PÉPTIDOS BLOQUEANTES DE TERMORRECEPTORES Y SUS USOS.

Péptidos bloqueantes de termoreceptores y sus usos.

La invención se relaciona con péptidos helicoidales capaces de modular la activación de canales termosensoriales y con sus aplicaciones.

Más concretamente, la invención se relaciona con péptidos con capacidad de bloquear la activación de los canales TRPV1 y TRPVA por parte de sus ligandos, con composiciones farmacéuticas que comprenden dichos péptidos y con el uso de dichos péptidos y dichas composiciones farmacéuticas para el tratamiento de dolor, inflamación, prurito, enfermedades de las vías respiratorias, enfermedades de la piel, mucosa y/o uñas y desórdenes asociados con desequilibrios del calcio.

PÉPTIDOS BLOQUEANTES DE TERMORRECEPTORES Y SUS USOS CAMPO DE LA INVENCIÓN

La invención se refiere, en general, a péptidos que tienen la capacidad de modular la activación de termorreceptores y a sus aplicaciones. En particular, la invención se refiere a péptidos helicoidales capaces de bloquear la activación de los termorreceptores TRPV1 y TRPA1 por parte de sus ligandos, así como al uso de estos péptidos para el tratamiento de dolor, inflamación, prurito, enfermedades de las vías respiratorias, enfermedades de la piel, mucosa y/o uñas y desórdenes asociados con desequilibrios del calcio.

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN

Las interacciones proteína-proteína (IPP) son ubicuas en los sistemas biológicos y desempeñan papeles fundamentales en procesos biológicos clave. Por lo tanto, las interacciones aberrantes, inapropiadas o mal reguladas podrían causar diferentes condiciones patológicas, y la capacidad de interferir con IPP específicas puede proporcionar oportunidades atractivas para la intervención terapéutica. El progreso considerable alcanzado durante los últimos años ha demostrado que la interfaz proteína-proteína es más manejable de lo que inicialmente se había pensado, y se han descrito varios inhibidores de diversas IPP. A este respecto, el trabajo pionero de Clackson y Wells en el que se definen los "puntos calientes" como las regiones de alta afinidad de la interfaz proteína-proteína de las IPP que dan cuenta de la mayor parte de la energía de enlace, constituyó un avance conceptual importante (Clackson et al., Science 1995, 267: 383-6). Sobre esta base, los agentes que distorsionan las IPP o los estabilizadores de las IPP no tienen que imitar toda la superficie de unión de la proteína, sino más bien un subconjunto más pequeño de residuos clave y, en consecuencia, podrían usarse péptidos, peptidomiméticos y pequeñas moléculas para modular estas interacciones. El diseño y síntesis de compuestos capaces de imitar la conformación y las propiedades electrónicas de los epítopos funcionales en las interfaces de proteínas nativas, imitando elementos de la estructura secundaria de las proteínas, es una estrategia atractiva.

Las hélices a, la clase más grande de elementos de estructura secundaria de proteínas, median una plétora de interacciones proteína-proteína altamente específicas. En algunos de

estos complejos de proteínas, sólo una cara de la hélice a está implicada en la unión, con residuos importantes para la afinidad en las posiciones relativas /, i+4 e i+7. Con bastante frecuencia los contactos clave entre estos motivos helicoidales y los sitios de hélice de unión complementarios están mediados por residuos hidrófobos en las posiciones indicadas. Existen diferentes estrategias químicas para encontrar moduladores de IPP, incluyendo péptidos restringidos derivados de hélices a (mediante puentes disulfuro covalentes, puentes lactámicos, grapado de hidrocarburos y métodos de delación HSB), plegámeros o foldamers (péptidos (3- y péptidos mixtos a/p) y proteomiméticos (terfenilos y análogos heterocídicos y amida relacionados). Todas estas estrategias, que a veces requieren química elaborada, se han aplicado con éxito a las IPP para las cuales se conocen las interfaces.

