Ligandos sintéticos dirigidos a integrinas para aplicaciones diagnósticas y terapéuticas.

Compuesto de fórmula (III) **Förmula**

donde

n es 1 o 2,

p es un número entero entre 1 y 5,

OR4 y R5 juntos constituyen la secuencia Asp-Gly-Arg,

R6 es una fracción biológicamente activa seleccionada entre una molécula eficaz desde el punto de vista radioterapéutico o diagnóstico, una fracción fosfolipídica o lipídica, un residuo de biotina o de avidina;

L es un grupo (i) -CONH-, (ii) -NHCONH-, (iii) -NHCSNH-, un grupo de fórmula **Fórmula**

o es una fracción de enlace bifuncional que conecta R6 al derivado -(CH2)p-biciclo de la fórmula (III), que comprende dos de los grupos anteriores (i) a (v) como grupos terminales;

sus sales, mezclas racémicas, enantiómeros individuales, diastereoisómeros individuales y mezclas de estos en cualquier proporción.

Ligandos sintéticos dirigidos a integrinas para aplicaciones diagnósticas y terapéuticas [0001] La presente invención se encuentra en el campo técnico del diagnóstico por la imagen dirigido y se refiere a unos compuestos novedosos de peptidomiméticos cíclicos que presentan una estructura de azabicicloalcano conjugada a una molécula biológicamente activa. 5

En concreto, la invención se refiere a una novedosa clase de compuestos eficaces desde el punto de vista diagnóstico o terapéutico que comprende unos novedosos péptidos cíclicos a base de azabicicloalcano que actúan de fracción de direccionamiento hacia unos receptores de integrinas.

La invención se refiere además a unas novedosas composiciones farmacéuticas que comprenden estas y usos de estas en la obtención de imágenes dirigida o en la terapia de tumores sólidos y, en general, de los 10 estados patológicos asociados a la angiogénesis.

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN

Un gran número de procesos fisiológicos implican péptidos biológicamente activos, por medio de las 15 interacciones de estos con receptores y enzimas. No obstante, los péptidos no se consideran unos fármacos idóneos dada su pobre estabilidad metabólica, su rápida excreción y su baja selectividad de receptores específicos. Una alternativa válida implica el diseño de análogos de péptidos que sean capaces de mimetizar la acción del péptido natural en el nivel del receptor (peptidomimético) [ (a) Kahn, M. (Editor) . "Peptide Secondar y Structure Mimetics". Tetrahedron Symposia-in-Print N. º 50 1993, 49, 3433-3689. (b) Gante, J. Angew. Chem., 20 Int. Ed. Engl. 1994, 33, 1699-1720. (c) Olson, G. L.; Bolin, D. R.; Bonner, M. P.; Bös, M.; Cook, C. M.; Fr y , D. C.; Graves, B. J.; Hatada, M.; Hill, D. E.; Kahn, M.; Madison, V. S.; Rusiecki, V. K.; Sarabu, R.; Sepinwall, J.; Vincent, G. P.; Voss, M. E. J. Med. Chem. 1993, 36, 3039-3049. (d) Kitagawa, O.; Velde, D. V.; Dutta, D.; Morton, M.; Takusagawa, F.; AubÃ, J. J. Am. Chem. Soc. 1995, 117, 5169-5178. (e) Giannis, A.; Kolter, T. Angew. Chem.; Int. Ed. Engl. 1993, 32, 1244. (f) Aube, J. Tetrahedron Symposia-in-Print N. º 50, 2000, 56, 9725-9842]. 25

