Hidroxamatos como inhibidores de histona desacetilasa.

Un compuesto de fórmula (I), o una sal farmacéuticamente aceptable del mismo:

**Fórmula**

en la que

n es 0 o 1;

Q, V y W representan, de forma independiente, -N≥ o -C≥;

B es un radical divalente seleccionado de (B1), (B2), (B3), (B4), (B5) y (B6):**Fórmula**

en las que el enlace marcado * está enlazado al anillo que contiene Q, V y W; A está seleccionado de los siguientes anillos, opcionalmente sustituidos:**Fórmula**

Hidroxamatos como inhibidores de histona desacetilasa La presente invención se refiere a compuestos que inhiben miembros de la familia de enzimas histona desacetilasa y a su uso en el tratamiento de enfermedades de proliferación celular, incluyendo cánceres, enfermedades de poliglutamina, por ejemplo, enfermedad de Huntington, enfermedades neurodegenerativas, por ejemplo, enfermedad de Alzheimer, enfermedades autoinmunitarias, por ejemplo, artritis reumatoide y rechazo al trasplante de órganos, diabetes, trastornos hematológicos, enfermedad inflamatoria, enfermedad cardiovascular, aterosclerosis y las secuelas inflamatorias de infección.

Antecedentes de la invención En células eucariotas el ADN está empaquetado con histonas, formando cromatina. Aproximadamente 150 pares de bases de ADN están empaquetadas dos veces alrededor de un octámero de histonas (dos de cada una de las histonas 2A, 2B, 3 y 4) formando un nucleosoma, la unidad básica de cromatina. La estructura ordenada de cromatina necesita ser modificada con el fin de permitir la transcripción de genes asociados. La regulación de la transcripción es clave para la diferenciación, proliferación y apoptosis y, por tanto, está rigurosamente controlada. El control de los cambios en la estructura de la cromatina (y por ello de la transcripción) está mediada por modificaciones covalentes a histonas, de la forma más destacable de las colas del extremo terminal N. Las modificaciones covalentes (por ejemplo, metilación, acetilación, fosforilación y ubiquitinación) de las cadenas laterales de aminoácidos están mediadas por vía enzimática (una revisión de las modificaciones covalentes de histonas y su papel en la regulación de la transcripción puede encontrarse en Berger SL 2001 Oncogene 20, 30073013; para revisiones de la acetilación y transcripción de histonas véase Grunstein M 1997 Nature 389, 349-352; Wolffe AP 1996 Science 272, 371-372; y Wade PA et al 1997 Trends Biochem Sci 22, 128-132) .

La acetilación de histonas está asociada con áreas de cromatina que son activas a nivel de transcripción, mientras que los nucleosomas con bajos niveles de acetilación son, de forma típica, silentes a nivel de transcripción. El estado de acetilación de histonas está controlado por dos clases de enzimas de actividades opuestas; las histona acetiltransferasas (HAT) y las histona desacetilasas (HDAC) . Se cree que en células transformadas la expresión inapropiada de HDAC da lugar al silenciamiento de genes supresores tumorales (para una revisión de los posibles papeles de HDAC en tumorogénesis véase Gray SG and Teh BT 2001 Curr Mol Med 1, 401-429) . Inhibidores de enzimas HDAC se han descrito en la literatura y muestran inducir la reactivación transcripcional de determinados genes dando lugar a la inhibición de la proliferación de células cancerosas, inducción de apoptosis e inhibición de crecimiento tumoral en animales (véase para una revisión Kelly WK et al 2002 Expert Opin Investig Drugs 11, 16951713) . Tales hallazgos sugieren que los inhibidores de HDAC tienen un potencial terapéutico en el tratamiento de enfermedades proliferativas tales como el cáncer (Kramer OH et al 2001 Trends Endocrinol 12, 294-300, Vigushin DM and Coombes RC 2002 Anticancer Drugs 13, 1-13) .

