Область техники, к которой относится изобретение
Изобретение относится к веществам и способам для лечения заболеваний, для которых показана терапия с применением цистеамина. В частности, изобретение относится к способам терапии, включающим введение пациенту соединения, описанного в настоящем документе.
Уровень техники
Цистеамин (HS-CH2-CH2-NH2) представляет собой небольшое сульфгидрильное соединение, которое может легко пересекать клеточные мембраны из-за своих незначительных размеров. В настоящее время цистеамин одобрен FDA для использования в лечении цистиноза, расстройства накопления цистина в лизосомах. При цистинозе, цистеамин действует путем превращения цистина в цистеин и смешанный дисульфид цистеин-цистеамина, оба из которых затем способны покидать лизосому посредством транспортеров цистеина и лизина соответственно (Gahl et al., N Engl J Med 347(2):111-21, 2002). В цитозоле, смешанный дисульфид может восстанавливаться путем своего взаимодействия с глутатионом, и высвобожденный цистеин может использоваться для дальнейшего синтеза GSH. Показано, что лечение цистеамином приводит к снижению уровня внутриклеточного цистина в циркулирующих лейкоцитах (Dohil et al., J. Pediatr 148(6):764-9, 2006).
Цистеамин превращается в гипотаврин посредством цистеаминдиоксигеназы (ADO) (Coloso et al. (2006) Adv Exp Med Biol 583, 25-36; Dominy et al. (2007) J Biol Chem 282, 25189-25198; Richerson et al. (1987) Methods Enzymol 143, 410-415) и затем, в конечном итоге, в таурин, самую распространенную аминокислоту в организме. Цистеамин также описан Prescott et al., (Lancet 2(7778):652, 1979); Prescott et al., (Br Med J 1(6116):856-7, 1978); Mitchell et al., (Clin Pharmacol Ther 16(4):676-84, 1974); de Ferreyra et al., (Toxicol Appl Pharmacol. 48(2):221-8, 1979); и Qiu et al., (World J Gastroenterol. 13:4328-32, 2007). К сожалению, устоявшиеся концентрации цистеамина, необходимые для терапевтического эффекта, трудно поддерживать из-за быстрого метаболизма и выведения цистеамина из организма, причем почти весь вводимый цистеамин превращаются в таурин в течение нескольких часов. Эти проблемы переносятся на пациентов в виде высоких уровней дозирования и частот дозирования, в результате чего возникают нежелательные побочные эффекты, связанные с цистеаминами (например, желудочно-кишечные расстройства и запах тела). Смотри инструкцию-вкладыш для CYSTAGON® (цистеамина бистартрат). В международной публикации № WO 2007/079670 и в патентах США № 8026284 и 8129493 описаны цистеаминовые продукты с энтеросолюбильным покрытием, а также способ снижения частоты дозирования цистеамина.
Цистеамин описан в международных патентных заявках WO 2009/070781 и WO 2007/089670 и в публикациях патентов США № 20110070272, 20090048154 и 20050245433.
Сущность изобретения
Настоящее изобретение относится к способам лечения пациента, страдающего заболеванием, которому показано лечение цистеамином. Способы включают введение пациенту эффективного количества композиции, содержащей соединение, описанное в настоящем документе. Предполагается, что введение композиции снижает уровни цистина у пациентов, что может ослабить пагубные последствия повышенных уровней цистина.
Подходящие композиции содержат соединение формулы I или его дисульфид:
(I)
где:
R1 и R2 независимо выбраны из группы, состоящей из H и C1-5-алкила; или
R1 и R2, взятые вместе с атомом углерода, к которому они присоединены, образуют 3-, 4-, 5-, 6-, 7- или 8-членное карбоциклическое кольцо;
R3 и R4 независимо выбраны из группы, состоящей из H и C1-5-алкила; или
R3 и R4, взятые вместе с атомом углерода, к которому они присоединены, образуют 3-, 4-, 5-, 6-, 7- или 8-членное карбоциклическое кольцо;
G выбран из группы, состоящей из -NR5R6 и ―CR7R8NR5R6;
R5 и R6 независимо выбраны из группы, состоящей из H и C1-5-алкила; или
R5 и R6, взятые вместе с атомом азота, к которому они присоединены, образуют 3-, 4-, 5-, 6-, 7- или 8-членное гетероциклическое кольцо;
R7 и R8 независимо выбраны из группы, состоящей из H и C1-5-алкила; или
R7 и R8, взятые вместе с атомом углерода, к которому они присоединены, образуют 3-, 4-, 5-, 6-, 7- или 8-членное карбоциклическое кольцо;
R2 и R6, взятые вместе с атомами, к которым они присоединены, образуют 4-, 5-, 6-, 7-, 8-, 9- или 10-членное гетероциклическое кольцо;
R4 и R6, взятые вместе с атомами, к которым они присоединены, образуют 4-, 5-, 6-, 7-, 8-, 9- или 10-членное гетероциклическое кольцо;
R2 и R8, взятые вместе с атомами, к которым они присоединены, образуют 3-, 4-, 5-, 6-, 7- или 8-членное карбоциклическое кольцо; или
R2 и R4, взятые вместе с атомами, к которым они присоединены, образуют 3-, 4-, 5-, 6-, 7- или 8-членное карбоциклическое кольцо.
В некоторых случаях, когда G представляет собой -NH2, по крайней мере один из R1, R2, R3 и R4 является иным, чем H.
В некоторых случаях, R5 и R6 независимо выбраны из группы, состоящей из H, метила и этила. В некоторых случаях, R5 и R6, взятые вместе с атомом азота, к которому они присоединены, образуют 5-членное гетероциклическое кольцо.
В некоторых случаях, R4 представляет собой метил и/или R3 представляет собой метил. В некоторых случаях, R3 и R4, взятые вместе с атомом углерода, к которому они присоединены, образуют 3-членное карбоциклическое кольцо.
В некоторых случаях, R2 представляет собой метил и/или R1 представляет собой метил. В некоторых случаях, R1 и R2, взятые вместе с атомом углерода, к которому они присоединены, образуют 3-членное карбоциклическое кольцо.
В некоторых случаях, G представляет собой -CR7R8NR5R6, и R2 и R6, взятые вместе с атомами, к которым они присоединены, образуют 6-членное гетероциклическое кольцо. В некоторых случаях, R5 представляет собой метил.
В некоторых случаях, G представляет собой -NR5R6, и R2 и R6, взятые вместе с атомами, к которым они присоединены, образуют 4- или 6-членное гетероциклическое кольцо. В некоторых случаях, R5 представляет собой H.
В некоторых случаях, R7 и R8 оба представляют собой H.
Соединение формулы I включает, но ими не ограничивается, следующие соединения:
и их дисульфиды.
Соединение формулы I включает, но ими не ограничивается, следующие соединения:
В некоторых случаях, R1, R2, R3, R4, R5, R6, R7 и R8 независимо выбраны из группы, состоящей из H и C1-5-алкила. В некоторых случаях, R1, R2, R3, R4, R5, R6, R7 и R8 независимо выбраны из группы, состоящей из H и метила.
Подходящие композиции содержат соединение формулы II, формулы III или его дисульфид:
где:
L представляет собой углеводородная связывающая группа;
R9 и R10 независимо выбраны из группы, состоящей из H, C1-5алкила и CO(C1-5алкил); или
R9 и R10, взятые вместе с атомом азота, к которому они присоединены, образуют 3-, 4-, 5-, 6-, 7- или 8-членное гетероциклическое кольцо;
A представляет собой гетероциклическое кольцо, содержащее один атом N; и
n равно 0, 1, 2 или 3.
В некоторых случаях, соединение формулы II не представляет собой цистеамин.
В некоторых случаях, атом S в соединении формулы II или формулы III представляет собой расстояние от около 3,6 до около 4,7 ангстрем от атома N в соединении, например от 3,8 до около 4,4 ангстрем, от около 4,0 до около 4,2 ангстрем или около 4,1 ангстрем от атома N в соединении.
В некоторых случаях, L представляет собой 3-, 4-, 5-, 6-, 7- или 8-членное циклоалкильное кольцо или 6-членное арильное кольцо. В некоторых случаях, L представляет собой C1-5алкил. В некоторых случаях, L замещен одной-четырьмя группами, выбранными из галогена, C1-5алкила, C3-5циклоалкила и -СO2(C1-5алкил).
В некоторых случаях, A представляет собой 3-, 4-, 5-, 6-, 7- или 8-членное моноциклическое гетероциклоалкильное кольцо, 6-, 7- или 8-членное бициклическое гетероциклоалкильное кольцо или 5- или 6-членное гетероарильное кольцо.
В некоторых случаях, соединение формулы III имеет структуру IIIa:
где R11 выбран из группы, состоящей из H и C1-5алкила.
В некоторых случаях, A замещен одной-четырьмя группами, выбранными из галогена, C1-5алкила, C3-5циклоалкила и -СO2(C1-5алкил).
В некоторых случаях, соединение формулы II, формулы III или его дисульфид снижают уровень цистина у субъекта на, по меньшей мере, 70% от уровня снижения цистина цистеамином.
В различных вариантах осуществления, изобретение относится к соединению, описанному в настоящем документе (например, соединению, представленному формулой I, формулой II или формулой III или его дисульфиду), где соединение или его дисульфид продуцируют пониженные уровни диметилсульфида при введении субъекту по сравнению с уровнем диметилсульфида, получаемого при введении субъекту цистеамина. В некоторых случаях, при введении субъекту соединения формулы I, формулы II или формулы III или его дисульфида, образуется, по крайней мере, в два раза меньше диметилсульфида.
В различных вариантах осуществления изобретение относится к соединению, описанному в настоящем документе (например, соединение, представленное формулой I, формулой II или формулой III или его дисульфид), где соединение или его дисульфид ингибирует индуцированную глутаматом экситотоксичность (т.е. обеспечивает нейропротекцию). В некоторых случаях, соединение формулы I, формулы II или формулы III или его дисульфид демонстрирует, по меньшей мере, 50% выживаемость клеток (выраженную в процентах от выживаемости клеток для 100 мкМ цистеамина), в условиях, описанных в настоящем документе.
В различных вариантах осуществления, изобретение относится к способу лечения пациента, страдающего заболеванием, для которого показана обработка цистеамина, включающему введение пациенту эффективного количества композиции, содержащей соединение, описанное в настоящем документе (например, соединение, представленное формулой I, формулой II или формулой III или его дисульфид), где соединение или его дисульфид устойчивы к метаболизму цистеаминдиоксигеназой (ADO). В некоторых случаях, при анализе истощения кислорода с использованием чувствительного к кислороду флуоресцентного зонда, менее 20% соединения формулы I, формулы II или формулы III или его дисульфида метаболизируется ADO.
Заболевания, при которых показан цистеамин, включают, но ими не ограничиваются, цистиноз, жировое заболевание печени, фиброз, тромботическое заболевание, расстройство, связанное с MECP-2, наследственное митохондриальное заболевание, неврологическое заболевание или расстройство, воспаление и злокачественная опухоль.
Жировые заболевания печени включают, но ими не ограничиваются, неалкогольное жировое заболевание печени (NAFLD), неалкогольный стеатогепатит (NASH), жировую болезнь печени, вызванную гепатитом, жировую болезнь печени, обусловленную ожирением, жировую болезнь печени, обусловленную диабетом, жировую болезнь печени, обусловленную резистентностью к инсулину, жировую болезнь печени, обусловленную гипертриглицеридемией, абелипопротеинемией, гликогенозом, болезнью Вебера-Крисчена, болезнью Вольмана, острым стеатозом при беременности и липодистрофией.
Фиброз включает, но ими не ограничивается, атеросклероз, астму, фиброз миокарда, фиброз трансплантата органов, коллоидный и гипертрофический рубец, мышечный фиброз, фиброз поджелудочной железы, фиброз костного мозга, интерстициальный фиброз печени, цирроз печени и желчного пузыря, склеродермию, фиброз легких, диффузное паренхиматозное заболевание легких, идиопатический интерстициальный фиброз, интерстициальный пневмонит, десквамативную интерстициальную пневмонию, респираторный бронхиолит, интерстициальную болезнь легких, острый интерстициальный пневмонит, неспецифическую интерстициальную пневмонию, криптогенную организующуюся пневмонию, лимфоцитарную интерстициальную пневмонию, почечный фиброз и хроническое заболевание почек, кистозный фиброз и болезнь Альпорта.
