Nuevos agonistas sintéticos de TLR9.

El compuesto inmuno modulador

5'-TCG2TCG2TTU1Y-M-YU1TTG2CTG2CT-5'

[5'-SEQ ID NO:

12-3'-M-3'-SEQ ID NO: 12-5'];

en el que G2 ≥ AraG; U1 ≥ 2'-desoxi-U; M ≥ conector cis,cis-1,3,5-ciclohexanotriol; Y ≥ conector 1,3-propanodiol.

Nuevos agonistas sintéticos de TLR9

Antecedentes de la invención Campo de la invención La invención se refiere a composiciones químicas sintéticas que son útiles para la modulación de respuestas inmunes mediadas por el Receptor Semejante a Toll (TLR) . En particular, la invención se refiere a agonistas del Receptor Semejante a Toll 9 (TLR9) que generan perfiles únicos de citoquinas y quimioquinas.

Resumen de la técnica relacionada Los receptores semejantes a Toll (TLR) están presentes en muchas células del sistema inmune y se ha mostrado que están implicados en la respuesta inmune innata (Hornung, V. et a.l, (2002) J. Immunol. 168:4531-4537) . En vertebrados, esta familia consiste en once proteínas denominadas TLR1 a TLR11 que se sabe que reconocen patrones moleculares asociados a patógenos de bacterias, hongos, parásitos, y virus (Poltorak, a. et al. (1998) Science 282:2085-2088; Underhill, D.M., et al. (1999) Nature 401:811-815; Hayashi, F. et. al (2001) Nature 410:1099-1103; Zhang, D. et al. (2004) Science 303:1522-1526; Meier, A. et al. (2003) Cell. Microbiol. 5:561-570; Campos, M.A. et al. (2001) J. Immunol. 167:416-423; Hoebe, K. et al. (2003) Nature 424: 743-748; Lund, J. (2003) J. Exp. Med. 198:513-520; Heil, F. et al. (2004) Science 303:1526-1529; Diebold, S.S., et al. (2004) Science 303:15291531; Hornung, V. et al. (2004) J. Immunol. 173:5935-5943) .

Los TLR son medios clave mediante los cuales los vertebrados reconocen y preparan una respuesta inmune frente a moléculas extrañas y también proporcionan un medio mediante el cual se ligan las respuestas inmunes innata y adaptativa (Akira, S. et al. (2001) Nature Immunol. 2:675-680; Medzhitov, R. (2001) Nature Rev. Immunol. 1:135145) . Algunos TLR están localizados en la superficie celular para detectar e iniciar una respuesta frente a patógenos extracelulares y otros TLR están localizados en el interior de la célula para detectar e iniciar una respuesta frente a patógenos intracelulares.

Se sabe que TLR9 reconoce restos CpG no metilados en ADN bacteriano y en oligonucleótidos sintéticos. (Hemmi,

H. et al. (2000) Nature 408:740-745) . Otras modificaciones de oligonucleótidos fosforotioato que contienen CpG también pueden influir en su capacidad para actuar como moduladores de la respuesta inmune a través de TLR9 (véase, por ejemplo, Zhao et al., Biochem. Pharmacol. (1996) 51:173-182; Zhao et al. (1996) Biochem Pharmacol. 52:1537-1544; Zhao et al. (1997) Antisense Nucleic Acid Drug Dev. 7:495-502; Zhao et al (1999) Bioorg. Med. Chem. Lett. 9:3453-3458; Zhao et al. (2000) Bioorg. Med. Chem. Lett. 10:1051-1054; Yu, D. et al. (2000) Bioorg. Med. Chem. Lett. 10:2585-2588; Yu, D. et al. (2001) Bioorg. Med. Chem. Lett. 11:2263-2267; y Kandimalla, E. et al. (2001) Bioorg. Med. Chem. 9:807-813) . Se ha mostrado que los agonistas naturales de TLR9 producen actividad anti-tumoral (por ejemplo, crecimiento tumoral y angiogénesis) lo que resulta en una respuesta anti-cancerosa efectiva (por ejemplo, anti-leucemia) (Smith, J.B. y Wickstrom, E. (1998) J. Natl. Cancer Inst. 90:1146-1154) . Además, se ha mostrado que los agonistas de TLR9 funcionan de manera sinérgica con otros compuestos antitumorales conocidos (por ejemplo, cetuximab, irinotecán) (Vincenzo, D., et al. (2006) Clin. Cancer Res. 12 (2) :577583) .