Además, otros autores han propuesto que la actividad de HDAC aberrante o la acetilación de histona está implicada en las siguientes enfermedades y trastornos; enfermedad de poliglutamina, por ejemplo, enfermedad de Huntington (Hughes RE 2002 Curr Biol 12, R141-R143; McCampbell A et al 2001 Proc Soc Natl Acad Sci 98, 15179-15184; Hockly E et al 2003 Proc Soc Natl Acad Sci 100, 2041-2046) , otras enfermedades neurodegenerativas, por ejemplo, enfermedad de Alzheimer (Hempen B and Brion JP 1996, J Neuropathol Exp Neurol 55, 964-972) , enfermedad autoinmunitaria y rechazo al trasplante de órganos (Skov S et al 2003 Blood 101, 14 30-1438; Mishra N et al 2003 J Clin Invest 111, 539-552) , diabetes (Mosley AL and Ozcan S 2003 J Biol Chem 278, 19660 -19666) y complicaciones diabéticas, infección (incluyendo infección por protozoos (Darkin-Rattray, SJ et al 1996 Proc Soc Natl Acad Sci 93, 13143-13147) ) y trastornos hematológicos incluyendo talasemia (Witt O et al 2003 Blood 101, 2001-2007) . Las observaciones contenidas en estos manuscritos sugieren que la inhibición de HDAC tendrá un beneficio terapéutico en estas enfermedades y en otras relacionadas.

Se han sugerido muchos tipos de compuestos inhibidores de HDAC, y en la actualidad están siendo evaluados clínicamente algunos de dichos compuestos, para el tratamiento de cánceres. Por ejemplo, las siguientes publicaciones de patente divulgan tales compuestos:

US 5, 369, 108 y WO 01/18171 WO 03/076400

US 4, 254, 220 WO 03/076401

WO 01/70675 WO 03/076421

WO 01/38322 WO 03/076430

WO 02/30879 WO 03/076422

WO 02/26703 WO 03/082288

(continuación) WO 02/069947 WO 031087057 WO 02/26696 WO 03/092686 WO 03/082288 WO 03/066579 WO 02/22577 WO 03/011851 WO 03/075929 WO 04/013130 WO 03/076395 WO 04/110989 WO 04/092115 WO 05/007091 WO 04/0224991 WO 05/030704 WO 05/014588 WO 05/013958 WO 05/018578 WO 05/028447 WO 05/019174 WO 05/02690 WO 05/004861 WO 03/066579 divulga hidroxamatos como inhibidores de histona desacetilasa. WO 03/076395 divulga derivados de carboilamino como inhibidores de histona desacetilasa. Muchos de los inhibidores de HDAC conocidos en la técnica tienen un patrón estructural, que se puede representar como en la fórmula (A) :

en la que el anillo A es un sistema de anillo carbocíclico o heterocíclico con sustituyentes R opcionales, y [Enlazador]

es un radical enlazador de diversos tipos. El grupo hidroxamato funciona como un grupo de unión a metal, que interacciona con el ion metálico del sitio activo de la enzima HDAC, que está ubicada en la base de un bolsillo en la estructura de la enzima plegada. El anillo o sistema de anillo A se ubica en el interior, o en la entrada al bolsillo que contiene el ion metálico, extendiéndose el radical -[Enlazador]-más profundo en dicho bolsillo de unión a A hasta el grupo ácido hidroxámico de unión al metal. En la técnica, y ocasionalmente en el presente documento, a veces se hace referencia al anillo o sistema de anillo A de modo informal como el “grupo de cabeza” del inhibidor.

La solicitud de patente internacional nº PCT/GB2006/001779 describe y reivindica una nueva clase de inhibidores de HDAC cuyas estructuras encajan en el patrón general (A) . Esta nueva clase consiste en compuestos de fórmula (B) y sus sales, N-óxidos, hidratos y solvatos:

enlaque Q, V y W representan de forma independiente -N= o -C=;

B es un radical divalente seleccionado de (B1) , (B2) , (B3) , (B4) , y (85) .

en las que el enlace marcado * está enlazado al anillo que contiene Q, V y W a través del -[Enlazador 1]-y el enlace marcado ** está enlazado a A a través del -[Enlazador 2]-; A es un sistema de anillo carbocíclico o 5 heterocíclico mono-, bi-o tricíclico opcionalmente sustituido; y -[Enlazador 1]-y -[Enlazador 2]-representan, de forma independiente, un enlaza, o un radical enlazador divalente.

