Composición farmacéutica que contiene un modulador heterocíclico de transportadores de casete de unión a ATP.

El compuesto**Fórmula**

o una sal farmacéuticamente aceptable del mismo,

para uso en el tratamiento o la reducción de la gravedad de la fibrosis quística en un paciente, en donde el paciente tiene un gen defectuoso que causa una deleción de fenilalanina en la posición 508 de la secuencia de aminoácidos del regulador de la conductancia transmembrana de la fibrosis quística.

Composición farmacéutica que contiene un modulador heterocíclico de transportadores de casete de unión a ATP.

Campo técnico de la invención La presente invención se refiere a moduladores de transportadores de Casete de Unión a ATP ("ABC") o fragmentos de los mismos, que incluyen al Regulador de la Conductancia Transmembrana de la Fibrosis Quística ("CFTR") , y composiciones del mismo. Además, en el presente documento se describen métodos para tratar enfermedades mediadas por el transportador de ABC usando dichos moduladores.

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

Los transportadores de ABC regulan diversos papeles fisiológicos importantes dentro del organismo y proporcionan defensa frente a compuestos ambientales dañinos. Debido a esto, representan dianas farmacológicas potenciales importantes para el tratamiento de enfermedades asociadas con defectos en el transportador, prevención del transporte de fármacos fuera de la célula diana, e intervención en otras enfermedades en las que la modulación de la actividad del transportador de ABC puede ser beneficiosa.

Un miembro de la familia de transportadores de ABC normalmente asociado con enfermedades es el canal de aniones mediado por cAMP/ATP, CFTR. CFTR se expresa en diversos tipos celulares, que incluyen células de epitelio secretoras y de absorción, en las que regula el flujo de aniones a través de la membrana, así como la actividad de otros canales iónicos y proteínas. En células epiteliales, el funcionamiento normal de CFTR es crítico para el mantenimiento del transporte de electrolitos por todo el organismo, incluyendo el tejido respiratorio y digestivo. CFTR está compuesto de aproximadamente 1480 aminoácidos que codifican una proteína compuesta por una repetición en tándem de dominios transmembrana, conteniendo cada uno de ellos 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 el tránsito celular.

El gen que codifica CFTR se ha identificado y secuenciado (Véase Gregor y , R. J. y col. (1990) Nature 347: 382-386; Rich, D. P. y col. (1990) Nature 347: 358-362) , (Riordan, J. R. y col. (1989) Science 245: 1066-1073) . Un defecto en este gen causa mutaciones en CFTR que dan como resultado la Fibrosis Quística ("FQ") , la enfermedad genética mortal más común en seres humanos. La Fibrosis Quística afecta a aproximadamente uno de cada 2.500 lactantes en los Estados Unidos. Dentro de la población general de Estados Unidos, hasta 10 millones de personas llevan una sola copia del gen defectuoso sin efectos patológicos evidentes. Por el contrario, los individuos con dos copias del gen asociado a FQ padecen los efectos debilitantes y mortales de la FQ, que incluyen la enfermedad pulmonar crónica.

En pacientes con fibrosis quística, las mutaciones en el CFTR expresadas endógenamente en los epitelios respiratorios conducen a una secreción de aniones apicales reducida que causa un desequilibrio en el transporte de iones y fluidos. La disminución resultante en el transporte de aniones contribuye a una acumulación aumentada de mucosidad en el pulmón y las infecciones microbianas acompañantes que, en última instancia, causan la muerte en los pacientes con FQ. Además de la enfermedad respiratoria, los pacientes con FQ padecen por lo general problemas gastrointestinales e insuficiencia pancreática que, si se deja sin tratar, da como resultado la muerte. Además, la mayoría de los hombres con fibrosis quística son infértiles y la fertilidad está disminuida entre las mujeres con fibrosis quística. Al contrario que los graves efectos de dos copias del gen asociado a la CP, los individuos con una sola copia del gen asociado a la FQ presentan una resistencia aumentada al cólera y a la deshidratación resultante de la diarrea – lo que quizá explica la frecuencia relativamente elevada del gen de la FQ dentro de la población.

El análisis de la secuencia del gen de CFTR de cromosomas de FQ ha puesto de manifiesto diversas mutaciones causantes de enfermedad (Cutting, G. R. y col. (1990) Nature 346: 366-369; Dean, M. y col. (1990) Cell 61: 863: 870; y Kerem, B-S. y col. (1989) Science 245: 1073-1080; Kerem, B-S y col. (1990) Proc. Natl. Acad. Sci. USA 87:8447-8451) . Hasta la fecha, se han identificado > 1000 mutaciones causantes de enfermedad en el gen de la FQ (http://www.genet.sickkids.on.ca/cftr/) . La mutación más prevalente es una deleción de fenilalanina en la posición 508 de la secuencia de aminoácidos del CFTR, y se denomina comúnmente LF508-CFTR. Esta mutación aparece en aproximadamente un 70 % de los casos de fibrosis quística y está asociada con una enfermedad grave.

