Agentes de formación de imágenes dirigidos a vitaminas.

Uso de un conjugado de fórmula

en la que V es folato, o un derivado de unión a un receptor de folato o un análogo del mismo;

en la que el análogo o derivado de folato son seleccionados de entre análogos desaza y didesaza de ácido fólico, ácido folínico y análogos desaza y didesaza del mismo, ácido pteroico y análogos desaza y didesaza del mismo, ácido pteropoliglutámico y análogos desaza y didesaza del mismo, pteridinas de unión a receptores de folato y análogos desaza y didesaza de las mismas, aminopterina, ametopterina (metotrexato), N10-metilfolato, 2-desamino-hidroxifolato y ácido 3',5'-dicloro-4-amino-4-desoxi-N10-metilpteroilglutámico (diclorometotrexato); y

en la que el derivado o análogo se une al receptor de folato;

en la que el folato o el derivado de unión al receptor de folato o análogo del mismo es un sustrato para el transporte transmembrana mediado por el receptor in vivo; y

en la que

L es un engarce divalente;

R es una cadena lateral de un aminoácido;

M es un catión de un radionúclido;

n es 1 o 0; y

k es 1;

para la formación de imágenes de una población de células en un animal en el que se ha inyectado previamente folato sin marcar o ácido fólico sin marcar.

Agentes de formación de imágenes dirigidos a vitaminas Campo de la invención La invención se refiere a compuestos y a procedimientos para dirigir un agente de formación de imágenes a células de un animal. Más particularmente, los agentes de formación de imágenes a base de radionúclidos se dirigen a células que tienen receptores para una vitamina usando dicha vitamina, o un derivado de unión a los receptores de la vitamina o un análogo del mismo, como el ligando de direccionamiento para el agente de formación de imágenes.

Antecedentes y resumen de la invención El transporte transmembrana es una función celular fundamental. Puesto que los médicos han reconocido la importancia del transporte transmembrana para muchos campos de las ciencias biológicas y médicas, incluyendo la terapia farmacológica y la transferencia génica, se han realizado esfuerzos de investigación significativos dirigidos a la comprensión y la aplicación de dichos procedimientos. Así pues, por ejemplo, se ha intentado la administración transmembrana de ácidos nucleicos a través del uso de vehículos de proteínas, vehículos de anticuerpos, sistemas de administración liposómicos, electroporación, inyección directa, fusión celular, vehículos virales, choque osmótico y transformación mediada por calcio-fosfato. Sin embargo, muchas de estas técnicas están limitadas tanto por los tipos de células en los que se produce el transporte transmembrana como por las condiciones necesarias para que se produzca un transporte transmembrana satisfactorio de moléculas exógenas. Además, muchas de estas técnicas están limitadas por el tipo y el tamaño de la molécula exógena que puede transportarse a través de la membrana celular sin pérdida de bioactividad.

Un mecanismo para el transporte transmembrana de las moléculas exógenas que tiene una amplia aplicabilidad es la endocitosis mediada por un receptor. Ventajosamente, la endocitosis mediada por un receptor se produce tanto in vivo como in vitro. La endocitosis mediada por un receptor implica el movimiento de ligandos unidos a receptores de la membrana hacia el interior de una zona limitada por la membrana a través de la invaginación de la membrana. El procedimiento se inicia o activa mediante la unión de un ligando específico del receptor con el receptor. Se han caracterizado muchos sistemas endocitóticos mediados por receptores, incluyendo aquellos que generan la internalización de galactosa, manosa, manosa-6-fosfato, transferrina, asialoglucoproteína, folato, transcobalamina (vitamina B12) , a-2-macroglobulinas, insulina y otros factores de crecimiento peptídicos tales como factor de crecimiento epidérmico (EGF) .