En el transcurso de nuestra investigación sobre los miméticos de estructura secundaria peptídica, se han sintetizado determinados aminoácidos de 6, 5- y 7, 5-azabicicloalcano [ (a) Colombo, L.; Di Giacomo, M.; Scolastico, C.; Manzoni, L.; Belvisi, L.; Molteni, V. Tetrahedron Lett. 1995, 36, 625; (b) Colombo, L.; Di Giacomo, M.; Belvisi, L.; Manzoni, L.; Scolastico, C. Gazz. Chim. It. 1996, 126, 543; (c) Colombo, L.; Di Giacomo, M.; 30 Brusotti, G.; Sardone, N.; Angiolini, M.; Belvisi, L.; Maffioli, S.; Manzoni, L.; Scolastico, C. Tetrahedron 1998, 54, 5325-5336; (d) Angiolini, M.; Araneo, S.; Belvisi, L.; Cesarotti, E.; Checchia, A.; Crippa, L.; Manzoni, L.; Scolastico, C. Eur. J. Org. Chem. 2000, 2571-2581; (e) Manzoni, L.; Colombo, M.; May, E.; Scolastico, C. Tetrahedron 2001, 57, 249; (f) Belvisi, L.; Colombo, L.; Colombo, M.; Di Giacomo, M.; Manzoni, L.; Vodopivec, B.; Scolastico, C. Tetrahedron 2001, 57, 6463; (g) EP 1 077 218; (h) Colombo, L.; Di Giacomo, M.; Vinci, V.; 35 Colombo, M.; Manzoni, L.; Scolastico, C. Tetrahedron, 2003, 59, 4501-4513; (i) Manzoni, L.; Colombo, M.; Scolastico, C. Tetrahedron Lett. 2004, 45, 2623-2625; (1) Belvisi, L.; Colombo, L.; Manzoni, L.; Potenza, D.; Scolastico, C. Synlett, 2004, 1449-1471.

Puede que dichas estructuras se consideren análogas restringidas en su conformación de las unidades 40 dipeptídicas Ala-Pro y Phe-Pro [ (a) Belvisi, L.; Bernardi, A.; Manzoni, L.; Potenza, D.; Scolastico, C. Eur. J. Org. Chem. 2000, 2563-2569; (b) Gennari, C.; Mielgo, A.; Potenza, D.; Scolastico, C.; Piarulli, U.; Manzoni, L. Eur. J. Org. Chem. 1999, 379].

La funcionalización de dichas moléculas con sustituyentes de heteroalquilo representa un objetivo de gran 45 interés, ya que puede que las cadenas laterales aumenten la afinidad del péptido por el receptor al interactuar con los puntos hidrófobos o hidrófilos del receptor en sí. Una ventaja adicional de dichos sistemas es la posibilidad de unirse a distintos grupos farmacóforos y, por consiguiente, la posibilidad de crear una biblioteca, cuyos componentes miembros presentan distintas propiedades y actividades biológicas. En el transcurso de nuestra investigación sobre los miméticos de estructura secundaria peptídica, se han sintetizado determinados 50 aminoácidos de 6, 5- y 7, 5-azabicicloalcano que se han funcionalizado con apéndices de heteroalquilo [ (a) Artale, E.; Banfi, G.; Belvisi, L.; Colombo, L.; Colombo, M.; Manzoni, L.; Scolastico, C. Tetrahedron, 2003, 59, 6241-6250; (b) Bracci, A.; Manzoni, L.; Scolastico, C. Synthesis 2003, 2363-2367; (c) Bravin, F. M.; Busnelli, G.; Colombo, M.; Gatti, F.; Manzord, L.; Scolastico, C. Synthesis, 2004, 353; (d) Manzoni, L.; Belvisi, L.; Colombo, M.; Di Carlo, E.; Forni, A.; Scolastico, C. Tetrahedron Lett. 2004, 45, 6311-6315]. 55

Asimismo, de manera similar a lo que sucede con los miméticos dipeptídicos no sustituidos restringidos en su conformación [Belvisi, L.; Bernardi, A.; Checchia, A.; Manzoni, L.; Potenza, D.; Scolastico, C.; Castorina, M.; Cupelli, A.; Giannini, G.; Carminati, P.; Pisano, C. Org. Lett. 2001, 3, 1001, C. Scolastico, L. Manzoni, G.

Giannini. Brit. AK Pat. Appl. 2004. GB 2395480], puede que dichas lactamas sustituidas con heteroalquilo se incorporen a pseudopéptidos cíclicos que contengan una secuencia RGD.

Puede que dichas moléculas estén dirigidas de manera selectiva a aquellos tejidos con una sobreexpresión de determinados receptores (por ejemplo, células epiteliales que toman parte en el crecimiento 5 vascular) para poder utilizarse para inhibir la angiogénesis y controlar de manera selectiva la liberación de cualquier fármaco que esté unido opcionalmente a los grupos sustituyentes en el anillo de lactama [Arap, W.; Pasqualini, R.; Ruoslahti, E. Science, 1998, 279, 377]. Por consiguiente, desde un primer punto de vista, el bajo número de "andamios" del que se da cuenta en la literatura hace necesario el diseño y síntesis de unos novedosos miméticos dipeptídicos restringidos en su conformación, funcionalizados con cadenas laterales 10 heterosustituidas para que interactúen con diversos receptores.