Determinados agonistas de TLR9 están comprendidos por estructuras de ADN ligadas 3'-3' que contienen un dinucleótido CpR central, en el que la R es una guanosina modificada (Patente US No. 7.276.489) . Además, las modificaciones químicas específicas han permitido la preparación de análogos de oligonucleótido específicos que generan distintas modulaciones de la respuesta inmune. En particular, los estudios de relación estructura actividad han permitido la identificación de restos sintéticos y nuevos compuestos basados en ADN que generan modulaciones específicas de la respuesta inmune y estas modulaciones son distintas de las generadas por dinucleótidos CpG no metilados. (Kandimalla, E. et al. (2005) Proc. Natl. Acad. Sci. USA 102:6925-6930. Kandimalla,

E. et al. (2003) Proc. Nat. Acad. Sci. USA 100:14303-14308; Cong, Y. et al. (2003) Biochem Biophys Res. Commun.310:1133-1139; Kandimalla, E. et al. (2003) Biochem. Biophys. Res. Commun. 306:948-953; Kandimalla,

E. et al. (2003) Nucleic Acids Res. 31:2393-2400; Yu, D. et al. (2003) Bioorg. Med. Chem.11:459-464; Bhagat, L. et al. (2003) Biochem. Biophys. Res. Commun. 300:853-861; Yu, D. et al. (2002) Nucleic Acids Res.30:4460-4469; Yu,

D. et al. (2002) J. Med. Chem.45:4540-4548. Yu, D. et al. (2002) Biochem. Biophys. Res. Commun.297:83-90; Kandimalla. E. et al. (2002) Bioconjug. Chem.13:966-974; Yu, D. et al. (2002) Nucleic Acids Res. 30:1613-1619; Yu,

D. et al. (2001) Bioorg. Med. Chem. 9:2803-2808; Yu, D. et al. (2001) Bioorg. Med. Chem. Lett. 11:2263-2267; Kandimalla, E. et al. (2001) Bioorg. Med. Chem. 9:807-813; Yu, D. et al. (2000) Bioorg. Med. Chem. Lett. 10:25852588; Putta, M. et al. (2006) Nucleic Acids Res. 34:3231-3238) .

Kandimalla, E.R. et al. (2005) Proc. Natl. Acad. Sci. U S A 102:6925-6930 enseña 3 compuestos que comprenden dos oligonucleótidos unidos mediante un único conector glicerol en el que cada oligonucleótido tiene una longitud de 11 nucleótidos. WO 2007/047396 enseña compuestos que son antagonistas de TLR9. WO 2007/055704 enseña compuestos que comprenden dos oligonucleótidos unidos mediante un único conector glicerol en el que cada oligonucleótido tiene una longitud de 11 nucleótidos. WO 2005/001055 enseña oligonucleótidos inmunoestimuladores que tienen estructura secundaria (por ejemplo, bucles en horquilla 5' ó 3') .

Los inventores han descubierto sorprendentemente que modificando únicamente la secuencia que flanquea el dinucleótido CpR central, las uniones entre nucleótidos o los conectores que conectan los oligonucleótidos produce nuevos agonistas de TLR9 que generan perfiles distintos de citoquinas y quimioquinas in vitro e in vivo. Esta capacidad de "adaptar a la medida" la respuesta de citoquinas y quimioquinas a un oligonucleótido que contiene CpR proporciona la capacidad de prevenir y/o tratar varias afecciones patológicas de una manera específica para la enfermedad e incluso de una manera específica para el paciente. Así, existe una necesidad de nuevos compuestos análogos de oligonucleótidos para proporcionar dichas respuestas adaptadas a la medida.

Resumen breve de la invención La invención describe compuestos basados en oligonucleótidos que proporcionan individualmente perfiles distintos de respuesta inmune a través de sus interacciones como agonistas con TLR9. Los agonistas de TLR9 descritos en la presente memoria se caracterizan por modificaciones químicas específicas y únicas, que proporcionan sus perfiles distintivos de activación de la respuesta inmune.

Los agonistas de TLR9 descritos en la presente memoria inducen respuestas inmunes en varios tipos celulares y en varios modelos experimentales in vitro e in vivo, proporcionando cada agonista un perfil distinto de respuesta inmune. Los agonistas de TLR9 descritos en la presente memoria también son útiles en la prevención y/o tratamiento de varias enfermedades, bien solos, en combinación con o co-administrados con otros fármacos, o como adyuvantes para antígenos usados como vacunas. Como tales, son útiles como herramientas para estudiar el sistema inmune, así como para comparar los sistemas inmunes de varias especies animales, tales como seres humanos y ratones.

