Moduladores de la actividad de la aldehidodeshidrogenasa y métodos de uso de los mismos.

Un compuesto de Fórmula II:**Fórmula**

donde Xn e Xy son cada uno independientemente O;

donde n es el número entero 1; donde y es el número entero 1;

donde ··· (línea punteada) es un enlace; donde z es el número entero 1;

donde A es C y a ≥ 1;

donde cada uno de R1 a R6 se seleccionado independientemente entre H; un halo; un grupo fenilo sustituido o no sustituido; un grupo alquilo; un grupo alquilo sustituido; un grupo alquenilo; un grupo alquinilo; un grupo heterocíclico sustituido o no sustituido; un grupo arilo no sustituido; y un grupo heteroarilo sustituido o no sustituido; y donde Ar es un óxido de piridina sustituido seleccionado de una fórmula;**Fórmula**

Moduladores de la actividad de la aldehidodeshidrogenasa y métodos de uso de los mismos Antecedente Las aldehidodeshidrogenasas (ALDH) constituyen una familia de enzimas que tienen un papel crítico en la detoxificación de diversos aldehídos xenogénicos y biogénicos citotóxicos. Existen al menos 19 miembros/isozimas de la familia ALDH, donde las diversas isozimas pueden presentar diferente especificidad por el sustrato y/o localización celular con respecto a otros miembros de la familia.

Los aldehídos citotóxicos derivan de varias fuentes. Por ejemplo, las fuentes ambientales (externas) de aldehídos incluyen que son el resultado del consumo de etanol, el consumo de fuentes de alimentos, o de la ingestión de materiales peligrosos tales como cloruro de vinilo, plaguicidas, herbicidas, etc. Los aldehídos que pueden ser citotóxicos se pueden producir también biológicamente, por ejemplo, como resultado de estreses oxidativos tales como los que se producen en la isquemia, irradiación, o metabolismo o bioconversión de precursores celulares tales como neurotransmisores y fármacos. La acumulación de niveles citotóxicos de aldehídos, y/o defectos en la enzima ALDH, se han implicado en varias enfermedades y dolencias, o en un mayor riesgo de desarrollar la enfermedad. La gama de enfermedades implicadas incluye enfermedades neurodegenerativas, envejecimiento, cáncer, infarto de miocardio, ictus, dermatitis, diabetes, y enfermedades hepáticas.

La aldehidodeshidrogenasa-2 (ALDH2) mitocondrial está codificada en el genoma nuclear y se transporta en la mitocondria. ALDH2 es una proteína tetramérica compuesta de cuatro subunidades idénticas, consistiendo cada una en 500 restos de aminoácidos. Este tetrámero se puede considerar como dímero o dímeros. La interfaz entre monómeros que forman un dímero es diferente y más extensa que la interfaz entre los dos dímeros que forman el tetrámero. Cada subunidad está compuesta por tres dominios principales: el dominio catalítico, la coenzima o dominio de unión a NAD+, y el dominio de oligomerización.

Existe necesidad en la técnica de moduladores de la actividad enzimática de la aldehidodeshidrogenasa. Bibliografía Larson y col. (2005) J. Virol. Chem. 280:30550; Li y col., (2006) J. Clin. Invest. 116:506; Publicación de la Patente de los Estados Unidos Nº . 20050171043; WO 2005/057213; WO 2008/112164.

Sumario de la invención La presente invención proporciona compuestos que funcionan como moduladores de la actividad de la aldehidodeshidrogenasa; y composiciones farmacéuticas que comprenden los compuestos. La presente invención proporciona métodos terapéuticos que implican administrar un compuesto sujeto, o una composición farmacéutica sujeto.

Breve descripción de los dibujos La Figura 1A y la Figura 1B proporcionan la secuencia de aminoácidos de la ALDH2 humana (SEC ID Nº : 1) y la secuencia de aminoácidos de una variante E487K de la ALDH2 humana, respectivamente. Las Figuras 2A y 2B proporcionan secuencias de aminoácidos de la ALDH1 ilustrativas.

La Figura 3 proporciona una secuencia de aminoácidos de la ALDH3 ilustrativa.

La Figura 4 representa esquemáticamente un ensayo enzimático de la aldehidodeshidrogenasa fluorescente.

Definiciones Tal como se usa en el presente documento, el término "aldehidodeshidrogenasa" o "ALDH" se refiere a una enzima que oxida un aldehído (por ejemplo, un aldehído xenogénico, un aldehído biogénico, o un aldehído producido a partir de un compuesto que se ingiere, inhala, o absorbe) a su correspondiente ácido en una reacción dependiente de NAD+

o una reacción dependiente de NADP+. Por ejemplo, ALDH oxida los aldehídos derivados de la rotura de los compuestos, por ejemplo, los compuestos tóxicos que se ingieren, que se absorben, que se inhalan, o que se producen durante el metabolismo normal. Un ejemplo de un aldehído biogénico es acetaldehído producido como un producto de actividad de la alcoholdeshidrogenasa en etanol ingerido.

