"COMPOSTO, COMPOSIÇÃO FARMACÊUTICA, USO DE COMPOSTO, E, PROCESSO PARA A FABRICAÇÃO DE COMPOSTO"
A presente invenção fornece os peptidomiméticos tipo grampo de cabelo β fixados sobre matriz que têm atividade antagonizadora de CXCR4 e são abrangidos pela divulgação geral de, mas não especificadamente divulgados na W02004/096840 Al.
Os peptidomiméticos tipo grampo de cabelo β da invenção são Ciclo(-Tyr-His-X-Cys-Ser-Ala-cPro-Dab-Arg-Tyr-Cys-Tyr-Gln-Lys DPro- Pro), ligação de dissulfeto entre Cys4 e Cysl 1, e sais farmaceuticamente aceitáveis destes, com X sendo Ala ou Tyr.
De acordo com a invenção, os miméticos tipo grampo de cabelo β acima mencionados e os sais farmaceuticamente aceitáveis destes podem ser preparados por um processo que compreende:
(a) ligar um suporte sólido apropriadamente funcionalizado com um derivado apropriadamente N-protegido de Pro;
(b) remover o grupo N-protegido do produto obtido na etapa
(a);
(c) ligar o produto deste modo obtido com um derivado apropriadamente N-protegido de DPro;
(d) remover o grupo N-protegido do produto deste modo
obtido;
(e) ligar o produto deste modo obtido com um derivado apropriadamente N-protegido do aminoácido que no produto de terminação desejada está na posição 14, isto é Lys, o grupo amino presente na sua cadeia
lateral sendo do mesmo modo protegido apropriadamente;
(f) remover o grupo N-protegido do produto deste modo
obtido;
(g) efetuar as etapas substancialmente correspondendo às etapas (e) e (f) usando os derivados apropriadamente N-protegidos dos aminoácidos que no produto de terminação desejada estão nas posições 13 a 1, isto é Gln, Tyr, Cys5 Tyr, Arg, Dab, DPro, Ala, Ser, Cys, Ala ou Tyr, His e Tyr, qualquer grupo funcional que pode estar presente nos ditos derivados de aminoácido N-protegidos sendo igualmente apropriadamente protegidos;
(h) formar a ligação de β-filamento de dissulfeto entre as
cadeias laterais dos resíduos Cys nas posições 4 e 11;
(i) desligar o produto deste modo obtido do suporte sólido; (j) ciclizar o produto clivado do suporte sólido; (k) remover quaisquer grupos de proteção presentes no grupos funcionais de quaisquer membros da cadeia de resíduos de aminoácido; e
(1) se desejado, converter o produto deste modo obtido em um sal farmaceuticamente aceitável ou converter um sal farmaceuticamente aceitável ou inaceitável deste modo obtido no composto livre correspondente ou em um sal farmaceuticamente aceitável diferente. As etapas do processo acima mencionado podem ser realizadas
através de métodos que são bem conhecidos a qualquer pessoa adequadamente habilitada na química peptídica.
Os peptidomiméticos tipo grampo de cabelo β da invenção podem ser usados em uma ampla faixa de aplicações para prevenir infecções por HIV em indivíduos saudáveis ou para diminuir ou parar a progressão viral em pacientes infectados; ou onde o câncer é mediado ou resultante da atividade receptora de CXCR4; ou onde as doenças imunológicas são mediadas ou resultantes da atividade receptora de CXCR4; ou para tratar a imunossupressão; ou para tratar inflamação, ou, em particular, para a mobilização das células tronco das células tronco do sistema periférico e/ou célula tronco mesenquimal (MSC) e/ou outras células tronco cuja retenção depende do receptor de CXCR4.
Os peptidomiméticos tipo grampo de cabelo β da invenção podem ser administrados por si ou podem ser aplicados como uma formulação apropriada junto com carreadores, diluentes ou excipientes bem conhecidos na técnica.
Em particular, os peptidomiméticos tipo grampo de cabelo β da invenção podem ser usados como um tratamento para aumentar a liberação da célula tronco hematopoiética (HSC) da medula óssea para usada em enxertos alogênicos ou autólogos.
O tratamento agudo com HSC infundido é amplamente usado para restaurar as funções imune em pacientes que receberam terapia mieloablativa durante o tratamento de malignidades tais como mieloma múltiplo e linfoma que não de Hodgkin. Os pacientes ou doadores são tratados com o agente de mobilização de HCS, tal como um composto da invenção, e as células são subseqüentemente coletadas do sangue periférico através da afárese. Os HCS são novamente transplantados após por exemplo o tratamento quimioterápico no paciente (enxerto autólogo) ou do doador ao recipiente (enxerto alogênico), deste modo promovendo o restabelecimento da função imune (Frühauf et ai, Br. J. Haematol. 122, 360-375 (2003)).
Outras aplicações do tratamento de HSC incluem, mas não são limitadas a, angiogênese terapêutica no caso de por exemplo ataque cardíaco (Shepherd RM et al, Blood 2006 108(12):3662-3667). Os peptidomiméticos tipo grampo de cabelo β da invenção
também podem ser usados para tratar ou prevenir infecções por HIV ou câncer tais como câncer de mama, câncer no cérebro, câncer de próstata, câncer de pulmão, câncer nos rins, neuroblastoma, linfoma que não de Hodgkin, câncer no ovário, mieloma múltiplo, leucemia linfonfocítica crônica, câncer pancreático, melanoma, angiogenese e tecidos hematopoiéticos; ou distúrbios inflamatórios tais como asma, rinite alérgica, doenças de hipersensibilidade pulmonar, pneumonite de hipersensibilidade, pneumonias eosinofílicas, hipersensibilidade do tipo atrasada, doença do pulmão intersticial (ILD), fibrose pulmonar idiopática, ILD associada com artrite reumatóide, lupus eritematoso sistêmico, espondilite ancilosante, doença vascular periférica, esclerose sistêmica, Síndrome de Sjogren, von doença de Hippel Lindau, anafilaxia sistêmica ou respostas de hipersensibilidade, alergia a medicamentos, artrite reumatóide, artrite psoriática, síndrome de Behcet, mucosite, doença de Crohn, esclerose múltipla, miastenia grave, diabetes do início da juventude, glomerulonefrite, tireóide autoimune, rejeição de enxerto, incluindo rejeição a aloenxerto ou doença do enxerto-versus-hospedeiro, doenças do intestino inflamatório, dermatose inflamatória; ou tratar a imunossupressão, incluindo a imunossupressão induzida pela rejeição de enxerto/transplante.
