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ES3033538T3 - Novel compounds for treating mitochondrial disease - Google Patents

Novel compounds for treating mitochondrial disease

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Publication number
ES3033538T3
ES3033538T3 ES16778039T ES16778039T ES3033538T3 ES 3033538 T3 ES3033538 T3 ES 3033538T3 ES 16778039 T ES16778039 T ES 16778039T ES 16778039 T ES16778039 T ES 16778039T ES 3033538 T3 ES3033538 T3 ES 3033538T3
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ES
Spain
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compounds
compound
mitochondrial
concentrations
cell
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Active
Application number
ES16778039T
Other languages
English (en)
Inventor
Julien David Beyrath
Mina Pellegrini
Zandvoort Petrus Maria Van
Johannes Albertus Maria Smeitink
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Khondrion IP BV
Original Assignee
Khondrion IP BV
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Filing date
Publication date
Application filed by Khondrion IP BV filed Critical Khondrion IP BV
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Abstract

La invención se refiere a nuevos compuestos útiles para modular las ROS celulares. Estos compuestos son derivados de amida del ácido 2-hidroxi-2-metil-4-(3,5,6-trimetil-1,4-benzoquinon-2-il)-butanoico. Los compuestos de la invención se formulan en composiciones farmacéuticas o cosméticas. La invención también se refiere a métodos en los que los compuestos de la invención se utilizan para tratar o prevenir enfermedades asociadas con niveles elevados de ROS, trastornos mitocondriales y/o afecciones asociadas con disfunción mitocondrial, incluyendo efectos adversos de fármacos. La invención también se refiere a métodos cosméticos para tratar o retrasar el envejecimiento de la piel y aplicaciones veterinarias. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN
Nuevos compuestos para el tratamiento de enfermedades mitocondriales
Campo de la invención
[0001] La invención hace referencia al campo de las enfermedades humanas y de animales y al campo de los cosméticos. La invención hace referencia, en particular, a un derivado de amida del ácido 2-hidroxi-2-metil-4-(3,5,6-trimetil-1,4-benzoquinon-2-il)-butanoico para tratar afecciones que están asociadas con estrés oxidativo, disfunción mitocondrial o deficiencias mitocondriales, incluidos los efectos adversos de los fármacos que causan estrés oxidativo o disfunción mitocondrial, y para uso cosmético contra el envejecimiento de la piel.
Antecedentes de la invención
[0002] Las especies reactivas de oxígeno (ROS) participan en un amplio espectro de procesos celulares, como la señalización celular, la apoptosis y la homeostasis. Esto implica un papel crucial para las ROS en la función celular normal. Sin embargo, las concentraciones (demasiado) altas de ROS pueden causar daños significativos a las estructuras celulares, lo que se conoce como estrés oxidativo. Se cree que el estrés oxidativo está involucrado en el desarrollo de muchas enfermedades diferentes, como el síndrome de Asperger, el TDAH, el cáncer, la enfermedad de Parkinson, la enfermedad de Lafora, la enfermedad de Alzheimer, la aterosclerosis, la insuficiencia cardíaca, el infarto de miocardio, el síndrome del cromosoma X frágil, la anemia de células falciformes, el liquen plano, el vitíligo, el autismo, las infecciones, las distrofias musculares congénitas, las distrofinopatías y el síndrome de fatiga crónica. Además, recientemente se ha mostrado que apoyar la homeostasis de redox celular también es importante en muchas técnicasex vivo,como durante la inducción de células madre pluripotentes (Jiet al.,Stem cell reports (2014) vol.2: 44-51).
[0003] Las mitocondrias son una fuente importante de especies reactivas de oxígeno. Las mitocondrias son orgánulos esenciales que constituyen las "centrales energéticas" de la célula Los defectos en estos orgánulos suelen provocar diversos trastornos metabólicos graves que afectan a los órganos que tienen una alta demanda energética, como los músculos y el cerebro. Con una incidencia de al menos 1 en 5000 individuos, se reconoce como el grupo más común de errores innatos del metabolismo. Además, dado que la muerte celular programada (apoptosis) es desencadenada por las mitocondrias, los defectos en estos orgánulos tienen consecuencias mucho más allá de las enfermedades, lo que inicialmente nos llamó la atención y se ha demostrado su participación en el cáncer y las enfermedades neurodegenerativas, como el Alzheimer y el Parkinson. Muchos fármacos de uso común, como los NRTI, determinados antibióticos y fármacos antiepilépticos, pueden causar disfunción mitocondrial. Hasta el momento, no existe ningún tratamiento eficaz parar curar o mejorar estas enfermedades.
[0004] Una de las principales funciones de las mitocondrias es la fosforilación oxidativa (OXPHOS). La molécula de adenosín trifosfato (ATP) funciona como "moneda" de energía o transportador de energía en la célula, y las células eucariotas obtienen la mayor parte de su ATP de procesos bioquímicos llevados a cabo por las mitocondrias, incluido el ciclo del ácido cítrico, que genera NADH reducido a partir de NAD+ oxidado, y la fosforilación oxidativa (OXPHOS), durante la cual el NADH H+ se oxida de nuevo a NAD+. Los electrones liberados por la oxidación de NADH H+ se transportan a través de una serie de complejos proteicos (complejo I, complejo II, complejo III y complejo IV), conocidos como la cadena respiratoria mitocondrial. Estos complejos se encuentran incrustados en la membrana interna de la mitocondria. El complejo IV, al final de la cadena, transfiere los electrones al oxígeno, que se reduce a agua. La energía liberada a medida que estos electrones atraviesan los complejos se utiliza para generar un gradiente de protones a través de la membrana interna de la mitocondria, lo que crea un potencial electroquímico a través de la membrana interna. Otro complejo proteico, el complejo V (que no está directamente asociado con los complejos I, II, III e IV) usa la energía almacenada en el gradiente electroquímico para convertir ADP en ATP.
[0005] La fosforilación oxidativa mitocondrial es una fuente celular importante de especies reactivas de oxígeno (ROS), ya que aproximadamente entre el 1 y el 2 % del oxígeno consumido durante la respiración fisiológica se convierte en superóxido (O2-) cuando los electrones se escapan prematuramente de la cadena de transporte de electrones y se transfieren de forma aberrante al oxígeno molecular. Sin embargo, bajo condiciones metabólicas o de estrés específicas, más electrones pueden salir prematuramente de la cadena respiratoria para aumentar aún más la generación de superóxido mitocondrial. La fuga se produce en el complejo I, el complejo II o el complejo III, aunque el complejo I y el complejo III son los principales sitios de generación de superóxido dentro de las mitocondrias (Philip West A, Nature Reviews Immunology 2011 (11):389-402).
[0006] La contribución de la disfunción mitocondrial a las enfermedades humanas ya se reconoció a finales de la década de 1980, cuando se descubrió que las mutaciones puntuales heredadas de la madre, así como las deleciones que surgen de forma espontánea durante el desarrollo, se asociaban con síndromes neurológicos raros. La disfunción mitocondrial contribuye a diversas enfermedades. Algunas enfermedades mitocondriales se deben a mutaciones o deleciones en el genoma mitocondrial. Si una proporción umbral de mitocondrias en la célula es defectuosa y, si una proporción umbral de dichas células dentro de un tejido tiene mitocondrias defectuosas, pueden presentarse síntomas de disfunción tisular u orgánica. Prácticamente cualquier tejido puede verse afectado, y puede presentarse una gran variedad de síntomas, dependiendo del grado de afectación de los diferentes tejidos. Algunos ejemplos de enfermedades mitocondriales son la ataxia de Friedreich (FRDA), la neuropatía óptica hereditaria de Leber (LHON), la atrofia óptica dominante (DOA), el síndrome de miopatía mitocondrial, encefalopatía, acidosis láctica y accidentes cerebrovasculares (MELAS), el síndrome de epilepsia mioclónica asociada con fibras rojas rasgadas (MERRF), el síndrome de Leigh y los trastornos de la fosforilación oxidativa. Las enfermedades mitocondriales afectan a niños y adultos que manifiestan signos y síntomas de envejecimiento acelerado, que incluyen las enfermedades neurodegenerativas, los accidentes cerebrovasculares, la ceguera, la pérdida de audición, la diabetes y la insuficiencia cardíaca, hepática y renal y las miopatías.
[0007] Existen muy pocos tratamientos para pacientes que padecen estas enfermedades mitocondriales. El fármaco idebenona (una variante de la CoQio) ha sido aprobado para el tratamiento de la ataxia de Friedreich (Bénitet al.,2010, Trends Mol Med, 16:210-7; Klopstocket al.,2011, Brain.134:2677-86) y LHON. Se ha propuesto otro compuesto, MitoQio (mitoquinona), para el tratamiento de trastornos mitocondriales (US 7,179,928), pero aún no se han publicado resultados clínicos con MitoQ. Se ha desarrollado una estrategia de tratamiento exitosa para pacientes con un trastorno mitocondrial secundario, como la distrofia muscular congénita de Ullrich y la miopatía de Bethlem. El mecanismo patogénico de estas miopatías implica la apertura inadecuada del poro de transición de la permeabilidad mitocondrial. Esta acción se evitó en pacientes tratados con el desensibilizador de poros de transición de permeabilidad CSA (ciclosporina A; Angelinet al.,2007, Proc Natl Acad Sci U S A, 104:991-6; Merliniet al.,2008, Proc Natl Acad Sci U S A, 105:5225-9).
[0008] Se puede encontrar en línea una descripción general de los ensayos clínicos actuales relacionados con la enfermedad mitocondrial (www.clinicaltrials.gov/ct2/results?term=mitochondrial+disease); esto incluye estudios de CoQ10 para el tratamiento de la debilidad muscular y las enfermedades mitocondriales, suplementos dietéticos para MELAS, EPI-743 para las enfermedades mitocondriales, hormona de crecimiento humana para la obesidad, terapia nutricional para la diabetes, pioglitazona para la diabetes, idebenona para MELAS y vitamina E para la deficiencia de proteína trifuncional mitocondrial.
[0009] El documento WO 2012/019032 divulga métodos para el tratamiento, la prevención o la supresión de síntomas asociados con un trastorno mitocondrial y/o para la modulación, normalización o mejora de uno o más biomarcadores energéticos, mediante los cuales se administran análogos de la vitamina K.
[0010] El documento WO 2012/019029 divulga métodos para el tratamiento, la prevención o la supresión de síntomas asociados con un trastorno mitocondrial y/o para la modulación, normalización o mejora de uno o más biomarcadores energéticos, mediante los cuales se administran naftoquinonas y derivados de las mismas.
[0011] Distelmaieret al.(2012, Antioxid Redox Signal. 17 (12) :1657 - 69) revelan que Trolox™ (ácido 6-hidroxi-2,5,7,8-tetrametilcroman-2-carboxílico) reduce las concentraciones de ROS, aumenta la filamentación mitocondrial mediada por mitofusinas y la expresión del complejo mitocondrial I, la actividad de las enzimas citrato sintasa y OXPHOS, y el consumo celular de O2 en fibroblastos de piel humana sana cultivados.
[0012] El documento WO 2014/011047 divulga métodos para tratar o prevenir trastornos mitocondriales, afecciones asociadas con la disfunción mitocondrial y/o enfermedades neoplásicas, usando derivados de Trolox. En particular, estos derivados se pueden usar para modular la morfología mitocondrial y/o la expresión de enzimas OXPHOS y/o ROS celulares. El documento WO 2014/011047 divulga derivados de Trolox, donde el resto de ácido carboxílico se reemplaza por un resto amida y donde el átomo de nitrógeno del resto amida está conectado a través de una porción conectora a un átomo de nitrógeno catiónico.
[0013] El documento US2009/118257 divulga compuestos y métodos para tratar o suprimir enfermedades mitocondriales. El documento EP1454627 divulga inhibidores de la calpaína para el tratamiento de enfermedades neurodegenerativas y enfermedades neuromusculares. Isoseet al.(2002, Chem. and Pharm. Bulletin, Pharm. Society of Japan, parte 50, n.° 10, páginas 1418-1420) divulgan compuestos como agentes antiinflamatorios para el tratamiento de la dermatitis. El documento EP0831092 divulga un derivado de la hidroquinona para tratar enfermedades alérgicas.014*
[0014] Además del papel de las ROS en una amplia variedad de enfermedades y afecciones, las concentraciones excesivas de ROS también desempeñan un papel importante durante la transformación de células somáticas en células madre pluripotentes inducidas. En particular, se ha observado un aumento de las concentraciones de ROS y daño por estrés oxidativo durante las primeras etapas de la reprogramación de células somáticas para convertirlas en células madre pluripotentes. Cabe destacar que la adición de antioxidantes pareció reducir tanto las ROS como las roturas de doble cadena, lo que dio como resultado menores tasas de apoptosis (Jiet al., supra).Sin embargo, aún existe la necesidad en la técnica de medios eficaces para modular las concentraciones de ROS. Además, aún existe la necesidad de medios eficaces para modular la función mitocondrial para su uso en tratamientos de enfermedades mitocondriales y/o afecciones asociadas con la disfunción mitocondrial, o para uso cosmético.
Resumen de la invención
[0015] La invención se describe en las reivindicaciones.
Descripción de la invención
[0016] La invención se refiere a un compuesto que es un derivado del ácido 2-hidroxi-2-metil-4-(3,5,6-trimetil-1,4-benzoquinon-2-il)-butanoico (compuesto A). El compuesto A es la forma de anillo abierto del ácido 6-hidroxi-2,5,7,8-tetrametilcroman-2-carboxílico (compuesto B), que también es conocido con el nombre de marca registrada Trolox. El compuesto A también se conoce como "Trolox abierto".
[0017] En un compuesto de la invención, el resto de ácido carboxílico del compuesto A se reemplaza por un resto amida, donde el átomo de nitrógeno del resto amida está conectado mediante una porción conectora a un átomo de nitrógeno distal. En el contexto de la presente invención, el átomo de nitrógeno que es más cercano al nucleo de Trolox abierto del compuesto A se denomina "átomo de nitrógeno de la amida" y el átomo de nitrógeno que está más alejado del núcleo de Trolox abierto se denomina "átomo de nitrógeno distal". Pueden estar presentes átomos de nitrógeno adicionales en la porción conectora. El átomo de nitrógeno distal puede presentarse en forma neutra o en forma catiónica.
[0018] El compuesto de la invención se identifica por su estructura general (I):
[0019] En este caso,
- L es L18, L19 *o L21 *;
- R1 se selecciona de entre hidrógeno (H), alquilo Ci - C6 o alquenilo Ci - C6 y R2 está unido con R2' en una estructura cíclica de 4 a 10 eslabones, donde la conexión entre R2 y R2' es un puente -CH2-CH2- o -CH2-CH2-CH2-;
- R3 se selecciona de entre hidrógeno (H), alquilo C1 - C6 o alquenilo C1 - C6, donde el resto alquilo o alquenilo puede estar sustituido por uno o más átomos de halógeno o restos (halo)alcoxi; y
- R4 se selecciona de entre hidrógeno (H) o alquilo C1 - C6, donde el resto alquilo puede estar sustituido por uno o más átomos de halógeno o restos (halo)alcoxi y X es un anión, preferiblemente un anión aceptable desde el punto de vista farmacéutico.
