Derivado de péptido insulinotrópico en el que se ha modificado su aminoácido N-terminal.

Un péptido insulinotrópico modificado, en el que el resto histidina N-terminal del péptido insulinotrópico se ha sustituido por N-dimetil-histidil.

Derivado de péptido insulinotrópico en el que se ha modificado su aminoácido N-terminal Campo de la técnica

La presente invención se refiere a un derivado de péptido insulinotrópico que tiene una actividad insulinotrópica mejorada. En particular, la presente invención se refiere a un péptido insulinotrópico con el aminoácido N-terminal modificado que tiene una alta estabilidad y actividad insulinotrópica.

Técnica antecedente

Dado que los péptidos tienden a desnaturalizarse fácilmente debido a su estabilidad baja, a que se degradan por enzimas proteolíticas in vivo, perdiendo así su actividad, y tienen un tamaño relativamente pequeño, pueden pasar fácilmente a través del riñón. En consecuencia, con el fin de mantener el nivel sanguíneo y la concentración de un medicamento que comprende un péptido como componente farmacéuticamente eficaz, es necesario administrar el fármaco de péptido frecuentemente al paciente para mantener el nivel sanguíneo deseado y la concentración. Sin embargo los fármacos de péptidos se administran normalmente en forma de preparaciones inyectables, y tal administración frecuente para mantener los niveles sanguíneos de los péptidos fisiológicamente activos produce un gran dolor a los pacientes. Para resolver estos problemas, se han hecho muchos esfuerzos. En uno de tales esfuerzos, se ha sugerido una estrategia en la que se aumenta la transmisión a través de membrana biológica del fármaco de péptido, y entonces el fármaco de péptido se transfiere al cuerpo por inhalación orofaríngea o nasofaríngea. Sin embargo, en esta estrategia aún es difícil que se mantenga la actividad in vivo del fármaco de péptido debido a la extremadamente baja eficacia de la transferencia in vivo, cuando se compara con las preparaciones inyectables.

Por otro lado, se han hecho muchos esfuerzos para mejorar la estabilidad en sangre del fármaco de péptido, y mantener el fármaco en sangre a un nivel alto durante un periodo de tiempo prolongado, maximizando de esta manera la eficacia farmacéutica del fármaco. Se necesita por tanto la preparación de acción prolongada de tal fármaco de péptido para aumentar la estabilidad del fármaco de péptido, y para mantener las concentraciones a niveles lo suficientemente altos sin causar respuestas inmunitarias en los pacientes.

Como procedimiento para estabilizar el péptido, e inhibir la degradación por una enzima proteolítica, se han llevado a cabo algunos intentos para modificar una secuencia aminoacídica específica que es sensible a la enzima proteolítica. Por ejemplo, el GLP-1 (7-37 o 7-36 amida), que funciona reduciendo la concentración de glucosa en sangre para el tratamiento de la diabetes Tipo 2, tiene una vida media corta de la actividad fisiológica de aproximadamente 4 minutos o menos (Kreymann y col., 1987), debido a la pérdida de concentración del GLP-1 por medio de la escisión entre el 8o aminoácido (Ala) y el 9o aminoácido (Asp) por una dipeptidil peptidasa IV (DPPIV). Como resultado, se han hecho varias investigaciones sobre un análogo del GLP-1 que tiene resistencia a la DPPIV, y se han hecho intentos para sustituir la Ala8 con Gly (Deacon y col., 1998; Burcelin y col., 1999), o con Leu o D-Ala (Xiao y col., 2001), para así aumentar la resistencia a la DPP IV, mientras que se mantiene su actividad. El aminoácido N-terminal His7 del GLP-1 es crítico para la actividad del GLP-1, y sirve como diana para la DPP IV. En consecuencia, la Patente de Estados Unidos N° 5.545.618 describe que se modifica el extremo N con un grupo alquil o acil, y Gallwitz y col. describe que se sometió la His7 a N-metilación, o alfa-metilación, o bien la His fue sustituida completamente con imidazol para aumentar la resistencia a la DPP IV, y mantener la actividad fisiológica. Aunque se aumente la resistencia a la dipeptidil peptidasa para mejorar su estabilidad, se ha descubierto que los derivados con His7 modificada tienen una afinidad marcadamente reducida para el receptor con menor estimulación del AMPc a la misma concentración (Gallwitz. y col., Regulatory Peptide 79:93-102(1999), Regulatory Peptide 86:103-111(2000)).