Тромботические заболевания включают, но ими не ограничиваются, серповидноклеточную анемию, тромбоз глубоких вен, эмболию легочной артерии, кардиоэмболию, гиперкоагуляционное состояние, тромбофилию, фактор V Ляйдена, дефицит антитромбина III, дефицит белка С, дефицит белка S, мутацию гена протромбина (G20210A), гиперхомикстеинемию, синдром антифосфолипидных антител (APS), тромбоз в результате повышения уровня антител к кардиолипину (ACLA) или синдром волчаночного антикоагулянта (LA).
Неврологические заболевания или расстройства включают, но ими не ограничиваются, болезнь Хантингтона, болезнь Паркинсона, боковой амиотрофический склероз, рассеянный склероз, болезнь Альцгеймера, спинальную мышечную атрофию, сотрясение мозга, инсульт и травматическое повреждение мозга (CTE).
К MECP-2 связанным заболеваниям относятся, но ими не ограничиваются, синдром Ретта, аутизм, общее расстройство психологического развития, несиндромальная задержка умственного развития, идиопатическая неонатальная энцефалопатия и идиопатическая форма церебрального паралича.
Унаследованные митохондриальные заболевания включают, но ими не ограничиваются, атаксию Фридрейха, наследственную оптическую невропатию Лебера (LHON), миоклоническую эпилепсию и оборванные красные волокна, митохондриальную энцефаломиопатию, лактоацидоз и инсульт-подобный синдром (MELAS), синдром Кирна-Сайре и подострую некротизирующую энцефалопатию (синдром Лея).
Злокачественные опухоли включают, но ими не ограничиваются, злокачественную опухоль молочной железы, меланому, злокачественную опухоль предстательной железы, злокачественную опухоль поджелудочной железы, злокачественную опухоль головы и шеи, злокачественной опухоли легких, немелкоклеточную карциному легких, злокачественную опухоль почки, злокачественную опухоль толстой и прямой кишки, злокачественную опухоль толстой кишки, злокачественную опухоль яичников, злокачественную опухоль печени и злокачественную опухоль желудка.
Краткое описание чертежей
На фиг.1 представлен график, показывающий зависимость снижения уровня цистина от расстояния между атомами серы и азота в соединении, описанном в настоящем документе.
Подробное описание
Определения
Как используется в настоящем описании и в прилагаемой формуле изобретения, формы единственного числа включают объекты во множественном числе, если контексте явно не указано иное. Так, например, ссылка на ʺпроизводноеʺ включает множество таких производных, а ссылка на ʺпациентʺ включает ссылку на одного или нескольких пациентов, и так далее.
Кроме того, использование ʺилиʺ означает ʺи/илиʺ, если не указано иное. Аналогично, ʺсодержатьʺ, ʺсодержитʺ, ʺсодержащийʺ, ʺвключатьʺ, ʺвключаетʺ, ʺвключающийʺ, являются взаимозаменяемыми и не предназначены для ограничения.
Следует также понимать, что в тех случаях, когда в описаниях различных вариантов осуществления используется термин ʺсодержащийʺ, специалисты в данной области техники поймут, что в некоторых конкретных случаях вариант осуществления может быть альтернативно описан с использованием выражения ʺсостоящий в основном изʺ или ʺсостоящий изʺ.
Если не указано иное, все технические и научные термины, используемые в настоящем документе, имеют то же значение, которое обычно понимается специалистом в данной области техники, к которой относится настоящее изобретение. Хотя способы и вещества, аналогичные или эквивалентные описанным в настоящем документе, могут быть использованы в практике описанных способов и продуктов, в настоящем документе описываются приведенные в качестве примеров способы, устройства и вещества.
Документы, рассмотренные выше и по тексту, приведены исключительно для их раскрытия до даты подачи настоящей заявки. Никакую часть настоящего документа не следует рассматривать как признанием того, что авторы изобретения не могут претендовать на более раннюю дату настоящего описания путем отсылки к более раннему изобретению. Каждый документ включен посредством ссылки полностью с оказанием особого внимания описанию, на которое она указывает.
Следующие ссылки предоставляют специалисту общее определение различных терминов, используемых в настоящем описании: Singleton, et al., DICTIONARY OF MICROBIOLOGY AND MOLECULAR BIOLOGY (2d ed. 1994); THE CAMBRIDGE DICTIONARY OF SCIENCE AND TECHNOLOGY (Walker ed., 1988); THE GLOSSARY OF GENETICS, 5TH ED., R. Rieger, et al. (eds.), Springer Verlag (1991); и Hale and Marham, THE HARPER COLLINS DICTIONARY OF BIOLOGY (1991).
Используемый в настоящем документе термин ʺтерапевтически эффективное количествоʺ или ʺэффективное количествоʺ относится к количеству соединения, достаточному для уменьшения интенсивности симптомов, например, лечению, излечиванию, профилактике или улучшению соответствующего патологического состояния или увеличения скорости лечения, излечивания, профилактики или улучшения таких состояний, обычно обеспечивающему статистически значимое улучшение у подвергнутой лечению популяции пациентов. При ссылке на индивидуальный активный ингредиент, вводимый отдельно, терапевтически эффективная доза относится только к этому ингредиенту. В отношении сочетания, терапевтически эффективная доза относится к общим количествам активных ингредиентов, которые обеспечивают терапевтический эффект, независимо от того, вводят ли их в сочетании, в том числе последовательно, или одновременно. В некоторых вариантах осуществления, например в отношении жировой болезни печени, терапевтически эффективное количество соединения уменьшает интенсивность одного или нескольких симптомов, включая, но ими не ограничиваясь, фиброз печени, содержание жира в печени, частоту или развитие цирроза, заболеваемость гепатоцеллюлярной карциномой, увеличенные уровни аминотрансферазы в печени, такие как ALT и AST, увеличенный ферритин сыворотки, повышенные уровни гамма-глутамилтрансферазы (gamma-GT) и повышенные уровни инсулина, холестерина и триглицеридов в плазме. В некоторых вариантах осуществления, например в отношении нейродегенеративного заболевания, терапевтически эффективное количество соединения повышает уровень нейротрофического фактора мозга (BDNF). В некоторых вариантах осуществления, например в отношении нейродегенеративного заболевания, терапевтически эффективное количество соединения ингибирует тканевую трансглутаминазу. В некоторых вариантах осуществления, например в отношении нейродегенеративного заболевания, терапевтически эффективное количество соединения повышает концентрацию DnaJ-содержащего белка теплового шока 1b.
Используемый в настоящем документе термин ʺзаболевание, для которого показано лечение посредством цистеаминаʺ, относится к заболеванию, при котором повышение уровня цистеамина и/или снижение уровня цистина у пациента является эффективным. Рассмотренные заболевания включают, но ими не ограничиваются, любое, из перечисленных в настоящем документе, заболевание, включая указанные в разделе ʺПоказания, дозирование и введениеʺ.
ʺЛечениеʺ относится к профилактическому лечению или терапевтическому лечению. В некоторых вариантах осуществления ʺлечениеʺ относится к введению соединения или композиции субъекту для терапевтических или профилактических целей.
ʺТерапевтическоеʺ лечение представляет собой лечение, осуществляемое в отношении субъекта, который проявляет признаки или симптомы патологии, с целью уменьшения или устранения этих признаков или симптомов. Признаки или симптомы могут быть биохимическими, клеточными, гистологическими, функциональными или физическими, субъективными или объективными.
ʺПрофилактическоеʺ лечение представляет собой лечение, осуществляемое в отношении субъекта, который не проявляет признаков заболевания или проявляет только ранние признаки заболевания, с целью снижения риска развития патологии. Соединения или композиции по настоящему изобретению могут быть приведены в качестве профилактического средства для снижения вероятности развития патологии или минимизации тяжести патологии, если она уже развилась.
ʺДиагностикаʺ означает определение наличия, степени и/или характера патологического состояния. Диагностические методы отличаются своей специфичностью и селективностью. Хотя конкретный диагностический метод может не обеспечить окончательный диагноз состояния, достаточно, если метод обеспечит позитивный признак, который способствует диагностике.
ʺФармацевтическая композицияʺ относится к композиции, пригодной для фармацевтического применения у субъекта-животного, включая человека и млекопитающих. Фармацевтическая композиция содержит терапевтически эффективное количество соединения по изобретению, необязательно другого биологически активного вещества и необязательно фармацевтически приемлемого вспомогательного вещества, носителя или разбавителя. В одном варианте осуществления, фармацевтическая композиция включает композицию, содержащую активный ингредиент (ингредиенты) и инертный ингредиент (ингредиенты), которые составляют носитель, а также любой продукт, который получают, непосредственно или опосредованно, путем объединения, комплексообразования или агрегации любых двух или более ингредиентов или путем диссоциации одного или нескольких ингредиентов, или путем других типов реакций или взаимодействий одного или нескольких ингредиентов. Соответственно, фармацевтические композиции по настоящему изобретению включают любую композицию, полученную путем смешивания соединения по настоящему изобретению и фармацевтически приемлемого вспомогательного вещества, носителя или разбавителя.
ʺФармацевтически приемлемый носительʺ относится к любому из стандартных фармацевтических носителей, буферов и т.п., таких как забуференный фосфатом солевой раствор, 5%-ный водный раствор декстрозы и эмульсии (например, эмульсия типа ʺмасло в водеʺ или ʺвода в маслеʺ). Неограничивающие примеры вспомогательных веществ включают: адъюванты, связующие вещества, наполнители, разбавители, разрыхлители, эмульгаторы, смачивающие вещества, смазывающие вещества, скользящие вещества, подсластители, ароматизаторы и красители. Подходящие фармацевтические носители, вспомогательные вещества и разбавители описаны в Remington's Pharmaceutical Sciences, 19th Ed. (Mack Publishing Co., Easton, 1995). Предпочтительные фармацевтические носители зависят от предполагаемого способа введения активного вещества. Типичные способы введения включают энтеральный (например, пероральный) или парентеральный (например, подкожную, внутримышечную, внутривенную или внутрибрюшинную инъекцию или местное, трансдермальное или трансмукозальное введение).
ʺФармацевтически приемлемая сольʺ представляет собой соль, которая может быть получена в виде соединения для фармацевтического применения, включая, но ими не ограничиваясь, соли металлов (например, натрия, калия, магния, кальция и т.д.) и соли аммиака или органических аминов.
Используемый в настоящем документе термин ʺфармацевтически приемлемыйʺ или ʺфармакологически приемлемыйʺ означает вещество, которое не является биологически или иным образом нежелательным, то есть вещество может вводиться индивидууму без вызывания каких-либо нежелательных биологических эффектов или без взаимодействия, вредным образом, с любым из компонентов композиции, в котором оно содержится, или с любыми компонентами, присутствующими на теле или в организме пациента.
Используемый в настоящем документе термин ʺстандартная лекарственная формаʺ относится к физически дискретным единицам, применяемым в виде стандартных доз для человека или животного, причем каждая единица содержит заданное количество соединения по настоящему изобретению, рассчитанное в количестве, достаточном для получения желаемого эффекта, необязательно в сочетании с фармацевтически приемлемым вспомогательным веществом, разбавителем, наполнителем или носителем. Спецификации для новых стандартных дозированных форм по настоящему изобретению зависят от конкретного используемого соединения и эффекта, который должен быть достигнут, и фармакодинамики, ассоциированной с каждым соединением в организме хозяина.
