ANÁLOGOS DE ÁCIDO NUCLEICO BICÍCLICOS 6-DISUSTITUIDOS.

Un nucleósido bicíclico que tiene la Fórmula I:

en la que:

Bx es un resto de base heterocíclica;

uno de T1 y T2 es H o un grupo protector hidroxilo y el otro de T1 y T2 es H, un grupo protector hidroxilo o un grupo reactivo de fósforo;

cada uno de q1 y q2 es, independientemente, halógeno, alquilo C1-C12, alquilo C1-C12 sustituido, alquenilo C1- C12, alquenilo C2-C12 sustituido, alquinilo C2-C12, alquinilo C2-C12 sustituido, alcoxi C1-C12, alcoxi C1-C12 sustituido, OJ1, SJ1, SOJ1, SO2J1, NJ1J2, N3, CN, C(=O)OJ1, C(=O)NJ1J2, C(=O)J1, O-C(=O)NJ1J2, N(H)C(=NH)NJ1J2, N(H)C(=O)NJ1J2 o N(H)C(=S)NJ1J2;

o q1 y q2 juntos son =C(q3)(q4);

cada uno de q3 y q4 es, independientemente, H, halógeno, alquilo C1-C12 o alquilo C1-C12 sustituido;

cada grupo sustituido está, independientemente, mono o polisustituido con grupos de sustituyentes seleccionados independientemente entre halógeno, alquilo C1-C6, alquenilo C2-C6, alquinilo C2-C6, OJ1, SJ1, NJ1J2, N3, CN, C(=O)OJ1, C(=O)NJ1J2, C(=O)J1, O-C(=O)NJ1J2, N(H)C(=O)NJ1J2 o N(H)C(=S)NJ1J2; y cada uno de J1 y J2 es, independientemente, H, alquilo C1-C6, alquenilo C2-C6, alquinilo C2-C6, aminoalquilo C1-C6 o un grupo protector, en el que el grupo reactivo de fósforo es fosforamidita, H-fosfonato, triéster fosfato o un auxiliar quiral que contiene fósforo.

Análogos de ácido nucleico bicíclicos 6-disustituidos Campo de la invención En la presente invención se proporcionan nucleósidos bicíclicos 6-disustituidos, compuestos oligoméricos preparados a partir de los mismos y procedimientos in vitro del uso de los compuestos oligoméricos. Más particularmente, cada uno de los nucleósidos bicíclicos 6-disustituidos comprende un puente 2'-O-C (R1) (R2) -4' o 2'O-C- (R3) (R4) -4' en el que cada R es, independientemente, un grupo sustituyente y R1 y R2 incluyen H. En algunas realizaciones, los compuestos oligoméricos se hibridan con un parte de un ARN diana dando como resultado la pérdida de función normal del ARN diana.

Antecedentes de la invención La tecnología antisentido es un medio eficaz para reducir la expresión de uno o más productos génicos específicos y puede, por lo tanto, demostrar que es excepcionalmente útil en diversas aplicaciones terapéuticas, de diagnóstico e investigación. Los nucleósidos modificados químicamente se usan rutinariamente, por incorporación en secuencias antisentido, para potenciar una o más propiedades, tales como, por ejemplo, resistencia a nucleasas, afinidad de unión o perfil de toxicidad reducido. Un grupo de modificaciones químicas de este tipo incluye nucleósidos bicíclicos en los que la parte furanosa del nucleósido incluye un puente de conecta dos átomos en el anillo de furanosa formando así un sistema anular bicíclico. Dichos nucleósidos bicíclicos poseen diversos nombres que incluyen ANB y ANC, por ácidos nucleicos bicíclicos o ácidos nucleicos cerrados, respectivamente.

En la bibliografía de patentes y científica se han preparado y descrito diversos ANB, véase por ejemplo: Singh y col., Chem Commun., 1998, 4, 455-456; Koshkin y col., Tetrahedron. 1998, 54, 3607-3630; Wahlestedt y col., Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A., 2000, 97, 5633-5638; Kumar y col., Bioorg. Med Chem Lett., 1998, 8, 2219-2222; Wengel y col., solicitud internacional PCT WO 98-DK393 19980914; Singh y col., J. Org. Chem., 1998, 63, 10035-10039. Los ejemplos de Patentes de Estados Unidos expedidas y solicitudes publicadas incluyen por ejemplo: las Patentes de Estados Unidos 7.053.207, 6.770.748, 6.268.490 y 6.794.499 y las solicitudes de Estados Unidos publicadas 20040219565, 20040014959, 20030207941, 20040192918, 20030224377, 20040143114 y 20030082807.

