Análogos de biciclo-oligonucleótidos.

Un análogo de oligonucleótido o polinucleótido para uso farmacéutico donde dicho análogo de oligonucleótido o polinucleótido comprende una o más estructuras de fórmula general (Ia) **Fórmula**

donde B es una base de ácido nucleido de pirimidina o purina.

Análogos de biciclo-oligonucleótidos Campo de la invención Esta invención se refiere a un nuevo análogo de nucleótido y más particularmente, a un análogo de nucleótido adecuado como molécula no codificante. 5

Antecedentes de la invención En 1978 se describió por primera vez que una molécula complementaria no codificante inhibía la infección por el virus de la gripe. Desde entonces, se han publicado trabajos acerca de moléculas no codificantes que inhibían la expresión de oncogenes e infección por SIDA. En los últimos años, los olinogucleótidos no codificantes se han convertido en uno de los fármacos más prometedores, porque controlan específicamente la expresión de genes 10 indeseables.

El método no codificante se basa en la idea de controlar un flujo unidireccional denominado el dogma central, es decir, DNA → RNA → proteína, mediante el uso de un oligonucleótido no codificante.

Cuando se aplicaba un oligonucleótido existente en la naturaleza a este método como molécula no codificante, sin embargo, se descomponía con varias nucleasas in vivo, o su permeación a través de la membrana celular no era 15 elevada. Para resolver estos problemas, se han sintetizado numerosos derivados de ácidos nucleicos y análogos, y se ha procedido a su estudio. Ejemplos de los productos sintetizados incluyen un fosforotioato que tiene un átomo de azufre sustituyendo a un átomo de oxígeno sobre el átomo de fósforo, y un metil-fosfonato que tiene un grupo metilo sustituyendo. Recientemente, se han sintetizado productos en los que el átomo de fósforo se ha sustituido también por un átomo de carbono, o la estructura del resto azúcar se ha cambiado o la base del ácido nucleico se ha 20 modificado. Sin embargo, ningún derivado o análogo resultante ha resultado totalmente satisfactorio en términos de estabilidad in vivo, facilidad de síntesis y especificidad de secuencia (la propiedad de controlar selectivamente la expresión de un gen particular único) .

Obika et al. (quot;Properties of Novel Oligonucleotide Analogues Containing an Acyclic Nucleoside and a Carbamate Linkagequot;, Bioorganic & Medicinal Chemistr y Letters, 6 (12) (1996) págs.1357-1360) , describe heterodímeros que 25 contienen un nucleosido acíclico y una unión carbamato en posición 3’ incorporada en oligonucleótidos. Se estudiaron las temperaturas de fusión de dúplex DNA-DNA y DNA-RNA, así como la resistencia a la nucleasa de los oligonucleótidos modificados.

En estas circunstancias, ha existido una demanda para la creación de una molécula no codificante que sea descompuesta mínimamente con una nucleasa in vivo, se una al RNA mensajero con elevada afinidad, tenga 30 elevada especificidad, y pueda controlar así eficientemente la expresión de un gen particular.

Descripción de la invención Los inventores de la presente invención diseñaron un análogo de ácido nucleico con conformación inmovilizada de la porción de azúcar en un ácido nucleico, que sería útil en el método no codificante. Sintetizaron un análogo de nucleósido que sería una estructura unitaria para el mismo, y confirmaron que un análogo de oligonucleótido 35 preparado utilizando el mismo era muy útil como molécula no codificante.

Breve descripción de los dibujos Fig. 1 es un gráfico que muestra la evolución en el tiempo de la absorción ultravioleta (260 nm) de un oligonucleótido natural descompuesto con una exonucleasa; y

Fig. 2 es un gráfico que muestra la evolución en el tiempo de la absorción ultravioleta (260 nm) de un oligonucleótido 40 de la presente invención (x2) descompuesto con una exonucleasa.

A continuación se describirán detalles de la presente invención.

La estructura de un análogo de nucleósido comprendido en un oligonucleótido o análogo de polinucleótido según la presente invención es un análogo de nucleósido de la siguiente fórmula general (I)

en la que B es una base de ácido nucleico de pirimidina o purina, o uno de sus análogos, y X e Y son idénticos o diferentes, y representan cada uno un átomo de hidrógeno, un grupo alquilo, un grupo alquenilo, un grupo alquinilo, un grupo cicloalquilo, un grupo aralquilo, seleccionado entre bencilo y 4, 4’-dimetoxitritilo, un grupo arilo, un grupo 5 acilo o un grupo sililo,

o uno de sus derivados amidita.

El grupo alquilo representa un grupo alquilo de cadena lineal o de cadena ramificada con 1 a 20 átomos de carbono. Sus ejemplos incluyen metilo, etilo, n-propilo, iso-propilo, n-butilo, t-butilo, pentilo, hexilo, heptilo, octilo, nonilo y decilo. 10

El grupo alquenilo representa un grupo alquenilo de cadena recta o ramificada con 2 a 20 átomos de carbono. Sus ejemplos incluyen vinilo, alilo, butenilo, pentenilo, geranilo y farnesilo.