Os peptidomiméticos tipo grampo de cabelo β da invenção podem ser administrados individualmente, como misturas de mais do que um peptidomimético tipo grampo de cabelo β, em combinação com, conforme o caso, outros agentes de mobilização de HSC, ou agentes anti-HIV, ou agentes antimicrobianos, ou agentes anti câncer, ou agentes anti-inflamatórios, e/ou em combinação com outros agentes farmaceuticamente ativos.
As composições farmacêuticas que compreendem peptidomiméticos tipo grampo de cabelo β da invenção podem ser fabricadas por intermédio de processos de mistura, dissolução, granulação, formação de revestimento de tablete, pulverização, emulsificação, encapsulamento, aprisionamento ou liofilização convencionais. As composições farmacêuticas podem ser formuladas em uma maneira convencional usando um ou mais carreadores, diluentes, excipientes ou auxiliares fisiologicamente aceitáveis o que facilita o processamento dos peptidomiméticos tipo grampo de cabelo β nas preparações que podem ser farmaceuticamente usadas. A formulação apropriada depende do método de administração escolhido.
Para a administração tópica, os peptidomiméticos tipo grampo de cabelo β da invenção podem ser formulados como soluções, géis, unguentos, cremes, suspensões, etc. como são bem conhecidos na técnica. As formulações sistêmicas incluem aquelas intencionadas para a administração através de injeção, por exemplo injeção subcutânea, intravenosa, intramuscular, intratecal ou intraperitoneal, bem como aquelas intencionadas para a administração transdérmica, transmucosal, oral ou pulmonar.
Para as injeções, os peptidomiméticos tipo grampo de cabelo β da invenção podem ser formulados em soluções adequadas, preferivelmente em tampões fisiologicamente compatíveis tais como solução de Hank, solução de Ringer, ou tampão salino fisiológico. As soluções podem conter agentes formuladores tais como agentes de suspensão, estabilizantes e/ou dispersantes.
Alternativamente, os peptidomiméticos tipo grampo de cabelo β da invenção podem estar na forma de um pó para combinação com um veículo adequado, por exemplo, água estéril isenta de pirógenos, antes do uso.
Para a administração transmucosal, os penetrantes apropriados à barreira a ser permeada são usados na formulação como conhecido na técnica.
Para a administração oral, os compostos podem ser prontamente formulados combinando-se os peptidomiméticos tipo grampo de cabelo β da invenção com carreadores farmaceuticamente aceitáveis bem conhecidos na técnica. Tais carreadores permitem que os peptidomiméticos tipo grampo de cabelo β da invenção a ser formulados como tabletes, pílulas, drágeas, cápsulas, líquidos, géis, xaropes, pastas fluidas, suspensões etc., para a ingestão oral por um paciente a ser tratado. Para as formulações orais tais como, por exemplo, pós, cápsulas e tabletes, os excipientes adequados incluem cargas tais como açúcares, por exemplo, lactose, sacarose, manitol e sorbitol; preparações de celulose tais como amido de milho, amido de trigo, amido de arroz, amido de batata, gelatina, goma tragacanto, metil celulose, hidroxipropilmetil celulose, carboximetilcelulose sódica; agentes de granulação; e agentes de ligação. Se desejado, agentes desintegrantes podem ser adicionados, tais como polivinilpirrolidonas reticuladas, ágar, ou ácido algínico ou um sal deste, tal como alginato de sódio. Se desejado, as formas sólidas de dosagem podem ser técnicas padrão usando revestimento de açúcar ou revestimento entérico.
Para as preparações orais líquidas tais como, por exemplo, suspensões, elixires e soluções, os carreadores, excipientes ou diluentes adequados incluem água, glicóis, óleos, álcoois, etc. Além disso, agentes de sabor, conservadores, agentes de coloração e outros podem ser adicionados. Para a administração bucal, a composição pode tomar a forma
de tabletes, pastilhas, etc. formulados como de costume.
Para a administração por inalação, os peptidomiméticos tipo grampo de cabelo β da invenção são convenientemente liberados na forma de um pulverizador aeorossol a partir de acondicionamentos pressurizados ou um nebulizador, comi o uso de um propulsor adequado, por exemplo diclorodifluorometano, triclorofluorometano, dióxido de carbono ou outro gás adequado. No caso de um aerossol pressurizado a unidade de dose pode ser determinada fornecendo-se uma válvula para liberar uma quantidade medida. As cápsulas e cartuchos de por exemplo gelatina para o uso em um inalador ou insuflador podem ser formuladas contendo uma mistura de pós dos peptidomiméticos tipo grampo de cabelo β da invenção e uma base em pó adequada tal corno lactose ou amido.
Os compostos também podem ser formulados nas composições retais ou vaginais tais como supositórios juntos com bases de supositórios apropriadas tais como manteiga de cacau ou outros glicerídeos.
Além das formulações previamente descritas, os peptidomiméticos tipo grampo de cabelo β da invenção também podem ser formulados como preparações de depósito. Tais formulações de longa ação podem ser administradas através da implantação (por exemplo de modo subcutâneo ou intramuscular) ou através da injeção intramuscular. Para a fabricação de tais preparações de depósito, os peptidomiméticos tipo grampo de cabelo β da invenção podem ser formulados com materiais poliméricos ou hidrofóbicos adequados (por exemplo como uma emulsão em um óleo aceitável) ou resinas de troca de íons, ou como sais pulverizáveis solúveis.