Muchos ANC son tóxicos. Véase, por ejemplo, Swayze, E. E.; Siwkowski, A. M.; Wancewicz, E. V.; Migawa, M. T.; Wyrzykiewicz, T. K; Hung.G.; Monia, B.P.; Bennett, C. F. Los oligonucleótidos antisentido que contienen ácidos nucleicos cerrados mejoran la fuerza pero producen hepatotoxicidad significativa en animales. Nucl. Acids Res., doi: 10.1093/nar/gk11071 (diciembre del 2006, publicación por internet avanzada) .

Por consiguiente, desde hace tiempo existe una necesidad de agentes que regulen específicamente la expresión de genes mediante mecanismos antisentido. En el presente documento se describen ANB 6-disustituidos o insaturados y compuestos antisentido preparados a partir de los mimos útiles para modular rutas de expresión de genes, incluyendo las que dependen de mecanismos de acción tales como enzimas RNasaH, ARNi y ARNbc, así como otros mecanismos antisentido basados en la degradación diana u ocupación diana. Un experto en la materia, una vez provisto de esta descripción, podrá, sin experimentación excesiva, identificar, preparar y utilizar compuestos antisentido para estos usos.

Breve resumen de la invención En el presente documento se proporcionan nucleósidos bicíclicos 6-disustituidos, compuestos oligoméricos que comprenden estos nucleósidos bicíclicos y procedimientos de uso de los compuestos oligoméricos. En algunas realizaciones, los nucleósidos bicíclicos confieren propiedades mejoradas a los compuestos oligoméricos en los que se incorporan.

Las variables se definen individualmente con mayor detalle en el presente documento. Debe entenderse que los nucleósidos bicíclicos, compuestos oligoméricos y procedimientos de uso de los mismos proporcionados en el presente documento incluyen todas las combinaciones de las realizaciones descritas y variables definidas en su interior.

En ciertas realizaciones, se proporcionan nucleósidos bicíclicos que tiene la Fórmula I:

en la que:

Bx es un resto de base heterocíclica; uno de T1 yT2 es H o un grupo protector hidroxilo y el otro de T1 yT2 es H, un grupo protector hidroxilo o un grupo reactivo de fósforo; cada uno de q1 yq2 es, independientemente, halógeno, alquilo C1-C12, alquilo C1-C12 sustituido, alquenilo C2-C12, alquenilo C2-C12 sustituido, alquinilo C2-C12, alquinilo C2-C12 sustituido, alcoxi C1-C12, alcoxi C1-C12 sustituido, OJ1, SJ1, SOJ1, SO2J1, NJ1J2, N3, CN, C (=O) OJ1, C (=O) NJ1J2, C (=O) J1, O-C (=O) NJ1J2, N (H) C (=NH) NJ1J2, N (H) C (=O) NJ1J2 o N (H) C (=S) NJ1J2;

o q1 yq2 juntos son =C (q3) (q4) ; cada uno de q3 y q4 es, independientemente, H, halógeno, alquilo C1-C12 o alquilo C1-C12 sustituido; cada grupo sustituido está, independientemente, mono o polisustituido con grupos de sustituyentes seleccionados independientemente entre halógeno, alquilo C1-C6, alquenilo C2-C6, alquinilo C2-C6, OJ1, SJ1, NJ1J2, N3, CN, C (=O) OJ1, C (=O) NJ1J2 C (=O) J1, O-C (=O) NJ1J2, N (H) C (=O) NJ1J2 o N (H) C (=S) NJ1J2; y cada uno de J1 yJ2 es, independientemente, H, alquilo C1-C6, alquenilo C2-C6, alquinilo C2-C6, aminoalquilo C1-C6 o un grupo protector, en la que el grupo reactivo de fósforo es fosforamidita, H-fosfonato, triéster fosfato o un auxiliar quiral que contiene fósforo.

En ciertas realizaciones, al menos uno de q1 yq2 es alquilo C1-C6 o alquilo C1-C6 sustituido. En ciertas realizaciones, cada uno q1 y q2 es, independientemente, alquilo C1-C6 o alquilo C1-C6 sustituido. En ciertas realizaciones, cada uno de q1 y q2 es, independientemente, metilo, etilo o propilo. En ciertas realizaciones, cada uno de q1 y q2 es metilo. En ciertas realizaciones, al menos uno de q1 yq2 es alquilo C1-C6 sustituido.

