Inhibidores peptidomiméticos bicíclicos de aspartil-proteasas para el tratamiento de enfermedades infecciosas.

Los compuestos de fórmula (I)

en la que:

R1 es -CH(R)COR5;

R es una cadena lateral de α-aminoácido; R2 es H, alquilo, arilo, alquilarilo;

R3 y R4 se seleccionan independientemente entre el grupo que consiste en H, alquilo, alquenilo, alquinilo, cicloalquilo, alquilarilo, arilo, hidroxialquilo, alcoxialquilo, alcoxicarbonilo, -CH(cadena lateral de α- aminoácido)CH2OH; R3 y R4 junto con el átomo de nitrógeno al que están conectados pueden formar un ciclo de 5 a 8 miembros, opcionalmente sustituido;

R5 se selecciona ente el grupo que consiste en -Oalquilo, -Oarilo, -NHalquilo, NHarilo, aminoácido, péptido; comprendiendo todas las combinaciones posibles de estereoisómeros;

en la que la cadena lateral de aminoácido se refiere a diversas sustituciones, como una cadena lateral enlazada a un "aminoácido"; el término "aminoácido" incluye cada uno de los α-aminoácidos naturales de las series L o D que tiene como "cadena lateral": -H para glicina; -CH3 para alanina; -CH(CH3)2 para valina; -CH2CH(CH3)2 para leucina; -CH(CH3)CH2CH3 para isoleucina; -CH2OH para serina; -CH(OH)CH3 para treonina; -CH2SH para cisteína; -CH2CH2SCH3 para metionina; -CH2-(fenilo) para fenilalanina; -CH2-(fenil)-OH para tirosina; -CH2-(indol) para triptófano; -CH2COOH para ácido aspártico; -CH2C(O)(NH2) para asparagina; -CH2CH2COOH para ácido glutámico; -CH2CH2C(O)NH2 para glutamina; -CH2CH2CH2-N(H)C(NH2)NH para arginina; -CH2-(imidazol) para histidina; -CH2(CH2)3NH2 para lisina, comprendiendo las mismas cadenas laterales de aminoácido que portan grupos protectores adecuados; el término "aminoácido" incluye aminoácidos no naturales seleccionados entre el grupo que consiste en Ornitín (Orn), norleucina (Nle), norvalina (NVa), β-alanina, L o D α-fenilglicina (Phg), ácido diaminopropiónico, ácido diaminobutírico y ácido aminohidroxibutírico.

Inhibidores peptidomiméticos bicíclicos de aspartil-proteasas para el tratamiento de enfermedades infecciosas.

Campo de la invención [0001] La presente invención se refiere a derivados de 3-aza-biciclo[3, 2, 1]octano de fórmula general (I) útiles en el tratamiento enfermedades infecciosas y particularmente patologías producidas por patógenos microbianos que expresan la actividad aspartil-proteasa. Específicamente, la invención se refiere a compuestos de fórmula general (I) y sus metabolitos, como inhibidores de SAP2 de Candida albicans para el tratamiento de infecciones fúngicas, como inhibidores de proteasa del VIH para tratar infecciones por VIH, o como inhibidores de plasmepsinas o histo-aspartil proteasa (HAP) para el tratamiento de la malaria.