Используемый в настоящем документе термин ʺсубъектʺ охватывает млекопитающих. Примеры млекопитающих включают, но ими не ограничиваются, любого представителя класса млекопитающих: человек, приматы, кроме человека, такие как шимпанзе и другие виды обезьян; сельскохозяйственных животных, таких как крупный рогатый скот, лошади, овцы, козы, свиньи; домашних животных, таких как кролики, собаки и кошки; лабораторных животных, включая грызунов, таких как крысы, мыши и морские свинки и тому подобное. Этот термин не обозначает конкретный возраст или пол. В различных вариантах осуществления, субъектом является человек. В различных вариантах осуществления, субъектом является ребенок или подросток.
В одном аспекте предложен способ лечения пациента, страдающего заболеванием, для которого показано лечение цистеамином. Способ включает введение пациенту эффективного количества композиции, содержащей соединение формулы I или его дисульфид:
где:
R1 и R2 независимо выбраны из группы, состоящей из H и C1-5-алкила; или
R1 и R2, взятые вместе с атомом углерода, к которому они присоединены, образуют 3-, 4-, 5-, 6-, 7- или 8-членное карбоциклическое кольцо;
R3 и R4 независимо выбраны из группы, состоящей из H и C1-5-алкила; или
R3 и R4, взятые вместе с атомом углерода, к которому они присоединены, образуют 3-, 4-, 5-, 6-, 7- или 8-членное карбоциклическое кольцо;
G выбран из группы, состоящей из -NR5R6 и -CR7R8NR5R6; R5 и R6 независимо выбраны из группы, состоящей из H и C1-5-алкила; или
R5 и R6, взятые вместе с атомом азота, к которому они присоединены, образуют 3-, 4-, 5-, 6-, 7- или 8-членное гетероциклическое кольцо;
R7 и R8 независимо выбраны из группы, состоящей из H и C1-5-алкила; или R7 и R8, взятые вместе с атомом углерода, к которому они присоединены, образуют 3-, 4-, 5-, 6-, 7- или 8-членное карбоциклическое кольцо;
R2 и R6, взятые вместе с атомами, к которым они присоединены, образуют 4-, 5-, 6-, 7-, 8-, 9- или 10-членное гетероциклическое кольцо;
R4 и R6, взятые вместе с атомами, к которым они присоединены, образуют 4-, 5-, 6-, 7-, 8-, 9- или 10-членное гетероциклическое кольцо;
R2 и R8, взятые вместе с атомами, к которым они присоединены, образуют 3-, 4-, 5-, 6-, 7- или 8-членное карбоциклическое кольцо; или
R2 и R4, взятые вместе с атомами, к которым они присоединены, образуют 3-, 4-, 5-, 6-, 7- или 8-членное карбоциклическое кольцо.
В некоторых случаях, когда G представляет собой -NH2, по крайней мере, один из R1, R2, R3 и R4 является иным, чем H.
В некоторых случаях, R5 и R6 независимо выбраны из группы, состоящей из H, метила и этила. В некоторых случаях, R5 и R6, взятые вместе с атомом азота, к которому они присоединены, образуют 5-членное гетероциклическое кольцо.
В некоторых случаях, где R4 представляет собой метил и/или R3 представляет собой метил. В некоторых случаях, R3 и R4, взятые вместе с атомом углерода, к которому они присоединены, образуют 3-членное карбоциклическое кольцо.
В некоторых случаях, R2 представляет собой метил и/или R1 представляет собой метил. В некоторых случаях, R1 и R2, взятые вместе с атомом углерода, к которому они присоединены, образуют 3-членное карбоциклическое кольцо.
В некоторых случаях, G представляет собой -CR7R8NR5R6, и R2 и R6, взятые вместе с атомами, к которым они присоединены, образуют 6-членное гетероциклическое кольцо. В некоторых случаях, R5 представляет собой метил.
В некоторых случаях, G представляет собой -NR5R6, и R2 и R6, взятые вместе с атомами, к которым они присоединены, образуют 4- или 6-членное гетероциклическое кольцо. В некоторых случаях, R5 представляет собой H.
В некоторых случаях, R7 и R8 оба представляют собой H.
Соединение формулы I включает, но ими не ограничивается, следующие соединения:
и их дисульфиды.
Соединение формулы I включает, но ими не ограничивается, следующие соединения: 
В некоторых случаях, R1, R2, R3, R4, R5, R6, R7 и R8 независимо выбраны из группы, состоящей из H и C1-5-алкила. В некоторых случаях, R1, R2, R3, R4, R5, R6, R7 и R8 независимо выбраны из группы, состоящей из H и метила.
В одном аспекте предложен способ лечения пациента, страдающего заболеванием, для которого показано лечение цистеамином. Способ включает введение пациенту эффективного количества композиции, содержащей соединение формулы II, формулы III или его дисульфид:
где:
L представляет собой углеводородную связывающую группу;
R9 и R10 независимо выбраны из группы, состоящей из H, C1-5алкила и CO(C1-5алкил); или
R9 и R10, взятые вместе с атомом азота, к которому они присоединены, образуют 3-, 4-, 5-, 6-, 7- или 8-членное гетероциклическое кольцо;
A представляет собой гетероциклическое кольцо, содержащее один атом N; и
n равно 0, 1, 2 или 3.
В некоторых случаях, соединение формулы II не представляет собой цистеамин.
В некоторых случаях атом S в соединении формулы II или формулы III находится на расстоянии от около 3,6 ангстрем до около 4,7 ангстрем от атома N в соединении, например от 3,8 ангстрем до около 4,4 ангстрем, от около 4,0 ангстрем до около 4,2 ангстрем или около 4,1 ангстрем от атома N в соединении.
В некоторых случаях, L представляет собой 3-, 4-, 5-, 6-, 7- или 8-членное циклоалкильное кольцо или 6-членное арильное кольцо. В некоторых случаях, L представляет собой C1-5алкил. В некоторых случаях, L замещен одной-четырьмя группами, выбранными из галогена, C1-5алкила, C3-5циклоалкила и -СO2(C1-5алкил).
В некоторых случаях, A представляет собой 3-, 4-, 5-, 6-, 7- или 8-членное моноциклическое гетероциклоалкильное кольцо, 6-, 7- или 8-членное бициклическое гетероциклоалкильное кольцо или 5- или 6-членное гетероарильное кольцо.
В некоторых случаях, соединение формулы III имеет структуру IIIa:
где R11 G выбран из группы, состоящей из H и C1-5алкила.
В некоторых случаях, A замещен одной-четырьмя группами, выбранными из галогена, C1-5алкила, C3-5циклоалкила и -СO2(C1-5алкил).
Соединения, описанные в настоящем документе, также включают, но ими не ограничиваются, 
соединения, перечисленные в таблицах в настоящем документе, и их дисульфиды.
Соединения, описанные в настоящем документе, включают соединения, имеющие следующую структуру, или его дисульфид: 
где R1 представляет собой C1-5алкил; и R3, R4, R5, R7 и R8 независимо выбраны из группы, состоящей из H и C1-5-алкила.
Соединения, описанные в настоящем документе, включают соединения, имеющие следующую структуру, или его дисульфид: 
где R1, R3, R4, R5, R6 и R7 независимо выбраны из группы, состоящей из H и C1-5-алкила.
Цистеаминдиоксигеназа-резистентные аналоги цистеамина
Изобретение относится к цистеаминдиоксигеназа-резистентным аналогам цистеамина для применения в способах, описанных в настоящем документе. ʺЦистеаминдиоксигеназа-резистентный аналог цистеаминаʺ в настоящем описании относится, в основном, к соединениям формулы I, формулы II, формулы III или их дисульфиду. Цистеаминдиоксигеназа-резистентные аналоги цистеамина обычно демонстрируют три свойства: (1) соединения устойчивы к метаболизму посредством цистеаминдиоксигеназы, (2) соединения расщепляют цистин in vivo и (3) соединения устраняют накопившийся цистин в цистинотических фибробластах пациента.
Используемое в настоящем документе соединение, которое является ʺустойчивым к метаболизму посредством цистеаминдиоксигеназыʺ или ʺустойчивым к метаболизму посредством ADOʺ, относится к соединению, которое подвергается менее чем 50% деградации, например, менее чем 40%, менее чем 30%, менее чем на 25%, менее чем на 25%, менее чем на 20%, менее 15%, менее чем 10%, менее чем 8%, менее чем 7%, менее чем 6%, менее чем 5%, менее чем 4%, менее чем 2%, менее чем 1,5% и/или менее чем 1% деградации при анализе в присутствии ADO в условиях, описанных в настоящем документе. Из-за быстрого метаболизма и выведения цистеамина из организма посредством ADO, трудно поддерживать устойчивые концентрации цистеамина, необходимые для терапевтического эффекта. Предпочтительно, соединения, которые устойчивы к метаболизму посредством ADO, более легко поддерживают необходимые концентрации для терапевтического эффекта.
Соединение, которое расщепляет цистин in vivo, относится к соединению, которое превращает цистин в цистеин и смешанный дисульфид, содержащий цистеин и соединение. Такие соединения обычно обладают реактивностью, аналогичной или большей, чем реактивность цистеамина в отношении цистина, например, по меньшей мере 50%, по меньшей мере 75%, по меньшей мере 90%, по меньшей мере 100%, по меньшей мере 110%, по меньшей мере 120%, по меньшей мере 130%, по меньшей мере 140%, по меньшей мере 150%, по меньшей мере 160%, по меньшей мере 170%, по меньшей мере 180%, по меньшей мере 190% и/или по меньшей мере 200% от реактивности цистеамина в отношении цистина, как определено в условиях, описанных в настоящем документе.
Соединение, которое устраняет накопленный цистин в цистинотических фибробластах пациента, относится к соединению, которое содействует транспортировке цистина из лизосом. Такие соединения обычно снижают уровень цистина в аналогичной или большей степени, чем снижение уровня цистина цистеаминами, например, по меньшей мере, 25%, по меньшей мере 40%, по меньшей мере 50%, по меньшей мере 60%, по меньшей мере 70%, по меньшей мере 75%, по меньшей мере на 80%, по меньшей мере на 85%, по меньшей мере на 90%, по меньшей мере на 95%, по меньшей мере на 100%, по меньшей мере на 105% и/или по меньшей мере 110% от снижения уровня цистеамина, как определено в условиях, описанных в настоящем документе.
Цистеаминдиоксигеназа-резистентные цистеминовые аналоги также включают биологически активные метаболиты или их производные и включают соли, сложные эфиры, амиды, алкилатные соединения, пролекарства, аналоги, фосфорилированные соединения, сульфатированные соединения или другие их химически модифицированные формы (например, химически модифицированные формы, полученные маркированием радионуклеотидами или ферментами, и химически модифицированные формы, полученные путем присоединения полимеров, таких как полиэтиленгликоль). Таким образом, соединения формулы I, формулы II или формулы III можно вводить в форме фармакологически приемлемой соли, сложного эфира, амида, пролекарства или аналога или в виде их сочетания.
Соли, сложные эфиры, амиды, пролекарства и аналоги активных веществ могут быть получены с использованием стандартных процедур, известных специалистам в области синтетической органической химии и описанных, например, в J. March, ʺAdvanced Organic Chemistry: Reactions, Mechanisms and Structure,ʺ 4th Ed. (New York: Wiley-Interscience, 1992). Например, соли присоединения основания получают из нейтрального лекарственного средства с использованием обычных средств, включающих взаимодействия одной или нескольких свободных гидроксильных групп активного вещества с подходящим основанием. Обычно нейтральную форму лекарственного средства растворяют в полярном органическом растворителе, таком как метанол или этанол, и к нему добавляют основание. Полученная соль либо осаждается, либо может выводиться из раствора путем добавления менее полярного растворителя. Подходящие основания для образования солей присоединения основания включают, но ими не ограничиваются, неорганические основания, такие как гидроксид натрия, гидроксид калия, гидроксид аммония, гидроксид кальция, триметиламин и тому подобное. Получение сложных эфиров включает функционализацию гидроксильных групп, которые могут присутствовать в молекулярной структуре лекарственного средства. Сложные эфиры обычно представляют собой ацилзамещенные производные свободных спиртовых групп, то есть фрагменты, которые получены из карбоновых кислот формулы R-COOH, где R представляет собой алкил и обычно представляет собой низший алкил. Сложные эфиры могут быть превращены в свободные кислоты, при необходимости, с использованием обычных способов гидрогенолиза или гидролиза. Получение амидов и пролекарств может быть выполнено аналогичным образом. Другие производные и аналоги активных веществ могут быть получены с использованием стандартных методов, известных специалистам в области синтетической органической химии, или могут быть получены со ссылкой на соответствующую литературу.
