Peptídeos cíclicos antiinflamatórios e antialérgicos

  • Número do pedido da patente:
  • PI 0703175-0 A2
  • Número original:
  • PI 0602885-3 (Data:21/07/2006);
  • Data do depósito:
  • 04/07/2007
  • Data da publicação:
  • 14/04/2009
Inventores:
  • Classificação:
  • A61P 37/00
    F?rmacos para o tratamento de dist?rbios imunol?gicos ou al?rgicos;
    ;
    A61P 25/28
    F?rmacos para o tratamento de doen?as do sistema nervoso; / para tratamento de dist?rbios neurodegenerativos do sistema nervoso central, p. ex. agentes nootr?picos, intensificadores de cogni??o, f?rmacos para tratamento da doen?a de Alzheimer ou outras formas de dem?ncia;
    ;
    A61P 33/00
    Agentes antiparas?ticos;
    ;
    A61P 11/00
    F?rmacos para o tratamento de dist?rbios do sistema respirat?rio;
    ;
    A61K 38/12
    Prepara??es medicinais contendo pept?deos; / Pept?deos com at? 20 amino?cidos em uma sequ?ncia totalmente definida; Derivados destes; / Pept?deos c?clicos;
    ;
    C07K 1/16
    Processos gerais para preparação de pept?deos; / Extra??o; Separa??o; Purifica??o; / por cromatografia;
    ;
    C07K 1/06
    Processos gerais para preparação de pept?deos; / usando grupos protetores ou agentes de ativa??o;
    ;
    C07K 7/52
    Pept?deos tendo de 5 a 20 amino?cidos em uma sequ?ncia totalmente definida; Derivados dos mesmos; / Pept?deos c?clicos contendo pelo menos uma liga??o pept?dica anormal; / com apenas liga??es pept?dicas normais no anel;
    ;

PEPTÍDEOS CÍCLICOS ANTIINFLAMATÓRIOS E ANTIALERGICOS. A presente invenção refere-se a peptídeos cíclicos sintéticos compreendendo uma sequência de 13 L-aminoácidos em sua estrutura primária, que apresentam atividades antiinflamatórias e antialérgicas, úteis para o tratamento de inflamações e/ou alergias, agudas ou crônicas, sendo particularmente úteis para o tratamento da asma alérgica aguda ou crônica. A invenção também descreve uma composição farmacêutica contendo tais peptídeos, uso e método para tratar ou prevenir desordens inflamatórias e/ou alérgicas, agudas e/ou crônicas.

Página de 4

Documento

PEPTÍDEOS CÍCLICOS ANTIINFLAMATÓRIOS E AN-TIALÉRGICOS Campo da Invenção

A presente invenção refere-se a peptídeos cíclicos sintéticos compreendendo uma seqüência de 13 L-aminoácidos em sua estrutura primária, que apresentam atividades antiinflamatórias e antialérgicas, úteis para o tratamento de inflamações e/ou alergias, agudas ou crônicas, sendo particularmente úteis para o tratamento da asma alérgica aguda ou crônica. A invenção também descreve uma composição farmacêutica contendo tais peptídeos, uso e método para tratar ou prevenir desordens inflamatórias e/ou alérgicas, agudas e/ou crônicas.

Abreviações

As seguintes abreviações serão usadas ao longo do relatório descritivo:

"SeqOl"

refere-se

à

Seq.ID.n°01;

"Seq02"

refere-se

à

Seq.ID.n°02 ;

"Seq03"

refere-se

à

Seq.ID.n°03;

"Seq04"

refere-se

à

Seq.ID.n°04;

"Seq05"

refere-se

à

Seq.ID.n° 05;

"Seq06"

refere-se

à

Seq.ID.n°06;

"Seq07"

refere-se

à

Seq.ID.n°07;

"Seq08"

refere-se

à

Seq.ID.n°08;

"Seq09"

refere-se

à

Seq.ID.n°09.

Fundamentos da Invenção

A inflamação é uma resposta homeostática, dinâmica e protetora da qual o hospedeiro dispõe contra as diversas agressões a que é submetido. A fase aguda da inflamação caracteriza-se por alterações no calibre vascular que levam ao aumento do fluxo sangüíneo e mudanças estruturais na microcirculação, permitindo que as proteínas plasmáticas e leucócitos deixem a circulação o que é acompanhado por uma série de eventos celulares e teciduais visando à recuperação da homeostase.

Em relação aos eventos teciduais, nesta fase observa-se o recrutamento de leucócitos até o local da injúria no qual o influxo predominante é primeiramente de neutrófilos seguido pelo recrutamento de células mononucleares, sendo este influxo responsável pela resolução do processo inflamatório, removendo o agente lesivo e restaurando a homeostase tecidual.