[0020] Para distinguir entre el átomo de nitrógeno de la amida y el átomo de nitrógeno distal, este último se etiqueta como N* en la estructura general (I). El compuesto identificado por la estructura general (I) comprende al menos un átomo de carbono quiral (estereocentro), es decir, el átomo en la posición 2 del resto de ácido butanoico. La presente invención abarca tanto el compuesto con configuración S como el compuesto con configuración R del átomo de carbono en la posición 2, así como las mezclas de los diferentes estereoisómeros. Dicha mezcla puede tener una de las configuraciones en exceso enantiomérico o puede ser racémica. Siempre que uno o más estereocentros adicionales estén presentes en el compuesto según la invención, por ejemplo en la porción conectora L, cada uno puede existir individualmente en la configuración S, en la configuración R, o como una mezcla de ambas configuraciones. Dicha mezcla puede tener una de las configuraciones en exceso enantiomérico, o puede ser racémica. En caso de presencia de estereocentros de adición, todos los diastereómeros del compuesto de estructura general (I), en cada relación posible, quedan abarcados por la presente invención.
[0021] En una forma de realización preferida, la solubilidad del compuesto de la invención en agua, expresada como log(Pow) se encuentra entre 2,0 y 5,0, preferiblemente entre 2,5 y 4,5, más preferiblemente entre 3,0 y 4,0. Log(Pow), el logaritmo del coeficiente de partición entre 1-octanol y agua, es una medida bien conocida de la solubilidad en agua. Los compuestos que tienen un valor de log(Pow) entre 3 y 4 presentan un equilibrio ideal entre la solubilidad en agua necesaria para la preparación de soluciones o suspensiones acuosas y la lipofilicidad necesaria para asegurar un transporte eficiente del compuesto a través de la membrana celular. El experto en la materia comprenderá cómo determinar qué combinaciones de L, R<1>, R<2>, R<3>, R<4>y X, tal y como se definen en este documento, dan lugar a un compuesto que tiene un valor de log(Pow) entre 3 y 4. Las pruebas adecuadas para definir el valor de log(Pow) de un compuesto son bien conocidas por el experto en la materia, e incluyen, entre otras, el método del matraz agitado, ITIES, el método de gotas o usando HPLC. El log(Pow) de un compuesto también puede predecirse mediante algoritmos QSPR
[0022] R<1>se selecciona de entre hidrógeno (H), alquilo Ci - C<6>o alquenilo Ci - C<6>. Preferiblemente, R<1>es H o alquilo Ci - C2, más preferiblemente R<1>es H o metilo (Me), aún más preferiblemente R<1>es H.
[0023] El átomo de nitrógeno distal está conectado a un átomo de la cadena principal de la porción conectora, por lo que forma una estructura cíclica de 5 a 8 eslabones, preferiblemente una estructura cíclica de 6 eslabones. El átomo de la cadena principal de la porción conectora, al que está conectado el átomo de nitrógeno a este respecto, tiene un sustituyente R2', que está unido con R<2>en el átomo de nitrógeno distal. Esta conexión entre el átomo de nitrógeno distal y un átomo de la cadena principal de la porción conectora es un puente - CH2-CH2- o -CH2-CH2-CH2-, preferiblemente un puente -CH2-CH2-, donde dos o tres, preferiblemente dos, átomos de carbono están presentes entre el átomo de nitrógeno distal y el átomo de la cadena principal de la porción conectora.
[0024] R<3>se selecciona de entre hidrógeno (H), alquilo C1 - C<6>o alquenilo C1 - C<6>, donde el resto alquilo o alquenilo puede estar sustituido por uno o más átomos de halógeno o restos (halo)alcoxi, preferiblemente R<3>es H o alquilo C1 - C<6>, más preferiblemente R<3>es H o alquilo C1 - C4, incluso más preferiblemente R<3>es H o alquilo C1 - C2, donde el resto alquilo puede estar sustituido por uno o más átomos de halógeno o restos (halo)alcoxi. Los átomos de halógeno incluyen flúor (F), clorina (Cl), bromo (Br), yodo (I), y astato (At), preferiblemente el átomo de halógeno es (F) flúor. Los restos alcoxi preferidos incluyen metoxi y etoxi. En restos haloalcoxi, al menos un átomo de hidrógeno de un resto alcoxi es reemplazado por un átomo de halógeno, preferiblemente por F. Los restos adecuados para R<3>incluyen, preferiblemente se limitan a, H, metilo (Me), trifluorometilo (-CF3), etilo (Et), isopropilo (iPr), ciclopropilo (-cPr), metilenciclopropilo (-CH2cPr), n-propilo (n-Pr), 2,2,2-trifluoroetilo (-CH<2>CF<3>) y metoximetilo (-CH2OCH<3>), más preferiblemente R<3>es H o metilo (Me), de la manera más preferible, R<3>es H. De manera alternativa, R<3>es preferiblemente alquilo C1 - C4, donde el resto alquilo puede estar sustituido por uno o más átomos de halógeno o restos (halo)alcoxi, más preferiblemente R<3>es alquilo C1 - C2, donde el resto alquilo puede estar sustituido por uno o más átomos de halógeno o restos (halo)alcoxi.
[0025] El átomo de nitrógeno distal N* se encuentra en forma catiónica y se origina formalmente a partir de la protonación o alquilación, preferiblemente a partir de la protonación o metilación de un átomo de nitrógeno trivalente. El átomo de nitrógeno trivalente es preferiblemente un resto amina, ya sea primaria, secundaria o terciaria, o un resto imina, ya sea primaria o secundaria. El contraión (X) del átomo de nitrógeno distal catiónico es un ion con carga negativa, preferiblemente un ion monovalente con carga negativa, más preferiblemente un anión, como se indica más abajo. La síntesis de los compuestos de la invención no requiere la protonación o alquilación de un átomo de nitrógeno de amina o imina. El átomo de nitrógeno distal catiónico también puede formarse por una vía diferente. Como tal, el átomo de nitrógeno distal catiónico solo se origina "formalmente" a partir de la protonación o alquilación de un átomo de nitrógeno de amina o imina.026*
[0026] R<4>es el sustituyente sobre el átomo de nitrógeno distal catiónico, que se origina a partir de la protonación o alquilación formal del resto amina o imina. Por lo tanto, el compuesto según esta forma de realización, en vista de la presencia del átomo de nitrógeno catiónico y X, es una sal, preferiblemente una sal aceptable desde el punto de vista farmacéutico. Las sales aceptables desde el punto de vista farmacéutico son aquellas sales que son adecuadas para su administración como fármacos o productos farmacéuticos a humanos y/o animales. Las sales aceptables desde el punto de vista farmacéutico del resto amina o imina del compuesto según la invención son conocidos por los expertos en la técnica, y se originan a partir del tratamiento formal del compuesto con un ácido (agente de protonación) o un agente alquilante. Los ácidos adecuados incluyen ácidos orgánicos o ácidos inorgánicos. Los ejemplos de ácidos inorgánicos incluyen, pero de forma no limitativa, ácido clorhídrico (HCl), ácido bromhídrico (HBr), ácido yodhídrico (HI), ácido sulfúrico (H2SO4), ácido nítrico (HNO3), ácido trifluoroacético (TFAH o CF3CO2H) y ácido fosfórico (H3PO4). Los ejemplos de ácidos orgánicos incluyen, pero de forma no limitativa, ácido fórmico, ácido acético, ácido propiónico, ácido glicólico, ácido pirúvico, ácido oxálico, ácido maleico, ácido malónico, ácido succínico, ácido fumárico, ácido tartárico, ácido cítrico, ácido benzoico, ácido cinámico, ácido mandélico, ácidos sulfónicos y ácido salicílico. Cuando se utiliza un ácido, como el que se ejemplifica en este caso, para preparar formalmente la sal, R<4>es hidrógeno, y el tipo de ácido determina el contraión X. Alternativamente, la sal se puede formar mediante tratamiento formal con un agente alquilante. Los agentes alquilantes adecuados incluyen, pero de forma no limitativa, haluros de alquilo Ci - C<6>(como yoduro de metilo, yoduro de etilo, yoduro de propilo, cloruro de butilo, fluoruro de butilo, bromuro de butilo), sulfato de dimetilo, carbonato de dimetilo, triflato de metilo, fluorosulfonato de metilo, clorosulfonato de metilo, metanosulfonato de metilo y bencenosulfonato de metilo. La sal se puede preparar mediante el tratamiento del compuesto no salino con un ácido o agente alquilante, como se indicó anteriormente, o mediante otros medios conocidos en la técnica y/o que se ejemplifican más adelante.
[0027] R<4>se selecciona de entre hidrógeno (H) o alquilo Ci - C<6>, donde el resto alquilo puede estar sustituido por uno o más átomos de halógeno o restos (halo)alcoxi, preferiblemente R<4>es H o alquilo Ci - C4, donde el resto alquilo puede estar sustituido por uno o más átomos de halógeno o restos (halo)alcoxi, más preferiblemente R<4>es H o alquilo Ci - C2, donde el resto alquilo puede estar sustituido por uno o más átomos de halógeno o restos (halo)alcoxi. Los átomos de halógeno incluyen flúor (F), clorina (Cl), bromo (Br), yodo (I) y astato (At), preferiblemente el átomo de halógeno es flúor (F). Los restos alcoxi preferidos incluyen metoxi y etoxi. En restos haloalcoxi, al menos un átomo de hidrógeno de un resto alcoxi se reemplaza por un átomo de halógeno, preferiblemente por F. Los restos adecuados para R<4>incluyen, se limitan preferiblemente a, H, metilo (Me), trifluorometilo (-CF3), etilo (Et), isopropilo (iPr), ciclopropilo (-cPr), el metilenciclopropilo (-CH2cPr), n-propilo (n-Pr), 2,2,2-trifluoroetilo (-CH2CF3), metoximetilo (-CH2OCH3). Aún más preferiblemente R<4>es H o metilo (Me), de la manera más preferible, R<4>es H.
[0028] X puede ser cualquier anión, preferiblemente un anión aceptable desde el punto de vista fisiológico o farmacéutico, más preferiblemente un anión monovalente. X se selecciona preferiblemente de entre F, Cl, Br, I, HSO4, NO3, TFA (CF3CO2), formiato, acetato, propionato, glicolato, piruvato, oxalato, maleato, malonato, succinato, fumarato, tartarato, citrato, benzoato, cinamato, mandelato, sulfonato y salicilato. Preferiblemente, X es Cl, I, TFA o formiato, más preferiblemente Cl, I, TFA o formiato, aún más preferiblemente X es Cl o formiato, de la manera más preferible, X es Cl. Cuando el átomo de nitrógeno catiónico se origina a partir de la protonación formal, esta protonación se realiza preferiblemente con cloruro de hidrógeno (HCl), ácido trifluoroacético (TFAH o CF3CO2H) o ácido fórmico (HCOOH), más preferiblemente con HCl o ácido fórmico. La metilación formal se realiza preferiblemente con yoduro de metilo (MeI). Por lo tanto, en una forma de realización preferida, R<4>= Me cuando X = I-, y R<4>= H cuando X = Cl-, TFA- o formiato.
[0029] Las porciones conectaras L adecuadas se identifican a continuación como L<18>, L<19>o L<21>: 03
[0030] Aquí, el enlace discontinuo en el lado izquierdo de cada una de las estructuras de L18, L19 o L21 indica el enlace entre la porción conectora y el átomo de nitrógeno de la amida, y el enlace discontinuo en el lado derecho de cada una de las estructuras de L18, L19 o L21 indica el enlace entre la porción conectora y el átomo de nitrógeno distal. Las porciones conectoras representadas como fórmulas químicas están orientadas en la misma dirección, es decir, el enlace colgante en el lado izquierdo de cada una de las fórmulas químicas de L18, L19 o L21 indica el enlace entre la porción conectora y el átomo de nitrógeno de la amida, y el enlace discontinuo en el lado derecho de cada una de las fórmulas químicas de L18, L19 o L21 indica el enlace entre la porción conectora y el átomo de nitrógeno catiónico.
[0031] En las porciones conectoras L<18>, L<19>y L<21>, R2' está unido a R<2>mediante un puente -CH2-CH2- o -CH2-CH2-CH2-, preferiblemente un puente -CH2-CH2-CH2-.
[0032] Las porciones conectoras L<18>, L<19>, L<21>(siempre que R<2>-R2' no sea -CH2-CH2-) comprenden un estereocentro adicional. El estereoisómero, cuando se indica en las estructuras de dichas porciones conectoras, se entiende como ilustrativo, no como limitativo. Como se indicó anteriormente, cada estereocentro presente en los compuestos según la invención puede estar presente individualmente en cada una de sus formas estereoisoméricas, ya sea S oR,o como una mezcla de ambos isómeros en cualquier relación.
[0033] Se prefiere especialmente la porción conectora L<19>. Preferiblemente, L<19>se combina con R<2>-R2’ = L<1>(-CH<2>-CH<2>-) o L<3>(-CH2-CH2-CH2-), de la manera más preferiblemente, con R<2>-R2’ = L<3>(-CH<2>-CH2-CH<2>-). Preferiblemente, L<21>se combina con R2-R2’ = L<1>(-CH2-CH2-) o L<3>(-CH2-CH2-CH2-), de la manera más preferiblemente, con R<2>-R2’ = L<1>(-CH2-CH2-). Se prefiere especialmente la combinación de la porción conectora L<19>con R<2>-R2’ = L<3>(-CH2-CH2-CH2-) y R<3>= H, Me, Et, iPr, CH2OCH3 o CH2CF3, más preferiblemente R<3>= Me, Et, iPr o CH2CF3, de la manera más preferible, R<3>= H.
[0034] Se prefiere que R<4>sea H o Me, más preferiblemente R<4>sea H, y X sea Cl, I, TFA o formiato, aún más preferiblemente X sea Cl o formiato, de la manera más preferible, X sea Cl.
[0035] Los compuestos preferidos según la invención se identifican a continuación, que se definen mediante la estructura general (I), donde:
- para el compuesto W: L = L18, R1 = H, R2-R2’ = L3, R3 = H;
- para el compuesto X: L = L19, R1 = H, R2-R2’ = L3, R3 = H;
- para el compuesto Z: L = L21, R1 = H, R2-R2' = L1, R3 = H;
- para el compuesto AF: L = L19, R1 = H, R2-R2’ = L3, R3 = Me;
- para el compuesto AG: L = L19, R1 = H, R2-R2’ = L1, R3 = H;
- para el compuesto AH: L = L21, R1 = H, R2-R2’ = L1, R3 = Me.
[0036] Un compuesto especialmente preferido según la invención es el compuesto X.
[0037] El compuesto X puede tener la configuración R,R, la configuración S,S, la configuración R,S, la configuración S,S o cualquier mezcla de las mismas, preferiblemente el compuesto X tiene la configuración R,S o la configuración S,R, de la manera más preferible, la configuración S,R. El compuesto Z puede tener la configuración R, la configuración S o una mezcla de las mismas, preferiblemente el compuesto Z es una mezcla de los enantiómeros R y S, más preferiblemente una mezcla racémica. El compuesto AF puede tener la configuración R,R, la configuración R,S, la configuración S,R, la configuración S o cualquiera mezcla de las mismas, preferiblemente el compuesto AF tiene la configuración S,R. El compuesto AG puede tener la configuración R,R, la configuración R,S, la configuración S,R, la configuración S,S o cualquier mezcla de las mismas, preferiblemente el compuesto AG tiene la configuración A,S o la configuración S,R. El compuesto AH puede tener la configuración R, la configuración S o una mezcla de las mismas, preferiblemente el compuesto AH tiene la configuración S. En este caso, el primer designador (R o S) de la configuración corresponde a la posición 2 del resto Trolox abierto y, en el caso de exista un estereocentro adicional en el compuesto según la invención, el segundo designador del mismo define la configuración.
