Conjugados de éster de aminoácido alfa-fármaco hidrolizables mediante carboxilesterasa.

Un conjugado covalente de un éster de alfa-aminoácido y un inhibidor de la actividad de la enzima histona acetilasa intracelular diana para usar en un procedimiento de tratamiento del cuerpo humano o animal mediante terapia,

donde

el grupo éster del conjugado es hidrolizable por una o más enzimas carboxilesterasas intracelulares en el correspondiente ácido;

el nitrógeno del grupo amino del aminoácido éster no está unido directamente a un resto carbonilo o se deja sin sustituir; y

el alfa-aminoácido éster está conjugado con el inhibidor en una posición remota de la interfaz de unión entre el inhibidor y la enzima histona desacetilasa, donde la posición de la conjugación es remota cuando el conjugado tiene una potencia en un ensayo de actividad celular al menos tan alta como la del inhibidor no conjugado en el mismo ensayo, donde el ensayo de actividad celular es un ensayo de inhibición de la proliferación celular llevado a cabo en células de cáncer U937.

Conjugados de éster de aminoácido alfa-fármaco hidrolizables mediante carboxilesterasa.

La presente invención se refiere a incrementar o prolongar la actividad de un compuesto que inhibe la actividad de la 5 enzima intracelular diana histona desacetilasa mediante la conjugación covalente de un motivo de éster de alfa-aminoácido al modulador, más específicamente a inhibidores a los que se ha conjugado el motivo de éster de alfa-aminoácido, para usar en un procedimiento de tratamiento del cuerpo humano o animal mediante tratamiento. La invención también se refiere a un procedimiento para la identificación de dichos conjugados que tienen mejores propiedades respecto al inhibidor parental no conjugado. La invención además se refiere al uso de moduladores que 10 contienen motivos de éster de aminoácidos que permiten la acumulación selectiva de conjugados de aminoácidos dentro de las células del linaje monocito-macrófago.

Antecedentes de la invención

15

Muchas enzimas intracelulares y receptores son dianas de fármacos farmacéuticamente útiles que modulan sus actividades mediante la unión a sus sitios activos. En la Tabla 1 siguiente se proporcionan Ejemplos. Para alcanzar las enzimas diana y los receptores, los compuestos moduladores deben, por supuesto, atravesar la membrana celular del fluido plasmático/extracelular. En general, los moduladores de carga neutra atraviesan la membrana celular con más facilidad que las especies cargadas. Después se establece un equilibrio dinámico de modo que el 20 modulador equilibra entre plasma e interior celular- Como resultado del equilibrio, los tiempos de residencia intracelular y las concentraciones de muchos modulares de enzimas intracelulares y receptores a menudo son muy bajos, especialmente en los casos en los que el modulador se elimina rápidamente del plasma. Las potencias de los modulares son, por tanto, bajas a pesar de sus elevadas afinidades de unión por la enzima o receptor diana.

25

Por tanto, sería deseable si un procedimiento estuviera disponible para incrementar la concentración celular de un modulador dado de una enzima o receptor intracelular. Esto daría como resultado un incremento de la potencia y prolongando la residencia del modulador dentro de la célula tendría como resultado mejores propiedades farmacocinéticas y farmacodinámicas. Se conseguirían una exposición más consistente y menor frecuencia de dosificación. Se podría obtener un beneficio adicional si se pudiera dirigir al fármaco a las células diana específicas 30 responsables de su acción terapéutica, reduciendo la exposición sistémica y, por tanto, los efectos secundarios.

