Composiciones y procedimientos para inducir la desdiferenciación celular.

Un compuesto de Fórmula I que tiene la siguiente estructura: **Fórmula**

en la que:

R1 es un miembro seleccionado del grupo que consiste en:**Fórmula**

y R2 es un miembro seleccionado del grupo que consiste en:**Fórmula**

Composiciones y procedimientos para inducir la desdiferenciación celular

Referencias cruzadas a solicitudes relacionadas La presente solicitud reivindica la prioridad respecto de la solicitud de patente provisional de Estados Unidos n.º 60/518.947, presentada el 10 de noviembre de 2003.

Antecedentes de la invención En los mamíferos, la regeneración de las extremidades y de los tejidos dañados está limitada en gran medida por un procedimiento de diferenciación irreversible (véase, por ejemplo, Carlson, Dev. Dyn. 226 (2) :167-81 (2003) ) . Por consiguiente, las células madre, en particular, las células madre embrionarias (CME) que se pueden ampliar indefinidamente y son pluripotentes o multipotentes, han sido objeto de una gran atención como enfoque terapéutico para el daño causado por enfermedades cardiovasculares, enfermedades neurodegenerativas y el envejecimiento (véase, por ejemplo, Committee on the Biological and Biomedical Applications of Stem Cell Research, Stem Cells and the Future of Regenerative Medicine 2002, the National Academies Press, Washington, D.C.) . Sin embargo, el uso de células madre en la terapia de reemplazo celular sigue acarreando problemas por una serie de razones, entre las que se incluyen la falta de una fuente fiable de células madre. Por ejemplo, las células madre mesenquimatosas (CMM) humanas multipotentes se pueden aislar de la médula ósea, pero se requiere una gran cantidad de médula ósea del donante para obtener cantidades suficientes de células madre para la mayoría de las aplicaciones terapéuticas o de investigación.

La capacidad de desdiferenciarse o invertir células comprometidas con un linaje en células progenitoras multipotentes (es decir, células madre multipotentes) supera muchos de estos obstáculos. Con un procedimiento de desdiferenciación eficiente, se concibe la posibilidad de usar células adultas sanas, abundantes y fácilmente accesibles para generar diferentes tipos de células funcionales para la reparación de los tejidos dañados. Además, estudios recientes de la plasticidad de miotubos murinos y otras células derivadas de tejidos adultos sugieren que la desdiferenciación puede ser posible en sistemas de mamíferos (véase, por ejemplo, Odelberg et al., Cell 103:10991109 (2000) ; McGann et al., Proc. Natl. Acad. Sci. EE.UU. 98:13699-13704 (2001) y Tsai et al., “Developmental Cell” 2:707-712 (2002) ) . Sin embargo, en contraste con el procedimiento de diferenciación, faltan composiciones y procedimientos para el control y el estudio de la desdiferenciación.

Los ensayos fenotípicos basados en células y, más recientemente, los rastreos de las vías de moléculas pequeñas sintéticas y productos naturales han proporcionado históricamente sondas químicas muy útiles de complejos procesos celulares (véase, por ejemplo, White, D. J. G. Ed., “Proceedings of an International Conference on Cyclosporin A” (Elsevier, Amsterdam, 1982) , 5-19) . La identificación de pequeñas moléculas que inducen la desdiferenciación de las células somáticas de mamífero debería ayudar a dilucidar el mecanismo molecular de este fenómeno, y en última instancia, puede permitir la regeneración del tejido in vivo. Rosania et al., (Nature Biotech., 2000; 18 (3) : 304 a 308) describen la mioseverina, una molécula de unión a microtúbulos con nuevos efectos celulares. El documento WO 02/051843 describe nuevos derivados de purina, el procedimiento de preparación y su uso como medicinas. Wright et al., (Journal of Medicinal Chemistr y , 1987; 30 (1) : 109 a 116) describen la síntesis, la inhibición del crecimiento celular y el rastreo antitumoral de 2- (p-n-butilanilo) purinas y sus análogos nucleósidos. Hildebrand et al., (Journal of Medicinal Chemistr y , 1990; 33 (90) : 203 a 206) describen las relaciones entre la estructura y la actividad de las guaninas N2-sustituidas como inhibidores de las timidina quinasas del HSV1 y HSV2. Medveczky et al., (Journal of Medicinal Chemistr y , 1995; 38 (10) : 1811 a 1819) describen derivados de haloanilino de pirimidinas, purinas y análogos nucleósidos de purina: síntesis y actividad contra el citomegalovirus humano. El documento WO 01/09134 describe inhibidores de los derivados de purina de la proteína tirosina quinasa SYK.

