Un compuesto antibacteriano de fórmula V-L-W-X; en la que V es un resto glucopeptídico que inhibe la biosíntesis de peptidoglucano en bacterias;

L es un grupo ligador; y V se selecciona de teicoplanina A2-2, ristocetina A, balhimicina, actinodina A, complestanina, clorpeptina 1, quistamicina A y avoparciona, o V-L- es de fórmula:

o una sal de la misma, en que:

Y e Y' son independientemente hidrógeno o cloro;

R es hidrógeno, 4-epivancosaminilo, actinosaminilo, ristosaminilo o un grupo de fórmula -Ra-L- en la que Ra es 4epivancosaminilo, actinosaminilo, ristosaminilo y L está ligado con el grupo amino de Ra; R1 es hidrógeno o manosa; R2 es -NH2, -NHCH3, -N (CH3) 2, -NHL- o -N (CH3) L-R3 es -CH2CH (CH3) 2, [p-OH, m-Cl]fenilo, p-ramnosafenilo, [p-ramnosa-galactosa]fenilo, [p-galactosa-galactosa]fenilo

o [p-CH3O-ramnosa]fenilo; R4 es -CH2- (CO) NH2, bencilo, [p-OH]fenilo o [p-OH, m-Cl]fenilo; R5 es hidrógeno o manosa, R6 es hidrógeno, 4-epivancosaminilo, vancosaminilo, actinosaminilo, ristosaminilo o acosaminilo; o R6 es un grupo de fórmula Rb-L- en la que Rb es 4-epivancosaminilo, vancosaminilo, actinosaminilo, ristosaminilo o acosaminilo y L está ligado con el grupo amino de Rb; o R6 es un grupo Rb-R7 en el que R7 es un resto de cadena lateral orgánica que no tiene más de 1000 Da; Ter1 es hidroxilo o -L-; a condición de que el compuesto incluya al menos un grupo -L-; W es: (i) un péptido de unión a membrana de 5 a 40 aminoácidos que comprende al menos una secuencia (Xaa) n, en la que n es de 3 a 10 y cada Xaa es independientemente lisina o arginina, teniendo dicho péptido una carga positiva global; o (ii) un péptido de inserción en membrana seleccionado de SEQ ID NO:9, SEQ ID NO:10, SEQ ID NO: 11, SEQ ID NO: 12, SEQ ID NO:13, SEQ ID NO:14, SEQ ID NO:15, SEQ ID NO:16, SEQ ID NO:17, SEQ ID NO:18, SEQ ID NO:19, SEQ ID NO:20, SEQ ID NO:21, SEQ ID NO:22, SEQ ID NO:23, SEQ ID NO:24, SEQ ID NO:25, SEQ ID NO:26, SEQ ID NO:27, SEQ ID NO:28, SEQ ID NO:29, SEQ ID NO:30, SEQ ID NO:31 y variantes de las mismas que tienen de 1 a 5 sustituciones, inserciones o deleciones aminoacídicas; y

X es un elemento de inserción en membrana y una cadena lipófila que tiene los siguientes parámetros:

- tener de 6 a 30 átomos de carbono, incluyendo los de los anillos aromáticos si están presentes;

- ser lineal o ramificada, y en el segundo caso, contener de uno a tres puntos de ramificación;

- estar saturada o insaturada, y en el segundo caso, contener de 1 a 4 dobles o triples enlaces;

- tener opcionalmente 1, 2 o 3 heteroátomos (además de aquellos, si están presentes, de los anillos aromáticos, si están presentes), independientemente seleccionados de S, O o N;

- contener opcionalmente uno o más, por ejemplo, dos o tres anillos aromáticos que pueden estar condensados y cada uno de los cuales puede contener 1, 2 o 3 heteroátomos que, si están presentes, se seleccionan independientemente de N, O o S; y

- tener opcionalmente de uno a tres sustituyentes seleccionados de hidroxilo,

-SH, amino y halógeno.

Agentes antibacterianos que comprenden conjugados de glucopéptidos y elementos peptídicos asociados a la membrana.

La presente invención se refiere a agentes con actividad antibacteriana y a procedimientos e intermedios para su producción. La presente invención se refiere adicionalmente al uso de dichos agentes para el tratamiento de infecciones bacterianas en animales, incluyendo el hombre.

Antecedentes de la invención

Las enfermedades causadas por infecciones bacterianas tienen una morbilidad y mortalidad significativas en el hombre y otros mamíferos. El proceso infeccioso consiste en tres etapas: entrada y colonización bacteriana del hospedador, invasión y crecimiento bacterianos en los tejidos del hospedador, junto con la aparición de sustancias tóxicas, y respuesta del hospedador.