La endocitosis mediada por un receptor se ha usado para administrar moléculas exógenas tales como proteínas y ácidos nucleicos a células. Generalmente, un ligando específico se conjuga químicamente mediante unión covalente, iónica o de hidrógeno a una molécula exógena de interés, formando una molécula conjugada que tiene un resto (la parte de ligando) que todavía es reconocido en el conjugado por un receptor diana. Usando esta técnica, se ha conjugado la proteína fototóxica psoraleno con insulina, y se ha internalizado mediante la ruta endocitótica del receptor de insulina (Gasparro, Biochem. Biophys. Res. Comm. 141 (2) pág. 502-509, 15 de diciembre de 1986) ; se ha usado el receptor específico de los hepatocitos para asialoglucoproteínas de galactosa terminales para la administración transmembrana específica de los hepatocitos de asialoorosomucoide-poli-L-lisina formando un complejo no covalentemente con un plásmido (Wu, G. Y., J. Biol. Chem., 262 (10) , pág. 4429-4432, 1987) ; se ha usado el receptor celular para EGF para administrar polinucleótidos unidos covalentemente a EGF al interior de la célula (Myers, solicitud de patente europea 86810614.7, publicada el 6 de junio, 188) ; se ha usado el receptor celular ubicado en el intestino para el complejo organometálico de vitamina B12-factor intrínseco para mediar en la administración de un fármaco, una hormona, un péptido bioactivo y un inmunógeno que forme un complejo con vitamina B12 al sistema circulatorio tras la administración oral (Russell-Jones et al., solicitud de patente europea 86307849.9, publicada el 29 de abril de 1987) ; se ha usado el receptor de manosa-6-fosfato para administrar lipoproteínas de baja densidad a células (Murray, G. J. y Neville, D. M., Jr., J. Biol. Chem, vol. 255 (24) , pág. 119411948, 1980) ; se ha usado el receptor de la subunidad de unión a la toxina del cólera para administrar insulina a células carentes de receptores de insulina (Roth y Maddox, J. Cell. Phys. vol. 115, pág. 151, 1983) ; y se ha empleado el receptor de gonadotropina coriónica humana para administrar una cadena a de ricina acoplada a GCH a células con el receptor de GCH apropiado (Oeltmann y Heath, J. Biol. Chem, vol. 254, pág. 1028 (1979) ) .

En una realización, la presente invención implica el transporte transmembrana de un agente de formación de imágenes a base de radionúclido a través de una membrana que tiene receptores para una vitamina, o un derivado de unión a los receptores de la vitamina o un análogo del mismo. Se pone en contacto una membrana celular que porta receptores de la vitamina, o receptores de derivados o análogos de la vitamina, con un conjugado de vitaminaagente de formación de imágenes durante un tiempo suficiente para iniciar y permitir el transporte transmembrana del conjugado, y se monitoriza la biodistribución del conjugado de vitamina-agente de formación de imágenes en el animal. En otra realización, el resto dirigido a la vitamina/derivado o análogo de vitamina simplemente se une a un receptor de la vitamina de la superficie celular para concentrar el radionúclido quelado sobre la superficie celular.

La invención aprovecha (1) la ubicación de los receptores de la vitamina y (2) los procesos endocíticos mediados por receptores asociados. Por ejemplo, la invención aprovecha la expresión única, sobreexpresión o expresión de preferencia de receptores de vitamina, transportadores u otras proteínas presentes en la superficie que se unen específicamente a vitaminas, o derivados o análogos de las mismas, en células tumorales u otros tipos celulares que sobreexpresan dichos receptores. Por consiguiente, la invención se puede usar para detectar células, tales como células tumorales u otros tipos de células, que sobreexpresan los receptores de vitamina, o los receptores de derivados o análogos de vitamina, aprovechando los procesos endocíticos mediados por receptores que se producen cuando dichas células se ponen en contacto con el conjugado de vitamina-agente de formación de imágenes.