La deleción del resto 508 en el LF508-CFTR impide que la proteína naciente se pliegue correctamente. Esto da como resultado la incapacidad de la proteína mutante para salir del retículo endoplásmico ("ER") , y transitar hacia la membrana plasmática. Como resultado, el número de canales presentes en la membrana es bastante menor del observado en células que expresan CFTR de tipo silvestre. Además del tránsito alterado, la mutación da como resultado una apertura y cierre de canales defectuosa. En conjunto, el número reducido de canales en la membrana y la apertura y cierre defectuosos conducen a un transporte de aniones reducido a través de epitelios que conduce a un transporte defectuoso de iones y fluidos. (Quinton, P. M. (1990) , FASEB J. 4: 2709-2727) . Sin embargo, los estudios han demostrado que las cantidades reducidas de LF508-CFTR en la membrana son funcionales, aunque menos que el CFTR de tipo silvestre. (Dalemans y col. (1991) , Nature Lond. 354: 526-528; Denning y col., mencionado anteriormente; Pasyk y Foskett (1995) , J. Cell. Biochem. 270: 12347-50) . Además del LF508-CFTR, otras mutaciones causantes de enfermedad en el CFTR que dan como resultado tránsito, síntesis y/o apertura y cierre de canales defectuosos se podrían regular positiva o negativamente para alterar la secreción de aniones y modificar la progresión de la enfermedad y/o su gravedad.

Aunque el CFTR transporta diversas moléculas además de aniones, está claro que este papel (el transporte de aniones) representa un elemento en un mecanismo importante de transporte de iones y 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 absorción de cloruro en la célula.

Estos elementos trabajan juntos 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 del 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 de cloruro desde el lado luminal conduce a la acumulación de cloruro intracelular, que después puede abandonar pasivamente la célula a través de 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 CFTR en el lado luminal. Debido a que el agua probablemente nunca se transporta activamente por sí misma, su flujo a través de los epitelios depende de diminutos gradientes osmóticos transepiteliales generados por el flujo masivo de sodio y cloruro.

Además de la Fibrosis Quística, la modulación de la actividad del CFTR puede ser beneficiosa para otras enfermedades no causadas directamente por mutaciones en el CFTR, tales como enfermedades secretoras y otras enfermedades del plegamiento de proteínas mediadas... [Seguir leyendo]

1. El compuesto o una sal farmacéuticamente aceptable del mismo, para uso en el tratamiento o la reducción de la gravedad de la fibrosis quística en un paciente, en donde el paciente tiene un gen defectuoso que causa una deleción de fenilalanina en la posición 508 de la secuencia de aminoácidos del regulador de la conductancia transmembrana de la fibrosis quística.

2. El compuesto para uso de la reivindicación 1, en el que el paciente tiene dos copias del gen defectuoso.

3. El compuesto para uso de la reivindicación 1, en el que el compuesto se puede usar para modular la actividad de 15 CFTR en la membrana celular de un mamífero.

4. Una composición que comprende el compuesto o una sal farmacéuticamente aceptable del mismo, para uso en el tratamiento o la reducción de la gravedad de la fibrosis quística en un paciente, en donde el paciente tiene un gen defectuoso que causa una deleción de fenilalanina en la posición 508 de la secuencia de aminoácidos del regulador de la conductancia transmembrana de la fibrosis quística.

5. La composición para uso de la reivindicación 4, en la que el paciente tiene dos copias del gen defectuoso.

6. La composición para uso de las reivindicaciones 4 o 5, que adicionalmente comprende opcionalmente un agente mucolítico, un broncodilatador, un antibiótico, un agente antiinfeccioso, un agente antiinflamatorio, un modulador de CFTR o un agente nutricional.

7. El compuesto para uso de las reivindicaciones 1 a 3 o la composición para uso de las reivindicaciones 4 y 5 para uso en una terapia de combinación.

8. El compuesto o la composición para uso de la reivindicación 7, en donde el compuesto o la composición se 35 administran simultáneamente con, antes de, o posteriormente a uno u otros agentes terapéuticos más.

9. La composición para uso de las reivindicaciones 4 y 5, que adicionalmente comprende opcionalmente un modulador de CFTR.