El grupo alquinilo representa un grupo alquinilo de cadena recta o ramificada con 2 a 20 átomos de carbono. Sus ejemplos incluyen etinilo, propinilo y butinilo.

El grupo cicloalquilo representa un grupo cicloalquilo con 3 a 8 átomos de carbono e incluye, por ejemplo, 15 ciclopropilo, ciclobutilo, ciclopentilo, ciclohexilo, cicloheptilo, y ciclooctilo. Otro ejemplo es un grupo heterocíclico en el que uno o más grupos metileno arbitrarios en el anillo del grupo cicloalquilo se han sustituido por un átomo de oxígeno, un átomo de azufre o un átomo de nitrógeno sustituido con alquilo. Es, por ejemplo, un grupo tetrahidropiranilo.

El grupo arilo se refiere a un sustituyente monovalente formado eliminando un átomo de hidrógeno de un grupo 20 hidrocarbonado aromático, e incluye, por ejemplo, fenilo, tolilo, xililo, bifenilo, naftilo, antrilo y fenantrilo. El átomo de carbono en el anillo del grupo arilo se puede sustituir por uno o más entre un átomo de halógeno, un grupo alquilo inferior, un grupo hidroxilo, un grupo alcoxilo, un grupo amino, un grupo nitro y un grupo trifluorometilo. El sustituyente, en este caso, es, por ejemplo, un átomo de halógeno, un grupo hidroxilo, un grupo amino, un grupo alcoxi o un grupo ariloxi. 25

El grupo amino no tiene que estar sustituido, pero cuando está sustituido incluye, por ejemplo, alquilamino, arilamino y acilamino. Ejemplos del grupo alcoxi son metoxi, etoxi, n-propoxi, i-propoxi, n-butoxi, i-butoxi, s-butoxi, t-butoxi, pentiloxi, hexiloxi, y fenoxi. Ejemplos del átomo de halógeno son flúor, cloro, bromo y yodo.

El grupo aralquilo se selecciona entre bencilo y 4, 4’-dimetoxitritilo (DMTr) . Se prefiere particularmente un grupo DMTr. 30

Como grupo acilo, se pueden ejemplificar acetilo, formilo, propionilo, benzoílo y benciloxicarbonilo. Un ejemplo del grupo sililo es un grupo trialquilsililo, preferiblemente trimetil-sililo, trietil-sililo, triisopropil-sililo, t-butil-dimetil-sililo o t-butil-difenil-sililo y, más preferiblemente, trimetil-sililo.

El análogo de nucleótido de la presente invención es un análogo de oligonucleótido o de polinucleótido que tiene una o más estructuras de fórmula general (Ia) 35

donde B es una base de ácido nucleico de pirimidina o purina, o un análogo de las mismas,

o un análogo de oligonucleótido o polinucleótido de fórmula general (II)

donde B1 y B son idénticos o diferentes, y cada uno representa una base de ácido nucleico de pirimidina o purina, o un análogo de las mismas, R es un átomo de hidrógeno, un grupo hidroxilo, un átomo de halógeno o un grupo alcoxi, W1 y W2 son idénticos o diferentes, y cada uno representa un átomo de hidrógeno, un grupo alquilo, un grupo alquenilo, un grupo alquinilo, un grupo cicloalquilo, un grupo aralquilo seleccionado entre bencilo y 4, 4'-dimetoxitritilo, un grupo arilo, un grupo acilo, un grupo sililo, un residuo de ácido fosfórico, un nucleósido natural un nucleósido 10 sintético unido mediante un enlace fosfodiéster, o un oligonucleótido o polinucleótido que contiene el nucleósido, n1 o n2 son idénticos o diferentes, y cada uno denota un número entero de 0 a 50, siempre que n1 o n2 no sean cero al mismo tiempo, y que no todos los n2 sean cero al mismo tiempo, n3 denota un número entero de 1 a 50, siempre que cuando n1 y/o n2 sean/sea 2 o más, no es necesario que B1 y B sean idénticos, y no es necesario que los R sean idénticos. 15

La base de ácido nucleico de pirimidina o purina en la presente invención se refiere a timina, uracilo, citosina, adenina, guanina o uno de sus derivados.

El análogo de nucleótido de la presente invención se puede sintetizar de la manera descrita a continuación.

(1) Síntesis del análogo de nucleósido

MeOH (cuant.) Piridina (59%) PiridinaDMAP (66%)

El compuesto 1, sintetizado a partir de uridina según la literatura [1) J.A. Secrist et... [Seguir leyendo]

1. Un análogo de oligonucleótido o polinucleótido para uso farmacéutico donde dicho análogo de oligonucleótido o polinucleótido comprende una o más estructuras de fórmula general (Ia)

donde B es una base de ácido nucleido de pirimidina o purina.

2. Un análogo de oligonucleótido o polinucleótido para uso farmacéutico según la reivindicación 1, donde dicho oligonucleótido se prepara a partir de al menos un análogo de nucleósido de la siguiente fórmula general (I)

donde B es una base de ácido nucleido de pirimidina o purina, o un análogo de las mismas, y X e Y son idénticos o diferentes, y cada uno representa un átomo de hidrógeno, un grupo alquilo, un grupo alquenilo, un grupo alquinilo, un grupo cicloalquilo, un grupo aralquilo seleccionado entre bencilo y 4, 4'-dimetoxitritilo (DMTr) , un grupo arilo, un grupo acilo, o un grupo sililo o un derivado amidita de los mismos.

