Compuestos glicomiméticos como agentes antiinfecciosos frente a lectinas patógenas.

Un compuesto glicosilado a base de calixareno (I) que tiene la fórmula:

**Fórmula**

en la que

D se selecciona independientemente del grupo que comprende un grupo -CH2-, un átomo de oxígeno, un átomo de azufre, un grupo sulfinilo, o un grupo sulfonilo

E se selecciona independientemente del grupo que comprende un hidrógeno, un alquilo que tiene de 1 a 10 átomos de carbono, un arilo que tiene de 6 a 20 átomos de carbono, un grupo dióxido de nitrógeno, un grupo azida, un grupo amino, un grupo guanidinio, un átomo de halógeno, un grupo -CH2R en el que R es un hidroxilo, un halogeno, un grupo amino, un grupo N(alquilo)2, un grupo NH(alquilo), o E representa un -CO-R' en el que R' es un átomo de hidrógeno, un grupo hidroxilo o un amino,

B representa un grupo A-C en el que

A se selecciona independientemente del grupo que comprende un átomo de oxígeno, un átomo de azufre, un grupo NH o un grupo (CH2)i, siendo i un número entero de 1 a 10,

C se selecciona independientemente del grupo que comprende un hidrógeno, un alquilo, un alquenilo, un alquinilo,

o C es un grupo de fórmula:

en la que

el ligador es un grupo de fórmula:

(CO-NH)n-(V)m-U

en la que

n es un número entero de 1 a 3,

V ≥ CH2, C6H4 (fenilo "Ph"), CH2-CH2-O-CH2, CH2-CO-NH-CH2,

m es un número entero de 1 a 15,

U está ausente o es CH2,

el azúcar es un grupo que tiene al menos un resto de hidrato de carbono y se selecciona del grupo que comprende:**Fórmula**

Compuestos glicomiméticos como agentes antiinfecciosos frente a lectinas patógenas

La presente invención se refiere a compuestos glicomiméticos como agentes infecciosos contra patógenos que usan lectinas en la primera etapa de infección.

Pseudomonas aeruginosa, también denominado el bacilo piociánico, es una bacteria gramnegativa que vive en medios húmedos y en el suelo. Está asociada con actividades humanas, y está presente en la cocina, en el baño, en los hospitales, etc. Esta bacteria oportunista es responsable de varias infecciones intrahospitalarias en pacientes inmunocomprometidos, una población que está creciendo con el mayor número de transplantes. En Francia, P. aeruginosa ha sido responsable de 8% de infecciones intrahospitalarias durante el período de agosto de 21 a junio de 26 (Instituí de veille sanitaire, BHE 3-31, 28). Es una causa habitual de infección de quemaduras, pero también ojos y oídos, y también es responsable de la mayoría de la colonización en dispositivos médicos tales como catéteres.

La bacteria P. aeruginosa es también un agente etiológico principal de infecciones pulmonares en pacientes con fibrosis quística (CF). En la mayoría de los casos, los pacientes con CF sufren infección pulmonar crónica cuando alcanzan el desarrollo adolescente. Estas infecciones son la causa principal de morbimortalidad. Una vez se ha establecido la infección crónica, es muy difícil o incluso imposible erradicarla debido a la aparición de muchas cepas que presentan multirresistencia a antibióticos. La formación de biopelículas de P. aeruginosa que dan como resultado resistencia a la inmunidad del hospedante y a antibióticos también complica el enfoque terapéutico. La aparición rápida de muchos microorganismos patógenos que presentan resistencia frente a compuestos farmacéuticos tales como agentes antivíricos o antibióticos es una preocupación importante para la salud pública. Ahora es urgente la necesidad de estrategias terapéuticas alternativas.