Breve descripción de la invención

La presente invención describe este procedimiento y describe moduladores mejorados que incorporan los principios 35 estructurales en los que se basa el procedimiento. Aprovecha el hecho de que las moléculas lipófilas (baja polaridad o carga neutra) atraviesan la membrana celular y entran en las células con relativa facilidad y las moléculas hidrófilas (mayor polaridad, cargadas) no. Por tanto, si un motivo lipófilo está unido a un modulador dado, permitiendo que el modulador entre en la célula y si dicho motivo se convierte en la célula en uno de mayor polaridad, cabe esperar que el modulador con el motivo de mayor polaridad unido se acumule en la célula. Siempre 40 que dicho motivo esté unido al modulador de un modo que no altere su modo de unión a la enzima o receptor diana, cabe esperar que la acumulación del modulador con el motivo de mayor polaridad unido tenga como resultado una actividad prolongada y/o aumentada. La presente invención está relacionada con moduladores que son inhibidores de la histona desacetilasa,

45

La presente invención usa el hecho de que hay enzimas carboxilesterasa dentro de las células que pueden usarse para hidrolizar un éster de alfa-aminoácido unido a un modulador dado en el ácido parental. Por tanto, se puede administrar un modulador como conjugado covalente con un éster de alfa-aminoácido, forma en la cual entra fácilmente en la célula donde se hidroliza de forma eficiente mediante una o más carboxilesterasas intracelulares y el conjugado alfa-aminoácido-modulador se acumula dentro de la célula incrementando la potencia global y/o el 50 tiempo de residencia activa. También se ha descubierto que mediante la modificación del motivo del alfa-aminoácido o del modo mediante el cual se conjuga se puede dirigir los moduladores a los monocitos y los macrófagos. En le presente documento, a menos que se especifique “monocito” o “monocitos”, el término macrófago o macrófagos se utilizará para indicar macrófagos (incluidos los macrófagos asociados a tumores) y/o monocitos.

55

Descripción detallada de la invención

Por tanto, en un amplio aspecto, la presente invención proporciona un conjugado covalente de un éster de alfa-aminoácido y un inhibidor de la actividad de la enzima histona acetilasa intracelular diana para usar en un procedimiento de tratamiento del cuerpo humano o animal mediante terapia, donde el grupo éster del conjugado es 60 hidrolizable mediante una o más enzimas carboxilesterasa intracelulares en el correspondiente ácido; el nitrógeno del grupo amino del éster de aminoácido no está unido directamente a un resto carbonilo o se deja sin sustituir; y el éster de alfa-aminoácido está unido covalentemente al inhibidor en una posición remota de la interfaz de unión entre el inhibidor y la enzima histona desacetilasa y/o está conjugado con el inhibidor de un modo tal que el modo de unión del inhibidor conjugado y dicho ácido correspondiente a la enzima histona desacetilasa es el mismo que el del 65 inhibidor no conjugado; donde la posición de la conjugación es remota/el modo de unión es el mismo cuando el

conjugado tiene una potencia en un ensato de actividad celular al menos tan alta como la de un inhibidor no conjugado en el mismo ensayo, donde el ensayo de actividad celular es un ensayo de inhibición de la proliferación celular llevado a cabo en células de cáncer U937.

Como se ha indicado, la invención se refiere a la modificación de inhibidores de la histona desacetilasa. Aunque el 5 principio de la invención es de aplicación general, no restringida por la identidad química del inhibidor, es fuertemente preferible que el inhibidor sea uno que ejerza su efecto mediante unión reversible a la histona desacetilasa diana, frente a aquéllos cuyo efecto se debe a la unión covalente a la histona desacetilasa diana.

Dado que por utilidad práctica el conjugado carboxilesterasa-hidrolizado se requiere que conserve la actividad de 10 unión intracelular del modulador parental con su enzima histona desacetilasa diana, la unión del motivo éster debe tener en cuenta dicho requisito, que se cumplirá si el motivo éster de alfa-aminoácido carboxilesterasa está unido al modulador de un modo tal que el modo de unión del correspondiente producto de hidrólisis de la carboxilesterasa (Es decir, el correspondiente ácido) a la diana es esencialmente el mismo que el modulador no conjugado. En general, esto se consigue mediante unión covalente del motivo de éster carboxilesterasa al modulador en una 15 posición remota de la interfaz de unión entre el modulador y la enzima histona desacetilasa diana. De este modo, el motivo se extiende al disolvente, en lugar de interferir potencialmente en el modo de unión.

