Moduladores del regulador de la conductancia transmembrana de la fibrosis quística.

Compuesto de Fórmula I **Fórmula**

o sales farmacéuticamente aceptables del mismo,

en la que:

el anillo A está seleccionado de entre:**Fórmula**

en elque:

R1 es -CH3, -CF3 o -CN;

R2 es hidrógeno, -CH3, -CF3, -OH o -CH2OH;

R3 es hidrógeno, -CH3, -OCH3 o -CN;

Ra es hidrógeno o un grupo protector de sililo seleccionado del grupo que consiste en trimetilsililo (TMS), terc-butildifenilsililo (TBDPS), terc-butildimetilsililo (TBDMS), triisopropilsililo (TIPS) y [2-(trimetilsilil)etoxi]metilo(SEM);

siempre que R2 y R3 no sean simultáneamente hidrógeno; y

uno entre X e Y es nitrógeno y el otro es carbono.

REFERENCIA CRUZADA A SOLICITUDES RELACIONADAS

La presente solicitud reivindica el beneficio de prioridad según 35 U.S.C. § 119 de la solicitud provisional de EE.UU. con número de serie 61/107.844, presentada el23 de octubre de 2008 y titulada ~MODULATORS OF CYSTIC FIBROSIS TRANSMEMBRANE CONDUCTANCE REGULATOR".

CAMPO TÉCNICO DE LA INVENCiÓN

La presente invención se refiere a moduladores del regulador de la conductancia transmembrana de la fibrosis quística ("CFTR") , a composiciones de los mismos, y a métodos con los mismos. La presente invención también se refiere a compuestos para su uso en métodos para tratar enfermedades utilizando moduladores de CFTR.

ANTECEDENTES DE LA INVENCiÓN

Los transportadores de casete de unión a ATP son una familia de proteinas transportadoras de membrana que regulan el transporte de una gran diversidad de agentes farmacológicos, fármacos potencialmente tóxicos y xenobióticos, así como aniones. Son proteínas de membrana homólogas que se unen y utilizan la adenosina trifosfato (ATP) celular para sus actividades especificas. Algunos de estos transportadores se descubrieron como proteínas de multirresistencia (como la glicoproteína MDRI-P o la proteina de multirresistencia MRP1) , que defienden a las células cancerosas de los agentes quimioterapéuticos. Hasta la fecha, se han identificado 48 de tales transportadores y se han agrupado en 7 familias en base a su identidad de secuencia y función Un miembro de la familia de transportadores de casete de unión a ATP comúnmente asociado con la enfermedad es el canal aniónico dependiente de AMPclATP, CFTR. CFTR se expresa en diversos tipos de células, incluidas células de epitelios de absorción y secreción, donde regula el flujo de aniones través de la membrana, así como la actividad de otros canales de iones y proteínas. En las células epiteliales, el funcionamiento normal de CFTR es fundamental para el mantenimiento del transporte de electrolitos en todo el cuerpo, incluido el tejido respiratorio y digestivo. CFTR está compuesto por aproximadamente 1.480 aminoácidos que codifican una proteina compuesta por una repetición en tándem de dominios transmembrana, conteniendo cada uno seis hélices transmembrana y un dominio de unión a nucleótidos. Los dos dominios transmembrana están unidos por un gran domino regulador (R) polar con múltiples sitios de fosforilación que regulan la actividad del canal y el tráfico celular.