P. aeruginosa produce un gran número de receptores de proteínas que son capaces de reconocer específicamente hidratos de carbono. Estos receptores, denominados lectinas, desempeñan un papel en la adhesión al tejido del hospedante y en la formación de biopelículas. Las lectinas se producen en forma soluble en la bacteria, o están presentes en el ápice de orgánulos adhesivos. LecA (PA-IL) y LecB (PA-IIL) son lectinas solubles que se producen en el citoplasma de P. aeruginosa, pero también se han detectado en gran cantidad en la membrana externa de las células bacterianas. LecA y LecB son ambas proteínas tetrámeras, y reconocen galactosa y fucosa, respectivamente, de una forma dependiente del calcio (Gilboa-Garber, Methods Enzymol. 1982, 83, 378-385). Se consideran como factores de virulencia para las bacterias, y son coexpresadas con enzimas y otras proteínas durante la infección. Se ha demostrado que LecA es tóxico para las células de las vías respiratorias (Bajolet- Laudlnat et al. Infect. Immun. 1994, 62, 4481-4487), y también desempeña un papel en la formación y estabilización de la biopelícula de las bacterias. LecB también está implicada en la formación de biopelículas (Tielker et al., Mlcroblology 25, 151, 1313-1323), e inhibe el movimiento ciliar en células del pulmón en cultivo (Adam et al., Am. J. Respir. Crit. Care Med. 1997, 155, 212-214).

En muchos casos, el proceso infeccioso se inicia mediante el reconocimiento específico de glicoconjugados de los epitelios del hospedante por receptores bacterianos denominados lectinas. La especificidad de estas lectinas por hidratos de carbono determina la focalización por hospedantes y tejidos. La etapa de reconocimiento es seguida por la adhesión, un proceso que acciona muchas rutas celulares tanto en las bacterias como en el hospedante, influyendo por lo tanto en la siguiente etapa de invasión y colonización. El bloqueo de la adhesión por glicocompuestos que actúan como análogos solubles de glicoconjugados (denominados aquí "glicomiméticos" en oposición a los azúcares o glicoconjugados naturales) es por lo tanto una posible estrategia frente a la infección. Tales glicomiméticos entran en competición con los glicoconjugados naturales presentes en los tejidos humanos, y de este modo bloquean la adhesión bacteriana y el desarrollo de colonias. La caracterización de la interacción entre las lectinas bacterianas y los glicoconjugados de los hospedantes ha sido una etapa necesaria para el diseño de glicomiméticos que pueden interferir en el proceso, y por lo tanto limitar la adhesión bacteriana y/o la formación de biopelículas.

Los hidratos de carbono y los derivados son una fuente prometedora de compuestos antiinfecciosos, puesto que muchas infecciones se inician mediante la adhesión de los microorganismos sobre la superficie de la célula huésped. En lugar de exterminar a las bacterias mediante antibióticos, un procedimiento que induce la aparición de cepas resistentes, la alternativa propuesta es interferir con el proceso de adhesión. La caracterización de los oligosacáridos naturales implicados en la adhesión bacteriana ayuda en el diseño de análogos solubles (es decir, los glicomiméticos) que son capaces de competir con los glicoconjugados de la superficie celular. Las ventajas de los glicomiméticos antibacterianos son su uso local y su ausencia de toxicidad. Además, el riesgo de resistencia es débil puesto que no afecta directamente al metabolismo de las bacterias. Finalmente, tales compuestos se pueden usar conjuntamente con otros tratamientos, tales como antibióticos.

Los compuestos glicomiméticos son así una ruta de interés para inhibir la adhesión de patógenos a tejidos humanos, y algunos de ellos ya se han desarrollado para infección bacteriana que afecta al aparato gastrointestinal, al aparato urinario, u a los oídos. Recientemente, los glicomiméticos diseñados contra FimH, una lectina presente en los pelos

de E. coli uropatógena, demostraron que no sólo bloquean la adhesión de las bacterias en los epitelios de la vejiga sino que también inhiben la producción de biopelículas (Wellens et al., PLoS One. 28, 3, 24).

Los documentos WO 25/89733, WO 27/21721 y WO 27/14352 describen oligosacáridos dirigidos contra algunas infecciones bacterianas.

Sin embargo, cuando se desarrollan glicomiméticos, se ha de recordar que se requiere una fuerte afinidad a fin de obtener una competición eficiente con los glicoconjugados de la superficie celular, y no siempre es fácil de desarrollar tales glicomiméticos. Las interacciones de lectina-hidratos de carbono se caracterizan a menudo por una baja afinidad (intervalo milimolar), y esto ha sido una barrera importante en el desarrollo de compuestos glicomiméticos biológicamente activos. Se ha demostrado que la multivalencia es una estrategia eficiente para incrementar significativamente la interacción entre los compuestos y la diana. Se han usado varios enfoques, oscilando desde valencia baja para los glicoconjuntos hasta valencia elevada para los glicodendrímeros o glicopolímeros. Los glicodendrímeros dirigidos contra FimH demostraron ser eficientes como compuestos antiadhesivos frente a E. coli uropatógena (Touaibia et al., ChemMedChem. 27, 2, 119-121). Recientemente se usaron glicodendrímeros que presentan fucosa para dispersar biopelículas de varias cepas de P. aeruginosa (Johansson et al., Chem Biol 28, 15, 1249-1257). Estos resultados confirman el potencial del glicomimético para combatir infecciones bacterianas, y demuestran que se pueden usar como estrategias anti-adhesión.

