Un inhibidor de la actividad enzimática de DPIV, para prevenir la diabetes mellitus en un mamífero.

Método para la mejora de la señalización de los islotes en diabetes mellitus y para su prevención.

Antecedentes

El páncreas comprende dos tejidos glandulares: uno es una colección de células que forman la función exocrina del páncreas, en el que estas células exocrinas sintetizan y liberan enzimas digestivas en el intestino; el segundo tejido comprende la función endocrina del páncreas, que sintetiza y libera hormonas en la circulación. De importancia primordial en la función endocrina del páncreas son las células β. Estas células sintetizan y segregan la hormona insulina. La hormona insulina desempeña un papel vital manteniendo niveles glucémicos fisiológicos normales. Existen moléculas que son efectoras de las células endocrinas del páncreas. Las incretinas son un ejemplo de tales moléculas. Las incretinas potencian la secreción de insulina, inducida por glucosa, desde el páncreas.

Se ha demostrado que las incretinas tales como el péptido-1 (7-36)amida similar a glucagón ("GLP-1"; o el análogo de lagarto exendina-4) y el polipéptido inhibidor gástrico ("GP") son insulinotrópicos, es decir, su presencia o estabilización puede mantener un control glucémico agudo mediante sus efectos secretores de insulina (Demuth, H.U., et al., DE 196 16 486:1-6, 1996, Pauly, R.P. et al., Regul. Pept. 64 (1-3):148, 1996, cuyas enseñanzas se incorporan aquí como referencia en su totalidad). Adicionalmente, se ha demostrado que GLP-1 actúa como una hormona del crecimiento de los islotes estimulando la proliferación de células β, el incremento de la masa celular y promoviendo la diferenciación de las células pancreáticas no diferenciadas en células especializadas de los islotes de Langerhans. Tales células muestran una secreción mejorada de insulina y glucagón (Yaekura, K. et al., IN:VIP,PACAP, and Related Peptides, W.G. Forssmann y S.I. Said (eds.), New York: New York Academy of Sciences, 1998, p. 445-450; Buteau, J et al., Diebetologia 42(7):856-864, 1999, cuyas enseñanzas completas se incorporan aquí como referencia).

Se ha propuesto previamente aplicar GLP-1 bioactivo exógeno, o sus análogos, para estimular la regeneración in vivo de las células de los islotes, o para obtener células pancreáticas a partir de pacientes con diabetes mellitus y para tratar tales células ex vivo en cultivo tisular usando GLP-1 bioactivo. Se consideró que este tratamiento ex vivo facilita la regeneración y/o diferenciación de las células de los islotes, que entonces podrían sintetizar y segregar insulina o glucagón (Zhou, J et al., Diabetes, 48(12):2358-2366,1999; Xu, G. et al., Diabetes, 48(12):2270-2276, 1999, cuyas enseñanzas completas se incorporan aquí como referencia).

Sin embargo, tal régimen de tratamiento requiere la aplicación entérica o parenteral de GLP-1 bioactivo a pacientes, incluyendo la posibilidad de cirugía. Un aspecto es obviar la necesidad de aplicaciones quirúrgicas, entéricas o parenterales de GLP-1 bioactivo.

Sumario

La presente invención se refiere a un nuevo método en el que la reducción de actividad en la enzima Dipeptidil Peptidasa (DP IV o CD 26) o de la actividad enzimática similar a DP IV en la sangre de mamíferos, inducida por efectores de la enzima, conduce como consecuencia causal a una degradación reducida del polipéptido gastrointestinal Péptido Amida-1 7-36 similar a glucagón (GLP-1_7-36) (o análogos funcionales estructuralmente relacionados de este péptido, tales como GLP-1_7-36, o fragmentos truncados pero biológicamente activos de GLP-1_7-36) por DP IV y enzimas similares a DP IV. Tal tratamiento dará como resultado una reducción o retraso en la disminución de la concentración de hormonas peptídicas circulantes de GLP-1 (incluyendo derivadas de GLP-1) activas funcionales o de sus análogos.

Como consecuencia de la estabilidad potenciada resultante de los péptidos circulantes de GLP-1 (incluyendo los derivados de GLP-1) endógenos provocada por la inhibición de la actividad de DP IV, se prolonga la actividad de GLP-1, dando como resultado hormonas peptídicas circulantes de GLP-1 (incluyendo derivadas de GLP-1) funcionalmente activas que facilitan la estimulación, similar a la hormona del crecimiento, de células pancreáticas, de tal forma que estas células proliferan en células funcionalmente activas de los islotes de Langerhans. Adicionalmente, las células pancreáticas insensibles o las células pancreáticas alteradas se pueden transforman en células funcionalmente activas de los islotes de Langerhans cuando se exponen a GLP-1.