Os neutrófilos são as primeiras células a alcançarem o sitio da lesão e predominam numericamente no periodo agudo da injúria tecidual. Eles desenvolvem um papel importante na defesa do organismo, pois podem fagocitar e destruir o agente lesivo. Além disso, podem ser ativados pelas citocinas produzidas pelos macrófagos residentes no tecido e células endoteliais.

Uma vez que os monócitos no sangue saem da circulação e entram no local da injúria, diferenciam-se em macrófagos, que são células efetoras finais da reação inflamatória. Os macrófagos fagocitam as partículas estranhas e as destroem pela sintese de espécies reativas de oxigênio como o óxido nitrico. Seqüencialmente, o macrófago ativado age retirando os restos celulares, induzindo a eliminação do antigeno e a resolução da reação inflamatória, como também iniciando a resposta imune adaptativa.

Já em relação aos eventos celulares, os leucócitos recrutados para o local da lesão iniciam o processo de secreção de citocinas pró-inflamatórias ou "de alerta" (IL-1, TNF-a e IL-6) que desencadeiam uma série de reações humorais e celulares, tanto no sitio da inflamação quanto à distância.

A ativação das células do estroma pelas citocinas provoca a secreção de quimiocinas quimiotáticas para neutrófilos e células mononucleares. No sitio da inflamação ocorre inicialmente a vasodilatação de vênulas pós-capilares e mudanças no fluxo sangüineo (desaceleração), resultando na marginação dos leucócitos ao longo do endotélio vascular, processo este mediado por selectinas e seus ligantes, ricos em carboidratos.

Quando ocorre a ativação do leucócito sobrevêm a parada do rolamento com firme adesão ao endotélio, tal evento é resultante da ligação de integrinas pi e (52 expressas nos leucócitos a vários membros da superfamilia das imunoglobulinas expressas no endotélio (ICAM-1, ICAM-2 e VCAM-1). Finalmente os leucócitos migram entre as células endoteliais da região apical para a superficie basolateral (diapedese) em direção ao espaço extravascular. A subseqüente migração subendotelial através do tecido extravascular é dependente de gradientes de quimiocinas, citocinas quimiotáticas e interações de adesão com a matriz extracelular. Ao final, já no foco inflamatório, os leucócitos ampliam suas funções citotóxicas, liberando oxidantes, proteases e outros produtos como fatores de crescimento e citocinas. Os eosinófilos ao contrário dos neutrófilos podem sobreviver nos tecidos por periodos longos, às vezes semanas, dependendo das citocinas do microambiente.

Em relação às citocinas envolvidas neste processo, a citocina pró-inflamatória TNF-a, produzida por monócitos, macrófagos, células NK ativadas e linfócitos T, aumenta a expressão de moléculas de adesão das células endoteliais; ativa neutrófilos; estimula macrófagos a produzir IL-1, IL-6, e IL-8; aumenta a expressão de MHC de classe I; aumenta a sintese de prostaglandinas pelas células do hipotálamo; atua nos hepatócitos na produção de proteina amilóide sérica; suprime a divisão de células da medula; reduz a perfusão tissular (por diminuir a contractilidade do miocárdio) ; relaxa o tônus da musculatura lisa vascular e promove trombose intravascular.

A citocina IL-1, produzida por macrófagos, células endoteliais e epiteliais, promove a síntese de IL-2 por linfócitos T e a diferenciação de linfócitos B; promove a síntese de prostaglandinas; aumenta a proliferação de linfócitos T e B; atua sobre macrófagos induzindo a síntese de IL-1, IL-6, TNF-a e IL-8; a síntese de proteínas de fase aguda; caquexia; aumenta a divisão de células da medula.

A citocina IL-6, produzida por macrófagos, células endoteliais e linfócitos T, atua no hepatócito na produção de fibrinogênio; fator de crescimento para linfócitos B ativados; aumenta a divisão de células da medula.

Estes eventos celulares e teciduais causam efeitos caracterizados por dor, aumento de temperatura, eritema, edema e perda da função do local da injúria durante a inflamação. Falhas na regulação do controle do processo inflamatório acontecem e podem acarretar a destruição das células epiteliais, endoteliais ou musculares e promover a disfunção celular ou do órgão afetado.

A asma, por exemplo, é uma doença inflamatória crônica pulmonar caracterizada por episódios de broncoconstrição e por inflamação eosinofílica pulmonar. A broncoconstrição da fase aguda é provocada por mediadores farmacológicos liberados por mastócitos ativados pela ligação do alérgeno às moléculas de IgE alérgeno-específicas em sua superfície e a reatividade brônquica de fase tardia está associada a uma grave inflamação eosinofílica pulmonar. Os linfócitos T, principalmente do subtipo Th2 orquestram estas respostas através da produção de citocinas como IL-4, IL-5, IL-9 e IL-13 que são geneticamente controladas.