Los canales termosensoriales (termoTRP), pertenecientes a la familia de los receptores de potencial transitorio (TRP) se activan por diferentes temperaturas, desde temperaturas nocivas (<15°C en el caso de TRPA1) hasta al frío inocuo (<28°C en el caso de TRPM8), y al calor perjudicial (52°C en el caso de TRPV1) y contribuyen a la hipersensibilidad térmica bajo condiciones de dolor (Vay et al., Br. J. Pharmacol. 2012, 165: 787-801; Ferrer-Montiel et al., Exp. Opin. Therap. Pat. 2012, 22: 999-1017). Además, los termoTRP también están implicados en la fisiopatología de varias enfermedades, como la inflamación, el asma, y ciertos tipos de cáncer (Vay et al., supra; Ferrer-Montiel et al., supra\ Santoni et al., Endoc. Metabol. Immune Dis.- Drug Targets 2011, 11: 54-67), motivo por el cual existen programas intensivos de descubrimiento de fármacos dirigidos a desarrollar nuevos moduladores de estos canales, especialmente de TRPV1 (Vay et al., supra\ Ferrer-Montiel et al., supra\ Santoni etal., supra; Moran etal., Drug Dicover. 2011, 10: 601-20).

Sin embargo, después de la enorme inversión realizada y de la gran cantidad de moléculas ensayadas, los ensayos clínicos con antagonistas de TRPV1 han sido en su mayoría decepcionantes debido a efectos secundarios imprevistos. Por otra parte, el desarrollo de moduladores de otros canales TRP se encuentra todavía en etapas iniciales (Ferrer-Montiel et al., supra). Por lo tanto, existe una necesidad de encontrar nuevos enfoques que permitan la obtención de moduladores de termoTRPs con mecanismos de acción alternativos.

COMPENDIO DE LA INVENCIÓN

En un primer aspecto la invención se relaciona con un péptido con capacidad de bloquear la activación de TRPV1 y/o TRPA1, en donde la estructura secundaria del péptido en disolución acuosa tiene al menos un 20% de hélice alfa, seleccionado entre:

a) un péptido de fórmula general (I) que comprende la secuencia de aminoácidos:

R-SerSerGluGluX5AlaArgAsnX9AlaAlaX12Asn

(I)

donde

R se selecciona entre H o R-CO-, siendo R un alquilo C1-C20 sustituido o no sustituido o un alquenilo C2_C2o sustituido o no sustituido,

X5, X9 y X12 se seleccionan independientemente entre Phe, Trp, Tyr, Leu, lie, Met o Ala; y

b) una variante del péptido definido en a), y sus sales farmacéuticamente aceptables.

En un segundo aspecto la invención se relaciona con una composición farmacéutica que comprende una cantidad terapéuticamente eficaz de un péptido según el primer aspecto junto con un excipiente farmacéuticamente aceptable.

En un tercer aspecto la invención se relaciona con un uso de un péptido según el primer aspecto en la fabricación de un medicamento para el tratamiento y/o prevención una enfermedad seleccionada del grupo que consiste en dolor, inflamación, prurito, enfermedades de las vías respiratorias asociadas a inflamación, enfermedades de la piel, mucosa y/o uñas asociadas a inflamación y desórdenes asociados con desequilibrios del calcio o como antitusivo.

DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LA INVENCIÓN

Los autores de la presente invención han descubierto que, sorprendentemente, determinados péptidos con estructura secundaria eminentemente helicoidal, caracterizados por la presencia de tres residuos aromáticos o dos residuos aromáticos y uno alifático en una cara de la hélice, son capaces de bloquear la activación por parte de sus ligandos de los canales termoTRP TRPV1 y/o TRPA1. En concreto, los péptidos que responden a la fórmula general (I)

R-SerSerGluGluX5AlaArgAsnX9AlaAlaX12Asn

en donde

(I)

R se selecciona entre H o R-CO-, siendo R un alquilo CrC20 sustituido o no sustituido o un alquenilo C2-C2o sustituido o no sustituido,

X5, X9 y X12 se seleccionan independientemente entre Phe, Trp, Tyr, Leu, lie, Met o Ala

son capaces de bloquear la entrada de Ca2+ inducida por capsaicina a través del canal TRPV1 y/o la entrada de Ca2+ inducida por alil-isotiocianato a través del canal TRPA1 (ejemplo 3).

En base a este descubrimiento se han desarrollado los aspectos inventivos que se describen a continuación.