[0038] El compuesto más preferido según la invención es el compuesto X en cualquier configuración, de la manera más preferible, el compuesto según la invención es el compuesto X en la configuración S,R (S,R-X). En una forma de realización, el compuesto más preferido según la invención es el compuesto X en cualquier configuración, donde R4 = H y X = Cl, más preferiblemente el compuesto según la invención es el compuesto X en la configuraciónS,R(S,R-X), donde R4 = H y X = Cl.
[0039] La invención también incluye todos los estereoisómeros e isómeros geométricos de los compuestos, incluidos los diastereómeros, los enantiómeros y los isómeros cis/trans (E/Z). La invención también incluye mezclas de estereoisómeros y/o isómeros geométricos en cualquier relación, incluidas, pero de forma no limitada, las mezclas racémicas.
[0040] Los diversos compuestos de la invención se pueden administrar como agentes terapéuticos o cosméticos por sí mismos, o como profármacos que se convertirán en otras sustancias eficaces en el cuerpo.
[0041] Los compuestos de la invención son útiles para modular las concentraciones de ROS, así como para modular la morfología mitocondrial, es decir, la fragmentación mitocondrial o la filamentación mitocondrial, y/o para modular la expresión (es decir, las concentraciones en estado estacionario) de enzimas OXPHOS, como el complejo I y el complejo II. Por lo tanto, en un aspecto, la invención se refiere al uso de los compuestos de la invención en métodos terapéuticos y/o cosméticos para modular al menos uno de los siguientes: la morfología mitocondrial, la expresión de enzimas OXPHOS y las concentraciones de ROS, preferiblemente para modular las concentraciones de ROS.
[0042] En una forma de realización, el efecto de los compuestos de la invención incluye al menos uno de los siguientes: la inducción de la filamentación mitocondrial, la prevención o reducción de la fragmentación mitocondrial y el aumento de la expresión de enzimas OXPHOS. Los compuestos preferidos para esta forma de realización son compuestos donde la porción conectora es L19. Más específicamente, los compuestos preferidos de la invención que tienen uno o más de estos efectos son los compuestos X, Z, AF, AG y AH. El compuesto más preferido según esta forma de realización de la invención es el compuesto X.
[0043] Los compuestos según la invención pueden prepararse, por ejemplo, a partir de compuestos de estructura general (II) mediante métodos conocidos en la técnica.
[0044] Aquí, L, R1, R2, R3, R4 y X son tal y como se definen para los compuestos de estructura general (I). Los compuestos de estructura general (II) y su síntesis se conocen a partir del documento WO 2014/011047. El experto en la materia encontrará más información para preparar los compuestos según la invención en el ejemplo 1.
[0045] En otro aspecto, la invención se refiere a un compuesto de la invención, como se definió anteriormente en el presente documento para su uso como medicamento. El medicamento se puede usar tanto en aplicaciones médicas (humanas) como veterinarias (animales).
[0046] En otro aspecto, la invención se refiere a un compuesto, tal y como se define en el presente documento, para su uso en el tratamiento, la prevención o supresión de los síntomas asociados con una patología, una afección o un trastorno asociado con un aumento o una disminución de las concentraciones de ROS. Preferiblemente, el compuesto, tal y como se define en este documento, se puede usar para tratar, prevenir o suprimir los síntomas asociados con una patología, una afección o un trastorno asociado con un aumento de la concentración de ROS.
[0047] Un aumento de las concentraciones de ROS causa estrés oxidativo, y los términos "aumento de las concentraciones de ROS" y "estrés oxidativo" pueden usarse indistintamente en el presente documento. Un aumento de la concentración de ROS/del estrés oxidativo se define en este documento como el desequilibrio entre la manifestación sistémica de especies reactivas de oxígeno y la capacidad del sistema para desintoxicar los intermediarios o reparar el daño resultante. Las ROS (especies reactivas de oxígeno) son moléculas químicamente reactivas que contienen oxígeno, como, por ejemplo, el radical hidroxilo (-OH), el peróxido de hidrógeno (H2O2) y el radical superóxido OO2-). Se producen intracelularmente a través de múltiples mecanismos que dependen del tipo de célula y tejido. Alternativamente, las ROS se pueden generar por fuentes exógenas, como la radiación ionizante. La principal fuente de ROS intracelulares proviene de los complejos de NAD(P)H oxidasa que están presentes en las membranas celulares, las mitocondrias, los peroxisomas y el retículo endoplasmático. Por ejemplo, las ROS se producen en las mitocondrias como subproductos de la respiración celular normal (Kirkinezos IG y Moraes CT, Semin Cell Dev Biol.; 12(6):449-457). Otras fuentes de ROS incluyen las enzimas de transporte de electrones mitocondriales, la xantina oxidasa, la ciclooxigenasa, la lipoxigenasa y la óxido nítrico sintasa desacoplada.
[0048] Las ROS desempeñan un papel importante en muchos procesos fisiológicos, como la defensa del huésped, la señalización celular, la biosíntesis hormonal, la fertilización y la homeostasis. Sin embargo, cuando las concentraciones de ROS intracelulares son demasiado altas, pueden producirse daños significativos en las estructuras celulares. Los efectos nocivos más comunes de las especies reactivas de oxígeno incluyen daño al ADN, oxidación de ácidos grasos poliinsaturados en lípidos (peroxidación lipídica), oxidación de aminoácidos en proteínas y desactivación oxidativa de enzimas específicas mediante la oxidación de cofactores.
[0049] En consecuencia, un aumento de las concentraciones de ROS se ha relacionado con los mecanismos fisiopatológicos primarios o secundarios de enfermedades humanas agudas y crónicas, como la anemia de células falciformes, la enfermedad de Alzheimer, la lesión de médula espinal, el lupus eritematoso sistémico, el asma, la esclerosis sistémica (esclerodermia), la angina inestable, la leishmaniasis cutánea, el síndrome de Zellweger, la preeclampsia, el SDRA, la hepatopatía alcohólica, la aterosclerosis, la asbestosis, la ataxia telangiectasia, la ELA, el cáncer, el deterioro cognitivo leve, la diabetes mellitus (ambos tipos), el VIH, la fibrosis pulmonar idiopática, la enfermedad hepática alcohólica aguda y crónica, el cerebro isquémico, la enfermedad de Parkinson, el síndrome torácico agudo de la anemia de células falciformes, el síndrome de dificultad respiratoria, la retinopatía de la prematuridad, el síndrome de Werner, el baipás cardiopulmonar, las cataratas, la enfermedad renal crónica, la EPOC, la ataxia de Friedreich, las infecciones por VIH, la enfermedad de Creutzfeldt-Jakob, la hiperlipidemia, el carcinoma de células renales, la esferocitosis, la uremia asociada con hemodiálisis o diálisis peritoneal, el síndrome de Down, la insuficiencia cardíaca, la cirrosis hepática, la enfermedad de Huntington, la hipercolesterolemia, la hiperhomocisteinemia, la lesión por isquemia/reperfusión, la enfermedad pulmonar intersticial, el infarto de miocardio, la obesidad, la enfermedad de Crohn, la osteoporosis, la pancreatitis, la cirrosis biliar primaria, la artritis psoriásica, la hipertensión pulmonar, la lesión pulmonar, la artritis reactiva, la esclerosis múltiple, la inflamación miocárdica, la osteoartritis, la artritis reumatoide, la displasia broncopulmonar grave en neonatos, las sinucleinopatías, las taupatías, la enfermedad cardiovascular, la enfermedad de las arterias coronarias, enfermedad renal terminal, la aceruloplasminemia, la miocarditis autoinmune aguda, la pancreatitis aguda, la displasia broncopulmonar, la cataractogenesis, el síndrome de fatiga crónica, la hepatitis C crónica, la insuficiencia renal crónica, la fibrosis quística, la diabetes (tipos 1 y 2), la infección e inflamación por Helicobacter pylori, la artritis crónica juvenil, el cáncer de pulmón, la meningitis, la progeria, la psoriasis, la sarcoidosis, la sepsis, la amiloidosis sistémica, la uremia (Dalle-Donneet al.,Clinical Chem. (2006), 52(4): 601 -623).
[0050] En una forma de realización de la invención, el compuesto, como se describe en este caso, se puede usar para el tratamiento, la prevención o la supresión de los síntomas de cualquiera de las enfermedades/afecciones/patologías enumeradas anteriormente en este documento.
[0051] En otra forma de realización preferida, la invención se refiere a un compuesto para su uso en el tratamiento, la prevención o la supresión de los síntomas asociados con la enfermedad de Parkinson, la enfermedad de Alzheimer, la epilepsia, la demencia, el asma, la esclerosis lateral amiotrófica, los errores congénitos del metabolismo, la esclerosis sistémica, la aterosclerosis, la osteoartritis, la artritis reumatoide, la toxicidad por xenobióticos, la lesión por reperfusión postisquémica, el hipertensión, la hipertensión pulmonar, el edema pulmonar, la enfermedad intestinal, la endometriosis, la diabetes, la disfunción cardíaca inducida por diabetes, la nefropatía diabética, el cáncer, el rabdomiosarcoma embrionario, las distrofias musculares congénitas, las distrofinopatías, la adrenoleucodistrofia, un trastorno mitocondrial y una afección asociada con la disfunción mitocondrial.
[0052] En otra forma de realización preferida, el error innato del metabolismo es un trastorno por depósito lisosomal, como la enfermedad de Gaucher o la enfermedad de Batten, y/o el error innato del metabolismo es un trastorno de la función peroxisomal, como el síndrome de Zellweger.
[0053] Las especies reactivas de oxígeno son el nombre general de diversas moléculas reactivas y diversos radicales libres derivados del oxígeno. En particular, las especies reactivas de oxígeno incluyen superóxido, peróxido de hidrógeno, radical hidroxilo, ion hidroxilo y óxido nítrico. El superóxido es la principal especie reactiva de oxígeno de la que se originan las demás durante la desintoxicación por la superóxido dismutasa (SOD). Los compuestos de la invención pueden ser particularmente útiles para disminuir la concentración de superóxido intracelular. La concentración de superóxido puede disminuir hasta alcanzar concentraciones homeostáticas y/o puede disminuir por debajo de concentraciones homeostáticas. En particular, las concentraciones de superóxido en célula pueden disminuir incluso cuando no existen concentraciones aberrantes de superóxido, por ejemplo, si las concentraciones de superóxido no superan las concentraciones homeostáticas. Dicha reducción de superóxido puede ser particularmente útil si una especie reactiva de oxígeno derivada de la desintoxicación del superóxido aumenta por encima de concentraciones homeostáticas.
[0054] En una forma de realización particular, la invención se refiere a un compuesto, tal y como se define en el presente documento, para su uso en el tratamiento, la prevención o la supresión de los síntomas asociados con una patología, una afección o un trastorno asociada/o con un aumento de las concentraciones de superóxido. El aumento de las concentraciones de superóxido puede deberse a defectos en las enzimas que producen superóxido (por ejemplo, las NADPH oxidasas) y/o en las enzimas implicadas en la desintoxicación de superóxidos (por ejemplo, las SOD, las catalasas y/o las peroxidasas). Una patología, una afección o un trastorno relacionada/o con defectos en las enzimas que producen superóxido incluye, pero de forma no limitada a, enfermedades mitocondriales (por ejemplo, deficiencia del complejo mitocondrial I o III), hipertensión, diabetes, aterosclerosis, enfermedades cardiovasculares y neurodegeneración (Paravicini TMet al.,Diabetes Care 2008: S170-80). Una patología, una afección o un trastorno relacionada/o con una disfunción de las enzimas responsables de la desintoxicación del superóxido incluye, pero de forma no limitativa, la esclerosis lateral amiotrófica (ELA) (Muyderman Het al.Br. J Pharmacol 2014; 171(8):2191-205).
[0055] En una forma de realización particularmente preferida, la invención se refiere a un compuesto, tal y como se define en este documento, para su uso en el tratamiento, la prevención o la supresión de los síntomas asociados con una patología, una afección o un trastorno asociada/o con un aumento de la concentración de ROS, donde el trastorno es un trastorno mitocondrial y/o donde la afección es una afección asociada con una disfunción mitocondrial. En otra forma de realización preferida, el trastorno mitocondrial es un trastorno seleccionado del grupo que consiste en: epilepsia mioclónica; epilepsia mioclónica con fibras rojas rasgadas (MERRF); neuropatía óptica hereditaria de Leber (LHON); neuropatía, ataxia y retinitis pigmentosa (NARP); miopatía mitocondrial, encefalopatía, acidosis láctica y accidentes cerebrovasculares (MELAS); síndrome de Leigh; síndrome similar a Leigh; atrofia óptica dominante (DOA); síndrome de Kearns-Sayre (KSS); diabetes y sordera de herencia materna (MIDD); síndrome de Alpers-Huttenlocher; espectro de neuropatía atáxica; oftalmoplejía externa progresiva crónica (CPEO); síndrome de Pearson; encefalopatía neurogastrointestinal mitocondrial (MNGIE); síndrome de Sengers; aciduria 3-metilglutacónica, sordera neurosensorial, encefalopatía y hallazgos neurorradiológicos del síndrome similar a Leigh (MEGDEL); miopatía; miopatía mitocondrial; miocardiopatía; encefalomiopatía, SURF1 (síndrome de Leigh con deficiencia de COX debido a la deficiencia de la proteína de la sobreexcitación del complejo IV) y deficiencias aisladas o combinadas de fosforilación oxidativa (OXPHOS) con un defecto genético no resuelto, incluidas las alteraciones en la oxidación del piruvato y en las tasas de producción de ATP y PCr. En otra forma de realización preferida, la afección asociada con la disfunción mitocondrial es preferiblemente una afección seleccionada del grupo que consiste en: ataxia de Friedreich (FRDA); acidosis tubular renal; enfermedad de Parkinson; enfermedad de Alzheimer; esclerosis lateral amiotrófica (ELA); enfermedad de Huntington; trastornos generalizados del desarrollo; pérdida auditiva; sordera; distrofias musculares congénitas, distrofinopatías, diabetes; envejecimiento; y efectos adversos de los fármacos que dificultan la función mitocondrial.
[0056] En otro aspecto, la invención se refiere a un compuesto de la invención, como se definió en este documento anteriormente, para su uso en un método para tratar, prevenir o suprimir los síntomas asociados con un trastorno mitocondrial o con una afección asociada con la disfunción mitocondrial.
[0057] Los compuestos preferidos de la invención para tratar un trastorno mitocondrial y/o una afección asociada con la disfunción mitocondrial son los compuestos cuyo efecto incluye uno o más de los siguientes: inducción de la filamentación mitocondrial, prevención o reducción de la fragmentación mitocondrial, aumento de la expresión de enzimas OXPHOS y disminución de las concentraciones de ROS, preferiblemente disminución de las concentraciones de ROS, tal y como se definió anteriormente en el presente documento.