En ciertas realizaciones, al menos uno de q1 yq2 es alquilo C1-C6 sustituido. En ciertas realizaciones, al menos uno de q1 yq2 es alquilo C1-C6 sustituido en el que el grupo sustituyentes se selecciona entre OJ1, SJ1, NJ1J2, N3, CN, C (=O) OJ1, C (=O) NJ1J2, C (=O) J1 u O-C (=O) NJ1J2 en el que cada uno de J1 yJ2 es, independientemente, H, alquilo C1-C6, alquenilo C2-C6, alquenilo C2-C6, aminoalquilo C1-C6 o un grupo protector. En ciertas realizaciones, al menos uno de q1 yq2 es alquilo C1-C6 sustituido en el que el grupo sustituyente se selecciona entre OJ1, NJ1J2 o CN en el que cada uno de J1 yJ2 es, independientemente, H, alquilo C1-C6 o un grupo protector.

En ciertas realizaciones, q1 yq2 juntos, son =C (q3) (q4) . En ciertas realizaciones, cada uno de q3 y q4 es H. En ciertas realizaciones, al menos uno de q3 y q4 es halógeno, alquilo C1-C6 o alquilo C1-C6 sustituido. En ciertas realizaciones, al menos uno de q3 y q4 es metilo. En ciertas realizaciones, cada uno de q3 y q4 es metilo.

En ciertas realizaciones, cada uno de T1 yT2 es un grupo protector hidroxilo. En ciertas realizaciones, cada uno de dichos grupos protectores hidroxilo se selecciona, independientemente, entre acetilo, t-butilo, t-butoximetilo, metoximetilo, tetrahidropiranilo, 1-etoxietilo, 1- (2-cloroetoxi) etilo, 2-trimetilsililetilo, p-clorofenilo, 2, 4-dinitrofenilo, bencilo, benzoílo, p-fenilbenzoílo, 2, 6-diclorobencilo, difenilmetilo, p-nitrobencilo, trimetilsililo, trietilsililo, tbutildimetilsililo, t-butildifenilsililo, trifenilsililo, triisopropilsililo, benzoilformiato, cloroacetilo, tricloroacetilo, trifluoroacetilo, pivaloílo, carbonato de 9-fluorenilmetilo, mesilato, tosilato, triflato, tritilo, monometoxitritilo, dimetoxitritilo, trimetoxitritilo o pixilo sustituido. En ciertas realizaciones, T1 es acetilo, bencilo, t-butildimetilsililo, tbutildifenilsililo o 4, 4'-dimetoxitritilo. En ciertas realizaciones, T1 es 4, 4'-dimetoxitritilo.

En ciertas realizaciones, T2 es un grupo reactivo de fósforo. En ciertas realizaciones, T2 es un grupo reactivo de fósforo seleccionado entre diisopropilcianoetoxi fosforamidita o H-fosfonato. En ciertas realizaciones, T2 es diisopropilcianoetoxi fosforamidita. En ciertas realizaciones, T2 es diisopropilcianoetoxi fosforamidita y cada uno de q1 y q2 es metilo. En ciertas realizaciones, T2 es diisopropilcianoetoxi fosforamidita y q1 yq2 juntos, son =C (q3) (q4) y cada uno de q3 y q4 es H.

En ciertas realizaciones, Bx es una pirimidina, pirimidina sustituida, purina o purina sustituida. En ciertas realizaciones, Bx es uracilo, 5-metiluracilo, 5-propinil-uracilo,... [Seguir leyendo]

1. Un nucleósido bicíclico que tiene la Fórmula I:

en la que:

Bx es un resto de base heterocíclica; uno de T1 yT2 es H o un grupo protector hidroxilo y el otro de T1 yT2 es H, un grupo protector hidroxilo o un grupo reactivo de fósforo; cada uno de q1 y q2 es, independientemente, halógeno, alquilo C1-C12, alquilo C1-C12 sustituido, alquenilo C1-C12, alquenilo C2-C12 sustituido, alquinilo C2-C12, alquinilo C2-C12 sustituido, alcoxi C1-C12, alcoxi C1-C12 sustituido, OJ1, SJ1, SOJ1, SO2J1, NJ1J2, N3, CN, C (=O) OJ1, C (=O) NJ1J2, C (=O) J1, O-C (=O) NJ1J2, N (H) C (=NH) NJ1J2, N (H) C (=O) NJ1J2 o N (H) C (=S) NJ1J2;

o q1 yq2 juntos son =C (q3) (q4) ; cada uno de q3 y q4 es, independientemente, H, halógeno, alquilo C1-C12 o alquilo C1-C12 sustituido; cada grupo sustituido está, independientemente, mono o polisustituido con grupos de sustituyentes seleccionados independientemente entre halógeno, alquilo C1-C6, alquenilo C2-C6, alquinilo C2-C6, OJ1, SJ1, NJ1J2, N3, CN, C (=O) OJ1, C (=O) NJ1J2, C (=O) J1, O-C (=O) NJ1J2, N (H) C (=O) NJ1J2 o N (H) C (=S) NJ1J2; y cada uno de J1 yJ2 es, independientemente, H, alquilo C1-C6, alquenilo C2-C6, alquinilo C2-C6, aminoalquilo C1-C6 o un grupo protector, en el que el grupo reactivo de fósforo es fosforamidita, H-fosfonato, triéster fosfato o un auxiliar quiral que contiene fósforo.

2. El nucleósido bicíclico de la reivindicación 1, en el que cada uno de q1 y q2 es, independientemente, alquilo C1-C6

o alquilo C1-C6 sustituido.

3. El nucleósido bicíclico de una cualquiera de las reivindicaciones 1 ó 3, en el que cada uno de q1 y q2 es metilo.

4. El nucleósido bicíclico de una cualquiera de las reivindicaciones 1 ó 2, en el que al menos uno de q1 yq2 es un alquilo C1-C6 sustituido que comprende al menos un grupo sustituyente seleccionado entre OJ1, NJ1J2 o CN, en el que cada uno de J1 yJ2 es, independientemente, H, alquilo C1-C6 o un grupo protector.

5. El nucleósido bicíclico de la reivindicación 1, en el que q1 yq2 juntos, son =C (q3) (q4) .

6. El nucleósido bicíclico de la reivindicación 5, en el que cada uno de q3 y q4 es H.

7. El nucleósido bicíclico de una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6, en el que T1 es 4, 4'-dimetoxitritilo y T2 es diisopropilcianoetoxi fosforamidita.

8. El nucleósido bicíclico de una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7, en el que Bx es uracilo, 5-propinil-uracilo, 5-tiazolo-uracilo, timina, citosina, 5-metilcitosina, 5-propinil-citosina, 5-tiazolo-citosina, adenina, guanina, 2, 6diaminopurina u otra pirimidina, pirimidina sustituida, purina o purina sustituida.

9. El nucleósido bicíclico de una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 8 que tiene la Fórmula II:

10. Un compuesto oligomérico que comprende al menos un nucleósido bicíclico que tiene la Fórmula III:

en el que independientemente para cada uno de dicho al menos un nucleósido bicíclico que tiene la Fórmula III;

Bx es un resto de base heterocíclica; cada uno de T3 y T4 es, independientemente, un grupo de unión de internucleósidos que une el nucleósido bicíclico que tiene la Fórmula III al compuesto oligomérico o uno de T3 y T4 es un grupo de unión de internucleósidos que une el nucleósido bicíclico que tiene la Fórmula III al compuesto oligomérico y el otro de T3 y T4 es H, un grupo protector hidroxilo, un grupo conjugado unido o un grupo terminal 5' ó 3'; cada uno de q1 y q2 es, independientemente, halógeno, alquilo C1-C12, alquilo C1-C12 sustituido, alquenilo C2-C12, alquenilo C2-C12 sustituido, alquinilo C2-C12, alquinilo C2-C12 sustituido, alcoxi C1-C12, alcoxi C1-C12 sustituido, OJ1, SJ1, SOJ1, SO2J1, NJ1J2, N3, CN, C (=O) OJ1, C (=O) NJ1J2, C (=O) J1, O-C (=O) NJ1J2, N (H) C (=NH) NJ1J2, N (H) C (=O) NJ1J2 o N (H) C (=S) NJ1J2;

