Nouveaux 3-aryl indoles comme antagonistes des récepteurs de la progestérone pour les fibromes utérins

Les fibromes utérins (leiomyomes) sont des tumeurs bénignes qui se développent à partir des cellules musculaires lisses et des tissus conjonctifs fibreux de l’utérus.1 &#x02212 Bien que la plupart soient asymptomatiques, chez certaines femmes, les fibromes provoquent des saignements menstruels anormaux, des douleurs pelviennes et un dysfonctionnement reproductif4. L’incidence des fibromes augmente avec l’âge au cours des années reproductives et culmine entre 35 et 40 ans5. de la vie est négativement impacté, l’hystérectomie est souvent nécessaire. En conséquence, les fibromes sont la principale indication de plus de 200 000 hystérectomies aux États-Unis par an6,7. Une évaluation des cas d’hystérectomie a révélé une incidence similaire (77%) chez les femmes post-ménopausées8. La fécondité des femmes préménopausées peut être diminuée par la présence de myomes sous-muqueux, qui sont des fibromes partiellement dans la cavité et partiellement dans la paroi de l’utérus.9 Puisque l’hystérectomie est inacceptable pour une femme qui désire une future grossesse, des procédures chirurgicales ont été développées pour préserver l’utérus, telles que myomectomie (retrait des fibromes avec rétention utérine), ablation au laser ou embolisation. L’élimination des fibromes peut restaurer la fertilité9. Cependant, ces traitements sont invasifs, coûteux et associés à un taux élevé de récurrence des fibromes10. Il existe donc un besoin médical non satisfait d’un traitement pharmaceutique non invasif des fibromes utérins dans les deux cas. et les femmes préménopausées.Actuellement, le seul traitement pharmaceutique pour les fibromes utérins implique l’utilisation d’agonistes de la gonadolibérine (GnRH) tels que Lupron. Ces hormones peptidiques agissent sur l’hypophyse, entraînant une régulation négative de l’axe hypothalamo-hypophyso-ovarien (HPO), qui diminue la libération des gonadotrophines (FSH et LH) et réduit par la suite la production des hormones ovariennes œstrogène et progestérone. . Le retrait de la stimulation hormonale ovarienne réduit le volume utérin et la taille des fibromes11. Malheureusement, ce bénéfice s’accompagne d’effets secondaires, notamment la perte osseuse, qui limite la durée du traitement. Une fois le traitement interrompu, les fibromes reviennent habituellement. En conséquence, les agonistes de la GnRH sont principalement utilisés pour réduire la taille des fibromes avant l’ablation chirurgicale. En général, les fibromes grossissent chez les femmes traitées au noréthynodrel, un agoniste stéroïdien de la progestérone.12 Les progestatifs bloquent également la diminution de la taille utérine associée aux agonistes de la GnRH13. À l’inverse, des études cliniques avec l’antiprogestérone mifépristone stéroïdienne ont démontré une diminution du volume des fibromes de 50% après 12 semaines de traitement15. Un autre antiprogestatif stéroïdien, Proellex (CDB-4124), a fait l’objet d’essais cliniques sur les fibromes utérins, l’anémie associée et l’endométriose.16 − 19Le récepteur de la progestérone (PR, NR3C3) est un membre de la superfamille des récepteurs nucléaires facteurs de transcription. Deux isoformes, PR-A et PR-B, ont été décrites20. Les PR peuvent être modulés par une grande variété de ligands, allant des agonistes complets tels que la progestérone (1) et la promegestone (R-5020, 2) aux antagonistes complets comme la mifepristone (RU-486, 3) et Proellex (CDB-4124, 4). Voir le graphique 1. Entre ces deux extrêmes, on trouve des modulateurs sélectifs des récepteurs de la progestérone (SPRM). Comme leurs cousins, les modulateurs sélectifs des récepteurs aux œstrogènes (SERM), ces composés provoquent des activités fonctionnelles qui dépendent du contexte cellulaire dans lequel les conformations des récepteurs induits par les ligands recrutent un ensemble de coactivateurs, entraînant des interactions spécifiques du promoteur et des activations sélectives ultérieures21. D’après une étude clinique récente de phase III avec l’isoprisnil SPRM stéroïdien (J-867, 5), la modulation PR peut affecter les saignements dysfonctionnels et réduire la taille des fibromes.22Chart 1Structures des progestatifs, des antiprogestatifs et des SPRMNous avons récemment décrit le développement des SERMs Comme l’expérience clinique des agonistes de la GnRH démontre que les œstrogènes et la progestérone favorisent la croissance des fibromes, nous avons également poursuivi le développement de SPRM pour cette indication. Nous