Estado de la técnica [0002] Las aspartil proteasas están ampliamente distribuidas en muchos organismos y tejidos con diferentes propiedades fisiológicas y funcionales, y contienen dos restos de aspartilo en el sitio activo, uno protonado y el otro no, que actúan juntos como catalizadores ácido-base generales. Se cree que una molécula de agua unida entre dos restos de aspartato es el nucleófilo para la hidrólisis del enlace de amida, y se activa mediante el resto de ácido aspártico catalítico desprotonado. Para catalizar la hidrólisis del péptido, los dos restos aspárticos deben estar lo suficientemente próximos en la estructura terciaria de la molécula. La mayoría de las proteasas aspárticas pertenecen a la familia de la pepsina, incluyendo enzimas digestivas, tales como pepsina y quimotripsina, así como captesinas lisosomales D y enzimas procesadoras, tales como renina y ciertas proteasas fúngicas (los SAP de Candida albicans, penicilopepsina, etc) . Una segunda familia comprende proteasas virales, tales como el VIH, también llamada retropepsina. En general, el sitio activo de las proteasas asparticas no contiene grupos que sean lo suficientemente nucleófilos para que puedan modificarse químicamente por un inhibidor selectivo irreversible. Por lo tanto, la mayoría de los inhibidores de proteasa aspártica desarrollados hasta ahora se unen a su enzima diana a través de interacciones no covalentes. Por tanto, estos compuestos son inhibidores reversibles y dan como resultado una inhibición eficaz cuando la enzima muestra una afinidad mayor por el inhibidor que por su sustrato natural (Tacconelli, E. et al. Curr. Med. Chem. 2004, 4, 49) .

Se ha propuesto que estructuras estables que se parecen al estado de transición de una reacción catalizada por enzimas deben unir la enzima más estrechamente que el sustrato. En consecuencia, una estrategia que ha sido muy satisfactoria para el diseño de inhibidores de aspartil proteasa eficaces se basa en la incorporación de un isóstero en estado de transición en una estructura peptidomimética.

Candida albicans es un patógeno fúngico oportunista que produce infecciones sistémicas graves especialmente en individuos inmunodeficientes. Aunque cierto número de agentes antifúngicos están disponibles, la necesidad de nuevos fármacos contra C. albicans está aumentando debido tanto a la extensa aparición de infecciones sistémicas y mucosas producidas por Candida, como al desarrollo de resistencia a los fármacos disponibles (Shao, P. -L. et al. Int. J. Antimicrob. Agents 2007, 30, 487) . De hecho, a pesar de la disponibilidad de fármacos, Candida albicans destaca como una causa muy frecuente de morbilidad, coste de hospitalización y mortalidad (Pfaller MA & D:J:Diekema. Epidemiology of invasive Candidiasis: a persistent public health Problem. Clin. Microbiol. Rev. 2007;20:133-163) . Aunque la capacidad de producir una enfermedad es probablemente un proceso complejo que implica interacciones múltiples entre Candida y el huésped, la actividad de las Aspartil Proteasas Secretadas (SAP) parece ser un factor de virulencia principal y por tanto ofrece una posible diana para la intervención del fármaco en infecciones. Las cepas de Candida expresan al menos nueve genes distintos (SAP1-9) en el transcurso de la misma enfermedad pero en diferentes etapas de infección, indicando que las diferentes SAP tienen funciones diferentes (Schaller, M. et al. J. Invest. Dermatol. 2000, 114, 712) ; particularmente, entre ellas, la SAP2 es una de las enzimas más expresadas, implicadas en la invasión y colonización persistente en el huésped.

Otras pruebas consistentes de la necesidad de inhibidores de la actividad de la aspartil proteasa se deben a los siguientes aspectos:

- Los pacientes inmudeficientes que padecen infecciones producidas por Candida albicans pueden desarrollar candidiasis sistémica y también resistencia a productos terapéuticos comunes.

- Los virus VIH y HTLV dependen de sus aspartil proteasas para la maduración vírica.

- Plasmodium falciparum utiliza las plasmepsinas I y II para procesar hemoglobina. Recientemente, se ha demostrado la actividad inhibidora de inhibidores de proteasa del VIH (VIH-IP) frente a microorganismos patógenos en los que las aspartil proteasas desempeñan una función clave (Tacconelli et al., Curr. Med. Chem., 2004, 4, 49) . Particularmente, los VIH-IP muestran actividad micromolar hacia las aspartil proteasas de Candida albicans (Cassone et al., J. Infect. Dis., 1999, 180, 448) y las plasmepsinas II y IV de la malaria (Andrews et al., Antimicrob. Agents Chemother. 2006, 639) . Tales resultados armonizan con la flexibilidad de estas moléculas y alguna analogía estructural entre la aspartil proteasas del VIH-1 y la SAP2 de Candida

albicans.

