ES2316995T3 - Uso de rapamicina y derivados de rapamicida para el tratamiento de la perdida osea. - Google Patents

Abstract

R 2 es H o -CH 2-CH 2-OH, 3-hidroxi-2-(hidroximetil)-2-metil-propanoílo o tetrazolilo, y X es =O, (H, H) o (H, OH), con tal de que R 2 sea distinto de H cuando X es =O y R 1 es CH 3, o un éter fisiológicamente hidrolizable del mismo cuando R2 es -CH2-CH2-OH, en la preparación de una composición farmacéutica para el tratamiento de la renovación o la reabsorción ósea anormalmente incrementada.

Description

Uso de rapamicina y derivados de rapamicina para el tratamiento de la pérdida ósea.

La presente invención se refiere a un nuevo uso de derivados de rapamicina.

La rapamicina es un macrólido lactámico inmunosupresor que es producido por Streptomyces hygroscopicus.

Un derivado de rapamicina es una rapamicina sustituida, por ejemplo una rapamicina sustituida con O en 40, por ejemplo como las descritas en US 5 258 389, WO 94/09010, WO 92/05179, US 5 118 677, US 5 118 678, US 5 100 883, US 5 151 413, US 5 120 842, WO 93/11130, WO 94/02136, WO 94/02485 y WO 95/14023, una rapamicina sustituida con O en 16, por ejemplo como las divulgadas en WO 94/02136, WO 95/16691 y WO 96/41807, o una rapamicina hidrogenada en 32, por ejemplo como las descritas en WO 96/41807 y US 5 256 790.

Derivados de rapamicina preferidos son compuestos de fórmula I

1

en la que

R_{1} es CH_{3} o alquinilo C_{3-6}, R_{2} es H o -CH_{2}-CH_{2}-OH, 3-hidroxi-2-(hidroximetil)-2-metil-propanoílo o tetrazolilo, y X es =O, (H, H) o (H, OH), con tal de que R_{2} sea distinto de H cuando X es =O y R_{1} es CH_{3}, o un éter fisiológicamente hidrolizable de los mismos cuando R_{2} es -CH_{2}-CH_{2}-OH.

Derivados de rapamicina de fórmula I son 40-O-(2-hidroxietil)-rapamicina (Compuesto A en lo sucesivo en la presente memoria), 40-[3-hidroxi-2-(hidroximetil)-2-metilpropanoato]-rapamicina (también denominada CCI779), 40-epi-(tetrazolil)-rapamicina (también denominada ABT578), 32-desoxorrapamicina, 16-pent-2-iniloxi-32(S)-dihidrorrapamicina o TAFA-93. Aún más preferido es el Compuesto A.

Derivados de rapamicina también incluyen los denominados rapálogos, por ejemplo como los divulgados en WO 98/02441 y WO 01/14387, por ejemplo AP23573, AP23464 o AP23841.

Se ha encontrado que la rapamicina y los derivados de la misma tienen, sobre la base de la actividad observada, por ejemplo, unión a macrofilina-12 (también conocida como proteína de unión a FK-506 o FKBP-12), por ejemplo según se describe en WO 94/09010, WO 95/16691 o WO 96/41807, son útiles, por ejemplo, como inmunosupresor, por ejemplo en el tratamiento del rechazo agudo de aloinjertos.

Se ha encontrado ahora que los derivados de rapamicina son útiles para el tratamiento de la renovación o la reabsorción ósea anormalmente incrementada.

De acuerdo con los hallazgos particulares de la presente invención, se proporcionan:

1.

Derivados de rapamicina para el uso en el tratamiento de la renovación o la reabsorción ósea incrementada en un sujeto que lo necesite, que comprende administrar a dicho sujeto una cantidad terapéuticamente eficaz de un derivado de rapamicina.