A apresentação de antígeno através de células dendríticas pulmonares maduras é a base do processo de sensibilização Th2 que acontece em pacientes com alergia ou em animais expostos a um aeroalérgeno.

Evidências da inflamação na asma foram inicialmente derivadas de achados do acúmulo preferencial de linfócitos T CD4+ do tipo Th2, mastócitos e macrófagos em pulmões de pacientes com asma fatal. Análises do lavado broncoalveolar de pacientes asmáticos durante as reações de fase tardia (LPR - late phase reaction) também revelam a presença de elevado número de linfócitos T CD4+ e eosinófilos.

Células T CD4+ ativadas são a principal fonte das citocinas (IL-4, IL-5, IL-9 e IL-13) as quais são responsáveis pelo desenvolvimento de uma resposta inflamatória alérgica pulmonar, tipicamente Th2, com predominio de um infiltrado eosinofilico e produção de IgE. Os eosinófilos são atraidos para o pulmão através da ação de diversos fatores como citocinas e quimiocinas que promovem a quimiotaxia, o aumento na expressão de moléculas de adesão no endotélio vascular e na superfície celular, a ativação e a transmigração celular.

Uma vez ativados, os eosinófilos liberam seu conteúdo granular (proteina básica principal, neurotoxina derivada de eosinófilos, proteina catiônica de eosinófilos e peroxidase de eosinófilos) , que além de ser tóxico para helmintos e bactérias, estimula diretamente a musculatura lisa brônquica, causando contração e promovendo o aumento da reatividade frente a mediadores colinérgicos.

Numa inflamação pulmonar já estabelecida, os eosinófilos são capazes de amplificar a resposta, recrutando novas células, devido à produção localizada de citocinas pró-inflamatórias. A inflamação crônica eosinofilica e anticorpos IgE têm sido diretamente associados à gravidade da asma.

A inflamação crônica na asma é acompanhada pela hiper-reatividade pulmonar (resposta aumentada de broncoconstrição a estímulos inespecíficos) e pelo remodelamento das vias aéreas.

Muitos fatores podem desencadear um ataque de asma, incluindo alérgenos, infecções bacterianas ou virais, exercício, mudanças meteorológicas abruptas, ou exposição a irritantes de via aérea,    como fumaça de tabaco. As

principais causas de desencadeamento da asma em crianças menores de 5 anos são as infecções virais pelos virus parainfluenza    (PIV), sincicial respiratório (VSR) e

picornavirus (rinovirus e enterovirus).

Indivíduos asmáticos sensíveis, quando expostos a um alérgeno na forma aerossol, manifestam sintomas que começam dentro de 5 a 10 minutos. Durante esta fase imediata da asma observa-se contração da musculatura lisa brônquica, formação local de edema, aumento da secreção de muco pelas glândulas epiteliais brônquicas e um pequeno infiltrado celular. Estas características se explicam pela ação de mediadores como a histamina, prostaglandina D2 (PGD2), leucotrieno C4 (LTC4) e fator ativador de plaquetas (PAF - platelet activating factor) e de citocinas TNF-a e IL-1 liberados por mastócitos ativados por anticorpos IgE alérgeno-especificos.

De acordo com as estimativas do Centro Nacional para Estatística da Saúde do Centro para Controle e Prevenção de Doenças (NCHS-CDC, 2005, Hyattsville, MD) aproximadamente 22,2 milhões de pessoas sofrem de asma nos Estados Unidos, dentre as quais 6,5 milhões têm idade abaixo de 18 anos. Só nos Estados Unidos, cerca de 11 pessoas morrem de asma por dia. Já no Brasil, as estimativas mostram que 10% da população apresentam asma com 2500 mortes por ano, sendo a 4a causa de internação no Sistema Único de Saúde. Dentre os pacientes asmáticos, 60% são de dificil controle.

Na atualidade, os tratamentos para inflamação e asma visam à utilização de medicamentos divididos em duas categorias: 1) fármacos para melhoria dos sintomas agudos (60% dos asmáticos) representados principalmente pelos p2-agonistas com rápido inicio de ação, brometo de ipratrópio que é um agente anticolinérgico amônio quaternário e aminofilina que é um derivado da xantina que causa relaxamento do músculo liso dos brônquios; e 2) fármacos para manutenção, usados para prevenir os sintomas da asma, representados principalmente pelos corticosteróides inalatórios e de uso sistêmico.

Todavia, a utilização destes medicamentos, principalmente em casos prolongados ou de repetições possui limitações determinadas pela inespecificidade de ação e pelos conseqüentes efeitos colaterais indesejados ao paciente. Além disso as medicações antiinflamatórias atuais não são capazes de prevenir significativamente a perda da função pulmonar na asma.