Se ha identificado y secuenciado el gen que codifica el CFTR (véase Gregor y , R.J. et al. (1990) Nature 347· 382-386; Rich, O.P. et al. (1990) Nature 347: 358-362) , Riordan, J.R. et al. (1989) Science 245: 1066-1073) . Un defecto en este gen provoca mutaciones en CFTR que dan lugar a la fibrosis quística rFQ") , la enfermedad genética fatal más común en seres humanos. La fibrosis quística afecta a aproximadamente uno de cada 2.500 recién nacidos en los Estados Unidos. Dentro de la población general de los Estados Unidos, hasta 10 millones de personas son portadoras de una sola copia del gen defectuoso sin efectos patológicos evidentes. Por el contrario, los individuos con dos copias del gen asociado a la Fa padecen los efectos debilitantes y mortales de la Fa, que incluyen la enfermedad pulmonar crónica En los pacientes con fibrosis quistica, las mutaciones en CFTR expresadas de manera endógena en los epitelios respiratorios conducen a una secreción de aniones apicales reducida que provoca un desequilibrio en el transporte de iones y líquidos. La disminución resultante en el transporte de aniones contribuye a una mayor acumulación de mucosidad en el pulmón y las infecciones microbianas acompañantes que en última instancia causan la muerte en los pacientes con Fa . Además de enfermedades respiratorias, los pacientes con FQ padecen por lo general problemas gastrointestinales e insuficiencia pancreática que, si no se tratan, dan como resultado la muerte. Además, la mayoría de los varones con fibrosis quística son infértiles y la fertilidad disminuye entre las mujeres con fibrosis quística. A diferencia de los graves efectos de dos copias del gen asociado a la Fa , los individuos con una sola copia del gen asociado a la Fa presentan una mayor resistencia al cólera y a la deshidratación debida a la diarrea, lo que tal vez explica la frecuencia relativamente elevada del gen de la Fa en la población El análisis de secuencias del gen del CFTR de cromosomas de FQ ha puesto de manifiesto diversas mutaciones causantes de enfermedad (Cutting, G.R. etal. (1990) Nature 346: 366-369; Dean, M. etal. (1990) Cell

61. 863-870; y Kerem, 8.S. et al. (1989) Science 245: 1073-1080; Kerem, 8.S. et al. (1990) Proc Natl Acad Sci EE.UU. 87: 8447-8451 ) . Hasta la fecha, se han identificado más de 1.000 mutaciones causantes de enfermedad en el gen de la FQ (http://'AfWIN.genet.sickkids.on.ca/cflr/) . La mutación más frecuente es una deleción de fenilalanina en la posición 508 de la secuencia de aminoácidos de CFTR, y se conoce comúnmente como .6.F508-CFTR. Esta mutación se produce en aproximadamente el 70 por ciento de los casos de fibrosis quística y está asociada con una enfermedad grave

La eliminación del residuo 508 en .lIr.F508-CFTR impide que la proteína naciente se pliegue correctamente. Esto da como resultado la incapacidad de la proteína mutante para salir del RE, y circular hasta la membrana plasmática. Como resultado, el número de canales presentes en la membrana es mucho menor que el observado en células que expresan el CFTR de tipo silvestre. Además del tráfico alterado, la mutación da como resultado la apertura y cierre defectuosos de canales. En conjunto, el número reducido de canales en la membrana y la apertura y cierre defectuosos conducen a un transporte reducido de aniones a través de los epitelios, lo que conduce a un transporte defectuoso de iones y líquidos. (Quinton, P.M. (1990) , FASES J. 4: 2709-2727) . Sin embargo, los estudios han demostrado que las cantidades reducidas de .lIr.F508-CFTR en la membrana soo funcionales, aunque menos que el CFTR de tipo silvestre. (Dolmans el al. (1991) , Nature Lond. 354: 526-528; Denning el al., supra; Pasyk y Foskelt (1995) , J. Cell. Biochem. 270: 12347-50) . Además de .lIr.F508-CFTR, R117H-CFTR y G551 D-CFTR, otras mutaciones causantes de enfermedad en CFTR que dan como resultado la síntesis, la apertura y cierre de canales ylo el tráfico defectuosos, podrian regularse por aumento o disminución para cambiar la secreción de aniones y modificar la evolución ylo gravedad de la enfermedad

