Mejora en la aplicación tópica de fármacos oculares mediante la administración de nucleótidos.

La presente invención describe el empleo de agonistas de receptores purinérgicos (nucleósidos polifosfatos y sus dinucleásidos análogos) para optimizar la aplicación tópica de fármacos oculares aumentando con ello su potencial terapéutico.

La aplicación de los mencionados nucleótidos es capaz de modificar la expresión y funcionalidad de las proteínas que constituyen las uniones estrechas, disminuyendo así las restricciones que dichas uniones estrechas establecen a la entrada de los fármacos oculares y aumentando la permeabilidad de los epitelios de la superficie ocular al paso de compuestos farmacológicos. De esta forma mediante la aplicación de los nucleótidos se incrementa la penetración y consiguientemente la efectividad de fármacos aplicados en terapias oculares por vía tópica.

Mejora en la aplicación tópica de fármacos oculares mediante la administración de nucleótidos.

OBJETO DE LA INVENCIÓN

La presente invención describe el empleo de los nucleótidos para incrementar la penetración y consiguientemente la efectividad de fármacos aplicados en terapias oculares por vía tópica.

ESTADO DE LA TÉCNICA

La entrada de fármacos oculares por vía tópica es aún un importante reto para la industria farmacológica debido a los innatos elementos de protección gue caracterizan el ojo frente a la entrada de patógenos y sustancias extrañas y potencialmente dañinas. De hecho, debido a las

restricciones fisiológicas y anatómicas del ojo solamente una pequeña fracción de la dosis administrada por vía tópica (1-7%) es absorbida de forma productiva (Lang, 1995). Por ello son necesarias instilaciones frecuentes de soluciones concentradas de fármaco para lograr la acción terapéutica buscada. Una elevada frecuencia de aplicación puede generar problemas de cumplimiento del régimen

prescrito por parte del paciente. Además el uso frecuente de soluciones concentradas puede producir daño a nivel de la superficie ocular (Lee et al., 2008; Ammar et al., 2011; Chen et al., 2011). Asimismo una porción significativa del fármaco puede ser absorbida por la conjuntiva o llegar al sistema nasolacrimal que drena a la cavidad nasal y lleva a la absorción a la circulación sistémica produciendo también efectos secundarios indeseables (Schwartz and Calvert, 1990; Lomaestro, 2000; Frishman et al., 2001).

Entre los mecanismos de protección que limitan la biodisponibilidad de los fármacos oculares se encuentra el recambio y drenaje de la película lagrimal que reduce el tiempo de residencia precorneal del fármaco así como diferentes barreras físicas que el fármaco debe atravesar para alcanzar su blanco de acción en el ojo (Urtti, 2006; Kompella et al., 2010). Dentro de dichas barreras tiene un papel clave el epitelio corneal. El epitelio corneal restringe la permeabilidad de los solutos entre las células adyacentes (lo que se denomina movimiento paracelular) y la naturaleza de la membrana plasmática de las células epiteliales puede excluir el paso de ciertas macromoléculas a través de células individuales (definido como movimiento transcelular). El movimiento paracelular de solutos, iones y agua es limitado por el complejo de proteínas que se

organizan formando las denominadas uniones estrechas o tight junctions (Utech et al., 2006). Además de limitar el transporte paracelular de solutos, las uniones estrechas también restringen la difusión lateral de proteínas de membrana y mantienen la asimetría entre dominio apical y basolateral de las células.

Las uniones estrechas o tight junctions están formadas por tres tipos de proteínas: proteínas transmebrana (ocludina, claudina y moléculas adhesivas de la unión o JAM, junctional adhesión molecule), proteínas de membrana periféricas (zonula occludens: ZO-1, ZO-2, ZO-3 y MUPP-1) las cuáles tienen dominios denominados PDZ y se unen las proteínas transmembrana) y proteínas citoplasmáticas (cingulina, antigeno 7h6, etc.)(Tsukita et al., 2001). El ensamblaje de las uniones estrechas en diversos tejidos se puede ver afectado por diferentes moléculas de señalización intracelular. Asi, por ejemplo, el ensamblaje de las uniones estrechas y consiguientemente la permeabilidad del endotelio vascular está modulado por cAMP (Adamson et al., 1998). Los niveles de calcio extracelulares regulan también el mantenimiento de las uniones estrechas y la función de barrera del epitelio intestinal (Ma et al., 2000). La activación de la proteina quinasa A en células epiteliales de riñón de perro y de células de mama de ratón induce la disrupción de las uniones estrechas (Klingler et al., 2000). Asimismo la activación de la proteina quinasa C en un modelo de epitelio pancreático o en células del epitelio gastrointestinal induce la disrupción de la uniones estrechas (Clarke et al., 2000; Ivanov et al., 2009) o la activación de las MAP (mitogen activated-protein) quinasas produce dicho efecto sobre las tight junctions del epitelio corneal humano (Wang et al., 2004).