Péptido de la invención

En un primer aspecto, la invención se relaciona con un péptido, en adelante péptido de la invención, con capacidad de bloquear la activación de TRPV1 y/o TRPA1, en donde la estructura secundaria del péptido en disolución acuosa tiene al menos un 20% de hélice alfa, seleccionado entre:

a) un péptido de fórmula general (I) que comprende la secuencia de aminoácidos:

R-SerSerGluGluX5AlaArgAsnX9AlaAlaX12Asn

(I)

donde

R se selecciona entre H o R-CO-, siendo R un alquilo CrC20 sustituido o no sustituido o un alquenilo C2-C20 sustituido o no sustituido,

X5, X9 y X12 se seleccionan independientemente entre Phe, Trp, Tyr, Leu, lie, Met o Ala; y

b) una variante del péptido definido en a); y sus sales farmacéuticamente aceptables.

El término péptido, tal y como aquí se utiliza, se refiere a un polímero formado por la unión, en un orden definido, de alfa-aminoácidos mediante un enlace peptídico, e incluye modificaciones o derivados del mismo, por ejemplo, glicosilación, fosforilación, acetilación, amidación, etc. Los aminoácidos del péptido de la invención, en función de la orientación del grupo amino que lleva el átomo de carbono alfa, pueden pertenecer a la serie L o a la serie D, preferentemente, a la serie L.

El péptido... [Seguir leyendo]

1. Un péptido con capacidad de bloquear la activación de TRPV1 y/o TRPA1, en donde la estructura secundaria del péptido en disolución acuosa tiene al menos un 20% de hélice alfa, seleccionado entre:

a) un péptido de fórmula general (I) que comprende la secuencia de aminoácidos:

R-SerSerGluGluX5AlaArgAsnX9AlaAlaX12Asn

(I)

donde

R se selecciona entre H o R-CO-, siendo R un alquilo C1-C20 sustituido o no sustituido o un alquenilo C2-C20 sustituido o no sustituido,

X5, X9 y X12 se seleccionan independientemente entre Phe, Trp, Tyr, Leu, lie, Met o Ala; y

b) una variante del péptido definido en a), y sus sales farmacéuticamente aceptables.

2. Un péptido según la reivindicación 1 en donde R se selecciona entre un alquilo C1 no sustituido y un alquilo C15 no sustituido.

3. Un péptido según las reivindicaciones 1 o 2 en donde el residuo carboxilo-terminal de dicho péptido presenta una modificación química.

4. Un péptido según la reivindicación 3 en donde la modificación química disminuye la susceptibilidad de dicho péptido a ser degradado por carboxipeptidasas.

5. Un péptido según la reivindicación 4 en donde la modificación química que disminuye la susceptibilidad de dicho péptido a ser degradado por carboxipeptidasas es una amidación.

6. Un péptido según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5 en donde al menos dos de los residuos X5, X9y X12 se seleccionan entre Phe, Trp y Tyr.

7. Un péptido según la reivindicación 6 en donde el residuo X5, X9 o X12 que no se seleccionan entre Phe, Trp y Tyr se selecciona entre Leu, lie, Met o Ala.

8. Un péptido según la reivindicación 7 en donde el residuo que se selecciona entre Leu, lie, Met o Ala se selecciona entre Leu e lie.

9. Un péptido según la reivindicación 7 en donde los residuos X5 y X12 se seleccionan entre Phe, Trp y Tyr y el residuo X9 se selecciona entre Leu, lie, Met o Ala.

10. Un péptido según la reivindicación 7 en donde los residuos X5 y X9 se seleccionan entre Phe, Trp y Tyr y el residuo X12 se selecciona entre Leu, lie, Met o Ala.

11. Un péptido según la reivindicación 8 que comprende una secuencia de aminoácidos seleccionada del grupo formado por la secuencias SEQ ID NO: 1 a SEQ ID NO: 25.

12. Una composición farmacéutica que comprende una cantidad terapéuticamente eficaz de un péptido según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 11 junto con un excipiente farmacéuticamente aceptable.

13. Uso de un péptido según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 11 en la fabricación de un medicamento para el tratamiento y/o prevención una enfermedad seleccionada del grupo que consiste en dolor, inflamación, prurito, enfermedades de las vías respiratorias asociadas a inflamación, enfermedades de la piel, mucosa y/o uñas asociadas a inflamación y desórdenes asociados con desequilibrios del calcio o como antitusivo.

