Derivados de hidroxipiperidina para tratar la enfermedad de Gaucher.

Un compuesto de fórmula I:**Fórmula**

en la que:

A es un carbono;

B es un hidrógeno;

R1 es un hidrógeno;

R2 es un alquilo C1-C6 opcional;

R5 es un hidroximetilo; y

L es un alquilo C1-C12 o arilo;

y sales farmacéuticamente aceptables del mismo.

Derivados de hidroxipiperidina para tratar la enfermedad de Gaucher

Campo de la invención La presente invención proporciona novedosos derivados de hidroxipiperidina (HP) que tienen (i) una carga positiva en la posición correspondiente a la posición anomérica de un anillo de piranosa; (ii) un ligador flexible corto que emana de la posición correspondiente del oxígeno del anillo en una piranosa; y (iii) un resto lipófilo conectado al ligador y sales farmacéuticamente aceptables de los mismos. Alternativamente, el ligador puede estar ausente si el resto lipófilo se corresponde con una cadena de hidrocarburo con una longitud lineal de 6 o más carbonos. La presente invención proporciona además un método para tratar individuos que tienen enfermedad de Gaucher administrando el derivado de HP novedoso como “chaperonas específicas de sitio activo” para la glucocerebrosidasa mutante asociada a la enfermedad.

Antecedentes de la invención Plegamiento de proteínas Las proteínas se sintetizan en el citoplasma, y las proteínas recientemente sintetizadas son secretadas en la luz del retículo endoplásmico (RE) en un estado ampliamente desplegado. En general, el plegamiento de proteínas está gobernado por el principio del autoensamblaje. Los polipéptidos recientemente sintetizados se pliegan en su conformación nativa basándose en sus secuencias de aminoácidos (Anfinsen y col., Adv. Protein Chem. 1975; 29:205-300) . In vivo, el plegamiento de proteínas es complicado, debido a que la combinación de temperatura ambiente y alta concentración de proteína estimula el proceso de agregación, en el que los aminoácidos normalmente enterrados en el núcleo hidrófobo interactúan con sus vecinos no específicamente. Para evitar este problema, el plegamiento de proteínas se facilita normalmente por un grupo especial de proteínas llamadas chaperonas moleculares que previenen la agregación de cadenas de polipéptidos nacientes, y se unen a la proteína sin plegar de forma que la proteína se repliegue en la conformación nativa (Hartl, Nature 1996; 381:571-580) .

Las chaperonas moleculares están presentes en prácticamente todos los tipos de células y en casi todos los compartimentos celulares. Algunas participan en el transporte de proteínas y permiten que las células sobrevivan bajo estrés tal como choque térmico y privación de glucosa. Entre las chaperonas moleculares (Gething y col., Nature 1992; 355:33-45; Caplan, Trends Cell. Biol. 1999; 9:262-268; Lin y col., Mol. Biol. Cell. 1993; 4:109-1119; 35 Bergeron y col., Trends Biochem. Sci. 1994; 19:124-128) , la Bip (proteína de unión a cadenas pesadas de inmunoglobulina, Grp78) es la chaperona mejor caracterizada del RE (Haas, Curr. Top. Microbiol. Immunol. 1991; 167:71-82) . Al igual que otras chaperonas moleculares, la Bip interactúa con muchas proteínas secretoras y de membrana dentro del RE a lo largo de su maduración, aunque la interacción es normalmente débil y de vida corta cuando el plegamiento avanza suavemente. Una vez se logra la conformación de proteína nativa, la chaperona molecular ya no interactúa con la proteína. La unión de Bip a una proteína que fracasa al plegarse, ensamblarse o glicosilarse adecuadamente se vuelve estable, y normalmente va seguida de la degradación de la proteína por la degradación asociada al RE. Este proceso sirve de sistema de “control de calidad” en el RE, asegurando que sólo aquellas proteínas adecuadamente plegadas y ensambladas sean transportadas fuera del RE para la posterior maduración, y proteínas inadecuadamente plegadas sean retenidas para la posterior degradación (Hurtley y col.,

Annu. Rev. Cell. Biol. 1989; 5:277-307) .

Ciertas mutaciones antisentido producen sustituciones de aminoácidos que alteran el plegamiento nativo y apropiado de la proteína. Para corregir estos plegamientos inadecuados, investigaciones han intentado usar diversas moléculas como chaperonas artificiales. Se ha mostrado que altas concentraciones de glicerol, sulfóxido de dimetilo, N-óxido de trimetilamina o agua deuterada estabilizan la proteína mutante y aumentan el tráfico intracelular de proteína mutante en varias enfermedades (Brown y col., Cell Stress Chaperones 1996; 1:117-125; Burrows y col., Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 2000; 97:1796-801) . Estos compuestos se consideran chaperonas químicas no específicas que mejoran el plegamiento general de las proteínas, aunque el mecanismo de la función es todavía desconocido. La alta dosificación de esta clase de compuestos requerida para la eficacia hace que sean difíciles o 55 inapropiados de usar clínicamente, aunque sean útiles para el examen bioquímico del defecto de plegamiento de una proteína intracelularmente. También carecen de especificidad.

Chaperonas específicas de sitio activo para enzimas Las patentes de EE.UU. números 6.274.597 y 6.774.135 en copropiedad desvelan una novedosa estrategia terapéutica para la enfermedad de Fabr y , un trastorno por almacenamiento lisosómico (LSD) producido por una deficiencia en la actividad de la α-galactosidasa lisosómica A (α-Gal A) . La deficiencia de α-Gal A frecuentemente resulta de mutaciones en el gen que codifica proteínas mutantes que producen defectos de plegamiento. Se descubrió que la administración de 1-desoxigalactonojirimicina (DGJ) , un potente inhibidor competitivo de α-Gal A, 65 aumentó eficazmente la estabilidad in vitro de una α-Gal A mutante (R301Q) a pH neutro. Estos resultados también se observaron en linfoblastos establecidos de pacientes con Fabr y con las mutaciones R301Q o Q279E.