Resulta interesante que algunas de las rutas asociadas con la regulación del ensamblaje de las uniones estrechas pueden estar vinculadas en algunos tejidos con la activación de los denominados receptores purinérgicos de tipo metabotrópico (P2Y). Dichos receptores purinérgicos son activados por los nucleótidos. Los nucleótidos han sido implicados en distintos procesos fisiológicos del ojo siendo estos compuestos capaces de inducir la secreción lagrimal, acelerar la cicatrización corneal o regular la presión intraocular (Guzman-Aranguez et al., 2007; Crooke et al., 2008). De hecho debido a algunas de las propiedades que presentan estos compuestos su uso ha sido sugerido para el tratamiento de distintas patologías oculares y existen varias patentes al respecto.

Asi por ejemplo las patentes US 20030186917, CN 1575181, W/2002/060454A2 tratan del empleo de nucleótidos para el tratamiento de procesos edematosos oculares especialmente

enfocados a la retina. Por otro lado las patentes US 20080009463 y US 20100330164 describen el empleo de nucleótidos como agentes terapéuticos para la patología de ojo seco. Por último la patente US 20030186928 se plantea el uso de estos compuestos para regular la presión intraocular. En estos ejemplos aunque se emplean nucleótidos como los que se describen en esta patente, en ningún caso las aplicaciones tienen algo que ver con lo descrito en la presente memoria.

Entre las estrategias planteadas para mejorar la entrada de fármacos oculares por via tópica una opción es extender el tiempo de residencia de los fármacos sobre la superficie del ojo. A tal efecto se ha planteado el uso de polímeros mucoadhesivos y potenciadores de la viscosidad (Ludwig, 2005), lentes de contacto que incluyen y liberan el fármaco (Gupta and Aqil, 2012), liposomas (Ebrahim et al., 2005),o sistemas formadores de gel in situ (Rozier et al., 1989; Sultana et al., 2006).

Alternativamente otra posibilidad es aumentar la permeabilidad de fármacos a través de barreras oculares tales como la córnea. Para ello se ha procedido a la derivatización de diferentes fármacos como prodogras tales como Dipiverfrin (un diester of adrenalina, que penetra en la córnea 17-veces más rápido que la adrenalina) o el Latanoprost (un ester isopropil lipofilico análogo de prostaglandinas) (Rautio et al., 2008), la formación de complejos entre el fármaco y ciclodextrinas para aumentar la solubilidad de compuestos poco solubles en agua sin modificar las propiedades moleculares del compuesto (Kristinsson et al., 1996; Bary et al., 2000) o el uso de la técnica denominada iontoforesis, la cual se basa en el empleo de corrientes eléctricas débiles para mejorar la penetración de moléculas cargadas a través de las barreras tisulares (Eljarrat-Binstock and Domb, 2006).

La presente invención está también dirigida a aumentar la penetración y efectividad de los fármacos oculares a través de epitelio corneal, si bien la aproximación terapéutica planteada en esta patente se basa en el empleo de nucleótidos para tal fin y resulta completamente novedosa. Por otra parte en la patente WO 2006/016115 A2 se describe el empleo de nucleótidos para mejorar la absorción de moléculas desde la superficie del pulmón a la circulación sistémica mientras que la presente patente se centra en optimizar la aplicación tópica del fármaco mejorando la acción del mismo a nivel local, en particular su efecto en el ojo, sin buscar interés alguno en la absorción sistémica de los principios activos del compuesto.

REFERENCIAS

Adamson RH, Liu B, Fry GN, Rubín LL and Curry FE (1998) Microvascular permeability and number of tight junctions are modulated by cAMP. Am J Physiol 274:H1885-1894.

Ammar DA, Noecker RJ and Kahook MY (2011) Effects of benzalkonium chloride- and polyquad-preserved combination glaucoma medications on cultured human ocular surface cells. Adv Ther 28:501-510.

Bary AR, Tucker IG and Davies NM (2000) Considerations in the use of hydroxypropyl-beta-cyclodextrin in the formulation of aqueous ophthalmic Solutions of hydrocortisone. Eur J Pharm Biopharm 50:237-244.

