OLIGOSACARIDOS SULFATADOS, EN LOS QUE EL OLIGOSACARIDO TIENE LA FORMULA GENERAL (I):

R SUB,1} - (R SUB,X}) SUB,N} - R SUB,2}, EN DONDE R SUB,1} Y R SUB,2} Y CADA R SUB,X} REPRESENTA UNA UNIDAD DE MONOSACARIDO, TODOS LOS CUALES PUEDEN SER IGUALES O DIFERENTES, Y EN LOS QUE LAS UNIDADES COLINDANTES DE MONOSACARIDOS ESTAN UNIDAS POR ENLACES GLUCOSIDICOS 1->2, 1->3, 1->4 Y/O L->6 Y N ES UN ENTERO DE 1 A 6, Y EL USO DE ESTOS COMO AGENTES ANTIANGIOGENICOS, ANTIMETASTASICOS Y/O ANTIINFLAMATORIOS

Preparación y utilización de oligosacáridos sulfatados.

Campo de la invención

Esta invención se refiere a oligosacáridos sulfatados, a su preparación y a su utilización como agentes antiangiogénicos, antimetastásicos y/o antiinflamatorios.

Antecedentes de la invención

Los heparán sulfatos pertenecen a la familia de polisacáridos glucosaminoglucanos. Están presentes en la mayoría de los animales multicelulares y tienen una distribución ubicua, siendo expresados en la superficie celular y en las matrices extracelulares (MEC) de la mayoría de los tejidos (1, 2). Los heparán sulfatos existen normalmente como proteoglucanos y ha habido un progreso considerable en la secuenciación y clonaje de los polipéptidos centrales de la molécula. Hasta ahora, por ejemplo, se han identificado en la superficie celular al menos ocho polipéptidos centrales de proteoglucanos heparán sulfato (HSPG) diferentes (3).

Inicialmente, se consideró que los HSPGs desempeñaban en su mayor parte una función estructural en la superficie celular y en la MEC. Sin embargo, las cadenas de heparán sulfato presentan una notable diversidad estructural (2, 4), lo cual sugiere que pueden proporcionar una información importante para la generación de señales en muchos procesos biológicos. Así, aunque las cadenas de heparán sulfato son inicialmente sintetizadas como una repetición alternante sencilla de residuos de glucuronosilo y N-acetilglucusaminilo unidos por enlaces ß1-4 y a1-4, hay muchas modificaciones posteriores. El polisacárido es N-desacetilado y N-sulfatado y posteriormente experimenta epimerización C5 de las unidades de glucuronosilo para dar unidades de iduronosilo, y varias O-sulfataciones de los residuos uronosilo y glucosaminilo. La variabilidad de estas modificaciones permite treinta secuencias disacarídicas diferentes que, cuando se disponen en diferentes órdenes a lo largo de la cadena del heparán sulfato, pueden tener como resultado, teóricamente, un gran número de estructuras de heparán sulfato diferentes. A este respecto, el polisacárido anticoagulante heparina, presente únicamente en los gránulos de los mastocitos, representa una forma extrema de heparán sulfato en la cual se han maximizado la epimerización y la sulfatación. La mayoría de los heparán sulfatos contienen tramos cortos de residuos altamente sulfatados unidos por tramos relativamente largos de unidades no sulfatadas.

Existe actualmente una clara evidencia de que los heparán sulfatos desempeñan una función crítica en un amplio rango de procesos biológicos (2-4). En particular, pueden actuar como ligandos para las moléculas de adhesión implicadas en las interacciones célula-célula (5, 6), participan en las interacciones célula-MEC (5, 6) y actúan como receptores esenciales en la superficie celular para factores de crecimiento tales como el factor de crecimiento de fibroblastos básico (bFGF) (7, 8) y el factor de crecimiento endotelial vascular (VEGF) (9). Los HSPGs son también un componente clave de las membranas basales, que representan una barrera fundamental para la migración celular (10). Las barreras de la membrana basal pueden ser rotas únicamente cuando las células despliegan una variedad de enzimas degradantes (11), incluyendo una endoglucosidasa denominada heparanasa, que corta las cadenas de los heparán sulfatos (12, 13).