Además, el motivo aminoácido carboxilesterasa obviamente debe ser un sustrato para la carboxilesterasa si el primero debe ser hidrolizado por el último dentro de la célula. Las carboxilesterasas intracelulares son bastante 20 promiscuas en general, en cuanto a que su capacidad para hidrolizar no depende de los requisitos estructurales muy estrictos del sustrato éster de aminoácido. Por tanto, la mayoría de los modos de conjugación covalente del motivo aminoácido carboxilesterasa co un modulador permitirá la hidrólisis. La unión mediante una cadena enlazadora flexible será normalmente como se consigue esto.

25

Se apreciará que cualquier modificación química de un fármaco puede alterar sutilmente su geometría de unión y la estrategia química para la unión del motivo de éster carboxilesterasa puede introducir interacciones de unión adicionales con la diana o puede sustituir una o más de estas interacciones. Por tanto, el requisito del modo de unión del conjugado hidrolizado a la diana es el mismo que el modulador no conjugado se debe interpretar como que requiere a que no hay una perturbación significativa del modo de unión, en otras palabras que el modo de 30 unión es esencialmente el mismo que el del modulador no conjugado. Cuando se... [Seguir leyendo]

1. Un conjugado covalente de un éster de alfa-aminoácido y un inhibidor de la actividad de la enzima histona acetilasa intracelular diana para usar en un procedimiento de tratamiento del cuerpo humano o animal mediante terapia, donde 5

el grupo éster del conjugado es hidrolizable por una o más enzimas carboxilesterasas intracelulares en el correspondiente ácido;

el nitrógeno del grupo amino del aminoácido éster no está unido directamente a un resto carbonilo o se deja sin sustituir; y 10

el alfa-aminoácido éster está conjugado con el inhibidor en una posición remota de la interfaz de unión entre el inhibidor y la enzima histona desacetilasa, donde la posición de la conjugación es remota cuando el conjugado tiene una potencia en un ensayo de actividad celular al menos tan alta como la del inhibidor no conjugado en el mismo ensayo, donde el ensayo de actividad celular es un ensayo de inhibición de la proliferación celular llevado a cabo en células de cáncer U937. 15

2. Un conjugado covalente de un éster de alfa-aminoácido y un inhibidor de la actividad de la enzima histona acetilasa intracelular diana para usar en un procedimiento de tratamiento del cuerpo humano o animal mediante terapia, donde

el grupo éster del conjugado es hidrolizable por una o más enzimas carboxilesterasas intracelulares en el correspondiente ácido;

el nitrógeno del grupo amino del aminoácido éster no está unido directamente a un resto carbonilo o se deja sin sustituir; y

el alfa-aminoácido éster está conjugado con el inhibidor de un modo tal que el modo de unión del inhibidor 25 conjugado y dicho correspondiente ácido a la enzima histona desacetilasa es el mismo que el del inhibidor no conjugado, donde el modo de unión es el mismo cuando el conjugado tiene una potencia en un ensayo de actividad celular al menos tan alta como la del inhibidor no conjugado en el mismo ensayo, donde el ensayo de actividad celular es un ensayo de inhibición de la proliferación celular llevado a cabo en células de cáncer U937.

3. Un conjugado covalente para usar de acuerdo con la reivindicación 1 o la reivindicación 2, donde el conjugado es para usar en el tratamiento de un trastorno proliferativo.

4. Un conjugado para usar de acuerdo con la reivindicación 1 o la reivindicación 2, donde el alfa-aminoácido éster conjugado covalentemente no es el elemento en C-terminal de un motivo dipeptídico del inhibidor conjugado. 35

5. Un conjugado para usar de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, donde el inhibidor es uno que se une no covalentemente a la enzima histona desacetilasa.