Clarke H, Maraño CW, Peralta Soler A and Mullin JM (2000) Modification of tight junction function by protein kinase C isoforms. Adv Drug Deliv Rev 41:283-301.

Crooke A, Guzman-Aranguez A, Peral A, Abdurrahman MK and Pintor J (2008) Nucleotides in ocular secretions: their role in ocular physiology. Pharmacol Ther 119:55-73.

Chen W, Li Z, Hu J, Zhang Z, Chen L, Chen Y and Liu Z (2011) Corneal alternations induced by topical application of... [Seguir leyendo]

1.-E1 uso de un agonista de receptores purinérgicos de nucleótidos para elaborar un medicamento para mejorar la entrada a través de la superficie ocular de fármacos oculares aplicados tópicamente a un sujeto y

consiguientemente la eficacia terapéutica de dichos fármacos.

2.-El uso de un compuesto de acuerdo con la reivindicación 1, donde el agonista de receptores purinérgicos P2Y es un nucleósido difosfato de Fórmula la o Ib:

Fórmula la

OH Y

En donde:

Xi y X2 son ambos e independientemente O"

Y es OH ó H

Ri es oxigeno, imido, metileno o dihalometileno

R2 es hidrógeno, halógeno, alquil, alcoxi, alquil

sustituido, alquenil, alquinil, nitro, o azido;

R3 es hidrógeno, acil, alquil, arialquil, arialcil o puede estar ausente

R4 es OR', SR', NR' o NR'R'' en donde R'y R'' son independientemente hidrógeno, alquil, alquil sustituido, aril, aril sustituido, arialquil, alcoxi ariloxi y cuando R4 forma un doble enlace a través de un átomo de oxigeno o de azufre con el átomo de carbono en posición 4 del anillo de pirimidina, R'es ausente.

Fórmula Ib

En donde:

Ri, Xi, X2 e Y son definidos como en la fórmula la;

En donde:

Rn es hidrógeno, cloro, amino, amino monosustituido, amino disustituido, alquiltio, ariltio, aralquiltio, y donde en la sustitución del sulfuro contenga hasta un máximo de 20 átomos de carbono, con o sin insaturaciones.

R12 es hidroxi, alquenil, oxo, amino, mercapto, tiona, alquiltio, ariltio, aralquiltio, aciltio, alquiloxi, ariloxi, aralquiloxi, aciloxi, alquilaminos

monosustituidos, cicloalquilamino monosustituidos

heterociclicos, aralquilaminos monosustituido, arilamino monosustituidos, diaralquilamino, diarilamino,

dialquilamino, acilamino o diacilalmino;

Rx es O, H o está ausente;

R12 y Rx son tomados adicionalmente de modo conjunto para formar anillos de cinco miembros fusionándose el anillo imidazol de 1, N6-eteno adenina derivados, opcionalmente sustituidos en las posiciones 4- o 5- del anillo eteno con alquil, aril, nitroaril, haloaril, aralquil, o alcoxi;

Ri3 es hidrógeno, azido, alcoxi, ariloxi, aralquiloxi, alquiltio, ariltio o aralquiltio, o T (Ci-6aiquii) OCONH (Ci_

6aiquii)W- en donde T y W son independientemente amino, mercapto, hidroxi o carboxilo o farmacéuticamente aceptables ésteres, amidas o sales de éstos.

J es carbono o nitrógeno, con la condición de que cuando J es nitrógeno, R13 no está presente;

Para todos los alquilos anteriormente definidos, estos pueden ser lineales, ramificados o cíclicos.

Los grupos arilo son opcionalmente sustituidos con alquilos inferiores, aril, amino, mono o dialquilamino, NO2, N3, ciano, carboxil, amido, sulfonamido, ácido sulfónico, fosfato, halógeno o nada

3.-El uso de un compuesto de acuerdo con la reivindicación 1, donde el agonista de receptores P2Y es un nucleósido trifosfato de Fórmula lia o Ilb:

Fórmula lia

En donde:

Xi, X2 y X3 son cada uno independientemente ambos 0" ó S";

Y es H ó OH;

Ri es oxígeno, imido, metileno o dihalometileno

R2 es hidrógeno, halógeno, alquil, alcoxi, alquil

sustituido, nitro o azido;

R3 es hidrógeno, acil, alquil, arialquil, arialcil o puede estar ausente

R4 es OR', SR', NR', o NR'R'' en donde R'y R''son independientemente hidrógeno, alquil, alquil sustituido, aril, aril sustituido, arialquil, alcoxi ariloxi y cuando R4 forma un doble enlace a través de un átomo de oxígeno o de azufre con el átomo de carbono en posición 4 del anillo de pirimidina, R'es ausente.