Производство диметилсульфида (DMS)
Соединения, которые продуцируют пониженные уровни диметилсульфида при введении субъекту (по сравнению с уровнем, получаемым при введении цистеамина) являются желательными, потому что неприятные побочные эффекты, связанные с цистеаминами (например, галитоз), могут быть уменьшены. Соединение, которое продуцирует пониженные уровни диметилсульфида при введении субъекту, обычно, дает, по меньшей мере, в 2 раза меньше диметилсульфида, например, по меньшей мере, в 3 раза меньше, в 4 раза меньше, в 5 раз меньше, в 6 раз меньше, в 8 раз меньше, в 10 раз меньше, в 15 раз меньше и/или в 20 раз меньше диметилсульфида по сравнению с уровнем диметилсульфида, получаемого при введении цистеамина субъекту в той же дозе и в то же время после введения при условиях, описанных в настоящем документе. Например, уровень диметилсульфида может быть измерен путем введения соединения в дозе от около 10 мг/кг до около 500 мг/кг, например от около 25 мг/кг до около 400 мг/кг, от около 50 мг/кг до около 300 мг/кг, от около 75 мг/кг до около 200 мг/кг, около 10 мг/кг, около 25 мг/кг, около 50 мг/кг, около 75 мг/кг, около 100 мг/кг, около 150 мг/кг, около 200 мг/кг, около 300 мг/кг, около 400 мг/кг и/или около 500 мг/кг, и путем измерения уровня диметилсульфида через промежуток времени от 10 минут до 4 часов после введения, например через промежуток времени от около 15 минут до около 2 часов, через промежуток времени от около 30 минут до около 1 часа, через около 15 минут, через около 30 минут, через около 1 час и/или через около 2 часа после введения.
Нейропротекция
Расстройства-эксайтотоксичность оказывают влияние на центральную нервную и периферическую нервные системы и могут приводить к прогрессирующей нейродегенерации. Экситотоксичность возникает в результате избытка глутамата, который секретируется различными клетками, включая иммунные клетки и нейроны, в головном мозге. Глутамат является основным возбуждающим нейротрансмиттером в нервной системе млекопитающих. Длительная глутаматная сигнализация приводит к типу токсичности, характеризующемуся повышенной митохондриальной активностью, постепенным снижением уровня глутатиона (GSH), окислительным стрессом и апоптозом (Shih et al., J Neurosci., 26: 10514-523, 2006). Цистеамин способен ингибировать индуцированную глутаматом экситотоксичность в клетках St-HdhQ111/111. Соединение, которое ингибирует индуцированную глутаматом эксайтотоксичность (то есть обеспечивает нейропротекцию), обычно обеспечивает, по меньшей мере, 50% выживаемость клеток (выраженную в процентах от выживаемости клеток для 100 мкМ цистеамина), например, по меньшей мере 65%, по меньшей мере 75%, по меньшей мере 80%, по меньшей мере 90% и/или по меньшей мере 95% выживаемость клеток, в условиях, описанных в настоящем документе.
Фармацевтические композиции
Изобретение относится к соединениям, применяемым для лечения заболеваний, при которых показана терапия цистеаминами. Для введения соединений по настоящему изобретению пациентам или исследуемым животным, предпочтительно соединения объединять в композиции, содержащей один или несколько фармацевтически приемлемых носителей. Фармацевтически или фармакологически приемлемые наполнители или носители относятся к химическим соединениям и композициям, которые не вызывают аллергические или другие побочные реакции при введении с использованием способов, хорошо известных в данной области, как описано ниже, или которые одобрены Управлением США по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов, или в качестве приемлемой добавки для фармацевтических препаратов, вводимых перорально или парентерально. Фармацевтически приемлемые носители включают любые и все клинически используемые растворители, дисперсионные среды, покрытия, антибактериальные и противогрибковые средства, изотонические вещества и замедляющие абсорбцию вещества и тому подобное.
Фармацевтические наполнители включают фармацевтически приемлемые соли, в частности, когда в соединении присутствует основная или кислотная группа. Например, в случае, когда присутствует кислотный заместитель, такой как -COOH, соли аммония, натрия, калия, кальция и подобные соли предназначены для введения. Кроме того, если присутствует кислотная группа, фармацевтически приемлемые сложные эфиры соединения (например, метил, трет-бутил, пивалоилоксиметил, сукцинил и тому подобное) рассматриваются в качестве предпочтительных форм соединений, причем такие сложные эфиры известны в данной области техники для модификации характеристик растворимости и/или гидролиза для применения в виде композиций с пролонгированным высвобождением или пролекарств.
Когда присутствует основная группа (такая как аминогруппа или основной гетероарильный радикал, такой как пиридил), кислая соль, такая как гидрохлорид, гидробромид, ацетат, малеат, памоат, фосфат, метансульфонат, п-толуолсульфонат и тому подобное, рассматривается как форма для введения.
Кроме того, соединения могут образовывать сольваты с водой или обычными органическими растворителями. Такие сольваты также рассматриваются.
Соединения могут вводиться перорально, парентерально, трансокулярно, интраназально, трансдермально, трансмукозально, посредством ингаляционного спрея, вагинально, ректально или путем внутричерепного введения. Термин парентеральный, используемый в настоящем документе, включает подкожные инъекции, внутривенную, внутримышечную, интрацистернальную инъекцию или способы инфузии. Также предполагается введение посредством внутривенной, интрадермальной, внутримышечной внутригрудинной, внутрибрюшинной, интратекальной, ретробульбарной, внутрилегочной инъекциями и/или хирургической имплантации на конкретном участке. Обычно, композиции для введения любым из вышеуказанных способов по существу не содержат пирогены, а также другие примеси, которые могут оказывать вредное действие на реципиента. Кроме того, композиции для парентерального введения являются стерильными.
Фармацевтические композиции по настоящему изобретению, содержащие соединение, описанное в настоящем документе в качестве активного ингредиента, могут содержать фармацевтически приемлемые наполнители или добавки в зависимости от способа введения. Примеры таких наполнителей или добавок включают воду, фармацевтически приемлемый органический растворитель, коллаген, поливиниловый спирт, поливинилпирролидон, карбоксивиниловый полимер, натрий-карбоксиметилцеллюлозу, полиакрилат натрия, альгинат натрия, водорастворимый декстран, карбоксиметилкрахмал натрия, пектин, метилцеллюлозу, этилцеллюлозу, ксантановую камедь, аравийскую камедь, казеин, желатин, агар, диглицерин, глицерин, пропиленгликоль, полиэтиленгликоль, вазелин, парафин, стеариловый спирт, стеариновую кислоту, сывороточный альбумин человека (HSA), маннит, сорбит, лактозу, поверхностно-активное вещество и тому подобное. Используемые добавки выбраны, но ими не ограничиваясь, из вышеуказанных веществ или их сочетаний, если это необходимо, в зависимости от лекарственной формы по настоящему изобретению.
Состав фармацевтической композиции будет изменяться в зависимости от выбранного способа введения (например, раствора, эмульсии). Соответствующая композиция, содержащая вводимое соединение, может быть получена в физиологически приемлемом носителе или наполнителе. Для растворов или эмульсий, подходящие наполнители включают, например, водные или спиртовые/водные растворы, эмульсии или суспензии, включая физиологический раствор и буферную среду. Парентеральные носители могут включать раствор хлорида натрия, декстрозу Рингера, декстрозу и хлорид натрия, лактат Рингера или нелетучие масла. Внутривенные носители могут включать различные добавки, консерванты или жидкости, добавки питательных веществ или электролитов.
Различные водные наполнители, например вода, буферная вода, 0,4% солевой раствор, 0,3% глицин или водные суспензии могут содержать активное соединение в смеси с дополнительными веществами, подходящими для производства водных суспензий. Такими вспомогательными веществами являются суспендирующие агенты, например натрийкарбоксиметилцеллюлоза, метилцеллюлоза, гидроксипропилметилцеллюлоза, альгинат натрия, поливинилпирролидон, трагакантовая камедь и аравийская камедь; диспергирующие или смачивающие агенты могут представлять собой природный фосфатид, например лецитин, или продукты конденсации алкиленоксида с жирными кислотами, например полиоксиэтиленстеарат, или продукты конденсации этиленоксида с длинноцепочечными алифатическими спиртами, например гептадекаэтиленоксицетанол, или продукты конденсации этиленоксида с неполными сложными эфирами, полученными из жирных кислот и гексита, например моноолеат полиоксиэтиленсорбита, или продукты конденсации этиленоксида с неполными сложными эфирами, полученными из жирных кислот и ангидридов гексита, например полиэтиленсорбитанмоноолеат. Водные суспензии могут также содержать один или несколько консервантов, например этил, или н-пропил, п-гидроксибензоат, один или несколько красителей, один или несколько ароматизаторов и один или несколько подсластителей, таких как сахароза или сахарин.
В некоторых вариантах осуществления, соединения по настоящему изобретению могут быть лиофилизированы для хранения, и восстановлены в подходящем носителе перед применением. Могут быть использованы любые подходящие способы лиофилизации и восстановления. Специалистам в данной области техники понятно, что лиофилизация и восстановление могут приводить к различной степени потери активности и что дозы могут быть скорректированы для ее компенсации.
Диспергируемые порошки и гранулы, подходящие для получения водной суспензии путем добавления воды, обеспечивают активное соединение в смеси с диспергирующим или смачивающим веществом, суспендирующим веществом и одним или несколькими консервантами. Подходящие диспергирующие или смачивающие вещества и суспендирующие вещества иллюстрируются указанными выше веществами. Также могут присутствовать дополнительные вспомогательные вещества, например подсластители, ароматизаторы и красители.
В одном варианте осуществления, изобретение относится к применению композиции с энтеросолюбильным покрытием. Энтеросолюбильные покрытия сдерживают высвобождение до тех пор, пока активное вещество не достигнет кишечного тракта, обычно тонкого кишечника. Благодаря энтеросолюбильным покрытиям улучшается доставка в тонкий кишечник, при этом улучшая усвоение активного ингредиента при одновременном снижении побочных эффектов со стороны желудка. Типичные продукты с энтеросолюбильным покрытием описаны в международной публикации № WO 2007/089670, опубликованной 9 августа 2007 г., которая полностью включена в настоящий документ.
В некоторых вариантах осуществления, вещество для покрытия выбирают таким образом, чтобы терапевтически активное вещество высвобождалось, когда лекарственная форма достигнет тонкого кишечника или области, в которой рН превышает значение 4,5. Покрытие может представлять собой рН-чувствительные вещества, которые остаются интактными в нижней области рН желудка, но которые распадаются или растворяются при значении рН, обычно соответствующем тонкому кишечнику пациента. Например, вещество энтеросолюбильного покрытия начинает растворяться в водном растворе при значении рН от около 4,5 до около 5,5 или от около 5,5 до 6,5. Например, рН-чувствительные вещества не будут подвергаться значительному растворению до тех пор, пока лекарственная форма не будет удалена из желудка. pН тонкой кишки постепенно увеличивается от около 4,5 до около 6,5 в двенадцатиперстной луковице и до около 7,2 в дистальных областях тонкого кишечника. Для обеспечения ожидаемого растворения, соответствующего времени прохождения через тонкий кишечник, около 3 часов (например, 2-3 часа), и обеспечения приемлемого высвобождения в нем, покрытие должно начинать растворяться при значении рН в тонком кишечнике. Следовательно, количество энтеросолюбильного полимерного покрытия должно быть достаточным для существенного растворения в течение приблизительно трех часов нахождения в тонком кишечнике, например в проксимальном и среднем отделе кишечника.