Além disso, outros cetins de liberação farmacêutica podem ser utilizados tais como lipossomos e emulsões bem conhecidos na técnica. Certos solventes orgânicos tais como sulfóxido de dimetila também podem ser utilizados. Adicionalmente, os peptidomiméticos tipo grampo de cabelo β da invenção podem ser liberados usando um sistema de liberação sustentado, tal como matrizes semipermeáveis de polímeros sólidos contendo o agente terapêutico. Vários materiais de liberação sustentada foram estabelecidos e são bem conhecidos por aqueles habilitados na técnica. As cápsulas de liberação sustentadas podem, depender da sua natureza química, liberar os compostos de poucas semanas até mais de 100 dias. Dependendo da natureza química e da estabilidade biológica do agente terapêutico, estratégias adicionais para a estabilização das proteínas podem ser utilizadas.
Como os peptidomiméticos tipo grampo de cabelo β da invenção contêm, resíduos carregados, estes podem ser incluídos em qualquer uma das formulações acima descritas como tais ou como sais farmaceuticamente aceitáveis. Os sais farmaceuticamente aceitáveis tendem a ser mais solúveis em solventes aquosos e outros solventes próticos do que são as formas livres correspondentes. Os sais farmaceuticamente aceitáveis particularmente adequados incluem os sais com, ácido carboxílico, fosfônico, sulfônico e sulfâmico, por exemplo ácido acético, ácido propiônico, ácido octanóico, ácido decanóico, ácido dodecanóico, ácido glicólico, ácido lático, ácido fumárico, ácido succínico, ácido adípico, ácido pimélico, ácido subérico, ácido azeláico, ácido málico, ácido tartárico, ácido cítrico, aminoácidos, tais como ácido glutâmico ou ácido aspártico, ácido maleico, ácido hidroximaleico, ácido metilmaleico, ácido cicloexanocarboxílico, ácido adamantano-carboxílico, ácido benzóico, ácido salicílico, ácido 4- aminosalicílico, ácido itálico, ácido fenilacético, ácido mandélico, ácido cinâmico, ácidos metano- ou etano-sulfônicos, 2-hidroxietanosulfônicos, ácido etano-l,2-dissulfônico, ácido benzenossulfônico, ácido 2- naftalenossulfônicos, ácido 1,5-naftalenodisulfônicos, ácido 2-, 3- ou 4- metilbenzenosulfônico, ácido metilsulfurico, ácido etilsulfurico, ácido dodecilsulfurico, ácido N-cicloexilsulfâmico, ácido N-metil-, N-etil- ou N- propil-sulfamico, e outros ácidos protônicos orgânicos, tais como ácido ascórbico. Ácidos inorgânicos adequados são, por exemplo, ácidos hidroálicos, tais como ácido clorídrico, ácido sulfurico, e ácido fosfórico.
Os peptidomiméticos tipo grampo de cabelo β da invenção, na forma livre ou na forma de sais farmaceuticamente aceitáveis, ou composições destes, em geral, serão usados em uma quantidade eficaz para obter o propósito intencionado. Deve ser entendido que a quantidade usada dependerá de uma aplicação particular.
Para a administração tópica para tratar ou prevenir as infecções por HIV uma dose terapeuticamente eficaz pode ser determinada usando, por exemplo, os ensaios in vitro fornecidos nos exemplos. O tratamento pode ser aplicado enquanto a infecção por HIV é visível, ou mesmo quando esta não é visível. Um técnico de habilidade comum será capaz de determinar as quantidades terapeuticamente eficazes para tratar as infecções por HIV tópicas sem experimentação indevida.
Para a administração sistêmica, uma dose terapeuticamente eficaz pode ser inicialmente estimada a partir de ensaios in vitro. Por exemplo, uma dose pode ser formulada em modelos animal para obter um faixa de concentração peptidomimética de grampo de cabelo β que inclui o IC50 como determinado na cultura celular (isto é a concentração de um composto de teste que é letal a 50 % de uma cultura celular). Tal informação pode ser usada para determinar de modo mais precisamente as doses úteis em seres humanos.
As dosagens iniciais também podem ser determinadas a partir de dados in vivo, por exemplo modelos animais, usando técnicas que são bem conhecidas na técnica. Aquele de habilidade comum na técnica pode prontamente aperfeiçoar a administração a seres humanos com base em dados animais.
As quantidades de dosagem para as aplicações como agentes anti-HIV podem ser individualmente ajustadas para fornecer níveis de plasma dos peptidomiméticos tipo grampo de cabelo β da invenção que são suficientes para manter o efeito terapêutico. Os níveis de soro terapeuticamente eficazes podem ser obtidos administrando-se doses múltiplas diariamente.
Nos casos de administração local ou absorção seletiva, a concentração local eficaz dos peptidomiméticos tipo grampo de cabelo β da invenção podem não estar relacionada à concentração de plasma. Aquele de habilidade comum na técnica será capaz de aperfeiçoar as dosagens locais terapeuticamente eficazes sem experimentação indevida.
A quantidade de peptidomiméticos tipo grampo de cabelo β administrada, naturalmente será dependerá do paciente sendo tratado, do peso do paciente, da gravidade da doença, da maneira de administração e do julgamento do médico que prescreve.
A terapia anti-HIV pode ser repetida de modo intermitente enquanto as infecções são detectáveis ou mesmo quando estas não são detectáveis. A terapia pode ser fornecida sozinha ou em combinação com outros medicamentos, tais como por exemplo outros agentes anti-HIV ou agentes anti câncer, ou outros agentes antimicrobianos.
Normalmente, uma dose terapeuticamente eficaz dos peptidomiméticos tipo grampo de cabelo β aqui descritos fornecerá um benefício terapêutico sem causar toxicidade substancial.
A toxicidade dos peptidomiméticos tipo grampo de cabelo β da invenção pode ser determinada através de procedimentos farmacêuticos padrão em culturas celulares ou animais experimentais, por exemplo, determinando-se a LD50 (a dose letal para 50 % da população) ou a LDioo (a dose letal para 100 % da população). A razão da dose entre efeito tóxico e terapêutico é o índice terapêutico. Os compostos que apresentam altos índices terapêuticos são preferidos. Os dados obtidos a partir destes ensaios de cultura celular e estudos animais podem ser usados na formulação de uma faixa de dosagem que é não tóxica para o uso em seres humanos. A dosagem de peptidomiméticos tipo grampo de cabelo β da invenção encontra-se preferivelmente dentro de uma faixa de concentrações circulantes a qual inclui a dose eficaz com pouca ou nenhuma toxicidade. A dosagem pode variar dentro da faixa que depende da forma de dosagem utilizada e da via de administração utilizada. A formulação, via de administração e dose exatas podem ser escolhidas pelo médico individual em vista da condição do paciente (ver, por exemplo Fingi et al. 1975, em: The Pharmacological Basis of Therapeutics, Cap. 1, pg.l).