Las infecciones bacterianas pueden clasificarse ampliamente en las causadas por bacterias grampositivas, tales como estafilococos y estreptococos, y las causadas por bacterias gramnegativas, tales como Escherichia coli. Las bacterias grampositivas tienen una membrana citoplasmática de bicapa lipídica típica rodeada por una pared celular rígida. La pared celular está compuesta principalmente por peptidoglucano, un polímero de Nacetilglucosamina y ácido N-acetilmurámico reticulados por un péptido que comprende D- y L-aminoácidos alternados. Además, la pared celular externa de las bacterias grampositivas comprende un complejo de polisacáridos, proteínas, ácidos teicoicos y ácidos lipoteicoicos. En contraposición, las bacterias gramnegativas tienen una capa de peptidoglucano mucho menor, una membrana externa que contiene lipopolisacáridos que carece de la capa compleja de carbohidratos y ácidos teicoicos.

Los antibióticos son sustancias producidas por diversas especies de microorganismos (bacterias, hongos) que suprimen el crecimiento de otros microorganismos y eventualmente pueden destruirlos. Además, el uso común extiende el término antibiótico para incluir agentes antibacterianos que son antibióticos semisintéticos, concretamente, antibióticos bacterianos modificados químicamente, así como agentes antibacterianos sintéticos (por ejemplo, sulfonamidas) , que no son productos microbianos. Se incluyen también en el término "antibiótico" diversos péptidos encontrados en sistemas de defensa del hospedador que se producen localmente en respuesta a la colonización o invasión por microorganismos (por ejemplo, péptidos producidos por anfibios, incluyendo el péptido magainina) . Se han identificado cientos de antibióticos, y muchos se han desarrollado hasta la etapa en que son valiosos en la terapia de enfermedades infecciosas.

Se han propuestos varios esquemas para clasificar y agrupar los agentes antimicrobianos. La clasificación más común se ha basado en la estructura química y el mecanismo de acción propuesto, como sigue:

(1) agentes que actúan directamente sobre la membrana celular del microorganismo, afectando a la permeabilidad y conduciendo a la pérdida de compuestos intracelulares tales como detergentes, péptidos catiónicos, gramicidina A y polimixina; (2) agentes que inhiben la síntesis de paredes celulares bacterianas e incluyen beta-lactamas, cefalosporinas y glucopéptidos; (3) agentes que afectan a la síntesis proteica bacteriana, incluyendo tetraciclina y cloranfenicol; (4) agentes que actúan como antimetabolitos e interfieren con la síntesis bacteriana de ácido fólico, tales como las sulfonamidas y (5) agentes que inhiben la síntesis o actividad de ácido nucleico tales como quinolonas.

Los agentes antibacterianos peptídicos que actúan directamente sobre la membrana bacteriana causan una permeabilización o modificación general de la membrana citoplasmática bacteriana. Esto da como resultado la unión de péptidos a componentes de la superficie de la membrana exterior, causando la reorganización de la estructura de membrana y la creación de poros a través de los cuales pueden escapar los contenidos intracelulares. Generalmente, estos rasgos están asociados a una naturaleza peptídica anfífila que a menudo incluye una estructura secundaria helicoidal y una carga neta positiva. Los antibióticos peptídicos que tienen este modo de acción incluyen las magaininas, defensinas y lantibióticos tales como nisina. La actividad de esta clase de antibióticos está dirigida contra bacterias en lugar de células de mamífero debido a que los residuos cargados positivamente del antibiótico interaccionan con los lípidos cargados negativamente que se encuentran predominantemente en membranas celulares bacterianas en lugar de mamíferos.

En particular, las magaininas son una clase de péptidos α-helicoidales anfífilos encontrados en la piel de la rana de uñas africana (Xenopus laevis) . Los péptidos de esta clase (que incluye también la bombinina de anfibios [Gibson, B.W., Tang, D., Mandrell, R., Kelly, M. & Spindel, E.R. (1991) J. Biol. Chem. 266, 223103-23111], melitina de veneno de abeja [Habermann, E. (1972) Science, 177, 314-322] y alameticina de hongos [Latorre, R. y Álvarez, S. (1981) Physiol. Rev., 61, 77-150]) causan la alteración del potencial de membrana a bajas concentraciones, y la lisis de membrana mediante inserción a mayores concentraciones.