14. Uso según la reivindicación 13 en donde el péptido se selecciona del grupo que consiste en

- un péptido en donde X5 es Leu, X9 es Tyr y X12 es Phe,

- un péptido en donde X5 es Phe, X9 es Leu y X12 es Phe,

- un péptido en donde X5 es Tyr, X9 es Leu y X12 es Phe,

- un péptido en donde X5 es Tyr, X9 es lie y X12 es Tyr,

- un péptido en donde X5 es Tyr, X9 es Leu y X12 es Tyr,

- un péptido en donde X5 es Trp, X9 es Tyr y X12 es lie,

- un péptido en donde X5 es Tyr, X9 es Phe y X12 es Leu,

- un péptido en donde X5 es Tyr, X9es Tyr y X12 lie y

y la enfermedad se selecciona del grupo que consiste en dolor, inflamación, prurito, enfermedades de las vías respiratorias asociadas a inflamación, enfermedades de la

piel, mucosa y/o uñas asociadas a inflamación y desórdenes asociados con desequilibrios del calcio.

15. Uso según la reivindicación 13 en donde el péptido se selecciona del grupo que consiste en

- un péptido en donde X5 es Leu, X9 es Tyr y X12 es Phe,

- un péptido en donde X5 es Phe, X9 es Leu y X12 es Phe,

- un péptido en donde X5 es Tyr, X9 es Leu y X12 es Phe,

- un péptido en donde X5 es Tyr, X9 es lie y X12 es Tyr,

- un péptido en donde X5 es Tyr, X9 es Leu y X12 es Tyr,

- un péptido en donde X5 es Trp, X9 es Tyr y X12 es lie,

- un péptido en donde X5 es Tyr, X9 es Phe y X12 es Leu,

- un péptido en donde X5 es Tyr, X9 es Tyr y X12 lie,

- un péptido en donde X5 es Trp, X9 es Trp y X12 es Leu,

un péptido en donde X5 es Phe, X9 es Trp y X12 es Leu,

un péptido en donde X5 es Phe, X9 es Tyr y X12 es Leu y

un péptido en donde X5 es Tyr, X9es Trp y X12 es Leu

y la enfermedad se selecciona del grupo formado por prurito, una enfermedad de las vías respiratorias asociada a inflamación y una enfermedad de la piel, mucosa y/o uñas asociada a inflamación o en donde se usa como antitusivo.

16. Uso según cualquiera de las reivindicaciones 13 a 15 en donde el prurito es prurito crónico asociado a una dermatitis de contacto alérgica o prurito independiente de histamina.

17. Uso según cualquiera de las reivindicaciones 13 a 15 en donde la enfermedad de la piel, mucosa y/o uñas asociada a inflamación se selecciona de psoriasis y dermatitis atópica.

