Tratamiento de trastornos del SNC asociados con mutaciones en genes que codifican enzimas lisosómicas.

Isofagomina para uso en la prevención o tratamiento de un individuo predispuesto o que tiene enfermedad de Parkinson o parkinsonismo,

en el que el individuo es heterocigoto u homocigoto para una mutación en un gen que codifica glucocerebrosidasa.

Tratamiento de trastornos del SNC asociados con mutaciones en genes que codifican enzimas lisosómicas CAMPO DE LA INVENCIÓN

La presente invención se refiere a un método para tratar un individuo que tiene un factor de riesgo, afección o trastorno neurológico asociado con una mutación o mutaciones en una enzima lisosómica tal como β-glucosidasa ácida. Específicamente, al individuo se le administra una chaperona farmacológica específica para la enzima lisosómica que incrementa el tráfico de la proteína desde el ER al lisosoma en células neuronales, y/o incrementa concomitantemente la actividad enzimática en células neuronales.

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN

Los trastornos del almacenamiento lisosómico son un grupo de enfermedades recesivas autosómicas provocadas por la acumulación de glucoesfingolípidos, glucógeno o mucopolisacáridos celulares, debido a enzimas hidrolíticas defectuosas. Los ejemplos de LSDs incluyen, pero no se limitan a, enfermedad de (Beutler et al., The Metabolic and Molecular Bases of Inherited Disease, 8ª ed. 2001 Scriver et al., ed. p. 3635-3668, McGraw-Hill, Nueva York) , gangliosidosis GM1 (id. en la p. 3775-3810) , fucosidosis (The Metabolic and Molecular Bases of Inherited Disease 1995. Scriver, C. R., Beaudet, A. L., Sly, W. S. and Valle, D., ed p. 2529-2561, McGraw-Hill, Nueva York) , mucopolisacaridosis (id. en la p. 3421-3452) , enfermedad de Pompe (id. en la p. 3389-3420) , enfermedad de Hurler-Scheie (Weismann et al., Science. 1970; 169, 72-74) , enfermedades de Niemann-Pick A y B (The Metabolic and Molecular Bases of Inherited Disease 8ª ed. 2001. Scriver et al. ed., p. 3589-3610, McGraw-Hill, Nueva York) , y enfermedad Fabr y (id. en la p. 3733-3774) . Otros incluyen leucodistrofia metacromática, enfermedad de Kuf (lupofucsinosis lipoide neuronal del adulto) y adrenoleucodistrofia. Cada LSD está asociado con una enzima hidrolítica defectuosa específica provocada por una o más mutaciones que provocan que la enzima se haga conformacionalmente inestable en el ER tras la síntesis, y de este modo, se conviertan en dianas para la degradación en lugar de llevar a cabo el tráfico a través del Golgi a la localización nativa en el lisosoma.

Varios LSDs tienen implicación neurológica significativa. Por ejemplo, la enfermedad de Gaucher es el LSD más habitual que está asociado con la acumulación de glucoesfingolípidos (GSL) en células, particularmente monocitos y macrófagos, de individuos afectados. Esta acumulación aberrante de GSL resulta de una deficiencia genética (mutación) en la enzima lisosómica β-glucosidasa ácida (Gba; glucocerebrosidasa) , la hidrolasa lisosómica que rompe la GLS glucosilceramida (GluCer) . La enfermedad se ha clasificado en tres tipos clínicos, dependiendo de la implicación neurológica y gravedad de la enfermedad (Cox et al., Q J Med. 2001; 94: 399-402) . La enfermedad de Gaucher Tipo 2 es la forma más grave, más rara, y está asociada con el comienzo temprano de enfermedad neurológica aguda. El rasgo característico de la enfermedad de Gaucher neuronopática es una anormalidad de la mirada horizontal. Los pacientes afectados desarrollan encefalopatía progresiva y síntomas extrapiramidales tales como rigidez y movimiento similar al Parkinson (parkinsonismo) . La mayoría de los pacientes con Gaucher Tipo 2 mueren en la niñez temprana de apnea o aspiración debido a deterioro neurológico.

Le enfermedad de Gaucher Tipo 3 también tiene implicación neurológica, aunque en un menor grado que el Tipo 2. Los pacientes con Tipo 3 tienen síntomas del sistema nervioso central que incluyen mala coordinación de movimientos (ataxia) , ataques, parálisis de los músculos oculares, epilepsia, y demencia. Una subclasificación del Tipo 3, Tipo 3c, está asociada con hepatoesplenomegalia, opacidades de la córnea, ataxia progresiva y demencia, y calcificación de la válvula cardíaca y de la raíz aórtica.

Otros LSDs con implicación neurológica incluyen gangliosidosis GM1, que está asociada con β-galactosidasa mutante y da como resultado lipidosis neuronal; gangliosidosis GM2 (enfermedad de Tay-Sachs) , que está asociada con hexosaminidasa A mutante y da como resultado lipidosis neuronal; enfermedad de Niemann-Pick, que está asociada con esfingomielinasa mutante y también da como resultado lipidosis neuronal; leucodistrofia por deficiencia de galactocerebrosidasa (enfermedad de Krabbe) ; y lipofucsinosis ceroidea neuronal, que está asociada con proteasas lisosómicas mutantes y da como resultado lipidosis neuronal. La leucodistrofia metacromática es una deficiencia de la enzima arilsulfatasa A, y los síntomas de los pacientes incluyen trastornos del movimiento progresivos, ataques, trastornos cognitivos y también esquizofrenia y problemas psiquiátricos, además de problemas gastrointestinales. La enfermedad de Kuf (lipofucsinosis lipoidea neuronal del adulto) se puede manifestar como síntomas psiquiátricos y ataques. La leucodistrofia adrenal es un trastorno que se caracteriza por desmielinización progresiva de la materia blanca del sistema nervioso central e insuficiencia adrenocortical.