Por lo tanto, nuevos compuestos que tengan actividad inhibidora hacia las aspartil proteasas pueden actuar como inhibidores de SAP2 de Candida albicans para tratar infecciones fúngicas, como inhibidores de la proteasa del VIH para tratar infecciones por VIH, como inhibidores de plasmepsinas o de histoaspartil proteasa (HAP) para tratar la malaria.

Los compuestos de fórmula (I)

en la que:

R1 se selecciona ente el grupo que consiste en H, bencilo, p-metoxibencilo, benzhidrilo; preferiblemente bencilo;

R2 se selecciona entre el grupo que consiste en H, alquilo, arilo, alquilarilo; preferiblemente H, bencilo, metilo, isobutilo.R3 y R4 se seleccionan independientemente entre el grupo que consiste en H, alquilo, alquenilo, alquinilo, cicloalquilo, alquilarilo, arilo, hidroxialquilo, alcoxialquilo, alcoxicarbonilo, -CH (cadena lateral de !aminoácido) CH2OH; preferiblemente H, hidroxietilo, propargilo, -CH (cadena lateral de Leu) CH2OH; R3 y R4 junto con el átomo de nitrógeno al que están unidos para formar un ciclo, eventualmente sustituido;

preferiblemente piperidina, 4-hidroxietil-piperazina, 4-carboetoxi-piperazina, morfolina; incluyendo todas las combinaciones posibles de estereoisómeros; son conocidos.

Su preparación se ha indicado en J. Org. Chem. 1999, 64, 7347; J. Org. Chem. 2002, 67, 7483; Bioorg. Med. Chem. 2001, 9, 1625; Eur. J. Org. Chem. 2002, 873; J. Org. Chem. 2002, 67, 7483; C. R. Chimie 2003, 631; J. 25 Comb. Chem. 2007, 9, 454.

Su uso en composiciones farmacéuticas para el tratamiento de patologías relacionadas con déficit de actividad de neurotrofinas se ha descrito en el documento WO2004/000324. El documento US 2006/258648 desvela compuestos bicíclicos relacionados estructuralmente como inhibidores de aspartil proteasas útiles para tratar infecciones fúngicas.

Por lo tanto, el objetivo de la presente invención es proporcionar compuestos alternativos para la preparación de medicamentos para el tratamiento de patologías relacionadas con la actividad de las aspartil proteasas, y específicamente de la SAP2, y más específicamente para el tratamiento de infecciones sistémicas resistentes a fármacos de Candida albicans en pacientes inmunodeprimidos.

Descripción resumida de las figuras [0010]

FIGURA 1 - Infección vaginal con C. albicans SA40 en ratas tratadas por vía intravaginal con APG12 después de la exposición (1, 24, 48 h) FIGURA 2 - Infección vaginal con C. albicans AIDS 68 en ratas tratadas por vía intravaginal con APG12 después de la exposición (1, 24, 48 h)

Descripción detallada de la invención [0011] La presente invención se refiere a compuestos de fórmula (I)

en la que:

R1 es a-CH (R) COR5; R es una cadena lateral de !-aminoácido, preferiblemente dicho !-aminoácido se selecciona entre el grupo que consiste en Gly, Leu, Val, lie, Ala, Phe, Phg, Nle, Nva; R2 es H, alquilo, arilo, alquilarilo, preferiblemente H, bencilo, metilo, isobutilo;... [Seguir leyendo]

1. Los compuestos de fórmula (I)

en la que:

R1 es -CH (R) COR5;

R es una cadena lateral de !-aminoácido; R2 es H, alquilo, arilo, alquilarilo; R3 y R4 se seleccionan independientemente entre el grupo que consiste en H, alquilo, alquenilo, alquinilo, cicloalquilo, alquilarilo, arilo, hidroxialquilo, alcoxialquilo, alcoxicarbonilo, -CH (cadena lateral de !aminoácido) CH2OH; R3 y R4 junto con el átomo de nitrógeno al que están conectados pueden formar un ciclo de 5 a 8 miembros, opcionalmente sustituido;

