Nuevos inhibidores de galectinas a base de 3-triazolil-galactósido.

Un compuesto de la fórmula general (I): **Fórmula**

en donde

la configuración del anillo de piranosa es D-galacto;

X se selecciona del grupo que consiste de O y S;

Y se selecciona del grupo que consiste de CH2, CO, SO2 y fenilo, o es un enlace;

R1 se selecciona del grupo que consiste de:

a) glucosa, manosa, galactosa, N-acetilglucosamina, N-acetilgalactosamina, fucosa, fructosa, xilosa, ácido siálico, ácido glucorónico, ácido idurónico y ácido galacturónico;

b) D-galactosa sustituida con C3-[1,2,3] triazol-1-ilo; y

c) hidrógeno, un grupo alquilo y un grupo alquenilo; y

R2 se selecciona del grupo que consiste de hidrógeno, un grupo amino opcionalmente sustituido,

un grupo alquilo opcionalmente sustituido, un grupo alquenilo opcionalmente sustituido, un grupo alquinilo opcionalmente sustituido, un grupo alcoxi opcionalmente sustituido, un grupo alquilamino opcionalmente sustituido, un grupo arilamino opcionalmente sustituido, un grupo ariloxi opcionalmente sustituido, un grupo arilo opcionalmente sustituido y un grupo heteroarilo, en donde dichos sustituyentes opcionales son halógeno, alquilo, que a su vez puede estar opcionalmente sustituido, alcoxi, nitro, sulfo, amino, hidroxi o carbonilo,

en donde:

el grupo alquilo es un grupo de cadena lineal o ramificada que comprende de 1 a 12 átomos de carbono, o un ciclo que comprende de 3 a 12 átomos de carbono;

el grupo alquenilo es un grupo que comprende de 2 a 12 átomos de carbono y al menos un doble enlace;

el grupo arilo es un grupo que comprende de 4 a 18 átomos de carbono, tales como un grupo fenilo o un grupo naftilo;

el grupo alcoxi es un grupo que comprende de 1 a 12 átomos de carbono; tal como un grupo metoxi o un grupo etoxi;

el grupo alquilamino es un grupo que comprende de 1 a 12 átomos de carbono;

el grupo arilamino es un grupo que comprende de 4 a 12 átomos de carbono, tal como anilina, anilina carboxilada o anilina halogenada;

el grupo ariloxi es un grupo que comprende de 4 a 12 átomos de carbono, tal como fenol, fenol carboxilado o fenol halogenado; y el grupo heteroarilo es un grupo que comprende de 4 a 18 átomos de carbono, en donde al menos un átomo del anillo es un heteroátomo.

Nuevos inhibidores de galectinas a base de 3-triazolil-galactósido.

Campo técnico de la invención

La presente invención se refiere a nuevos compuestos, el uso de dichos compuestos como medicamento y para la fabricación de un medicamento para el tratamiento de cualquier trastorno relacionado con el enlazamiento de un receptor galectina en los mamíferos. La invención también se refiere a composiciones farmacéuticas que comprenden 10 dichos nuevos compuestos.

Antecedentes del estado del arte

Las galectinas son proteínas con un dominio característico de reconocimiento de carbohidratos (CRD) (Barondes et al., 15 1994; Leffler et al., 2004) (Figura 1a) . Este es un sándwich β firmemente plegado de alrededor de 130 aa (aproximadamente 15 kDa) con dos características que lo definen 1) un sitio de enlazamiento de β-galactosa (C en la figura 1a) y 2) similitud suficiente en un motivo de secuencia de aproximadamente siete aminoácidos, la mayoría de los cuales (unos seis residuos) conforman el sitio de enlazamiento de β-galactosa. Sin embargo, se requieren sitios adyacentes (A, B, D, E en la Fig. 1a) para enlazar firmemente sacáridos naturales y diferentes preferencias de estos 20 producen diferentes galectinas con excelente especificidad por sacáridos naturales.

El desciframiento reciente de las secuencias del genoma humano, de ratón y de rata revela unas 15 galectinas y proteínas similares a la galectina en un genoma de mamífero con una ligera variación entre las especies (Leffler et al., 2004; Houzelstein et al., 2004) . 25

Las subunidades de galectina pueden contener ya sea uno o dos CRD dentro de una sola cadena peptídica. La primera categoría, galectinas mono-CRD, pueden presentare como monómeros o dímeros (dos tipos) en los vertebrados. Con mucho, las galectinas mejor estudiadas son la galectina-1 dimérica, y galectina-3 que es un monómero en solución pero puede agregarse y convertirse en multimérica después del encuentro con ligandos (Leffler et al., 2004; Ahmad et al., 30 2004) . Estas fueron las primeras galectinas descubiertas y son abundantes en muchos tejidos. Sin embargo, nuestro reciente análisis filogenético (Fig. 2) sugieren que las galectinas con dos CRD dentro de una cadena peptídica, galectinas bi-CRD, parecen ser más antiguas y más centrales en la familia de lo que se pensaba previamente y que la mayoría de las galectinas mono-CRD de mamíferos pueden haber descendido de una u otra CRD de un galectina bi-CRD. 35