Asimismo, y desde otro punto de vista relevante, hoy en día es bien sabido que la molécula de adhesión celular αvβ3 desempeña una función importante en el proceso de angiogénesis y metástasis tumorales. Con el término angiogénesis se identifica un proceso de formación de nuevos vasos sanguíneos que se da no solo 15 durante el desarrollo embrionario y el crecimiento y reparación de tejidos sanos, sino que también está asociado al ciclo reproductor femenino, al asentamiento y mantenimiento del embarazo y a la cicatrización de heridas y reparación de fracturas. Además de la angiogénesis que se da en el individuo sano, los sucesos angiogénicos están implicados en varios procesos patológicos, especialmente en el crecimiento y metástasis tumorales, y en otros estados en los que aumenta la proliferación de vasos sanguíneos, como la retinopatía diabética, la 20 psoriasis y las artropatías. La angiogénesis tiene tanta importancia en la transición de un tumor de crecimiento hiperplásico a neoplásico que la inhibición de la angiogénesis se ha convertido en un campo de investigación activo en el tratamiento frente al cáncer. La angiogénesis tumoral difiere de manera significativa de la angiogénesis fisiológica. Las diferencias incluyen una estructura vascular anómala, unas interacciones alteradas célula endotelial y pericito, un flujo sanguíneo anormal, un aumento de la permeabilidad y un retraso de la 25 maduración. Entre las moléculas que regulan la angiogénesis se incluyen los receptores de factores de crecimiento, los receptores tirosina quinasa, los receptores acoplados a proteínas G para las proteínas que modulan la angiogénesis y las integrinas [Bergers G., L.E. Benjamin, Nat. Rev. Cancer, 2003, 3:401-410; Ferrara N., Nat. Rev. Cancer, 2002, 2:795-803, Nyberg, P., L. Xie, R. Kalluri, Cancer Res., 2005, 65:3967-3979]. Son cada vez más las pruebas que ahora insinúan que la señalización por integrinas desempeña un papel clave en la 30 angiogénesis y metástasis tumorales [Brooks, P.C., R.A. Clark, D.A. Cheresh, 1994, Science, 264:569-571, Kumar, C.C., 2003, Curr. Drug Targets, 4:123-131]. En concreto, la integrina αvβ3 aumenta en el endotelio durante la angiogénesis pero no en el endotelio quiescente [Hood, J.D. y D.A. Cheresh, 2002, Nat. Rev. Cancer, 2:91-1000, Xiong, J.P., T.Stehle, R. Zhang, A.Joachimiak, et al., 2002, Science, 296:151-155, Jin, H.y J.Varner, 2004, Br. J. Cancer, 90:561-565]. Las investigaciones han... [Seguir leyendo]

1. Compuesto de fórmula (III)

donde n es 1 o 2,

p es un número entero entre 1 y 5,

OR4 y R5 juntos constituyen la secuencia Asp-Gly-Arg,

R6 es una fracción biológicamente activa seleccionada entre una molécula eficaz desde el punto de vista 10 radioterapéutico o diagnóstico, una fracción fosfolipídica o lipídica, un residuo de biotina o de avidina;

L es un grupo (i) -CONH-, (ii) -NHCONH-, (iii) -NHCSNH-, un grupo de fórmula

o es una fracción de enlace bifuncional que conecta R6 al derivado - (CH2) p-biciclo de la fórmula (III) , que 15 comprende dos de los grupos anteriores (i) a (v) como grupos terminales;

sus sales, mezclas racémicas, enantiómeros individuales, diastereoisómeros individuales y mezclas de estos en cualquier proporción.

2. Compuesto según la reivindicación 1 donde L es un grupo de (i) a (v) .

3. Compuesto según la reivindicación 1 donde L es una fracción de enlace bifuncional que conecta R6 al derivado - (CH2) p-biciclo de la fórmula (III) , que comprende dos de los grupos anteriores (i) a (v) como grupos terminales.

4. Compuesto según la reivindicación 3 donde L comprende una cadena de alquilo o un aminoácido. 25

5. Compuesto según la reivindicación 4 donde L se selecciona entre el grupo que consiste en:

-CONH- (CH2) 3-NHCONH-,

-CONH-CH (CH3) CONH-.

