Nuevos derivados de insulina.

Derivado de insulina de la insulina humana des(B30) que posee una cadena lateral fijada al grupo ε

-amino delresiduo de aminoácido N-terminal de la cadena B o al grupo ε-amino de un residuo Lys presente en la cadenaB de insulina humana des(B30), la cadena lateral tiene la fórmula general:

-W-X-Y-Z

donde W es:

- un residuo de α-aminoácido con un grupo ácido carboxílico en la cadena lateral, este residuo forma, conuno de sus grupos ácido carboxílico, un grupo amida con el grupo ε-amino del residuo de aminoácido Nterminalde la cadena B o con el grupo ε-amino de un residuo Lys presente en la cadena B de la insulinahumana des(B30); donde el aminoácido es γ-Glu; o

- una cadena compuesta por dos residuos de α-aminoácido enlazados entre sí por medio de enlacesamida, esta cadena, mediante un enlace amida, se enlaza al grupo ε-amino del residuo de aminoácido Nterminalde la cadena B o al grupo ε-amino de un residuo Lys presente en la cadena B de la insulinahumana des(B30), los residuos de aminoácidos de W se seleccionan en el grupo que consiste en γ-Glu-Gly; Gly-γ-Glu; α-Asp-γ-Glu; γ-Glu-α-Asp; ß-Asp-γ-Glu; γ-Glu-ß-Asp; α-Glu-γGlu; γ-Glu-α-Glu; γ-Glu-α-hGlu; α-hGlu-γ-Glu; γ-Glu-γ-Glu; γ-Glu-δ-hGlu o δ-hGlu-γ-Glu

Nuevos derivados de insulina

CAMPO DE LA INVENCIÓN

La presente invención se refiere a nuevos derivados de insulina humana que son solubles en valores de pH fisiológico y tienen un perfil de acción prolongado. La invención también se refiere a métodos para proveer tales derivados, en composiciones farmacéuticas que los contienen, para un método de tratamiento de la diabetes e hiperglucemia usando los derivados de insulina de la invención y al uso de tales derivados de insulina en el tratamiento de diabetes e hiperglicemia.

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN

Habitualmente, el tratamiento de la diabetes, tanto la diabetes de tipo 1 como la diabetes de tipo 2, se basa cada vez más en el tratamiento denominado intensivo de insulina. Según este tratamiento, los pacientes se tratan con varias inyecciones de insulina diarias comprendiendo una o dos inyecciones diarias de una insulina de acción prolongada para cubrir la necesidad de insulina basal complementada por inyecciones en bolo de una insulina de acción rápida para cubrir la necesidad de insulina relacionada con las comidas.

Las composiciones de insulina de acción prolongada son conocidas en la técnica. De este modo, un tipo principal de composiciones de insulina de acción prolongada comprende suspensiones acuosas inyectables de cristales de insulina o de insulina amoría. En estas composiciones, los compuestos de insulina utilizados típicamente son insulina de protamina, insulina de zinc o insulina zinc-protamina.

Algunos inconvenientes se asocian al uso de suspensiones de insulina. Así, para asegurar una dosificación precisa, las partículas de insulina se deben suspender homogéneamente por agitación suave antes de que un volumen definido de la suspensión se retire de un vial o se expulse de un cartucho. Además, para el almacenamiento de las suspensiones de insulina, la temperatura se debe mantener dentro de límites más estrechos que para las soluciones de insulina de manera a evitar la formación de grumos o la coagulación.

Mientras que en el pasado se creía que las protaminas no eran inmunogénicas, hoy en día se ha descubierto que las protaminas pueden ser inmunogénicas en el ser humano y que su uso con fines médicos puede llevar a la formación de anticuerpos. También hay evidencias de que el complejo protamina-insulina es en sí mismo inmunogénico. Por lo tanto, con algunos pacientes se debe evitar el uso de composiciones de insulina de acción prolongada comprendiendo protaminas.