Aunque CFTR transporta diversas moléculas además de aniones, es evidente que esta función (el transporte de aniones, cloruro y bicarbonato) representa un elemento en un importante mecanismo de transporte de iones yag~a ~ través del epiteli? ~os demás elementos incluy~n el canal epitelial de Na-, ENaC, el cotransportador de Na /2CIIK , la bomba de Na -K -ATPasa y los canales de K de la membrana basolateral, que son responsables de la absorción de cloruro al interior de la célula Estos elementos trabajan juntos para conseguir el transporte direccional a través del epitelio mediante su expresión y localización selectivas dentro de la célula. La absorción de cloruro tiene lugar mediante la actividad coordinada de ENaC y CFTR presentes en la membrana apical y de la bomba de Na+-K+-ATPasa y los canales de CI expresados en la superficie basolateral de la célula. El transporte activo secundario de clOfuro desde el lado luminal conduce a la acumulación de cloruro intracelular, que a continuación puede salir pasivamente de la célula a través de los canales de cr, dando como resultado un transporte vectorial. La disposición del cotransportador de Na+/2CrlK+, la bomba de Na+ -K+ -ATPasa y los canales de K+ de la membrana basolateral en la superficie basolateral y del CFTR en el lado luminal coordinan la secreción de cloruro mediante CFTR en el lado luminal. Debido a que probablemente el agua nunca se transporta activamente por sí misma, su flujo a través de los epitelios depende de minúsculos gradientes osmóticos transepiteliales generados por el flujo masivo de sodio y cloruro.

Existe la hipótesis de que el transporte defectuoso de bicarbonato debido a mutaciones en CFTR genera defectos en determinadas funciones secretoras. Véase, por ejemplo, "Cystic fibrosis· impaired bicarbonate secretion and mucoviscidosis", Paul M. Quinton, Lancet2008; 372: 415-417

Las mutaciones en CFTR que se asocian con una disfunción moderada de CFTR también son evidentes en los pacientes con afecciones que comparten determinadas manifestaciones de la enfermedad con la FQ, pero no cumplen con los criterios diagnósticos de la FQ. Éstos incluyen la ausencia bilateral congénita de los conductos deferentes, la pancreatitis crónica... [Seguir leyendo]

Compuesto de Fórmula I

: A : R' a a

R3d f;YY--'-I

x

'" N ~

I . I H R'

~

(1) ; 15

o sales farmacéuticamente aceptables del mismo, en la que·

el anillo A está selecx:ionado de entre:

frH aR'

"N~

(a) (b) (e) (d)

en el que·

R1 es -CH.) , -CF3 o -CN;

R2

es hidrógeno, -CH) , -CF3, -OH o -CH20H; R.) es hidrógeno, -CH.) , -OCH.) o -CN;

R8

es hidrógeno o un grupo protector de sililo seleccionado del grupo que consiste en trimetilsililo (TMS) , terc-butildifenilsililo (TBDPS) , lerc-butildimetilsililo (TBDMS) , lriisopropilsililo (TtPS) y 12- (trimetilsilil) etoxi]metilo (SEM) ;

siempre que R2 y R3 no sean simultáneamente hidrógeno; y

uno entre X e Y es nitrógeno y el otro es carbono 45 2 Compuesto según la reivindicación 1, en el que el anillo A es ¡-N~

(al

Compuesto según la reivindicación 1, en el que el anillo A es \-N~

(b) \j

4. Compuesto según la reivindicación 1, en el que el anillo A es (e)

Compuesto según la reivindicación 1, en el que el anillo A es H

OR'

, , -N~

(d)

Compuesto según cua lquiera de las reivindicaciones 2-5, en el que R1 es -CF3

7. Compuesto según cualquiera de las reivindicaciones 2-5, en el que R1 es -CN. 8 Compuesto según cualquiera de las reivindicaciones 2-5, en el que R1 es -CH3

Compuesto según cualquiera de las reivindicaciones 6-8, en el que R2 es hidrógeno

10. Compuesto según cualquiera de las reivindicaciones 6-8, en el que R2 es -CH3.

11. Compuesto según cualquiera de las reivindicaciones 6-8, en el que R2 es -CF3. 12 Compuesto según cualquiera de las reivindicaciones 6-8, en el que R2 es -OH 13 Compuesto según cualquiera de las reivindicaciones 6-8, en el que R2 es -CH:pH.

