Inhibidores de aminopeptidasa regulada por insulina (IRAP) y usos de los mismos.

Compuesto para su uso en el tratamiento de pérdida o deterioro de memoria,

o para su uso en la potenciación dela memoria y/o el aprendizaje en un sujeto, teniendo el compuesto la fórmula:

en la que A es arilo, heteroarilo, carbociclilo o heterociclilo, pudiendo estar cada uno de ellos opcionalmentesustituido;

X es O;

R1 es NR7R8, NHCOR8, N(COR8)2, N(COR7)(COR8), N≥CHOR8 o N≥CHR8 en los que R7 y R8 se seleccionanindependientemente de H, alquilo opcionalmente sustituido, arilo opcionalmente sustituido, o R7 y R8, junto con elátomo de nitrógeno al que están unidos, forman un anillo de 3-8 miembros que puede estar opcionalmentesustituido;

R2 es CN, CO2R9, C(O)O(O)R9, C(O)R9 o C(O)NR9R10 en los que R9 y R10 se seleccionan independientemente dealquilo, alquenilo, alquinilo, arilo, heteroarilo, carbociclilo, heterociclilo, pudiendo estar cada uno de ellosopcionalmente sustituido, e hidrógeno, o R9 y R1020 , junto con el átomo de nitrógeno al que están unidos, forman unanillo de 3-8 miembros que puede estar opcionalmente sustituido;

R3-R6 se seleccionan independientemente de hidrógeno, halo, nitro, ciano, alquilo, alquenilo, alquinilo, arilo,heteroarilo, heterociclilo, carbociclilo, hidroxilo, alcoxilo, alqueniloxilo, alquiniloxilo, alquiniloxilo, ariloxilo,heteroariloxilo, heterocicliloxilo, amino, acilo, aciloxilo, carboxilo, éster carboxílico, metilendioxilo, amido, tio, alquiltio,alqueniltio, alquiniltio, ariltio, heteroariltio, heterocicliltio, carbocicliltio, aciltio y azido, pudiendo estar cada uno deellos opcionalmente sustituido cuando sea apropiado, o cualesquiera dos R3-R6 adyacentes, junto con los átomos alos que están unidos, forman un anillo de 3-8 miembros que puede estar opcionalmente sustituido; eY es hidrógeno o alquilo C1-10,

o una sal farmacéuticamente aceptable del mismo.

Inhibidores de aminopeptidasa regulada por insulina (IRAP) y usos de los mismos

Campo de la invención La presente invención se refiere a inhibidores de aminopeptidasa regulada por insulina (IRAP) y a métodos para inhibir la misma, así como a composiciones que comprenden dichos inhibidores. En particular, los inhibidores de la presente invención pueden ser útiles en aplicaciones terapéuticas incluyendo la potenciación de la memoria y las funciones de aprendizaje.

Descripción de la técnica anterior

La aminopeptidasa regulada por insulina (IRAP) es una glicoproteína de 165 kDa que está ampliamente distribuida en muchos tejidos incluyendo el tejido adiposo, músculos, riñón, glándula suprarrenal, pulmón y corazón (Keller et al., 1995; Rogi et al., 1996; Zhang et al., 1999) . En el cerebro, se produce como una proteína más pequeña de 140 kDa, probablemente debido a glicosilación diferencial (Keller et al., 1995; Zhang et al., 1999) . Es una proteína integral de membrana de tipo II que pertenece a la familia M1 de metalopeptidasas dependientes de zinc y tiene una gran cola extracelular C-terminal que contiene el sitio catalítico, un único dominio transmembrana y un dominio intracelular N-terminal más pequeño (Keller et al., 1995; Rogi et al., 1996) . Inicialmente se clonó a partir de una biblioteca de ADNc de panículo adiposo de epidídimo de rata como proteína marcadora (vp165) para una vesícula especializada que contiene el transportador de glucosa que responde a insulina GLUT4 (Keller et al., 1995) , la misma proteína se clonó simultáneamente a partir de una biblioteca de ADNc de placenta humana como oxitocinasa (Rogi et al., 1996) , una enzima que se pensó que tenía un papel importante en la degradación de oxitocina. También se ha identificado recientemente el receptor AT4 como la enzima transmembrana aminopeptidasa regulada por insulina (IRAP) a través de un análisis espectral de masas de péptidos trípticos generados a partir de la proteína receptora AT4 purificada de membranas suprarrenales bovinas (Albiston et al., 2001) . El análisis de las propiedades bioquímicas y farmacológicas de IRAP confirma que es, de hecho, el receptor AT4 (Albiston et al., 2001) . Aunque se ha aislado por tres grupos independientes a partir de diferentes fuentes tisulares y se pensó que servía para distintos papeles fisiológicos, las propiedades y características de esta proteína se mantienen constantes.

