INHIBICION DE UNA ASOCIACION TAU-TAU.

Fenotiazina de fórmula:

Inhibición de una asociación tau-tau.

La presente descripción se refiere a procedimientos novedosos para la detección de sustancias capaces de modular o inhibir la asociación tau-tau patológica de proteína y la agregación patológica de neurofilamentos. Los procedimientos de la presente invención son especialmente útiles para examinar sustancias para la profilaxis y tratamiento de la enfermedad de Alzheimer.

La enfermedad de Alzheimer (AD) es la causa única más común de demencia en la tercera edad (Livingstone (1994). The scale of the problem. En: Dementia (Eds. Burns y Levy), Chapman & Hill, London, pp. 21-35). Los individuos con la enfermedad de Alzheimer se caracterizan por la demencia progresiva que se presenta con pérdida de memoria creciente, alteraciones en el juicio, percepción y habla, y deterioro global del intelecto (Roth e Iversen Brit. Med. Bull. volumen especial (1986)).

Los contrastes patológicos mayores de la enfermedad de Alzheimer son las placas seniles y las marañas neurofibrilares, ambas de las cuales contienen filamentos helicoidales emparejados (PHF), de los cuales es constituyente la proteína tau (Wischik et al., Proc. Natl. Acad. Sci. USA 85:4506-4510 (1988)). Las placas también contienen fibras ß-amiloideas derivadas de una anormalidad, todavía no definida, en el procesamiento de la proteína precursora amiloidea (APP; Kang et al., Nature 325:733-736 (1987)).

Los estudios de la enfermedad de Alzheimer han apuntado a la pérdida de la proteína tau normal asociada a microtúbulo (Mukaetova-Landinska, Am. J. Pathol. 143:565-578 (1993); Wischik et al., Neurobiol. Ageing 16:409-417 (1995a); Lai et al., Neurobiol. Ageing 16:433-445 (1995b)), a la acumulación de filamentos helicoidales emparejados patológicos (PHF; Mukaetova-Landinska, loc. cit. (1993); Harrington et al., Dementia 5:215-228 (1994a); Harrington et al., Am. J. Pathol. 145:1472-1484 (1994b); Wischik et al., loc. cit. (1995a)), y la pérdida de sinapsis en el córtex frontal medio (Terry et al., Ann. Neurol. 30:572-580 (1991)) como marcadores discriminantes fuertes del deterioro intelectual. En la enfermedad de Alzheimer, la pérdida de sinapsis (Terry et al., loc. cit.) y la pérdida de células piramidales (Bondareff et al., Arch. Gen. Psychiatry 50:350-356 (1993)) están correlacionadas ambas con medidas morfométricas de la patología neurofibrilar reactiva a la tau, y esto se correlaciona, a nivel molecular, con una redistribución prácticamente completa del "pool" de proteína tau, de la forma soluble a la forma polimerizada (PHF) (Mukaetova-Landinska, loc. cit. (1993); Lai et al., loc. cit. (1995)). Una posible explicación para estos cambios es que la redistribución patológica de la proteína tau en PHF causa un fallo en el transporte axonal en circuitos de asociación cortico-cortical, a través de la incapacidad de mantener la tubulina axonal en el estado polimerizado dentro de las células piramidales (Wischick et al., loc. cit. (1995); Wischik et al., Neurobiol. Ageing, en prensa; Wischik et al., Structure, biochemistry and molecular pathogenesis of paired helical filaments in Alzheimer's disease. Eds. A. Goate y F. Ashall, en prensa; Lai et al., loc. cit. (1995)). Un fallo resultante del transporte de constituyentes sinápticos desde el soma de proyección hasta el neocórtex de asociación distante conduciría a la pérdida sináptica y al deterioro intelectual. Otros factores incluyen la toxicidad directa de la acumulación de PHF en células piramidales (Bondareff et al., Arch. Gen. Psychiat. 50:350-356 (1993); J. Neuropath. Exp. Neurol. 53:158-164 (1994)), y la posible toxicidad directa de la acumulación truncada de tau, que perjudica la función celular (Mena et al., J. Neuropath. Exp. Neurol. 50:474-490 (1991)).

Aunque los estudios de la patogénesis molecular en sistemas modelo ha enfatizado el papel neurotóxico de la acumulación de ß-amiloidea (revisada en Harrington y Wischik, Molecular Pathobiology of Alzheimer's disease. En: Dementia (Eds. Burns y Levy), Chapman & Hill, London, pp. 211-238), la evidencia que une la deposición de ß-amiloidea con el deterioro intelectual en humanos es débil. Es más probable que el procesamiento alterado de la APP sea sólo uno de los varios factores posibles que podrían iniciar el procesamiento alterado de la proteína tau. Otros factores iniciadores incluyen procesos desconocidos asociados con la apoE4 (Harrington et al., loc. cit. (1994)), la trisomía del cromosoma 21 (Mukaetova-Ladinska et al., Dev. Brain. Dysfunct. 7:311-329 (1994)), y factores medioambientales tales como la exposición prolongada a niveles subtóxicos de aluminio (Harrington et al., Lancet 343:993-997 (1994c)). Distintos factores etiológicos son capaces de iniciar un patrón común de alteración en el procesamiento de la proteína tau, los cuales incluyen: la truncamiento C-terminal en el Glu-391, la formación de polímeros de tau PHF, la pérdida de tau soluble, y la acumulación de especies de tau anormalmente fosforiladas (Wischik et al., Int. Rev. Psychiat. en prensa (1996)).