6. Compuesto según la reivindicación 3 donde L se deriva de los siguientes enlazadores A1 a A32

ENLAZADOR

A1

A2

(continuación)

ENLAZADOR

A3

A4

A5

A6

A7

A8

A9

A10

A11

A12

A13

A14

A15

A16

A17

(continuación)

ENLAZADOR

A18

A19

A20

A21

A22

A23

A24

A25

A26

A27

A28

A29

A30

A31

A32

o de una combinación adecuada de estos.

7. Compuesto según la reivindicación 3 donde L se selecciona del grupo que consiste en:

-NHCO-CH2-O- (CH2) 2-O- (CH2) 2-O-CH2-CONH-,

-CONHCO-CH2-O- (CH2) 2-O- (CH2) 2-O-CH2-CONH-.

8. Compuesto según una cualquiera de las reivindicaciones de 1 a 7 donde dicha fracción activa desde el 5 punto de vista diagnóstico R6 es una fracción detectable por imagen.

9. Compuesto según la reivindicación 8 donde R6 es un complejo quelatado o poliquelatado de un ión metálico paramagnético seleccionado entre el grupo que consiste en: Fe (2+) , Fe (3+) , Cu (2+) , Ni (2+) , Rh (2+) , Co (2+) , Cr (3+) , Gad (3+) , Eu (3+) , Dy (3+) , Tb (3+) , ppm (3+) , Nd (3+) , Tm (3+) , Ce (3+) , Y (3+) , Ho (3+) , Er (3+) , La (3+) , Yb (3+) , 10 Mn (3+) , Mn (2+) .

10. Compuesto según la reivindicación 9 donde el ión metálico paramagnético es Gd (3+) .

11. Compuesto según una cualquiera de las reivindicaciones de 1 a 7 donde R6 es un complejo quelatado o 15 poliquelatado de un ión metálico radiactivo eficaz desde el punto de vista terapéutico que emite radiaciones ionizantes que incluyen partículas beta, partículas alfa y electrones Auger o Coster-Kroning.

12. Compuesto según la reivindicación 11 donde R6 es un complejo quelatado o poliquelatado de un radionucleido seleccionado entre el grupo que consiste en: 64Cu, 90Y, 105Rh, 111In, 117mSn, 149Pm, 153Sm, 20 161Tb 166Dy, 166Ho, 175Yb, 177Lu, 186/188Re, y 199Au.

13. Compuesto según la reivindicación 8 donde R6 es un complejo quelatado o poliquelatado de un radionucleido emisor de rayos gama o positrones.

14. Compuesto según la reivindicación 13 donde dicho radionucleido emisor de rayos gamma o positrones se selecciona entre el grupo que consiste en: 51Mn, 52Fe, 60Cu, 68Ga, 72As, 94mTc, 110In; 99mTc, 51Cr, 67Ga, 47Sc, 167Tm, 141Ce, 168Yb, 140La, 88Y, 165Dy 62Cu, 67Cu, 97Ru, 103Ru , 203Pb, 211Bi, 212Bi, 213Bi , 214Bi, 109Pd, y 198Au.

15. Compuesto según una cualquiera de las reivindicaciones 9 o 10 donde el quelante o poliquelante es tal y 30 como se define en las figuras 8a, 8b, 8c, 9a o 9b o comprende:

ácido dietilentriaminopentaacético (DTPA) y sus derivados, que incluyen benzo-DTPA, dibenzo-DTPA, fenil-DTPA, difenil-DTPA, bencil-DTPA y dibencil DTPA; ácido 1, 4, 7, 10-tetraazaciclododecano-1, 4, 7, 10-tetraacético (DOTA) ; ácido 1, 4, 7, 10-tetraazaciclododecano-1, 4, 7-triacético (D03A) ; 35

ácido 1, 4, 7, 10-tetraazaciclododecano-1, 4, 7, 10-tetrametil-1, 4, 7, 10-tetraacético (DOTMA) ; ácido etilendiaminatetraacético (EDTA) ; ácido 1, 4, 8, 11-tetraazaciclotetradecano-1, 4, 8, 11-tetraacético (TETA) ; etilenobis- (2-hidroxi-fenilglicina) (EHPG) y 40

sus derivados, que incluyen 5-Cl-EHPG, 5-Br-EHPG, 5-Me-EHPG, 5-t-Bu-EHPG, y 5-sec-Bu-EHPG; ácido N, N’-bis (2-hidroxibencil) etilendiamina-N, N’-diacético (HBED) y

sus derivados; benzo-DOTA, dibenzo-DOTA y benzo-NOTA donde NOTA es ácido 1, 4, 7-triazaciclononano-N, N’, N”-triacético; benzo-TETA, benzo-DOTMA, y

benzo-TETMA, donde TETMA es ácido 1, 4, 8, 11-tetraazaciclotetradecano-1, 4, 8, 11- (metiltetraacético) ; 45 derivados de ácido 1, 3-propilendiaminatetraacético (PDTA) y