Otro tipo de composiciones de insulina de acción prolongada son soluciones que tienen un valor de pH inferior al pH fisiológico a partir del cual la insulina se precipitará debido al aumento en el valor del pH cuando se inyecta la solución. Un inconveniente derivado de estas soluciones es que la distribución del tamaño de las partículas del precipitado formado en el tejido durante la inyección, y de este modo, el perfil de liberación de la medicación, depende del flujo sanguíneo en el sitio de inyección y de otros parámetros bastante imprevisibles. Otro inconveniente es que las partículas sólidas de la insulina pueden actuar como irritante local causando una inflamación del tejido en el sitio de inyección.

WO 91/12817 (Novo Nordisk A/S) divulga composiciones de insulina soluble que comprenden complejos de insulina de cobalto (III) . El perfil de acción de estos complejos se prolonga sólo moderadamente y la biodisponibilidad se reduce con respecto a la insulina humana.

La insulina humana tiene tres grupos amino primarios: el grupo N-terminal de la cadena A y de la cadena B y el grupo £-amino de LysB29. Varios derivados de insulinas que se sustituyen en uno o más de estos grupos se conocen por la técnica anterior. De este modo, la patente US nº: 3.528.960 (Eli Lilly) se refiere a insulinas de N-carboxiaroil en las que uno, dos o tres grupos amino primarios de la molécula de insulina presentan un grupo carboxiaroil.

Según la patente GB nº: 1.492.997 (Nat. Res. Dev. Corp.) , se ha descubierto que la insulina con una sustitución de carbamilo en N£B29 tiene un perfil mejorado de efecto hipoglucémico.

La solicitud de patente pública JP nº: 1-254699 (Kodama Co., Ltd.) divulga una insulina donde un ácido graso está ligado al grupo amino de PheB1 o al grupo £-amino de LysB29 o a ambos. El objetivo declarado de la derivación es obtener una preparación de insulina estable farmacológicamente aceptable.

Las insulinas que en su posición B30 tienen un aminoácido con al menos cinco átomos de carbono que no tienen que ser codificados necesariamente por un triplete de nucleótidos, se describen en la solicitud de patente pública JP nº: 57-067548 (Shionogi) . Se reivindica que los análogos de insulina son útiles en el tratamiento de la diabetes mellitus, particularmente en pacientes que son insulino-resistentes debido a la generación de anticuerpos de insulina bovina o porcina.

WO 95/07931 (Novo Nordisk A/S) divulga derivados de insulina humana en los que el grupo £-amino de LysB29 tiene un sustituyente lipofílico. Estos derivados de insulina tienen un perfil de acción prolongada y son solubles en valores de pH fisiológico.

EP 894095 divulga derivados de insulina en los que el grupo N-terminal de la cadena B y/o el grupo £-amino de Lys en la posición B28, B29 o B30 tiene un sustituyente de la fórmula -CO-W-COOH, donde W puede ser un grupo hidrocarburo de cadena larga. Estos derivados de insulina tienen un perfil de acción prolongada y son solubles en valores de pH fisiológico.

No obstante, sigue existiendo la necesidad de insulinas con un perfil de acción más prolongada que los derivados de insulina conocidos hasta hoy y que sean al mismo tiempo solubles en valores de pH fisiológico y presenten una potencia comparable a la de la insulina humana.

RESUMEN DE LA INVENCIÓN

La presente invención se basa en el reconocimiento de que la hidrofobicidad global de una molécula de derivado de insulina tiene una función importante para la potencia in vivo del derivado.

En un aspecto, la presente invención se refiere a un derivado de insulina de insulina humana des (B30) (de ahora en adelante también denominado insulina progenitora) que tiene una cadena lateral unida al grupo a-amino del residuo de aminoácido N-terminal de la cadena B o bien al grupo £-amino de un residuo de Lys presente en la cadena B de la insulina progenitora, dicha cadena lateral presenta la fórmula general siguiente:

-W-X-Y-Z

donde W es:

• un residuo de a-aminoácido con un grupo de ácido carboxílico en la cadena lateral, este residuo forma, con uno de sus grupos de ácido carboxílico, un grupo de amida con el grupo a-amino del residuo de aminoácido Nterminal de la cadena B o con el grupo £-amino de un residuo de Lys presente en la cadena B de la insulina progenitora; donde el aminoácido es y-Glu; o