6. Un conjugado para usar de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, donde el alfa-aminoácido 40 éster está unido covalentemente al inhibidor a través de un radical enlazador.

7. Un conjugado para usar de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, donde el alfa-aminoácido éster está conjugado al inhibidor mediante el grupo amino del aminoácido éster.

8. Un conjugado para usar de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7, donde el alfa-aminoácido éster está conjugado al inhibidor mediante el carbono alfa del aminoácido éster.

9. Un conjugado para usar de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, donde el éster es hidrolizable por las células que contienen una o más de las enzimas carboxilesterasa intracelulares hCE-1, hCE-2 y 50 hCE-3 en el correspondiente alfa-aminoácido.

10, Un conjugado para usar de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7, donde el éster es hidrolizable por las células que contienen la enzimas carboxilesterasa intracelular hCE-1, en el correspondiente alfa-aminoácido y no por las células que contienen hCE-2 o hCE-3. 55

11. Un conjugado para usar de acuerdo con la reivindicación 10, donde el nitrógeno del grupo amino del aminoácido éster está sustituido pero no directamente unido a un grupo cabronilo.

12. Una composición farmacéutica para usar en un procedimiento de tratamiento del cuerpo animal o humano 60 mediante terapia, comprendiendo la composición un conjugado como se reivindica en cualquiera de las reivindicaciones a 1 a 11 y un vehículo farmacéuticamente aceptable de la misma.

13. Una composición farmacéutica para usar de acuerdo con la reivindicación 12, que está adaptada para administración tópica y en la que el conjugado (a) cuando el alfa-aminoácido éster está unido al inhibidor mediante 65 su grupo amino, el carbono adyacente al carbono alfa del alfa-aminoácido éster está monosustituido o (b) cuanto el

alfa-aminoácido éster está unido al inhibidor a través de un átomo de carbono del aminoácido, el átomo adyacente al átomo de carbono del aminoácido está sustituido.

14. Un procedimiento in vitro para incrementar o prolongar de forma selectiva la potencia intracelular y/o e tiempo de residencia de un inhibidor de la actividad de la enzima intracelular diana histona desacetilasa y&o los monocitos 5 relacionados con otros tipos de células , que comprende tratar una población mixta de células con un conjugad del inhibidor de acuerdo con la reivindicación 11.

15. Un procedimiento para identificar un conjugado covalente de un éster de alfa-aminoácido de un inhibidor dado de la actividad de la enzima histona acetilasa intracelular diana, teniendo dicho conjugado una potencia celular mayor o 10 prolongada en relación con el inhibidor dado, donde el procedimiento comprende:

(i) identificar una posición o posiciones sobre un inhibidor dado de la actividad de la enzima histona desacetilasa intracelular o sobre una pluralidad de inhibidores dados de la actividad de la enzima histona desacetilasa intracelular que comparten el mismo modo de unión para la enzima histona desacetilasa diana, estando dicha 15 posición o posiciones remotas con respecto a la interfaz d eunión entre el o los inhibidores y la enzima histona desacetilasa diana.

(ii) modificar covalentemente el o los inhibidores mediante unión de un radical alfa aminoácido éster o una serie de diferentes radicales alfa aminoácido éster en una o más posiciones identificadas en (i) .

(iii) analizar el o los inhibidores conjugados con alfa-aminoácido preparados en la (ii) para determinar su 20 actividad contra la enzima histona desacetilasa diana; y

(iv) A partir de los datos adquiridos en (iii) , seleccionar una o más de las versiones de conjugado alfa aminoácido éster candidatos del o los inhibidores dados que producen modulación de la actividad de la histona desacetilasa dentro de las células, se convierte en y se acumula como el correspondiente ácido carboxílico dentro de las células y que muestran un incremento o prolongación de la potencia celular. 25