En particular, se proporcionan:

1.1

Derivados de rapamicina para el uso en el tratamiento de la osteoporosis, por ejemplo osteoporosis posmenopáusica, pérdida ósea posmenopáusica; osteoporosis masculina; osteoporosis inducida por corticosteroides, en un sujeto que lo necesite, que comprende administrar a dicho sujeto una cantidad terapéuticamente eficaz de un derivado de rapamicina.

1.2

Derivados de rapamicina para el uso en el tratamiento de pérdida ósea secundaria a medicación, por ejemplo difenilhidantoína, terapia de sustitución con hormona tiroidea; en un sujeto que lo necesite, que comprende administrar a dicho sujeto una cantidad terapéuticamente eficaz de un derivado de rapamicina.

1.3

Derivados de rapamicina para el uso en el tratamiento de pérdida ósea asociada con la inmovilización y los vuelos espaciales, en un sujeto que lo necesite, que comprende administrar a dicho sujeto una cantidad terapéuticamente eficaz de un derivado de rapamicina.

1.4

Derivados de rapamicina para el uso en el tratamiento de pérdida ósea asociada con artritis reumatoide, osteopenia, osteogénesis imperfecta, hipertiroidismo, anorexia nerviosa, trasplante de órganos, aflojamiento de prótesis articulares, en un sujeto que lo necesite, que comprende administrar a dicho sujeto una cantidad terapéuticamente eficaz de un derivado de rapamicina.

1.5

Derivados de rapamicina para el uso en el tratamiento de erosiones óseas periarticulares, en un sujeto que lo necesite, que comprende administrar a dicho sujeto una cantidad terapéuticamente eficaz de un derivado de rapamicina.

1.6

Derivados de rapamicina para el uso en el tratamiento de osteoartritis, por ejemplo osteoesclerosis subcondral, quistes óseos subcondrales, formación de osteofitos, y de dolor osteoartrítico, por ejemplo mediante reducción en la presión intraósea, en un sujeto que lo necesite, que comprende administrar a dicho sujeto una cantidad terapéuticamente eficaz de un derivado de rapamicina.

1.7

Derivados de rapamicina para el uso en el tratamiento de hipercalcemia, por ejemplo hipercalcemia inducida por tumores, por ejemplo resultante de una reabsorción ósea excesiva secundaria a hiperparatiroidismo, tirotoxicosis, sarcoidosis o hipervitaminosis D, en un sujeto que lo necesite, que comprende administrar a dicho sujeto una cantidad terapéuticamente eficaz de un derivado de rapamicina.

1.8

Derivados de rapamicina para el uso en el tratamiento de cáncer óseo y metástasis óseas, en un sujeto que lo necesite, que comprende administrar a dicho sujeto una cantidad terapéuticamente eficaz de un derivado de rapamicina; en particular un método para tratar cáncer óseo y metástasis óseas inducidos por un tumor primario, por ejemplo cáncer de mama o próstata.

En la presente descripción, los términos "tratamiento" o "tratar" se refieren al tratamiento tanto profiláctico o preventivo como al tratamiento curativo o modificador de la enfermedad, incluyendo el tratamiento de pacientes con riesgo de contraer la enfermedad o que se sospecha que han contraído la enfermedad así como pacientes que están enfermos o se ha diagnosticado que sufren una enfermedad o estado médico.

En una serie de realizaciones específicas o alternativas adicionales, la presente invención también proporciona:

2.

Un derivado de rapamicina para el uso en cualquier método como el definido bajo 1, en particular bajo 1.1 a 1.8 anteriormente.

3.

Un derivado de rapamicina para el uso en la preparación de una composición farmacéutica para el uso en cualquier método como el definido bajo 1, en particular bajo 1.1 a 1.8 anteriormente.

4.