• una cadena compuesta de dos residuos de a-aminoácido unidos entre sí por enlaces amida, la cual cadena – a través de un enlace amida - se une al grupo a-amino del residuo de aminoácido N-terminal de la cadena B o al grupo £-amino de un residuo de Lys presente en la cadena B de la insulina progenitora, los residuos de aminoácidos de W siendo seleccionados en el grupo que consiste en y-Glu-Gly; Gly-y-Glu; a-Asp-y-Glu; y-Glua-Asp; º-Asp-y-Glu; y-Glu-º-Asp; a-Glu-y-Glu; y-Glu-a-Glu; y-Glu-a-hGlu; a-hGlu-y-Glu; y-Glu-y-Glu; y-Glu-ohGlu o o-hGlu-y-Glu

X es:

• -CO-; • -CH (COOH) CO-; • -N (CH2COOH) CH2CO-; • -N (CH2COOH) CH2CON (CH2COOH) CH2CO-; • -N (CH2CH2COOH) CH2CH2CO • -N (CH2CH2COOH) CH2CH2CON (CH2CH2COOH) CH2CH2CO-; • -NHCH (COOH) (CH2) 4 NHCO-; • -N (CH2CH2COOH) CH2CO-; o • -N (CH2COOH) CH2CH2CO-.

cuando W es un residuo de aminoácido o una cadena de residuos de aminoácidos, a través de un enlace derivado de carbono del carbonilo subrayado forma un enlace amida con un grupo amino en W,

Y es:

• - (CH2) m donde m es un número entero en el intervalo de 6 a 32;

• una cadena de hidrocarburo divalente que comprende 1, 2 o 3 grupos -CH=CH- y varios grupos -CH2-suficientes para proporcionar un número total de átomos de carbono en la cadena en el intervalo de 10 a 32;

• una cadena de hidrocarburo divalente de la fórmula - (CH2) vCeH4 (CH2) w - donde v y w son números enteros o uno de ellos es cero de tal modo que la suma de v y w está en el intervalo de 6 a 30 y

Z es:

• -COOH; y cualquier complejo Zn2+ de los mismos.

En una forma de realización de la invención, la cadena lateral -W-X-Y-Z se une al grupo a-amino del residuo de aminoácido N-terminal de la cadena... [Seguir leyendo]

1. Derivado de insulina de la insulina humana des (B30) que posee una cadena lateral fijada al grupo a-amino del residuo de aminoácido N-terminal de la cadena B o al grupo £-amino de un residuo Lys presente en la cadena B de insulina humana des (B30) , la cadena lateral tiene la fórmula general:

-W-X-Y-Z

donde W es:

- un residuo de a-aminoácido con un grupo ácido carboxílico en la cadena lateral, este residuo forma, con uno de sus grupos ácido carboxílico, un grupo amida con el grupo a-amino del residuo de aminoácido Nterminal de la cadena B o con el grupo £-amino de un residuo Lys presente en la cadena B de la insulina humana des (B30) ; donde el aminoácido es y-Glu; o

- una cadena compuesta por dos residuos de a-aminoácido enlazados entre sí por medio de enlaces amida, esta cadena, mediante un enlace amida, se enlaza al grupo a-amino del residuo de aminoácido Nterminal de la cadena B o al grupo £-amino de un residuo Lys presente en la cadena B de la insulina humana des (B30) , los residuos de aminoácidos de W se seleccionan en el grupo que consiste en y-Glu-Gly; Gly-y-Glu; a-Asp-y-Glu; y-Glu-a-Asp; º-Asp-y-Glu; y-Glu-º-Asp; a-Glu-y-Glu; y-Glu-a-Glu; y-Glu-ahGlu; a-hGlu-y-Glu; y-Glu-y-Glu; y-Glu-o-hGlu o o-hGlu-y-Glu

X es:

- CO-; -CH (COOH) CO-; -N (CH2COOH) CH2CO-; -N (CH2COOH) CH2CON (CH2COOH) CH2CO-; -N (CH2CH2COOH) CH2CH2CO -N (CH2CH2COOH) CH2CH2CON (CH2CH2COOH) CH2CH2CO-; -NHCH (COOH) (CH2) 4 NHCO-; -N (CH2CH2COOH) CH2CO-; o -N (CH2COOH) CH2CH2CO-.