décrivons ici pour la première fois une nouvelle série de 3-aryl indoles comme ligands PR hautement sélectifs non stéroïdiens. Grâce aux efforts de criblage, nous avons découvert que le 3 – [(4-méthoxyphényl) phénylméthyl] indole se lie faiblement à la classe des hormones nucléaires stéroïdiennes. récepteurs (6, figure ​ figure1) .1). Nous avons récemment décrit un antagoniste sélectif des récepteurs minéralocorticoïdes (MR, NR3C2) 7a basé sur ce même échafaudage indole non stéroïdien.26 Nous avons entrepris une vaste étude SAR autour du composé 7a, avec pour objectif principal l’élimination de l’atome de carbone chiral tétrasubstitué en C3 sur le cycle indole. Au cours de ce travail, nous avons découvert de façon inattendue les ligands PR hautement sélectifs 8. Figure 1MR sélectif 7a recouvert de PR sélectif 8c.Figure ​ Figure11 montre la structure cristalline précédemment décrite de 7a recouvert d’un représentant du nouveau, achiral Série sélective PR (8c). Les composés sont facilement superposables; cependant, afin de placer les trois substituants communs (alkyle, aryle et méthylsulfonamide) dans les mêmes positions dans l’espace chimique, les cycles indole doivent être tournés de manière significative les uns par rapport aux autres. Les composés résultants présentaient une liaison MR réduite, une liaison PR accrue, et même une plus grande sélectivité pour PR sur les récepteurs androgènes (AR, NR3C4) et glucocorticoïdes (GR, NR3C1). Les synthèses des composés 8a et h sont décrites dans le schéma 1. En plus d’être achiral, un avantage significatif de cette plate-forme était la facilité avec laquelle un SAR de trois points pouvait être exécuté rapidement. Par conséquent, plusieurs voies flexibles ont été développées. La voie initiale a commencé avec le 3-bromo-6-nitroindole (9), qui a été déprotoné avec LiHMDS suivi d’une alkylation avec des halogénures d’alkyle pour donner des 1-alkyl-3-bromo-6-nitroindoles 10 En variante, l’azote indolique pourrait être alkylé avec des alcools alkyliques en utilisant des conditions standards de Mitsunobu. Bien que de nombreux procédés de couplage aryle aient été efficaces avec les bromoindoles 10, les conditions de Suzuki utilisant le sel de tétrafluoroborate de trialkylphosphonium 28,29 et le tris (dibenzylidèneacétone) dipalladium, stables à l’air, se sont avérées très polyvalentes. Ainsi, les 1-alkyl-3-bromo-6-nitroindoles 10 ont été couplés aux acides arylboroniques pour donner les 1-alkyl-3-aryl-6-nitroindoles 11. Le groupe nitro a ensuite été réduit en utilisant des conditions standard [hydrogénation ou étain (II On a ensuite pu protéger l’azote indolique comme suit: le phénylsulfonamide 12, suivi du couplage de Suzuki, puis la déprotection du phénylsulfonamide avec le TBAF pour obtenir le 3-aryl- (chlorure de méthylène), puis la réaction avec le chlorure de méthanesulfonyle. indoles 14. L’azote indolique de 14 peut ensuite être alkylé, suivi de la réduction du groupe nitro et de la sulfonylation de l’amine suivante pour donner les composés finaux 8. Dans une troisième approche, le 3-bromo-6-nitroindole est converti en dérivé pinacolboryle. Ceci a permis le couplage direct de bromures d’aryle plus facilement disponibles sans conversion en les acides boroniques correspondants. Le couplage des bromures d’aryle à l’intermédiaire 15 a bien fonctionné en utilisant des conditions aqueuses standard de Suzuki [tétrakis (triphénylphosphine) palladium (0), bicarbonate et chlorure de lithium]. Les données biologiques d’affinité pour les composés 8a et h sont présentées dans le tableau 1. Les données d’affinité de liaison ont été générées en utilisant des étalons appropriés marqués au tritium et des récepteurs humains recombinants complets dans des conditions compétitives. dosages de liaison. L’activité fonctionnelle a été mesurée en utilisant un essai de transcription avec un PR humain de pleine longueur co-transfecté dans une lignée cellulaire HEK293. Tableau 1PR Activités de liaison et fonctionnelles de 6, 7a et 8a et plus généralement, les séries achirales plus rigides affiché des sélectivités beaucoup plus élevées que la série chirale avec son lieur flexible entre le groupe aryle et le cycle indole. Le coup de criblage, indole 6, possède une affinité de liaison pour PR de 478 nM, mais est de 6 à 10 fois plus puissant sur les autres récepteurs stéroïdiens. C’est presque un antagoniste complet de PR mais avec une IC50 relativement faible d’environ 4 μ M. L’indole chiral rapporté précédemment 7a possède une affinité de liaison pour MR de 0,64 nM avec une sélectivité de 710 fois sur PR tandis que le nouvel indole achiral 8c possède une affinité de liaison pour PR de 0,795 nM avec une sélectivité de 1900 fois sur MR. Dans les dosages d’antagonistes fonctionnels, l’indole chiral 7a est environ 12 fois sélectif pour MR tandis que l’indole achiral 8c est plus grand que 1500 fois sélectif pour PR. L’indole 8c présente une sélectivité similaire élevée pour PR sur AR et GR dans les tests de liaison et fonctionnels. Le substituant alkyle à N1 a joué un rôle très important dans la puissance de liaison. La modification de ce substituant de méthyle (8a) en éthyle (8b) puis d’éthyle en isopropyle (8c) améliore l’affinité de liaison de 7 et 5 fois, respectivement. Les activités fonctionnelles suivent cette même tendance. Nous avons également noté une préférence pour la substitution de certains petits groupes fonctionnels ortho au cyano aux 4 ′ position sur le cycle aromatique au carbone 3 de l’indole. Par exemple, l’addition d’un groupe méthyle (8d) améliore l’affinité de liaison de 3 fois. Cependant, l’addition d’un groupe méthoxy à cette position (8e) a diminué l’affinité de liaison, tandis que l’addition de fluor (8f) a amélioré l’affinité pour le PR.La même tendance, bien qu’avec des différences quelque peu atténuées, a également été notée dans les essais fonctionnels. Dans nos études précédentes, nous avons découvert une nette préférence de MR pour les S-énantiomères des composés 7. Comparez, par exemple, 7b, qui a 5- plis une meilleure affinité que 7c. Nous nous sommes demandés si PR aurait une préférence similaire pour un énantiomère sur l’autre si des substituants chiraux étaient placés à la position N1 des indoles 8. En pratique, la substitution des groupes chiraux à N1, tels que les indoles substitués par le butyle secondaire 8g et 8h, préférence légère mais constante de PR pour les énantiomères-S. Le composé 8f a été avancé pour subir d’autres tests in vivo. Le dosage du complément C3 chez le rat ovariectomisé a été utilisé pour évaluer sa capacité à inverser la régulation négative de l’expression de l’ARNm du C3 du complément dans l’utérus induite par les œstrogènes (R5020) (figure &#x200B) (Figure 22) .30 Dans ce modèle, lorsque le composé 8f était dosé par voie orale, il présentait une puissante activité antagoniste, avec une DE50 de 0,33 mg / kg, comparable à celle de l’asoprisnil (DE50 = 0,31 mg / kg). Figure 2Dose réponse (mg / kg, po) d’asoprisnil et 8f dans le test C3 du complément du rat ovariectomisé, E2 est l’œstrogène, R5020 est la promegestone.En comparaison, le repliement de l’asoprisnil (5 mg / kg) pour le contrôle du véhicule était de 0,018 ± 0,011, tandis que E2 (0,05 mg / kg) L’activité de 8f a également été évaluée dans le modèle McPhail.Le traitement à la progestérone de lapins non traités par des œstrogènes induit une transformation de l’endomètre, qui est notée en utilisant l’indice McPhail (Figure 33) .31 Les animaux ont reçu une dose sous-cutanée (sc) avec ou sans progestérone pour évaluer les agoni st ou l’activité antagoniste du composé. En mode antagoniste, la mifépristone, l’asoprisnil et le 8f antagonisent les effets de la progestérone administrée à raison de 1 mg / kg. La mifépristone a atteint son antagonisme total à 1 mg / kg, alors que l’asoprisnil et le 8f ont démontré un antagonisme partiel seulement avec un score McPhail de 3,1 pour l’asoprisnil à 10 mg / kg et 2,0 pour 8f à 3 mg / kg. À la dose de 30 mg / kg, 8f a donné un score McPhail de 2,5 en mode antagoniste. En mode agoniste, la mifépristone n’a eu aucun effet, mais l’asoprisnil et le 8f ont augmenté l’indice McPhail à 3,1 et 1,5, respectivement, à 30 mg / kg.Figurez les réponses 3Dose (mg / kg, sc) d’asoprisnil, de mifépristone et de 8f dans le test de McPhail de lapin non stimulé par les œstrogènes: (a) mode antagoniste avec 1 mg / kg de progestérone (P4) + composé d’essai à diverses doses; (b) Mode agoniste avec la progestérone (P4) seule .. créatinine. La biodisponibilité orale de 8f (administrée en suspension) chez le rat était de 31,4 ± 7,3% avec un tmax de 4 h et une demi-vie d’élimination (t1 / 2) de 19,8 ± 5,0 h. Le volume de distribution (Vd) était de 2,3 ± 0,7 L / kg, alors que sa clairance était de 2,5 ± 0,6 mL / min / kg. L’indole 8f est un puissant antagoniste sélectif du PR in vitro. Il est efficace par voie orale dans un modèle utérin de rat in vivo de l’activité antagoniste PR. Dans le modèle McPhail, en mode antagoniste, il a démontré une activité moins efficace que les antagonistes complets mifepristone mais plus efficace que l’antagoniste partiel asoprisnil.