Los ligandos de AT4, angiotensina IV (Ang IV) , sus análogos Nle-Ang IV y norleucinal Ang IV, y el péptido estructuralmente distinto LVV-hemorfina 7 (LVV-H7) , se unen todos ellos con alta afinidad y especificidad relativa a un sitio de unión farmacológicamente distinto, denominado receptor AT4. Se demostró in vitro que todos los ligandos de AT4, Ang IV, Nle-Ang IV y LVV-H7 eran inhibidores de la actividad aminopeptidasa de IRAP tal como se evaluó mediante la escisión del sustrato sintético Leu-β-naftilamida (Albiston et al., 2001; Lew et al., 2003) . Tanto Ang IV como LVV-H7 presentan cinéticas competitivas, lo que indica que los ligandos de AT4 median en sus efectos mediante la unión al sitio catalítico de IRAP. Usando el mismo sistema también se ha demostrado que aunque los péptidos Ang IV y LVV-H7 se unen al sitio catalítico, no se escinden por IRAP (Lew et al., 2003) .

Se ha demostrado que la administración central de los ligandos peptídicos de AT4, Ang IV, sus análogos más estables, o LVV-H7, en animales normales, conduce a un rendimiento mejorado de las tareas de memoria tanto en el paradigma de evitación pasiva como de aprendizaje espacial. Los efectos iniciales se observaron en el paradigma de evitación pasiva en ratas en las que una dosis intracerebroventricular (1 nmol) de Ang IV aumentó la latencia en 45 la reentrada en la cámara oscura tras un estímulo aversivo (Braszko et al., 1988; Wright et al., 1993; Wright et al., 1996) . La infusión crónica (6 días) de un análogo de Ang IV en el ventrículo lateral de ratas a una dosis de entre 0, 1 y 0, 5 nmol/h potenció el rendimiento en el laberinto de agua, un paradigma de memoria espacial. En el laberinto de Barnes, otra tarea de aprendizaje espacial, el tratamiento de ratas con 100 pmoles o 1 nmol de ligandos peptídicos de AT4, Nle1-Ang IV o LVV-H7, disminuyó el tiempo invertido en lograr los criterios de aprendizaje en este paradigma 50 (Lee et al., 2004) . Los animales control tratados con líquido cefalorraquídeo artificial tardaron 7 días en lograr los criterios de aprendizaje, mientras que los animales tratados con Nle1-Ang IV o LVV-H7, a una concentración de o bien 100 pmoles o bien 1 nmol, lograron los criterios de aprendizaje en 3-4 días (Lee et al., 2004) . Esta observación indica fuertemente que los dos péptidos sometidos a prueba no sólo mejoraron la memoria, sino que también potenciaron el aprendizaje espacial.

