Un análogo de nucleósido que tiene la siguiente fórmula general (I) 39

en la que B es una base de ácido nucleico de pirimidina o purina,

o uno de sus análogos, y X e Y son idénticos o diferentes, y cada uno representa un átomo de hidrógeno, un grupo alquilo, un grupo alquenilo, un grupo alquinilo, un grupo cicloalquilo, un grupo aralquilo, un grupo arilo, un grupo acilo, o un grupo sililo, o uno de sus derivados amidita.

2'-O, 4'-C-metilen biciclonucleósidos.

Campo de la invención Esta invención se refiere a un nuevo análogo de nucleósido.

Antecedentes de la invención

En 1978 se describió por primera vez que una molécula complementaria no codificante inhibía la infección por el virus de la gripe. Desde entonces, se han publicado trabajos acerca de moléculas no codificantes que inhibían la expresión de oncogenes e infección por SIDA. En los últimos años, los olinogucleótidos no codificantes se han convertido en uno de los fármacos más prometedores, porque controlan específicamente la expresión de genes indeseables.

El método no codificante se basa en la idea de controlar un flujo unidireccional denominado el dogma central, es decir, DNA - RNA - proteína, mediante el uso de un oligonucleótido no codificante.

Cuando se aplicaba un oligonucleótido existente en la naturaleza a este método como molécula no codificante, sin embargo, se descomponía con varias nucleasas in vivo, o su permeación a través de la membrana celular no era elevada. Para resolver estos problemas, se han sintetizado numerosos derivados de ácidos nucleicos y análogos, y se ha procedido a su estudio. Ejemplos de los productos sintetizados incluyen un fosforotioato que tiene un átomo de azufre sustituyendo a un átomo de oxígeno sobre el átomo de fósforo, y un metil-fosfonato que tiene un grupo metilo sustituyendo. Recientemente, se han sintetizado productos en los que el átomo de fósforo se ha sustituido también por un átomo de carbono, o la estructura del resto azúcar se ha cambiado o la base del ácido nucleico se ha modificado. Sin embargo, ningún derivado o análogo resultante ha resultado totalmente satisfactorio en términos de estabilidad in vivo, facilidad de síntesis y especificidad de secuencia (la propiedad de controlar selectivamente la expresión de un gen particular único) .

Obika et al. ("Properties of Novel Oligonucleotide Analogues Containing an Acyclic Nucleoside and a Carbamate Linkage", Bioorganic & Medicinal Chemistr y Letters, 6 (12) (1996) págs.1357-1360) , describe heterodímeros que contienen un nucleosido acíclico y una unión carbamato en posición 3' incorporada en oligonucleótidos. Se estudiaron las temperaturas de fusión de dúplex DNA-DNA y DNA-RNA, así como la resistencia a la nucleasa de los oligonucleótidos modificados.

En estas circunstancias, ha existido una demanda para la creación de una molécula no codificante que sea descompuesta mínimamente con una nucleasa in vivo, se una al RNA mensajero con elevada afinidad, tenga elevada especificidad, y pueda controlar así eficientemente la expresión de un gen particular.

Descripción de la invención Los inventores de la presente invención diseñaron un análogo de ácido nucleico con conformación inmovilizada de la porción de azúcar en un ácido nucleico, que sería útil en el método no codificante. Sintetizaron un análogo de nucleósido que sería una estructura unitaria para el mismo.

Breve descripción de los dibujos Fig. 1 es un gráfico que muestra la evolución en el tiempo de la absorción ultravioleta (260 nm) de un oligonucleótido natural descompuesto con una exonucleasa; y Fig. 2 es un gráfico que muestra la evolución en el tiempo de la absorción ultravioleta (260 nm) de un oligonucleótido, incluyendo nucleósidos, de la presente invención (x2) descompuesto con una exonucleasa.

A continuación se describirán detalles de la presente invención.

La estructura de un análogo de nucleósido según la presente invención es un análogo de nucleósido de la siguiente fórmula general (I)

en la que B es una base de ácido nucleico de pirimidina o purina, o uno de sus análogos, y X e Y son idénticos o diferentes, y representan cada uno un átomo de hidrógeno, un grupo alquilo, un grupo alquenilo, un grupo alquinilo, un grupo cicloalquilo, un grupo aralquilo, un grupo arilo, un grupo acilo o un grupo sililo,

o uno de sus derivados amidita.

El grupo alquilo representa un grupo alquilo de cadena ramificada con 1 a 20 átomos de carbono. Sus ejemplos incluyen metilo, etilo, n-propilo, iso-propilo, n-butilo, t-butilo, pentilo, hexilo, heptilo, octilo, nonilo y decilo.

El grupo alquenilo representa un grupo alquenilo de cadena recta o ramificada con 2 a 20 átomos de carbono. Sus ejemplos incluyen vinilo, alilo, butenilo, pentenilo, geranilo y farnesilo.

El grupo alquinilo representa un grupo alquinilo de cadena recta o ramificada con 2 a 20 átomos de carbono. Sus ejemplos incluyen etinilo, propinilo y butinilo.