R5 se selecciona ente el grupo que consiste en -Oalquilo, -Oarilo, -NHalquilo, NHarilo, aminoácido, péptido;

comprendiendo todas las combinaciones posibles de estereoisómeros;

en la que la cadena lateral de aminoácido se refiere a diversas sustituciones, como una cadena lateral enlazada a un "aminoácido"; el término "aminoácido" incluye cada uno de los !-aminoácidos naturales de las series L o D que tiene como "cadena lateral": -H para glicina; -CH3 para alanina; -CH (CH3) 2 para valina; -CH2CH (CH3) 2 para leucina; -CH (CH3) CH2CH3 para isoleucina; -CH2OH para serina; -CH (OH) CH3 para treonina; -CH2SH para cisteína; -CH2CH2SCH3 para metionina; -CH2- (fenilo) para fenilalanina; -CH2- (fenil) -OH para tirosina; -CH2- (indol) para triptófano; -CH2COOH para ácido aspártico; -CH2C (O) (NH2) para asparagina; -CH2CH2COOH para ácido glutámico; -CH2CH2C (O) NH2 para glutamina; -CH2CH2CH2-N (H) C (NH2) NH para arginina; -CH2- (imidazol) para histidina; -CH2 (CH2) 3NH2 para lisina, comprendiendo las mismas cadenas laterales de aminoácido que portan grupos protectores adecuados; el término "aminoácido" incluye aminoácidos no naturales seleccionados entre el grupo que consiste en Ornitín (Orn) , norleucina (Nle) , norvalina (NVa) , ∀-alanina, L o D !-fenilglicina (Phg) , ácido diaminopropiónico, ácido diaminobutírico y ácido aminohidroxibutírico.

2. Los compuestos de fórmula (I) de acuerdo con la reivindicación 1, en la que:

R2 es H, bencilo, metilo, isobutilo;

3. Los compuestos de fórmula (I) de acuerdo con la reivindicación 2, en la que:

R se selecciona ente el grupo que consiste en aquellos de Gly, Leu, Val, lie, Ala, Phe, Phg, Nle, Nva.

4. Los compuestos de fórmula (I) de acuerdo con la reivindicación 3, en la que:

R3 y R4 se seleccionan independientemente en el grupo que consiste en H, hidroxietilo, propargilo, CH (cadena lateral de Leu) CH2OH; R3 y R4 junto con el átomo de nitrógeno al que están conectados pueden formar un anillo, seleccionado en el grupo que consiste en piperidina, 4-hidroxietil-piperazina, 4-metil-piperazina, 4-carboetoxi-piperazina, 4

45 feniletil-piperazina, 4-bencil-piperazina, morfolina.

5. Los compuestos de fórmula (I) de acuerdo con la reivindicación 4, en la que:

R3 es H y R4 se selecciona ente el grupo que consiste en H, hidroxietilo, propargilo, -CH (cadena lateral de 50 Leu) CH2OH; o R3 y R4 junto con el átomo de nitrógeno al que están conectados pueden formar un anillo, seleccionado entre el grupo que consiste en piperidina, 4-hidroxietil-piperazina, 4-carboetoxi-piperazina.