14. Compuesto según cualquiera de las reivindicaciones 10-13, en el que R3 es hidrógeno.

Compuesto según cualquiera de las reivindicaciones 9-13, en el que R3es -CH3 3

16. Compuesto según cualquiera de las reivindicaciones 9-13, en el que Res -OCH3. 17 Compuesto según cualquiera de las reivindicaciones 9-13, en el que R3es -CN

18. Compuesto según cualquiera de las reivindicaciones 1-17, en el que X es nitrógeno.

19. Compuesto según cualquiera de las reivindicaciones 1-17 en el que Y es nitrógeno.

20. Compuesto según la reivindicación 1 en el que el compuesto está seleccionado de entre

, y

21. Composición farmacéutica que comprende un compuesto según cualquiera de las reivindicaciones 1-20 y un vehículo o adyuvante farmacéuticamente aceptable

22. Composición farmacéutica según la reivindicación 21 , que comprende adicionalmente un agente adicional

seleccionado de entre un mucolítico, un broncodilatador, un antibiótico, un antiinfeccioso, un antiinflamatOfio, un modulador de CFTR distinto de un compuesto de Fórmula (t) o un agente nulricional

23_ Composición farmacéutica según la reivindicación 22, en la que dicho agente adicional es un modulador de CFTR d istinto de un compuesto de Fórmula (1) .

24_ Compuesto según las reivindicaciones 1 a 20 para su uso en el tratamiento o la reducción de la gravedad de una enfermedad en un paciente, en el que dicha enfermedad está seleccionada de entre la fibrosis quística, el asma, la EPOC inducida por tabaquismo, la bronquitis crónica, la rinosinusitis, el estreñimiento, la pancreatitis, la insuficiencia pancreática, la infertilidad masculina debida a la ausencia bilateral congénita de los conductos deferentes (CBAVD) , la enfermedad pulmonar leve, la pancreatitis idiopática, la aspergilosis broncopulmonar alérgica (ABPA) , la enfermedad hepática, el enfisema hereditario, la hemocromatosis hereditaria, las deficiencias de coagulación-fibrinólisis, tal como la deficiencia de proteína C, el angioedema hereditario de tipo 1, las deficiencias en el procesamiento de lípidos, tal como la hipercolesterolemia familiar, la quilomicronemia de ti po 1, la abetalipoproteinemia, las enfermedades de depósito lisosomal, tal como la enfermedad de células I/pseudo-Huner, la mucopolisacaridosis, SandhoffTay-Sachs, Crigler-Najjar de tipo 11, la poliendocrinopatia/hiperinsulinemia, la diabetes mellitus, el enanismo de Laron, la deficiencia de mieloperoxidasa, el hipoparatiroidismo primario, el melanoma, la glucanosis CDG de tipo 1, el hipertiroidismo congénito, la osteogénesis imperfecta, la hipofibrinogenemia hereditaria, la deficiencia de ACT, la diabetes in si pida (DI) , la DI neurohipofisaria, la DI nefrogénica, el sindrome de Charcot-Marie Tooth, la enfermedad de Pelizaeus-Merzbacher, enfermedades neurodegenerativas tales como la enfermedad de Alzheimer, la enfermedad de Parkinson, la esclerosis lateral amiotrófica, la parálisis supranuclear progresiva, la enfermedad de Pick, varios trastornos neurológicos de la poliglutamina tales como el Huntington, la ataxia espinocerebelosa de tipo 1, la atrofia muscular espinal y bulbar, la atrofia dentatorubro palidoluisiana y la distrofia miotónica, así como encefalopalías espongiformes, tales como la enfermedad hereditaria de Creutzfeldt-Jakob (debida a un defecto de procesamiento de proteinas priónicas) , la enfermedad de Fabr y , el sindrome de Gerstmann-Straussler-Scheinker, la EPOC, la enfermedad del ojo seco, la insuficiencia pancreática, la osteoporosis, la osteopenia, el síndrome de Gorham, las canalopatías de cloruro, la miotonía congénita (formas Thomson y Becker) , el síndrome de Barlter de tipo 111, la enfermedad de Dent, la hiperekplexia, la epilepsia, la enfermedad de depósito lisosomal, el síndrome de Angelman, la discinesia ciliar primaria (OCP) , la OCP con situs inversus (también conocida como síndrome de Kartagener) , la DCP sin situs inversus y la aplasia ciliar o la enfermedad de Sjogren_