Recientemente, los inventores de la presente invención han publicado (Cecioni et al. Chem. Eur. J. 29, 15, 13232- 1324) compuestos glicomiméticos que son glicoconjugados de calixareno y que se evaluaron como ligandos para la lectina que se une a la galactosa PA-IL de la bacteria oportunista P. aeruginosa. Los resultados muestran que un glicoconjugado de calixareno que posee cuatro azúcares es el inhibidor más potente para la unión de PA-IL a superficies galactosiladas para aplicaciones potenciales como agente anti-adhesivo.

Los resultados interesantes obtenidos en este trabajo han alentado a los inventores a proseguir su búsqueda a fin de encontrar algunos compuestos nuevos que presenten propiedades anti-adhesivas y que tengan afinidad elevada por lectinas bacterianas.

Sin embargo, el hallazgo de tales compuestos no es fácil. La afinidad de los glicomiméticos por las lectinas, y por lo tanto su eficiencia, no depende solamente del número de azúcares presentados por los glicoconjugados de calixareno, es decir, la valencia, sino también de la longitud y flexibilidad de los ligadores de los glicoconjugados de calixareno, conectando dichos ligadores el resto de... [Seguir leyendo]

1. Un compuesto glicosilado a base de calixareno (I) que tiene la fórmula:

en la que

D se selecciona independientemente del grupo que comprende un grupo -Chh-, un átomo de oxígeno, un átomo de azufre, un grupo sulfinilo, o un grupo sulfonilo

E se selecciona independientemente del grupo que comprende un hidrógeno, un alquilo que tiene de 1 a 1 átomos de carbono, un arilo que tiene de 6 a 2 átomos de carbono, un grupo dióxido de nitrógeno, un grupo azida, un grupo amino, un grupo guanidinio, un átomo de halógeno, un grupo -CH2R en el que R es un hidroxilo, un halógeno, un grupo amino, un grupo N(alquilo)2, un grupo NH(alquilo), o E representa un -CO-R en el que R es un átomo de hidrógeno, un grupo hidroxilo o un amino,

B representa un grupo A-C en el que

A se selecciona independientemente del grupo que comprende un átomo de oxígeno, un átomo de azufre, un grupo NH o un grupo (CH2)¡, siendo i un número entero de 1 a 1,

C se selecciona independientemente del grupo que comprende un hidrógeno, un alquilo, un alquenilo, un alquinilo,

o C es un grupo de fórmula:

N-' \

vwwwv I

CH2

NCH2 ligador

azúcar

en la que

el ligador es un grupo de fórmula:

(CO-NH)n-(V)m-U

en la que

n es un número entero de 1 a 3,

V = CH2, C6H4 (fenilo "Ph"), CH2-CH2-O-CH2, CH2-CO-NH-CH2, m es un número entero de 1 a 15,

U está ausente o es CH2,

el azúcar es un grupo que tiene al menos un resto de hidrato de carbono y se selecciona del grupo que comprende:

OH O-

a- O (3-D-Glucosilo

a-o (3-D-Manosilo a-O |3-D-Galactosilo a-O (3-L-Ramnosilo

nw oh

a- o (3-L-Fucosilo a- o (5-D-Lactosilo a- o P-Af-acetilneuraminilo

o sus derivados,

y en la que al menos uno de los cuatro grupos C del compuesto glicosilado a base de callxareno (I) representa el grupo de fórmula

\

Nenj

ugador

Azúcar

------'CH2

como se define anteriormente.