LISTA DE SECUENCIAS

<110> UNIVERSIDAD MIGUEL HERNANDEZ DE ELCHE

CONSEJO SUPERIOR DE INVESTIGACIONES CIENTIFICAS

<120> PÉPTIDOS BLOQUEANTES DE TERMORECEPTORES Y SUS USOS

<130> P10008ES00

<160> 25

<170> PatentIn version 3.5

<210> 1 <211> 13

<212> PRT

<213> Artificial Sequence <220>

<223> Péptido inhibidor de TRPV1 y/o TRPA1 <400> 1

Ser Ser Glu Glu Leu Ala Arg Asn Tyr Ala Ala Phe Asn 1 5 10

<210> 2 <211> 13

<212> PRT

<213> Artificial Sequence <220>

<223> Péptido inhibidor de TRPV1 y/o TRPA1 <400> 2

Ser Ser Glu Glu Phe Ala Arg Asn Leu Ala Ala Phe Asn 1 5 10

Ser Ser Glu Glu Tyr Ala Arg Asn Leu Ala Ala Phe Asn 1 5 10

<210> 4

<211> 13

<212> PRT

<213> Artificial Sequence

<223> Péptido inhibidor de TRPV1 y/o TRPA1 <400> 4

Ser Ser Glu Glu Tyr Ala Arg Asn Ile Ala Ala Tyr Asn

<212> PRT

<213> Artificial Sequence

Ser Ser Glu Glu Tyr Ala Arg Asn Leu Ala Ala Tyr Asn

<212> PRT

<213> Artificial Sequence

Ser Ser Glu Glu Trp Ala Arg Asn Tyr Ala Ala Ile Asn

<212> PRT

<213> Artificial Sequence

Ser Ser Glu Glu Tyr Ala Arg Asn Phe Ala Ala Leu Asn

<212> PRT

<213> Artificial Sequence

Ser Ser Glu Glu Tyr Ala Arg Asn Tyr Ala Ala Ile Asn

<212> PRT

<213> Artificial Sequence

Ser Ser Glu Glu Trp Ala Arg Asn Trp Ala Ala Leu Asn

<212> PRT

<213> Artificial Sequence

Ser Ser Glu Glu Phe Ala Arg Asn Trp Ala Ala Leu Asn

<212> PRT

<213> Artificial Sequence

Ser Ser Glu Glu Phe Ala Arg Asn Tyr Ala Ala Leu Asn

<212> PRT

<213> Artificial Sequence

Ser Ser Glu Glu Tyr Ala Arg Asn Trp Ala Ala Leu Asn

Ser Ser Glu Glu Leu Ala Arg Asn Tyr Ala Ala Phe Asn

Ser Ser Glu Glu Phe Ala Arg Asn Leu Ala Ala Phe Asn

Ser Ser Glu Glu Tyr Ala Arg Asn Leu Ala Ala Phe Asn

<213> Artificial Sequence <22 0>

<223> Péptido inhibidor de TRPV1 y/o TRPA1

<220>

<221> MOD_RES <222> (1)..(1)

<223> ACETYLATION

<400> 16

Ser Ser Glu Glu Tyr Ala Arg Asn Ile Ala Ala Tyr Asn 1 5 10

<210> 17

<211> 13

<212> PRT

<213> Artificial Sequence <220>

<223> Péptido inhibidor de TRPV1 y/o TRPA1

<220>

<221> MOD_RES <222> (1)..(1)

<223> ACETYLATION

<400> 17

Ser Ser Glu Glu Tyr Ala Arg Asn Leu Ala Ala Tyr Asn 1 5 10

<210> 18 <211> 13

<212> PRT

<213> Artificial Sequence <220>

<223> Péptido inhibidor de TRPV1 y/o TRPA1

<220>

<221> MOD_RES <222> (1)..(1)

<223> ACETYLATION

<400> 18

Ser Ser Glu Glu Trp Ala Arg Asn Tyr Ala Ala Ile Asn 1 5 10

<210> 19

<211> 13

<212> PRT

<213> Artificial Sequence

<22 0>

<223> Péptido inhibidor de TRPV1 y/o TRPA1

<220>

<221> MOD_RES <222> (1)..(1)

<223> ACETYLATION

<400> 19

Ser Ser Glu Glu Tyr Ala Arg Asn Phe Ala Ala Leu Asn 1 5 10

<210> 20 <211> 13

<212> PRT

<213> Artificial Sequence <220>

<223> Péptido inhibidor de TRPV1 y/o TRPA1

<220>

<221> MOD_RES <222> (1)..(1)

<223> ACETYLATION

<400> 20

Ser Ser Glu Glu Tyr Ala Arg Asn Tyr Ala Ala Ile Asn 1 5 10

<210> 21 <211> 13

<212> PRT

<213> Artificial Sequence <220>

<223> Péptido inhibidor de TRPV1 y/o TRPA1

<220>

<221> LIPID <222> (1)..(1)

<223> PALMITATE

<400> 21

Ser Ser Glu Glu Trp Ala Arg Asn Trp Ala Ala Leu Asn 1 5 10

<210> 22 <211> 13

<212> PRT

<213> Artificial Sequence

Ser Ser Glu Glu Phe Ala Arg Asn Trp Ala Ala Leu Asn

<212> PRT

<213> Artificial Sequence

Ser Ser Glu Glu Phe Ala Arg Asn Tyr Ala Ala Leu Asn

<212> PRT

<213> Artificial Sequence

Ser Ser Glu Glu Tyr Ala Arg Asn Phe Ala Ala Leu Asn

<212> PRT

<213> Artificial Sequence <220>