Breve descripción de la invención La presente invención se basa en el hallazgo de que la introducción de un grupo éster de alfa aminoácido en el patrón molecular (B) del inhibidor de HDAC y determinados patrones estructuralmente similares, facilitan la 10 penetración del agente a través de la membrana celular y, por ello, posibilitan la actividad carboxiesterasa intracelular para hidrolizar el éster para liberar el ácido principal. Una vez cargado, el ácido ya no es fácilmente transportado fuera de la célula, donde se acumula por tanto para aumentar la concentración intracelular de inhibidor de HDAC activo. Esto conduce al aumento en la potencia y la duración de la acción. Por tanto, la invención hace que estén disponibles una clase de compuestos que son conjugados de alfa aminoácidos de estructuras (B) y

determinadas estructuras relacionadas. El resto éster del alfa aminoácido es un sustrato para la carboxilesterasa intracelular (también denominada en el presente documento como “motivo esterasa”) . Tales conjugados y los correspondientes ácidos principales desesterificados, tienen utilidad farmacéutica en el tratamiento de enfermedades tales como cánceres que se benefician de la inhibición intracelular de HDAC.

Descripción detallada de la invención De acuerdo con la invención, se proporciona un compuesto de fórmula (I) , o una sal farmacéuticamente aceptable del mismo:

en la que m y n son, de forma independiente, 0 o 1, con la condición de que al menos uno de m y n sea 1; Q, V y W representan, de forma independiente, -N= o -C=;... [Seguir leyendo]

1. Un compuesto de fórmula (I) , o una sal farmacéuticamente aceptable del mismo:

en la que n es 0 o1; Q, V y W representan, de forma independiente, -N= o -C=; B es un radical divalente seleccionado de (B1) , (B2) , (B3) , (B4) , (B5) y (B6) :

en las que el enlace marcado * está enlazado al anillo que contiene Q, V y W; 10 A está seleccionado de los siguientes anillos, opcionalmente sustituidos:

en las que R10 es hidrógeno o alquilo C1-C6, el enlace intersecado por la línea ondulada conecta con el radical [Enlazador]-, y Z1 está unido a un átomo de anillo disponible;

- [Enlazador]-está seleccionado de:

(i) un enlace;

CC CCCC

(ii) -O-, -S-, -C (=O) -, -S (=O) 2-, -NR-, -C (=O) NR-, -S (=O) 2NR-, -NRC (=O) -, -NRS (=O) 2-, -NR (CH2) m-, -

CCDCC C

NRC (=O) (CH2) m-, -NRS (=O) 2 (CH2) m, -NRC (=O) NR-, o -NRC (=O) (CH2) mAr-, o -NRS (=O) 2 (CH2) mAr-en las que RC y RD son, de forma independiente, hidrógeno, alquilo C1-C4 o un sustituyente nitrógeno, m es 1, 2 o 3, y Ar es un 10 radical fenilo divalente o un radical heteroarilo divalente mono-o bicíclico que tiene 5 a 13 miembros de anillo; y

(iii) un radical alquileno C1-C6, alquenileno C2-C6 o alquinileno C2-C6 lineal o ramificado, opcionalmente sustituido que puede contener o terminar opcionalmente en una unión éter (-O-) , tioéter (-S-) o amino (-NRA-) en la que RA es hidrógeno, alquilo C1-C3 o un sustituyente nitrógeno;

Z1 es (a) un radical de fórmula R1R2CHNH-Y-L1-X1- (CH2) z-o (b) un radical de fórmula R-L1-Y1- (CH2) z-, en la que:

R es un radical de fórmula (X) o (Y)

R1 es un grupo éster que es hidrolizable por una o más enzimas esterasas intracelulares con un grupo ácido carboxílico, dicho grupo éster es de la fórmula - (C=O) OR9 en la que R9 es R7R8CH-en la que (i) R7 es hidrógeno o alquil (C1-C3) - (Z1) a-[alquilo (C1-C3) ]-b-o alquenil (C2-C3) - (Z1) a-[alquilo (C1-C3) ]-b-opcionalmente sustituido donde a y b son, de forma independiente, 0 o 1 y Z1 es -O-, -S-, o -NR10-en la que R10 es hidrógeno o alquilo C1-C3, y R8 es hidrógeno o alquilo (C1-C3) -;