3. Un análogo de oligonucleótido o polinucleótido para uso farmacéutico según la reivindicación 1, que tiene la fórmula general (II)

donde B1 y B son idénticos o diferentes, y cada uno representa una base de ácido nucleico de pirimidina o purina, o un análogo de los mismos, R es un átomo de hidrógeno, un grupo hidroxilo, un átomo de halógeno, o un grupo alcoxi, W1 y W2 son idénticos o diferentes, y cada uno representa un átomo de hidrógeno, un grupo alquilo, un grupo alquenilo, un grupo alquinilo, un grupo cicloalquilo, un grupo aralquilo seleccionado entre bencilo y 4, 4'-dimetoxitritilo (DMTr) , un grupo arilo, un grupo acilo, un grupo sililo, un residuo ácido fosfórico, un nucleósido natural o un 25

nucleósido sintético unido mediante un enlace fosfodiéster, o un oligonucleótido o polinucleótido que contiene el nucleósido, n1 o n2 son idénticos o diferentes, y cada uno denota un número entero de 0 a 50, siempre que los n1 o n2 no sean cero al mismo tiempo, y siempre no todos los n2 sean cero al mismo tiempo, n3 denota un número entero de 1 a 50, siempre que cuando n1 y/o n2 sean/sea 2 o más, no es necesario que B1 y B sean idénticos, y no es necesario que los R sean idénticos. 5

4. Un análogo de oligonucleótido o polinucleótido para uso farmacéutico según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, donde la base de ácido nucleico de pirimidina o purina se selecciona entre timina, uracilo, citosina, adenina, guanina o un derivado de los mismos.

5. Un análogo de oligonucleótido o polinucleótido para uso farmacéutico según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, donde la base de ácido nucleico de pirimidina o purina del análogo de nucleósido es timina o un derivado de la misma.

6. Un análogo de oligonucleótido o polinucleótido para uso farmacéutico según una cualquiera de las 15 reivindicaciones 1 a 4, donde la base de ácido nucleico de pirimidina o purina del análogo de nucleósido es uracilo o un derivado de la misma.

7. Un análogo de oligonucleótido o polinucleótido para uso farmacéutico según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, donde la base de ácido nucleico de pirimidina o purina del análogo de nucleósido es citosina 20 o un derivado de la misma.

8. Un análogo de oligonucleótido o polinucleótido para uso farmacéutico según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, donde la base de ácido nucleico de pirimidina o purina del análogo de nucleósido es adenina o un derivado de la misma. 25

9. Un análogo de oligonucleótido o polinucleótido para uso farmacéutico según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, donde la base de ácido nucleico de pirimidina o purina del análogo de nucleósido es guanina o un derivado de la misma.

10. Un análogo de oligonucleótido o polinucleótido para uso farmacéutico según la reivindicación 1, donde la base de ácido nucleico de pirimidina o purina es timina.

11. Un análogo de oligonucleótido o polinucleótido para uso farmacéutico según la reivindicación 1, donde la base de ácido nucleico de pirimidina o purina es uracilo. 35

12. Un análogo de oligonucleótido o polinucleótido para uso farmacéutico según la reivindicación 1, donde la base de ácido nucleico de pirimidina o purina es guanina.

13. Un análogo de oligonucleótido o polinucleótido para uso farmacéutico según la reivindicación 1, donde la base 40 de ácido nucleico de pirimidina o purina es adenina.

14. Un análogo de oligonucleótido o polinucleótido para uso farmacéutico según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 13, donde dicho análogo de nucleósido está presente en dos o más localizaciones en el análogo de oligonucleótido, de tal forma que están separadas entre sí a través de uno o más nucleótidos presentes en la naturaleza.

15. Un análogo de oligonucleótido o polinucleótido para uso farmacéutico según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 13, donde la longitud del análogo de oligonucleótido es de 2 a 50, más preferiblemente de 10 a 5 30, unidades de nucleósido.

16. Un análogo de oligonucleótido o polinucleótido para uso farmacéutico según la reivindicación 15, donde la longitud del análogo de oligonucleótido es de 2 a 10 unidades de nucleósido.

17. Un análogo de oligonucleótido o polinucleótido como se define en una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 16, para usarlo para inhibir la biosíntesis de una proteína potencialmente patógena.

18. Un análogo de oligonucleótido o polinucleótido como se define en una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 16, para usarlo para inhibir la transcripción hacia RNA mensajero. 15

19. Un análogo de oligonucleótido o polinucleótido como se define en una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 16, para usarlo como antivírico.

20. Un análogo de oligonucleótido o polinucleótido como se define en una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 16, 20 para usarlo para suprimir la proliferación de un virus que ha infectado.

21. Un análogo de oligonucleótido o polinucleótido como se define en una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 16, para usarlo como antineoplásico.

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