Existen ahora más de 1.200 publicaciones sobre galectinas en PubMed, la mayoría, como se mencionó anteriormente, relacionadas con las galectinas-1 y -3. Una fuerte evidencia sugiere la función que realizan las galectinas por ejemplo en la inflamación, el cáncer y el desarrollo recientemente revisado en una edición especial (Leffler (editor) , 2004b) , pero aún hace falta un modelo unificador de la "función básica" de las galectinas a nivel celular - molecular. 40

Las galectinas se sintetizan como proteínas citosólicas, sin un péptido de señalización en los ribosomas libres. Su extremo terminal N está acetilado, una modificación típica de las proteínas citosólicas, y que residen en el citosol por un largo tiempo (no es típico de las proteínas secretadas) . Desde allí se pueden dirigir al núcleo, a sitios citosólicos específicos, o ser secretadas (en forma inducida o constitutivamente) por una vía no clásica (no a través del sistema 45 RE-Golgi) , aún desconocido, pero posiblemente similar a la exportación, por ejemplo de IL-1 (Leffler et al., 2004) . También pueden funcionar en todos estos compartimentos; para la galectina-3, una evidencia sólida publicada en revistas muy respetadas apoya su participación en el empalme de ARN en el núcleo, la inhibición de la apoptosis en el citosol, y una variedad de efectos extracelulares en la señalización y adhesión celular (Patterson et al., Ochieng et al., Takenaka et al., Hsu et al., y otros en Leffler (editor) , 2004b) . La galectina-7 y la -12 y también actúan en el citosol 50 mediante la mejora de la apoptosis y la regulación del ciclo celular y la diferenciación en ciertas células (Hsu y Liu en Leffler (editor) , 2004b) . La mayoría de las galectinas actúan extracelularmente también mediante glicoproteínas de entrecruzamiento (por ejemplo, receptores de laminina, de integrinas y de IgE) posiblemente formando matrices ordenadas supramoleculares (Brewer et al., 2002) y pueden por lo tanto modular la adhesión celular e inducir señales intracelulares. 55

La presente invención se refiere principalmente a la galectina-3, pero sus principios pueden ser aplicables también a otras galectinas.

Uso potencial terapéutico de los inhibidores de galectina-3. La galectina-3 ha sido implicada en diversos fenómenos y, 60 por lo tanto, los inhibidores pueden tener múltiples usos. Es fácil percibir esto como una falta de especificidad o una falta de enfoque científico. Por lo tanto, la analogía con la aspirina y las ciclooxigenasas (COX-I y II) es útil. Las COX producen el precursor de una amplia variedad de prostaglandinas y, por lo tanto, están involucradas en una amplia gama de mecanismos biológicos. Sus inhibidores, la aspirina y otros AINE (fármacos antiinflamatorios no esteroideos) , también tienen efectos amplios y diversos. A pesar de ello, estos inhibidores son médicamente muy útiles, y tienen 65 varias utilidades específicas diferentes.

De modo que si las galectinas, tal como las COX, son parte de algún mecanismo de regulación biológico básico (hasta ahora desconocido) , probablemente son 'utilizadas por la naturaleza' para diferentes propósitos en diferentes contextos. No se espera que inhibidores de la galectina, como los AINE, acaben con todo el sistema, sino que inclinen la balanza un poco. 5

Inhibición de la inflamación.

Se hace referencia a un papel proinflamatorio de la galectina-3 por su inducción en las células en los sitios donde se produce infamación, una variedad de efectos sobre las células inmunes (por ejemplo, una andanada oxidativa en los 10 neutrófilos, quimiotaxis en monocitos) , y la disminución de la respuesta inflamatoria, principalmente en neutrófilos y macrófagos, en ratones mutantes nulos (capítulos de Rabinovich et al., Sato et al., y Almkvist et al., en Leffler (editor) , 2004b) . Por otra parte, los ratones modificados para inactivación genética de Mac-2BP, un ligando de la galectina-3, tienen una mayor respuesta inflamatoria (Trahey et al., 1999) . La inflamación es una respuesta protectora del organismo a los organismos invasores y a las lesiones de los tejidos. Sin embargo, si se desequilibra, con frecuencia también es 15 destructiva y se produce como parte de la patología de muchas enfermedades. Debido a esto, existe un gran interés médico en la modulación farmacológica de la inflamación. Se espera que un inhibidor de la galectina-3 contribuya en forma importante al arsenal disponible para este fin.