Chaperonas farmacológicas específicas Recientemente, se ha desarrollado una estrategia con chaperonas farmacológicas específicas para rescatar proteínas mutadas inestables de la degradación presumiblemente en el retículo endoplásmico (ER) o en otros sistemas de degradación/desecho de proteínas celulares. En realizaciones particulares, esta estrategia cambiante del paradigma emplea inhibidores reversibles de pequeñas moléculas que se unen específicamente a una enzima lisosómica defectuosa asociada con un trastorno lisosómico particular, estabilizan la enzima mutante en el ER, y “chaperonizan” la enzima mutante de manera que existe en el ER. Se encontró inesperadamente que los inhibidores

podrían unirse con especificidad a la enzima durante la síntesis y plegamiento en el ER, pero se podrían disociar de la enzima en su localización nativa, restaurando de ese modo su actividad. En ausencia de la chaperona, la proteína enzimática mutada se pliega inapropiadamente en el ER (Ishii et al., Biochem. Biophys. Res. Comm. 1996; 220: 812815) , se retrasa en su maduración hasta un producto final, y subsiguientemente se degrada en el ER. Estas chaperonas específicas se denominan chaperonas farmacológicas específicas (o chaperonas específicas del sitio activo, en las que la chaperona es un inhibidor competitivo de una enzima) .

La expresión “chaperona específica del sitio activo” evolucionó desde estudios iniciales usando enzimas lisosómicas de tipo salvaje y mutantes. La porción catalítica de las enzimas, es decir, la parte en la que la enzima se une a e interacciona con su sustrato, es conocida generalmente como el “sitio activo in”. La estrategia contraintuitiva de usar un inhibidor competitivo reversible de una enzima (es decir, un inhibidor enzimático que compite con el sustrato por la unión al centro catalítico) para inducir a que enzimas lisosómicas plegadas erróneamente asuman una conformación molecular estable se teorizó primeramente en virtud de la capacidad de algunos inhibidores competitivos para unirse a los centros catalíticos durante la biosíntesis y estabilizar enzimas. De este modo, cualquier estabilización que se pudiese lograr in vivo en el ER durante el plegamiento de una enzima naciente, especialmente una enzima mutante que tiene un defecto de plegamiento, sería beneficioso puesto que evitaría la unión de las “chaperonas” del ER endógenas que se unen a péptidos erróneamente plegados y los seleccionan como dianas para la degradación. Además, el inhibidor competitivo fue “reversible” puesto que se disoció de la enzima una vez que la enzima alcanzó el lisosoma, en el que el inhibidor tuvo más éxito que el competidor por el sustrato natural.

La estrategia de chaperonas específicas se ha descrito y ejemplificado para alrededor de 15 enzimas implicadas en LSDs en las patentes U.S. nos 6.274.597, 6.583.158, 6.589.964, y 6.599.919, de Fan et al. Por ejemplo, un derivado de pequeña molécula de galactosa, 1-desoxigalactonojirimicina (DGJ) , un inhibidor competitivo potente de la enzima de Fabr y mutante α-galactosidasa A (α-Gal A) , incrementó eficazmente la estabilidad in vitro de la α-Gal A mutante humana (R301Q) a pH neutro, y potenció la actividad de la enzima mutante en linfoblastos establecidos de pacientes con Fabr y con mutaciones R301Q o Q279E. Además, la administración oral de DGJ a ratones transgénicos que sobreexpresan α-Gal A mutante (R301Q) elevó sustancialmente la actividad enzimática en órganos principales (Fan et al., Nature Med. 1999; 5: 112-115) . Se ha descrito un... [Seguir leyendo]

1. Isofagomina para uso en la prevención o tratamiento de un individuo predispuesto o que tiene enfermedad de Parkinson o parkinsonismo, en el que el individuo es heterocigoto u homocigoto para una mutación en un gen que codifica glucocerebrosidasa.

2. El compuesto para uso según la reivindicación 1, en el que la enfermedad de Parkinson es enfermedad de Parkinson de comienzo temprano.

3. El compuesto para uso según la reivindicación 1, en el que el individuo es heterocigoto u homocigoto para una mutación N370S en un gen que codifica glucocerebrosidasa.

4. El compuesto para uso según la reivindicación 1, en el que el individuo es heterocigoto para una mutación R496H 10 en un gen que codifica glucocerebrosidasa.

5. El compuesto para uso según la reivindicación 1, en el que el individuo es heterocigoto u homocigoto para una mutación L444P en un gen que codifica glucocerebrosidasa.

6. El compuesto para uso según la reivindicación 1, en el que el individuo tiene una mutación en un gen que codifica β-glucocerebrosidasa.

7. El compuesto para uso según la reivindicación 1, y adicionalmente un segundo agente terapéutico.

8. El compuesto para uso según la reivindicación 7, en el que el segundo agente terapéutico se selecciona del grupo que consiste en agonistas de receptores de dopamina, anticolinérgicos, inhibidores de catecol-O-metil transferasa (COMT) , e inhibidores de monoamina oxidasa.

9. El compuesto para uso según la reivindicación 7, en el que el segundo agente terapéutico es levodopa. 20