Los ligandos peptídicos de AT4 no sólo potencian la memoria y el aprendizaje en animales normales, los péptidos invirtieron las deficiencias de memoria inducidas (1) químicamente por un antagonista muscarínico o (2) mecánicamente por lesión producida por corte de cuchilla de la vía perforante. Un análogo más estable de Ang IV, Nle-Ang IV, administrado de manera aguda a los ventrículos laterales, invirtió las deficiencias de memoria inducidas 60 por el antagonista de los receptores muscarínicos, escopolamina, en un paradigma de aprendizaje espacial (Pederson et al., 1998; Pederson et al., 2001) . En el paradigma del laberinto de agua, las deficiencias de memoria inducidas por lesión en la vía perforante bilateral pueden invertirse mediante una dosis aguda (1 nmol) de otro análogo de Ang IV, norleucinal Ang IV (Wright et al., 1999) . También se ha encontrado que el otro ligando de AT4, LVV-H7, administrado de manera aguda antes del ensayo de acondicionamiento en el paradigma de evitación 65 pasiva, invierte la deficiencia de memoria inducida por escopolamina (Albiston et al., 2004) .

A diferencia de otros miembros de la familia M1 de aminopeptidasas, la cola N-terminal de IRAP es mucho más larga (112 aminoácidos) y contiene dos motivos de dileucina (residuos 53-54 y 76-77) que están precedidos por agrupaciones ácidas (Keller et al., 1995) . Estos motivos de ordenamiento característicos también se producen en el dominio carboxilo terminal de GLUT4 (Br y ant et al., 2002) y sugieren que estas dos proteínas experimentan procesos de ordenamiento intracelular similares. La microinyección de la cola N-terminal de IRAP (1-109) o un fragmento más corto del dominio intracelular, IRAP (55-82) , en adipositos 3T3-L1 da como resultado la translocación de vesículas de GLUT4 a la membrana plasmática (Waters et al., 1997) lo que conduce a apoyar un papel para el dominio intracelular de IRAP en el tráfico y/o retención de vesículas de GLUT4.

Tal como se mencionó anteriormente, IRAP no sólo se conoce como una proteína marcadora (vp165) para vesículas de GLUT4 (Keller et al., 1995) . La misma proteína se clonó simultáneamente a partir de una biblioteca de ADNc de placenta humana como oxitocinasa (Rogi et al., 1996) , una enzima que se pensó que tenía un papel importante en la degradación de oxitocina. La oxitocina y el receptor de oxitocina tienen dos papeles importantes en el trabajo de parto. Las pruebas en todas las especies de mamífero sugieren que la oxitocina desempeña un papel en la fase de expulsión y es importante para la determinación del momento preciso del comienzo del trabajo de parto (Imamura et al., 2000) . El inicio del trabajo de parto puede estar mediado en mujeres y monos Rhesus por mecanismos paracrinos en lugar de por mecanismos endocrinos. Estudios en ratones deficientes también confirman importantes interrelaciones entre la oxitocina y las prostaglandinas. La oxitocina estimula la liberación de prostaglandina en muchas especies, principalmente en el epitelio de la decidua/uterino. Los efectos de la oxitocina están mediados por la expresión del receptor de oxitocina específico de tejido, que conduce directamente a la contracción en el miometrio y a la formación de prostaglandina en la decidua. Hay un aumento espectacular en la expresión del receptor de oxitocina en estos tejidos al final del embarazo y la inhibición farmacológica retrasa el parto, lo que sugiere que el receptor de oxitocina es esencial para el trabajo de parto normal. Estudios recientes en ratones con una mutación nula del gen de oxitocina sugieren un papel importante para la oxitocina en la expulsión de leche.