El grupo cicloalquilo representa un grupo cicloalquilo con 3 a 8 átomos de carbono e incluye, por ejemplo, ciclopropilo, ciclobutilo, ciclopentilo, ciclohexilo, cicloheptilo, y ciclooctilo. Otro ejemplo es un grupo heterocíclico en el que uno o más grupos metileno arbitrarios en el anillo del grupo cicloalquilo se han sustituido por un átomo de oxígeno, un átomo de azufre o un átomo de nitrógeno sustituido con alquilo. Es, por ejemplo, un grupo tetrahidropiranilo.

El grupo arilo se refiere a un sustituyente monovalente formado eliminando un átomo de hidrógeno de un grupo heterocíclico aromático o un grupo hidrocarbonado aromático. Preferiblemente, representa un sustituyente monovalente formado eliminando un átomo de hidrógeno de un grupo hidrocarbonado aromático, e incluye, por ejemplo, fenilo, tolilo, xililo, bifenilo, naftilo, antrilo y fenantrilo. El átomo de carbono en el anillo del grupo arilo se puede sustituir por uno o más entre un átomo de halógeno, un grupo alquilo inferior, un grupo hidroxilo, un grupo alcoxilo, un grupo amino, un grupo nitro y un grupo trifluorometilo. El sustituyente, en este caso, es, por ejemplo, un átomo de halógeno, un grupo hidroxilo, un grupo amino, un grupo alcoxi o un grupo ariloxi.

El grupo aralquilo se refiere a un grupo alquilo unido a un grupo arilo, y puede estar sustituido. El grupo aralquilo que puede estar sustituido representa un grupo alquilo unido a un grupo arilo, estando opcionalmente sustituidos uno o más átomos de hidrógeno arbitrarios del grupo arilo y del grupo arilo por los siguientes sustituyentes: ejemplos de los sustituyentes son acilo, amino, arilo, alquilo, cicloalquilo, alcoxi, hidroxilo, nitro y halógeno.

El grupo amino no tiene que estar sustituido, pero cuando está sustituido incluye, por ejemplo, alquilamino, arilamino y acilamino. ejemplos del grupo alcoxi son metoxi, etoxi, n-propoxi, i-propoxi, n-butoxi, i-butoxi, s-butoxi, t-butoxi, pentiloxi, hexiloxi, y fenoxi. Ejemplos del átomo de halógeno son flúor, cloro, bromo y yodo.

Los ejemplos preferidos del grupo aralquilo son tritilo, bencilo, fenetilo, tritil-metilo, difenil-metilo, naftilmetilo, y 4, 4'dimetoxitritilo (DMTr) . Se prefiere particularmente un grupo DMTr.

Como grupo acilo, se pueden ejemplificar acetilo, formilo, propionilo, benzoílo y benciloxicarbonilo. Un ejemplo del grupo sililo es un grupo trialquilsililo, preferiblemente trimetil-sililo, trietil-sililo, triisopropil-sililo, t-butil-dimetil-sililo o tbutil-difenil-sililo y, más preferiblemente, trimetil-sililo.

La base de ácido nucleico de pirimidina o purina en la presente invención se refiere a timina, uracilo, citosina, adenina, guanina o uno de sus derivados.

El análogo de nucleósido de la presente invención se puede sintetizar de la manera descrita a continuación.

(1) Síntesis del análogo de nucleósido El compuesto 1, sintetizado a partir de uridina según la literatura [1) J.A. Secrist et al., J. Am. Chem. Soc., 101, 1554 (1979) ; 2) G.H. Jones et al., J. Org. Chem., 44, 1309 (1979) ], se trató con cloruro de tosilo (TsCl) para toxilar sólo uno de los dos alcoholes primarios, conduciendo al compuesto 2. El compuesto 2 se hidrolizó en condiciones ácidas 5 en un compuesto triol 3. El compuesto 3 se condensó con benzaldehído en presencia de un catalizador ácido para formar un compuesto bencilideno 4. El compuesto 4 se redujo con cianoborohidruro sódico (NaBH3CN) en presencia de tetracloruro de titanio (TiCl4) , para obtener el compuesto 5. Este compuesto se hizo reaccionar con hexametildisilazida sódica (NaHMDS) en tetrahidrofurano (THF) para obtener un compuesto biciclo 6 (Compuesto I: B = uracilo (U) , X = H, Y = bencilo) . Cuando el compuesto 6 se redujo catalíticamente en presencia de un catalizador de paladio carbono, se obtuvo un compuesto diol 7 (Compuesto (I) : B = U, X = Y = H)... [Seguir leyendo]

1. Un análogo de nucleósido que tiene la siguiente fórmula general (I) 39

en la que B es una base de ácido nucleico de pirimidina o purina, o uno de sus análogos, y X e Y son idénticos o diferentes, y cada uno representa un átomo de hidrógeno, un grupo alquilo, un grupo alquenilo, un grupo alquinilo, un grupo cicloalquilo, un grupo aralquilo, un grupo arilo, un grupo acilo, o un grupo sililo, o uno de sus derivados amidita.