Энтеросолюбильные покрытия много лет использовали для задержки высвобождения лекарственного вещества из перорально вводимых лекарственных форм. В зависимости от композиции и/или плотности, энтеросолюбильные покрытия устойчивы к желудочной кислоте в течение необходимого периода времени прежде, чем они начнут распадаться, делая возможным высвобождение лекарственного вещества в нижней части желудка или в верхней части тонкого кишечника. Примеры некоторых энтеросолюбильных покрытий приведены в патенте США № 5225202, который полностью включен в настоящий документ. Как указано в патенте США № 5225202, некоторыми примерами используемого ранее покрытия являются: пчелиный воск и глицерилмоностеарат; пчелиный воск, шеллак и целлюлоза; и цетиловый спирт, смола мастикового дерева и шеллак, а также шеллак и стеариновая кислота (патент США №2808918); поливинилацетат и этилцеллюлоза (патент США №3835221); и нейтральный сополимер сложных эфиров полиметакриловой кислоты (эудрагит L30D) (F. W. Goodhart et al., Pharm. Tech., pp. 64-71, April 1984); сополимеры метакриловой кислоты и метилового эфира метакриловой кислоты (Eudragits) или нейтральный сополимер эфиров полиметакриловой кислоты, содержащий стеараты металлов (Mehta et al., патент США №4728512 и 4794001). Такие покрытия включают смеси жиров и жирных кислот, шеллак и производные шеллака и кислые фталаты целлюлозы, например, содержащие свободные карбоксилы. Для описания подходящих композиций энтеросолюбильного покрытия смотри публикацию Remington на стр. 1590 и Zeitova et al. (патент США 4432966). Соответственно, повышенная адсорбция в тонком кишечнике, благодаря энтеросолюбильным покрытиям композиций продуктов, может обеспечить повышенную эффективность.
Энтеросолюбильное покрытие обычно содержит полимерное вещество, которое предотвращает высвобождение продукта в среде желудка с низким значением рН, однако оно ионизируется при несколько более высоком рН, обычно рН 4 или 5, и, таким образом, достаточно растворяется в тонком кишечнике, чтобы постепенно высвобождать активное вещество. Соответственно, в числе веществ для наиболее эффективных энтеросолюбильных покрытий имеются полиакриловые кислоты, имеющие рКа в диапазоне приблизительно 3-5. Подходящие вещества для энтеросолюбильного покрытия включают, но ими не ограничиваются, полимеризованный желатин, шеллак, сополимер метакриловой кислоты типа СNF, бутират-фталат целлюлозы, гидрофталат целлюлозы, пропионат-флалат целлюлозы, поливинилацетатфталата (PVAP), ацетат-фталат целлюлозы (CAP), ацетат-тримеллитат целлюлозы (CAT), фталат гидроксипропилметилцеллюлозы, ацетат гидроксипропилметилцеллюлозы, сукцинат диоксипропилметилцеллюлозы, карбоксиметилэтилцеллюлоза (СМЕС), ацетат-сукцинат гидроксипропилметилцеллюлозы (HPMCAS) и полимеры и сополимеры акриловой кислоты, обычно образованные из метилакрилата, этилакрилата, метилметакрилата и/или этилметакрилата с сополимерами эфиров акриловой и метакриловой кислоты (эйдрагит NE, эйдрагит RL, эйдрагит RS). В одном из вариантов осуществления, композицию продукта вводят в носитель для пероральной доставки, включая, но ими не ограничиваясь, таблетку или капсульную форму. Таблетки изготавливаются путем предварительного энтерального покрытия продукта. Способ получения таблеток в настоящем документе заключается в прямом прессовании порошков, содержащих продукт с энтеросолюбильным покрытием, необязательно в сочетании с разбавителями, связующими, смазывающими веществами, разрыхлителями, красителями, стабилизаторами или тому подобным. В качестве альтернативы прямому прессованию, прессованные таблетки могут быть получены с использованием процессов влажного гранулирования или сухого гранулирования. Таблетки также можно формовать, а не прессовать, используя влажное вещество, содержащее подходящее водорастворимое смазывающее вещество.
В дополнительном варианте осуществления, продукт получают в виде капсулы. В одном варианте осуществления, капсула содержит продукт и затем капсулу покрывают энтеросолюбильным покрытием. Композиции капсул получают с использованием методов, известных в данной области техники.
Получение форм фармацевтических композиций с отсроченным, контролируемым или замедленным/прологированным высвобождением с требуемыми фармакокинетическими характеристиками известно в данной области техники и оно может быть осуществлено различными способами. Например, пероральные системы с контролируемой доставкой включают регулируемое растворением высвобождение (например, контроль растворения инкапсулированием или контроль растворения матрицей), контролируемое диффузией высвобождение (устройства с резервуаром или устройства с матрицей), ионообменные смолы, осмотическое контролируемое высвобождение или гастрозадерживающие системы. Контролируемое растворением высвобождение можно достичь, например, замедлением скорости растворения лекарственного средства в желудочно-кишечном тракте, включением лекарственного средства в растворимый полимер и покрытием частиц или гранул лекарственного средства полимерными материалами различной толщины. Диффузионное контролируемое высвобождение может быть обеспечено, например, путем контроля диффузии через полимерную мембрану или полимерную матрицу. Осмотически контролируемое высвобождение можно получить, например, путем регулирования поступления растворителя через полупроницаемую мембрану, который, в свою очередь, переносит лекарственное средство наружу через просверленное лазером отверстия. Разность осмотического и гидростатического давлений на любой стороне мембраны регулирует перенос жидкости. Пролонгированное сохранение в желудке можно достичь, например, изменением плотности препаратов, биоадгезией к выстилке желудка или увеличением времени плавания в желудке. Более подробную информацию смотри в публикации Handbook of Pharmaceutical Controlled Release Technology, Wise, ed., Marcel Dekker, Inc., New York, NY (2000), включенной посредством ссылки в настоящий документ полностью, например, Глава 22 (ʺAn Overview of Controlled Release Systemsʺ).
Концентрация продукта в этих композициях может изменяться в широких пределах, например, от менее чем приблизительно 0,5 масс%, обычно от приблизительно 1 масс% или, по меньшей мере, от 1 масс% до 15 или 20 масс%, и ее в основном выбирают на основе объемов жидкости, характеристик изготовления, вязкостей и т.д. согласно конкретному выбранному способу введения. Существующие способы получения вводимых композиций известны или очевидны специалисту в данной области техники и описаны более подробно, например, в Remington's Pharmaceutical Science, 15th ed., Mack Publishing Company, Easton, Pa. (1980).
Композиции, используемые для введения, могут быть получены с помощью усилителей усвоения или абсорбции для повышения их эффективности. Такие усилители включают, например, салицилат, гликохолат/линолеат, глихолат, апротинин, бацитрацин, SDS, капрат и тому подобное. Смотри, например, Fix (J. Pharm. Sci., 85:1282-1285, 1996) и Oliyai and Stella (Ann. Rev. Pharmacol. Toxicol., 32:521-544, 1993).
Продукт с энтеросолюбильным покрытием может содержать различные вспомогательные вещества, хорошо известные в области фармацевтики, при условии, что такие вспомогательные вещества не оказывают дестабилизирующего действия на любые компоненты в композиции. Таким образом, вспомогательные вещества, такие как связующие вещества, объемообразующие вещества, разбавители, разрыхлители, смазывающие вещества, наполнители, носители и тому подобное, могут быть объединены с цистеаминовым продуктом. Пероральные средства доставки, предназначенные для использования в настоящем изобретении, включают таблетки или капсулы. Для твердых композиций, разбавители, обычно, необходимы для увеличения объема таблетки или капсулы с обеспечением приемлемого размера для прессования. Подходящие разбавители включают дикальцийфосфат, сульфат кальция, лактозу, целлюлозу, каолин, маннит, хлорид натрия, сухой крахмал и сахарную пудру. Связующие вещества используют для придания когезивных свойств композиции для перорального введения и, таким образом, обеспечивают сохранение целостности таблетки после прессования. Подходящие связующие вещества включают, но ими не ограничиваются, крахмал (включая кукурузный крахмал и предварительно желатинизированный крахмал), желатин, сахара (включая сахарозу, глюкозу, декстрозу и лактозу), полиэтиленгликоль, воски и натуральные и синтетические смолы, например аравийскую камедь, альгинат натрия,, поливинилпирролидон, целлюлозные полимеры (включая гидроксипропилцеллюлозу, гидроксипропилметилцеллюлозу, метилцеллюлозу, гидроксиэтилцеллюлозу, гипромеллозу и тому подобное) и вигум. Смазывающие вещества используют для облегчения изготовления пероральных средств доставки; примеры подходящих смазывающих веществ включают, например, стеарат магния, стеарат кальция и стеариновую кислоту, которые обычно присутствуют в количестве не более около 1 масс% относительно массы таблетки. Дезинтегрирующие вещества используют для облегчения дезинтеграции или "разрушения" пероральных средств доставки (например, таблетки) после введения и обычно представляют собой крахмалы, глины, целлюлозы, альгины, камеди или сшитые полимеры. Если желательно, фармацевтическая композиция, подлежащая введению, может также содержать незначительные количества нетоксичных вспомогательных веществ, таких как смачивающие или эмульгирующие вещества, буферные вещества для регулирования рН и тому подобное, например, ацетат натрия, монолаурат сорбитана, триэтаноламин ацетат натрия, олеат триэтаноламина и тому подобное. При необходимости можно добавлять ароматизаторы, красители и/или подсластители. Другие необязательные компоненты для включения в пероральную композицию по настоящему изобретению включают, но ими не ограничиваются, консерванты, суспендирующие вещества, загустители и тому подобное. Наполнители включают, например, нерастворимые вещества, такие как диоксид кремния, оксид титана, оксид алюминия, тальк, каолин, порошкообразную целлюлозу, микрокристаллическую целлюлозу и тому подобное, а также растворимые вещества, такие как маннит, мочевина, сахароза, лактоза, декстроза, хлорид натрия, сорбит и тому подобное.
Фармацевтическая композиция может содержать также стабилизирующее вещество, такое как гидроксипропилметилцеллюлоза или поливинилпирролидон, как описано в патенте США № 4301146. Другие стабилизирующие вещества включают, но ими не ограничиваются, целлюлозные полимеры, такие как гидроксипропилцеллюлоза, гидроксиэтилцеллюлоза, метилцеллюлоза, этилцеллюлоза, ацетат целлюлозы, ацетат-фталат целлюлозы, ацетат-тримеллитат целлюлозы, фталат гидроксипропилметилцеллюлозы, микрокристаллическая целлюлоза и натриевая соль карбоксиметилцеллюлозы; и виниловые полимеры и сополимеры, такие как поливинилацетат, поливинилацетатфталат, сополимер винилацетата и кротоновой кислоты и сополимеры этилена и винилацетата. Стабилизирующее вещество присутствует в количестве, эффективном для обеспечения требуемого стабилизирующего действия; обычно это означает, что соотношение цистеаминового продукта к стабилизирующему агенту составляет, по меньшей мере, приблизительно 1:500 масс./масс., более обычно приблизительно 1:99 масс./масс.
Таблетка, капсула или другая пероральная система доставки изготавливаются путем предварительного покрытия продукта энтеросолюбильной оболочкой. Способ формирования таблеток в настоящем документе заключается в прямом прессовании порошков, содержащих цистеаминовый продукт с энтеросолюбильной оболочкой, необязательно в сочетании с разбавителями, связующими, смазывающими веществами, разрыхлителями, красителями, стабилизаторами или тому подобным. В качестве альтернативы прямому прессованию, прессованные таблетки могут быть получены с использованием процессов влажного гранулирования или сухого гранулирования. Также таблетки можно формовать, а не прессовать, используя увлажненное вещество, содержащее подходящее водорастворимое смазывающее вещество.
В альтернативном варианте осуществления, покрытый энтеросолюбильной оболочкой продукт гранулируют, и продукт грануляции прессуют в таблетку или заполняют капсулой. Материалы капсул могут быть либо твердыми, либо мягкими, и капсулы обычно герметизируют, например желатиновыми лентами или тому подобное. Таблетки и капсулы для перорального применения обычно включают одно или несколько обычно применяемых вспомогательных веществ, рассмотренных в настоящем документе.
