Péptidos modificados como inhibidores potentes de la interacción entre receptor de NMDA/PSD-95.

Compuesto que comprende un primer péptido o análogo peptídico conectado a un segundo péptido o análogo peptídico mediante un conector,

en donde el primer y el segundo péptido o análogo peptídico comprende al menos cuatro restos unidos por amida que tienen una secuencia YTXV o YSXV, en donde

a. Y se selecciona de entre E, Q y A, y

b. X se selecciona de entre A, Q, D, N, N-Me-A, N-Me-Q, N-Me-D y N-Me-N.

Péptidos modificados como inhibidores potentes de la interacción entre receptor de NMDA/PSD-95

Campo de la invención La interacción proteína-proteína entre el receptor de NMDA y su proteína intracelular de armazón, PSD-95, es una posible diana para el tratamiento de la lesión isquémica o traumática del sistema nervioso central (SNC) . La presente invención se dirige al abastecimiento de moléculas pequeñas que inhiben la interacción de PSD-95 con el receptor de NMDA, mediante el empleo de un undecapéptido que corresponde al extremo carboxilo del NMDA como plantilla para hallar los candidatos iniciales.

Antecedentes de la invención Las interacciones proteína-proteína (PPI, por su nombre en inglés) son esenciales para los procesos celulares vitales y están implicadas en numerosos estados fisiopatológicos en los que funcionan de posible diana para la intervención terapéutica. Por lo general, se ha percibido que es difícil actuar selectivamente sobre las PPI con moléculas orgánicas pequeñas, ya que a menudo se caracterizan por tener superficies de contacto grandes, planas e hidrófobas.

Una clase de PPI es la que implica los dominios PDZ [PDZ es una abreviatura de PSD-95 (la proteína 95 de densidad postsináptica) , DlgA (supresor tumoral grande de discos homólogo de Drosophila) y ZO-1 (proteína 1 de zonula occludens) ]. Los dominios PDZ a menudo funcionan como módulos en las proteínas de armazón que están implicadas en el ensamblaje de grandes complejos de proteínas de la célula, y son muy abundantes en los organismos eucariotas. Los dominios PDZ comprenden aproximadamente 90 aminoácidos e interaccionan por lo general con sólo unos pocos aminoácidos de la parte carboxiterminal de la proteína con la que interacciona. Los dominios PDZ típicamente se dividen en tres clases de acuerdo con la secuencia de sus ligandos. PSD-95 contiene tres dominios PDZ, PDZ1-3, que se fijan a ligandos peptídicos con la secuencia consenso Glu/Gln-Ser/Thr-X-Val-COOH, por lo que se denominan dominios PDZ de clase I.

La base estructural para la interacción de los dominios PDZ con los péptidos del extremo carboxilo se elucidó

primero mediante una estructura cristalográfica por rayos X del PDZ3 de PSD-95 formando complejo con un ligando peptídico nativo, CRIPT. PDZ3 contiene seis hojas β antiparalelas (βA-βF) y dos hélices α (αA y αB) y el ligando peptídico del extremo carboxilo se fija como una hoja β antiparalela adicional en un surco entre la hoja βB y la hélice αB. Dos restos del ligando peptídico se consideran particularmente importantes para la afinidad y la especificidad, el primer aminoácido (P0) y el tercer aminoácido (P-2) (a contar desde el extremo carboxilo) . La cadena lateral del

aminoácido en la posición P0 se proyecta en un bolsillo hidrófobo y se requiere un aminoácido de cadena lateral alifática (Val, Ile y Leu) . En la estructura PDZ3-CRIPT, el oxígeno hidroxílico de la Thr (P-2) forma un puente de hidrógeno con el nitrógeno de una cadena lateral imidazólica de la His372, que es un resto muy conservado en los dominios PDZ de clase I. Un motivo Gly-Leu-Gly-Phe conservado (posición 322-325 en PDZ3) y un resto cargado positivamente (Arg318 en PDZ3) de los dominios PDZ intervienen en la fijación al grupo carboxilato del extremo carboxilo.