Os seguintes Exemplos ilustram a invenção em maiores detalhes mas não são intencionados a limitar seu escopo de qualquer modo. As seguintes abreviações são usadas nestes Exemplos:
HBTU: hexafluorofosfato de 1-benzotriazol-l-il- tetrametilurônio (Knorr et al. Tetrahedron Lett. 1989, 30, 1927-1930);
HOBt: 1-hidroxibenzotriazol; DIEA: diisopropiletilamina;
HOAT: 7-aza-1-hidroxibenzotriazol;
HATU: hexafluorofosfato de 0-(7-aza-benzotriazol-l-il)- Ν,Ν,Ν',N'-tetrametilurônio (Carpino et al Tetrahedron Lett. 1994, 35, 2279- 2281). 1. Análise peptídica
Ligação do primeiro resíduo de aminoácido protegido à resina
0,5 g de matriz polimérica de resina de 2-clorotritilcloreto (malha de 100 a 200, copoli(estireno-DVB a 1 %), Cat. N2 01-64-0114, Novabiochem, Merck Biosciences Ltd.) (Barlos et al. Tetrahedron Lett.
1989, 30, 3943-3946) (1,4 mMol/g, 0,7 mmol) foi enchido em um frasco seco. A resina foi colocada em suspensão em CH2Cl2 (2,5 ml) e deixada intumescer na temperatura ambiente sob agitação constante por 30 minutos. A resina foi tratada com 0,49 mMol (0,7 eq) do primeiro resíduo de aminoácido adequadamente protegido e 488 μΐ (4 eq) de diisopropiletilamina (DIEA) em CH2Cl2 (2.5 ml), a mistura foi agitada a 25° C por 4 horas. A resina foi agitada (CH2Cl2/MeOH/DIEA: 17/2/1), 30 ml por 30 minutos; depois lavada na seguinte ordem com CH2Cl2 (1 x), DMF (1 x), CH2Cl2 (1 x), MeOH (1 x), CH2CI2 (1 x), MeOH (1 x), CH2Cl2 (2x), Et2O (2x) e secado sob vácuo por 6 horas. A carga foi tipicamente de 0,6 a 0,9 mMol/g.
A seguinte resina pré-carregada foi preparada: Fmoc-Pro-2- clorotritilresina.
Síntese do fragmento peptídico completamente protegido
A síntese foi realizada em um sintetizador Syro-peptídeo (MultiSynTech GmbH) usando de 24 a 96 recipientes de reação. Em cada recipiente foram colocados aproximadamente 60 mg (peso da resina antes da carga) da resina acima. Os seguintes ciclos de reação foram programados e realizados:
Etapa Reagente Tempo
1 CH2Cl2, lavar e intumescer (manual) 1x3 min.
2 DMF, lavagem e intumescer 1 χ 60 min.
3 40 % piperidina/DMF 2x5 min.
4 DMF, lavagem 5x1 min.
5 equiv. de aminoácido Fmoc/DMF + 5 eq. de HBTU + 10 eq. de DIEA
6 DMF5 lavagem
7 40 % de piperidina/DMF
2x5 min.
2 χ 60 min.
5x1 min.
8 DMF, lavagem
9 CH2CI2, lavagem (no final da síntese)
3x1 min.
5x1 min.
As etapas de 3 a 6 são repetidas para adicionar cada
aminoácido. Método Analítico:
foram determinados usando uma coluna Júpiter Proteo 90 A, 150 χ 2,0 mm, (cod. OOF-4396-BO - Phenomenex) com os seguintes solventes A (H2O + 0,1 % de TFA) e B (CH3CN+ 0,1 % de TFA) e o gradiente: 0 min: 95 % A, 5 % B; 0,5 min: 95 % A, 5 % B; 20 min: 40 % A, 60 % B; 21 min: 0 % A, 100 % B; 23 min: 0 % A, 100 % B; 23,1 min: 95 % A, 5 % B; 31 min: 95 % A, 5 % B.
Formação da ligação de β-filamentos de dissulfeto
DMF seco por 1 hora. Depois 10 eq. de uma solução de iodo em DMF (6 ml) foram adicionados ao reator, seguido pela agitação por 1,5 hora. A resina foi filtrada e uma solução fresca de iodo (10 eq.) em DMF (6 ml) foi adicionada, seguido por agitação por outras 3 horas. A resina foi filtrada e lavada com DMF (3 x) e CH2CI2 (3 x).
Clivagem, ciclização estrutural, desproteção e purificação do peptídeo. Após a formação da ligação de β-filamentos de dissulfeto, a
resina foi colocada em suspensão em 1 ml (0,14 mMol) de 1 % de TFA em CH2Cl2 (v/v) por 3 minutos e filtrada, e o filtrado foi neutralizado com 1 ml (1,15 mMol) de 20 % de DIEA em CH2Cl2 (v/v), este procedimento foi repetido duas vezes para garantir o término da clivagem. A resina foi lavada
10
Os tempos de retenção I-IPLC analíticos (RT, em minutos)
Após o término da síntese, a resina foi intumescida em 3 ml de três vezes com 1 ml de CH2Cl2. A camada de CH2CI2 foi evaporada até a secura.
Os voláteis foram removidos e 8 ml de DMF seco foram adicionados ao tubo. Depois 2 eq. de HATU em DMF seco (1 ml) e 4 eq. de DIPEA em DMF seco (1 ml) foram adicionados ao peptídeo, seguido por agitação por 16 horas. Os voláteis foram evaporados até a secura, o peptídeo ciclizado bruto foi dissolvido em 7 ml de CH2Cl2 e extraído com 10 % de acetonitrila em H2O (4,5 ml) três vezes. A camada de CH2Cl2 foi evaporada até a secura. Para desproteger o peptídeo completamente, 3 ml de coquetel de clivagem TFA:TIS:H20 (95:2,5:2,5) foram adicionados, e a mistura foi mantida por 2,5 horas. Os voláteis foram evaporados até a secura e o peptídeo bruto foi dissolvido em 20 % de AcOH em água (7 ml) e extraídos com éter isopropílico (4 ml) três vezes. A camada aquosa foi coletada e evaporada até a secura, e o resíduo foi purificado através de HPLC preparativo de fase reversa.
