Compuestos derivados de BENZOTIAZOL, composiciones y usos.

Un compuesto de fórmula I

o una sal, hidrato, solvato o profármaco farmacéuticamente aceptable del MISMO,

en donde:

R1 es hidrógeno, -OH, -NO2, -CN, -COOR, -OCH2OR, C1-C6 alquilo, C2-C6 alquenilo, C2-C6 alquinilo, C1-C6 alcoxi o halo, en donde uno o más de los átomos de R1 es opcionalmente un átomo radiomarcado;

R es C1-C6 alquilo, en donde uno o más de los átomos de carbono es opcionalmente un átomo radiomarcado;

R2 es un radiofluoro;

R3 es hidrógeno, C1-C6 alquilo, C2-C6 alquenilo o C2-C6 alquinilo; y

R4 es hidrógeno, C1-C6 alquilo, C2-C6 alquenilo o C2-C6 alquinilo.

Compuestos derivados de benzotiazol, composiciones y usos

CAMPO DE LA INVENCIÓN

La presente invención se refiere a compuestos de tioflavina y derivados específicos que son adecuados para

obtención de imágenes de depósitos de amiloide en pacientes vivos. Más específicamente, la presente invención se refiere a un método de obtención de imágenes de depósitos de amiloide en el cerebro in vivo a fin de permitir la diagnosis ante-mortem de la enfermedad de Alzheimer con derivados de Tioflavina. La presente invención se refiere también a también usos terapéuticos para tales compuestos.

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN

La enfermedad de Alzheimer ("AD") es una enfermedad neurodegenerativa caracterizada por pérdida de memoria y otros déficits cognitivos. McKhann et al., Neurology 34:939 (1984) . Es la causa más común de demencia en los Estados Unidos. La AD puede atacar a personas tan jóvenes como de 40-50 años, pero, debido a que la presencia de la enfermedad es difícil de determinar sin una peligrosa biopsia de cerebro, el momento de la aparición se desconoce. La prevalencia de AD aumenta con la edad, alcanzando estimaciones de la población afectada a

porcentajes tan altos como 40-50% para edades de 85-90. Evans et al., JAMA 262:2551 (1989) ; Katzman, Necrology

43:13 (1993) .

Estudios realizados sugieren que la deposición de amiloide en el cerebro es un evento temprano causal en la patogénesis de la enfermedad de Alzheimer (AD) . La progresión de la deposición de amiloide da como resultado la formación de placas neuríticas y madejas neurofibrilares en regiones del cerebro que están implicadas en el

aprendizaje y la memoria. Una placa neurítica de Alzheimer típica comprende neuritas distróficas que rodean un núcleo de material amiloide. El componente principal del núcleo de amiloide es una proteína denominada amiloidebeta (Aº) .

En la práctica, AD se diagnostica definitivamente por examen de tejido cerebral, usualmente en la autopsia. Khachaturian, Arch. Neurol. 42:1097 (1985) ; McKhann et al., Neurology 34:939 (1984) . Neuropatológicamente, esta

enfermedad se caracteriza por la presencia de placas neuríticas (NP) , madejas neurofibrilares (NFT) , y pérdida neuronal, junto con una diversidad de otros hallazgos. Mann, Mech. Ageing Dev. 31:213 (1985) . Las cortes de tejido cerebral post-mortem de víctimas de la enfermedad de Alzheimer exhiben la presencia de amiloide en la forma de núcleos proteináceos extracelulares de las placas neuríticas que son características de AD.

Los núcleos de amiloide de estas placas neuríticas están compuestos de una proteína denominada el amiloide º

(Aº) que está dispuesta en una configuración predominantemente de hoja plegada beta. Mori et al., Journal of Biological Chemistr y 267:17082 (1992) ; Kirschner et al., PNAS 83:503 (1986) . Las placas neuríticas son un aspecto temprano e invariante de la enfermedad (Mann et al., J. Neurol. Sci. 89:169; Mann, Mech. Ageing Dev. 31:213 (1985) ; Terr y et al., J. Neuropathol. Exp. Neurol 46: 262 (1987) .