6. Los compuestos de fórmula (I) de acuerdo con la reivindicación 5, en la que:

7. El compuesto de fórmula (I) de acuerdo con la reivindicación 1-6 para su uso como un medicamento.

8. Uso de un compuesto de fórmula (I) , en la que: R1 se selecciona ente el grupo que consiste en bencilo, fenilo, -CH (R) COR5;

55 R es cadena lateral de Leu.

R es una cadena lateral de !-aminoácido; R2 es H, alquilo, arilo, alquilarilo; R3 y R4 se seleccionan independientemente entre el grupo que consiste en H, alquilo, alquenilo, alquinilo, cicloalquilo, alquilarilo, arilo, hidroxialquilo, alcoxialquilo, alcoxicarbonilo, -CH (cadena lateral de !

aminoácido) CH2OH; R3 y R4 junto con el átomo de nitrógeno al que están conectados pueden formar un ciclo de 5 a 8 miembros, opcionalmente sustituido; R5 se selecciona ente el grupo que consiste en -Oalquilo, -Oarilo, -NHalquilo, NHarilo, aminoácido, péptido;

comprendiendo todas las combinaciones posibles de estereoisómeros;

en la que la cadena lateral de aminoácido se refiere a diversas sustituciones, como una cadena lateral enlazada a un "aminoácido"; el término "aminoácido" incluye cada uno de los !-aminoácidos naturales de las series L o D que tiene como "cadena lateral": -H para glicina; -CH3 para alanina; -CH (CH3) 2 para valina; -CH2CH (CH3) 2 para leucina; 20 CH (CH3) CH2CH3 para isoleucina; -CH2OH para serina; -CH (OH) CH3 para treonina; -CH2SH para cisteína; -CH2CH2SCH3 para metionina; -CH2- (fenilo) para fenilalanina; -CH2- (fenil) -OH para tirosina; -CH2- (indol) para triptófano; -CH2COOH para ácido aspártico; -CH2C (O) (NH2) para asparagina; -CH2CH2COOH para ácido glutámico; -CH2CH2C (O) NH2 para glutamina; -CH2CH2CH2-N (H) C (NH2) NH para arginina; -CH2- (imidazol) para histidina; -CH2 (CH2) 3NH2 para lisina, comprendiendo las mismas cadenas laterales de aminoácido que portan grupos protectores adecuados; el término "aminoácido" incluye aminoácidos no naturales seleccionados entre el grupo que consiste en Ornitín (Orn) , norleucina (Nle) , norvalina (NVa) , ∀-alanina, L o D !-fenilglicina (Phg) , ácido diaminopropiónico, ácido diaminobutírico y ácido aminohidroxibutírico.

para la preparación de un medicamento para el tratamiento de enfermedades infecciosas. 30

9. Uso de acuerdo con la reivindicación 8 de un compuesto de fórmula (I) en la que:

R1 se selecciona ente el grupo que consiste en bencilo, -CH (R) COR5, en el que dicha R es un !aminoácido seleccionado ente el grupo que consiste en aquellos de Gly, Leu, Val, lie, Ala, Phe, Phg, Nle, Nva. R2 se selecciona entre el grupo de H, bencilo, metilo, isobutilo; R3 y R4 se seleccionan independientemente entre el grupo que consiste en H, hidroxietilo, propargilo, CH (cadena lateral de Leu) CH2OH; R3 y R4 junto con el átomo de nitrógeno al que están unidos pueden formar un ciclo, seleccionado entre el grupo que consiste en piperidina, 4-hidroxi-piperazina, 4-carboetoxi-piperazina.

10. Uso de un compuesto de acuerdo con la reivindicación 8-9 para la preparación de un medicamento para el tratamiento de enfermedades infecciosas asociadas con patógenos microbianos que expresan actividad de aspartilproteasa.

11. Uso de un compuesto de acuerdo con la reivindicación 10 para la preparación de un medicamente para el tratamiento de enfermedades infecciosas asociadas con patógenos, seleccionados entre el grupo que consiste en Candida albicans, VIH, HTLV, Plasmodium falciparum.

50 12. Uso de un compuesto de acuerdo con la reivindicación 11 para la preparación de un medicamento para el tratamiento de enfermedades infecciosas resistentes a fármaco asociadas con Candida albicans.

13. Composición farmacéutica que contiene al menos un compuesto de fórmula (I) de acuerdo con las reivindicaciones 1-6, y al menos otro ingrediente, vehículo o diluyente farmacéuticamente aceptable. 55