Un grupo de antibióticos que ha recibido una extensa atención debido a su eficacia clínica es el grupo de antibióticos glucopeptídicos. Estos agentes consisten en una cadena principal heptapeptídica cíclica rígida que puede estar sustituida con una variedad de aminoazúcares y azúcares. Los restos de aminoazúcar de algunos miembros de esta clase contienen sustituciones N-acilo, N-alquilo o N-arilo. Son dos antibióticos de esta clase vancomicina y teicoplanina. La vancomicina se produce por Streptococcus orientalis, un actinomiceto aislado de muestras de suelo en Indonesia e India. El antibiótico se purificó y sus propiedades se describieron poco después de su descubrimiento (McCormick y col., 1956) . La vancomicina es un glucopéptido tricíclico complejo con una masa molecular de aproximadamente 1500 Da. Se determinó su estructura mediante análisis de rayos X (Sheldrick y col., 1978) :

La vancomicina es activa principalmente contra bacterias grampositivas. Las cepas de bacterias se consideran sensibles a una concentración mínima inhibidora menor o igual a 4 µg/ml. Strep. pyogenes, Strep. pneumoniae y Cor y nebacteraium spp. son altamente sensibles, como la mayoría de cepas de Enterococcus spp. La mayoría de especies de Actinomyces y Clostridium spp. son también sensibles a la vancomicina, pero a mayores concentraciones de antibiótico. La vancomicina se emplea solo para tratar infecciones graves y es particularmente útil en la gestión de infecciones debidas a estafilococos resistentes a meticilina, incluyendo neumonía, enfisema, endocarditis, osteomielitis y abscesos de tejidos blandos. El agente es también extremadamente útil en el tratamiento de infecciones estafilocócicas en pacientes que son alérgicos a penicilinas y cefalosporinas.

La vancomicina inhibe la síntesis de la pared celular de bacterias sensibles bloqueando la reticulación de los componentes de azúcar y peptídico de los peptidoglucanos durante la síntesis de la pared celular bacteriana. Sin suficiente reticulación, la pared celular se vuelve mecánicamente frágil y las bacterias se lisan cuando se someten a cambios en la presión osmótica. La vancomicina se une con alta afinidad al extremo D-alanil-D-alanina (D-Ala-D-Ala) de la porción pentapeptídica del precursor de peptidoglucano antes de la reticulación. El dipéptido D-Ala-D-Ala forma enlaces de hidrógeno complementarios con la cadena principal peptídica de la vancomicina. Se cree que el complejo vancomicina-peptidoglucano bloquea físicamente la acción de la enzima transpeptidasa e inhibe así la formación de los puentes cruzados peptídicos que refuerzan el peptidoglucano. Esta actividad conduce también a la acumulación de precursores de peptidoglucano en el citoplasma bacteriano.

La resistencia a antibióticos está bien documentada y las cepas resistentes son una importante amenaza potencial para el bienestar de la humanidad. Las bacterias se vuelven resistentes a un agente antimicrobiano porque el fármaco no consigue alcanzar su diana, el fármaco se inactiva o porque la diana se altera. Por ejemplo, algunas bacterias producen enzimas que residen en o dentro de la superficie celular e inactivan el fármaco, mientras que otras poseen membranas celulares impermeables que evitan el flujo de entrada del fármaco.

Se han descrito varios tipos de resistencia... [Seguir leyendo]

1. Un compuesto antibacteriano de fórmula V-L-W-X; en la que V es un resto glucopeptídico que inhibe la biosíntesis de peptidoglucano en bacterias; L es un grupo ligador; y V se selecciona de teicoplanina A2-2, ristocetina A, balhimicina, actinodina A, complestanina, clorpeptina 1, quistamicina A y avoparciona, o V-L- es de fórmula:

o una sal de la misma, en que:

Y e Y' son independientemente hidrógeno o cloro;

R es hidrógeno, 4-epivancosaminilo, actinosaminilo, ristosaminilo o un grupo de fórmula -Ra-L- en la que Ra es 4epivancosaminilo, actinosaminilo, ristosaminilo y L está ligado con el grupo amino de Ra; R1 es hidrógeno o manosa; R2 es -NH2, -NHCH3, -N (CH3) 2, -NHL- o -N (CH3) L-R3 es -CH2CH (CH3) 2, [p-OH, m-Cl]fenilo, p-ramnosafenilo, [p-ramnosa-galactosa]fenilo, [p-galactosa-galactosa]fenilo

o [p-CH3O-ramnosa]fenilo; R4 es -CH2- (CO) NH2, bencilo, [p-OH]fenilo o [p-OH, m-Cl]fenilo; R5 es hidrógeno o manosa, R6 es hidrógeno, 4-epivancosaminilo, vancosaminilo, actinosaminilo, ristosaminilo o acosaminilo; o R6 es un grupo de fórmula Rb-L- en la que Rb es 4-epivancosaminilo, vancosaminilo, actinosaminilo, ristosaminilo o acosaminilo y L está ligado con el grupo amino de Rb; o R6 es un grupo Rb-R7 en el que R7 es un resto de cadena lateral orgánica que no tiene más de 1000 Da; Ter1 es hidroxilo o -L-; a condición de que el compuesto incluya al menos un grupo -L-; W es:

(i) un péptido de unión a membrana de 5 a 40 aminoácidos que comprende al menos una secuencia (Xaa) n, en la que n es de 3 a 10 y cada Xaa es independientemente lisina o arginina, teniendo dicho péptido una carga positiva global; o

