Compuestos útiles en el tratamiento de la aciduría metilmalónica.

Compuestos útiles en el tratamiento de la aciduría metilmalónica.

La presente invención se refiere al uso de una chaperona química o farmacológica que contiene al menos un grupo arilo para la preparación de un medicamento para el tratamiento y/o la prevención de la aciduría metilmalónica, así como a una composición farmacéutica particularmente útil en dicho tratamiento.

COMPUESTOS ÚTILES EN EL TRATAMIENTO DE LA ACIDURÍA METILMALÓNICA

CAMPO DE LA INVENCIÓN

La presente invención se engloba dentro del campo de la medicina, más particularmente, se relaciona con el tratamiento de la aciduría metilmalónica (AMM).

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN

Las enfermedades metabólicas hereditarias (EMH), también denominadas metabolopatías o errores congénitos del metabolismo (ECM), son enfermedades genéticas que se caracterizan por la alteración de una proteína (enzima, transportador o cofactor) que produce el bloqueo de un proceso metabólico con distintas consecuencias: acumulación del sustrato, déficit del producto o activación de rutas alternativas.

Entre dichas enfermedades se encuentran los defectos genéticos del metabolismo intracelular de las cobalaminas y de procesos relacionados. La vitamina B12 o cobalamina es un micronutriente esencial que los mamíferos deben tomar de la dieta y procesar mediante un complejo metabolismo para poder obtener metilcobalamina o adenosilcobalamina, que sirven de cofactores activos a las enzimas metionina sintasa (MS, EC 2.1.1.13) en el citoplasma y metilmalonil-CoA mutasa (MUT E.C. 5.4.99.2) en la mitocondria. Básicamente, la vitamina B12 se toma de la dieta y entra en la célula mediante un receptor específico, sigue la vía lisosomal y en el citoplasma se une a la proteína codificada por el gen MMACHC (Hannibal, et al., 2009) para después ser o bien metilada a metilcobalamina en el citoplasma o transportada a la mitocondria y ser adenosilada mediante una reacción de reducción, proceso en el que intervienen dos proteínas adicionales, ATP:cobalamina adenosiltransferasa (ATR) y la MMAA (Banerjee, et al., 2009).

El estudio de los defectos congénitos del metabolismo intracelular de las cobalaminas ha permitido la identificación de nueve grupos de complementación, denominados cblA-J y mut. En concreto, los defectos en la apoenzima metionina sintasa o en la síntesis del cofactor activo metilcobalamina (grupos de complementación cbIDvariantel, E y G) causan homocistinuria aislada, mientras que defectos en la síntesis de adenosilcobalamina (grupos

cblA, B y Dvariante2) o en la apoenzima MUT (grupo mut) provocan la aparición de aciduria metilmalónica aislada. Los defectos en el metabolismo común a los dos cofactores causan la aciduria metilmalónica combinada con homocistinuria (grupos cblC, D, F y J) (Banerjee, et al., 2009; Coelho, et al., 2012). Se han identificado los genes responsables de los diferentes grupos de complementación.

La proteína ATR es un homotrímero codificado por el gen MMAB (aciduria metilmalónica aislada tipo cblB) (Dobson, et al., 2002; Schubert y Hill, 2006). El producto final, adenosilcobalamina, es el cofactor activo de la metilmalonil-CoA mutasa (MUT) codificada por el gen MUT. MUT es la última enzima de la vía de oxidación del propionato, la ruta metabólica en la que el ácido propiónico que se genera como resultado del catabolismo de los aminoácidos ramificados, de la cadena lateral del colesterol así como de la p-oxidación de los ácidos grasos, se convierte en succinil-CoA vía L-metilmalonil-CoA para que pueda entrar en el ciclo de Krebs y ser totalmente catabolizado (Fowler, et al., 2008).

Por tanto, la aciduria metilmalónica o acidemia metilmalónica (AMM) recoge un grupo de EMH de los aminoácidos ramificados que está causado por la incapacidad de convertir L- metilmalonil-CoA en succinil-CoA en la vía del propionato, y se caracteriza por el acúmulo de ácido metilmalónico en fluidos fisiológicos.

El tratamiento actual para los pacientes con aciduria metilmalónica aislada o combinada con homocistinuria en ambos casos es la restricción proteica de la dieta y suplementos de aminoácidos artificiales no propionogénicos, carnitina y en algunos casos B12. El 40% de los cblB reponden bioquímicamente a Bi2 y, se les suplementa con el cofactor (Fowler, et al., 2008). A pesar de que la restricción de metabolitos propiogénicos puede reducir la acumulación de metabolitos tóxicos, ni los efectos clínicos ni bioquímicos son siempre favorables, llegando a producir afectaciones neurológicas severas no reversibles ya que la acumulación de metabolitos intermediarios sigue produciéndose. En algunos casos se plantea como terapia el transplante de hígado.

Por consiguiente, el problema del tratamiento de la aciduria metilmalónica está todavía lejos de ser resuelto satisfactoriamente y por tanto sigue existiendo la necesidad de desarollar nuevas terapias para el tratamiento de dicha enfermedad.