Una composición farmacéutica para el uso en cualquier método como el definido bajo 1, en particular bajo 1.1 a 1.8 anteriormente, que comprende un derivado de rapamicina junto con uno o más diluyentes o portadores farmacéuticamente aceptables para el mismo. El derivado de rapamicina puede administrarse como el único fármaco o en combinación con un segundo fármaco. Fármacos adecuados para combinación incluyen un inhibidor de la reabsorción ósea, por ejemplo como en la terapia para la osteoporosis, en particular una calcitonina o un análogo o derivado de la misma, por ejemplo calcitonina de salmón, anguila o ser humano; una hormona esteroidea, por ejemplo un estrógeno, un agonista parcial de estrógeno o una combinación de estrógeno-gestágeno; un modulador selectivo de receptor de estrógeno (SERM), por ejemplo raloxifeno, lasofoxifeno, TSE-424, FC1271; tibolona (Livial®); vitamina D o un análogo de la misma; hormona paratiroidea (PTH), un fragmento de PTH o un derivado de PTH, por ejemplo PTH (1-84), PTH (1-34), PTH (1-36), PTH (1-38), PTH (1-31)NH_{2} o PTS 893; un bisfosfonato, por ejemplo alendronato, ácido zoledrónico, ibandronato; un inhibidor de catepsina K; un liberador de PTH; una molécula receptora de andrógeno selectiva (SARM); un inhibidor de metaloproteasa (MMP); o ranelato de estroncio. De acuerdo con esto, en otro aspecto, la presente invención proporciona:

5.

Una combinación farmacéutica que comprende a) rapamicina o un derivado de rapamicina, y b) un segundo fármaco, por ejemplo como los ejemplificados anteriormente.

6.

Un método como el definido anteriormente, que comprende la coadministración, por ejemplo concomitantemente o en secuencia, de una cantidad terapéuticamente eficaz de rapamicina o un derivado de rapamicina, y un segundo fármaco, por ejemplo como los ejemplificados anteriormente.

Los términos "coadministración" o "administración combinada" o similares que se utilizan en la presente memoria están destinados a abarcar la administración de los agentes terapéuticos seleccionados a un solo paciente, y pretenden incluir regímenes de tratamiento en los que los fármacos se administran juntos, uno después del otro o separadamente en una forma de dosificación unitaria combinada o en dos formas de dosificación unitarias separadas pero también en los que los fármacos no se administran necesariamente mediante la misma ruta de administración o al mismo tiempo. Una forma de dosificación unitaria también puede ser una combinación fija.

La utilidad de los compuestos de la invención para tratar enfermedades o estados como los especificados anteriormente en la presente memoria puede demostrarse en pruebas animales o clínicas estándar, por ejemplo de acuerdo con los métodos descritos anteriormente en la presente memoria.

A.In vitro A.1 Ensayo de Osteoclastogénesis en Ratones

Células mononucleares de médula ósea no adherentes procedentes de células de ratones macho de 5 semanas de edad se diferenciaron en osteoclastos que reabsorben hueso mediante el tratamiento con un cóctel de citoquinas que contiene activador de receptor de ligando NF kappa B (RANKL), factor estimulante de colonias de macrófagos (M-CSF) e interleuquina-1 (IL-1) alfa. La formación de osteoclastos se mide después de 6 días cuantificando el número de células multinucleadas positivas a fosfatasa ácida resistente a tartrato (TRAP) en pocillos de plástico en una placa de 48 pocillos. La actividad de los osteoclastos se mide después de 12 días cuantificando el área de rodajas de dentina reabsorbida colocadas en pocillos en una placa de 48 pocillos. El tratamiento con rapamicina o el derivado de rapamicina, por ejemplo el Compuesto A, se inicia al principio del cultivo celular, junto con el tratamiento con citoquinas.

La diferenciación de osteoblastos se evalúa en la línea celular preosteoblástica de ratón MC3T3-1 b, estimulada para diferenciar con estímulo osteogénico (una mezcla de proteína morfogenética ósea 2 (BMP-2), ácido ascórbico y beta-glicerofosfato). La actividad de osteoplastos se mide cuantificando el área de cultivo cubierta con células positivas a fosfatasa alcalina en una placa de 48 pocillos. El tratamiento con rapamicina o el derivado de rapamicina, por ejemplo el Compuesto A, comienza al principio del cultivo celular, junto con el tratamiento con estímulos osteogénicos.