Se esperó que la transformación de las células pancreáticas insensibles o de las célula pancreáticas alteradas en células funcionalmente activas de los islotes de Langerhans diese como resultado una secreción aumentada de insulina, y un aumento de la insulinemia en el plasma sanguíneo. Sorprendentemente, en estudios en voluntarios humanos sanos y en ratas Zucker diabéticas obesas, la insulinemia disminuyó después del tratamiento con el inhibidor DP IV hemifuroato de isoleucil-diazolidina (P32/98) (véanse los ejemplos 1 y 2, respectivamente). No obstante, la regeneración resultante de los islotes de Langerhans no cambia la eficacia de la insulina endógena ni de otras hormonas de los islotes, tales como glucagón, de tal manera que se vea afectada la estimulación del metabolismo de hidratos de carbono de un mamífero tratado. Como resultado, la glucemia cae por debajo de la concentración de glucosa característica para hiperglucemia, como se muestra en los ejemplos 1 y 2. El mecanismo que acciona estos efectos no es conocido en detalle. Sin embargo, esta regeneración resultante de las células de los islotes afecta adicionalmente a las anomalías del metabolismo, incluyendo glucosuria, hiperlipidemia, así como acidosis metabólica grave y diabetes mellitus, evitando o aliviando estas secuelas.

En contraste con otros métodos propuestos conocidos a la técnica, tales como el trasplante de células o tejidos pancreáticos, o el tratamiento ex vivo de células pancreáticas usando GLP-1 o exendina-4 seguido del reimplante de las células tratadas, la presente invención no provoca ni requiere cirugía complicada y costosa, y proporciona una terapia oralmente disponible. La actual invención representa un nuevo enfoque para reducir la concentración elevada de glucemia. Es comercialmente útil y adecuado para uso en un régimen terapéutico, especialmente en lo que se refiere a enfermedades humanas, muchas de las cuales están provocadas por niveles de glucosa prolongados o elevados.

Breve descripción de las figuras

Se puede tener una comprensión adicional de la actual invención mediante referencia a las figuras, en las que:

La Fig. 1 es una representación gráfica de la dependencia con el tiempo de GLP-1 bioactivo circulante en seres humanos (n=36) dependiendo de la formulación inhibidora de DP IV P32/98 aplicada oralmente;

La Fig. 2 es una gráfica que representa la dependencia de la AUC de GLP-1 bioactivo circulante en seres humanos (n=36) sobre la formulación inhibidora de DP IV P32/98 aplicada oralmente;

La Fig. 3 es una representación gráfica que muestra la mejora de la glucemia matutina (MBG) tras la aplicación monoterapéutica subcrónica de 8,7 mg/kg de P32/98 a ratas fa/fa diabéticas obesas;

La Fig. 4a es una representación gráfica que muestra el control mejorado de la glucosa debido al tratamiento con inhibidor de DP IV después de 16 días de tratamiento en ratas diabéticas obesas;

La Fig. 4b es una representación gráfica que muestra la secreción reducida de insulina debida a un tratamiento con inhibidor de DP IV después de 6 días de tratamiento en ratas diabéticas obesas;

La Fig. 5a es una representación gráfica que muestra los niveles de glucemia en función del tiempo en el mantenimiento de glucemia mejorada después de 21 días de tratamiento subcrónico de ratas fa/fa diabéticas obesas mediante el inhibidor de DP IV formulado P32/98;

La Fig. 5b es una representación gráfica que muestra los niveles de insulina plasmática en función del tiempo en el mantenimiento de glucemia mejorada tras 21 días de tratamiento subcrónico de ratas fa/fa diabéticas obesas mediante el inhibidor de DP IV formulado P32/98.

Descripción detallada

La presente invención se refiere a un nuevo método para diferenciar y/o reconstituir... [Seguir leyendo]

1. Un inhibidor de la actividad enzimática de DPIV, para prevenir la diabetes mellitus en un mamífero.

2. Un inhibidor de la actividad enzimática de DPIV según la reivindicación 1, para prevenir la diabetes mellitus Tipo II en un mamífero.

3. Un inhibidor de la actividad enzimática de DPIV según la reivindicación 1 ó 2, mediante el cual el inhibidor de DPIV provoca que las células presentes en el páncreas se diferencien en células productoras de insulina.

4. Un inhibidor de la actividad enzimática de DPIV según la reivindicación 1 ó 2, mediante el cual el inhibidor de DPIV provoca que las células pancreáticas proliferen en células funcionalmente activas de los islotes de Langerhans, y/o provoca la transformación de células pancreáticas insensibles o alteradas en células funcionalmente activas de los islotes de Langerhans.

5. El inhibidor de la actividad enzimática de DPIV según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que dicho inhibidor de DPIV se selecciona del grupo que consiste en N-(N'-glicil sustituido)-2-cianopirrolidinas, N-aminoacil-tiazolidinas y N-aminoacil-pirrolidinas.

6. El inhibidor de la actividad enzimática de DPIV según la reivindicación 5, en el que dicho inhibidor de DPIV es L-treo-isoleucil-tiazolidina, L-alo-isoleucil-tiazolidina, L-treo-isoleucil-pirrolidina, L-alo-isoleucil-pirrolidina, o una sal farmaceuticamente aceptable de los mismos.

7. El inhibidor de la actividad enzimática de DPIV según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, para administración oral.

8. El inhibidor de la actividad enzimática de DPIV según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6, para inyección iv o im.

9. El inhibidor de la actividad enzimática de DPIV según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6, para la administración oral crónica.

10. El inhibidor de la actividad enzimática de DPIV según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6, para la administración iv o im crónica.

11. El uso del inhibidor de la actividad enzimática de DPIV, para la fabricación de medicamento para prevenir la diabetes mellitus como se define en una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 10.