Após a liofilização, os produtos foram obtidos como pós brancos e analisados pelo método analítico HPLC-ESI-MS descrito acima. Os dados analíticos compreendendo a pureza após o HPLC e ESI-MS preparativos são dados.
Exemplo 1: O peptídeo foi sintetizado partindo com o aminoácido L-Pro que foi enxertado à resina. A resina de partida foi a resina Fmoc-Pro-2-clorotritila, que foi preparada como descrito acima. O peptídeo linear foi sintetizado no suporte sólido de acordo com o procedimento descrito acima na seguinte seqüência: Resina-Pro-DPro-Lys-Gln-Tyr-Cys-Tyr- Arg-Dab-0Pro-Ala-Ser-Cys-Ala-His-Tyr. Uma ligação de β-filamentos de dissulfeto foi introduzida como descrito acima. O produto foi clivado da resina, ciclizado, desprotegido e purificado como indicado pelo LC-MS preparativo de fase reversa.
Após a liofilização, o produto foi obtido como um pó branco e analisado pelo método analítico HPLC-ESI-MS descrito acima ([M+2H]2+: 933,1; RT: 10,47; pureza UV: 72 %).
Exemplo 2: O peptídeo foi sintetizado partindo com o aminoácido L-Pro que foi enxertado à resina. A resina de partida foi a resina Fmoc-Pro-2-clorotritila, que foi preparada como descrito acima. O peptídeo linear foi sintetizado no suporte sólido de acordo com o procedimento descrito acima na seguinte seqüência: Resin-Pro-DPro-Lys-Gln-Tyr-Cys-Tyr- Arg-Dab-cPro-Ala-Ser-Cys-Tyr-His-Tyr. Uma ligação de β-filamentos de dissulfeto foi introduzida como descrito acima. O produto foi clivado da resina, ciclizado, desprotegido e purificado como indicado por LC-MS preparativo de fase reversa. Após a liofilização o produto foi obtido como um pó branco e analisado pelo método analítico HPLC-ESI-MS descrito acima ([M+2H]2+: 978,6; RT: 10,95; pureza UV: 82 %). 2. Métodos biológicos
2.1. Preparação dos peptídeos.
Os peptídeos liofilizados foram pesados em uma microbalança (Mettler MT5) e dissolvidos em água estéril para uma concentração final de 1 mM a menos que de outro modo estabelecido. As soluções de estoque foram mantidas a +4° C, protegidas da luz.
2.2. Ensaio de Ca : atividade antagonizadora de CXCR4 dos peptídeos.
Aumentos no cálcio intracelular foram monitorados usando um Flexstation 384 (Molecular Devices, Sunnyvale, CA) para ensaiar os peptídeos quanto o antagonismo CXCR4 em um linha celular pre-B de camundongos 300-19 estavelmente transfectada com CXCR4 humano [ver as referências 1, 2 e 3, abaixo]. As células foram carregadas em porções com o kit de Ensaio de Cálcio 3 (Molecular Devices) em um tampão de ensaio (solução salina de Hanks balanceada, HBSS, 20 mM de HEPES, pH 7,4, 0,1 % BSA) por 1 hora na temperatura ambiente e depois 200.000 células rotuladas foram dispensadas em placas de ensaio de 96 reservatórios preta (Costar Ν° 3603). Uma solução 20 vezes concentrada de peptídeo em tampão de ensaio foi adicionada às células e a placa inteira foi centrifugada para depositar as células no fundo dos reservatórios. A mobilização de cálcio induzida por 10 nM fator-1 derivado de estromal (SDF-I) foi medida no Flexstation 384 (excitação, 485 nM; emissão, 525 nM) por 90 segundos. Uma mudança mínima na resposta de fluorescência acima da linha de base foi usada para calcular a atividade antagonista. Os dados para as curvas de resposta da dose (concentração de antagonistas versus % da resposta máxima) foram ajustados a uma equação logística de quatro parâmetros usando SoftmaxPro 4,6 (Molecular Devices), a partir do qual os valores IC5o<>/0 foram calculados.
2.3. FIGS-Assay®
O ensaio foi realizado de acordo com a ref. 5, abaixo. As diluições de estoque dos peptídeos (10 μΜ) foram preparadas dissolvendo-as em 10 μΜ de Tris-HCl na temperatura ambiente. As soluções de estoque foram mantidas a +4° C, protegidas da luz. As diluições de trabalho foram preparadas extratemporaneamente pela diluição em série em uma Solução Salina de Fosfato Tamponada (PBS) e adicionadas em um volume final de 10 μΐ diretamente às culturas celulares. Após 48 horas de co-cultivo, as culturas foram enxaguadas com PBS e depois expostas a glutaraldeído/formaldeído (0,2 % / 2 %) em PBS por cinco minutos. Para a quantificação fotométrica, as culturas fixas foram subseqüentemente incubadas com orto-nitro-fenil- galactopiranosídeo (ONPG) como um substrato de β-galactosidase, que foi enzimaticamente convertido em cromoforo ortonitrofenol (ONP). A leitura é diretamente obtida medindo-se a densidade ótica dos reservatórios a 405 nm em um leitor de placas de 96 reservatórios iEMS.