En este ensayo, la rapamicina o los derivados de rapamicina inhiben la formación y la actividad de los osteoclastos en una IC_{50} < 1 \mum.

Usando el Compuesto A, la formación de osteoclastos se inhibe con una IC_{50} de 10,5 \pm 4,6 nM y la actividad de osteoclastos con una IC_{50} de 0,6 \pm 0,3 nM para la actividad de osteoclastos. La tinción con fosfatasa alcalina (ALP) tiene una IC_{50} de 13,5 \pm 2,4 nM.

A.2 Ensayo de Osteoclastogénesis en Seres Humanos

Células mononucleares de sangre periférica procedentes de donantes varones sanos se diferencian en osteoclastos que reabsorben hueso mediante tratamiento con un cóctel de citoquinas que contienen RANKL, M-CSF y factor de crecimiento transformante (TGF)-beta 1. La formación de osteoclastos se mide después de 17 días cuantificando el número de células multinucleadas positivas a TRAP generadas en pocillos de plástico en una placa de 96 pocillos. La actividad de los osteoclastos se mide después de 17 días cuantificando el área de hueso reabsorbido sobre rodajas de hueso cortical bovino colocadas en pocillos en una placa de 96 pocillos. El tratamiento con rapamicina o el derivado de rapamicina, por ejemplo el Compuesto A, comienza al principio del cultivo celular, junto con el tratamiento con citoquinas. Los fragmentos de colágeno se miden mediante un ensayo de inmunoabsorción con enzimas ligadas (ELISA).

En este ensayo, la rapamicina o los derivados de rapamicina inhiben la formación de osteoclastos con una IC_{50} < 1 \mum.

Usando el Compuesto A, la formación de osteoclastos se inhibe con valores de IC_{50} de 7,7 \pm 1,1 nM. El área reabsorbida se inhibe con una IC_{50} de 3,4 \pm 0,3 nM. La liberación de fragmentos de colágeno se inhibe con una IC_{50} de 4,0 \pm 0,5 nM.

La rapamicina y los derivados de rapamicina se evalúan con respecto a la inhibición de la reabsorción ósea in vivo en un modelo animal, por ejemplo como se describe en Shinoda et al., Calcif. Tissue Int., 1983, 35, 87-99 o Schenk et al. Calcif. Tissue Res. 1973, 11, 196-214, o, por ejemplo, según se describe posteriormente en la presente memoria.

A.3 La expresión génica se analiza de acuerdo con un método conocido en la técnica, en osteoclastos humanos después del tratamiento con rapamicina o un derivado de la misma. En particular, se encuentra que la expresión de la proteasa específica de osteoclastos, catepsina K, se reduce, por ejemplo en aproximadamente 78% para el Compuesto A, y la expresión de la serina/treonina relacionada con Cdc2, PFTAIRE1, se incrementa, por ejemplo en aproximadamente 300% para el Compuesto A.