Por lo tanto, existe una necesidad en la técnica por composiciones y procedimientos para inducir la desdiferenciación de células de mamíferos comprometidas con un linaje en células madre multipotentes o pluripotentes. La presente invención cubre estas y otras necesidades.

Breve resumen de la invención La presente invención proporciona nuevas composiciones y nuevos procedimientos para inducir la desdiferenciación de células de mamífero comprometidas con un linaje en células madre multipotentes.

Una realización de la presente invención proporciona un compuesto de Fórmula I:

En la Fórmula I, R1 es un miembro seleccionado del grupo que consiste en:

En la Fórmula I, R2 es un miembro seleccionado del grupo que consiste en:

Los compuestos de la presente invención incluyen todas las sales farmacéuticamente aceptables, isómeros, solvatos, hidratos y profármacos de los mismos.

Una realización adicional de la presente invención es una composición farmacéutica que comprende un compuesto de la invención y un vehículo farmacéuticamente aceptable. Una realización adicional de la presente invención es un procedimiento para inducir la desdiferenciación de una célula comprometida con un linaje ex vivo, procedimiento que comprende:

poner en contacto una célula de mamífero comprometida con un linaje con un compuesto de Fórmula II que tiene la siguiente estructura:

en la que: R1 es un miembro seleccionado del grupo que consiste en:

R2 es un miembro seleccionado del grupo que consiste en hidrógeno, halógeno y –L-R3; L es un miembro seleccionado del grupo que consiste en -O-, -S- y -NR4-, en el que R4 es H, o R4 se toma opcionalmente junto con R3 y el nitrógeno al que ambos están unidos para formar un heterociclo opcionalmente sustituido con alquilo C1-4; R3 es un miembro seleccionado del grupo que consiste en alquilo C1-4, cicloalquilo C3-8 y alquilarilo C0-2, sustituido con 0-2 grupos R3a que se seleccionan independientemente del grupo que consiste en halógeno, alquilo C1-4, alcoxilo C1-4, -N (R3b, R3b) , -SO2N (R3b, R3b) , -C (O) N (R3b, R3b) y -O-arilo, o cuando dichos grupos R3a están en átomos adyacentes del anillo, opcionalmente, se toman conjuntamente para formar un miembro seleccionado del grupo que consiste en -O- (CH2) 1-2-O-, -O-C (CH3) 2CH2- y - (CH2) 3-4; y cada grupo R3b es un miembro que se selecciona independientemente del grupo que consiste en hidrógeno y alquilo C1-4, mediante el cual la célula de mamífero se desdiferencia en una célula madre multipotente.

En algunas realizaciones, el procedimiento comprende además detectar la desdiferenciación de la célula de mamífero en una célula madre multipotente (por ejemplo, mediante la detección de la pérdida de expresión de un gen marcador expresado por la célula de mamífero comprometida con un linaje) . En algunas realizaciones, la célula de mamífero comprometida con un linaje es un mioblasto.

Una realización adicional de la presente invención es un procedimiento para producir una célula de un linaje de osteoblastos a partir de una célula comprometida con el linaje, procedimiento que comprende:

(a) poner en contacto una célula comprometida con el linaje con un compuesto de Fórmula II según lo definido anteriormente, mediante lo que la célula comprometida con el linaje se desdiferencia en una célula madre multipotente; y

(b) poner en contacto la célula madre multipotente con un medio de cultivo celular que induzca la diferenciación de la célula madre multipotente en una célula de un linaje de osteoblastos.