Además del GLP-1, las exendinas son péptidos que se han encontrado en el veneno del monstruo de Gila, un lagarto común en Arizona y el norte de Méjico. La exendina-3 está presente en el veneno de Heloderma horrídum, y la exendina-4 está presente en el veneno de Heloderma suspectum. Las exendinas tienen una alta homología de un 53% con el GLP-1 (Goke, y col., J. Bio. Chem., 268:19650-55(1993)). La exendina-4 supuestamente actúa en los receptores GLP-1 de las células específicas secretoras de insulina, en las células acinares dispersas del páncreas de cobayas, y en las células parietales del estómago, y se ha dicho que el péptido también estimula la liberación de somatostatina e inhibe la liberación de gastrina en estómagos aislados. Además, se descubrió que la exendina-3 y la exendina-4 supuestamente estimulan la producción de AMPc en las células acinares pancreáticas, y estimulan la liberación de amilasa por las células acinares pancreáticas. Como la exendina-4 (Patente de Estados Unidos N° 5.424.686) tiene una secuencia de His-Gly, en vez de His-Ala que es la que funciona como sustrato de dipeptidil peptidasa en el GLP-1, tiene resistencia a la DPP IV, y una actividad fisiológica más alta que el GLP-1. Como resultado, tiene una vida media in vivo de 2 a 4 horas, que es más larga que la de GLP-1. Aunque la exendina nativa tiene una vida media in vivo mayor que el GLP-1, su actividad fisiológica no es lo suficientemente prolongada. Por ejemplo, en el caso de una exendina-4 disponible comercialmente (exenatida), se necesita inyectar al paciente dos veces al día, lo que sigue siendo difícil para los pacientes.

Para mejorar la eficacia terapéutica de la exendina nativa, se han hecho intentos para preparar sus análogos, derivados y variantes. La expresión "análogo o variante" típicamente se refiere a un péptido preparado por

sustitución, deleción o inserción de uno o más aminoácidos en o del péptido nativo. El término "derivado" se refiere a un péptido modificado químicamente, preparado por alquilación, acilación, esterificación, o amidación de uno o más aminoácidos del péptido nativo.

Se han descrito nuevos compuestos agonistas de la exendina en la Solicitud PCT N° PCT/US98/16387. Reivindicando la prioridad de la misma, se desvela un procedimiento para reducir la ingesta de comida con la utilización de exendina en la Patente de Estados Unidos N° 6956026. Además, reivindicado la prioridad sobre la solicitud PCT, se desvela en el documento EP0996459 el uso de exendinas y análogos de las mismas para la reducción de ingesta de comida y se desvelan en la Patente de Estados Unidos N° 7157555 compuestos agonistas de la exendina. Sin embargo, simplemente desvelan varias secuencias de análogos de exendina. Además, no hacen mención de la actividad y propiedad con respecto a dichos análogos, los cuales tampoco se respaldan por la descripción detallada.

rDivulaaciónl

Problema técnicol

En consecuencia, los presentes inventores comprobaron que los derivados de exendina His1 modificada muestran una estabilidad sanguínea y una actividad insulinotrópica mayores que una exendina nativa, completando de esta manera la presente invención.

ÍSolución técnical

Un objeto de la presente invención es proporcionar derivados de péptidos insulinotrópicos que tienen una estabilidad sanguínea y actividad insulinotrópica mejoradas.

Otro objeto de la presente invención es proporcionar una composición farmacéutica para el tratamiento de la diabetes, que comprende el péptido insulinotrópico modificado que tiene una actividad insulinotrópica mejorada.

Descripción de los dibujos

La fig. 1 muestra la estabilidad de los derivados de la exendina-4 en el suero. A: exendina-4, D: DA-exendina-4, H: HY-exendina-4, C: CA-exendina-4.

La fig. 2 muestra las actividades insulinotrópicas de la exendina-4 y el derivado de la exendina-4, CA-exendina-4. La fig. 3 muestra el efecto de disminución de la glucosa sanguínea de la exendina-4, y la CA-exendina-4 en

modelos animales diabéticos.