En un primer aspecto, la invención proporciona el compuesto inmuno modulador 5'-TCG2TCG2TTU1Y-MYU1TTG2CTG2CT-5' [5'-SEQ ID NO: 12-3'-M-3'-SEQ ID NO: 12-5']; en el que G2 = AraG; U1 = 2'-desoxi-U; M = conector cis, cis-1, 3, 5-ciclohexanotriol; Y = conector 1, 3-propanodiol.

En un segundo aspecto, la invención proporciona una composición tal como una formulación farmacéutica que comprende el compuesto inmuno modulador según la invención y un vehículo farmacéuticamente aceptable.

La invención también proporciona una vacuna que comprende una formulación farmacéutica según la invención y que además comprende un antígeno.

En un tercer aspecto, la invención proporciona un compuesto según la invención para uso en un método para generar una respuesta inmune en un individuo. La generación de una respuesta inmune mediada por TLR9 en un individuo puede comprender administrar al individuo un compuesto, formulación farmacéutica o vacuna según la invención.

En un cuarto aspecto, la invención proporciona un compuesto según la invención para uso en un método para tratar terapéuticamente a un individuo que tiene una enfermedad o trastorno en el que sería beneficiosa la modulación de una respuesta inmune. Tratar... [Seguir leyendo]

1. El compuesto inmuno modulador

5'-TCG2TCG2TTU1Y-M-YU1TTG2CTG2CT-5'

[5'-SEQ ID NO: 12-3'-M-3'-SEQ ID NO: 12-5'];

en el que G2 = AraG; U1 .

2. desoxi-U; M = conector cis, cis-1, 3, 5-ciclohexanotriol; Y = conector 1, 3-propanodiol.

2. Una composición que comprende el compuesto inmuno modulador de la reivindicación 1 y un vehículo fisiológicamente aceptable.

3. Un compuesto según la reivindicación 1 para uso en un método para generar una respuesta inmune en un individuo.

4. Un compuesto según la reivindicación 1 para uso en un método para tratar terapéuticamente a un individuo que tiene una enfermedad o trastorno en el que sería beneficioso modular una respuesta inmune.

5. Un compuesto según la reivindicación 1 para uso en un método para tratar terapéuticamente a un individuo que tiene una enfermedad o trastorno en el que sería beneficioso modular una respuesta inmune en el que la enfermedad o trastorno es cáncer, un trastorno autoinmune, inflamación de las vías aéreas, trastorno inflamatorio, enfermedad infecciosa, trastorno cutáneo, alergia, asma o una enfermedad causada por un patógeno o alergeno.

6. Un compuesto según la reivindicación 1 para uso en un método para tratar terapéuticamente a un individuo que tiene una enfermedad o trastorno en el que sería beneficioso modular una respuesta inmune, en el que el método comprende además administrar uno o más compuestos quimioterapéuticos, agentes terapéuticos dirigidos, vacunas, antígenos, anticuerpos, agentes citotóxicos, alergenos, antibióticos, oligonucleótidos antisentido, agonistas de TLR, inhibidores de quinasa, péptidos, proteínas, vacunas de ADN, adyuvantes, moléculas co-estimuladoras o combinaciones de éstos.

7. Un compuesto según la reivindicación 1 para uso en un método para tratar profilácticamente a un individuo que tiene una enfermedad o trastorno en el que sería beneficioso modular una respuesta inmune.

8. Un compuesto según la reivindicación 1 para uso en un método para tratar profilácticamente a un individuo que tiene una enfermedad o trastorno en el que sería beneficioso modular una respuesta inmune en el que la enfermedad o trastorno es cáncer, un trastorno autoinmune, inflamación de las vías aéreas, trastornos inflamatorios, enfermedad infecciosa, trastornos cutáneos, alergia, asma o una enfermedad causada por un patógeno o alergeno.

9. Un compuesto según la reivindicación 1 para uso en un método para tratar profilácticamente a un individuo que tiene una enfermedad o trastorno en el que sería beneficioso modular una respuesta inmune, en el que el método comprende además administrar uno o más compuestos quimioterapéuticos, agentes terapéuticos dirigidos, vacunas, antígenos, anticuerpos, agentes citotóxicos, alergenos, antibióticos, oligonucleótidos antisentido, agonistas de TLR, inhibidores de quinasa, péptidos, proteínas, vacunas de ADN, adyuvantes, moléculas co-estimuladoras o combinaciones de éstos.