ácido trietilenotetraaminahexaacético (TTHA) ; derivados de 1, 5, 10-N, N’, N”-tris (2, 3-dihidroxibenzoil) tricatecolato (LICAM) y

1, 3, 5-N, N’, N”-tris (2, 3-dihidroxibenzoil) -aminometilbenceno (MECAM) .

16. Compuesto según la reivindicación 8 donde dicha fracción detectable por imagen R6 es una molécula fluorescente.

17. Compuesto según la reivindicación 16 donde dicha molécula fluorescente es un colorante de infrarrojo cercano seleccionado entre el grupo de derivados de cianina o indocianina que consiste en: Cy5.5, 55 IRDye800, verde de indocianina (ICG) y verde de indocianina sustituido por ácido tetrasulfónico.

18. Compuesto según cualquiera de las reivindicaciones de 1 a 7 donde R6 es una fracción fosfolipídica o lipídica.

19. Compuesto según la reivindicación 18 donde la fracción fosfolipídica o lipídica comprende ácidos grasos, grasas neutras, fosfátidos, glicolípidos, alcoholes alifáticos, ceras, terpenos y esteroides, entre los cuales se encuentran fosfatidilcolinas, incluyendo dioleoilfosfatidilcolina, dimiristoilfosfatidilcolina, dipalmitoilfosfatidilcolina y diestearoilfosfatidilcolina; fosfatidiletanolaminas, incluyendo dipalmitoilfosfatidiletanolamina, dioleoilfosfatidiletanolamina y N-succinil-dioleoilfosfatidiletanolamina; 5 fosfatidilserina; dipalmitoilfosfatidilserina; fosfatidilgliceroles; esfingolípidos; glicolípidos incluyendo gangliósido GM1; glucolípidos; sulfátidos; ácido fosfatídico incluyendo ácido dipalmitoil fosfatídico ("DPPA") ; ácidos grasos palmíticos; ácidos grasos esteáricos; ácidos grasos araquidónicos; ácidos grasos láuricos; ácidos grasos mirísticos; ácidos grasos lauroleicos; ácidos grasos fisetéricos; ácidos grasos miristoleicos; ácidos grasos palmitoleicos; ácidos grasos petroselínicos; ácidos grasos oleicos; ácidos grasos isoláuricos; 10 ácidos grasos isomirísticos; ácidos grasos isoesteáricos; colesterol y derivados del colesterol incluyendo hemisuccinato de colesterol, sulfato de colesterol, y colesteril- (4-trimetilamonio) -butanoato; ésteres de ácidos grasos de polioxietileno; alcoholes de ácidos grasos de polioxietileno; éteres de alcohol de ácidos grasos de polioxietileno; ésteres de ácidos grasos de sorbitán polioxietilado; oxiestearato de glicerol-polietilenglicol; ricinoleato de glicerol-polietilenglicol; esteroles de soja etoxilados; aceite de ricino etoxilado; polímeros de 15 ácidos grasos de polioxietileno-polioxipropileno; estearatos de ácidos grasos de polioxietileno; 1, 2-dioleoil-sn-glicerol; 1, 2-dipalmitoil-sn-3-succinilglicerol; 1, 3-dipalmitoil-2-succinilglicerol; y 1-hexadecil-2-palmitoil-glicerofosfoetanolamina; N-succinil-dioctadecilamina; palmitoilhomocisteína; bromuro de lauriltrimetilamonio; bromuro de cetiltrimetil-amonio; bromuro de miristiltrimetilamonio; cloruro de alquildimetilbencilamonio; donde alquilo es un alquilo C12, C14 o C16; bromuro de bencildimetildodecilamonio; cloruro de 20 bencildimetildodecilamonio; bromuro de bencildimetilhexadecilamonio; cloruro de bencildimetilhexadecilamonio; bromuro de bencildimetiltetradecilamonio; cloruro de bencildimetiltetradecilamonio; cloruro de cetildimetiletilamonio; bromuro de cetilpiridinio; cloruro de cetilpiridinio; cloruro de N-