2.4. ensaio de citotoxicidade
A citotoxicidade dos peptídeos para as células HELA (Acc57) e células COS-7 (CRL-1651) foi determinada usando to ensaio de redução de MTT [ver ref. 6 e 7, abaixo]. Resumidamente, o método foi como segue: As células HELA e células COS-7 foram cultivadas a 7,0 χ IO3 e,
β Λ
respectivamente, 4,5 χ 10 células por recipiente e crescidas em placas microtituladoras de 56 reservatórios por 24 horas a 37° C a 5 % de CO2. Neste ponto, o tempo zero (Tz) foi determinado pela redução de MTT (ver abaixo). O sobrenadante dos recipientes restantes foi descartado, e o meio fresco e os peptídeos em diluições em série de 12.5, 25 e 50 μΜ foram pipetados nos recipientes. Cada concentração peptídica foi ensaiada em triplicata. A incubação das células foi continuada por 48 horas a 37° C a 5 % de CO2. Os recipientes foram depois lavados um vez com PBS e subseqüentemente 100 μΐ de reagente MTT (0,5 mg/ml em meio RPMI1640 e, respectivamente, DMEM) foram adicionados aos reservatórios. Foram encubados a 37° C por 2 horas e subseqüentemente o meio foi aspirado e 100 μΐ de isopropanol foram adicionados a cada reservatório. A absorvência a 595 nm do produto solubilizado foi medida (OD595peptide). Para cada concentração, as médias foram calculadas a partir das triplicatas. A porcentagem de crescimento foi calculada como segue:
(Peptídeo OD595-Tz OD595-Reservatorio vazio OD595) / (Tz OD595-Reservatorio vazio OD595) χ 100 % e foi plotado para cada concentração peptídica.
Os valores LC50 (Concentração Letal, definidos como a concentração que mata 50 % das células) foram determinados para cada peptídeo usando-se a função de linha de tendência do EXCEL (Microsoft Office 2000) para as concentrações (50, 25, 12,5 e 0 μηι), as porcentagens de crescimento correspondentes e o valor -50, (=TREND(C50:C0, %50: %0,- 50)). As concentrações de GI 50 (Inibição de crescimento) foram calculadas para cada peptídeo usando-se uma função de linha de tendência para as concentrações (50, 25, 12,5 e 0 μg/ml), as porcentagens correspondem ao valor 50, (=TREND (C50:C0, %50:%0,50). 2.5. Cultura celular
As células 'CCR5' foram cultivadas em um meio DMEM com 4500 mg/ml de glicose, 10 % de soro bovino fetal (PBS), suplementado com 50 U/ml de Penicilina e 50 μ§/ιη1 de estreptomicina (PenlStrept.). As células Hut/4-3 foram mantidas no meio RPMI, 10 % de FB S, suplementado com Pen/Strept. e 10 mM de HEPES. As células Hut/4-3 e células CCRF-CEM foram mantidas em RPMI1640 mais 5 % de FBS, Pen/Strept e 2 mM de L- Glutamina. As células Cos-7foram crescidas em meio DMEM com 4500 mg/ml de glicose suplementada com 10 % de FCS, Pen/Strept. e 2 mM de L- Glutamina. Todas as linhas celulares foram crescidas a 37° C a 5 % de CO2. Os meios celulares, suplementos de meios, tampão PBS, HEPES, Pen/Strept., L-Glutamina e soros foram adquiridos da Gibco (Pailsey, RU). Todos os compostos químicos finos vieram da Merck (Darmstadt, Alemanha).
2.6. Hemólise
Os peptídeos foram testados quanto sua atividade hemolítica
contra células sangüíneas vermelhas de seres humanas (hRBC). As hRBC frescas foram lavadas três vezes com Solução Salina de Fosfato Tamponada (PBS) centrifugando-se por 10 minutos a 2000 χ g. os peptídeos em uma concentração de 100 μΜ foram incubados com 20 % em v/v de hRBC por 1 hora a 37° C. A concentração final de eritrócitos foi de aproximadamente 0,9 χ IO4 células por ml. Um valor de 0 % resp. 100 % da Iise celular foi, determinado pela incubação da hRBC na presença de PBS sozinho e respectivamente 0,1 % de Triton X-IOO em H2O. As amostras foram centrifugadas e o sobrenadante foi diluído 20 vezes em tampão de PBS e a densidade ótica (OD) da amostra a 540 nM foi medida, o valor de 100 % das lises (OD540H2O) deu um OD540 de aproximadamente 1,3 a 1,8. A hemólise
em por cento foi calculada como segue: (peptídeo OD540/ H2O OD540) χ 100 %.
2.7. Ensaio quimiotático (Ensaio de migração celular) A resposta quimiotática das células CCRF-CEM a um gradiente de fator derivado da célula estromal Ia (SDF-I) foi medida usando placas de ensaio disponíveis da Neuroprobe (tamanho de poro de 5 μ) (Gaithersburg, MD), de acordo com as direções e referências do fabricante aqui contidos [especialmente a ref. 8 abaixo]. Resumidamente, um frasco de 175 cm foi lavado uma vez com Solução Salina de Fosfato Tamponada de Dubecco (DPBS), e tripsinizado por 10 minutos ou até as células suspenderem. A tripsina foi neutralizada pela adição de soro contendo meio fresco e as células foram pelotizadas, lavadas uma vez em DPBS, e recolocada em suspensão a 1-0,5 X IO7 células/ml em RPMI + 0,5 % de albumina de soro bovino (BSA). 45 μΐ da suspensão celular foram misturados com 5 μΐ de peptídeo PEM 10 vezes concentrado diluído no mesmo meio de ensaio. 35 μΐ desta mistura foram aplicados ao topo do filtro de ensaio. As células foram deixadas migrar (a 37°) na câmara de fundo da placa de ensaio contendo 1 nM de SDF-1. Após 4 horas, o filtro foi removido e MTT foi adicionado às células que migraram a uma concentração final de 0,5 mg/ml, e incubado por outras 4 horas. Após rotular com MTT, todo o meio foi removido e 100 μΐ de isopropanol +10 mM de HCl foram adicionados às células. A absorvência ótica a 595 nm (ABS595) foi lida usando um leitor de placas Tecan Gênios com o software Magellan. O número de células que migraram foi determinado comparando os valores ABS595 contra uma curva padrão gerada com um número conhecido de células na placa de ensaio e foi plotado contra a concentração SDF-I para obter uma curva sigmóide e para determinar os valores IC50. Os valores para IC50 foram determinados usando a função de linha de tendência no Microsoft Excel ajustando-se uma curva logarítmica até os pontos de dados ponderados. 2.8 Estabilidade do Plasma
405 μΐ de solução de plasma/albumina foram colocados em um tubo de polipropileno (PP) e eriçados com 45 μΐ de composto a partir de um 100 μτη de solução Β, derivada de 135 μΐ de PBS e 15 μΐ de 1 mM de peptídeo em PBS, pH 7,4. As alíquotas de 150 μΐ foram transferidas em recipientes individuais da placa de filtro 10 kDa (Millipore MAPPB 1010 Biomax membrane). Por "controles de 0 minuto": 270 μΐ de PBS foram colocados em um tubo PP e 30 μΐ de solução de estoque B foram adicionados e turbilhonados. 150 μΐ de solução de controle foram colocados em um recipiente da placa do filtro e serve como "controle filtrado".