[0058] En los métodos de la invención, el trastorno mitocondrial y/o la afección asociada con la disfunción mitocondrial es preferiblemente una afección caracterizada por estrés oxidativo y/o una afección caracterizada por una deficiencia de OXPHOS. Toda célula necesita energía. Por lo tanto, la falta de energía afecta a la actividad de cada célula. Por lo tanto, en principio, cada célula se ve afectada por una cantidad subóptima de uno o más de los complejos OXPHOS. Sin embargo, la cantidad real que es subóptima varía de una célula a otra célula. Las células que tienen un consumo energético relativamente alto, como las células cerebrales y musculares, requieren normalmente una mayor cantidad de complejos del sistema OXPHOS que las células que tienen un consumo energético bajo, como las células T en reposo. Por lo tanto, las células que se ven afectadas por dicha deficiencia asociada con una deficiencia de fosforilación oxidativa suelen ser, aunque no necesariamente, células musculares o células cerebrales. Los trastornos mitocondriales son pleiotrópicos en su manifestación clínica. Varios tejidos pueden verse afectados como, por ejemplo, el páncreas, el corazón, el hígado, el ojo, el oído interno, la sangre, el colon y el riñón. Además, las células de tejidos no clínicamente afectados, como los fibroblastos, a menudo también muestran un defecto mitocondrial. Las células afectadas por una deficiencia de OXPHOS pueden tratarse y administrarse con una mayor cantidad de complejo OXPHOS proporcionando a la célula un compuesto de la invención. Una célula se ve afectada por una deficiencia de OXPHOS cuando la capacidad de OXPHOS es inferior a la normal (es decir, una célula comparable de la misma especie de un individuo sano). La capacidad es normalmente inferior a lo largo de un periodo prolongado de tiempo. Además de derivar de un individuo con deficiencia de OXPHOS, existen varios métodos para determinar si una célula tiene deficiencia de OXPHOS, dichas pruebas abarcan, pero de forma no limitativa, el consumo de oxígeno, la capacidad de producción de ATP y la actividad enzimática de los complejos OXPHOS individuales (Chretien y Rustin. J Inherit Metab Dis. 2003;_26_(2-3): 189-98). Se ha descubierto sorprendentemente que la administración de un compuesto de la invención a una célula produce mayores cantidades de complejos OXPHOS (es decir, las mitocondrias de las células).
[0059] En los métodos de la invención, el trastorno mitocondrial es preferiblemente un trastorno seleccionado del grupo que consiste en: epilepsia mioclónica; epilepsia mioclónica con fibras rojas rasgadas (MERRF); neuropatía óptica hereditaria de Leber(LHON); neuropatía, ataxia y retinitis pigmentosa (NARP); miopatía mitocondrial, encefalopatía, acidosis láctica y accidentes cerebrovasculares (MELAS); síndrome de Leigh; síndrome similar a Leigh; atrofia óptica dominante (DOA); síndrome de Kearns-Sayre (KSS); diabetes y sordera de herencia materna (MIDD); síndrome de Alpers-Huttenlocher; espectro de neuropatía atáxica; oftalmoplejía externa progresiva crónica (CPEO); síndrome de Pearson; encefalopatía neurogastrointestinal mitocondrial (MNGIE); síndrome de Sengers; aciduria 3-metilglutacónica, sordera neurosensorial, encefalopatía y hallazgos neurorradiológicos del síndrome similar a Leigh (MEGDEL); síndrome de Leigh SURF1; miopatía; miopatía mitocondrial; miocardiopatía; encefalomiopatía y trastornos de la fosforilación oxidativa aislados o combinados.
[0060] En los métodos de la invención, la afección asociada con la disfunción mitocondrial es preferiblemente una afección seleccionada del grupo que consiste en: ataxia de Friedreich (FRDA); acidosis tubular renal; enfermedad de Parkinson; enfermedad de Alzheimer; esclerosis lateral amiotrófica (ELA); enfermedad de Huntington; síndrome de Barth (también conocido como aciduria 3-metilglutacónica tipo II); degeneración macular, preferiblemente degeneración macular relacionada con la edad; trastornos generalizados del desarrollo; pérdida auditiva, sordera; distrofias musculares congénitas, distrofinopatías, diabetes; envejecimiento; efectos adversos de fármacos que dificultan la función mitocondrial (normal), incluidos, por ejemplo, disfunción mitocondrial causada por inhibidores de la transcriptasa inversa análogos de los nucleósidos (NRTI), determinados antibióticos y fármacos antiepilépticos; y lesión por isquemia y reperfusión, preferiblemente lesión por reperfusión isquémica después de un infarto agudo de miocardio (IAM), después de un accidente cerebrovascular, incluido el accidente cerebrovascular perinatal, después de un shock hemorrágico, después de una isquemia intestinal, después de una cirugía coronaria de urgencia por angioplastia coronaria transluminal percutánea (PCTA) fallida, después de una cirugía vascular con pinzamiento cruzado de los vasos sanguíneos (por ejemplo, de la aorta, que provoca isquemia del músculo esquelético), después de una pancreatitis, después de la manipulación del conducto pancreático o biliar (CPRE) o después de un trasplante de órganos.
[0061] En los métodos de la invención, se tiende por "sujeto", "individuo" o "paciente" un organismo individual, preferiblemente un vertebrado, más preferiblemente un mamífero, de la manera más preferible, un ser humano.
[0062] "Tratar" una enfermedad con los compuestos y métodos descritos en este documento se define como la administración de uno o más de los compuestos descritos en este documento, con o sin agentes terapéuticos adicionales, para reducir o eliminar la enfermedad o uno o más síntomas de la enfermedad, o para retardar la progresión de la enfermedad o de uno o más síntomas de la enfermedad, o para reducir la gravedad de la enfermedad o de uno o más síntomas de la enfermedad. La "supresión" de una enfermedad con los compuestos y métodos descritos en este documento se define como la administración de uno o más de los compuestos descritos en este documento, con o sin agentes terapéuticos adicionales, para suprimir la manifestación clínica de la enfermedad, o para suprimir la manifestación de los síntomas adversos de la enfermedad. La distinción entre el tratamiento y la supresión es que el tratamiento se produce después de que se manifiesten los síntomas adversos de la enfermedad en un sujeto, mientras que la supresión se produce antes de que se manifiesten los síntomas adversos de la enfermedad en un sujeto. La supresión puede ser parcial, prácticamente total o total. Dado que muchos de los trastornos mitocondriales son hereditarios, el cribado genético se puede usar para identificar pacientes con riesgo de padecer la enfermedad. Los compuestos y métodos de la invención se pueden administrar a pacientes asintomáticos con riesgo de desarrollar los síntomas clínicos de la enfermedad, con el fin de suprimir la aparición de cualquiera de los síntomas adversos. El "uso terapéutico" de los compuestos descritos en este documento se define como el uso de uno o más de los compuestos descritos en este documento para tratar o suprimir una enfermedad, como se ha definido anteriormente. Una "cantidad eficaz" de un compuesto es una cantidad de un compuesto que, cuando se administra a un sujeto, es suficiente para reducir o eliminar cualquiera uno o más síntomas de una enfermedad, o para retardar la progresión de uno o más síntomas de una enfermedad, o para reducir la gravedad de uno o más síntomas de una enfermedad, o para suprimir la manifestación de una enfermedad, o para suprimir la manifestación de los síntomas adversos de una enfermedad. Una cantidad eficaz se puede administrar en una o más administraciones.
[0063] Se utilizan varios marcadores clínicos fácilmente medibles para evaluar el estado metabólico de pacientes con trastornos mitocondriales. Estos marcadores también se pueden usar como indicadores de la eficacia de la terapia usando los compuestos de la invención, a medida que la concentración de un marcador se modifica del valor patológico al valor saludable. Estos marcadores clínicos incluyen, pero de forma no limitativa, uno o más de los biomarcadores energéticos, como las concentraciones de ácido láctico (lactato), ya sea en sangre total, plasma, líquido cefalorraquídeo o líquido ventricular cerebral; las concentraciones de ácido pirúvico (piruvato), ya sea en sangre total, plasma, líquido cefalorraquídeo, o líquido ventricular cerebral; las relaciones lactato/piruvato, ya sea en sangre total, plasma, líquido cefalorraquídeo o líquido ventricular cerebral; los aminoácidos, en particular alanina, citrulina y prolina, ya sea en sangre total, plasma, líquido cefalorraquídeo, ácidos orgánicos en fluidos corporales, FGF21 en suero y músculo esquelético, concentraciones de fosfocreatina, concentraciones de NADH (NADH H+) o NADPH (NADPH H+); las concentraciones de NAD o NADP; las concentraciones de ATP; el umbral anaeróbico; las concentraciones reducidas de coenzima Q (CoQred); las concentraciones de coenzima Q oxidada (CoQox); (las concentraciones de CoQox; las concentraciones de coenzima Q total (CoQtot); las concentraciones de citocromo C oxidado; las concentraciones de citocromo C reducido; la relación citocromo C oxidado/citocromo C reducido; las concentraciones de acetoacetato, las concentraciones de betahidroxibutirato, la relación acetoacetato/betahidroxibutirato, las concentraciones de 8-hidroxi-2'-desoxiguanosina (8-OHdG); las concentraciones de especies reactivas de oxígeno; y las concentraciones de consumo de oxígeno (VO2), las concentraciones de producción de dióxido de carbono (VCO2) y el cociente respiratorio (VCO2/VO2).
[0064] Los biomarcadores adicionales que se pueden usar como indicadores de la eficacia de la terapia usando los compuestos de la invención incluyen MDA, HNE, acroleina, F2-isoprostanos, una disminución de la concentración de GSH y/o la relación GSH/GSSG, proteínas S-glutatiónidas, 3-nitrotirosina (NO2-Tyr), 3-clorotirosina (Cl-Tyr), o,o'-ditirosina (Di-Tyr) y proteínas carboniladas (Dalle-Donneet al.,Clinical Chem. (2006), 52(4): 601-623).
[0065] Estos biomarcadores son particularmente útiles para medir la disminución de las concentraciones de ROS (estrés oxidativo) tras el tratamiento con un compuesto de la invención. En una forma de realización de la invención, la concentración de uno o más de estos biomarcadores en un paciente que padece una enfermedad que está asociada con un aumento del estrés oxidativo se mejora hasta dos desviaciones estándar de la concentración promedio en un sujeto sano. Las enfermedades asociadas con un mayor estrés oxidativo se describen anteriormente, entre las que se incluyen, pero de forma no limitativa, enfermedad de Parkinson, enfermedad de Alzheimer, epilepsia, demencia, asma, esclerosis lateral amiotrófica, errores congénitos del metabolismo, esclerosis sistémica, aterosclerosis, osteoartritis, artritis reumatoide, toxicidad por xenobióticos, lesión por reperfusión postisquémica, hipertensión, hipertensión pulmonar, edema pulmonar, enfermedad intestinal, endometriosis, diabetes, disfunción cardíaca inducida por diabetes, nefropatía diabética, cáncer, rabdomiosarcoma embrionario y adrenoleucodistrofia.
[0066] Varios de estos marcadores clínicos se miden de forma rutinaria en los laboratorios de fisiología del ejercicio, y proporcionan valoraciones convenientes del estado metabólico de un sujeto. En una forma de realización de la invención, la concentración de uno o más biomarcadores energéticos en un paciente que padece una enfermedad mitocondrial, como ataxia de Friedreich, neuropatía óptica hereditaria de Leber, atrofia óptica dominante, síndrome de Leigh, SURF1, MERRF, MELAS o KSS, se mejora dentro de dos desviaciones estándar de la concentración promedio en un sujeto sano después de la administración de una cantidad eficaz de un compuesto de la invención. En otra forma de realización de la invención, la concentración de uno o más de estos biomarcadores energéticos en un paciente que padece una enfermedad mitocondrial, como ataxia de Friedreich, neuropatía óptica hereditaria de Leber, atrofia óptica dominante, síndrome de Leigh, SURF1, MERRF, MELAS o KSS, se mejora dentro de una desviación típica de la concentración promedio en un sujeto sano después de la administración de una cantidad eficaz de un compuesto de la invención. La intolerancia al ejercicio también se puede usar como un indicador de la eficacia de una terapia determinada, donde una mejora en la tolerancia del ejercicio (es decir, una disminución de la intolerancia del ejercicio) indica la eficacia de una terapia determinada.
[0067] Ya se han utilizado varios biomarcadores metabólicos para evaluar la eficacia de CoQio, y estos biomarcadores metabólicos se pueden monitorizar como biomarcadores energéticos para su uso en los métodos de la presente invención. El piruvato, un producto del metabolismo anaeróbico de la glucosa, se elimina por reducción a ácido láctico en un entorno anaeróbico o por metabolismo oxidativo, que depende de una OXPHOS mitocondrial funcional. La disfunción de la OXPHOS puede provocar una eliminación inadecuada de lactato y piruvato de la circulación, y se observan relaciones lactato/piruvato elevadas en las citopatías mitocondriales (véase Scriver CR, The metabolic and molecular bases of heritageed disease, 7a ed., Nueva York: McGraw-Hill, Health Professions Division, 1995; y Munnichetal., J. Inherit. Metab. Dis. 15(4):448-55 (1992)). Por lo tanto, la relación lactato/piruvato en sangre (Chariotet al.,Pathol. Lab. Med. 118(7):695-7 (1994)) se utiliza ampliamente como prueba no invasiva para la detección de citopatías mitocondriales (véase de nuevo Scriver CR, The metabolic and molecular bases of heritageed disease, 7a ed., Nueva York: McGraw-Hill, Health Professions Division, 1995; y Munnichet al.,J. Inherit. Metab. Dis. 15(4):448-55 (1992)) y miopatías mitocondriales tóxicas (Chariotet al.,Arthritis Rheum. 37(4):583-6 (1994)). Los cambios en el estado redox de las mitocondrias hepáticas se pueden investigar midiendo la relación del cuerpo cetónico arterial (acetoacetato/3-hidroxibutirato: AKBR) (Uedaet al.,J. Cardiol. 29(2):95-102 (1997)). La excreción urinaria de 8-hidroxi-2'-deoxiguanosina (8-OHdG) a menudo se ha utilizado como un biomarcador para evaluar el grado de reparación del daño del ADN inducido por ROS en entornos clínicos y ocupacionales (Erholaet al.,FEBS Lett. 409(2):287-91 (1997); Hondaet al.,Leuk. Res. 24(6):461-8 (2000); Pilgeret al.,Free Radic. Res. 35(3):273-80 (2000); Kimet al.,Environ Health Perspect 112(6):666-71 (2004)).
[0068] La espectroscopia por resonancia magnética (ERM) ha sido útil en el diagnóstico de la citopatía mitocondrial al demostrar elevaciones en el líquido cefalorraquídeo (LCR) y el lactato de la sustancia blanca cortical usando MRS de protón (ERM 1H) (Kaufmannet al.,Neurology 62(8):1297-302 (2004)). La ERM de fósforo (ERM 31P) se ha usado para demostrar concentraciones bajas de fosfocreatina cortical (PCr) (Matthewset al.,Ann. Neurol. 29(4):435-8 (1991)) y un retraso en la cinética de recuperación de la PCr después del ejercicio en el músculo esquelético (Matthewset al.,Ann. Neurol. 29(4):435-8 (1991); Barbiroliet al.,J. Neurol.
242(7):472-7 (1995); Fabriziet al.,J. Neurol. Sci. 137(1):20-7 (1996)). También se ha confirmado una baja concentración de PCr en el músculo esquelético en pacientes con citopatía mitocondrial mediante mediciones bioquímicas directas.