El fragmento de la proteína tau asociada a microtúbulo que se ha observado es un constituyente integral de la estructura nuclear resistente a las proteasas del PHF, es un fragmento de 93/95 residuos de aminoácidos derivado del dominio de unión a microtúbulo de la tau (Wischick et al., loc. cit. (1988); Kondo et al., Neuron 1:827-834 (1988); Jakes et al., EMBO J. 10:2725-2729 (1991); Novak et al., EMBO J. 12:365-370 (1993)). La proteína tau existe en 6 isoformas de 352-411 residuos de aminoácidos en el cerebro adulto (Goedert et al., Neuron 3:519-526 (1989)). En general, la estructura de la molécula de tau consiste en un extenso dominio N-terminal de 252 residuos, el cual se proyecta a partir del microtúbulo, una región de repetición en tándem de 93-125 residuos, consistente en 3 ó 4 repeticiones en tándem, y la cual es el dominio de unión al microtúbulo, y una cola C-terminal de 64 residuos. Cada repetición en tándem está compuesta de un segmento de unión a tubulina de 19 residuos, y un segmento de engarce de 12 residuos (Burtner y Kischner, J. Cell. Biol. 115:717-730 (1991); Figura 1). El constituyente mayoritario de tau que se puede extraer a partir de preparaciones enriquecidas en el núcleo de PHF resistente a proteasas es un fragmento de 12 kDa derivado de ambas, las isoformas de 3 y 4 repeticiones, pero restringido al equivalente a 3 repeticiones en tándem, con independencia de la isoforma (Jakes et al., loc. cit.; Figura 2). Los límites N- y C-terminal del fragmento definen la extensión precisa de la unidad de tau del núcleo del PHF resistente a proteasas. Tiene la fase desplazada 14/16 residuos con respecto a la organización unidor/engarce de la molécula normal definida por Butner y Kirschner(loc. cit., Figura 1), y está truncada de forma C-terminal en el Glu-391, o en una posición homóloga en la tercera repetición de la isoforma de 4 repeticiones (Novak et al., loc. cit. (1993); Figura 3). Hay disponible un anticuerpo monoclonal (mAb 423) que reconoce específicamente este punto de truncamiento C-terminal, y los estudios histológicos usando este anticuerpo han mostrado la presencia de proteína tau truncada C-terminalmente en el Glu-391 en todas las etapas de degeneración neurofibrilar (Mena et al., Acta Neuropathol. 89:50-56 (1995); Mena et al., Acta Neuropathol., en prensa). Por tanto, la proteolisis anormal es una posible modificación post-traducción implicada en el ensamblaje del PHF.

Se han desarrollado procedimientos que permiten la discriminación entre los diversos "pooles" de tau que se hallan en los tejidos cerebrales en AD: tau soluble normal, tau fosforilada, y PHF resistentes a proteasas (Harrington et al., loc. cit. (1990), (1991), (1994a)). Estos procedimientos se han desplegado en estudios de AD grave y del Síndrome de Down (Mukaetova-Ladinska et al., loc. cit. (1993; 1995)), en casos verificados prospectivamente en las primeras etapas de la AD (Wischik et al., loc. cit. (1995a); Lai et al., loc. cit. (1995)), y en casos con otros diagnósticos neuropatológicos, incluyendo la demencia senil del tipo cuerpo de Lewy y la enfermedad de Parkinson (Harrington et al.,...

1. Fenotiazina de fórmula:

en donde:

R₁, R₃, R₄, R₆, R₇ y R₉ se seleccionan independientemente entre hidrógeno, halógeno, hidroxilo, carboxilo, alquilo sustituido o no sustituido, haloalquilo o alcoxi;

R₅, cada R₁₀ y cada R₁₁ se seleccionan entre hidrógeno, hidroxilo, carboxilo, alquilo sustituido o no sustituido, haloalquilo o alcoxi;

y sales farmacéuticamente aceptables de los mismos, para la utilización en la profilaxis o tratamiento de una enfermedad neurodegenerativa de la agregación patológica tau-tau mediante la inhibición de dicha asociación tau-tau sin inhibición de la unión normal tau-tubilina.

2. Fenotiazina según la reivindicación 1, en donde dicha fenotiazina se selecciona del grupo donde:

R₁, R₃, R₄, R₅, R₆, R₇, R₉, cada R₁₀ y cada R₁₁ se seleccionan independientemente entre -CH₃, -C₂H₅ ó -C₃H₇.

3. Fenotiazina según la reivindicación 1, en donde dicha fenotiazina tiene la fórmula (i) de más arriba.

4. Fenotiazina según la reivindicación 3, en donde R₅ es hidrógeno.

5. Fenotiazina según la reivindicación 1, en donde dicho compuesto se selecciona entre el Azul de metileno, el Azul de Toluidina O, la tionina, el Azure A, el Azure B o el Azul de 1,9-dimetil-metileno.

6. Fenotiazina según la reivindicación 1, en donde el agente está presente en una cantidad terapéuticamente eficaz en un material portador terapéuticamente inerte en una composición farmacéutica.

7. Azul de metileno para utilizar en el tratamiento de la enfermedad de Alzheimer.