Los dominios PDZ1 y PDZ2 de PSD-95 interaccionan con una serie de proteínas que incluyen un grupo de receptores ionótropos de glutamato, el receptor de N-metil-D-aspartato (NMDA) . Este receptor es un canal de iones heterotetramérico que suele estar formado por dos subunidades, NR1 y NR2, y se abre con glutamato y glicina. El receptor de NMDA (NMDAR) desempeña una función clave en varias enfermedades encefálicas del SNC, pero ha 40 sido difícil desarrollar fármacos que interaccionen directamente con el receptor de NMDA. Por lo tanto, se necesitan estrategias alternativas para modular la actividad del receptor de NMDA; una de tales estrategias es la alteración de la interacción entre PSD-95 y receptor de NMDA. La PSD-95 se fija simultáneamente al receptor de NMDA, principalmente a las subunidades NR2A y NR2B, y la enzima óxido nítrico sintasa neuronal (nNOS) a través de PDZ1 o PDZ2 (figura 1) . La activación del receptor de NMDA ocasiona una entrada de Ca2+, lo que activa a la nNOS,

con lo que se acaba generando óxido nítrico (NO) . Así pues, la PSD-95 interviene en una asociación específica entre la activación del receptor de NMDA y la producción de NO, lo que puede ser perjudicial para las células si se mantiene durante mucho tiempo (figura 1) .

La inhibición de la interacción de entre PSD-95 y el receptor de NMDA se sabe que impide el daño cerebral isquémico en los ratones, supuestamente al alterar la conexión funcional entre la entrada de Ca2+ y la producción de 50 NO, mientras que la función fisiológica del receptor de NMDA permanece intacta1. El desacoplamiento de PSD-95 de la subunidad NR2B se consiguió mediante un nonapéptido, correspondiente al extremo carboxilo de NR2B, fusionado al péptido Tat del VIH-1, conocido por su capacidad para facilitar la permeabilidad de la membrana. Este péptido icosamérico (Tat-NR2B, 3, Tabla 1) está actualmente en ensayos clínicos como un posible fármaco para el tratamiento de la isquemia cerebrovascular, tal y como se observa en el accidente cerebrovascular2-4. Sin embargo,

los péptidos no suelen ser candidatos farmacológicos atractivos debido a su poca biodisponibilidad, su inestabilidad in vivo y la poca tolerancia del paciente debido al desarrollo de «inmunogenia» contra el péptido administrado.

El bolsillo de fijación de los dominios PDZ, que incluye un pequeño motivo lineal, tiene un área superficial

relativamente pequeña y una forma desfavorable, que hace que los dominios PDZ sean difíciles de alcanzar con

moléculas pequeñas. Estas dificultades quedan reflejadas por la poca cantidad de moléculas pequeñas capaces de inhibir las interacciones del dominio PDZ.

Compendio de la invención La presente invención se define mediante las reivindicaciones. De acuerdo con una primera realización, la invención da a conocer un compuesto que comprende un primer péptido y un segundo análogo peptídico conectados a través de un conector, en donde cada uno del péptido o análogo peptídico comprende al menos cuatro restos unidos por amida que tienen la secuencia YTXV o YSXV, en donde Y se selecciona de E, Q y A; y X se selecciona de entre A, Q, D, N, N-Me-A, N-Me-Q, N-Me-D y N-Me-N. En una segunda realización, el péptido o análogo peptídico está Nalquilado en la posición P-3 de la secuencia.

El conector del compuesto puede comprender PEG, que tiene una longitud de 1 a 28 restos (n = 1-28) de etilenglicol, preferiblemente de 1 a 12 restos (n = 1-12) , más preferiblemente de 4 a 6 restos (n = 4-6) .

Un compuesto de acuerdo con la primera o la segunda realización es preferiblemente el que es capaz de inhibir la interacción proteína-proteína entre el NMDAR y PSD-95 (a saber, inhibidor de NMDAR/PSD-95) .

Se da a conocer un compuesto de acuerdo con la primera o segunda realización, en donde el péptido o análogo peptídico tiene de 4 a 10 restos de longitud unidos por amida, preferiblemente de 5 o 4 restos de longitud unidos por amida.

Se da a conocer un compuesto de acuerdo con la primera o la segunda realización, en donde el péptido o análogo peptídico comprende al menos 4 restos de aminoácidos L. Preferiblemente, el resto X del compuesto se selecciona de entre A, Q y D.