Tratamiento del choque séptico. 20

La idea de un posible papel de la galectina-3 en el choque séptico proviene de nuestros propios estudios (Almquist et al., 2001) . En resumen, el argumento es el siguiente. Se sabe que el choque séptico implica la diseminación de lipopolisacárido bacteriano en el torrente sanguíneo, y que los efectos patológicos de esto son mediados a través de los leucocitos neutrófilos (Karima et al., 1999) . El LPS no activa la respuesta de daño del tejido del neutrófilo. En lugar de 25 ello, ceba al neutrófilo, para que se convierta de no sensible en sensible a otros activadores, presumiblemente endógenos. En el choque séptico, ocurre este cebado prematuramente en el torrente sanguíneo. Los activadores endógenos pueden entonces inducir la respuesta nociva del tejido en el lugar y momento equivocados. Se han propuesto varios candidatos como estos activadores endógenos, incluyendo TNF-alfa. Se han utilizado inhibidores de estas en esquemas de tratamiento sin mucho éxito (Karima et al., 1999) . Ya que nuestros propios estudios indican que 30 la galectina-3 es una buena candidata para ser un activador endógeno de neutrófilos cebados (Almquist et al., 2001) , los inhibidores de galectina-3 pueden ser muy útiles en el choque séptico.

Tratamiento del cáncer.

Un gran número de estudios inmunohistoquímicos muestran un cambio de expresión de ciertas galectinas en el cáncer (van den Brule et al. y Bidon et al. en Leffler (editor) , 2004b) la galectina-3 es ahora un marcador histoquímico establecido del cáncer de tiroides, y la neoexpresión de la galectina-4 es un marcador prometedor del cáncer de mama temprano (Huflejt y Leffler, 2004) . La evidencia directa del papel de la galectina-3 en el cáncer proviene de modelos... [Seguir leyendo]

1. Un compuesto de la fórmula general (I) :

en donde

la configuración del anillo de piranosa es D-galacto;

X se selecciona del grupo que consiste de O y S; 10

Y se selecciona del grupo que consiste de CH2, CO, SO2 y fenilo, o es un enlace;

R1 se selecciona del grupo que consiste de:

a) glucosa, manosa, galactosa, N-acetilglucosamina, N-acetilgalactosamina, fucosa, fructosa, xilosa, ácido siálico, ácido glucorónico, ácido idurónico y ácido galacturónico; 15

b) D-galactosa sustituida con C3-[1, 2, 3] triazol-1-ilo; y

c) hidrógeno, un grupo alquilo y un grupo alquenilo; y

R2 se selecciona del grupo que consiste de hidrógeno, un grupo amino opcionalmente sustituido,

un grupo alquilo opcionalmente sustituido, un grupo alquenilo opcionalmente sustituido, un grupo alquinilo 20 opcionalmente sustituido, un grupo alcoxi opcionalmente sustituido, un grupo alquilamino opcionalmente sustituido, un grupo arilamino opcionalmente sustituido, un grupo ariloxi opcionalmente sustituido, un grupo arilo opcionalmente sustituido y un grupo heteroarilo, en donde dichos sustituyentes opcionales son halógeno, alquilo, que a su vez puede estar opcionalmente sustituido, alcoxi, nitro, sulfo, amino, hidroxi o carbonilo,

en donde: 25

el grupo alquilo es un grupo de cadena lineal o ramificada que comprende de 1 a 12 átomos de carbono, o un ciclo que comprende de 3 a 12 átomos de carbono;

el grupo alquenilo es un grupo que comprende de 2 a 12 átomos de carbono y al menos un doble enlace;

el grupo arilo es un grupo que comprende de 4 a 18 átomos de carbono, tales como un grupo fenilo o un grupo naftilo; 30

el grupo alcoxi es un grupo que comprende de 1 a 12 átomos de carbono; tal como un grupo metoxi o un grupo etoxi;

el grupo alquilamino es un grupo que comprende de 1 a 12 átomos de carbono;

el grupo arilamino es un grupo que comprende de 4 a 12 átomos de carbono, tal como anilina, anilina carboxilada o anilina halogenada;

el grupo ariloxi es un grupo que comprende de 4 a 12 átomos de carbono, tal como fenol, fenol carboxilado o fenol 35 halogenado; y

el grupo heteroarilo es un grupo que comprende de 4 a 18 átomos de carbono, en donde al menos un átomo del anillo es un heteroátomo.

2. Un compuesto de acuerdo con cualquiera de la reivindicación 1, en donde Y es CO, SO2, o un enlace. 40

3. Un compuesto de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 - 2, en donde R2 es una amina o un grupo arilo.

4. Un compuesto de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 - 2, en donde R2 es una amina sustituida o un grupo arilo sustituido. 45

5. Un compuesto de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 - 4, en donde R1 es galactosa, glucosa o N-acetilglucosamina.

6. Un compuesto de acuerdo con la reivindicación 5, en donde R1 es galactosa. 50

7. Un compuesto de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 - 4, en donde R1 es una galactosa sustituida con C3-[1, 2, 3]triazol-1-ilo.

8. Un compuesto de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 - 7, en donde dicho compuesto es metil 3 (4"-metilaminocarbonil-1"H-[1", 2", 3"]-triazol-1"-il) -3-desoxi-β-D-galactopiranosil (14) -2-acetamido-2-desoxi-β-D-55 glucopiranósido (21) .

9. El compuesto bis- (3-desoxi-3-{4-