Medicamentos que visam tratar inflamações minimizando potencialmente os riscos de efeitos colaterais e que sejam mais especificos são constantemente investigados e alguns exemplos podem ser citados.

O documento WO 03/070194 apresenta uma proposta de esterificar corticosteróides com a-aminoácidos podendo funcionar como pró-drogas úteis para o tratamento de rinite e asma, particularmente por inalação, e para tratamento de inflamação, particularmente por administração local ou tópica. Entretanto a vantagem apresentada pelas pró-drogas propostas não está clara, sendo que o tratamento proposto ainda depende das ações de corticosteróides.

O documento WO 2004/068928 refere-se a peptideos isolados da secreção defensiva da pele do sapo Bombina maxima que são agonistas do receptor B2 da bradicinina podendo ser usados para tratar e/ou prevenir desordens associadas com a bradicinina incluindo desordens

cardiovasculares, inflamação, asma, rinite alérgica, dor, angiongênese entre outras.

Em outro documento, US 2003/0152564, é apresentado um peptideo que corresponde às posições 62-71 da seqüência da proteina C-reativa humana, que é capaz de inibir, in vitro, a atividade enzimática da elastase leucocitária humana e/ou da catepsina G humana podendo ser destinada ao tratamento de condições inflamatórias crônicas tais como artrite reumatóide, enfisema pulmonar, fibrose cistica, bronquite, asma e algumas sindromes agudas de distúrbios respiratórios.

O documento US 2007/0123455 propõe método e composições que compreendem as proteínas humanas S100A8 e/ou S100A9 sendo adequadas para tratar desordens inflamatórias tais como alergia, asma, aterosclerose, doenças autoimunes, infecções, entre outras.

A patente US 5,290,762 descreve um método para profilaxia ou tratamento de doenças inflamatórias em um paciente, que compreende a administração ao local da injúria, de uma quantidade de pelo menos um inibidor de serino protease. O documento reivindica como grupo de inibidores de serino protease, qualquer inibidor da secreção de protease leucocitária, proteina C-reativa, proteina sérica amilóide A, alfa-2-macroglobulina, alfa-2-antiplasmina.

O envolvimento da inibição de serino-protease para tratamento de inflamações já tem sido muito investigado. Por exemplo, a triptase humana é uma serino protease, encontrada nos mastócitos, simile à tripsina. A triptase é um mediador de uma série de patologias alergênicas e inflamatórias,

incluindo

rinite

, conjuntivite

e a asma. Assim,

os

inibidores

desta

serino protease

podem ser utilizados

com

sucesso para o

tratamento de

doenças respiratórias

e

alérgicas.

Dentre os inibidores de serino protease, os mais bem estudados são os peptideos descritos por Bowman [Poc Soc Expd Med 1946 63:547] e Birk et al [Bull Res Coucil Israel, Sec A 1962 11:48; Biochem Biophys Acta 1963 67:326] (donde surgiu a denominação BBI - Bowman Birk Inhibitors) . Os BBIs são encontrados abundantemente em plantas dicotiledôneas e monocotiledôneas, sendo que dentre eles destaca-se o denominado por SFTI-1 (sunflower trypsin inhibitor-1) que é um peptideo biciclico, composto por 14 aminoácidos e, até a atualidade, é o menor e mais potente inibidor natural do tipo Bowman-Birk. O SFTI-1 tem sido utilizado contra patógenos e insetos em plantas transgênicas, mas também pode ser utilizado na prevenção do câncer, dengue e outras doenças inflamatórias e alérgicas.

Além de peptideos com aplicações farmacológicas poderem ser obtidos de substâncias produzidas por plantas, as substâncias produzidas por animais, como venenos por exemplo, também são alvos de investigação. Toxinas animais podem ser consideradas como moléculas desenvolvidas pela natureza capazes de atingirem alvos específicos e seletivos, inibindo ou estimulando reações fisiológicas.

Particularmente destacam-se as proteinas denominadas de natterinas que são isoladas do veneno do peixe Thalassophryne nattereri encontrado no Brasil. Estas proteinas formam uma familia de toxinas com massa molecular por volta de 38 kDa e cujas seqüências apresentam alta homologia entre si e são capazes de induzir inúmeras atividades biológicas como edema e nocicepção.

A partir das natterinas puderam-se observar seqüências de aminoácidos que não são obtidos per se através da purificação do veneno natural, que entretanto se destacaram pela similaridade com as estruturas dos peptideos do tipo Bowman-Birk. A tentativa de se isolar tais seqüências de aminoácidos a partir das natterinas é frustrada, uma vez que requer um longo e laborioso processo, resultando em quantidades muito pequenas de fragmentos de peptideos impuros, não exatamente correspondentes aos peptideos de interesse desta invenção. Tal dificuldade impede a aplicação industrial dos mesmos.