[0069] La prueba de ejercicio es particularmente útil como herramienta de evaluación y detección en las miopatías mitocondriales, y una mejora en la tolerancia al ejercicio indica la eficacia de una terapia determinada con un compuesto de la invención. Una de las características distintivas de las miopatías mitocondriales es una reducción en el consumo máximo de oxígeno en todo el cuerpo (VO2max) (Taivassaloet al.,Brain 126 (Pt 2): 413-23 (2003)). Dado que el VO2max está determinado por el gasto cardíaco (Qc) y la diferencia en la extracción de oxígeno periférico (contenido de oxígeno total arteriovenoso), algunas citopatías mitocondriales afectan a la función cardíaca donde el suministro puede verse alterado; sin embargo, la mayoría de las miopatías mitocondriales muestran un déficit característico en la extracción periférica de oxígeno (diferencia A-V 02) y un aumento en el suministro de oxígeno (circulación hipercinética) (Taivassaloet al.,Brain 126 (Pt 2): 413-23 (2003)). Esto se puede demostrar por la falta de desoxigenación de la sangre venosa inducida por el ejercicio con mediciones directas del equilibrio AV (Taivassaloet al.,Ann. Neurol. 51(1):38-44 (2002)) y de forma no invasiva mediante espectroscopia de infrarrojo cercano (Lynchet al.,Muscle Nerve 25(5):664-73 (2002); van Beekveltet al.,Ann. Neurol.46(4):667-70 (1999)).
[0070] Varios de estos biomarcadores energéticos se analizan con más detalle a continuación. Debe enfatizarse que, aunque en este documento se analizan y enumeran ciertos biomarcadores energéticos, la invención no se limita a la modulación, normalización o mejora de solo estos biomarcadores energéticos enumerados.
[0071] Concentraciones de ácido láctico (lactato): la disfunción mitocondrial generalmente produce concentraciones anormales de ácido láctico, ya que las concentraciones de piruvato aumentan y el piruvato se convierte en lactato para mantener la capacidad de glucólisis. La disfunción mitocondrial también puede producir concentraciones anormales de NADH H+, NADPH H+, NAD o NADP, ya que los dinucleótidos de nicotinamida y adenina reducidos no son procesados de manera eficiente por la cadena respiratoria. Las concentraciones de lactato se pueden medir tomando muestras de fluidos corporales apropiados, como sangre total, plasma o líquido cefalorraquídeo. Usando resonancia magnética, las concentraciones de lactato se pueden medir en prácticamente cualquier volumen del cuerpo que se desee, como el cerebro.
[0072] La medición de la acidosis láctica cerebral mediante resonancia magnética en pacientes con MELAS se describe en Kaufmannet al.,Neurology 62(8):1297 (2004). Se presentan los valores de las concentraciones de ácido láctico en los ventrículos laterales del cerebro para dos mutaciones que dan como resultado MELAS, mt.3243A>G y mt.8344A>G. Las concentraciones de lactato en sangre total, plasma y líquido cefalorraquídeo se pueden medir con equipos disponibles en el mercado, como el analizador de glucosa y lactato YSI 2300 STAT Plus (YSI Life Sciences, Ohio).
[0073] Concentraciones de NAD, NADP, NADH y NADPH: la medición de NAD, NADP, NADH (NADH H+) o NADPH (NADPH H+) se puede llevar a cabo mediante una variedad de técnicas fluorescentes, enzimáticas o electroquímicas, por ejemplo, el ensayo electroquímico descrito en el documento US2005/0067303.
[0074] Consumo de oxígeno (vO2 o VO2), producción de dióxido de carbono (vCO2 o VCO2) y cociente respiratorio (VCO2/VO2): el vO2 generalmente se mide en reposo (vO2 en reposo) o en la intensidad máxima del ejercicio (vO2 máx). De manera óptima, se medirán ambos valores. Sin embargo, para pacientes con discapacidad grave, la medición de vO2 máx puede no ser práctica. La medición de ambas formas de vO2 se logra fácilmente utilizando equipos estándar de una variedad de proveedores, por ejemplo, de Korr Medical Technologies, Inc. (Salt Lake City, Utah). La VCO2 también se puede medir fácilmente, y la relación de VCO2 a VO2 en las mismas condiciones (VCO2/VO2, ya sea en reposo o con la máxima intensidad de ejercicio) proporciona el cociente respiratorio (CR).
[0075] Citocromo C oxidado, citocromo C reducido y relación de citocromo C oxidado a citocromo C reducido: los parámetros del citocromo C, como las concentraciones de citocromo C oxidado (Cit Cox), las concentraciones de citocromo C reducido (Cit Cred) y la relación de citocromo C oxidado/citocromo C reducido (Cit Cox)/(Cit Cred), se pueden medir mediante espectroscopia infrarroja cercanain vivo.Véase, por ejemplo, "In vivo near-infrared spectroscopy, " Annu. Rev. Biomed. Eng. 2:715-54 (2000) y Strangmanet al.,"Non-invasive neuroimaging using near-infrared light" Biol. Psychiatry 52:679-93 (2002).
[0076] Tolerancia al ejercicio/intolerancia al ejercicio: la intolerancia al ejercicio se define como "la capacidad reducida para realizar actividades que involucran el movimiento dinámico de los músculos esqueléticos grandes debido a síntomas de disnea o fatiga" (Pinaet al.,Circulation 107:1210 (2003)). La intolerancia al ejercicio a menudo va acompañada de mioglobinuria, debido a la degradación del tejido muscular y la subsiguiente excreción de mioglobina muscular en la orina. Se pueden usar varias medidas de intolerancia al ejercicio, como el tiempo que se pasa caminando o corriendo en una cinta antes del agotamiento, el tiempo que se pasa en una bicicleta estática antes del agotamiento, y similares. El tratamiento con los compuestos o métodos de la invención puede dar como resultado una mejora de alrededor del 10 % o más en la tolerancia al ejercicio (por ejemplo, un aumento de alrededor del 10 % o más en el tiempo hasta el agotamiento, por ejemplo, de 10 minutos a 11 minutos), alrededor del 20 % o más de mejora en la tolerancia al ejercicio, alrededor del 30 % o más de mejora en la tolerancia al ejercicio, alrededor del 40 % o más de mejora en la tolerancia al ejercicio, alrededor del 50 % o más de mejora en la tolerancia al ejercicio, alrededor del 75 % o más de mejora en la tolerancia al ejercicio, o alrededor del 100 % más de mejora en la tolerancia al ejercicio. Si bien la tolerancia al ejercicio no es, estrictamente hablando, un biomarcador energético, para los fines de la invención, la modulación, normalización o mejora de los biomarcadores energéticos incluye la modulación, normalización o mejora de la tolerancia al ejercicio.
[0077] De forma similar, las pruebas de valores normales y anormales de las concentraciones de ácido pirúvico (piruvato), la relación lactato/piruvato, las concentraciones de ATP, el umbral anaeróbico, las concentraciones de coenzima reducida Q (CoQred), las concentraciones de coenzima Q oxidada (CoQox), las concentraciones de coenzima Q total (CoQtot), las concentraciones de citocromo C oxidado, las concentraciones de citocromo C reducido, la relación citocromo C oxidado/citocromo C reducido, citocromo C de acetoacetato, las concentraciones de beta-hidroxibutirato, la relación acetoacetato/betahidroxibutirato, las concentraciones de 8hidroxi-2'-desoxiguanosina (8-OHdG) y las concentraciones de especies reactivas de oxígeno son bien conocidos en la técnica y pueden usarse para evaluar la eficacia de los compuestos y los métodos de la invención. (Para los fines de la invención, la modulación, normalización o mejora de los biomarcadores energéticos incluye la modulación, normalización o mejora del umbral anaeróbico).
[0078] La tabla 1, que se muestra a continuación, ilustra el efecto que varias disfunciones pueden tener sobre los biomarcadores bioquímicos y energéticos. También indica el efecto físico (como un síntoma de enfermedad u otro efecto de la disfunción) típicamente asociado con una disfunción determinada. Cabe señalar que cualquiera de los biomarcadores energéticos enumerados en la tabla, además de los biomarcadores energéticos enumerados en otros lugares, también pueden modularse, mejorarse o normalizarse mediante los compuestos y métodos de la invención. CR=cociente respiratorio; TMB = tasa metabólica basal; FC (GC)=frecuencia cardíaca (gasto cardíaco); T = temperatura corporal (preferiblemente medida como temperatura central); UA=umbral anaeróbico; pH=pH sanguíneo (venoso y/o arterial).
Tabla 1
[0079] El tratamiento de un sujeto que padece una enfermedad mitocondrial de acuerdo con los métodos de la invención puede dar como resultado la inducción de una reducción o un alivio de los síntomas en el sujeto, por ejemplo, para detener la progresión adicional del trastorno.
[0080] La supresión parcial o total de la enfermedad mitocondrial puede dar como resultado una disminución de la gravedad de uno o más de los síntomas que, de otro modo, experimentaría el sujeto. Por ejemplo, la supresión parcial de MELAS podría dar como resultado una reducción en el número de episodios similares a accidentes cerebrovasculares o convulsiones sufridos.
[0081] Cualquier biomarcador energético o cualquier combinación de los biomarcadores energéticos descritos en este documento proporcionan puntos de referencia que se pueden medir de manera conveniente para evaluar la eficacia del tratamiento o la terapia de supresión. Adicionalmente, los expertos en la técnica conocen otros biomarcadores energéticos que pueden monitorizarse para evaluar la eficacia del tratamiento o de la terapia de supresión.
[0082] En una forma de realización preferida, la eficacia del tratamiento o la terapia de supresión con los métodos de las invenciones se puede determinar usando uno o más de las medidas de resultado de la lista de herramientas que se enumera en la tabla 1 de Koeneet al.(2013, Dev. Med. Child Neurol. 55(8): 698-706), más preferiblemente la eficacia se determina usando una o más de las medidas de resultado del "conjunto básico común" en la tabla 1 de Koeneet al.(2013,supra).
[0083] En otro aspecto más, la invención se refiere al uso cosmético de los compuestos de la invención. Por lo tanto, los compuestos de la invención se pueden usar (en métodos) para revitalizar la piel de un individuo tratado, particularmente en individuos con piel envejecida, ya sea debido a envejecimiento o debido a una exposición excesiva al sol. Ambas afecciones están relacionadas con la producción de radicales libres en la piel, como las ROS. Mediante al menos uno de los siguientes: inducción de la filamentación mitocondrial, prevención o reducción de la fragmentación mitocondrial, aumento de la expresión de las enzimas OXPHOS y reducción de la concentración de ROS (por ejemplo, concentraciones de superóxido) en una célula de dicho individuo, es posible disminuir la acción de los radicales libres en la piel y, al menos, retrasar un mayor envejecimiento de la piel. Como tal, también se puede usar una composición de la invención como profiláctica, es decir, para al menos reducir los radicales libres que podrían actuar sobre la piel, si no se trataran, Por lo tanto, preferiblemente, en este aspecto de la invención, se aplican preferiblemente compuestos de la invención cuyos efectos incluyen la inducción de la filamentación mitocondrial, la prevención o reducción de la fragmentación mitocondrial, el aumento de la expresión de enzimas OXPHOS y la disminución de las concentraciones de ROS, preferiblemente la disminución de las concentraciones de ROS. Los compuestos preferidos que tienen estos efectos se han indicado anteriormente en este documento.
[0084] En otro aspecto, la invención se refiere a un compuesto, como describe en el presente documento, para su uso como agente conservante, preferiblemente como agente conservante en alimentos. Es bien conocido en la técnica que los antioxidantes pueden ayudar a prevenir la oxidación de los alimentos, especialmente las grasas y los aceites, y a proteger las células del daño causado por los radicales libres. Por lo tanto, los fabricantes de alimentos utilizan antioxidantes como aditivos alimentarios para ayudar a prevenir la degradación de los alimentos y mejorar el perfil de salud de los alimentos funcionales. Un compuesto de la invención puede funcionar como dicho antioxidante y, por lo tanto, actuar como conservante de alimentos.
[0085] Los compuestos de la invención también se pueden usar en aplicaciones de investigación, como experimentosin vitro, in vivooex vivo,para modular uno o más biomarcadores energéticos en un sistema experimental. Dichos sistemas experimentales pueden ser muestras de células, muestras de tejidos, componentes celulares o mezclas de componentes celulares, órganos parciales, órganos completos u organismos. Dichas aplicaciones de investigación pueden incluir, pero de forma no limitativa, su uso como reactivos de ensayo, la elucidación de vías bioquímicas o la evaluación de los efectos de otros agentes sobre el estado metabólico del sistema experimental en presencia/ausencia de uno o más compuestos de la invención.
[0086] Adicionalmente, los compuestos de la invención se pueden usar en pruebas o ensayos bioquímicos. Dichas pruebas pueden incluir la incubación de uno o más compuestos de la invención con una muestra de tejidos o células de un sujeto para evaluar una posible respuesta del sujeto (o la respuesta de un subconjunto específico de sujetos) a la administración de dicho uno o más compuestos, o para determinar qué compuesto de la invención produce el efecto óptimo en un sujeto o subconjunto específicos de sujetos. Una tal prueba o un tal ensayo implicaría 1) obtener una muestra de células o una muestra de tejidos de un sujeto o un conjunto de sujetos en los que se pueda ensayar la modulación de uno o más biomarcadores energéticos; 2) administrar uno o más compuestos de la invención a la(s) muestra(s) de células o muestra(s) de tejidos; y 3) determinar la magnitud de la modulación del uno o más biomarcadores energéticos después de la administración del uno o más compuestos, en comparación con el estado del biomarcador energético antes de la administración del uno o más compuestos.
[0087] Otra prueba u otro ensayo implicaría 1) obtener una muestra de células o una muestra de tejidos de un sujeto o conjunto de sujetos en los que se puede ensayar la modulación de uno o más biomarcadores energéticos; 2) administrar al menos dos compuestos de la invención a la(s) muestra(s) de células o muestra(s) de tejidos; 3) determinar la magnitud de la modulación del uno o más biomarcadores energéticos después de la administración de al menos dos compuestos, en comparación con el estado del biomarcador energético antes de la administración de al menos dos compuestos, y 4) seleccionar un compuesto para su uso en el tratamiento, la supresión o modulación en función de la magnitud de modulación determinada en el paso 3).
[0088] Los compuestos descritos en este documento son capaces de eliminar especies reactivas de oxígeno celulares, como el superóxido. Por lo tanto, los compuestos se pueden usar en técnicasex vivoque provocan un aumento (no deseado) de las especies reactivas de oxígeno celulares. Por lo tanto, en otro aspecto, la invención se refiere a un métodoex vivopara la eliminación de especies de oxígeno en una célula, donde el método comprende un paso de exponer la célula al compuesto, tal y como se define en el presente documento.
[0089] La célula para su uso en un método de la invención puede ser cualquier célula que se pueda usar en una técnicaex vivo.La célula puede ser una célula procariota o una célula eucariota.
[0090] En una forma de realización preferida, la célula es una célula eucariota, como una célula de mamífero, de insecto, vegetal, fúngica, de levadura o algal. Más preferiblemente, la célula es una célula de mamífero, como, por ejemplo, una célula bovina, caprina, equina, ovina, porcina o de primate, de la manera más preferible, una célula humana.
[0091] Una célula preferida para su uso en el método de la invención es una célula somática, un gameto, un gametocito o una célula madre indiferenciada. Más preferiblemente, la célula es una célula somática y, de la manera más preferible, la célula somática es una célula somática de mamífero.