(ii) R7 es hidrógeno o R10R11N-alquilo (C1-C3) -opcionalmente sustituido, en la que R10 es hidrógeno o alquilo C1-C3 y R11 es hidrógeno o alquilo C1-C3; o R10 y R11 junto con el nitrógeno al que están unidos forman un anillo heterocíclico monocíclico opcionalmente sustituido de 5 o 6 átomos de anillo o un sistema de anillo heterocíclico bicíclico de 8 a 10 átomos de anillo, y R8 es hidrógeno o alquilo (C1-C3) -; o (iii) R7 y R8 tomados junto con el carbono al que están unidos forman un anillo carbocíclico monocíclico opcionalmente sustituido de 3 a 7 átomos de anillo o un sistema de anillo carbocíclico bicíclico de 8 a 10 átomos de anillo; R6 es hidrógeno; o alquilo C1-C6, cicloalquilo C3-C7, arilo o heteroarilo opcionalmente sustituido o - (C=O) R3, (C=O) OR3, o - (C=O) NR3 , en las que R3 es hidrógeno o alquilo (C1-C6) opcionalmente sustituido;

D está seleccionado de:

R2 es

(i) un grupo alquilo C1-C6, fenilo, 2-, 3-o 4-hidroxifenilo, 2-, 3-o 4-metoxifenilo, 2-, 3-o 4-piridilmetilo, bencilo, feniletilo, 2-, 3-, o 4-hidroxibencilo, 2-, 3-o 4-benciloxibencilo, 2-, 3-o 4-alcoxi C1-C6-bencilo, o benciloxi (alquilo C1-C6) -; o

(ii) el grupo caracterizador de un α aminoácido natural, en el que cualquier grupo funcional puede estar protegido; o

(iii) un grupo -[Alk]nR6 , en la que Alk es un grupo alquilo (C1-C6) o alquenilo (C2-C6) opcionalmente interrumpido por uno o más átomos de -O-o -S-o grupos -N (R7) -[en la que R7 es un átomo de hidrógeno o un grupo alquilo (C1-C6) ], n es 0 o 1, y R6 es un grupo cicloalquilo o cicloalquenilo opcionalmente sustituido; o

(iv) un grupo bencilo sustituido en el anillo fenilo con un grupo de fórmula -OCH2COR8 , en la que R8 es hidroxilo, amino, alcoxi (C1-C6) , fenil-alcoxi (C1-C6) , alquilamino (C1-C6) , di (alquilamino (C1-C6) ) , fenil-alquilamino (C1-C6) , el residuo de un aminoácido o haluro de ácido, éster o derivado amida del mismo, estando dicho residuo enlazado a través de un enlace amida, seleccionándose dicho aminoácido de glicina, α o β alanina, valina, leucina, isoleucina, fenilalanina, tirosina, triptófano, serina, treonina, cisteína, metionina, asparagina, glutamina, lisina, histidina, arginina, ácido glutámico y ácido aspártico; o

(v) un grupo heterocíclico-alquilo (C1-C6) , estando no sustituido o mono-o disustituido en el anillo heterocíclico con halo, nitro, carboxi, alcoxi (C1-C6) , ciano, alcanoilo (C1-C6) , trifluorometil-alquilo (C1-C6) , hidroxi, formilo, amino, alquilamino (C1-C6) , di-alquilamino (C1-C6) , mercapto, alquil (C1-C6) tio, hidroxialquilo (C1-C6) , mercaptoalquilo (C1-C6) o alquil (C1-C6) -fenilmetilo; o