La deposición inicial de Aº ocurre probablemente mucho antes que sean perceptibles los síntomas clínicos. Los

"criterios microscópicos mínimos" recomendados actualmente para la diagnosis de AD están basados en el número de placas neuríticas encontradas en el cerebro. Khachaturian, Arch. Neurol., supra (1985) . Sin embargo, la evaluación de los recuentos de placas neuríticas tiene que demorarse hasta después de la muerte.

Las placas neuríticas que contienen amiloide son una característica prominente de áreas selectivas del cerebro en AD así como en el síndrome de Down y en personas homocigóticas para el alelo de la apolipoproteína E4 que son

muy propensas a desarrollar AD. Corder et al., Science 261: 921 (1993) ; Divr y , P., J. Neurol. Psych. 27: 643-657 (1927) ; Wisniewski et al., in Zimmerman, H.M. (ed.) : PROGRESS IN NEUROPATHOLOGY (Grune y Stratton, N.Y. 1973) pp. 1-26.

El amiloide cerebral se demuestra fácilmente por tinción de secciones de cerebro con Tioflavina S o rojo Congo. Puchtler et al., J. Histochem. Cytochem. 10:35 (1962) . El amiloide teñido con rojo Congo se caracteriza por una

apariencia dicroica, exhibiendo un color de polarización amarillo-verde. La fijación dicroica es el resultado de la estructura de hoja plegada beta de las proteínas de amiloide. Glenner, G.N. Eng. J. Med. 302:1283 (1980) . Una exposición detallada de la bioquímica e histoquímica del amiloide puede encontrarse en Glenner, N. Eng. J. Med., 302:1333 (1980) .

Hasta ahora, la diagnosis de AD se ha realizado en la mayoría de los casos por evaluación de criterios clínicos,

biopsias de cerebro y estudios de tejido post-mortem. Los esfuerzos de investigación para desarrollar métodos para la diagnosis de la enfermedad de Alzheimer in vivo incluyen (1) test genético, (2) métodos de inmunoensayo y (3) técnicas de obtención de imágenes.

La evidencia de que las anormalidades en el metabolismo de Aº son necesarias y suficientes para el desarrollo de AD se basa en el descubrimiento de mutaciones puntuales en la proteína precursora de Aº en varias familias raras 55 con una forma autosómica dominante de AD. Hardy, Nature Genetics 1:233 (1992) ; Hardy et al., Science 256: 184

(1992) . Estas mutaciones ocurren cerca de los puntos de escisión N- y C-terminales necesarios para la generación de A a partir de su proteína precursora. St. George-Hyslop et al., Science 235:885 (1987) ; Kang et al., Nature

325:733 (1987) ; Potter WO 92/17152. El análisis genético de un gran número de familias AD ha demostrado, sin embargo, que AD es genéticamente heterogénea. St. George-Hyslop et al., Nature 347: 194 (1990) . La conexión con

los marcadores del cromosoma 21 se demuestra sólo en algunas familias con AD de aparición temprana y en ninguna familia con AD de aparición tardía. Más recientemente, Sherrington et al., Nature 375:754-760 (1995) han identificado un gen en el cromosoma 14, cuyo producto se predice que contiene dominios transmembranales múltiples y se asemeja a una proteína de integral membrana. Este gen puede dar cuenta de hasta el 70% de la AD dominante autosómica de aparición temprana. Datos preliminares sugieren que esta mutación en el cromosoma 14 causa un aumento en la producción de A . Scheuner et al., Soc. Neurosci. Abstr. 21:1500 (1995) . Una mutación en un gen muy similar ha sido identificada en el cromosoma 1 en poblaciones alemanas emparentadas del Volga con AD de aparición temprana. Levy-Lahad et al., Science 269:973-977 (1995) .

El cribado para el genotipo de la apolipoproteína E ha sido sugerido como ayuda en la diagnosis de AD. Scott, Nature 366:502 (1993) ; Roses, Ann. Neurol. 38:6-14 (1995) . Sin embargo, esta tecnología presenta dificultades,

debido que el alelo de la apolipoproteína E4 es sólo un factor de riesgo para AD, no un marcador de la enfermedad. El mismo está ausente en muchos pacientes de AD y presente en muchas personas ancianas no dementes. Bird, Ann. Neurol. 38: 2-4 (1995) .