Fórmula Ilb

En donde:

Ri, Xif X2, X3 e Y son definidos como en la fórmula lia;

En donde:

Rn es hidrógeno, cloro, amino, amino monosustituido, amino disustituido, alquiltio, ariltio, aralquiltio, y donde en la sustitución del sulfuro contenga hasta un máximo de 20 átomos de carbono, con o sin insaturaciones.

R12 es hidroxi, alquenil, oxo, amino, mercapto, tiona, alquiltio, ariltio, aralquiltio, aciltio, alquiloxi, ariloxi, aralquiloxi, aciloxi, alquilaminos

monosustituidos, cicloalquilamino monosustituidos

heterociclicos, aralquilaminos monosustituido, arilamino monosustituidos, diaralquilamino, diarilamino,

dialquilamino, acilamino o diacilalmino;

Rx es O, H o está ausente;

R12 y son tomados adicionalmente de modo conjunto para formar anillos de cinco miembros fusionándose el anillo imidazol de 1, N6-eteno adenina derivados, opcionalmente sustituidos en las posiciones 4- o 5- del anillo eteno con alquil, aril, aralquil, nitroaril, haloaril o alcoxi

Ri3 es hidrógeno, azido, alcoxi, ariloxi, aralquiloxi, alquiltio, ariltio o aralquiltio, o T (Ci_6aiquii) OCONH (Ci- 6aiquii)W- en donde T y W son independientemente amino,

mercapto, hidroxi o carboxilo o farmacéuticamente aceptables ésteres, amidas o sales de éstos.

J es carbono o nitrógeno, con la condición de que cuando J es nitrógeno, Ri3 no está presente;

Para todos los alquilos anteriormente definidos, estos pueden ser lineales, ramificados o ciclicos.

Los grupos arilo son opcionalmente sustituidos con alquilos inferiores, aril, amino, mono o dialquilamino, N02, N3,

ciano, carboxilo, amido, sulfonamido, ácido sulfónico, fosfato, halógeno o nada.

4.-El uso de un compuesto de acuerdo con la reivindicación 1, donde el agonista de receptores P2Y es un dinucleósido polifosfato de Fórmula III:

Fórmula III

En donde:

X es oxigeno, metileno, dihalometileno o imido n= 0, 1 ó 2 m= 0, 1 ó 2

n + m = 0, 1, 2, 3 ó 4

Z = OH ó H

Z' =OH ó H

Y = OH ó H

Y' =OH ó H y además

B y B' son ambos e independientemente un anillo de purina o un anillo de pirimidina como se definen en las fórmulas IV y V, unidas por las posiciones 9- ó 1- respectivamente:

Fórmula IV

Rx

N

//'

R3------J /8

\9

N-

En donde Ri es cloro, amino, hidrógeno, ceto, amino monosustituido, amino disustituido, alquiltio, ariltio, aralquiltio, y donde en la sustitución del sulfuro contenga hasta un máximo de 20 átomos de carbono, con o sin insaturaciones.

R2, es alquenil, hidroxi, oxo, amino, mercapto, tiona, alquiltio, ariltio, aralquiltio, aciltio, alquiloxi, ariloxi, aralquiloxi, alquilaminos monosustituidos, cicloalquilamino monosustituidos heterociclicos, arilamino monosustituidos, diaralquilamino, diarilamino,

dialquilamino, acilamino o diacilamino.

Rx, es H, O ó está ausente.

R2 y Rx son tomados adicionalmente de modo conjunto para formar anillos de cinco miembros fusionándose el anillo imidazol de 1, N6-eteno adenina derivados, opcionalmente sustituidos en las posiciones 4- o 5- del anillo eteno con alquil, aralquil.

R3 es hidrógeno, azido, alcoxi, ariloxi, aralquiloxi, alquiltio, ariltio o aralquiltio como se define más adelante.

J es nitrógeno o carbono en previsión de que cuando J es nitrógeno, R3 está ausente.

Para todos los alquilos anteriormente definidos, estos pueden ser tanto lineales como ramificados.

Los grupos arilo pueden ser opcionalmente mono, di o trisustituidos con alquil, aril amino, mono o dialquilamino, N02, N3, ciano, carboxil, amido,

sulfonamido, ácido sulfónico, fosfato o halógeno.

Fórmula V

R4 es oxo, hidroxi, mercapto, tiona, amino, ciano, C7_i2 arilaloxi, Ci_6 alquiltio, Ci-6 alquiloxi, Ci_6 alquilamino o diCi-4 alquilamino, donde los grupos alquilo están unidos opcionalmente para formar un heterociclo.