Tal como se usa en el presente documento, el término "aldehidodeshidrogenasa" o "ALDH" se refiere a una enzima que oxida un aldehído (por ejemplo, un aldehído xenogénico, un aldehído biogénico, o un aldehído producido a partir de un compuesto que se ingiere, inhala, o absorbe) a su correspondiente ácido en una reacción dependiente de NAD+

o una reacción dependiente de NADP+. Por ejemplo, ALDH oxida los aldehídos derivados de la rotura de los compuestos, por ejemplo, los compuestos tóxicos que se ingieren, que se absorben, que se inhalan, que se producen como resultado del estrés oxidativo, o que se producen durante el metabolismo normal, por ejemplo, la conversión de retinaldehído a ácido retinoico. Un ejemplo de un aldehído biogénico es acetaldehído producido como un producto de actividad de la alcoholdeshidrogenasa en etanol ingerido. Una aldehidodeshidrogenasa puede presentar también

actividad esterasa y/o actividad reductasa.

El término "ALDH" abarca la ALDH que se encuentra en el citosol, en la mitocondria, microsoma, u otro compartimento celular. El término "ALDH" abarca la ALDH que se encuentra principalmente en uno o unos pocos tejidos, por ejemplo, córnea, saliva, hígado, etc., o en citoblastos y embriones. El término "ALDH" abarca cualquiera de las isozimas ALDH conocidas, incluyendo ALDH1, ALDH2, ALDH3, ALDH4, ALDH5, etc.

Tal como se usa en el presente documento, el término "aldehidodeshidrogenasa mitocondrial-2" o "ALDH2" se refiere a una enzima que oxida un aldehído (por ejemplo, un aldehído xenogénico, un aldehído biogénico, o un aldehído producido a partir de un compuesto que se ingiere, inhala, o absorbe) a su correspondiente ácido en una reacción dependiente de NAD+. Por ejemplo, ALDH2 oxida los aldehídos derivados de la rotura de los compuestos, por ejemplo, los compuestos tóxicos que se ingieren, que se absorben, que se inhalan, o que se producen durante el metabolismo normal. La ALDH2 mitocondrial se encuentra naturalmente en mitocondrias.

El término "ALDH2" abarca la ALDH2 de diversas especies. Las secuencias de aminoácidos de la ALDH2 de diversas especies están públicamente disponibles. Por ejemplo, una secuencia de aminoácidos de la ALDH2 humana se encuentra con los Nos de Acceso del GenBank AAH02967 y NP_000681; una secuencia de aminoácidos de la ALDH2 de ratón se encuentra con el No de Acceso del GenBank NP_033786; una secuencia de aminoácidos de la ALDH2 de No

rata se encuentra con el de Acceso del GenBank NP_115792. El término "ALDH2" abarca una aldehidodeshidrogenasa que presenta especificidad por el sustrato, por ejemplo, que oxida preferentemente los aldehídos alifáticos. El término "ALDH2" abarca un polipéptido enzimáticamente activo que tiene al menos aproximadamente 75 %, al menos aproximadamente 80 %, al menos aproximadamente 85 %, al menos aproximadamente 90 %, al menos aproximadamente 95 %, al menos aproximadamente 98 %, al menos aproximadamente 99 %, o 100 %, de identidad de la secuencia de aminoácidos con los aminoácidos 18-517 de la secuencia de aminoácidos que se muestra en la SEC ID Nº : 1 (Figura 1A) o SEC ID Nº . 2 (Figura 1B) .

El término "ALDH2" tal como se usa en el presente documento abarca también fragmentos, proteínas de fusión, y variantes (por ejemplo, variantes que tienen una o más sustituciones de aminoácidos, adiciones, deleciones, y/o inserciones) que retienen la actividad enzimática de la ALDH2. Variantes de la ALDH2 específicas enzimáticamente activas, o fragmentos, proteínas de fusión, y similares se pueden verificar adaptando los métodos descritos en el presente documento. Un ejemplo de una variante de ALDH2 es un polipéptido ALDH2 que comprende una sustitución Glu-por-Lys en la posición de aminoácido 487 de la ALDH2 humana, tal como se representa gráficamente en la Figura 1B (aminoácido 504 de la SEC ID Nº :2) , o en una posición correspondiente al aminoácido 487 de la ALDH2 humana. Esta mutación se denomina "mutación E487K"; la "variante E487K"; o como el "polimorfismo Glu504Lys". Véase, por ejemplo, Larson y col. (2005) J. Biol. Chem. 280:30550; y Li y col. (2006) J. Clin. Invest. 116:506. Una variante de ALDH2 retiene al menos aproximadamente un 1 % de la actividad enzimática de una enzima ALDH2 natural. Por ejemplo, la variante E487K retiene al menos aproximadamente un 1 % de la actividad de una enzima que comprende la secuencia de aminoácidos representada gráficamente en la Figura 1A (SEC ID Nº :1) . "ALDH2" incluye una enzima que convierte el acetaldehído en ácido acético, por ejemplo, donde el acetaldehído se forma in vivo mediante la acción de la alcohol deshidrogenasa o del metanol ingeridos.