[0092] Los compuestos de la invención eliminan especies reactivas de oxígeno celulares, como el superóxido, y, por lo tanto, se pueden usar en técnicasex vivopara contrarrestar cualquier aumento indeseado del estrés oxidativo. Este aumento indeseado de especies reactivas de oxígeno se produce, por ejemplo, durante la reprogramación de células somáticas en células madre pluripotentes (células madre pluripotentes inducidas, iPSC). Las iPSC se pueden diferenciar posteriormente en otros tipos de célulasin vitro.Alternativamente, la transdiferenciación produce el tipo de célula deseado sin pasar por una etapa pluripotente. Ambas técnicas requieren la presencia de factores de transcripción específicos para anular el estado transcripcional actual e iniciar la actividad transcripcional característica de otro linaje no relacionado (Novaket al.,J Dtsch Dermatol Ges, (2014) 12(9):789-92).
[0093] Jiet al. (supra)describen un aumento de las concentraciones de ROS y daño oxidativo del ADN durante las primeras etapas de la reprogramación utilizando los factores de transcripción OCT4, SOX2, KLF4 y c-MYC. En particular, la adición de antioxidantes (como la vitamina C y la N-acetilcisteína) redujo tanto las ROS como las roturas genómicas de doble cadena. Además, se observó una reducción significativa en la variación del número de copias (CNV) en las iPSC generadas después de la adición de antioxidantes. Por lo tanto, el mantenimiento del equilibrio redox puede proteger el genoma somático, lo que da lugar a iPSC con menos alteraciones genómicas.
[0094] Por lo tanto, en una forma de realización preferida, el método de la invención se refiere a un métodoex vivopara la eliminación de especies reactivas de oxígeno en una célula, donde el método comprende un paso de exponer una célula somática a un compuesto, tal y como se define en el presente documento, y donde la célula somática se reprograma posteriormente a una célula madre pluripotente inducida (iPSC) mediante la exposición de la célula a al menos un factor de reprogramación.
[0095] La célula somática puede ser cualquier célula somática adecuada para la reprogramación celular en iPSC o adecuada para la transdiferenciación celular en otro linaje celular. Una célula somática preferida para su uso en el método de la invención es un fibroblasto, una célula neuronal (progenitora), un hepatocito, un linfocito B, una célula renal, una célula muscular, una célula de la glándula suprarrenal, un queratinocito, un melanocito, una célula epitelial o una célula derivada de sangre periférica, preferiblemente donde la célula derivada de sangre periférica es una célula progenitora endotelial (L-EPC) o un tipo de célula derivado de sangre del cordón umbilical (CD34+) (Yee, J. (2010). Nature Education 3(9):25). Preferiblemente, la célula somática es un fibroblasto (embrionario) o una célula derivada de sangre periférica.
[0096] Como alternativa, el método de la invención se refiere al uso de un compuesto como se describe en este documento para producir células madre pluripotentes, donde el método comprende los pasos de exponer una célula somática a al menos un factor de reprogramación y exponer la célula somática a una cantidad eficaz del compuesto de la invención.
[0097] El factor de programación para su uso en el método de la invención puede ser cualquier factor que induzca la reprogramación de la célula somática en una iPSC o que diferencie la célula somática en otro linaje celular mediante transdiferenciación. Preferiblemente, el factor de reprogramación es al menos uno deOct4, Sox2, KLF4, c-Myc, Lin28, Nanog, Glis1, Sall4, Esrrb y Nr5a2.
[0098] La reprogramación de la célula somática puede requerir la adición de al menos 1, 2, 3, 4 o 5 factores de reprogramación. Estos factores de reprogramación pueden añadirse secuencial o simultáneamente a la célula somática (Liuet al.,Nature Cell Biol (2013) 15(7):829-38). Las omposiciones particularmente preferidas de factores de reprogramación son Oct4, Sox2, KLF4 y c-MYC (los factores Yamanaka), Oct4, Sox2, Nanog y Lin28 (los factores Thomson) o Sall4, Nanog, Esrrb y Lin28 (Buganimet al.,Cell Stem Cell. (2014) 15(3): 295-309).
[0099] Las composiciones que comprenden los compuestos de la invención, como se ha descrito anteriormente, se pueden preparar como una preparación medicinal o cosmética o en varios otros medios, como alimentos para humanos o animales, incluidos los alimentos médicos y los suplementos dietéticos. Un "alimento médico" es un producto destinado al tratamiento dietético específico de una enfermedad o afección para la que existen requisitos nutricionales específicos. A modo de ejemplo, pero no de limitación, los alimentos médicos pueden incluir formulaciones de vitaminas y minerales suministradas a través de una sonda de alimentación (denominada administración enteral). Un "suplemento dietético" se refiere a un producto destinado a complementar la dieta humana y que normalmente se proporciona en forma de píldora, cápsula y comprimido o formulación similar. A modo de ejemplo, pero sin limitación, un suplemento dietético puede incluir uno o más de los siguientes ingredientes: vitaminas, minerales, hierbas, productos botánicos; aminoácidos, sustancias dietéticas destinadas a complementar la dieta aumentando la ingesta dietética total, y concentrados, metabolitos, constituyentes, extractos o combinaciones de cualquiera de los anteriores. Los suplementos dietéticos también pueden incorporarse a los alimentos, incluidos, entre otros, barritas alimenticias, bebidas, polvos, cereales, alimentos cocinados, aditivos alimentarios y golosinas; u otros alimentos funcionales diseñados para favorecer la salud cerebral o para prevenir o detener la progresión de una enfermedad neurodegenerativa que implique disfunción mitocondrial. Si se administra como preparación medicinal, la composición se puede administrar, ya sea como profilaxis o tratamiento, a un paciente mediante cualquiera de diversos métodos. Las composiciones se pueden administrar solas o en combinación con otros agentes farmacéuticos o cosméticos y se pueden combinar con un vehículo aceptable desde el punto de vista fisiológico de estos. La cantidad eficaz y el método de administración de la formulación particular pueden variar según el sujeto individual, la afección o el estadio de la enfermedad, y otros factores evidentes para un experto en la técnica. Durante el curso del tratamiento, se puede controlar la concentración de las composiciones para asegurar que se mantenga la concentración deseada. Las composiciones en cuestión pueden combinarse con otros materiales fisiológicamente aceptables que se puedan ingerir, incluidos, entre otros, los alimentos.
[0100] Por lo tanto, la invención también se refiere a composiciones farmacéuticas o cosméticas que comprenden uno o más compuestos según la invención. En particular, los compuestos descritos en el presente documento se pueden formular como composiciones farmacéuticas o cosméticas mediante la formulación con aditivos, tales como excipientes, vehículos y sustancias de transporte aceptables desde el punto de vista farmacéutico o fisiológico. Los excipientes, vehículos y las sustancias de transporte aceptables desde el punto de vista farmacéutico o fisiológico adecuados incluyen agentes de procesamiento y modificadores y potenciadores de la administración de fármacos, como, por ejemplo, fosfato de calcio, estearato de magnesio, talco, monosacáridos, disacáridos, almidón, gelatina, celulosa, metilcelulosa, carboximetilcelulosa de sodio, dextrosa, hidroxipropil-P-ciclodextrina, polivinilpirrolidinona, ceras de bajo punto de fusión, resinas de intercambio iónico y similares, así como combinaciones de dos o más de estos. Otros excipientes aceptables desde el punto de vista farmacéutico adecuados se describen en "Remington's Pharmaceutical Sciences", Mack Pub. Co., Nueva Jersey (1991) y "Remington: The Science and Practice of Pharmacy", Lippincott Williams & Wilkins, Filadelfia, 20a edición (2003) y 21a edición (2005).
[0101] Una composición farmacéutica o cosmética puede comprender una formulación de dosis unitaria, donde la dosis unitaria es una dosis suficiente para tener un efecto terapéutico o supresor de un trastorno o una afección, como se define en este documento, y/o una cantidad eficaz para modular, normalizar o mejorar un biomarcador energético. La dosis unitaria puede ser suficiente como dosis única para tener un efecto terapéutico o supresor de un trastorno o una afección, como se define en el presente documento y/o una cantidad eficaz para modular, normalizar o potenciar un biomarcador energético. Alternativamente, la dosis unitaria puede ser una dosis administrada periódicamente en un curso de tratamiento o supresión de un trastorno o una afección, como se define en este documento, y/o para modular, normalizar o mejorar un biomarcador energético.
[0102] Las composiciones farmacéuticas o cosméticas que contienen los compuestos de la invención pueden presentarse en cualquier forma adecuada para el método de administración previsto, incluidas, por ejemplo, una solución, una suspensión o una emulsión. Los vehículos líquidos se utilizan normalmente en la preparación de soluciones, suspensiones y emulsiones. Los vehículos líquidos contemplados para su uso en la práctica de la presente invención incluyen, por ejemplo, agua, solución salina, disolvente(s) orgánico(s) desde el punto de vista farmacéutico, aceites o grasas desde el punto de vista farmacéutico y similares, así como mezclas de dos o más de los mismos. El vehículo líquido puede contener otros aditivos aceptables desde el punto de vista farmacéutico adecuados, tales como solubilizantes, emulsionantes, nutrientes, reguladores del pH, conservantes, agentes de suspensión, agentes espesantes, reguladores de la viscosidad, estabilizadores y similares. Los disolventes orgánicos adecuados incluyen, por ejemplo, alcoholes monohídricos, como el etanol, y alcoholes polihídricos, como los glicoles. Los aceites adecuados incluyen, por ejemplo, aceite de soja, aceite de coco, aceite de oliva, aceite de cártamo, aceite de semilla de algodón y similares. Para la administración parenteral, el vehículo también puede ser un éster oleoso, como oleato de etilo, miristato de isopropilo y similares. Las composiciones para su uso en la presente invención también pueden presentarse en forma de micropartículas, microcápsulas, encapsulados liposomales y similares, así como combinaciones de dos o más de estos.
[0103] Se pueden utilizar sistemas de administración de liberación prolongada o de liberación controlada, como un sistema de matriz de difusión controlada o un sistema erosionable, como se describe, por ejemplo, en: Diffusion-Controlled Matrix Systems", págs. 155-198 y Ron y Langer, "Erodible Systems", págs. 199-224, en "Treatise on Controlled Drug Delivery", A. Kydonieus Ed., Marcel Dekker, Inc., Nueva York 1992. La matriz puede ser, por ejemplo, un material biodegradable que puede degradarse espontáneamentein situein vivo,por ejemplo, por hidrólisis o escisión enzimática, por ejemplo, por proteasas. El sistema de administración puede ser, por ejemplo, un polímero o copolímero natural o sintético, por ejemplo, en forma de hidrogel. Los ejemplos de polímeros con enlaces escindibles incluyen poliésteres, poliortoésteres, polianhídridos, polisacáridos, poli(fosfoésteres), poliamidas, poliuretanos, poli(imidocarbonatos) y poli(fosfacenos).
[0104] Los compuestos de la invención pueden administrarse por vía enteral, oral, parenteral, sublingual, por inhalación (por ejemplo, como pulverizadores de niebla fina o de aerosol), por vía rectal o tópica en formulaciones de formas galénicas que contienen vehículos, adyuvantes y sustancias de transporte convencionales no tóxicos aceptables desde el punto de vista farmacéutico o fisiológico, según se desee. Por ejemplo, los modos adecuados de administración incluyen oral, subcutánea, transdérmica, transmucosa, iontoforética, intravenosa, intraarterial, intramuscular, intraperitoneal, intranasal (por ejemplo, a través de la mucosa nasal), subdural, rectal, gastrointestinal y similares, y directamente a un órgano o tejido afectado específico. Para la administración al sistema nervioso central, puede usarse la administración espinal y epidural, o la administración a los ventrículos cerebrales. La administración tópica también puede implicar el uso de administración transdérmica, como parches transdérmicos o dispositivos de iontoforesis. El término parenteral, como se usa en el presente documento, incluye inyecciones subcutáneas, inyección intravenosa, intramuscular, intraesternal o técnicas de infusión. Los compuestos se mezclan con vehículos, adyuvantes y sustancias de transporte aceptables desde el punto de vista farmacéutico adecuados para la vía de administración deseada. La administración oral es una vía de administración preferida, y las formulaciones adecuadas para la administración oral son las formulaciones preferidas. Los compuestos descritos para su uso como se describe en este documento se pueden administrar en forma sólida, en forma líquida, en forma de aerosol o en forma de comprimidos, píldoras, mezclas de polvos, cápsulas, gránulos, inyectables, cremas, soluciones, supositorios, enemas, irrigaciones de colon, emulsiones, dispersiones, premezclas alimentarias y en otras formas adecuadas. Los compuestos también se pueden administrar en formulaciones de liposomas. Los compuestos también se pueden administrar como profármacos, donde el profármaco se transforma, en el sujeto tratado, en una forma que es eficaz desde el punto de vista terapéutico. En la técnica se conocen métodos adicionales de administración.
[0105] Las preparaciones inyectables, por ejemplo, las suspensiones acuosas u oleaginosas inyectables estériles, pueden formularse de acuerdo con la técnica conocida usando agentes dispersantes o humectantes y agentes de suspensión adecuados. La preparación inyectable estéril también puede ser una solución o suspensión inyectable estéril en un diluyente o disolvente no tóxico aceptable por vía parenteral, por ejemplo, como una solución en propilenglicol. Entre las sustancias de transporte y los disolventes aceptables que pueden emplearse están el agua, la solución de Ringer y la solución isotónica de cloruro de sodio. Además, los aceites fijos estériles se emplean convencionalmente como disolvente o medio de suspensión. Para este fin, se puede emplear cualquier aceite fijo suave, incluidos los monoglicéridos o los diglicéridos sintéticos. Además, los ácidos grasos, como el ácido oleico, se utilizan en la preparación de inyectables.
[0106] Se pueden preparar supositorios para la administración rectal del fármaco mezclando el fármaco con un excipiente no irritante adecuado, como manteca de cacao y polietilenglicoles, que son sólidos a temperatura ambiente, pero líquidos a temperatura rectal y, por lo tanto, se derretirán en el recto y liberarán el fármaco
[0107] Las formas galénicas sólidas para administración oral pueden incluir cápsulas, comprimidos, píldoras, polvos y gránulos. En dichas formas galénicas sólidas, el compuesto activo puede mezclarse con al menos un diluyente inerte, como sacarosa, lactosa o almidón. Dichas formas galénicas también pueden comprender sustancias adicionales, además de diluyentes inertes, por ejemplo, agentes lubricantes, como estearato de magnesio. En el caso de cápsulas, comprimidos y píldoras, las formas galénicas también pueden comprender reguladores del pH. Los comprimidos y las píldoras también se pueden preparar con recubrimientos entéricos.
[0108] Las formas galénicas líquidas para la administración oral pueden incluir emulsiones, soluciones, suspensiones, jarabes y elixires aceptables desde el punto de vista farmacéutico que contienen diluyentes inertes de uso común en la técnica, como el agua. Dichas composiciones también pueden comprender adyuvantes, tales como humectantes, emulsionantes y agentes de suspensión, ciclodextrinas y edulcorantes, aromatizantes y perfumantes.