R5 es hidrógeno, acetil, benzoil, Ci_6 alquil, Ci_8

alquinoil, arolil o puede estar ausente.

R6 es hidroxi, oxo, mercapto, tiona, Ci_4 alcoxi, C7_i2 arilalcoxi, Ci_6 alquiltio, S-fenil, ariltio, arilalquiltio, triazolil, amino, C2_6 alquilamino, C2-s amino disustituido o di C2-4 alquilamino, donde los grupos dialquil pueden ser opcionales ligados para formar un heterociclo o unidos para formar un anillo sustituido como morfolino, pirrólo etc.

R5 y R6 conjuntamente pueden formar un anillo imidazol de 5 miembros entre las posiciones 3 y 4 del anillo de pirimidina y formar un derivado 3,N4-etenocitosina donde el grupo eteno es sustituido opcionalmente en las posiciones 4 ó 5 con C1-4 alquil, fenil, feniloxi, donde al menos un hidrógeno de Ci_4 alquil, fenil, feniloxi es sustituido opcionalmente por un grupo de entre halógenos, hidroxi, C1-4 alcoxi, C1-4 alquil, C6-io aril, C7_i2 arilalquil, carboxi, ciano, nitro, sulfonamido, sulfonato, fosfato, ácido sulfónico, amino, C1-4 alquilamino y di C3_4 alquilamino, donde los grupos dialquil pueden estar opcionalmente unidos para formar un heterociclo.

R7 puede estar formado por hidrógeno, hidroxilo, ciano, nitro, C2-6 alquil o fenil, C2-8 alquinil, halógeno, Ci-6 alquil, CF3, C2.3 alquenil, C2-3 alquinil, alilamino, bromovinil, etil propenoato, ácido propenoico y C2-8 alquenil.

R6 y R7 conjuntamente pueden formar un anillo saturado o insaturado de 5 ó 6 miembros unidos por medio de N, O u S a R6, ese anillo podría contener sustituyentes.

R8 puede ser hidrógeno, amino, C1-4 alquilamino, Ci_4 alcoxi, C7_i2 arilalcoxi, Ci-6 alquiltio, C7_i2 arilalquiltio,

carboxamidometil, carboximetil, metoxi, metiltio, fenoxi y feniltio de modo que cuando R8 es amino o amino sustituido, R7 es hidrógeno.

-El uso de acuerdo con las reivindicaciones 2,3 o 4, donde el residuo azucarado es ribosil o desoxiribosil.

6.- El uso de acuerdo con las reivindicación 5, donde el residuo azucarado es cualquiera de los siguientes tipos: ribofuranosil, 2'-desoxiribofuranosil, 3'-desoxifuranosil 2',3'-didesoxiribofuranosil, arabinofuranosil, 3'- desoxiarabinofuranosil, xilofuranosil, 2'- desoxixilofuranosil y lixofuranosil.

7.- El uso de acuerdo con las reivindicación 2, donde dicho nucleósido difosfato pueda ser 5'-uridina difosfato (UDP) o 5'-adenosina difosfato (ADP).

8.- El uso de acuerdo con las reivindicación 3, donde dicho nucleósido trifosfato pueda ser 5'-uridina trifosfato (UTP) o 5'-adenosina trifosfato (ATP).

9.- El uso de acuerdo con las reivindicación 4, donde dicho dinucleósido polifosfato pueda ser adenosina 5' tetrafosfo 5' adenosina (Ap4A) , dinucleótido adenosina 5' trifosfo 5' adenosina (Ap3A) o el dinucleótido adenosina 5' pentafosfo 5' adenosina (Ap5A).

10.- El uso de acuerdo con las reivindicaciones 1, 2, 3 y 4 donde los compuestos administrados tengan una concentración entre 10 nM y 100 pM.

11.- El uso de acuerdo con las reivindicaciones 1, 2, 3 y 4 donde la administración del agonista de receptores de nucleótidos se realice a través de un vehiculo portador seleccionado de un grupo consistente en gotas de liquido, lavados con liquido, geles, ungüentos, sprays, liposomas y nanoparticulas.

12.- El uso de acuerdo con las reivindicaciones 1, 2, 3 y 4 donde la administración del agonista de receptores de nucleótidos se realice a través de un dispositivo portador del agente purinérgico seleccionado de un grupo consistente en lentes de contacto, implantes en el cul de sac, tapones lagrimales e implantes subconjuntivales y epiesclerales.