Tal como se usa en el presente documento, "ALDH1" se refiere a una aldehidodeshidrogenasa... [Seguir leyendo]

1. Un compuesto de Fórmula II:

donde Xn e Xy son cada uno independientemente O; donde n es el número entero 1; donde y es el número entero 1; donde ··· (línea punteada) es un enlace; donde z es el número entero 1; donde A es C y a = 1;

donde cada uno de R1 a R6 se seleccionado independientemente entre H; un halo; un grupo fenilo sustituido o no sustituido; un grupo alquilo; un grupo alquilo sustituido; un grupo alquenilo; un grupo alquinilo; un grupo heterocíclico sustituido o no sustituido; un grupo arilo no sustituido; y un grupo heteroarilo sustituido o no sustituido; y donde Ar es un óxido de piridina sustituido seleccionado de una fórmula;

donde dicho grupo fenilo sustituido comprende un grupo fenilo sustituido con uno o más restos seleccionados entre el grupo constituido por halógeno, hidroxi, hidroxi protegido, ciano, nitro, trifluorometilo, alquilo C1 a C7, alcoxi C1 a C7, acilo C1 a C7, aciloxi C1 a C7, carboxi, oxicarboxi, carboxi protegido, carboximetilo, carboximetilo protegido, hidroximetilo, hidroximetilo protegido, amino, amino protegido, amino (monosustituido) , amino (monosustituido) protegido, amino (disustituido) , carboxamida, carboxamida protegida, N- (alquil C1 a alquil C6) carboxamida, N- (alquil C1

a C6) carboxamida protegida, N, N-di (alquil C1 a C6) carboxamida, trifluorometilo, N- ( (alquil C1 a C6) sulfonil) amino, N- (fenilsulfonil) amino y fenilo, donde dicho grupo alquilo sustituido comprende un grupo alquilo sustituido con uno o más restos seleccionados entre el grupo constituido por hidroxi, hidroxi protegido, amino, amino protegido, ciano, halo, trifluorometilo, amino monosustituido, amino disustituido, alcoxi inferior, alquiltio inferior, carboxi, carboxi protegido, o un carboxi, amino y sal

de hidroxi, donde dicho grupo heterocíclico sustituido comprende un grupo heterocíclico sustituido con uno o más restos seleccionados entre el grupo constituido por halo, trihalometilo, amino, amino protegido, sales de amino, amino monosustituido, amino disustituido, carboxi, carboxi protegido, sales de carboxilato, hidroxi, hidroxi protegido, sales de un grupo hidroxi, alcoxi inferior, alquiltio inferior, alquilo, alquilo sustituido, cicloalquilo, cicloalquilo sustituido,

(cicloalquil) alquilo, (cicloalquil) alquilo sustituido, fenilo, fenilo sustituido, fenilalquilo y (fenilo sustituido) alquilo, y donde dicha amina sustituida comprende un grupo amino con uno de los sustituyentes seleccionados entre el grupo que consiste en fenilo, fenilo sustituido, alquilo, alquilo sustituido, acilo C1 a C4, alquenilo C2 a C7, alquenilo C2 a C7 sustituido, alquinilo C2 a C7, alquilarilo C7 a C16, alquilarilo C7 a C16, sustituido y heteroarilo.

2. Un compuesto o una sal farmacéuticamente aceptable del mismo de acuerdo con la reivindicación 1, donde R1 a R6 son todos H.

3. Un compuesto o una sal farmacéuticamente aceptable del mismo de acuerdo con la reivindicación 1, donde el

compuesto tiene una estructura seleccionada entre: 45

4. Un compuesto o una sal farmacéuticamente aceptable del mismo de acuerdo con la reivindicación 1, donde el compuesto tiene una estructura seleccionada entre:

5. Un compuesto o una sal farmacéuticamente aceptable del mismo de acuerdo con la reivindicación 1, donde el compuesto tiene una estructura seleccionada entre:

6. Una composición farmacéutica que comprende:

a) un compuesto de una de las reivindicaciones anteriores; y b) un excipiente farmacéuticamente aceptable.

7. La composición farmacéutica de la reivindicación 6 para uso en un método para tratar una dolencia por estrés isquémico en un individuo que lo necesita. 10

8. La composición para usar de acuerdo con la reivindicación 7, donde la dolencia isquémica es isquemia cardiaca o ictus.

9. La composición farmacéutica de la reivindicación 6 para uso en un método para tratar una dolencia aguda o crónica

asociada a radicales libres en un individuo que lo necesita, o para reducir un nivel de un aldehído xenogénico o de un aldehído biogénico presente a un nivel tóxico en un individuo hasta un nivel inferior al tóxico.

10. La composición farmacéutica de la reivindicación 6 para uso de acuerdo con la reivindicación 9 para reducir un nivel de un aldehído xenogénico o de un aldehído biogénico presente a un nivel tóxico en un individuo hasta un nivel 20 inferior al tóxico.

11. La composición de la reivindicación 6 para uso de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 7 a 10, donde la composición farmacéutica se administra por una ruta seleccionada entre intramuscular, intravenosa, subcutánea y oral.

12. La composición de la reivindicación 6 para uso de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 7 a 11, donde el individuo tiene un alelo ALDH2.