Se ha demostrado que muchos de los procesos biológicos en los cuales participan los heparán sulfatos implican el reconocimiento de estructuras únicas de heparán sulfatos, siendo de importancia crítica la posición de los sulfatos en la cadena polisacarídica (3). Por ejemplo, se ha demostrado que secuencias definidas de los heparán sulfatos son reconocidas por los FGF ácido y básico (14-16) y cortadas por heparanasas. Sobre la base de estas observaciones, ha sido un objetivo de los presentes inventores sintetizar oligosacáridos sulfatados que bloqueen el reconocimiento de los heparán sulfatos por los factores de crecimiento e inhiban el corte de los heparán sulfatos por las heparanasas. En el caso del bloqueo de los factores de crecimiento, se consideró que miméticos de bajo peso molecular de heparán sulfato serían particularmente eficaces, ya que se cree actualmente que los heparán sulfatos de la superficie celular median el entrecruzamiento de factores de crecimiento unidos a sus receptores (17). Además, los oligosacáridos sulfatados serán inhibidores eficaces de las heparanasas actuando como sustratos no cortables de este enzima.

Los oligosacáridos sulfatados con actividad inhibidora de factores de crecimiento tienen varios usos clínicos. Los factores de crecimiento que se unen a heparina/heparán sulfatos, tales como bFGF y VEGF, son potentes inductores de angiogénesis (18). En adultos, la angiogénesis es un hecho relativamente raro excepto durante la cicatrización de heridas. Sin embargo, existen varias "enfermedades dependientes de angiogénesis" en los adultos en las cuales la angiogénesis es críticamente importante (18-20). La más importante de éstas es la angiogénesis asociada con el crecimiento de tumores sólidos, con las retinopatías proliferativas y con la artritis reumatoide. Oligosacáridos sulfatados que bloquearan la acción de factores de crecimiento angiogénicos claves, tales como bFGF y VEGF, serían particularmente útiles para el tratamiento de estas enfermedades dependientes de angiogénesis.

De manera similar, los oligosacáridos sulfatados que inhiben la acción de las heparanasas tienen varias aplicaciones clínicas. La membrana basal subendotelial representa una barrera física fundamental para el paso de las células endoteliales, de las células tumorales y de los leucocitos a través de la pared de los vasos sanguíneos. El enzima heparanasa, combinado con una variedad de enzimas proteolíticos (por ejemplo, plasmina, metaloproteinasas de la matriz), desempeña una parte esencial en la degradación de la membrana basal por células invasoras (11-13, 21). De este modo, al prevenir la degradación de la membrana basal, los oligosacáridos sulfatados con actividad inhibidora de heparanasas presentarán actividad antimetastásica y antiinflamatoria y, además, pueden inhibir etapas tempranas de la angiogénesis. La utilización de oligosacáridos sulfatados que inhiban simultáneamente la acción de los factores de crecimiento angiogénicos y del enzima heparanasa sería preferida en muchas situaciones clínicas, por ejemplo para el tratamiento de tumores sólidos altamente metastásicos y de la artritis reumatoide.

La Solicitud de Patente Internacional Previa Nº PCT/AU88/00017 (Publicación Nº WO 88/05301) describe la utilización de polisacáridos sulfatados tales como heparina y heparina modificada, fucoidina, pentosán sulfato, dextrán sulfato y carragenina lambda, que bloquean o inhiben la actividad heparanasa, en el tratamiento antimetastásico y/o antiinflamatorio de un paciente animal o humano. WO 95/09637 se refiere a una clase de maltooligosacáridos altamente sulfatados con actividad similar a la de heparina.