B.In vivo: Modelo de ratas ovariectomizadas

Antes de la operación, se mide la masa y la geometría del hueso tibial de los animales en la línea de base mediante absortimetría de rayos X de doble energía (DEXA) y tomografía computarizada cuantitativa periférica (pQCT). Después de la ovariectomía (OVX) o una operación simulada, ratas esqueléticamente maduras son tratadas durante 8 semanas diariamente con 0,15 mg/kg, 0,5 mg/kg, 1,5 mg/kg o 3,0 mg/kg de rapamicina o un derivado de rapamicina, por ejemplo el Compuesto A, o vehículo solo mediante administración oral o una vez a la semana con 1,5 mg/kg o 5,0 mg/kg de rapamicina o un derivado de rapamicina, por ejemplo el Compuesto A. Al principio del tratamiento, los animales reciben una etiqueta de fluorocromo, por ejemplo calceína (por ejemplo 30 mg/kg, subcutáneo (s.c.)). Los cambios en la masa y la geometría ósea (pQCT, DEXA) se evalúan in vivo después de 4 semanas de tratamiento y 8 semanas antes de la necropsia. El peso corporal se verifica semanalmente. Se administran a los animales dos etiquetas de fluorocromo adicionales para el marcaje de la mineralización ósea antes de la necropsia, por ejemplo alizarina, por ejemplo 20 mg/kg, s.c., 10 días antes de la necropsia, y calceína, por ejemplo 30 mg/kg, s.c., 3 días antes de la necropsia. Se toman muestras de sangre (500 \mul de sangre) en heparina antes de la necropsia y se congelan a -20ºC para el análisis de calcio, fosfato, TRAP, ALP y osteocalcina. Las medidas de DEXA se llevan a cabo en la necropsia sobre tibia, fémur y vértebras lumbares extirpados.

Por ejemplo, el Compuesto A reduce la pérdida de hueso cancelar con 60% de inhibición con 3 mg/kg/día, e inhibe la reducción del índice trabecular.

Las dosificaciones diarias requeridas para poner en práctica el método de la presente invención cuando se usa solo rapamicina o un derivado de rapamicina variará dependiendo, por ejemplo, del compuesto usado, el paciente, el modo de administración y la gravedad del estado que ha de tratarse. Un intervalo de dosificación diaria preferido es aproximadamente de 0,1 a 25 mg como una sola dosis o en dosis divididas. Dosificaciones diarias preferidas para pacientes son del orden de, por ejemplo, 0,1 a 25 mg p.o. La rapamicina o un derivado de rapamicina puede administrarse mediante cualquier ruta convencional, en particular enteralmente, por ejemplo oralmente, por ejemplo en forma de comprimidos, cápsulas, soluciones bebibles, nasalmente, pulmonarmente (mediante inhalación) o parenteralmente, por ejemplo en la forma de soluciones o suspensiones inyectables. Formas de dosificación unitaria adecuadas para administración oral comprenden de alrededor de 0,05 a 12,5 mg, habitualmente de 0,25 a 10 mg de rapamicina o un derivado de rapamicina, por ejemplo el Compuesto A, junto con uno o más diluyentes o portadores farmacéuticamente aceptables para los mismos.

Debido a la sinergia, pueden usarse dosis inferiores de los fármacos de la combinación de la invención, por ejemplo, las dosificaciones a menudo no solo necesitan ser menores sino que también se aplican menos frecuentemente, o pueden usarse para disminuir la incidencia de efectos secundarios. Esto está de acuerdo con los deseos y los requerimientos de los pacientes que han de tratarse.

Cuando el derivado de rapamicina se coadministra con un segundo fármaco, las dosificaciones para el fármaco coadministrado variarán por supuesto dependiendo del tipo de fármaco empleado, por ejemplo si es un esteroide, una calcitonina o un bifosfonato, del fármaco específico empleado, del estado que ha de tratarse, la gravedad del estado que ha de tratarse, si es una terapia curativa o preventiva, del régimen, etc.

Las composiciones farmacéuticas para la administración separada de un derivado de rapamicina y un segundo fármaco y para la administración en una combinación fija, es decir una sola composición galénica que comprende al menos dos socios de combinación, de acuerdo con la invención, puede prepararse de una manera conocida de por sí que comprende una cantidad terapéuticamente eficaz de al menos un socio de combinación farmacológicamente activo solo, por ejemplo según e indica anteriormente, o en combinación con uno o más portadores o diluyentes farmacéuticamente aceptables.