Los receptores de vitaminas tales como el receptor de folato (RF) de alta afinidad, se expresan a niveles altos, por ejemplo, en células cancerosas. Se ha publicado que todos los cánceres epiteliales de ovario, glándula mamaria, colon, pulmón, nariz, garganta y cerebro expresan niveles elevados del RF. De hecho, se sabe que más del 90 % de todos los tumores de ovario humanos expresan grandes cantidades de este receptor. Por lo tanto, la presente invención se puede usar para la formación de imágenes de diagnóstico de una variedad de tipos de tumores y de otros tipos de células implicados en estados patológicos.

Se han usado quelantes de radionúclidos que forman complejos con ligandos como sondas no invasivas con el fin de formar imágenes de diagnóstico. Por ejemplo, se han usado péptido intestinal vasoactivo, análogos de somatostatina y anticuerpos monoclonales como ligandos para localizar radionúclidos para células, tales como células tumorales. Los anticuerpos monoclonales, y diversos fragmentos de los mismos, recibieron inicialmente la mayor atención, porque se creía que era posible conseguir la dirección específica a un tumor precisa usando anticuerpos monoclonales como ligandos de direccionamiento. Desafortunadamente, este enfoque fue problemático porque i) los anticuerpos tienen tiempos de circulación prolongados debido a su gran tamaño, lo que es desfavorable a efectos de la formación de imágenes, ii) los anticuerpos son costosos de producir, iii) los anticuerpos pueden ser inmunógenos, y por consiguiente, se deben humanizar cuando se usan múltiples dosis, y iv) las proporciones del tumor con respecto al tejido no diana (T/NT) de los radionúclidos ligados a anticuerpos son subóptimas. Por lo tanto, el centro de atención se ha dirigido recientemente hacia el uso de ligandos con especificidad tumoral más pequeños, que no tienen dichas limitaciones.

Se han usado vitaminas tales como el ácido fólico para dirigir agentes de formación de imágenes a células tumorales, y son ventajosas debido a su pequeño tamaño.... [Seguir leyendo]

1. Uso de un conjugado de fórmula ácido folínico y análogos desaza y didesaza del mismo, ácido pteroico y análogos desaza y didesaza del mismo, ácido pteropoliglutámico y análogos desaza y didesaza del mismo, pteridinas de unión a receptores de folato y análogos desaza y didesaza de las mismas, aminopterina, ametopterina (metotrexato) , N10-metilfolato, 2-desaminohidroxifolato y ácido 3', 5'-dicloro-4-amino-4-desoxi-N10-metilpteroilglutámico (diclorometotrexato) ; y

en la que el derivado o análogo se une al receptor de folato;

en la que el folato o el derivado de unión al receptor de folato o análogo del mismo es un sustrato para el transporte transmembrana mediado por el receptor in vivo; y

en la que L es un engarce divalente;

R es una cadena lateral de un aminoácido;

M es un catión de un radionúclido;

n es 1 o 0; y

k es 1;

para la formación de imágenes de una población de células en un animal en el que se ha inyectado previamente folato sin marcar o ácido fólico sin marcar.

2. El uso de la reivindicación 1, en el que las pteridinas de unión a receptores de folato y análogos desaza y didesaza de las mismas son seleccionadas de entre: tetrahidropterinas y análogos desaza y didesaza de las mismas; dihidrofolatos y análogos desaza y didesaza de los mismos; y tetrahidrofolatos y análogos desaza y didesaza de los mismos.

3. El uso de la reivindicación 1 o 2, en el que el radionúclido del conjugado es seleccionado del grupo que consiste en radioisótopos de galio, indio, cobre, tecnecio y renio.

4. El uso de una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, en el que el radionúclido del conjugado es un radioisótopo de tecnecio.

5. El uso de una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, en el que el conjugado tiene la fórmula:

6. El uso de una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, en el que la población de células del animal es una población de células cancerosas.

7. El uso de la reivindicación 6, en el que la población de células cancerosas es una población de células cancerosas de carcinoma, una población de células cancerosas de carcinoma nasofaríngeo, una población de

células cancerosas de sarcoma, una población de células cancerosas de linfoma, una población de células cancerosas de linfoma de Burkitt, una población de células cancerosas de la enfermedad de Hodgekin, una población de células cancerosas de melanoma, una población de células cancerosas de mesotelioma o una población de células cancerosas de mieloma.