25. Compuesto para su uso según la reivindicación 24, en el que dicha enfermedad es la fibrosis quística.

Compuesto para su uso según la reivindicación 24, en el que dicha enfermedad está asociada con la función reducida de CFTR debida a mutaciones en el gen que codifica el CFTR o factores ambientales, en el que la enfermedad es la fibrosis quística, la bronquitis crónica, la bronquitis recurrente, la bronquitis aguda, la infertilidad masculina debida a ausencia bilateral congénita de los conductos deferentes (CBAVO) , la infertilidad femenina debida a la ausencia congénita del útero y la vagina (CAUV) , la pancreatitis crónica idiopática (ICP) , la pancreatitis recurrente idiopática, la pancreatitis aguda idiopática, la rinosinusitis crónica, la colangitis esclerosante primaria, la diabetes, el ojo seco, el estreñimiento, la aspergilosis broncopulmonar alérgica (ABPA) , las enfermedades óseas o el asma.

27_Compuesto para su uso según la reivindicación 24, en el que dicha enfermedad está asociada con la función normal de CFTR

28_ Compuesto para su uso según la reivindicación 27, en el que la enfermedad es la enfermedad pulmonar obstructiva crónica (EPOC) , la bronquitis crónica, la bronquitis recurrente, la bronquitis aguda, la rinosinusitis, el estreñimiento, la pancreatitis crónica, la pancreatitis recurrente, y la pancreatitis aguda, la insuficiencia pancreática, la infertilidad masculina debida a la ausencia bilateral congénita de los conductos deferentes (CBAVO) , la enfermedad pulmonar leve, la pancreatitis idiopática, la enfermedad hepática, el enfisema hereditario, los cálculos biliares, la enfermedad por reflujo gastroesofágico, las neoplasias gastrointestinales, la enfermedad inflamatoria intestinal, el estreñimiento, la diabetes, la artritis, la osteoporosis o la osteopenia 29. Compuesto para su uso según la reivindicación 27, en el que la enfermedad es la hemocromatosis hereditaria, las deficiencias de la coagulación-fibrinólisis, tal como la deficiencia de proteina C, el angioedema hereditario de tipo 1, las deficiencias en el procesamiento de lípidos, tal como la hipercolesterolemia familiar, la quilomicronemia de tipo 1, la abetalipoproteinemia, las enfermedades de depósito lisosomal, tal como la enfermedad de células I/pseudo-Huner, la mucopolisacaridosis, SandhoffTay-Sachs, Crigler-Najjar de tipo 11, l a poliendocrinopatia/hiperinsulinemia, la diabetes mellitus, el enanismo de Laron, la deficiencia de mieloperoxidasa, el hipoparatiroidismo primario, el melanoma, la glucanosis COG de tipo 1, el hipertiroidismo congénito, la osteogénesis imperfecta, la hipofibrinogenemia hereditaria, la deficiencia de ACT, la diabetes insípida (DI) , la DI neurohipofisaria, la DI nefrogénica, el síndrome de Charcot-Marie Tooth, la enfermedad de Pelizaeus-Merzbacher, enfermedades neurodegenerativas tales como la enfermedad de Alzheimer, la enfermedad de Parkinson, la esclerosis lateral amiotrófica, la parálisis supranuclear progresiva, la enfermedad de Pick, varios trastornos neurológicos de la poliglutamina tales como el Huntington, la ataxia espinocerebelosa tipo 1, la atrofia muscular espinal y bulbar, la atrofia dentatorubro palidoluisiana y la distrofia miotónica, así como encefalopatías espongiformes, tales como la enfermedad de Creutzfeldt-Jakob hereditaria (debida a un defecto de procesamiento de proteinas priónicas) , la enfermedad de Fabr y , el síndrome de Gerslmann-Straussler-Scheinker, el síndrome de Gorham, las canalopatías de cloruro, la miolonía congénita (formas Thomson y Becker) , el síndrome de Bartler de tipo 111, la enfermedad de Dent, la hiperekplexia, la epilepsia, la enfermedad de depósito lisosomal, el síndrome de Angelman, la discinesia ciliar primaria (DCP) , la DCP con situs inversus (también conocida como síndrome de Kartagener) , la DCP sin situs inversus y la aplasia cil iar o la enfermedad de Sjogren 30. Kit para su uso en la medición de la actividad de CFTR o un fragmento del mismo en una muestra biológica in vitro o in vivo, que comprende:

(i) una composición que comprende un compuesto de Fórmula (1) segun cualquiera de las reivindicaciones 1-20;

(ii) instrucciones para·

a) poner en contacto la composición con la muestra biológica;

b) medir la actividad de dicho CFTR o un fragmento del mismo 31. Kit segun la reivindicación 30, que comprende adicionalmente instrucciones para:

a) poner en contacto un compuesto adicional con la muestra biológica;

b) medir la actividad de dicho CFTR o un fragmento del mismo en presencia de dicho compuesto adicional, y

c) comparar la actividad de CFTR o un fragmento del mismo en presencia del compuesto adicional con la actividad de CFTR o un fragmento del mismo en presencia de una composición que comprende un compuesto de Fórmula (1) segun cualquiera de las reivindicaciones 1-20.

32. Kit según la reivindicación 31, en el que la etapa de comparar la actividad de dicho CFTR o fragmento del mismo 25 proporciona una medida de la densidad de dicho CFTR o fragmento del mismo.

33. Método in vitre de modulación de la actividad de CFTR en una muestra biológica que comprende la etapa de poner en contacto dicho CFTR con un compuesto según cualquiera de las reivindicaciones 1-20.

34. Proceso para preparar un compuesto de Fórmula I o sales farmacéutica mente aceptables del mismo, según la reivindicación 1, que comprende las etapas de:

(a) hacer reaccionar un compuesto de fórmula 2a con una amina de fórmula J para proporcionar un compuesto de fórmu la 2b

, A :

HN ___

("' ("., , 3 '

02N~X

R'

2. 45

(b) convertir el compuesto de fórmula 2b en la amina de fórmula 2c mediante hidrogenación : A '.

(y, ...:

H2N~X

R'

2c

y

(c) hacer reaccionar la amina de fórmu la 2c con un ácido de Fórmula Id para proporcionar un compuesto de Fórmula 1,

5 R' O O R'u) :Y1"'<::: I OH Ó N H . ' ' , A ' ~y-, ' H2N ", X R' • " A" R, Wj~Y"':l .ó I H R1 ~

10 1d 2e (~

en la que Hal es F, el, Sr o 1; y la amina de fórmula 3 es R'O H {tORO

HNq HN~H

HN

HN~

, , o 35. Proceso según la reivindicación 34 que comprende adicionalmente una reacción de desprotección cuando el 25 anillo A es H

R'O H

i'Y0R'

\eN

(e) , o "N~ (d) ,

en el que Ra es un grupo protector de sililo, para generar un compuesto de Fórmula 1 en el que el anillo A es