En el trabajo que dio lugar a la presente invención, los inventores han preparado oligosacáridos sulfatados utilizando oligosacáridos existentes en la naturaleza u oligosacáridos totalmente sintéticos que comprenden homopolímeros que contienen hexosas. Algunos de estos compuestos han demostrado ser potentes inhibidores de la angiogénesis humana, de metástasis tumorales y de la inflamación. Los datos obtenidos son consistentes con el hecho de que los oligosacáridos sulfatados muestran sus efectos biológicos inhibiendo la acción de los factores de crecimiento angiogénicos y/o la función de las heparanasas, y se han obtenido ciertos oligosacáridos sulfatados que son potentes inhibidores de ambas, la angiogénesis y la actividad heparanasa.

Resumen de la invención

Los oligosacáridos sulfatados de acuerdo con esta invención están basados en polímeros de unidades monosacarídicas que pueden estar unidas por enlaces glucosídicos 1rightarrow3, 1rightarrow4 y/o 1rightarrow6 y que pueden constar de 3 a 8 unidades monosacarídicas. Preferiblemente, los oligosacáridos constan de 3 a 6 unidades monosacarídicas (esto es, n es de 1 a 4), más preferiblemente de 5 a 6 unidades monosacarídicas (n es de 3 a 4). Los polímeros son homopolímeros que contienen solamente un tipo de unidad monosacarídica.

Las unidades monosacarídicas que estás ligadas entre sí para formar los oligosacáridos son hexosas, y son piranosas, en concreto manosa o galactosa. Las hexosas pueden estar en la configuración D o L.

En un aspecto particular de la presente invención,...

1. Un oligosacárido sulfatado, donde el oligosacárido tiene la fórmula general II:

(II)R_y-(R_y)_n-R_y

en la cual cada grupo R_y es el mismo y representa cada uno de ellos una unidad monosacarídica que es manosa o galactosa, estando unidas las unidades monosacarídicas adyacentes por enlaces glucosídicos 1rightarrow3, 1rightarrow4 y/o 1rightarrow6; y

n es un número entero de 1 a 6.

2. Un oligosacárido sulfatado de acuerdo con la reivindicación 1, en el que n es de 1 a 4, preferiblemente 3 ó 4.

3. Un oligosacárido sulfatado de acuerdo con la reivindicación 1, donde el oligosacárido es un oligosacárido existente en la naturaleza.

4. Un oligosacárido sulfatado de acuerdo con la reivindicación 1, donde el oligosacárido es preparado mediante degradación enzimática o química de un polisacárido existente en la naturaleza.

5. Una composición farmacéutica o veterinaria, que contiene al menos un oligosacárido sulfatado de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4 y un vehículo o diluyente del mismo farmacéuticamente o veterinariamente aceptable.

6. Al menos un oligosacárido sulfatado de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, para ser utilizado en un método de tratamiento del cuerpo humano o animal.

7. Al menos un oligosacárido sulfatado de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, para ser utilizado en el tratamiento antiangiogénico, antimetastásico y/o antiinflamatorio de un paciente humano o de otro paciente animal de sangre caliente con necesidad de tal tratamiento.

8. Al menos un oligosacárido sulfatado de acuerdo con la reivindicación 7, donde el tratamiento comprende el tratamiento de una enfermedad dependiente de angiogénesis, incluyendo la angiogénesis asociada con el crecimiento de tumores sólidos, con retinopatías proliferativas y con artritis reumatoide.

9. Al menos un oligosacárido sulfatado de acuerdo con la reivindicación 7, donde el tratamiento comprende el tratamiento de enfermedades y condiciones inflamatorias en las cuales la actividad inhibidora de heparanasas inhibe la infiltración de leucocitos, incluyendo enfermedades inflamatorias crónicas tales como artritis reumatoide, esclerosis múltiple, diabetes mellitus dependiente de insulina, enfermedades tales como colitis ulcerosa y la enfermedad inflamatoria intestinal de Crohn, el rechazo de aloinjertos y el asma crónico.

10. Utilización en la fabricación de un medicamento para el tratamiento antiangiogénico, antimetastásico y/o antiinflamatorio de un paciente humano o de otro paciente animal de sangre caliente de al menos un oligosacárido sulfatado de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4.

11. Un proceso para producir un oligosacárido sulfatado como el definido en cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, proceso que comprende la degradación enzimática o química de un polisacárido existente en la naturaleza.