(ii) un péptido de inserción en membrana seleccionado de SEQ ID NO:9, SEQ ID NO:10, SEQ ID NO: 11, SEQ ID NO: 12, SEQ ID NO:13, SEQ ID NO:14, SEQ ID NO:15, SEQ ID NO:16, SEQ ID NO:17, SEQ ID NO:18, SEQ ID NO:19, SEQ ID NO:20, SEQ ID NO:21, SEQ ID NO:22, SEQ ID NO:23, SEQ ID NO:24, SEQ ID NO:25, SEQ ID NO:26, SEQ ID NO:27, SEQ ID NO:28, SEQ ID NO:29, SEQ ID NO:30, SEQ ID NO:31 y variantes de las mismas que tienen de 1 a 5 sustituciones, inserciones o deleciones aminoacídicas; y X es un elemento de inserción en membrana y una cadena lipófila que tiene los siguientes parámetros:

- tener de 6 a 30 átomos de carbono, incluyendo los de los anillos aromáticos si están presentes;

- ser lineal o ramificada, y en el segundo caso, contener de uno a tres puntos de ramificación;

- estar saturada o insaturada, y en el segundo caso, contener de 1 a 4 dobles o triples enlaces;

- tener opcionalmente 1, 2 o 3 heteroátomos (además de aquellos, si están presentes, de los anillos aromáticos, si están presentes) , independientemente seleccionados de S, O o N;

- contener opcionalmente uno o más, por ejemplo, dos o tres anillos aromáticos que pueden estar condensados y cada uno de los cuales puede contener 1, 2 o 3 heteroátomos que, si están presentes, se seleccionan independientemente de N, O o S; y

- tener opcionalmente de uno a tres sustituyentes seleccionados de hidroxilo, -SH, amino y halógeno.

2. Un compuesto según la reivindicación 1, en el que el resto de cadena lateral orgánica como R7 incluye aquellos de fórmula -CH2-R8, en la que R8 es hidrógeno, alquilo C1-C15, alquenilo C2-C15, alquinilo C2-C15, halogenoalquilo C1-C7, acenaftenilo, 2-fluorenilo, 9, 10-dihidro-2-fenantrenilo, R9, alquilo C1-C11-R9, alquenilo C2-C7-R9, alquinilo C2-C7-R9 o alquilo C1-C7-O-R9 en la que R9 es un radical de fórmula:

- R10-[ligador (0 o 1) -R10] (0 o 1)

en la que cada R10 representa independientemente fenilo, cicloalquilo C5-C6, naftilo o tienilo, cada uno de los cuales está no sustituido u opcionalmente sustituido con uno o dos sustituyentes, cada uno de los cuales es independientemente alquilo C1-C10, halogenoalquilo C1-C2, halogenoalcoxilo C1-C2, alcoxilo C1-C10, halógeno, ciano o nitro;

y "ligador" es -alquileno C1-C3, -O-alquileno C1-C6, -alquileno C1-C6-O-, -O-, -N (H o alquilo inferior C1-C3) -, -S-, -SO-, -SO2-, -NH-C (O) -, -C (O) -NH-, -CH=CH-, -C≡C-, -N=N-, -O-C (O) - o -C (O) -O-.

3. Un compuesto según una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el que V se selecciona de vancomicina, cloroeremomicina, teicoplanina A2-2, ristocetina A, eremomicina, balhimicina, actinodina A, complestanina, cloropeptina 1, quistamicina A y avoparcina.

4. Un compuesto según la reivindicación 1, en el que el péptido de unión a membrana comprende de 7 a 30 aminoácidos.

5. Un compuesto según la reivindicación 4, en el que el péptido de unión a membrana se selecciona del grupo:

DGPKKKKKKSPSKSSG (SEQ ID NO: 4) ; GSSKSPSKKKKKKPGD (SEQ ID NO: 5) ; SPSNETPKKKKKRFSFKKSG (SEQ ID NO: 6) ; DGPKKKKKKSPSKSSK (SEQ ID NO: 7) ; y SKDGKKKKKKSKTK (SEQ ID NO: 8) .

6. Un compuesto según la reivindicación 1, en el que dicho péptido de inserción en membrana es SEQ ID NO: 9 o SEQ ID NO: 10.

7. Un compuesto según la reivindicación 1, en el que dicho péptido de inserción en membrana es SEQ ID NO: 14 o SEQ ID NO: 12.

8. Un compuesto según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7 para uso en el tratamiento o la profilaxis de una infección bacteriana.

9. Uso de un compuesto según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7 para la fabricación de un medicamento para el tratamiento o la profilaxis de una infección bacteriana.

10. Una composición que comprende un compuesto según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7 y un vehículo farmacéuticamente aceptable.