COMPENDIO DE LA INVENCIÓN

Los autores de la presente invención han encontrado una serie de compuestos que son capaces de actuar como chaperonas químicas/farmacológicas de proteínas que, a causa de mutaciones, no se pliegan correctamente dando lugar a la aparación de aciduría metilmalónica. Así, se ha observado, por ejemplo, que dichos compuestos estabilizan en general de manera específica y a bajas concentraciones la proteína ATR normal, aumentando además significativamente la actividad/estabilidad de proteínas mutantes, tanto in vitro utilizando proteínas recombinantes como ex vivo en fibroblastos de pacientes.

Por tanto, en un aspecto la invención se refiere al uso de una chaperona química/farmacológica que tiene la fórmula general (I) (también denominado compuesto de la invención) para la preparación de un medicamento para el tratamiento y/o la prevención de la aciduría metilmalónica.

En otro aspecto, la invención se dirige a un compuesto de la invención para su uso en el tratamiento y/o la prevención de la aciduría metilmalónica.

En otro aspecto, la invención se dirige a un compuesto de la invención para el tratamiento y/o la prevención de la aciduría metilmalónica.

En otro aspecto, la invención se dirige a un medicamento o composición farmacéutica que comprende al menos un compuesto de la invención y al menos un excipiente farmacéuticamente aceptable, especialmente para su uso en el tratamiento y/o la prevención de la aciduría metilmalónica.

Otro aspecto de la invención es un método para el tratamiento y/o la prevención de la aciduría metilmalónica, que comprende administrar al paciente que necesita de un tratamiento o prevención de este tipo una cantidad terapéuticamente eficaz de un compuesto de la invención.

Estos aspectos y realizaciones preferidas de los mismos, también se definen adicionalmente más adelante en el presente documento en la descripción detallada, así como en las reivindicaciones.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LAS FIGURAS

Figura 1: Gráfica de fluorimetría de barrido diferencial para el compuesto 5. Se representa la fluorescencia a 610nm de ATR silvestre (wild-type) purificada vs temperatura (°C). En gris se muestra la curva de ATR incubada con DMSO, en negro la ATR incubada con el compuesto 5 La temperatura de melting (Tm) se calcula como la temperatura a la que se alcanza el 50% de la fluorescencia máxima. ATm resulta de la diferencia entre la Tm en presencia de compuesto y la Tm en presencia de DMSO.

Figura 2: Efecto del compuesto 5 sobre la estabilidad de la proteína ATR silvestre y p.l96T. Se indujo la expresión de ATR p.l96T en presencia de DMSO, se calculó la vida media relativa y este dato se tomó como referencia (valor 1). Se procedió de igual modo con el compuesto 5 a 80 nM y se referenciaron al valor de DMSO. ** = p-valor < 0,01; *** =p-valor <0,005; **** =p-valor <0,0005.

Figura 3: Efecto del compuesto 5 sobre la actividad específica de ATR silvestre purificada. Se ensayaron concentraciones de 40 y 80 pM de compuesto 5 o su equivalente de DMSO.

Figura 4: Efecto ex vivo del compuesto 5. La línea celular estable deficiente (`knock-out) con genotipo p.l96T/p.S174fs se creció en presencia de 40 y 80 pM del compuesto 5 durante 72 horas y se midió la actividad de la vía metabólica. Se indica el control intra- ensayo y la medida de controles del laboratorio (inter-ensayo). Los ensayos se realizan por triplicado. ** = p-valor < 0.05.

Figura 5: Efecto del compuesto 5 sobre la estabililidad de la proteína ATR en un ratón silvestre (wild-type). Se muestra el efecto del compuesto 5 sobre la ATR de hígado y cerebro de ratón.

DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LA INVENCIÓN

El conocimiento sobre mutaciones que producen proteínas inestables ha permitido el desarrollo de estrategias terapéuticas específicas, siendo una de las que está ganando más fuerza la estabilización de la proteína muíante mediante compuestos con actividad chaperona (Calvo, et al., 2010; Martínez, et al., 2008; Pey, et al., 2008).

Es necesario puntualizar la diferencia entre las chaperonas moleculares y las chaperonas químicas/farmacológicas.... [Seguir leyendo]

1. Uso de una chaperona química/farmacológica que tiene la fórmula general (I):

Ar1 y Ar2 representan independientemente un grupo arilo;

A1 y A2 representan independientemente un átomo de oxígeno o de azufre; y

R1, R2 y R3 se seleccionan independientemente entre H y un grupo protector de amino;

o una sal, isómero, profármaco o solvato farmacéuticamente aceptable del mismo, para la preparación de un medicamento para el tratamiento y/o la prevención de la aciduría metilmalónica.

2. Uso según la reivindicación 1 en el que Ar1 es fenilo y Ar2 es fenilo sustituido por cloro.

3. Uso según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 2 en el que A1 es un átomo de oxígeno y A2 es un átomo de azufre.

4. Uso según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3 en el que R1, R2 y R3 son hidrógeno.

5. Uso según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4 en el que el compuesto de fórmula general (I) es

R2 R3

Fórmula (I)

en la que

H

o una sal, isómero, profármaco o solvato farmacéuticamente aceptable del mismo.

6. Uso según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5 en el que la aciduría metilmalónica es aciduría metilmalónica tipo cbIB.

7. Composición farmacéutica que comprende al menos una chaperona química/farmacológica según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5 y al menos un excipiente farmacéuticamente aceptable.