Claims (7)

1. Uso de un derivado de rapamicina de fórmula

2

en la que

R_{1} es CH_{3} o alquinilo C_{3-6},

R_{2} es H o -CH_{2}-CH_{2}-OH, 3-hidroxi-2-(hidroximetil)-2-metil-propanoílo o tetrazolilo, y

X es =O, (H, H) o (H, OH),

con tal de que R_{2} sea distinto de H cuando X es =O y R_{1} es CH_{3},

o un éter fisiológicamente hidrolizable del mismo cuando R_{2} es -CH_{2}-CH_{2}-OH, en la preparación de una composición farmacéutica para el tratamiento de la renovación o la reabsorción ósea anormalmente incrementada.

2. Una composición farmacéutica para el uso en el tratamiento de la renovación o la reabsorción ósea anormalmente incrementada, que comprende un derivado de rapamicina de fórmula

3

en la que

R_{1} es CH_{3} o alquinilo C_{3-6},

R_{2} es H o -CH_{2}-CH_{2}-OH, 3-hidroxi-2-(hidroximetil)-2-metil-propanoílo o tetrazolilo, y

X es =O, (H, H) o (H, OH),

con tal de que R_{2} sea distinto de H cuando X es =O y R_{1} es CH_{3},

o un éter fisiológicamente hidrolizable del mismo cuando R_{2} es -CH_{2}-CH_{2}-OH,

junto con uno o más diluyentes o portadores farmacéuticamente aceptables para el mismo.

3. Una combinación farmacéutica que comprende derivado de rapamicina de fórmula

4

en la que

R_{1} es CH_{3} o alquinilo C_{3-6},

R_{2} es H o -CH_{2}-CH_{2}-OH, 3-hidroxi-2-(hidroximetil)-2-metil-propanoílo o tetrazolilo, y

X es =O, (H, H) o (H, OH),

con tal de que R_{2} sea distinto de H cuando X es =O y R_{1} es CH_{3},

o un éter fisiológicamente hidrolizable del mismo cuando R_{2} es -CH_{2}-CH_{2}-OH,

y un segundo fármaco seleccionado de

una calcitonina;

una hormona esteroidea,

hormona paratiroidea (PTH), PTH (1-84), PTH (1-34), PTH (1-36), PTH (1-38), PTH (1-31)NH_{2} o PTS893,

un bisfosfonato;

un inhibidor de catepsina K;

un modulador de receptor de andrógeno selectivo; y

ranelato de estroncio.

4. Una combinación farmacéutica de acuerdo con la reivindicación 3, en la que el segundo fármaco se selecciona del grupo que consiste en calcitonina de salmón, anguila o ser humano; raloxifeno, lasofoxifeno, TSE-424, FC1271; tibolona (Livial®); hormona paratiroidea (PTH), PTH (1-84), PTH (1-34), PTH (1-36), PTH (1-38), PTH (1-31)NH_{2}, PTS 893; alendronato, ácido zoledrónico, ibandronato y ranelato de estroncio.

5. Uso, composición o combinación de acuerdo con cualquier reivindicación precedente, en los que el derivado de rapamicina se selecciona de 40-O-(2-hidroxietil)rapamicina, 40-[3-hidroxi-2-(hidroximetil)-2-metilpropanoato]-rapamicina, 40-epi-(tetrazolil)-rapamicina, 32-desoxorrapamicina, 16-pent-2-iniloxi-32 (S)-dihidrorrapamicina y TAFA-93.

6. Uso, composición o combinación de acuerdo con cualquier reivindicación precedente, en los que el derivado de rapamicina es 40-O-(2-hidroxietil)rapamicina.

7. Uso, composición o combinación de acuerdo con cualquier reivindicación precedente, para el tratamiento de la osteoporosis; la pérdida ósea secundaria a o debida a medicación; la pérdida ósea asociada con inmobilización y vuelos espaciales; la pérdida ósea asociada con artritis reumatoide, osteopenia, osteogénesis imperfecta, hipertiroidismo, anorexia nerviosa, trasplante de órganos, aflojamiento de prótesis articulares; erosiones óseas periarticulares en la artritis reumatoide; osteoartritis; hipercalcemia; cáncer óseo y metástasis óseas; y/o mieloma múltiple.