Se han desarrollado métodos de inmunoensayo para detectar la presencia de marcadores neuroquímicos en pacientes de AD y para detectar una proteína amiloide relacionada con AD en el líquido cefalorraquídeo. Warner, Anal. Chem. 59:1203A (1987) ; Patente Mundial No. 92/17152 por Potter; Glenner et al., Patente U.S. No. 4.666.829. No se ha demostrado que estos métodos para la diagnosis de AD detecten AD en todos los pacientes, particularmente en las fases iniciales de la enfermedad, y son relativamente invasivos, por requerir una punción medular. Asimismo, se han realizado intentos para desarrollar anticuerpos monoclonales como sondas para obtención de imágenes de A . Majocha et al., J. Nucl. Med., 33:2184 (1992) ; Majocha et al., WO 89/06242 y

Majocha et al., Patente U.S. 5.231.000. La desventaja principal de las sondas de anticuerpos es la dificultad de lograr que estas grandes moléculas atraviesen la barrera hematoencefálica. La utilización de anticuerpos para diagnosis in vivo de AD requeriría anormalidades acusadas en la barrera hematoencefálica a fin de lograr acceso al cerebro. No existe ninguna prueba funcional convincente de que existan fiablemente anormalidades en la barrera hematoencefálica en AD. Kalaria, Cerebrovascular & Brain Metabolism Reviews 4:226 (1992) .

Se ha utilizado el péptido A radiomarcado para marcar placas de tipo difuso, compacto y neurítico en secciones de cerebro AD. Véase Maggio et al., WO 93/04194. Sin embargo, estos péptidos comparten todas las desventajas de los anticuerpos. Específicamente, los péptidos no atraviesan normalmente la barrera... [Seguir leyendo]

1. Un compuesto de fórmula I

o una sal, hidrato, solvato o profármaco farmacéuticamente aceptable del MISMO, en donde: R1 es hidrógeno, -OH, -NO2, -CN, -COOR, -OCH2OR, C1-C6 alquilo, C2-C6 alquenilo, C2-C6 alquinilo, C1-C6 alcoxi o halo, en donde uno o más de los átomos de R1 es opcionalmente un átomo radiomarcado; R es C1-C6 alquilo, en donde uno o más de los átomos de carbono es opcionalmente un átomo radiomarcado;

R2 es un radiofluoro; R3 es hidrógeno, C1-C6 alquilo, C2-C6 alquenilo o C2-C6 alquinilo; y R4 es hidrógeno, C1-C6 alquilo, C2-C6 alquenilo o C2-C6 alquinilo.

2. El compuesto de la reivindicación 1, en donde: R1 es -OH o C1-C6 alcoxi;

R2 es 18F; y R3 y R4 son independientemente hidrógeno o C1-C6 alquilo.

3. El compuesto de la reivindicación 2, que tiene la estructura siguiente:

4. Una composición farmacéutica que comprende

(i) una cantidad eficaz de un compuesto de una cualquiera de las reivindicaciones 1-3 y

(ii) un portador farmacéuticamente aceptable.

5. Uso de un compuesto de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1-3 para la preparación de una composición para uso en la detección de depósitos de amiloide in vivo en un mamífero.

Tioflavina (ThT)

Estructura Propuesta de un Componente Principal de Tioflavina S (ThS)

Fibrilla AI

Fibrilla AI

Tiempo (min)

Tiempo (min)

Hocico

Cerebro Exterior

Figura 12

Fijación de [3H]BTA-1 a Áreas Especificadas de un Cerebro Braak II de Control (Cntl 04) y un Cerebro Braak VI AD (AD 02)

Área Pmol BTA-1/mg peso húmedo (media ± SD)

Cerebral Cntl 04 AD 02 Valor p** EC* 0, 078 ± 0, 006 0, 082 ± 0, 008 0, 489 Fr* 0, 093 ± 0, 004 0, 887 ± 0, 011 0, 00001 Cb* 0, 078 ± 0, 0001 0, 043 ± 0, 004 0, 005

*EC: córtex entorrinal; Fr: córtex frontal; Cb: cerebelo. ** Comparación del test t de Student de los valores del control y AD.

Figura 14