Tyr-D-Ser, o D-Ser-Thr-D-Tyr-D-Ser, o Lys-D-Ser-D-Ser, o Ser-D-Lys-D-Ser, o Ser-D-Lys-Ser, o Nle-D-Tyr-D-Ser, o Lys-D-Tyr-D-Ser, o Pal-D-Lys-D-Ser, o Thr-D-Tyr-D-Ser, o D-Ser-D-Lys, o D-Ser-D-Tyr, o D-Lys-D-Lys, o D-Lys-D-Tyr, o D-Tyr-D-Lys.

23. El compuesto de la reivindicación 1, en donde Z tiene la fórmula:

E-F,

donde:

24. El compuesto de la reivindicación 1 para uso como medicamento.

25. El compuesto para uso como medicamento de acuerdo con la reivindicación 24, en donde la secuencia espaciadora hidrófila Y se define como en las reivindicaciones 4 a 5.

26. El compuesto para uso como medicamento de acuerdo con la reivindicación 24, en el cual dicho polímero hidrófilo Y es polietilenglicol, poli(acetato de vinilo) o poli(alcohol vinílico).

27. El compuesto para uso como medicamento de acuerdo con la reivindicación 24, en el cual el resto de direccionamiento Q es como se define en una cualquiera de las reivindicaciones 7 a 19 ó 21.

28. El compuesto para uso como medicamento de acuerdo con la reivindicación 24, en donde Q es somatostatina o un análogo de la misma, bombesina, o un análogo de la misma, o un anticuerpo, o un péptido de somatostatina, o un péptido de bombesina.

29. El compuesto para uso como medicamento de acuerdo con la reivindicación 24, en donde Z es como se define en las reivindicaciones 22 ó 23.

30. El compuesto de la reivindicación 20, en donde dicho análogo de somatostatina incluye ciclo[Cys-Phe-D-Trp-Lys-Thr-Cys] y el término C del análogo es Thr-NH₂.

31. El compuesto de la reivindicación 30, en donde dicho compuesto comprende camptotecina como X, D-Ser-Nle-D-Tyr-D-Ser como Z, N(R₁R₂) como R, donde R₁ y R₂ son hidrógeno y metilo, respectivamente, y en donde Y está suprimido.

32. Un compuesto representado por la fórmula siguiente:

en donde:

33. El compuesto de la reivindicación 32, en donde el grupo R₃ puede utilizarse para fijar un péptido, proteína, o anticuerpo a dicho compuesto.

34. El compuesto de la reivindicación 32, en donde R₃ es NH(CH₂)_mSH y m = 2 a 6, y en donde dicho péptido, proteína o anticuerpo está unido a dicho compuesto por una reacción de tiol.

35. El compuesto de la reivindicación 32, en donde R₃ es una benzofenona y dicho péptido, proteína o anticuerpo está fijado a dicho compuesto por una reacción fotoquímica.

36. El compuesto de la reivindicación 33, en donde dicha benzofenona es p-benzoil-fenilalanina.

37. Uso de un compuesto de acuerdo con las reivindicaciones 1-23, 30 ó 31 para la preparación de un medicamento para el tratamiento de las enfermedades siguientes: enfermedad intestinal inflamatoria, artritis reumatoide, acromegalia, tuberculosis, un tumor del pulmón, mama, cerebro, ojo, próstata o colon; un tumor de origen neuroendocrino; y angiogénesis que causa proliferación inadecuada en vasos sanguíneos.

38. El uso de la reivindicación 37, en donde dicho tumor de origen neuroendocrino es síndrome carcinoide.

39. El uso de la reivindicación 37, en donde dicho vasos sanguíneos se encuentran en el ojo.

40. El uso de la reivindicación 37, en donde dicha angiogénesis causa degeneración retinal macular o retinopatía diabética.