Sorprendentemente, el cultivo de las células con DGJ a concentraciones inferiores a las inhibidoras produjo un aumento sustancial de la actividad enzimática residual. Además, la administración por vía oral de DGJ a ratones transgénicos que expresan en exceso una α-Gal A mutante (R301Q) elevó sustancialmente la actividad enzimática en órganos principales (Fan y col., Nat. Med. 1999; 5:112-115) .

El principio de esta estrategia es del siguiente modo. Como parece que la enzima mutante se pliega inadecuadamente en el RE cuando el pH es neutro, como se ha demostrado por su inestabilidad a pH 7, 0 in vitro (Ishii y col., Biochem. Biophys. Res. Comm. 1993; 197:1585-1589) , la enzima se retardaría en la vía de transporte normal del RE al aparato de Golgi y se sometería a degradación rápida. Si una enzima mutante pudiera transportarse eficientemente a los lisosomas, podría retener propiedades cinéticas normales o casi normales y seguiría siendo activa, debido a que la enzima mutante es suficientemente estable por debajo de pH 5, 0. Por tanto, el objetivo era inducir que la enzima mutante ajustara la conformación apropiada en el RE. En particular, un compuesto que puede inducir una conformación molecular estable de la enzima podría servir de “chaperona específica de sitio activo” (ASSC) o “chaperona farmacológica” para estabilizar la enzima mutante en una conformación apropiada para el transporte a los lisosomas. En el caso de enzimas, se descubrió inesperadamente que un compuesto tal era un inhibidor competitivo de la enzima. Se sabe que los inhibidores competitivos de una enzima ocupan el sitio catalítico de la enzima apropiadamente plegada, produciendo la estabilización de su correcta conformación in vitro. Se encontró que también sirven de ASSC o chaperonas farmacológicas para inducir el plegamiento apropiado de la enzima in vivo, rescatándose así la enzima mutante del sistema de control de calidad

del RE.

Las patentes de EE.UU. números 6.583.158, 6.589.964, 6.599.919 en copropiedad y la solicitud de EE.UU. nº de serie 10/304.395 a Fan y col. ejemplifican la estrategia de ASSC con numerosas otras enfermedades por almacenamiento lisosómico que incluyen enfermedad de Gaucher. Estos hallazgos demuestran que esta estrategia 25 terapéutica de uso de potentes inhibidores competitivos como ASSC para aumentar la actividad enzimática residual en las células del paciente no se limita a enfermedad de Fabr y , y puede aplicarse a enfermedades de deficiencia de enzimas de este tipo, y particularmente a trastornos por almacenamiento lisosómico. En general, ASSC eficaces de enzimas específicas asociadas a enfermedades particulares son potentes inhibidores competitivos de la enzima. Inesperadamente, un inhibidor más potente de la enzima actúa de mejor ASSC para la enzima mutante (Fan, Trends Pharmacol Sci. 2003; 24:355-60) .

Paulsen y col.; Liebigs Ann. Chem. (1990) , 953-963, desvelan compuestos de hidroxipiperidina como inhibidores de α-L-fucosidasa.

Potentes inhibidores de β-glucocerebrosidasa La β-glucocerebrosidasa (GCasa, o β-glucosidasa ácida) es una hidrolasa... [Seguir leyendo]

1. Un compuesto de fórmula I:

en la que: A es un carbono;

B es un hidrógeno; R1 es un hidrógeno;

R2 es un alquilo C1-C6 opcional; R5 es un hidroximetilo; y L es un alquilo C1-C12 o arilo;

y sales farmacéuticamente aceptables del mismo.

2. Un compuesto según la reivindicación 1, en el que el compuesto es (3R, 4R, 5R, 6S) -5- (hidroximetil) -6-n-butil-3, 4

dihidroxipiperidina. 25

3. Un compuesto según la reivindicación 1, en el que el compuesto es (3R, 4R, 5R, 6S) -5- (hidroximetil) -6-n-hexil-3, 4dihidroxipiperidina.

4. Un compuesto según la reivindicación 1, en el que el compuesto es (3R, 4R, 5R, 6S) -5- (hidroximetil) -6-n-heptil-3, 430 dihidroxipiperidina.

5. Un compuesto según la reivindicación 1, en el que el compuesto es (3R, 4R, 5R, 6S) -5- (hidroximetil) -6-n-octil-3, 4dihidroxipiperidina.

6. Un compuesto según la reivindicación 1, en el que el compuesto es (3R, 4R, 5R, 6S) -5- (hidroximetil) -6-n-nonil-3, 4dihidroxipiperidina.

7. Un compuesto según cualquiera de las reivindicaciones 1-6, para su uso en un método de potenciar en una célula de mamífero la actividad de glucocerebrosidasa, que comprende poner en contacto las células con un compuesto como se expone en la reivindicación 1 en una cantidad eficaz para potenciar la actividad de glucocerebrosidasa, y en el que la cantidad eficaz no inhibe la actividad de glucocerebrosidasa.

8. Una composición farmacéutica que comprende un compuesto como se expone en la reivindicación 1 y un vehículo farmacéuticamente aceptable. 45

9. Un compuesto según cualquiera de las reivindicaciones 1-6, para su uso en un método para tratar la enfermedad de Gaucher.

10. Un compuesto según la reivindicación 9, en el que el tratamiento comprende además administrar al individuo 50 enzima glucocerebrosidasa.

11. Un compuesto según la reivindicación 9, en el que el tratamiento comprende además administrar al individuo una glucocerebrosidasa funcional de vector.