Derivados de piridilo como moduladores del CFTR.

El compuesto:**Fórmula**

o una sal farmacéuticamente aceptable del mismo.

Derivados de piridilo como moduladores del CFTR

Campo de la invención La presente invención se refiere a moduladores de transportadores de casetes de unión a ATP ("ABC") o a fragmentos de los mismos, que incluyen el regulador de la conductancia transmembrana de la fibrosis quística ("CFTR") , a composiciones de los mismos y a métodos con los mismos. La presente invención también se refiere a un compuesto para su uso en métodos de tratamiento de enfermedades mediadas por el transportador ABC usando tales moduladores.

Antecedentes de la invención

Los transportadores ABC son una familia de proteínas transportadoras de membrana que regulan el transporte de una amplia variedad de agentes farmacológicos, fármacos potencialmente tóxicos y xenobióticos, así como de aniones. Los transportadores ABC son proteínas de membrana homólogas que se unen y usan trifosfato de adenosina (ATP) celular para sus actividades específicas. Algunos de estos transportadores se descubrieron como proteínas de resistencia a múltiples fármacos (como la glucoproteína MDR1-P, o la proteína de resistencia a múltiples fármacos, MRP1) , que defienden a las células cancerosas malignas contra los agentes quimioterapeúticos. Hasta la fecha, se han identificado 48 transportadores ABC y se han agrupado en 7 familias basándose en su identidad secuencial y a su función.

Los transportadores ABC regulan diversas funciones fisiológicas importantes en el organismo y proporcionan una defensa frente a compuestos medioambientales nocivos. Debido a esto, representan dianas farmacológicas potenciales importantes para el tratamiento de enfermedades asociadas con defectos en el transportador, la prevención del transporte de fármacos fuera de la célula diana y la intervención en otras enfermedades en las que la modulación de la actividad del transportador ABC pueda ser beneficiosa.

Un miembro de la familia de los transportadores ABC asociado comúnmente con la enfermedad es el canal de aniones mediado por cAMP/ATP, CFTR. El CFTR se expresa en diversos tipos de células, incluyendo las células epiteliales de absorción y de secreción, en las que regula el flujo de aniones a través de la membrana, así como la actividad de otros canales de iones y de proteínas. En las células epiteliales, el funcionamiento normal del CFTR es fundamental para el mantenimiento del transporte de los electrolitos por todo el organismo, incluyendo el tejido respiratorio y digestivo. El CFTR se compone de aproximadamente 1.480 aminoácidos que codifican una proteína compuesta por una repetición en tándem de dominios transmembrana, conteniendo cada uno seis hélices transmembrana y un dominio de unión a nucleótidos. Los dos dominios transmembrana están unidos por un gran dominio regulador (R) , polar, con múltiples sitios de fosforilación que regulan la actividad del canal y la circulación celular.

Se ha identificado y secuenciado el gen que codifica el CFTR (Véase Gregor y , R. J. et al., (1990) Nature 347: 382386; Rich, D. P. et al., (1990) Nature 347: 358-362) , (Riordan, J. R. et al., (1989) Science 245: 1066-1073) . Un defecto en este gen causa mutaciones en el CFTR que provocan la Fibrosis Quística ("CQ") , la enfermedad genética mortal más común en los seres humanos. La fibrosis quística afecta aproximadamente a uno de cada 2.500 niños en 45 Estados Unidos. En la población general de Estados Unidos, hasta 10 millones de personas son portadoras de una sola copia del gen defectuoso sin efectos aparentes de la enfermedad. Por el contrario, los individuos con dos copias del gen asociado a la FQ padecen los efectos debilitantes y mortales de la FQ, incluyendo la enfermedad pulmonar crónica.