Além disso 150 μΐ da solução de controle foram colocados diretamente em um recipiente recebedor (reservado para o filtrado) e serve como "controle não filtrado". A placa inteira incluindo a tampa de evaporação incubada por 60 minutos a 37° C. As amostras de plasma (plasma de ratos: Harlan Sera Iab RU, plasma humano: Blutspendezentrum Zurich) foram centrifugados pelo menos por 2 horas a 4300 rpm (3500 g) e 15° C de modo a produzir 100 μΐ de filtrado. Por amostras de "albumina de soro" (albumina humana recentemente preparada: Sigma A-4327, albumina de rato: Sigma A- 6272, todos em concentração de 40 mg/ml em PBS) aproximadamente 1 hora de centrifugação é suficiente. Os filtrados na placa PP receptora foram analisados para LC/MS como segue: Coluna: Júpiter C18 (Phenomenex), fases móveis: (A) 0,1 % de ácido fórmico em água e (B) acetonitrila, gradiente: 5 % a 100 % (B) em 2 minutos, ionização de eletropulverização, detecção MRM (quadrupolo triplo). As áreas de pico foram determinadas e valores triplicados são ponderados. A ligação é espessada em porcento do (ponto de tempo filtrado e não filtrado 0 minutos) controle 1 e 2 por: 100-(100 * T60/T0). A média desses valores é depois calculada (ver a ref. 9 abaixo). 3.0 Estudos In vivo
3.1. Dose máxima tolerada em camundongos
a) O composto do Exemplo 1, dispersado em água para injeção ou 0,9 % de solução salina fisiológica), foi administrado, no estudo preliminar, pela injeção intra venosa em níveis de dose de 35, 50, 70, 85, 100, 150, 250 ou 500 mg/kg aos grupos que consistem de um camundongo macho e um camundongo fêmea (Cri:CDI(ICR)). Além disso, dois grupos que compreendem dois camundongos machos dois camundongos fêmeas receberam níveis de dose de 90 e 100 mg/kg, respectivamente, e o nível de dose de 50 mg/kg foi repetido em um grupo que compreende um macho e uma fêmea.
b) Os estudos de dose máxima tolerada (MTD) realizados com o composto do Exemplo 2 usando camundongos CDl (3 camundongos/grupo) e foram realizados usando a administração i.v, ip e sc.. 3.2 Estudos de Toxicidade Repetidos em camundongos
A toxicidade e as toxicocinéticas do composto do Exemplo 1 foi investigada seguindo diariamente a injeção i.v. no camundongo por pelo menos 14 dias. Os grupos de 12 camundongos machos e 12 camundongos fêmeas CrhCDI (ICR) receberam preparações da dose contendo o artigo de controle (50 mM de tampão de diidrogeno ortofosfato de sódio contendo 0,9 % p/v de cloreto de sódio) ou 8, 24, ou 40 mg/kg/dia POL6326 em um volume de dose de 5 ml/kg. Os grupos satélites de 24 animais por sexo por grupo foram incluídos em cada nível de dose. A determinação da toxicidade foi fundamentada em mortalidade, sinais clínicos, pesos corporais, consumo de alimentos, exames oftálmicos, patologia clínica e anatômica, e avaliações toxicocinéticas.
3.3 Mobilização da Célula Tronco a) Modelo de camundongos:
O objetivo do estudo foi avaliar a capacidade do composto do Exemplo 1 e Exemplo 2 mobilizar os progenitores hematopoiéticos da medula óssea do camundongo para o sangue periférico usando ensaios de colônia hematopoiética in-vitro. Em seres humanos, a informação precisa sobre a mobilização da célula progenitora é fornecida pela colônia formando um ensaio de granulócito-monócito (CFU-GM) ou determinando-se a abundância das células CD34(+) pela análise de FACS (ver a ref. 10 abaixo). Nos camundongos, CD34 não é um marcador útil para as células tronco; ao invés disso, o CFU-GM é mais comumente usado (ver a ref. 11 abaixo).
De modo a avaliar a capacidade dos compostos do Exemplo 1 e Exemplo 2 mobilizar as células tronco murino (CFU-GM) de camundongos fêmeas C3H/HeJ (Jackson Laboratory) foram injetadas s.c. com 5 mg/k, dos compostos do Exemplo 1 e do Exemplo 2 e como referência AMD3100 (Broxmeyer, et al, J Exp Med 201, 1307-1318), (no presente passando pelas experiências clínicas Fase III) para a mobilização das células tronco. As amostras de sangue periférico dos 5 animais por grupo de teste foram coletadas em cada ponto de tempo e as contagens de células nucleadas realizadas como ensaios padrão, b) Modelo de camundongo:
Uma avaliação da mobilização das células tronco hematopoiéticas de sangue periférica em macacos cinomolgos (Macaca fascicularis) foi realizada. O composto do Exemplo 1 foi administrado aos 4 macacos (2 machos e 2 fêmeas) como uma injeção i.v.de bolo lenta durante 2 minutos e as células CD34(+) foram determinadas pela análise FAC S. A amostragem toxicocinética de sangue também foi realizada. 4.0. Resultados
Os resultados das experiências descritas sob 2,2 a 2,8, acima, são indicados nas seguintes Tabelas 1 e 2.