(vi) un grupo -CRaRbRc en el que:

cada uno de Ra, Rb y Rc es de forma independiente hidrógeno, alquilo (C1-C6) , alquenilo (C2-C6) , alquinilo (C2-C6) , fenilalquilo (C1-C6) , cicloalquilo (C3-C8) ; o Rc es hidrógeno y Ra y Rb son, de forma independiente, fenilo o heteroarilo tal como piridilo; o Rc es hidrógeno, alquilo (C1-C6) , alquenilo (C2-C6) , alquinilo (C2-C6) , fenilalquilo (C1-C6) , o cicloalquilo (C3-C8) , y Ra y Rb junto con el átomo de carbono al que están unidos forman un anillo cicloalquilo de 3 a 8 miembros o un anillo heterocíclico de 5 a 6 miembros; o Ra, Rb y Rc junto con el átomo de carbono al que están unidos forman un anillo tricíclico (por ejemplo adamantilo) ; o Ra y Rb son cada uno, de forma independiente, alquilo (C1-C6) , alquenilo (C2-C6) , alquinilo (C2-C6) , fenilalquilo (C1-C6) , o un grupo como el definido para Rc más adelante distinto de hidrógeno, o Ra y Rb junto con el átomo de carbono al que están unidos forman un anillo cicloalquilo o heterocíclico, y Rc es hidrógeno, -OH, -SH, halógeno, -CN, -CO2H, perfluoroalquilo (C1-C4) , -CH2OH, -CO2-alquilo (C1-C6) , -O-alquilo (C1-C6) , -O-alquenilo (C2-C6) , -Salquilo (C1-C6) , -SO-alquilo (C1-C6) , -SO2-alquilo (C1-C6) , -S-alquenilo (C2-C6) , -SO-alquenilo (C2-C6) , -SO2-alquenilo (C2-C6) o un grupo -Q-W en el que Q representa un enlace o -O-, -S-, -SO-o -SO2-y W representa un grupo fenilo, fenilalquilo, cicloalquilo (C3-C8) , cicloalquil (C3-C8) -alquilo, cicloalquenilo (C4-C8) , cicloalquenil (C4-C8) -alquilo, heteroarilo o heteroarilalquilo, dicho grupo W puede estar opcionalmente sustituido con uno o más sustituyentes seleccionados independientemente de, hidroxilo, halógeno, -CN, -CO2H, -CO2-alquilo (C1-C6) , -CONH2, -CONHalquilo (C1-C6) , -CON (alquilo C1-C6) 2, -CHO, -CH2OH, perfluoroalquilo (C1-C4) , -O-alquilo (C1-C6) , -S-alquilo (C1-C6) , SO-alquilo (C1-C6) , -SO2-alquilo (C1-C6) , -NO2, -NH2, -NH-alquilo (C1-C6) , -N (alquilo (C1-C6) ) 2, -NHCO-alquilo (C1-C6) , alquilo (C1-C6) , alquenilo (C2-C6) , alquinilo (C2-C6) , cicloalquilo (C3-C8) , cicloalquenilo (C4-C8) , fenilo o bencilo;

Y es un enlace, -C (=O) -, -S (=O) 2-, -C (=O) O-, -C (=O) NR3-, -C (=S) -NR3, -C (=NH) -NR3 o -S (=O) 2NR3-en las que R3 es hidrógeno o alquilo C1-C6 opcionalmente sustituido;

Y1 es un enlace, - (C=O) -, -S (O2) -, -C (=O) O-, -OC (=O) -, - (C=O) NR3-, -NR3 (C=O) -, -S (O2) NR3-, -NR3S (O2) -, o NR3 (C=O) NR4-, en las que R3 y R4 son, de forma independiente, hidrógeno o alquilo (C1-C6) opcionalmente sustituido, L1 es un radical divalente de fórmula - (Alk1) m (Q) n (Alk2) p-en la que m, n y p son, de forma independiente, 0 o 1, Q es (i) un radical carbocíclico o heterocíclico mono-o bicíclico divalente, opcionalmente sustituido que tien.

5. 13 miembros de anillo, o (ii) , en el caso en el que p es 0, un radical divalente de fórmula -Q1-X2-en el que X2 es -O-, -S-

AA 1

o NR-en el que Res hidrógeno o alquilo C1-C3 opcionalmente sustituido, y Qes un radical carbocíclico o heterocíclico mono-o bicíclico divalente, opcionalmente sustituido que tien.