Вводимая лекарственная форма, т.е. таблетка или капсула, содержащая покрытый энтеросолюбильной оболочкой продукт, имеет общую массу в диапазоне приблизительно от 100 мг до 1000 мг. Лекарственную форму перорально вводят пациенту, страдающему состоянием, при котором обычно показано лечение цистеамином.
Показания, дозирование и введение
Изобретение относится к способам лечения пациента (например, пациента-человека), страдающего заболеванием, при котором показана терапия цистеамином, включающим введение пациенту терапевтически эффективного количества соединения, описанного в настоящем документе.
В некоторых вариантах осуществления способов, заболевание представляет собой цистиноз. В некоторых вариантах осуществления, заболевание представляет собой нефропатический цистиноз. В некоторых вариантах осуществления способов, заболевание представляет собой жировую болезнь печени. В некоторых вариантах осуществления, жировая болезнь печени представляет собой неалкогольную жировую болезнь печени (NAFLD), неалкогольный стеатогепатит (NASH), жировую болезнь печени, обусловленную гепатитом, жировую болезнь печени, обусловленную ожирением, жировую болезнь печени, обусловленную диабетом, жировая болезнь печени, обусловленную резистентностью к инсулину, жировую болезнь печени, обусловленную гипертриглицеридемией, абеталипопротеинемией, гликогенозом, болезнью Вебера-Крисчена, болезнью Вольмана, острым стеатозом при беременности и липодистрофией, или тругую жировую болезнь печени. Термин ʺжировая болезнь печениʺ может включать или не включать NASH. В некоторых вариантах осуществления способов, заболевание представляет собой фиброз. В некоторых вариантах осуществления, фиброз представляет собой атеросклероз, астму, фиброз миокарда, фиброз трансплантата органов, коллоидный и гипертрофический рубец, мышечный фиброз, фиброз поджелудочной железы, фиброз костного мозга, интерстициальный фиброз печени, цирроз печени и желчного пузыря, склеродермию, фиброз легких, диффузное паренхиматозное заболевание легких, идиопатический интерстициальный фиброз, интерстициальный пневмонит, десквамативная интерстициальная пневмония, респираторный бронхиолит, интерстициальная болезнь легких, острый интерстициальный пневмонит, неспецифическая интерстициальная пневмония, криптогенная организующаяся пневмония, лимфоцитарная интерстициальная пневмония, почечный фиброз, хроническое заболевание почек, кистозный фиброз или болезнь Альпорта. В некоторых вариантах осуществления способов, заболевание представляет собой тромботическое заболевание. В некоторых вариантах осуществления, тромботическим заболеванием является серповидноклеточная анемия, тромбоз глубоких вен, эмболия легочной артерии, кардиоэмболия, гиперкоагуляционное состояние, тромбофилия, фактор V Ляйдена, дефицит антитромбина III, дефицит белка С, дефицит белка S, мутация гена протромбина (G20210A), гиперхомикстеинемия, синдром антифосфолипидных антител (APS), тромбоз в результате повышения уровня антител к кардиолипину (ACLA) или синдром волчаночного антикоагулянта (LA). В некоторых вариантах осуществления способов, заболеванием является MECP2 связанное расстройство, такое как синдром Ретта, аутизм, общее расстройство психологического развития, несиндромальная задержка умственного развития, идиопатическая неонатальная энцефалопатия или идиопатическая форма церебрального паралича. В некоторых вариантах осуществления способов, заболеванием является наследственное митохондриальное заболевание, такое как наследственная атаксия Фридрейха, наследственная оптическая нейропатия Лебера (LHON), миоклоническая эпилепсия и разорванные красные волокна, митохондриальная энцефаломиопатия, лактацидоз и инсультподобные эпизоды (MELAS), синдром Кернса-Сейра или подострая некротическая энцефаломиопатия (синдром Лея). В некоторых вариантах осуществления способов, заболевание представлет собой неврологическое заболевание или расстройство, такие как болезнь Хантингтона, болезнь Паркинсона, боковой амиотрофический склероз, рассеянный склероз, болезнь Альцгеймера спинальную мышечную атрофию, сотрясение мозга, инсульт или травматическое повреждение мозга (CTE). В некоторых вариантах осуществления способов, заболеванием является воспаление. В некоторых вариантах осуществления способов, заболевание представляет собой злокачественную опухоль, например, злокачественную опухоль молочной железы, меланому, злокачественную опухоль предстательной железы, злокачественную опухоль поджелудочной железы, злокачественную опухоль головы и шеи, злокачественную опухоль легких, немелкоклеточную карциному легких, злокачественную опухоль почек, злокачественную опухоль толстой и прямой кишки, злокачественную опухоль толстой кишки, злокачественную опухоль яичников, злокачественную опухоль печени или злокачественную опухоль желудка.
Как используется в настоящем документе, ʺпочечный фиброз или хроническое заболевание почекʺ относится к прогрессирующему расстройству почек, характеризующемуся избыточным накоплением(ями) внеклеточного матрикса (ECM), что приводит к гломерулосклерозу и изменению почечных канальцев и интерстициальному фиброзу. Чрезмерное отложение фиброзной ткани заменяет здоровую ткань почки, повреждая структуру почек и ухудшая их функцию. Типичный фиброз почек или хроническое заболевание почек включают, но ими не ограничиваются, хроническую почечную недостаточность (CRI), стадии III, IV или V хронического заболевания почек, нефропатию, гломерулосклероз, гломерулонефрит, диабет, фиброзно-кистозную болезнь почек, фиброзный рак почки или интерстициальная фиброз почек.
Соединение вводят в терапевтически эффективном количестве. Количество вводимого соединения зависит от возраста, массы и общего состояния пациента, тяжести состояния, подлежащего лечению, и от мнения лечащего врача. Подходящие терапевтические количества определяются стандартными методами специалистами в данной области. В некоторых вариантах осуществления, дозу вводят один или два раза в день. В некоторых вариантах осуществления, дозу вводят несколько раз в день. В некоторых вариантах осуществления, эффективная доза соединения находится в диапазоне от около 0,01 мг до около 1000 мг на кг массы тела в сутки. Кроме того, эффективная доза может составлять около 0,5 мг/кг, 1 мг/кг, 5 мг/кг, 10 мг/кг, 15 мг/кг, 20 мг/кг/25 мг/кг, 30 мг/кг, 35 мг/кг, 40 мг/кг, 45 мг/кг, 50 мг/кг, 55 мг/кг, 60 мг/кг, 70 мг/кг, 75 мг/кг, 80 мг/кг, 90 мг/кг, 100 мг/кг, 125 мг/кг, 150 мг/кг, 175 мг/кг, 200 мг/кг и может увеличиваться на 25 мг/кг - 1000 мг/кг или может варьироваться между любыми двумя из вышеперечисленных значений. В некоторых вариантах осуществления, способом введения является пероральный способ введения. В некоторых вариантах осуществления, способом введения является трансдермальный способ введения.
Соединение вводят в терапевтически эффективном количестве; обычно композиция находится в стандартной лекарственной форме. Безусловно, количество вводимого соединения зависит от возраста, массы и общего состояния пациента, тяжести состояния, подлежащего лечению, и от суждения лечащего врача. Подходящие терапевтические количества будут известны специалистам в данной области и/или описаны в соответствующих справочниках и литературе. В одном из аспектов, дозу вводят один раз в сутки или несколько раз в сутки. Продукт может вводиться один, два или три или четыре раза в сутки. В некоторых вариантах осуществления, эффективная доза продукта может находиться в диапазоне от 0,01 мг до 1000 мг на кг массы тела в сутки. Кроме того, эффективная доза может составлять 0,5 мг/кг, 1 мг/кг, 5 мг/кг, 10 мг/кг, 15 мг/кг, 20 мг/кг, 25 мг/кг, 30 мг/кг, 35 мг/кг, 40 мг/кг, 45 мг/кг, 50 мг/кг, 55 мг/кг, 60 мг/кг, 70 мг/кг, 75 мг/кг, 80 мг/кг, 90 мг/кг, 100 мг/кг, 125 мг/кг, 150 мг/кг, 175 мг/кг, 200 мг/кг, 225 мг/кг, 250 мг/кг, 275 мг/кг, 300 мг/кг, 325 мг/кг, 350 мг/кг, 375 мг/кг, 400 мг/кг, 425 мг/кг, 450 мг/кг, 475 мг/кг, 500 мг/кг, 525 мг/кг, 550 мг/кг, 575 мг/кг, 600 мг/кг, 625 мг/кг, 650 мг/кг, 675 мг/кг, 700 мг/кг, 725 мг/кг, 750 мг/кг, 775 мг/кг, 800 мг/кг, 825 мг/кг, 850 мг/кг, 875 мг/кг, 900 мг/кг, 925 мг/кг, 950 мг/кг, 975 мг/кг или 1000 мг/кг или может варьироваться между любыми двумя из перечисленных выше значений. В некоторых вариантах осуществления, вышеуказанная доза может быть общей суточной дозой или может быть дозой, вводимой за один, два или три раза в сутки. В некоторых вариантах осуществления, продукт вводят в общей суточной дозе, составляющей от около 0,25 г/м2 до 4,0 г/м2 площади поверхности тела, например, по меньшей мере, около 0,5, 0,6, 0,7, 0,8, 0,9, 1,0, 1,1, 1,2, 1,3, 1,4, 1,5, 1,6, 1,7, 1,8, 1,9 или 2 г/м2 или до около 0,8, 0,9, 1,0, 1,1, 1,2, 1,3, 1,4, 1,5, 1,6, 1,7, 1,8, 1,9, 2,0, 2,2, 2,5, 2,7, 3,0 или 3,5 г/м2, или может варьироваться между любыми двумя из выше приведенных значений. В некоторых вариантах осуществления, продукт можно вводить при общей суточной дозе, составляющей около 0,5-2,0 г/м2 площади поверхности тела или 1-1,5 г/м2 площади поверхности тела или 0,5-1 г/м2 площади поверхности тела или около 0,7-0,8 г/м2 площади поверхности тела или около 1,35 г/м2 площади поверхности тела, или от около 1,3 до около 1,95 г/м2/сутки или от около 0,5 до около 1,5 г/м2/сутки или от около 0,5 до около 1,0 г/м2/сутки, предпочтительно с частотой менее четырех раз в сутки, например три, два или один раз в сутки. Соли или сложные эфиры одного и того же активного ингредиента могут иметь различную молекулярную массу в зависимости от типа и массы соли или сложного эфира. Для введения лекарственной формы, например таблетки или капсулы или другой пероральной лекарственной формы, включающей покрытый энтеросолюбильной оболочкой продукт, используется общая масса в диапазоне приблизительно от 100 до 1000 мг. В некоторых вариантах осуществления, количество активного ингредиента в таблетке или капсуле составляет приблизительно 15, 20, 25, 50, 75, 100, 125, 150, 175, 200, 250, 300, 400 или 500 мг. Введение может продолжаться в течение, по крайней мере, 3 месяцев, 6 месяцев, 9 месяцев, 1 года, 2 лет или дольше.
Композиции по изобретению могут использоваться в сочетании с другими лекарственными средствами или препаратами для каждого показания, рассмотренного в настоящем документе. Сочетание с другими лекарственными средствами или препаратами, которые являются частью стандарта лечения для каждого показания, специально рассмотрены в настоящем документе.
Соединения и другие лекарственные средства/препараты можно вводить в комбинации либо одновременно в одной композиции, либо в отдельных композициях. Альтернативно, введение является последовательным. В некоторых вариантах осуществления, пациенту предварительно вводят дозу соединения перед введением другого лекарственного средства/препарата.