También se describe un procedimiento para identificar compuestos que induzcan la desdiferenciación de células de mamífero comprometidas con un linaje en células madre multipotentes. Se pone en contacto una célula de mamífero comprometida con un linaje con un compuesto de prueba sospechoso de inducir la desdiferenciación de las células comprometidas con el linaje. Las células se cultivan en un primer medio de cultivo celular que induce la diferenciación de la célula madre multipotente en un primer tipo de célula y un segundo medio de cultivo celular que induce la diferenciación de la célula madre multipotente en un segundo tipo de célula. Se determina si las células han experimentado la diferenciación en el primer o en el segundo tipo de célula, en el que la inducción de la diferenciación tanto en el primer con en el segundo tipo de célula identifica... [Seguir leyendo]

1. Un compuesto de Fórmula I que tiene la siguiente estructura:

en la que: R1 es un miembro seleccionado del grupo que consiste en:

y R2 es un miembro seleccionado del grupo que consiste en:

2. El compuesto de la reivindicación 1, en el que dicho compuesto es un miembro seleccionado del grupo que consiste en:

3. El compuesto de la reivindicación 1, en el que el compuesto es:

4. Una composición farmacéutica que comprende un compuesto de una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3 y un vehículo farmacéuticamente aceptable.

5. Un procedimiento para inducir la desdiferenciación de una célula comprometida con un linaje ex vivo, procedimiento que comprende:

poner en contacto una célula de mamífero comprometida con un linaje con un compuesto de Fórmula II que tiene la siguiente estructura:

en la que: R1 es un miembro seleccionado del grupo que consiste en:

R2 es un miembro seleccionado del grupo que consiste en hidrógeno, halógeno y -L-R3;

L es un miembro seleccionado del grupo que consiste en -O-, -S- y -NR4-, en el que R4 es H, o R4 se toma opcionalmente junto con R3 y el nitrógeno al que ambos están unidos para formar un heterociclo opcionalmente sustituido con alquilo C1-4; R3 es un miembro seleccionado del grupo que consiste en alquilo C1-4, cicloalquilo C3-8 y alquilarilo C0-2 sustituido con 0-2 grupos R3a que se seleccionan independientemente del grupo que consiste en halógeno, alquilo C1-4, alcoxilo C1-4, -N (R3b, R3b) , -SO2N (R3b, R3b) , -C (O) N (R3b, R3b) y –O-arilo, o cuando dichos grupos R3a están en átomos adyacentes del anillo, opcionalmente, se toman conjuntamente para formar un miembro seleccionado del grupo que consiste en -O- (CH2) 1-2-O-, -O-C (CH3) 2CH2- y - (CH2) 3-4; y cada grupo R3b es un miembro que se selecciona independientemente del grupo que consiste en hidrógeno y alquilo C1-4,

mediante lo que la célula comprometida con el linaje se desdiferencia en una célula madre multipotente.

6. El procedimiento de la reivindicación 5, en el que R2 es –L-R3.

7. El procedimiento de la reivindicación 6, en el que es -NR4-, en el que R4 es hidrógeno y R3 es cicloalquilo C3-8.

8. El procedimiento de la reivindicación 7, en el que R3 es ciclohexilo.

10. El procedimiento de la reivindicación 5, en el que dicho compuesto es un miembro seleccionado del grupo que consiste en:

11. El procedimiento de la reivindicación 5, en el que el compuesto es:

12. El procedimiento de una cualquiera de las reivindicaciones 5 a 11, que comprende además detectar la desdiferenciación de la célula de mamífero en una célula madre multipotente.

13. El procedimiento de una cualquiera de las reivindicaciones 5 a 11, mediante el cual la diferenciación de la célula 10 de mamífero comprometida con un linaje en una célula madre multipotente se detecta mediante la detección de la pérdida de expresión de un gen marcador expresado por la célula de mamífero comprometida con el linaje.

14. El procedimiento de la reivindicación 13, en el que dicha célula comprometida con un linaje es un mioblasto.

15. El procedimiento de la reivindicación 14, en el que el gen marcador es un miembro seleccionado del grupo que consiste en: MyoD, Myf5, miosina, CD56 y desmina.

16. El procedimiento de la reivindicación 14, en el que el mioblasto se aísla de un ratón. 10 17. El procedimiento de la reivindicación 14, en el que el mioblasto se aísla de un primate.

18. El procedimiento de la reivindicación 14, en el que el primate es un ser humano.

19. Un procedimiento para producir una célula de un linaje de osteoblastos a partir de una célula comprometida con 15 el linaje, procedimiento que comprende:

(a) poner en contacto una célula comprometida con el linaje con un compuesto según lo definido en una cualquiera de las reivindicaciones 5 a 11, mediante lo que la célula comprometida con el linaje se desdiferencia en una célula madre multipotente; y

(b) poner en contacto la célula madre multipotente con un medio de cultivo celular que induzca la diferenciación de la célula madre multipotente en una célula de un linaje de osteoblastos.