2. Un compuesto glicosilado a base de calixareno (I) según la reivindicación 1, en el que los derivados de azúcar en el grupo C se seleccionan del grupo que comprende:

HO HO-

CH3COHN "

a- O p-D-A/-Acetil-glucosaminilo

CH3COHN 'O--- a- o p-D-W-Acetil-galactosaminilo

HO

CH3COHN a- O P-D-W-Acetil-lactosaminilo

HO

OH

O

o-

Y = NHCOCH3

3-Sialil-a- o p-D-W-Acetil-lactosaminilo

3. Un compuesto glicosilado a base de calixareno (I) según la reivindicación 1, en el que los derivados de azúcar en el grupo C se seleccionan del grupo que comprende:

O

Antígeno TF

Antígeno Lewisy (LeV)

O

O---

Antígeno Lewis x (Le*)

4. Un compuesto glicosilado a base de calixareno (I) según la reivindicación 1, en el que el azúcar definido en el grupo C se selecciona del grupo que comprende p-D-galactosilo, a-D-mannosilo y a-L-fucosilo.

5. Un compuesto glicosilado a base de calixareno (I) según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, en el que el 5 ligador definido en el grupo C se selecciona del grupo que comprende:

n = 1, m = 1, V = CH2-CH2-O-CH2, U = CH2,

n = 1, m = 1, V = C6H4 ("Ph"), U = ausente,

n = 1, m = 1, V = CH2-CO-NH-CH2, U = CH2,

6. Un compuesto glicosilado a base de calixareno (I) según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, en el que dos de 1 los cuatro grupos C del compuesto glicosilado a base de calixareno (I) representan el grupo de fórmula:

N-" \

VWWWVI

CH,

NCH2 Ligador

Azúcar

7. Un compuesto glicosilado a base de calixareno (I) según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, en el que tres de los cuatro grupos C del compuesto glicosilado a base de calixareno (I) representan el grupo de fórmula:

N-" \

VWWWVI

CH,

NCH2 Ligador

Azúcar

8. Un compuesto glicosilado a base de calixareno (I) según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, en el que los cuatro grupos C del compuesto glicosilado a base de calixareno (I) representan el grupo de fórmula:

N-' \

VWWWVI

CH,

NCH2 Ligador

Azúcar

9. Un compuesto glicosilado a base de calixareno (I) según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 8, en el que D representa un grupo -CH2-, E representa un grupo alquilo que es el grupo tere-butilo, y A definido en el grupo B del

compuesto glicosilado a base de calixareno (I) representa un átomo de oxígeno.

1. Un procedimiento para la preparación de un compuesto glicosilado a base de calixareno (I) según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 9, caracterizado por que comprende las siguientes etapas:

(a) Preparar un calix[4]areno propangilado de fórmula (IV):

en la que D y E son como se definen en la reivindicación 1,

mediante multipropargilación regioselectiva de un calix[4]areno de fórmula (V):

con un compuesto propargilado de fórmula (VI):

en presencia de una base, para obtener el calix[4]areno propargilado (IV),

(b) preparar un compuesto glicosilado a base de calixareno protegido de fórmula (II):

en la que

el ligadory el azúcar son como se definen en cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5,

X representa un grupo protector seleccionado del grupo que comprende acetato (CH3CO), benzoato (C6H5CO) o bencilo (C6H5CH2), y este grupo protector está unido al átomo de oxígeno de los grupos hidroxilo del azúcar,

mediante conjugación del calix[4]areno propargilado (IV) como se obtiene en la etapa previa con un derivado de hidrato de carbono de fórmula (III) que posee una funcionalidad azido próxima al extremo del ligador:

N3-CH2-|Ugador|-|Azúcarl (III)

preparándose el mencionado hidrato de carbono mediante glicosilación con un ligador que posee una función alcohol en un extremo y una función azido en el otro extremo.

(c) Obtener el compuesto glicosilado a base de calixareno (I) como se define en cualquiera de las reivindicaciones 1 a 1 mediante desprotección de los grupos protectores del mencionado compuesto glicosilado a base de calixareno protegido de fórmula (II).

11. Una composición farmacéutica caracterizada por que comprende un compuesto glicosilado a base de calixareno

(I) según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 9, en combinación con vehículos o diluyentes farmacéuticamente aceptables.

12. La composición según la reivindicación 11, caracterizada por que comprende además un agente terapéutico útil como agente antiinfeccioso frente a patógenos que usan lectinas en las primeras etapas de infección.