Tabela 1
Ex IC50 (nM) ensaio de Ca2+ FIGS IC50 (nM) Citotoxicidade LC50/GI50 células Hela Hemólise a 100 μιη ICso (μΜ) Ensaio de migração celular 1 5,5 n.d >50 0,6 n.d 2 4,1 24,7 94 0,3 0,5
n.d - não determinado
Tabela 2
Ex Estabilidade do plasma humano ty2 (min) Estabilidade do plasma de rato ti/2 (min) 1 >240 >240 2 >300 >300 Os resultados da experiência descritos de 3,1 a 3,3 são aqui fornecidos abaixo.
4.1: £studo MTD em camundongos
a) estudo MTD, composto do Exemplo 1
O nível de dose intravenosa letal mínima do Ex. 1 no camundongo foi descoberta exceder 90 mg/kg.
b) estudo MTD, composto do Exemplo 2
A dose mais alta testada para todas as três vias de administração foi de 120 mg/kg de bolo. Nesta dose todos os animais sobreviveram e somente sintomas brandos foram observados. Os sintomas apresentados foram depressão comportamental leve, cianose leve, um aumento na profundidade respiratória e relaxamento muscular. 4.2: Estudo de 15 dias da Toxicidade e Toxicocinética da Injeção Intravenosa
O nível de NOAEL para o composto do Exemplo 1 seguindo a dosagem i.v. no camundongo foi de 40 mg/kg/dia.
Não houve efeito notável de tratamento no peso corporal, mudança no peso corporal, ou consumo de alimentos, ou nas observações oftálmicas durante a semana final da fase de dosagem.
A administração do composto do Exemplo 1 foi associada com a célula sangüínea branca levemente superior e contagens de linfócitos absolutas para fêmeas dados 40 mg/kg/dia. Os machos dados 40 mg/kg/dia não foram similarmente afetados, e estes efeitos menores não foram considerados adversos. Os resultados clínicos químicos não foram afetados pela administração do composto do Exemplo 1. O aumento no peso dos órgãos (os rins em machos dados 8 mg/kg/dia e vesículas seminais em machos dados 24 ou 40 mg/kg/dia) foram considerados casuais e não relacionados ao tratamento. Nenhuma lesão em todo artigo de teste relacionado foi registrada. Três animais (1 fêmea do grupo de controle, 1 macho a 8 mg/kg/dia e 1 fêmea a 24 mg/kg/dia) tinham uma área focai vermelha incrustada no local de injeção (calda), que foi o resultado das punções com agulhas hipodérmicas. Nenhuma lesão microscópica relacionada com o artigo de teste foi observada. 4.3: Mobilização da célula tronco a) Mobilização da célula tronco em camundongos, composto do Exemplo 1:
A administração de 5 mg/kg do composto do Exemplo 1 aumentou os números de células sangüíneas CFU-GM com um efeito máximo a 120 minutos e retornou aos níveis da linha de base 6 horas após a administração. (Figura 1). No mesmo ensaio, AMD3100 (no presente passando pelas experiências clínicas Fase III para a mobilização das células tronco) foi usado como um comparador. No estudo seguido, a resposta da dose do Ex. 1 na liberação de CFU-GM foi determinada (Figura 1). Existe um efeito de resposta da dose limpa do Ex. 1 na liberação de CFU-GM em camundongos com um aumento de nível de pico a 5 mg/kg. Figura 1. Aumento na Colônia que Forma Unidades por ml de
sangue (CFU-GM) pelo tempo tanto para o composto do Exemplo 1 (5 mg) quanto para o composto de referência AMD3100.
b) Mobilização de células tronco em camundongos, composto do Exemplo 2:
A administração de 5 mg/kg do composto do Exemplo 2 aumentou os números de células sangüíneas CFU-GM até seis horas após a administração com um efeito máximo a 240 minutos considerando que a administração de AMD3100 é associada com um aumento na freqüência e número de progenitores a e 60 minutos comparado com os camundongos de controle (Figura 2).
Figure 2. Aumento na Colônia que Forma Unidades por ml de sangue (CFU-GM) pelo tempo tanto para o composto do Exemplo 2 (5 mg) quanto para o composto de referência AMD3100.
c) Mobilização das células tronco em macacos, composto do Exemplo 1:
A administração do composto do Exemplo 1 induziu a mobilização das células hematopoiéticas CD34(+) em macacos cinomolgos. Como observado nos camundongos, o início da mobilização foi rápida com um nível de pico de duas horas. A mobilização também foi passageira e as várias células tronco no sangue periférico retornaram ao nível da linha de base com diminuição nos níveis de plasma do composto do Exemplo 1 (Figura 3).
Figure 3. Número médio de células CD34(+) por μΐ de sangue
no tempo para o composto do Exemplo 1. Referências
Oberlin E, Amara A, Bachelerie F, Bessia C, Virelizier J-L, Arenzana-Seisdedos F, Schwartz O, Heard J-M, Clark-Lewis I, Legler DF, Loetscher M, Baggiolini M, Moser B. Nature. 1996, 382:833-835
Loetscher M, Geiser T, 0'Reilly T, Zwalen R, Baggiolini M, Moser Β. 1 Biol.Chem. 1994. 269:232-237
D'Apuuo M, Rolink A, Loetscher M, Hoxie JA, Clark-Lewis I, Melchors F, Baggiolini M, Moser B. Eur.J.Immunol. 1997. 27:1788-1793 von Tscharner V, Prod'hom B, Baggiolini M, Reuter H.
Nature. 1986. 324:369-72.
Hamy F, Felder ER, Heizmann G, Lazdins J, Aboul-ela F, Varani G, Karn J, Klimkait T. Proc.Natl.Acad.Sci. 1997. 94:3548-3553. Mossman T. J.Immunol.Meth. 1983, 65:55-63 Berridge MV, Tan AS. Areh.Biochem.Biophys. 1993,
303:474-482
Frevert CW, Wong VA, Goodman RV, Goodwin R, Martin TR, J.Immunol.Meth. 1998. 213: 41-52
Singh R., Chang, S.Y., Talor, L.C., Rapid Commun. Mass Spectrom., 1996, 10: 1019-1026
To LB, Haylock DN, Simmons PJ, Juttner CA. Blood 1997, 89(7):2233-2258.
Broxmeyer HE, Orschell CM, Clapp DW, Hangoc G, Cooper S, Plett PA et al.. J Exp Med 2005. 201(8): 1307-1318.