En los pacientes con fibrosis quística, las mutaciones en el CFTR expresadas de forma endógena en los epitelios respiratorios conducen a una secreción reducida de los aniones apicales que causa un desequilibrio en el transporte de iones y de fluidos. La disminución resultante en el transporte de aniones contribuye a la mayor acumulación de mucosidad en el pulmón y a las infecciones microbianas que conlleva que, en última instancia, provocan la muerte de los pacientes con FQ. Además de la enfermedad respiratoria, los pacientes con FQ, por lo general, padecen 55 problemas gastrointestinales e insuficiencia pancreática que, de no tratarse, produce la muerte. Además, la mayoría de los varones con fibrosis quística son infértiles, y la fertilidad está disminuida entre las mujeres con fibrosis quística. Al contrario que los graves efectos de las dos copias del gen asociado a la FQ, los individuos con una sola copia del gen asociado a la FQ presentan una mayor resistencia al cólera y a la deshidratación como consecuencia de la diarrea - lo que quizá explica la frecuencia relativamente alta del gen de la FQ en la población.

El análisis de la secuencia del gen del CFTR de cromosomas de la FQ ha puesto de manifiesto diversas mutaciones causantes de la enfermedad (Cutting, G. R. et al., (1990) Nature 346: 366-369; Dean, M. et al., (1990) Cell 61: 863870; y Kerem, B-S. et al., (1989) Science 245: 1073-1080; Kerem, B-S et al., (1990) Proc. Natl. Acad. Sci. EE.UU.

87: 8447-8451) . Hasta la fecha, se han identificado > 1.000 mutaciones causantes de la enfermedad en el gen de la 65 FQ (http://www.genet.sickkids.on.ca/cftr/) . La mutación de mayor prevalencia es una supresión de la fenilalanina de la posición 508 de la secuencia de aminoácidos del CFTR, y se denomina comúnmente ΔF508-CFTR. Esta mutación aparece en aproximadamente un 70 % de los casos de fibrosis quística y está asociada con una grave enfermedad.

La supresión del resto 508 de ΔF508-CFTR impide que la proteína naciente se pliegue de forma correcta. Esto da como resultado la incapacidad de la proteína mutante para salir del retículo endoplasmático (RE) , y circular hacia la 5 membrana plasmática. Como resultado de ello, el número de canales presentes en la membrana es mucho menor que el observado en las células que expresan el CFTR de tipo silvestre. Además de la alteración de la circulación, la mutación provoca la apertura defectuosa del canal. En conjunto, el número reducido de canales en la membrana y la apertura defectuosa conducen al transporte reducido de aniones a través de los epitelios, lo que conduce a un transporte de iones y de fluidos defectuoso. (Quinton, P. M. (1990) , FASEB J. 4: 2709-2727) . Sin embargo, los estudios han demostrado que las cantidades reducidas de ΔF508-CFTR en la membrana son funcionales, aunque menos que el CFTR de tipo silvestre. (Dalemans et al. (1991) , Nature Lond. 354: 526-528; Denning et al., supra; Pasyk y Foskett (1995) , J. Cell. Biochem. 270: 12347-50) . Además de ΔF508-CFTR, se podrían regular positiva o negativamente otras mutaciones causantes de la enfermedad en el CFTR que den como resultado la circulación, síntesis y/o apertura del canal defectuosas para alterar la secreción de aniones, y modificar la progresión y/o la gravedad de la enfermedad.

Aunque el CFTR transporta diversas moléculas además de aniones, es obvio que esta función (el transporte de aniones) representa un elemento en un mecanismo importante del transporte de iones y de agua a través del epitelio. Los otros elementos incluyen el canal de Na+ epitelial, ENaC, el cotransportador de Na+/2Cl-/K+, la bomba de Na+-K+-ATPasa y los canales de K+ de la membrana basolateral, que son responsables de la captación de cloruro en la célula.