el cual, cuando W es un residuo de aminoácido o una cadena de residuos de aminoácidos, y por medio de un enlace a partir del carbono de carbonilo subrayado, forma un enlace amida con un grupo amino en W,

Y es:

- (CH2) m donde m es un número entero comprendido en la gama de 6 a 32;

- una cadena de hidrocarburo divalente comprendiendo 1, 2 o 3 grupos -CH=CH- y varios grupos -CH2-suficientes para proveer un número total de átomos de carbono en la cadena en la gama de 10 a 32;

- una cadena de hidrocarburo divalente de la fórmula - (CH2) vC6H4 (CH2) W- donde v y w son números

enteros o uno de ellos es cero, de modo que la suma de v y w está en la gama de 6 a 30 y Z es:

-COOH;

y cualquiera de sus complejos de Zn2+.

2. Derivado de insulina según la reivindicación 1, donde la cadena lateral -W-X-Y-Z se fija al grupo a-amino del residuo de aminoácido N-terminal de la cadena B de la insulina humana des (B30) .

3. Derivado de insulina según la reivindicación 1, donde la cadena lateral -W-X-Y-Z se fija al grupo £-amino de un residuo Lys presente en la cadena B de la insulina humana des (B30) .

4. Derivado de insulina según cualquiera de las reivindicaciones precedentes, donde X es -CO- o -CH (COOH) CO-.

5. Derivado de insulina según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, donde X es

- N (CH2COOH) CH2CO-; -N (CH2COOH) CH2CON (CH2COOH) CH2CO-; -N (CH2CH2COOH) CH2CH2CO-; -N (CH2CH2COOH) CH2CH2CON (CH2CH2COOH) CH2CH2CO- -N (CH2CH2COOH) CH2CO-; o

-N (CH2COOH) CH2CH2CO-.

6. Derivado de insulina según cualquiera de las reivindicaciones precedentes, donde Y es - (CH2) m y m es un número entero en la gama de 6 a 32, de 8 a 20, de 12 a 20 o de 12 a 16.

7. Derivado de insulina según la reivindicación 1 seleccionado en el grupo que consiste en insulina humana des (B30) N£B29- (Na- (HOOC (CH2) 14CO) -y-Glu) .

8. Complejo de zinc de un derivado de insulina según cualquiera de las reivindicaciones precedentes donde cada hexámero de insulina se enlaza con dos iones de zinc, tres iones de zinc o cuatro iones de zinc.

9. Composición farmacéutica para el tratamiento de la diabetes en un paciente que necesita tal tratamiento, comprendiendo una cantidad terapéuticamente eficaz de un derivado de insulina según la reivindicación 1 junto con un soporte farmacéuticamente aceptable.

10. Composición farmacéutica para el tratamiento de la diabetes en un paciente que necesita tal tratamiento, comprendiendo una cantidad terapéuticamente eficaz de un derivado de insulina según la reivindicación 1 mezclado con una insulina o un análogo de insulina que presenta un inicio de acción rápida, junto con un soporte farmacéuticamente aceptable.

11. Composición farmacéutica según la reivindicación 10, donde el derivado de insulina es insulina humana des (B30) N£B29- (Na- (HOOC (CH2) 14CO) -y-Glu) y el análogo de insulina que presenta un inicio de acción rápida es insulina humana AspB28.

12. Derivado de insulina según la reivindicación 1 para su uso en forma de medicamento para tratar la diabetes en un paciente que necesita tal tratamiento, comprendiendo la administración al paciente de una cantidad terapéuticamente eficaz de un derivado de insulina según la reivindicación 1 junto con un soporte farmacéuticamente aceptable.

13. Derivado de insulina según la reivindicación 1 para su uso en forma de medicamento para tratar la diabetes en un paciente que necesita tal tratamiento, comprendiendo la administración al paciente de una cantidad terapéuticamente eficaz de un derivado de insulina según la reivindicación 1 mezclado con una insulina o un análogo de insulina que tiene un inicio de acción rápida, junto con un soporte farmacéuticamente aceptable.