IRAP, por tanto, proporciona una diana para el desarrollo de agentes que pueden potenciar o mejorar la memoria y el aprendizaje, tratar trastornos de homeostasis de glucosa, incluyendo hiperglicemia y diabetes y/o inducir el trabajo de parto o la lactancia en los individuos.... [Seguir leyendo]

1. Compuesto para su uso en el tratamiento de pérdida o deterioro de memoria, o para su uso en la potenciación de la memoria y/o el aprendizaje en un sujeto, teniendo el compuesto la fórmula:

en la que A es arilo, heteroarilo, carbociclilo o heterociclilo, pudiendo estar cada uno de ellos opcionalmente sustituido;

X es O;

R1 es NR7R8, NHCOR8, N (COR8) 2, N (COR7) (COR8) , N=CHOR8 o N=CHR8 en los que R7 y R8 se seleccionan independientemente de H, alquilo opcionalmente sustituido, arilo opcionalmente sustituido, o R7 y R8, junto con el

átomo de nitrógeno al que están unidos, forman un anillo de 3-8 miembros que puede estar opcionalmente sustituido;

R2 es CN, CO2R9, C (O) O (O) R9, C (O) R9 o C (O) NR9R10 en los que R9 y R10 se seleccionan independientemente de alquilo, alquenilo, alquinilo, arilo, heteroarilo, carbociclilo, heterociclilo, pudiendo estar cada uno de ellos opcionalmente sustituido, e hidrógeno, o R9 y R10, junto con el átomo de nitrógeno al que están unidos, forman un anillo de 3-8 miembros que puede estar opcionalmente sustituido;

R3-R6 se seleccionan independientemente de hidrógeno, halo, nitro, ciano, alquilo, alquenilo, alquinilo, arilo, heteroarilo, heterociclilo, carbociclilo, hidroxilo, alcoxilo, alqueniloxilo, alquiniloxilo, alquiniloxilo, ariloxilo,

heteroariloxilo, heterocicliloxilo, amino, acilo, aciloxilo, carboxilo, éster carboxílico, metilendioxilo, amido, tio, alquiltio, alqueniltio, alquiniltio, ariltio, heteroariltio, heterocicliltio, carbocicliltio, aciltio y azido, pudiendo estar cada uno de ellos opcionalmente sustituido cuando sea apropiado, o cualesquiera dos R3-R6 adyacentes, junto con los átomos a los que están unidos, forman un anillo de 3-8 miembros que puede estar opcionalmente sustituido; e Y es hidrógeno o alquilo C1-10,

o una sal farmacéuticamente aceptable del mismo.

2. Compuesto para su uso según la reivindicación 1, en el que A es arilo o heteroarilo. 35

3. Compuesto para su uso según la reivindicación 1, en el que A tiene 5-6 miembros.

4. Compuesto para su uso según la reivindicación 3, en el que A es arilo o heteroarilo de 5-6 miembros

opcionalmente sustituido. 40

5. Compuesto para su uso según la reivindicación 4, en el que A es fenilo o piridilo opcionalmente sustituido.

6. Compuesto para su uso según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, en el que Y es hidrógeno.

7. Compuesto para su uso según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6, en el que R1 es NR7R8.

8. Compuesto para su uso según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7, en el que R1 es NH2.

9. Compuesto para su uso según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 8, en el que R2 es CN, CO2R9 o 50 C (O) NR9R10 o C (O) R9.

10. Compuesto para su uso según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 9, en el que R3-R6 se seleccionan de H, OH, CN, halo, alquilo C1-10, alquenilo C2-10, alcoxilo C1-10, fenilo, halofenilo, hidroxifenilo, aminofenilo, alquilfenilo, NH2, NH-alquilo C1-10, N-alquil C1-10-alquilo C1-10, NO2, +NO2H, haloalquilo, acilo, aciloxilo, éster carboxílico, CO2H,

amido, tio, alquiltio, y 2 de R3-R6 adyacentes forman metilendioxilo.

11. Compuesto para su uso según la reivindicación 10, en el que R3, R4 y R6 son todos hidrógeno.

12. Compuesto para su uso según la reivindicación 10, en el que R5 se selecciona de OH, CN, halo, alquilo C1-10, NO2, +NO2H, NH2, NH-alquilo C1-10, N-alquil C1-10-alquilo C1-10.