[0109] Los compuestos de la presente invención también se pueden administrar en forma de liposomas. Como se conoce en la técnica, los liposomas se derivan generalmente de fosfolípidos u otras sustancias lipídicas. Los liposomas están formados por cristales líquidos hidratados mono o multilaminares que se encuentran dispersos en un medio acuoso. Puede usarse cualquier lípido no tóxico, aceptable desde el punto de vista fisiológico y metabolizable capaz de formar liposomas. Las presentes composiciones en forma de liposomas pueden contener, además de un compuesto como se define en el presente documento, estabilizantes, conservantes, excipientes y similares. Los lípidos preferidos son los fosfolípidos y las fosfatidilcolinas (lecitinas), tanto naturales como sintéticas. Los métodos para formar liposomas son conocidos en la técnica. Véase, por ejemplo, Prescott, Ed., Methods in Cell Biology, Vol. XIV, Academic Press, Nueva York, N.Y., pág. 33 y ss. (1976).
[0110] La invención también proporciona artículos de fabricación y kits que contienen materiales útiles para tratar, prevenir o suprimir los síntomas asociados con un trastorno mitocondrial o con una afección asociada con la disfunción mitocondrial. El artículo de fabricación comprende un recipiente con una etiqueta. Los recipientes adecuados incluyen, por ejemplo, botellas, viales y tubos de ensayo. Los recipientes pueden estar hechos de una variedad de materiales, como vidrio o plástico. El recipiente contiene una composición con un principio activo que es eficaz para tratar, prevenir o suprimir los síntomas asociados con un trastorno mitocondrial o con una afección asociada con la disfunción mitocondrial. El principio activo en la composición es uno o más de los compuestos de la invención. La etiqueta sobre el recipiente indica preferiblemente que la composición se usa para tratar, prevenir o suprimir los síntomas asociados con un trastorno mitocondrial o con una afección asociada con la disfunción mitocondrial, y también puede indicar direcciones para usoin vivooin vitro,tales como las descritas anteriormente.
[0111] La invención también proporciona kits que comprenden uno o más de los compuestos de la invención. En algunas formas de realización, el kit de la invención comprende el recipiente descrito anteriormente. En otras formas de realización, el kit de la invención comprende el recipiente descrito anteriormente y un segundo recipiente que comprende un regulador del pH. Puede incluir, además, otros materiales deseables desde una perspectiva comercial y de usuario, como otros reguladores del pH, diluyentes, filtros, agujas, jeringas e insertos con instrucciones para realizar cualquiera de los métodos descritos en este documento.
[0112] En otros aspectos, los kits pueden usarse para cualquiera de los métodos descritos en este documento, incluidos, por ejemplo, métodos para tratar, prevenir o suprimir los síntomas asociados con un trastorno mitocondrial o con una afección asociada con la disfunción mitocondrial.
[0113] La cantidad de ingrediente activo que puede combinarse con los materiales vehículo para producir una forma galénica única variará según el huésped al que se administre el ingrediente activo y el modo particular de administración. Sin embargo, se entenderá que la concentración de dosis específica para cualquier paciente particular dependerá de una variedad de factores, entre los que se incluyen la actividad del compuesto específico empleado, la edad, el peso corporal, la superficie corporal, el índice de masa corporal (IMC), la salud general, el sexo, la dieta, el momento de administración, la vía de administración, la tasa de excreción, la combinación de fármacos y el tipo, la progresión y la gravedad de la enfermedad particular que se somete a terapia o de la afección que se está tratando. La dosis unitaria elegida suele fabricarse y administrarse para proporcionar una concentración final definida del fármaco en la sangre, los tejidos, los órganos u otra región específica del cuerpo. La cantidad eficaz para una situación determinada puede determinarse fácilmente mediante experimentación rutinaria y está dentro de la habilidad y el criterio del médico general o la persona experta en la materia.
[0114] Los ejemplos de dosis que se pueden usar son una cantidad eficaz de los compuestos de la invención dentro del rango de dosis de aproximadamente 0,1 pg/kg a aproximadamente 300 mg/kg, o dentro de aproximadamente 1,0 pg/kg a aproximadamente 40 mg/kg de peso corporal, o dentro de aproximadamente 1,0 pg/kg a aproximadamente 20 mg/kg de peso corporal, o dentro de aproximadamente 1,0 pg/kg a aproximadamente 10 mg/kg de peso corporal, o dentro de aproximadamente 10,0 pg /kg a aproximadamente 10 mg/kg de peso corporal, o dentro de aproximadamente 100 pg/kg a aproximadamente 10 mg/kg de peso corporal, o dentro de aproximadamente 1,0 mg/kg a aproximadamente 10 mg/kg de peso corporal, o dentro de aproximadamente 10 mg/kg a aproximadamente 100 mg/kg de peso corporal, o dentro de aproximadamente 50 mg/kg a aproximadamente 150 mg/kg de peso corporal, o dentro de aproximadamente 100 mg/kg a aproximadamente 200 mg/kg de peso corporal, o dentro de aproximadamente 150 mg/kg a aproximadamente 250 mg/kg de peso corporal, o dentro de aproximadamente 200 mg/kg a aproximadamente 300 mg/kg de peso corporal, o dentro de aproximadamente 250 mg/kg a aproximadamente 300 mg/kg de peso corporal. Otras dosis que se pueden usar son aproximadamente 0,01 mg/kg de peso corporal, aproximadamente 0,1 mg/kg de peso corporal, aproximadamente 1 mg/kg de peso corporal, aproximadamente 10 mg/kg de peso corporal, aproximadamente 20 mg/kg de peso corporal, aproximadamente 30 mg/kg de peso corporal, aproximadamente 40 mg/kg de peso corporal, aproximadamente 50 mg/kg de peso corporal, aproximadamente 75 mg/kg de peso corporal, aproximadamente 100 mg/kg de peso corporal, aproximadamente 125 mg/kg de peso corporal, aproximadamente 150 mg/kg de peso corporal, aproximadamente 175 mg/kg de peso corporal, aproximadamente 200 mg/kg de peso corporal, aproximadamente 225 mg/kg de peso corporal, aproximadamente 250 mg/kg de peso corporal, aproximadamente 275 mg/kg de peso corporal o aproximadamente 300 mg/kg de peso corporal. Los compuestos de la presente invención pueden administrarse en una dosis diaria única, o la dosis diaria total puede administrarse en dosis divididas de dos, tres o cuatro veces al día.
[0115] Si bien los compuestos de la invención pueden administrarse como el único principio activo farmacéutico (o cosmético), también pueden usarse en combinación con uno o más principios usados en el tratamiento o la supresión de trastornos. Los principios representativos útiles en combinación con los compuestos de la invención para tratar, prevenir o suprimir los síntomas asociados con un trastorno mitocondrial o con una enfermedad o afección asociada con la disfunción mitocondrial incluyen, entre otros, coenzima Q, vitamina E, idebenona, MitoQ, péptidos de Szeto-Schiller, EPI-743, vitamina K y sus análogos, naftoquinonas y sus derivados, otras vitaminas y compuestos antioxidantes.
[0116] Cuando se usan principios activos adicionales en combinación con los compuestos de la presente invención, los principios activos adicionales generalmente se pueden emplear en cantidades terapéuticas, como se indica en Physicians' Desk Reference (PDR) 53a edición (1999), o cantidades terapéuticamente útiles, como sabrá un experto en la técnica. Los compuestos de la invención y los otros principios terapéuticamente activos se pueden administrar a la dosis clínica máxima recomendada o a dosis más bajas. Las concentraciones de las dosis de los compuestos activos en las composiciones de la invención se pueden variar para obtener una respuesta terapéutica deseada dependiendo de la vía de administración, la gravedad de la enfermedad y la respuesta del paciente. Cuando se administran en combinación con otros agentes terapéuticos, los agentes terapéuticos se pueden formular como composiciones separadas que se administran al mismo tiempo o en momentos diferentes, o los agentes terapéuticos se pueden administrar como una sola composición.
[0117] En este documento y en sus reivindicaciones, el verbo "comprender" y sus conjugaciones se utilizan en su sentido no limitativo para indicar que se incluyen los elementos que siguen a la palabra, pero no se excluyen los elementos que no se mencionan específicamente. Además, la referencia a un elemento mediante el artículo indefinido "un" o "una” no excluye la posibilidad de que esté presente más de uno de los elementos, a menos que el contexto requiera claramente que haya solo uno de los elementos El artículo indefinido “un” o “una” generalmente significa "al menos un/a”.
Descripción de las figuras
[0118]
Figura 1. Efecto de L-butionina-(S,R)-sulfoximina (BSO), un inhibidor de la síntesis de glutatión, sobre la viabilidad de fibroblastos humanos primarios derivados de individuos sanos o derivados de pacientes con deficiencia del complejo I. Dos días después del tratamiento de 48h con BSO 200 pM, las células se lavaron y tiñeron con calceína AM. La viabilidad celular se determinó en función de la intensidad de la fluorescencia. Figura 2. Efecto de los compuestos sobre la muerte celular inducida por estrés oxidativo. Se trataron fibroblastos humanos primarios derivados de pacientes con deficiencia del complejo I con concentraciones crecientes de los compuestos en combinación con BSO 200 pM. Después de 2 días, se lavaron las células, se tiñeron con calceína AM y se midió la fluorescencia. La viabilidad celular se representa como normalizada frente a las células no tratadas. Cada gráfico representa la potencia de la forma cerrada y la forma abierta correspondiente del compuesto para prevenir la muerte celular en concentraciones seleccionadas. A) S,R-XM (R<4>= H, X = Cl) yS,R-X(<r>4 = H, X = formiato) además de los compuestos conocidos EPI743 e idebenona, B) Trolox y Trolox abierto, C) R-TM (R<4>= H, X = Cl) y R-T (R<4>= H, X = formiato), D) R,R-NM (R<4>= H, X = Cl) y R,R-N (R<4>= H, X = formiato), E) S,R-NM (R = H, X = Cl) y S,R-N (R<4>= H, X = formiato), F) R,R-XM (R<4>= H, X = Cl) y R,R-X (R<4>= H, X = formiato), G) R,S-XM (R<4>= H, X = Cl) yR,S-X(R<4>= H, X = formiato) y H)R,trans-AEH(R<4>= H, X = Cl) yR,trans-AE(R<4>= H, X = formiato). Los paneles B), C), D), E) y H) representan ejemplos de referencia.
Figura 3. El efecto de los compuestos sobre las concentraciones de ROS celulares. Se incubaron fibroblastos humanos primarios derivados de pacientes con deficiencia del complejo I con CM-H2DCFDA 5 pM durante 20 minutos, seguido de la adición del compuesto EPI743, idebenona, S,R-XM (R<4>= H, X = Cl) oS,R-X(R<4>= H, X = formiato), todos con una concentración final de 10 pM. Las células no tratadas (sustancia de transporte) sirvieron como controles. Aproximadamente 8 minutos después la adición de los compuestos, se añadió H2O2 a una concentración final de 100 pM y se midió la fluorescencia de CM-DCF durante 30 minutos.
Figura 4. El efecto de los compuestos sobre la producción de superóxido celular. Se incubaron fibroblastos humanos primarios de pacientes con deficiencia del complejo I con concentraciones crecientes de los compuestos. Los días siguientes, las células se tiñeron con hidroetidina (Het) (10 pM) y se midió la fluorescencia. Los resultados se representan como porcentaje de células tratadas con sustancia de transporte. A) S,R-XM (R<4>= H, X = Cl) yS,R-X(R<4>= H, X = formiato), además de los compuestos conocidos EPI743 e idebenona, B) R-T<11>(r4 = H, X = Cl) y R-T (R<4>= H, X = formiato), C) R,R-XM (R<4>= H, X = Cl) y R,R-X (R<4>= H, X = formiato), D) R,S-XM (R<4>= H, X = Cl) yR,S-X(R<4>= H, X = formiato) y E) R,trans-AEM (R<4>= H, X = Cl) yR,trans-AE(R<4>= H, X = formiato). Los paneles B) y E) representan ejemplos de referencia.
Ejemplos
Ejemplo 1. Síntesis de los compuestos
[0119] La síntesis de los compuestos según la invención se realizó preparando primero el derivado de cromano cerrado de estructura general (II). Estos derivados de forma cerrada de los compuestos de la invención se designan con un superíndice II. Por ejemplo, la forma cerrada del compuesto T, como se definió anteriormente, se denomina compuesto T<11>. Los compuestos de estructura general (II) se preparan de acuerdo con el documento WO 2014/011047.
[0120] A menos que se indique lo contrario, los materiales se adquirieron a proveedores comerciales y se utilizaron tal y como se recibieron. El CH2Cl2 (DCM) se destiló recientemente a partir de hidruro de calcio. Todas las reacciones sensibles al aire y a la humedad se llevaron a cabo en atmósfera inerte de nitrógeno seco. La cromatografía en columna se realizó con gel de sílice Acros (0,035-0,070 mm, 6 nm).
[0121] PROCEDIMIENTO GENERAL A para el acoplamiento de EDCI/HOAt de aminas a Trolox™: a una mezcla de Trolox™ (1 eq) y amina (1 eq) en DMF (seco, ~0,2 M) en atmósfera de nitrógeno, se añadieron EDCI.HCl (1,1 eq) y HOAt (0,1 eq). La mezcla se agitó a temperatura ambiente hasta su completa conversión (LCMS). La mezcla se diluyó con H2O (20 mL) y se extrajo con EtOAc (3 x 20 mL). Las fases orgánicas combinadas se lavaron sucesivamente con KHSO40,5 M (20 mL), solución acuosa saturada de NaHCO3 (20 mL) y salmuera (3 x 20 mL). La fase orgánica se secó sobre Na2SO4, se filtró y se concentró al vacío para obtener el intermediario A.
[0122] PROCEDIMIENTO GENERAL B para la desprotección de BOC: a una solución del intermediario A (1 eq) en DCM (~0,03 M) se añadió HCl 4 N en dioxano (36 eq). La mezcla se agitó a temperatura ambiente hasta su completa conversión (LCMS), se concentró, se coevaporó con DCM (2x), se purificó mediante cromatografía en columna de fase reversa (H2O 0,01 % (p/p) de ácido fórmico/MeCN) y se liofilizó.
[0123] PROCEDIMIENTO GENERALC para la apertura del anillo de los derivados de cromano: el compuesto de fórmula (II) se oxidó con nitrato de cerio y amonio (CAN) o con cloruro de hierro(III) hexahidratado en presencia de agua y acetonitrilo como disolvente. El compuesto de fórmula (II) (0,2 mmol; 1 eq) se disolvió en MeCN (4 ml). Se disolvió nitrato diamónico de cerio(IV) (2,1 eq) en H2O (800 jl) para formar una solución naranja y se añadió a la mezcla de reacción. La mezcla se agitó durante 30 min a temperatura ambiente (el color cambió de naranja a amarillo oscuro). A continuación, se tomó una muestra y se analizó mediante LCMS: en todos los casos se observó una conversión completa y limpia del material de partida en un pico con la masa del compuesto deseado. La mezcla de reacción se extinguió mediante la adición de NaHCO3 sólido (3 eq.). La mezcla (que cambió de color de amarillo oscuro a amarillo) se agitó durante 45 min a temperatura ambiente y, a continuación, se eliminó el MeCN a presión reducida. Se añadieron 3 ml de H2O, los sólidos se filtraron y se lavaron con agua. El filtrado se concentró parcialmente y se purificó directamente mediante cromatografía en columna de fase reversa (12 g de material C18, eluyentes MeCN y H2O 0,01 % (p/p) de ácido fórmico, recogido a 225 nm y 265 nm): (1) 3 min 0 % de MeCN; (2) 13 min 0 % a 100 % de MeCN; y (3) 3 min 100 % de MeCN. Las fracciones puras se combinaron y se liofilizaron durante la noche para obtener el producto con un rendimiento del 40-80 % como un sólido esponjoso.