Эффективность описанного в контексте способа или композиции можно оценить, например, измерением концентраций цистина лейкоцитов у субъектов, пораженных цистинозом. Дополнительные оценки эффективности способов по изобретению включают измерение ослабления симптомов, связанных с жировой болезнью печени, включая, но ими не ограничиваясь, фиброз печени, содержание жира в печени, возникновение или прогрессирующее развитие цирроза, возникновение гепатоклеточной карциномы, повышенные уровни печеночной аминотрансферазы, повышенные уровни аланинаминотрансферазы (ALT), повышенные уровни аспартатаминотрансферазы (AST) и повышенные уровни ферритина сыворотки. Выбор дозы и терапии может сделать врач-специалист в зависимости от, например, тяжести жирового перерождения печени и/или концентрации цистина. Например, лечение жировой болезни печени может привести к снижению уровней печеночной трансаминазы приблизительно на 10%-40% по сравнению с уровнем до лечения. В родственном варианте осуществления, лечение приводит к снижению уровней аланинаминотрансферазы у подвергнутого лечению пациента приблизительно до уровней на 30%, 20% или 10% выше нормальных уровней ALT или до нормальных уровней ALT (≥40 МЕ/л). В другом варианте осуществления, обработка цистеаминовым продуктом приводит к снижению уровней аспартатаминотрансферазы у пациента приблизительно до уровней на 30%, 20% или 10% выше нормальных уровней AST или обратно к нормальным уровням AST.
Способы по изобретению также включают использование соединения, описанного в настоящем документе, для получения лекарственного средства для лечения заболевания, при котором показано применение цистеамина, и использование соединения, описанного в настоящем документе, для получения лекарственного средства для введения в сочетании с другим средством для лечения заболевания, при котором показано применение цистеамина. Также предусмотрены наборы, включающие соединение, описанное в настоящем документе, для лечения заболевания, при котором показано применение цистеамина, необязательно другое средство для лечения и инструкции для использования при лечении заболевания, при котором показано применение цистеамина.
Модели животных
Соединения, описанные в настоящем документе, могут быть оценены на моделях животных, известных в данной области, по показаниям заболеваний, описанных в настоящем документе.
Например, ряд мышиных моделей, которые демонстрируют стеатоз/стеатогепатит и включают генетически измененную модель с дефицитом лептина (ob/ob) или с лептинорезистентостью (db/db), и модель с кормовым дефицитом метионина/холина MCD). Могут выполняться исследования, сравнивающие самцов и самок крыс различных штаммов (Wistar, Sprague-Dawley, Long-Evans) со штаммом мыши (C57BL/6) в качестве моделей для NASH. В последнее время, применение суперпитательных кормов для животных обеспечивало модель NAFLD, которая физиологически более сходна с фенотипом человека. Медицинскими состояниями, чаще всего связанными с NAFLD, являются ожирение, диабет типа II и дислипидемия. Эти состояния можно индуцировать кормлением мышей и крыс кормами с высоким содержанием жира или сахарозы. У крыс, которых кормили кормом, обогащенным >70% жира, в течение 3 недель, развивался пандольковый стеатоз, очаговое воспаление, повышенный окислительный стресс и повышенные концентрации инсулина плазмы, предполагающие инсулинорезистентность. NASH у мышей индуцировали посредством внутрижелудочного перекармливания. Мышей кормили с избытком до 85% их обычного потребления корма в течение 9 недель. Мыши стали страдать ожирением с 71% увеличением конечной массы тела; они демонмтрировали увеличение белой жировой ткани, гипергликемию, гиперинсулинемию, гиперлептинемию, непереносимость глюкозы и инсулинорезистентность. У 46% этих мышей появлялись повышенные уровни ALT (121=/-27 по сравнению с 13+/-1 Е/л), а также гистологические признаки, указывающие на NASH. Печени перекормленных мышей были приблизительно в два раза больше предполагаемых, имели бежевый цвет с микроскопическим доказательством присутствия липидных капелек, цитоплазмических вакуолей и кластеров воспаления.
Мышиные модели NASH создавали посредством специальных кормов (с дефицитом метионинхолина, MCD) или внутрижелудочным перекармливанием. У этих мышей развивались серологические и гистологические признаки NASH. Мышей с NASH используют при скрининге и оценки эффектов соединений, описанных в настоящем документе, в отношения связанных с NASH заболеваний и расстройств.
Модели животных для фиброза почек известны в данной области и описаны, например, Eddy et al., ʺInvestigating mechanisms of chronic kidney disease in mouse modelsʺ Pediatr Nephrol. 2011 Jun 22.
Модели животных болезни Хантингтона и болезни Паркинсона известны в данной области и используются для оценки эффектов соединений, описанных в настоящем документе, у субъектов, страдающих заболеванием. Смотри, например, Karpuj et al., ʺEvidence for a role for transglutaminase in Huntington's disease and the potential therapeutic implications.ʺ Neurochem Int. (2002) Jan;40(1):31-6, and Bove et al., ʺNeurotoxin-based models of Parkinson's disease.ʺ Neuroscience. 2011, Nov 10.
Дополнительные модели животных для других показаний доступны в данной области и используются для оценки эффективности соединений, описанных в настоящем документе, в указанных расстройствах.
Хотя изобретение было описано в связи с его конкретными вариантами осуществления, приведенное выше описание, а также последующие примеры предназначены для иллюстрации и не ограничивают объем настоящего изобретения. Другие аспекты, преимущества и модификации в рамках объема настоящего изобретения будут очевидны для специалистов в данной области техники.
Примеры
Общие способы
Исследование реактивности цистина
Реактивность цистина оценивали путем инкубирования 3 мМ исследуемого соединения с 100 нМ BODIPY® FL L-цистином (Life Tech) при 30°C, рН 7,4 в фосфатном буфере. Начальную скорость флуоресценции (длина волны возбуждения λ485 нм и длина волны излучения λ535 нм) использовали в качестве меры реактивности цистина и, следовательно, образования цистеина. Реактивность соединения цистина выражали в процентах от реактивности 3 мМ цистеамина.
В условиях покоя, характерная флуоресценция L-цистина BODIPY® FL была очень низкой из-за пространственной близости двух молекул BODIPY, вызывающих тушение. При химическом взаимодействии (нарушение связи S-S), пространственное расстояние увеличивалось, утрачивалось тушение, и измеряли флуоресценцию. Строили график зависимости флуоресценции (относительные единицы флуоресценции - RFU) от времени (мин) и выполняли линейный регрессионный анализ для получения значения наклона, соответствующего скорости взаимодействия в RFU/мин и значения R2.
Исследование ADO метаболизма
Скорость ADO метаболизма определяли путем инкубирования 15 мМ исследуемого соединения с 60 мкг/мл человеческой рекомбинантной ADO и 20 нМ MitoXpress® O2-чувствительного флуоресцентного зонда (Luxcel) при 37°C в аналитическом буфере/соли для анализа в герметически закрытой камере для анализов. Начальную интенсивность флуоресценции (длина волны возбуждения λ380 нм и длина волны излучения λ650 нм) использовали для измерения активности, связанной с ADO-зависимой активностью снижения уровня кислорода. Способность ADO к метаболизму соединений и одновременному расходованию кислорода выражали относительно способности 15 мМ цистеамина.
Иследование снижения уровня цистина
Способность исследуемых соединений снижать уровень цистина в цистинотических фибробластах человека (Coriell) определяли путем инкубирования соединений с клетками в течение 60 мин при 37°C, в атмосфере 95% (об./об.) воздух/5% (об./об.) СО2 в минимальной питательной среде Игла. Далее образцы обработанных клеток собирали, потом гомогенизировали для обеспечения разрушения плазматических и лизосомальных мембран. Белок удаляли кислотным осаждением и измеряли цистин в супернатанте с использованием тандемной масс-спектрометрии в сочетании с жидкостной хроматографией (LC-MS/MS) и жидкостной хроматографии на основе гидрофильного взаимодействия (HILIC). Определяли уровни белка, и уровни цистина представляли как нM на мг/мл белка. После обработки исследуемым соединением, уровни цистина выражали в процентах от количества необработанных клеток контроля.
Исследование гепатоцитов крысы
Гепатоциты крыс использовали in vivo для моделирования печеночного клиренса соединений посредством фермента ADO. Вкратце, анализ стабильности гепатоцитов проводили с использованием криоконсервированных гепатоцитов крыс. Исследуемое соединение добавляли к клеткам (например, 106 клеток) при концентрации приблизительно 3 мкМ (50 мкл 10 мМ раствора). Могут также использоваться другие концентрации. С помощью тандемной масс-спектрометрии в сочетании с жидкостной хроматографией (LC-MS/MS) измеряли присутствие соединения в различные моменты времени (0, 5, 15, 30, 45, 60, 90, 120 минут) и уровень собственного клиренса (CLint). Смотри, например, Lubberstedt et al., HepaRG human hepatic cell line utility as a surrogate for primary human hepatocytes in drug metabolism assessment in vitro, J Pharmacol Toxicol Methods 63:59-68, 2010; или Zanelli et al., Comparison of cryopreserved HepaRG cells with cryopreserved human hepatocytes for prediction of clearance for 26 drugs, Drug Metab Dispos 40:104-110, 2012.
Исследования фармакокинетики у грызунов
Фармакокинетические параметры исследуемого соединения у грызунов (мышь и/или крыса) определяли путем внутривенного и перорального введения исследуемого соединения через зонд при 2 и 10 мг эквивалентов свободного основания на кг в группы из трех животных на каждый способ введения.
Образцы крови отбирали в разное время после введения, готовили плазму и анализировали на содержание исходного лекарственного средства с применением подходящего метода жидкостной хроматографии с тандемной масс-спектрометрией. Параметры фармакокинетики, полученные из данных анализа плазмы, определяли посредством некомпартментного анализа.
Пример 1
Активность N-замещенных соединений
Соединения исследовали при концентрации 50 мкМ или 100 мкМ в соответствии с общими способами, описанными выше.
Таблица 1
(106%)
(94%)
(104%)
Биодоступность
62%
15%
28%
Биодоступность
33%
()=дисульфидная эффективность
Как показано в таблице 1, соединения 1b и 1c демонстрируют повышенную реактивность с цистином по сравнению с цистеамином, наряду с аналогичными уровнями снижения цистина. Соединение 1а демонстрирует немного меньшие уровни снижения цистина по сравнению с уровнями снижения цистина для цистеамина. Преимущественно соединения 1a, 1b и 1c демонстрируют значительно сниженный метаболизм посредством ADO по сравнению с цистеамином.
Пример 2
Активность циклических N-замещенных соединений
Соединения анализировали при концентрации 50 мкМ или 100 мкМ в соответствии с общими способами, описанными выше.
Таблица 2
(106%)
Биодоступность
62%
34%
Биодоступность
33%
33%
74%
38%
()=дисульфидная эффективность
Как показано в таблице 2, соединения 2b и 2d демонстрируют повышенную реактивность с цистином по сравнению с цистеамином. Соединения также демонстрируют аналогичные (соединение 2b) или немного меньшие (соединения 2a, 2c, 2d) уровни снижения цистина по сравнению с уровнями снижения цистина для цистеамина. Преимущественно соединения 2а, 2b, 2с и 2d демонстрируют значительное снижение метаболизма посредством ADO по сравнению с цистеамином.
Пример 3
Активность соединений, замещенных алкильной цепью
Соединения анализировали при концентрации 50 мкМ или 100 мкМ в соответствии с общими способами, описанными выше.
Таблица 3
(106%)
Биодоступность
62%
23%
Биодоступность
33%
()=дисульфидная эффективность
Как показано в таблице 3, соединение 3c демонстрируют повышенную реактивность с цистином по сравнению с цистеамином. Соединения также демонстрируют аналогичные (соединения 3b, 3c) или немного меньшие (соединения 3a, 3d) уровни снижения цистина по сравнению с уровнями снижения цистина для цистеамина. Преимущественно соединения 3a, 3c и 3d демонстрируют значительное снижение метаболизма посредством ADO по сравнению с цистеамином.
Пример 4
Расстояния между атомами серы и азота и активность соединений
Расстояния между атомами серы и азота для каждого из соединений в таблице 4 рассчитывали с использованием квантовомеханических вычислений в соответствии со следующей процедурой. Сначала 2D-химические структуры считывали в Spartan'14 и автоматически преобразовывали в 3D-модели. Затем каждую трехмерную структуру минимизировали с использованием MMFF (Merck Molecular Force Field) (соединение в нейтральной форме). Потом для каждой минимизированной структуры MMFF (нейтральная форма) выполняли квантово-механические вычисления следующим образом: равновесная геометрия; функционал плотности, B3LYP, 6-31G*; вакуум; в нейтральной форме; отсутствие неспаренных электронов.