o q1 yq2 juntos son =C (q3) (q4) ; cada uno de q3 y q4 es, independientemente, H, halógeno, alquilo C1-C12 o alquilo C1-C12 sustituido; cada grupo sustituido está, independientemente, mono o polisustituido con grupos de sustituyentes seleccionados independientemente entre halógeno, alquilo C1-C6, alquenilo C2-C6, alquinilo C2-C6, OJ1, SJ1, NJ1J2, N3, CN, C (=O) OJ1, C (=O) NJ1J2, C (=O) J1, O-C (=O) NJ1J2, N (H) C (=O) NJ1J2 o N (H) C (=S) NJ1J2; y cada uno de J1 yJ2 es, independientemente, H, alquilo C1-C6, alquenilo C2-C6, alquinilo C2-C6, aminoalquilo C1-C6 o un grupo protector; y en el que dicho compuesto oligomérico comprende de 8 a aproximadamente 40 nucleósidos unidos, y en el que la expresión "compuesto oligomérico" se refiere un polímero que tiene al menos una región que es capaz de hibridar para dar una molécula de ácido nucleico.

11. El compuesto oligomérico de la reivindicación 10 en el que, independientemente para cada nucleósido bicíclico que tiene la Fórmula III, cada uno de q1 y q2 es, independientemente, alquilo C1-C6 o alquilo C1-C6 sustituido.

12. El compuesto oligomérico de una cualquiera de las reivindicaciones 10 ó 11 en el que, independientemente para cada nucleósido bicíclico que tiene la Fórmula III, cada uno de q1 y q2 es metilo para cada nucleósido bicíclico que tiene la Fórmula III.

13. El compuesto oligomérico de una cualquiera de las reivindicaciones 10 ó 11 en el que, independientemente, para cada nucleósido bicíclico que tiene la Fórmula III, al menos uno de q1 yq2 es un alquilo C1-C6 sustituido que comprende al menos un grupo sustituyente seleccionado entre OJ1, NJ1J2 o CN, en el que cada uno de J1 yJ2 es, independientemente, H, alquilo C1-C6 o un grupo protector.

14. El compuesto oligomérico de la reivindicación 10, en el que, q1 yq2 juntos, son =C (q3) (q4) para cada nucleósido bicíclico que tiene la Fórmula III.

15. El compuesto oligomérico de la reivindicación 14, en el que cada uno de q3 y q4 es H.

16. El compuesto oligomérico de una cualquiera de las reivindicaciones 10 a 15 que comprende al menos un grupo 3' ó 5' terminal.

17. El compuesto oligomérico de una cualquiera de las reivindicaciones 10 a 16 en el que cada grupo de enlace internucleósido es, independientemente, un fosforodiéster o fosforotioato.

18. El compuesto oligomérico de una cualquiera de las reivindicaciones 10 a 17 en el que cada nucleósido bicíclico tiene la Fórmula IV:

19. El compuesto oligomérico de una cualquiera de las reivindicaciones 10 a 18 que comprende al menos una región de al menos dos nucleósidos bicíclicos contiguos que tiene dicha fórmula localizada en el extremo 3' o en el extremo 5' del compuesto oligomérico.

20. El compuesto oligomérico de una cualquiera de las reivindicaciones 10 a 18 que comprende un compuesto

oligomérico abierto que tiene al menos dos regiones, comprendiendo cada región que tiene dicha fórmula, de 1 a aproximadamente 5 nucleósidos bicíclicos contiguos, en el que una de dichas regiones de nucleósidos bicíclicos que tiene dicha fórmula se localiza externamente en el extremo 5' y la otra de dichas regiones se localiza externamente en el extremo 3' y en el que las dos regiones externas están separadas por una región interna que comprende de aproximadamente 6 a aproximadamente 14 subunidades monoméricas.

21. El compuesto oligomérico de la reivindicación 20 en el que esencialmente cada subunidad monomérica en la región interna es un β-D-2'-desoxirribonucleósido.

22. Un procedimiento de inhibición in vitro de la expresión de genes que comprende poner en contacto una o más células o un tejido con un compuesto oligomérico de una cualquiera de las reivindicaciones 10 a 21.

23. Un compuesto oligomérico de una cualquiera de las reivindicaciones 10 a 21 para su uso en un procedimiento de

inhibición in vitro de la expresión de genes, comprendiendo dicho procedimiento poner en contacto una o más células, un tejido o un animal con un compuesto oligomérico de una cualquiera de las reivindicaciones 10 a 21.

24. Un compuesto oligomérico de una cualquiera de las reivindicaciones 10 a 21 para su uso en terapia médica.