Estos elementos trabajan conjuntamente para conseguir un transporte direccional a través del epitelio mediante su expresión y localización selectiva dentro de la célula. La absorción de cloruro tiene lugar por la actividad coordinada de ENaC y del CFTR presentes en la membrana apical y la bomba de Na+-K+-ATPasa y los canales de Cl expresados en la superficie basolateral de la célula. El transporte activo secundario del cloruro desde el lado luminal conduce a la acumulación de cloruro intracelular, que después puede abandonar de forma pasiva la célula mediante los canales de Cl -, dando como resultado un transporte vectorial. La disposición del cotransportador de Na+/2Cl+/K+, la bomba de Na+-K+-ATPasa y los canales de K+ de la membrana basolateral en la superficie basolateral y del CFTR en el lado luminal coordinan la secreción de cloruro mediante el CFTR en el lado luminal. Debido a que el agua probablemente nunca se transporta por sí misma de forma activa, su flujo a través de los epitelios depende de diminutos gradientes osmóticos transepiteliales generados por el flujo masivo de sodio y de cloruro.

Además de la fibrosis quística, la modulación de la actividad del CFTR puede ser beneficiosa para otras enfermedades no causadas directamente por mutaciones... [Seguir leyendo]

1. El compuesto:

o una sal farmacéuticamente aceptable del mismo.

2. Una composición farmacéutica que comprende:

(i) el compuesto de la reivindicación 1; y

(ii) un vehículo farmacéuticamente aceptable.

3. La composición de la reivindicación 2 que comprende además un agente adicional seleccionado del grupo que consiste en un agente mucolítico, broncodilatador, un antibiótico, un agente antiinfectivo, un agente antiinflamatorio, 15 corrector del CFTR y un agente nutricional.

4. Un método in vitro de modulación de transportadores ABC en una membrana de una célula, que comprende la etapa de poner en contacto dicha célula con un compuesto de acuerdo con la reivindicación 1.

5. El método de la reivindicación 4, en el que el transportador ABC es CFTR.

6. El compuesto de la reivindicación 1 o la composición de la reivindicación 2 o 3 para su uso en el tratamiento de una afección, una enfermedad o un trastorno en un paciente afectado por la actividad del transportador ABC, en el que dicha afección, enfermedad o trastorno se selecciona de entre fibrosis quística, enfisema hereditario, 25 hemocromatosis hereditaria, deficiencias de la coagulación-fibrinólisis, deficiencia de proteína C, angioedema hereditario de tipo 1, deficiencias en el procesamiento de lípidos, hipercolesterolemia familiar, quilomicronemia de tipo 1, abetalipoproteinemia, enfermedades del almacenamiento lisosomal, enfermedad de la célula I/pseudopolidistofia de Hurler, mucopolisacaridosis, Sandhof/Tay-Sachs, Crigler-Najjar de tipo II, poliendocrinopatía/hiperinsulinemia, diabetes mellitus, enanismo de Laron, deficiencia de mieloperoxidasa, 30 hipoparatiroidismo primario, melanoma, glucanosis CDG de tipo 1, enfisema hereditario, hipertiroidismo congénito, osteogénesis imperfecta, hipofibrinogenemia hereditaria, deficiencia de ACT, diabetes insípida (DI) , DI neurofiseal, DI nefrogénica, síndrome de Charcot-Marie Tooth, enfermedad de Pelizaeus-Merzbacher, enfermedad de Alzheimer, enfermedad de Parkinson, esclerosis lateral amiotrófica, parálisis supranuclear progresiva, enfermedad de Pick, Huntington, ataxia espinocerebelosa de tipo I, atrofia muscular espinal y bulbar, atrofia dentatorrubro pálidoluisiana,

distrofia miotónica, encefalopatías espongiformes, enfermedad hereditaria de Creutzfeldt-Jakob, enfermedad de Fabr y , síndrome de Gerstmann-Straussler-Scheinker, EPOC, enfermedad de sequedad ocular y síndrome de Sjögren.

7. El compuesto o la composición para su uso de la reivindicación 6, en el que el transportador ABC es CFTR. 40

8. Un kit para su uso en la medición de la actividad de un transportador ABC o un fragmento del mismo en una muestra biológica in vitro o in vivo, que comprende:

(i) una composición que comprende un compuesto de acuerdo con la reivindicación 1; y 45 (ii) instrucciones para:

a) poner en contacto la composición con la muestra biológica; b) medir la actividad de dicho transportador ABC o un fragmento del mismo.