В таблице 4, уровни снижения цистина для соединений выражены в процентах относительно уровня снижения цистина, достигнутого с помощью цистеамина (покрытый оболочкой цистеамин 100%) при аналогичной концентрации.
Диаграмму рассеяния Vortex® (полученные от Dotmatics®) использовали для графического представления зависимости между расстоянием сера-азот и степенью снижения уровня цистина для соединений. Как показано на фиг.1, высокие уровни снижения цистина наблюдаются для соединений, имеющих расстояние сера-азот около 3,6-4,7 Å и, в частности, около 4,1 Å.
Если не указано (определяется термином ʺAbsʺ), относительная стереохимия показана в таблице 4.
Таблица 4
(%)
Среднее значение
Среднее значение
Среднее значение
Пример 5
Активность соединений
Уровни снижения цистина для каждого из соединений в таблице 5 выражены в процентах относительно уровня снижения цистина, достигаемого посредством цистеамина (100% покрытый оболочкой цистеамин) при аналогичной концентрации.
Если не указано (определяется термином ʺAbsʺ), относительная стереохимия показана в таблице 5.
Таблица 5
Среднее значение
Среднее значение
Среднее значение
Пример 6
Обнаружение диметилсульфида (DMS) в цельной крови крыс после перорального введения соединения
Самцов крыс линии Sprague Dawley (SD) (200-250 г) помещали в клетки с 12-часовым циклом свет/темнота со свободным доступом к корму и воде. Температуру и влажность контролировали в соответствии с нормами UK Home Office. Для перорального (po) введения, исследуемые соединения подготавливали в воде при концентрации 30 мг/мл с получением дозы 150 мг/кг при пероральном введении в объеме дозирования 5 мл/кг. После введения соединения или воды (носителя) крысам (n=15 на соединение), образцы конечной крови (>5 мл) отбирали путем пункции сердца в атмосфере CO2 в определенные моменты времени после перорального дозирования (до введения препарата, 0,25 часа, 0,5 час, 1 час и 2 часа). Кровь помещали в герметичные гепаринизированные пробирки Эппендорфа на жидком льду и хранили при 4°С перед анализом уровней DMS посредством газовой хроматографии (GC).
Для каждого образца крови крысы, добавляли 1 мл в 20 мл-овый вакуумированный GC-хроматографический флакон, содержащий внутренний стандарт тетрагидрофуран (ТГФ). Хроматографические флаконы герметически закрывали с помощью обжимной крышки и прокладки (для предотвращения испарения летучих соединений серы на открытом воздухе) и тщательно перемешивали с завихрением. Все образцы обрабатывали с использованием газовой хроматографии для измерения уровней DMS. Вкратце, серосодержащие соединения термически высвобождали в поток газа-носителя и вводили (1 мкл) в колонку для газовой хроматографии (30 мм × 0,32 мм DB-624 1,8 мкм). В этих условиях время удерживания для диметилсульфида (DMS) и внутреннего стандарта ТГФ составляло приблизительно 1,83 мин и 3,82 мин соответственно.
Для каждого анализируемого образца крови рассчитывали отношение площади пика DMS к площади пика ТГФ. Для градуировочной кривой DMS и аналитических проверок линейности это соотношение графически строили относительно концентрации эталонных стандартов DMS (холостой раствор, 60 нМ, 180 нМ, 360 нМ, 600 нМ, 1200 нМ, 1800 нМ и 3000 нМ). Концентрацию DMS в каждом образце крови рассчитывали по уравнению, полученному по этой кривой, методом линейного регрессионного анализа. Результаты показаны в таблице 6. Нижний предел обнаружения составлял 60 нМ, а значение <60 показывает, что пик DMS не был обнаружен на хроматограмме образца. Предпочтительно, исследуемые соединения продуцируют пониженные уровни DMS по сравнению с цистеамином, что указывает на то, что эти соединения уменьшают нежелательные побочные эффекты (например, галитоз) по сравнению с терапией цистеамином.
Таблица 6
Пример 7
Исследование глутамат-индуцированной нейронной экситотоксичности
Способность исследуемых соединений ингибировать индуцируемую глутаматом экситотоксичность (нейропротекцию) в клетках St-HdhQ111/111 определяли путем инкубации соединений с клетками в течение 60 мин при 33°С в атмосфере 95% (об./об.) воздух/5% (об./об.) CO2 в среде Игла, модифицированной Дульбекко. Затем экситотоксичность индуцировали добавлением 6 мМ L-глутамата в течение 24 часов. Жизнеспособность клеток оценивали измерением уровней АТФ с использованием люминесцентного анализа CellTitre Glo (Promega). Нейропротекцию посредством соединений (% выживаемости клеток) выражали в процентах от эффекта, регистрируемого с 100 мкМ цистеамином (обозначаемого как 100% выживаемость клеток). Предпочтительно, исследуемые соединения обеспечивали высокие уровни выживаемости клеток (например, по меньшей мере 50% выживаемость клеток при выражении в % от эффекта для 100 мкМ цистеамина), включая уровни выживаемости клеток, очень близкие к уровням для цистеамина (например, по меньшей мере 80% выживаемость клеток при выражении в % от эффекта для 100 мкМ цистеамина), что указывает на то, что эти соединения имеют аналогичные уровни нейропротекции в сравнении с терапией цистеамином.
Таблица 7
145158
145154
145153
145156
Специалистам в данной области техники будет очевидно множество модификаций и вариантов изобретения, описанных в приведенных выше иллюстративных примерах. Соответственно, на изобретение могут быть наложены только такие ограничения, которые представлены в прилагаемой формуле изобретения.
| название | год | авторы | номер документа |
|---|---|---|---|
| СПОСОБЫ ЛЕЧЕНИЯ НЕАЛКОГОЛЬНОГО СТЕАТОГЕПАТИТА (NASH) С ПРИМЕНЕНИЕМ ЦИСТЕАМИНОВЫХ ПРОДУКТОВ | 2008 |
|
RU2498795C2 |
| СПОСОБЫ И КОМПОЗИЦИИ ДЛЯ ЛЕЧЕНИЯ ВОСПАЛЕНИЯ И ИШЕМИЧЕСКОГО ПОРАЖЕНИЯ | 2012 |
|
RU2638807C2 |
| ПРОИЗВОДНОЕ ГАЛОАЛЛИЛАМИНСУЛЬФОНА В КАЧЕСТВЕ ИНГИБИТОРОВ ЛИЗИЛОКСИДАЗЫ И ИХ ПРИМЕНЕНИЕ | 2019 |
|
RU2801092C2 |
| НОВОЕ ФАРМАЦЕВТИЧЕСКОЕ ПРИМЕНЕНИЕ СОЕДИНЕНИЙ ТИЕНО[3,2-D]ПИРИМИДИН-4-ОНА | 2019 |
|
RU2768828C1 |
| Способ лечения фиброза печени | 2017 |
|
RU2740902C2 |
| ТЕРАПЕВТИЧЕСКОЕ СРЕДСТВО ДЛЯ ЛЕЧЕНИЯ ЗАБОЛЕВАНИЙ ПЕЧЕНИ | 2018 |
|
RU2723686C1 |
| ЛЕЧЕНИЕ ЖИРОВОЙ БОЛЕЗНИ ПЕЧЕНИ С ПРИМЕНЕНИЕМ АНТАГОНИСТОВ ГЛЮКОКОРТИКОИДНЫХ И МИНЕРАЛОКОРТИКОИДНЫХ РЕЦЕПТОРОВ | 2015 |
|
RU2718921C2 |
| ЦИАНОТИЕНОТРИАЗОЛОДИАЗЕПИНЫ И ПУТИ ИХ ПРИМЕНЕНИЯ | 2016 |
|
RU2750164C2 |
| СПОСОБЫ ПОВЫШЕНИЯ РОСТА ПАЦИЕНТОВ ДЕТСКОГО ВОЗРАСТА С ХОЛЕСТАТИЧЕСКИМ ЗАБОЛЕВАНИЕМ ПЕЧЕНИ | 2020 |
|
RU2822484C2 |
| ПРОЛЕКАРСТВЕННЫЕ МОДУЛЯТОРЫ ИНТЕГРИРОВАННОГО ПУТИ СТРЕССА | 2019 |
|
RU2824500C2 |
Изобретение относится к способу лечения пациента, страдающего заболеванием, при котором показано лечение цистеамином, причем заболевание представляет собой неврологическое заболевание или расстройство. Способ включает введение пациенту эффективного количества композиции, содержащей соединение формулы I или его дисульфид, которое имеет структуру, выбранную из указанных ниже. В формулах R1, R2, R3, R4, R5, R6, R7 и R8 независимо выбраны из группы, состоящей из H и C1-5алкила. Предлагаемый способ позволяет снизить уровни цистина у пациентов. Изобретение относится также к соединениям первой из указанных формул, где R1 представляет собой C1-5алкил и R3, R4, R5, R7 и R8 представляют собой H, которые применяются в данном способе. 2 н. и 4 з.п. ф-лы, 1 ил., 7 табл., 7 пр.
и 
1. Способ лечения пациента, страдающего заболеванием, при котором показано лечение цистеамином, включающий введение пациенту эффективного количества композиции, содержащей соединение формулы I или его дисульфид, имеющее структуру, выбранную из
где R1, R2, R3, R4, R5, R6, R7 и R8 независимо выбраны из группы, состоящей из H и C1-5алкила, и где заболевание представляет собой неврологическое заболевание или расстройство.
2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что R1, R2, R3, R4, R5, R6, R7 и R8 независимо выбраны из группы, состоящей из H и метила.
3. Способ по п. 1 или 2, отличающийся тем, что соединение или его дисульфид резистентны к метаболизму цистеаминдиоксигеназой (ADO).
4. Способ по п. 3, отличающийся тем, что менее 20% соединения или его дисульфида метаболизируется цистеаминдиоксигеназой (ADO) при анализе истощения кислорода с использованием чувствительного к кислороду флуоресцентного зонда.
5. Способ по любому из пп. 1-4, отличающийся тем, что неврологическое заболевание или расстройство выбрано из группы, состоящей из болезни Хантингтона, болезни Паркинсона, бокового амиотрофического склероза, рассеянного склероза, болезни Альцгеймера, спинальной мышечной атрофии, сотрясения мозга, инсульта и травматического повреждения мозга (CTE).
6. Соединение, имеющее следующую структуру, или его дисульфид
где R1 представляет собой C1-5алкил и R3, R4, R5, R7 и R8 независимо представляют собой H.
| СПОСОБЫ ЛЕЧЕНИЯ НЕАЛКОГОЛЬНОГО СТЕАТОГЕПАТИТА (NASH) С ПРИМЕНЕНИЕМ ЦИСТЕАМИНОВЫХ ПРОДУКТОВ | 2008 |
|
RU2498795C2 |
| Многоступенчатая активно-реактивная турбина | 1924 |
|
SU2013A1 |
| Многоступенчатая активно-реактивная турбина | 1924 |
|
SU2013A1 |
| Способ обработки целлюлозных материалов, с целью тонкого измельчения или переведения в коллоидальный раствор | 1923 |
|
SU2005A1 |
| Способ обработки целлюлозных материалов, с целью тонкого измельчения или переведения в коллоидальный раствор | 1923 |
|
SU2005A1 |
| Станок для изготовления деревянных ниточных катушек из цилиндрических, снабженных осевым отверстием, заготовок | 1923 |
|
SU2008A1 |
| H | |||
| IRIE and H | |||
| YOSIHARA, Influence of the radiation protective agents on the therapeutical effects of radiation for malignant tissues, CHEMOTHERAPIA, 1961, V | |||
| Переносная печь для варки пищи и отопления в окопах, походных помещениях и т.п. | 1921 |
|
SU3A1 |