8. El uso de la reivindicación 6, en el que la población de células cancerosas es seleccionada de entre una población de células de cáncer oral, una población de células de cáncer nasofaríngeo, una población de células de cáncer de tiroides, una población de células de cáncer endocrino, una población de células de cáncer de piel, una población de células de cáncer gástrico, una población de células de cáncer de esófago, una población de células de cáncer de laringe, una población de células de cáncer de garganta, una población de células de cáncer de páncreas, una población de células de cáncer de colon, una población de células de cáncer de vejiga, una población de células de cáncer de hueso, una población de células de cáncer ovárico, una población de células de cáncer de cuello uterino, una población de células de cáncer de útero, una población de células de cáncer de mama, una población de células de cáncer de testículo, una población de células de cáncer de próstata, una población de células de cáncer rectal, una población de células de cáncer renal, una población de células de cáncer hepático, una población de células de cáncer pulmonar y una población de células de cáncer cerebral.

9. El uso de una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 8, en el que el conjugado está en una forma de dosificación parenteral seleccionada del grupo que consiste en una forma de dosificación intradérmica, subcutánea, intramuscular, intraperitoneal, intravenosa e intratecal.

10. El uso de la reivindicación 9, en el que la forma de dosificación es una forma de dosificación intravenosa.

11. Un conjugado de fórmula

y un vehículo farmacéuticamente aceptable para el mismo;

en la que V es folato, o un derivado de unión a un receptor de folato o un análogo del mismo; en la que el análogo o derivado de folato son seleccionados de entre análogos desaza y didesaza de ácido fólico, ácido folínico y análogos desaza y didesaza del mismo, ácido pteroico y análogos desaza y didesaza del mismo, ácido pteropoliglutámico y análogos desaza y didesaza del mismo, pteridinas de unión a receptores de folato y análogos desaza y didesaza de las mismas, aminopterina, ametopterina (metotrexato) , N10-metilfolato, 2-desaminohidroxifolato y ácido 3', 5'-dicloro-4-amino-4-desoxi-N10-metilpteroilglutámico (diclorometotrexato) ; y

en la que el derivado o análogo se une al receptor de folato; en la que el folato o el derivado de unión al receptor de folato o análogo del mismo es un sustrato para el transporte transmembrana mediado por el receptor in vivo; y en la que

L es un engarce divalente; R es una cadena lateral de un aminoácido; M es un catión de un radionúclido; n es 1 o 0; y k es 1;

en combinación con un folato sin marcar o ácido fólico sin marcar.

12. La combinación de la reivindicación 11, en la que el conjugado tiene la fórmula:

13. La combinación de la reivindicación 11 o 12, en la que un catión de un radionúclido está unido al conjugado y en la que el radionúclido es seleccionado del grupo que consiste en radioisótopos de galio, indio, cobre, tecnecio y renio.

14. La combinación de una cualquiera de las reivindicaciones 11 a 13, en la que el radionúclido es un radiosótopo de 5 tecnecio.

15. La combinación de una cualquiera de las reivindicaciones 11 a 14, en la que el conjugado está en una forma de dosificación adaptada a la administración parenteral.

16. La combinación de la reivindicación 15, en la que la forma de dosificación es seleccionada del grupo que

consiste en una forma de dosificación intradérmica, subcutánea, intramuscular, intraperitoneal, intravenosa e 10 intratecal.

17. La combinación de una cualquiera de las reivindicaciones 11 a 15, en la que el vehículo farmacéuticamente aceptable es un líquido.

18. La combinación de la reivindicación 16, en la que el vehículo líquido es seleccionado del grupo que consiste en solución salina isotónica, glucosa al 5 %, alcoholes, glicoles, ésteres y amidas.

FIG. 13