ÍMeior modol

De acuerdo con un aspecto, la presente invención proporciona un péptido insulinotrópico modificado, en el que el resto histidina N-terminal del péptido insulinotrópico se ha sustituido por N-dimetil-histidil.

Preferentemente, el péptido insulinotrópico de acuerdo con la presente invención es exendina-4, exendina-3 o derivados de los mismos. La expresión "derivado de exendina-4 o exendina-3" como se utiliza en el presente documento, ser refiere a un péptido preparado por la sustitución, deleción... [Seguir leyendo]

1. Un péptido insulinotrópico modificado, en el que el resto histidina N-terminal del péptido insulinotrópico se ha sustituido por N-dimetil-histidil.

2. El péptido insulinotrópico modificado según la reivindicación 1, en el que el péptido se selecciona de entre exendina-4, exendina-3 y derivados de las mismas, en que el derivado comprende la secuencia de aminoácidos His- Gly-Glu-Gly-Thr-Phe-Thr-Ser-Asp-Leu-Ser-Y-GIn-Met-Glu-Glu-Glu-Ala-Val-Arg-Leu-Phe-lle-Glu-Trp-Leu-Z-Asn-Gly- Gly, estando la Y de la secuencia anterior seleccionada de entre el grupo que consiste en Lys, Ser, y Arg; y estando la Z seleccionada de entre el grupo que consiste en Lys, Ser, y Arg.

3. El péptido insulinotrópico modificado según la reivindicación 2, en el que el péptido insulinotrópico es exendina-4 o su derivado, en que el derivado comprende la secuencia de aminoácidos

His-Gly-Glu-Gly-Thr-Phe-Thr-Ser-Asp-Leu-Ser-Y-GIn-Met-Glu-Glu-Glu-Ala-Val-Arg-Leu-Phe-lle-Glu-Trp-Leu-Z-Asn- Gly-Gly, estando la Y de la secuencia anterior seleccionada de entre el grupo que consiste en Lys, Ser, y Arg; y estando la Z seleccionada de entre el grupo que consiste en Lys, Ser, y Arg.

4. El péptido insulinotrópico modificado según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, en el que el péptido insulinotrópico modificado consiste en un aminoácido de la siguiente Fórmula 1:

R1-X-R2 <Fórmula 1>

en la que R1 es N-dimetil-histidil;

R2 se selecciona de entre el grupo que consiste en -NH2 u -OH;

X se selecciona de entre el grupo que consiste en Gly-Glu-Gly-Thr-Phe-Thr-Ser-Asp-Leu-Ser-Y-Gln-Met-Glu-Glu- Glu-Ala-Val-Arg-Leu-Phe-lle-Glu-Trp-Leu-Z-Asn-Gly-Gly-Pro-Ser-Ser-Gly-Ala-Pro-Pro-Pro-Ser, Gly-Glu-Gly-Thr-Phe-Thr-Ser-Asp-Leu-Ser-Y-GIn-Met-Glu-Glu-Glu-Ala-Val-Arg-Leu-Phe-lle-Glu-Trp-Leu-Z-Asn- Gly-Gly y

Ser-Asp-Gly-Thr-Phe-Thr-Ser-Asp-Leu-Ser-Y-GIn-Met-Glu-Glu-Glu-Ala-Val-Arg-Leu-Phe-lle-Glu-Trp-Leu-Z-Asn-

Gly-Gly-Pro-Ser-Ser-Gly-Ala-Pro-Pro-Pro-Ser;

Y se selecciona de entre el grupo que consiste en Lys, Ser, y Arg; y Z se selecciona de entre el grupo que consiste en Lys, Ser, y Arg.

5. El péptido insulinotrópico modificado según la reivindicación 4, en el que R1 es N-dimetil-histidil, Y es Lys o Ser, Z es Lys, y R2 es -NH2.

6. El péptido insulinotrópico modificado según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, para su uso como un medicamento.

7. El péptido insulinotrópico modificado según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, para su uso en el tratamiento de la diabetes.

8. Una composición farmacéutica para el tratamiento de la diabetes, que comprende el péptido insulinotrópico modificado de una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5.

9. El uso del péptido insulinotrópico modificado de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5 en la fabricación de una composición farmacéutica para el tratamiento de la diabetes.