Se da a conocer un compuesto de acuerdo con la segunda realización, en donde el péptido o análogo peptídico está N-alquilado (en la posición P-3) con un sustituyente cicloalquilo, y además comprende un grupo espaciador entre el sustituyente y el grupo amino terminal del péptido o análogo peptídico, en donde el espaciador es un grupo alquilo. El grupo alquilo se selecciona preferiblemente de metileno, etileno, propileno y butileno. El sustituyente cicloalquilo del compuesto puede ser ciclohexano.

Se da a conocer un compuesto de acuerdo con la segunda realización, en donde el péptido o análogo peptídico está N-alquilado (en la posición P-3) con un sustituyente aromático, y comprende adicionalmente un grupo espaciador entre el sustituyente y un grupo amino terminal del péptido, en donde el espaciador es un grupo alquilo. El grupo alquilo se selecciona preferiblemente de entre metileno, etileno, propileno y butileno. El sustituyente aromático del compuesto puede ser un resto naftalén-2-ilo. Cuando el sustituyente aromático del compuesto es un anillo aromático,

el anillo aromático puede estar sustituido con uno o... [Seguir leyendo]

1. Compuesto que comprende un primer péptido o análogo peptídico conectado a un segundo péptido o análogo peptídico mediante un conector, en donde el primer y el segundo péptido o análogo peptídico comprende al menos cuatro restos unidos por amida que tienen una secuencia YTXV o YSXV, en donde a. Y se selecciona de entre E, Q y A, y

b. X se selecciona de entre A, Q, D, N, N-Me-A, N-Me-Q, N-Me-D y N-Me-N.

2. Compuesto de acuerdo con la reivindicación 1, en donde el péptido o análogo peptídico está N-alquilado en la posición P-3 de la secuencia.

3. Compuesto de acuerdo con la reivindicación 1-2, en donde el conector es un conector de PEG que 10 comprende de 1 a 28 restos (N = 1-28) de etilenglicol.

4. Compuesto de acuerdo con la reivindicación 3, en donde el conector de PEG comprende de 1 a 12 restos (N = 1-12) de etilenglicol.

5. Compuesto de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1-4, en donde el péptido o análogo peptídico es de 4 a 10 restos de longitud unidos por amida.

6. Compuesto de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1-5, en donde el péptido comprende al menos 4 restos aminoacídicos L.

7. Compuesto de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1-6, en donde X se selecciona de entre A, Q y

D.

8. Compuesto de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 2-7, en donde el péptido o análogo peptídico está N-alquilado con un sustituyente de ciclohexano, y además comprende un grupo espaciador entre el sustituyente y el grupo amino terminal del péptido o análogo peptídico, en donde el espaciador es un grupo alquilo, preferiblemente seleccionado de entre metileno, etileno, propileno y butileno.

9. Compuesto de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 2-7, en donde el péptido o análogo peptídico está N-alquilado con un sustituyente aromático, y además comprende un grupo espaciador entre el sustituyente y el

grupo amino terminal del péptido, en donde el espaciador es un grupo alquilo, preferiblemente seleccionado de entre metileno, etileno, propileno y butileno.

10. Compuesto de acuerdo con la reivindicación 9, en donde el sustituyente aromático es un resto naftalén-2-ilo.

11. Compuesto de acuerdo con la reivindicación 9 o 10, en donde el sustituyente aromático es un anillo aromático sustituido con uno o dos halógenos y/o grupos alquilo.

12. Compuesto de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1-11, en donde el péptido o análogo peptídico está unido covalentemente a una poliamina o a una diamina.

13. Compuesto de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1-12, en donde dicho compuesto se selecciona del grupo que consiste en:

14. Composición farmacéutica que comprende un compuesto de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1-13 para ser usada como un medicamento.

15. Composición farmacéutica que comprende un compuesto de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones

1-14 para ser usada en la prevención y/o tratamiento de una enfermedad relacionada con excitotoxicidad en un sujeto, en donde el trastorno excitotóxico se selecciona del grupo que consiste en accidente cerebrovascular, lesión encefálica traumática, lesión isquémica o traumática del sistema nervioso central (SNC) , lesión de la médula espinal, epilepsia y enfermedades neurodegenerativas del SNC.

16. Kit que comprende la composición farmacéutica de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 14 a 15, 10 que además comprende medios para administrar dicha composición a un sujeto.