[0124] Todos los compuestos de estructura general (II) y de estructura general (I) se obtienen como sales de formiato; es decir, R<4>= H, X = formiato. Estas sales de formiato se usan en los siguientes ejemplos a continuación. Por lo tanto, aunque no se indique, R<4>= H y X = formiato. El compuestoS,R-Xtambién se preparó como sal de HCl mediante cromatografía en columna de fase reversa con una solución de HCl al 0,01 % (p/p). En los ejemplos 2 a 4, también se analizó la sal de HCl del compuesto S,R-X, y no se observó diferencia de actividad en comparación con la sal de formiato del compuesto S,R-X, cuyos resultados se presentan a continuación.
Ejemplo 2. Efecto de los compuestos sobre la muerte celular inducida por estrés oxidativo.
[0125] Métodos: Para evaluar la capacidad de los compuestos para proteger las células del paciente de la muerte celular inducida por estrés oxidativo, se estableció un ensayo utilizando fibroblastos humanos primarios estresados derivados de un paciente con deficiencia del complejo I. Aprovechando el estrés oxidativo inherente de los fibroblastos de pacientes con enfermedad mitocondrial, su carga oxidativa se incrementó aún más al agotar el glutatión celular con un inhibidor de la síntesis de glutatión, la L-butionina-(S,R)-sulfoximina (BSO). Como resultado, mientras que los fibroblastos de individuos sanos mantuvieron su viabilidad completa, los fibroblastos de los pacientes mostraron una muerte celular completa dentro de las 48 h posteriores a la agresión con BSO (200|jM) (figura 1).
[0126] Las células se sembraron a una densidad de 3000 células/pocillo en una placa con formato de 96 pocillos y se incubaron con concentraciones crecientes de compuestos en combinación con BSO (100<j>M, Sigma-Aldrich). Dos días después del tratamiento, las células se lavaron dos veces y se tiñeron con una solución de calceína AM 5 pM (Life technologies C3100MP) durante 25 min en medio 199 sin rojo de fenol (Life technologies, 11043-023) a 37 °C y 5 % de CO2. Después de 2 lavados con PBS, se leyó la placa en un lector de placas de fluorescencia (Fluostar Omega, BMG labtech) y se determinó el porcentaje de viabilidad celular en función de la intensidad de fluorescencia (figura 2).
[0127] Resultados: Los compuestos analizados se muestran en siguiente la tabla. Excepto el Trolox y el Trolox abierto, todos los compuestos se presentan en forma de sal, es decir, R4 = H y X = formiato. Los ejemplos que utilizan compuestos no marcados con ## son ejemplos de referencia.
[0128] Para cada experimento, se evaluó la capacidad del compuesto cerrado y su correspondiente compuesto abierto para proteger las células de la muerte celular inducida por estrés oxidativo. Como se muestra en las figuras 2a - 2H, el compuesto abierto superó al compuesto cerrado correspondiente en cada caso. Por lo tanto, los compuestos abiertos son más potentes en la protección celular contra la muerte celular inducida por estrés oxidativo en comparación con el compuesto cerrado correspondiente.
[0129] Además de como se muestra en la figura 2A, el compuesto en forma abiertaS,R-Xtambién es más potente que los compuestos conocidos EPI743 de Edison Pharmaceuticals e idebenona de Santhera para proteger las células de la muerte celular inducida por estrés oxidativo. En particular, la CE50 paraS,R-Xfue de 16,71 (+/- 5,19) nM, mientras que la CE50 para EPI743 e idebenona fue de 35,32 (+/- 4,12) nM y 1469,70 (+/-97,10) nM, respectivamente.
Ejemplo 3. Efecto de los compuestos sobre las concentraciones de ROS celulares.
[0130] Métodos: CM-H2DCFDA es una molécula reportera permeable a las células para las especies reactivas de oxígeno (ROS) que se convierte en CM-H2DCF no fluorescente e impermeable a la membrana tras la eliminación de sus grupos acetato por las esterasas intracelulares. Tras la oxidación mediante ROS, CM-H2DCF se convierte en CM-DCF fluorescente. Es ampliamente aceptado que una amplia variedad de ROS puede ser responsable de la oxidación del CM-H2DCF, lo que lo convierte en un indicador adecuado de las concentraciones de oxidantes celulares. La intensidad promedio de fluorescencia del CM-DCF celular se considera una medida indirecta de las concentraciones de ROS celulares.
[0131] Se midió el efecto de los compuestos sobre las concentraciones de ROS intracelulares en respuesta a una inducción de ROS con peróxido de hidrógeno. Se sembraron fibroblastos humanos primarios derivados de un paciente con enfermedad mitocondrial a una densidad de 2500 células/pocillo en una placa de 96 pocillos. Al día siguiente, el medio de cultivo se reemplazó con 100 pl de medio M199 sin FBS ni rojo fenol, que contenía CM-H2DCFDA a una concentración final de 5 pM (Life Technologies). La placa de cultivo celular que contenía CM-H2DCFDA se mantuvo durante 20 minutos a 37 °C y 5 % de CO2. A continuación, las células se lavaron dos veces con PBS y se añadieron a cada pocillo 100 pl de medio M199 sin FBS ni rojo fenol, que contenía los compuestos (concentración final 10 pM). Se utilizaron pocillos sin células para corregir la fluorescencia de fondo. La placa se leyó en un lector de placas de fluorescencia (Fluostar Omega, BMG labtech) en un modo cinético con un ciclo de intervalo de 2 min. Después de 4 ciclos, se añadió H2O2 (concentración final de 100 pM) utilizando inyectores integrados y se reanudó la medición de fluorescencia durante 1 hora. Tras la corrección de fondo, se graficaron las intensidades de fluorescencia en función del tiempo.
[0132] Resultados: Como se representa en la figura 3, la adición de H2O2 provocó un aumento significativo de la fluorescencia del CM-DCF celular. La intensidad de fluorescencia del CM-DCF mide las concentraciones de ROS celulares, lo que indica que el H2O2 aumentó las concentraciones de ROS intracelulares. Esta inducción de las concentraciones de ROS celulares mediada por H2O2 disminuyó ligeramente tras la adición del compuesto comercial idebenona de Santhera o tras la adición de EPI743 de Edison Pharmaceuticals. La adición de S,R-XM redujo aún más la inducción de las concentraciones de ROS mediada por H2O2. Sorprendentemente, el compuesto S,R-X, que es la forma abierta correspondiente de S,R-XM, fue significativamente más potente que S,R-XM (y EPI743 e idebenona) para limitar la inducción de las concentraciones de ROS mediada por H2O2 (figura 3).
Ejemplo 4. Efecto de los compuestos sobre la producción de superóxido intracelular.
[0133] Métodos: La HEt (hidroetidina) es un compuesto no fluorescente que puede penetrar libremente en las células. Allí se oxida por superóxido a sus productos fluorescentes E+ y 2OHE+, que se acumulan en compartimentos celulares con carga negativa (es decir, núcleo y mitocondria). Por lo tanto, la fluorescencia de E+ 2OHE+ se considera una medida de la producción de superóxido dentro de la célula.
[0134] Se midió el efecto de los compuestos sobre las concentraciones de superóxido intracelular. Se sembraron fibroblastos humanos primarios obtenidos de un paciente con enfermedad mitocondrial a una densidad de 3000 células/pocillo en un formato de 96 pocillos. Al día siguiente, el medio de cultivo se reemplazó con 100 pl de medio que contenía los compuestos a diferentes concentraciones. Después de aproximadamente 24 horas, las células se incubaron con 100 pL de medio sin FBS ni rojo fenol, con HEt a una concentración final de 10 pM (Life Technologies). La placa de cultivo celular que contenía HEt se mantuvo durante 10 minutos a 37 °C y % de CO2. A continuación, las células se lavaron dos veces con medio, se colocaron en un medio de cultivo sin FBS ni rojo de fenol y se visualizaron mediante microscopía de fluorescencia (BD Pathway 855, BDBiosciences). A partir de las imágenes obtenidas se analizaron las concentraciones de superóxido utilizando elsoftwareImage Pro plus (Media Cybernetics).
[0135] Resultados: Se probaron los compuestos seleccionados para determinar sus capacidades de eliminación de superóxido. Como se indica en la figura 4A, los compuestos S,R-XM, EPI743 (Edison Pharmaceutical) e idebenona (Santhera) demostraron una capacidad limitada para eliminar el superóxido. En cambio, el compuesto S,R-X, que corresponde a la forma abierta de S,R-X", redujo significativamente las concentraciones de superóxido (figura 4a ). De hecho, como se indica en las figuras 4A-E, cada uno de los compuestos de forma abierta analizados fue más potente que el compuesto de forma cerrada correspondiente en la eliminación del superóxido, especialmente a concentraciones más altas. Por lo tanto, los compuestos de forma abierta son más potentes que sus homólogos cerrados en la eliminación del superóxido intracelular.

Claims (8)

  1. REIVINDICACIONES 1. Compuesto de estructura general (I):
    donde - L es una porción conectora que comprende de 1 a 10 átomos de estructura opcionalmente sustituidos seleccionados de entre carbono, nitrógeno y oxígeno, donde L se selecciona de entre -CHR2'-C(O)- (L<18>), -CHR2'-CH<2>- (L<19>), o -CHR2'-CH<2>-CH<2>- (L<21>), - R<1>se selecciona de entre H, alquilo Ci - C<6>o alquenilo Ci - C<6>, y R<2>está unido con R2' en una estructura cíclica de 5 a 8 eslabones, donde la conexión entre R<2>y R2' es un puente -CH2-CH2- o -CH2-CH2-CH2-; - R<3>se selecciona de entre H, alquilo C1 - C<6>o alquenilo C1 - C<6>, donde el resto alquilo o alquenilo puede estar sustituido por uno o más átomos de halógeno o restos (halo)alcoxi; y - R<4>se selecciona de entre H o alquilo C1 - C<6>, donde el resto alquilo puede estar sustituido por uno o más átomos de halógeno o restos (halo)alcoxi, y - X es un anión.
  2. 2. Compuesto según la reivindicación 1, donde R<4>es H o Me y X se selecciona de entre Cl, I, trifluoroacetato y formiato.
  3. 3. Compuesto según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, donde R<2>está unido con R2' en un anillo de piperidina.
  4. 4. Compuesto según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, donde - L = -CHR2'CH<2>- R<1>= R<3>= H, R<2>-R2' = -(CH2 V .
  5. 5. Compuesto según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, donde X es un anión aceptable desde el punto de vista farmacéutico.
  6. 6. Composición cosmética o farmacéutica que comprende un compuesto según cualquiera de las reivindicaciones 1 - 5 y un vehículo aceptable desde el punto de vista farmacéutico.
  7. 7. Compuesto según la reivindicación 5 para su uso como medicamento.
  8. 8. Compuesto para su uso según la reivindicación 7, donde el medicamento está destinado a tratar, prevenir o suprimir los síntomas asociados con una patología, una afección o un trastorno asociada/o con un aumento de la concentración de ROS, donde la patología, afección o el trastorno está asociada/o con un aumento de las concentraciones de superóxido.
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Families Citing this family (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
AU2016369616B2 (en) 2015-12-17 2021-03-25 Ptc Therapeutics, Inc. Fluoroalkyl, fluoroalkoxy, phenoxy, heteroaryloxy, alkoxy, and amine 1,4-benzoquinone derivatives for treatment of oxidative stress disorders
EP3606522B1 (en) 2017-04-05 2023-07-12 Khondrion Ip B.V. Novel treatment of mitochondrial diseases
WO2018200323A1 (en) * 2017-04-23 2018-11-01 Washington University Small molecule regulators of mitochondrial fusion and methods of use thereof
CN111372582A (zh) 2017-11-22 2020-07-03 康尊知识产权公司 用于治疗抑郁症和偏头痛的新化合物
SG11202003743SA (en) 2017-11-22 2020-06-29 Khondrion Ip B V Compounds as mpges-1 inhibitors
EP3917509A4 (en) 2019-01-28 2022-11-09 Mitochondria Emotion, Inc. TRANS-4-HYDROXYCYCLOHEXYLPHENYLAMIDE MITOFUSIN ACTIVATORS AND METHODS OF USE THEREOF
AU2019427489B2 (en) 2019-01-28 2025-03-13 Mitochondria Emotion, Inc. Mitofusin activators and methods of use thereof
NL2024431B1 (en) * 2019-12-11 2021-09-07 Sulfateq Bv Compounds for treatment of alzheimer’s disease
NL2025730B1 (en) 2020-06-02 2022-01-20 Sulfateq Bv Compounds for treatment of sepsis
NL2026511B1 (en) 2020-09-21 2022-05-24 Sulfateq Bv Compounds for treatment of heart failure
NL2031091B1 (en) 2022-02-28 2023-09-07 Sulfateq Bv Chromanol compounds for treatment or prophylaxis of ageing and ageing-associated disorders

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3093170B2 (ja) * 1996-09-19 2000-10-03 株式会社ジャパンエナジー ヒドロキノン誘導体及びその医薬用途
US5821247A (en) 1996-09-19 1998-10-13 Japan Energy Corporation Hydroquinone derivative and pharmaceutical use thereof
FR2783519B1 (fr) * 1998-09-23 2003-01-24 Sod Conseils Rech Applic Nouveaux derives d'amidines, leur preparation, leur application a titre de medicaments et les compositions pharmaceutiques les contenant
NZ513547A (en) 2001-08-13 2002-09-27 Antipodean Biotechnology Ltd Synthesis of triphenylphosphonium quinols (e.g. mitoquinol) and/or quinones (e.g. mitoquinone)
GB0204232D0 (en) 2002-02-22 2002-04-10 Isis Innovation Assay
EP1454627A1 (en) * 2003-03-06 2004-09-08 MyoContract Ltd. Alpha-Keto carbonyl calpain inhibitors
MX359292B (es) 2005-06-01 2018-09-24 Bioelectron Tech Corp Sustancias terapeuticas activas redox para el tratamiento de enfermedades mitocondriales y otras condiciones y modulacion de biomarcadores de energia.
SI3456707T1 (sl) 2007-11-06 2020-10-30 Ptc Therapeutics, Inc. Derivati 4-(P-kuinonil)-2-hidroksibutanamida za zdravljenje mitohondrijske bolezni
US20110046156A1 (en) 2008-03-05 2011-02-24 Miller Guy M Treatment of hearing and balance impairments with redox-active therapeutics
US20130345312A1 (en) 2010-08-06 2013-12-26 Orion D. Jankowski Treatment of mitochondrial diseases with naphthoquinones
JP2013538799A (ja) 2010-08-06 2013-10-17 アンペア ライフ サイエンシーズ，インコーポレイテッド ビタミンｋを用いたミトコンドリア病の処置
SG190472A1 (en) * 2011-11-25 2013-06-28 Creative Tech Ltd A speaker apparatus suitable for use with a computer
DK2872497T4 (da) 2012-07-12 2019-11-25 Khondrion Ip B V Chromanyl-derivater til behandling af mitokondriel sygdom
AU2014273891A1 (en) * 2013-05-31 2015-12-24 Bioelectron Technology Corporation Carboxylic acid derivatives for treatment of oxidative stress disorders

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