5. 13 miembros de anillo,

Alk1 y Alk2 representan, de forma independiente, radicales cicloalquilo C3-C7 divalentes opcionalmente sustituidos, o radicales alquileno C1-C6, alquenileno C2-C6 o alquinileno C2-C6 lineales o ramificados, opcionalmente sustituidos que puede contener o terminar opcionalmente en una unión éter (-O-) , tioéter (-S-) o amino (-NRA-) donde RA es hidrógeno o alquilo C1-C3 opcionalmente sustituido;

X1

es un enlace, -C (=O) -; o -S (=O) 2-; -NR4C (=O) -, -C (=O) NR4-, -NR4C (=O) -NR5-, -NR4S (=O) 2-, o -S (=O) 2NR4-donde R4 y R5 son, de forma independiente, hidrógeno o alquilo C1-C6 opcionalmente sustituido; y z es 0 o 1; y

en las que el término “opcionalmente sustituido” significa sustituido con hasta cuatro sustituyentes compatibles, seleccionados independientemente de alquilo C1-C6, alcoxi C1-C6, hidroxi, hidroxialquilo C1-C6, mercapto, mercaptoalquilo C1-C6, alquil C1-C6-tio, fenilo, halo, trifluorometilo, trifluorometoxi, nitro, nitrilo -CN, oxo, -COOH, -

AAAAAABABAAB

COOR, -COR, -SO2R, -CONH2, -SO2NH2, -CONHR, -SO2NHR, -CONRR, -SO2NRR, -NH2, -NHR, -NRR, -

AABAABAABBA

OCONH2, -OCONHR, -OCONRR, -NHCOR, -NHCOOR, -NRCOOR, -NHSO2OR, -NRSO2OH, -NRSO2OR,

ABABABAAB AB

-NHCONH2, -NRCONH2, -NHCONHR, -NRCONHR, -NHCONRR, o -NRCONRR, en las que Ry Rson, de forma independiente, a alquilo C1-C6, cicloalquilo (C3-C6) , fenilo o heteroarilo monocíclico que tienen 5 o 6 átomos de anillo, o RA y RB cuando están unidos al mismo átomo de nitrógeno forman un grupo amino cíclico.

2. Un compuesto según la reivindicación 1, en el que Q es -C= y cada uno de V y W es -N=.

3. Un compuesto según la reivindicación 1 o la reivindicación 2 en el que el anillo A está seleccionado de fenilo, ciclohexilo, naftilo, quinolin-2-ilo y 1, 3-dihidro-isoindol-2-ilo opcionalmente sustituidos.

4. Un compuesto según la reivindicación 3, en el que los sustituyentes opcionales en el anillo A están seleccionados de fluoro y cloro.

5. Un compuesto según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que z es 0.

6. Un compuesto según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, en el que Y es un enlace.

7. Un compuesto según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que en el radical L1, Alk1 y Alk2, cuando están presentes, están seleccionados de -CH2-, -CH2CH2-, -CH2CH2CH2-y radicales ciclopropilo, ciclopentilo y ciclohexilo divalentes.

8. Un compuesto según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que, en los radicales L1, Q1 son un radical fenilo divalente o un radical heteroarilo mono-o bicíclico que tiene de 5 a 13 miembros de anillo.

9. Un compuesto según la reivindicación 8, en el que Q1 es 1, 4-fenileno.

10. Un compuesto según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 9, en el que R9 es metilo, etilo, n-o iso-propilo, n-o sec-butilo, ciclohexilo, alilo, metoxietilo, indanilo, norbornilo, dimetilaminoetilo o morfolinoetilo.

11. Un compuesto según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 9, en el que R9 es ciclopentilo.

12. Un compuesto según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 9, en el que Z1 es un radical de fórmula R1R2CHNH-Y-L1-X1- (CH2) z-y en el que R2 es fenilo, bencilo, iso-butilo, ciclohexilo o t-butoximetilo.

13. Un compuesto según la reivindicación 1 seleccionado entre los de las siguientes fórmulas estructurales 1, 7, 16, 22, 27y 31:

14. Una composición farmacéutica que comprende un compuesto según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, junto con un vehículo farmacéuticamente aceptable

15. Un compuesto de fórmula (I) según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 13 para su uso en el tratamiento de proliferación de células cancerosas, enfermedad de Huntington o enfermedad de Alzheimer o artritis reumatoide.