2. Un análogo de nucleósido según la reivindicación 1, en el que la base de ácido nucleico de pirimidina o purina se selecciona de timina, uracilo, citosina, adenina, guanina o uno de sus derivados.

3. Un análogo de nucleósido según la reivindicación 1, en el que la base de ácido nucleico de pirimidina o purina es timina o uno de sus derivados.

4. Un análogo de nucleósido según la reivindicación 1, en el que la base de ácido nucleico de pirimidina o purina es uracilo o uno de sus derivados.

5. Un análogo de nucleósido según la reivindicación 1, en el que la base de ácido nucleico de pirimidina o purina es 15 citosina o uno de sus derivados.

6. Un análogo de nucleósido según la reivindicación 1, en el que la base de ácido nucleico de pirimidina o purina es adenina o uno de sus derivados.

7. Un análogo de nucleósido según la reivindicación 1, en el que la base de ácido nucleico de pirimidina o purina es guanina o uno de sus derivados.

8. Un análogo de nucleósido según una cualquiera de las reivindicaciones 1-3 con la siguiente fórmula general (Ii)

en la que B es una base de ácido nucleico de pirimidina o purina, o uno de sus análogos, y X e Y son idénticos o diferentes, y cada uno representa un átomo de hidrógeno, un grupo alquilo, un grupo alquenilo, un grupo alquinilo, un grupo cicloalquilo, un grupo aralquilo, un grupo arilo, un grupo acilo, o un grupo sililo, o uno de 25 sus derivados amidita;

en la que dicha base de ácido nucleico de pirimidina o purina es timina.

9. Un análogo de nucleósido según una cualquiera de las reivindicaciones 1, 2 y 4 con la siguiente fórmula general (Iii)

en la que B es una base de ácido nucleico de pirimidina o purina, o uno de sus análogos, y X e Y son idénticos o diferentes, y cada uno representa un átomo de hidrógeno, un grupo alquilo, un grupo alquenilo, un grupo alquinilo, un grupo cicloalquilo, un grupo aralquilo, un grupo arilo, un grupo acilo, o un grupo sililo, o uno de sus derivados amidita;

en la que dicha base de ácido nucleico de pirimidina o purina es uracilo.

10. Un análogo de nucleósido según una cualquiera de las reivindicaciones 1, 2 y 5 con la siguiente fórmula general (Iiii)

en la que B es una base de ácido nucleico de pirimidina o purina, o uno de sus análogos, y X e Y son idénticos o diferentes, y cada uno representa un átomo de hidrógeno, un grupo alquilo, un grupo alquenilo, un grupo alquinilo, un grupo cicloalquilo, un grupo aralquilo, un grupo arilo, un grupo acilo, o un grupo sililo, o uno de sus derivados amidita;

en la que dicha base de ácido nucleico de pirimidina o purina es citosina.

11. Un análogo de nucleósido según una cualquiera de las reivindicaciones 1, 2 y 6 con la siguiente fórmula general 15 (Iiv)

Iiv

en la que B es una base de ácido nucleico de pirimidina o purina, o uno de sus análogos, y X e Y son idénticos o diferentes, y cada uno representa un átomo de hidrógeno, un grupo alquilo, un grupo alquenilo, un grupo alquinilo, un grupo cicloalquilo, un grupo aralquilo, un grupo arilo, un grupo acilo, o un grupo sililo, o uno de sus derivados amidita;

en la que dicha base de ácido nucleico de pirimidina o purina es adenina.

12. Un análogo de nucleósido según una cualquiera de las reivindicaciones 1, 2 y 7 con la siguiente fórmula general (Iv)

en la que B es una base de ácido nucleico de pirimidina o purina, o uno de sus análogos, y X e Y son idénticos o diferentes, y cada uno representa un átomo de hidrógeno, un grupo alquilo, un grupo alquenilo, 30 un grupo alquinilo, un grupo cicloalquilo, un grupo aralquilo, un grupo arilo, un grupo acilo, o un grupo sililo, o uno de sus derivados amidita; en la que dicha base de ácido nucleico de pirimidina o purina es guanina.

13. Un análogo de nucleósido según se reivindica en una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 12, en el que X e Y

representan cada uno un átomo de hidrógeno. .

14. Un análogo de nucleósido según se reivindica en una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 12, que es un derivado de amidita de mononucleósido, en el que X es 4, 4-dimetoxitritilo (DMTr) , e Y es un grupo 2cianoetoxi (diisopropilamino) fosfino (grupo amidita) .

15. Un análogo de nucleósido según se reivindica en la reivindicación 1, en el que el grupo aralquilo se selecciona de tritilo, bencilo, fenetilo, tritilmetilo, difenilmetilo, naftilmetilo y 4, 4'-dimetoxitritilo (DMTr) . 1.

16. Un análogo de nucleósido según la reivindicación 1, que se selecciona de los siguientes: