ES2238996T3 - Composicion y metodo para inducir apoptosis en celulas de cancer de prostata. - Google Patents
Composicion y metodo para inducir apoptosis en celulas de cancer de prostata.Info
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Abstract
Uso de una composición que comprende M-DNA y un vehículo farmacéuticamente aceptable para la fabricación de una composición farmacéutica para el tratamiento del cáncer de próstata.
Description
Composición y método para inducir apoptosis en
células de cáncer de próstata.
La presente invención se refiere al uso de una
composición para la fabricación de una composición farmacéutica para
tratar el cáncer de próstata.
El cáncer es una acumulación aberrante neta de
células atípicas, que pueden formarse como resultado de un exceso de
proliferación, una insuficiencia de apoptosis, o una combinación de
ambas. La apoptosis es un proceso activo de muerte celular
caracterizado por cambios morfológicos distintivos que incluyen
condensación de la cromatina nuclear, contracción celular,
desintegración nuclear, formación de vesículas en la membrana
plasmática, y la formación de cuerpos apoptóticos fijados a la
membrana (Wyllie et al. Int. Rev. Cytol. 68:351, 1980). Una
marca de contraste de la apoptosis es la degradación del DNA nuclear
de la célula en fragmentos de longitud oligonucleosómica como
resultado de la activación de endonucleasas endógenas (Wyllie A.H.
Nature 284:555, 1981).
El cáncer de próstata es una causa principal de
muertes por cáncer entre la población masculina. Para pacientes con
cáncer de próstata confinado en la cápsula, prostatectomía radical,
radioterapia, una combinación de ambas, y braquiterapia con
implantes de semillas radiomarcadas son los tratamientos más
comunes. La prostatectomía radical puede dar como resultado
impotencia e incontinencia. La radioterapia está asociada con la
recurrencia del antígeno específico de próstata (PSA). La
braquiterapia puede utilizarse solamente en pacientes cuidadosamente
seleccionados.
Para pacientes con tumores extracapsulares y
metástasis, la ablación andrógena y la quimioterapia son los
tratamientos más comunes. La ablación andrógena, para uso en
pacientes con cáncer de próstata dependiente de andrógenos, incluye
castración quirúrgica (orquiectomía bilateral) y castración química
utilizando anti-andrógenos y supresores de la
producción de hormona luteinizante. Muchos pacientes rechazan la
orquiectomía. Los anti-andrógenos y los supresores
de la producción de hormona luteinizante, utilizados juntamente para
efectuar el bloqueo total de andrógenos, dan como resultado síntomas
de supresión de los andrógenos y, además, son muy caros.
Adicionalmente, la respuesta a la terapia de ablación de andrógenos
es finita y dura un término medio de 12 a 16 meses (Crawford et
al. New. Eng. J. Med. 321:419, 1989). La muerte celular
programada o apoptosis incrementada se ha identificado como un
avance terapéutico deseable en el tratamiento del cáncer de próstata
(Kyprianou et al., Cancer Surv. 11:265, 1991). Las mutaciones
en p53, una proteína que está implicada en el control y la inducción
de la apoptosis, están asociadas con pronóstico clínico malo y
eficacia reducida de una extensa gama de agentes terapéuticos
utilizados en el tratamiento del cáncer (Chang et al., J.
Clin. Oncol. 13:1009, 1995). Se sabe que la mutación del gen p53,
que da como resultado la acumulación de proteína p53 no funcional,
está asociada a una falta de respuesta a la terapia de ablación de
los andrógenos en el tratamiento del cáncer de próstata (Navone
et al., J. Natl. Cancer Inst. 85:1657, 1993).
Los agentes terapéuticos que son eficaces en la
inhibición de la proliferación de y la inducción de la apoptosis en
células de cáncer in vitro están reconocidos por tener
utilidad terapéutica para el tratamiento in vivo del cáncer
(Furukawa et al., J. Surg. Oncol. 48:188, 1991). Por ejemplo,
se ha demostrado que la actividad anti-proliferativa
in vitro de agentes quimioterapéuticos frente a las células
cancerosas del adenocarcinoma de próstata está correlacionada
positivamente con su actividad anti-cáncer in
vivo (Pienta et al., Prostate 26:270, 1995). La actividad
de muchos de estos agentes terapéuticos se ve influenciada sin
embargo por el estado de mutación de p53, y aquellos agentes cuyo
mecanismo de acción parece ser independiente de p53 son no
selectivos y muy tóxicos. La quimioterapia, para uso en pacientes
con cáncer de próstata independiente de los andrógenos (refractario
a las hormonas) tiene como primera meta la paliación. Sin embargo,
los efectos secundarios tóxicos de la quimioterapia son
debilitantes, a menudo limitantes de la dosis, y deterioran la
calidad de la vida del paciente.
La castración o terapia de ablación de andrógenos
(sea sola o en combinación) induce apoptosis en los tumores de
próstata. La cantidad de apoptosis que ocurre en los tumores de
próstata después de la ablación de andrógenos ha sido correlacionada
con el estado de p53 (Westin et al., Am. J. Pathol. 146:1368,
1995). Sin embargo, prácticamente todos los pacientes con cáncer de
próstata metastático huirán de la terapia de ablación de andrógenos
de primera línea. La inducción de apoptosis en el adenocarcinoma
prostático después de ablación de andrógenos está asociada con
células efectoras inmunes infiltrantes tales como las células T
citotóxicas y los macrófagos activados (Landstrom y Funa, Int. J.
Cancer 71:451, 1997). La activación de los sistemas inmunes innatos
y adquiridos, además de la inhibición de la proliferación de las
células de cáncer de próstata, sería beneficiosa para el tratamiento
del cáncer de próstata.
WO 99/07383 describe el efecto de una composición
que comprende M-DNA o M-DNA
protegido y complejado en la pared celular de M. phlei (MCC) sobre
tipos diferentes de líneas de células de cáncer. No se menciona el
tratamiento del cáncer de próstata.
M.C. Filion et al., J. Pharm. Pharmacol.
1998, 50 (suplemento): 39 describe también la capacidad de los
complejos pared celular micobacteriana-DNA para
inducir apoptosis en diversas células de cáncer.
Por esta razón, existe necesidad de un nuevo
agente terapéutico para el tratamiento del cáncer de próstata que es
simple y relativamente económico de preparar, que se mantiene
terapéuticamente estable a lo largo del tiempo, que es eficaz en
presencia de p53 mutada, que es capaz de estimular el sistema
inmunitario innato y/o el adquirido y que es eficaz a regímenes de
dosificación que están asociados con toxicidad mínima incluso
después de administración repetida.
La presente invención satisface la necesidad
anterior proporcionando una composición para tratamiento del cáncer
de próstata en un animal, con inclusión de un humano, en donde una
composición que comprende DNA de Mycobacterium phlei (M.
phlei) (M-DNA) y M-DNA, en la
cual el M-DNA está protegido y complejado en la
pared celular de M-phlei (MCC), se administra
al animal que precisa de dicho tratamiento en una cantidad eficaz
para producir un efecto anti-neoplástico sobre las
células del cáncer en la próstata del animal.
El M-DNA y la MCC son sencillos y
relativamente económicos de preparar, sus actividades son
reproducibles entre preparaciones, se mantienen terapéuticamente
estables a lo largo del tiempo, y son eficaces a regímenes de dosis
que están asociados con toxicidad mínima incluso después de
administración repetida.
Para preparar MCC, se cultivan M. phlei en
medio líquido y se cosechan. Los M. phlei se disgregan, y los
componentes sólidos de los M. phlei disgregados se recogen
por sedimentación centrífuga. Los componentes sólidos se
desproteinizan, se deslipidan, y se lavan. El M-DNA
se purifica a partir de MCC o se purifica directamente a partir de
M. phlei. Se utilizan reactivos exentos de DNasas para
minimizar la degradación del DNA (proteger el DNA) durante la
preparación de MCC y M-DNA.
Una composición que comprende
M-DNA o MCC y un vehículo farmacéuticamente
aceptable se administra a un animal, con inclusión de un humano, que
padece cáncer de próstata en una cantidad eficaz para prevenir,
tratar o eliminar las células de cáncer de próstata en el animal,
con inclusión del humano, que padece cáncer de próstata.
Opcionalmente, pueden administrarse agentes terapéuticos adicionales
que incluyen, pero sin carácter limitante,
anti-andrógenos, agentes quimioterapéuticos, agentes
inmunomoduladores y esteroides con el M-DNA y MCC.
La capacidad inesperada y sorprendente de M-DNA y de
MCC para prevenir, tratar o eliminar las células de cáncer de
próstata aborda una necesidad insatisfecha sentida desde hace mucho
tiempo en las técnicas médicas y proporciona un beneficio importante
para los animales, con inclusión de los humanos.
De acuerdo con ello, es un objeto de la presente
invención proporcionar una composición eficaz para prevenir el
cáncer de próstata.
Otro objeto de la presente invención es
proporcionar una composición eficaz para prevenir el cáncer de
próstata sensible a las hormonas.
Otro objeto de la presente invención es
proporcionar una composición eficaz para prevenir el cáncer de
próstata insensible a las hormonas.
Otro objeto de la presente invención es
proporcionar una composición eficaz para tratar el cáncer de
próstata.
Otro objeto de la presente invención es
proporcionar una composición eficaz para tratar el cáncer de
próstata sensible a las hormonas.
Otro objeto de la presente invención es
proporcionar una composición eficaz para tratar el cáncer de
próstata insensible a las hormonas.
Otro objeto de la presente invención es
proporcionar una composición eficaz para eliminar el cáncer de
próstata.
Otro objeto de la presente invención es
proporcionar una composición eficaz para eliminar el cáncer de
próstata sensible a las hormonas.
Otro objeto de la presente invención es
proporcionar una composición eficaz para eliminar el cáncer de
próstata insensible a las hormonas.
Otro objeto de la presente invención es
proporcionar una composición que tiene un efecto antineoplástico
sobre las células del cáncer de próstata.
Otro ejemplo de la presente invención es
proporcionar una composición que tiene un efecto antineoplástico
sobre las células de cáncer de próstata sensibles a hormonas.
Otro objeto de la presente invención es
proporcionar una composición que tiene un efecto antineoplástico
sobre las células de cáncer de próstata insensibles a hormonas.
Otro objeto de la presente invención es
proporcionar una composición eficaz para inhibir la proliferación de
las células del cáncer de próstata.
Otro objeto de la presente invención es
proporcionar una composición eficaz para inhibir la proliferación de
las células de cáncer de próstata.
Otro objeto de la presente invención es
proporcionar una composición eficaz para inhibir la proliferación de
las células de cáncer de próstata sensibles a hormonas.
Otro objeto de la presente invención es
proporcionar una composición eficaz para inhibir la proliferación de
las células de cáncer de próstata insensibles a hormonas.
Otro objeto de la presente invención es
proporcionar una composición eficaz para inducir la apoptosis en
células de cáncer de próstata.
Otro objeto de la presente invención es
proporcionar una composición eficaz para inducir la apoptosis en
células de cáncer de próstata sensibles a hormonas.
Otro objeto de la presente invención es
proporcionar una composición eficaz para inducir la apoptosis en
células de cáncer de próstata insensibles a hormonas.
Otro objeto de la presente invención es
proporcionar una composición eficaz para potenciar la actividad de
otros agentes terapéuticos en el tratamiento del cáncer de
próstata.
Otro objeto de la presente invención es
proporcionar una composición eficaz para potenciar el efecto
anti-neoplástico de los agentes
anti-andrógenos en el tratamiento del cáncer de
próstata.
Otro objeto de la presente invención es
proporcionar una composición eficaz para potenciar el efecto
antineoplástico de los agentes quimioterapéuticos en el tratamiento
del cáncer de próstata.
Otro objeto de la presente invención es
proporcionar una composición eficaz para potenciar el efecto
antineoplástico de la radiación en el tratamiento del cáncer de
próstata.
Otro objeto de la presente invención es
proporcionar una composición que mantiene su eficacia a lo largo del
tiempo.
Estos y otros objetos, características y ventajas
de la presente invención, resultarán evidentes después de una
revisión de la descripción detallada que sigue de la realización
expuesta y las reivindicaciones adjuntas.
Fig. 1. Inhibición de la proliferación de las
células de cáncer de próstata humano por MCC.
Fig. 2. Inhibición de la proliferación de las
células de cáncer de próstata humano LNCaP y PC3 por
M-DNA.
Fig. 3. Inhibición de la proliferación de las
células de cáncer de próstata humano PC3 por MCC y por MCC tratada
con DNasa I.
Fig. 4. Cambios morfológicos en las células de
cáncer de próstata humano PC3 después del tratamiento con MCC.
Fig. 5. Inducción de la fragmentación del DNA en
las células de cáncer de próstata humano PC3 por MCC.
Fig. 6. Liberación de NuMA a partir de (A) LNCaP
y (B) células de cáncer de próstata humano PC3 por MCC.
La presente invención proporciona una composición
para el tratamiento del cáncer de próstata en un animal, con
inclusión de un humano, en donde una composición que comprende DNA
de Mycobacterium phlei (M. phlei)
(M-DNA) y M-DNA, en donde el
M-DNA está protegido y complejado en la pared
celular de M. phlei (MCC), se administra al animal que
precisa dicho tratamiento en una cantidad eficaz para producir un
efecto anti-neoplástico sobre las células del cáncer
en la próstata del animal.
Tal como se utiliza en esta memoria, el término
"protegido" se refiere a DNA que no se ha degradado en bases
individuales.
Tal como se utiliza en esta memoria, la expresión
"complejado en" se refiere a la asociación física de
M-DNA con la pared celular de M. phlei.
Tal como se utiliza en esta memoria, el término
"respuesta" hace referencia a inhibición de la proliferación de
las células del cáncer, inducción de apoptosis en las células del
cáncer, y estimulación de la producción de moléculas bioactivas por
las células del sistema inmunitario.
Tal como se utiliza en esta memoria, la expresión
"moléculas bioactivas" hace referencia a citoquinas y especies
oxigenadas reactivas.
Tal como se utiliza en esta memoria, la expresión
"células del sistema inmunitario" hace referencia a macrófagos,
monocitos, leucocitos, células T, células B, células NK, células
dendríticas, células de Langerhan, células intersticiales y células
de soporte.
Se utiliza la especie de Mycobacterium M.
phlei.
Los métodos para aumentar la actividad
anti-neoplástica incluyen, pero sin carácter
limitante, complementar químicamente o amplificar
biotecnológicamente el M-DNA y la MCC con secuencias
o confirmaciones estimuladoras de DNA derivadas de la misma o
diferentes especies bacterianas; complementar el
M-DNA y la MCC con ácidos nucleicos existentes
naturalmente o sintetizados químicamente; y complejar el
M-DNA y la MCC con vehículos naturales o
sintéticos.
Opcionalmente, agentes terapéuticos que incluyen,
pero sin carácter limitante, anti-andrógenos,
quimioterapéuticos, agentes esteroidales e inmunológicos pueden
incluirse en la composición de M-DNA y MCC de la
presente invención. El M-DNA o la MCC y un agente
terapéutico opcional pueden administrarse simultánea o
secuencialmente en el mismo o diferentes programas.
Los agentes anti-andrógenos,
incluyen, pero sin carácter limitante, flutamida, bicalutamida,
nilutamida, acetato de megestrol, inhibidores de la secreción de la
hormona adrenocorticotrópica, quetoconazol, estrógenos,
anti-estrógenos, y supresores de la producción de
LHRH.
Los agentes quimioterapéuticos incluyen, pero sin
carácter limitante, anti-metabolitos y fármacos que
deterioran el DNA, desestabilizadores de los microtúbulos,
estabilizadores de los microtúbulos, despolimerizantes de la actina,
inhibidores del crecimiento, inhibidores de las topoisomerasas,
inhibidores de HMG-CoA, inhibidores de purinas,
inhibidores de pirimidinas, inhibidores de metaloproteinasas,
inhibidores de CDK, inhibidores de las caspasas, inhibidores de los
proteosomas, inhibidores de la angiogénesis, inductores de
diferenciación e inmunoterapéuticos. Estos agentes incluyen, pero
sin carácter limitante, antibióticos de antraciclina tales como
doxorrubicina y mitoxantrona, estramustina, vinblastina, paclitaxel,
etoposido, ciclofosfamida, cisplatino, carboplatino y combinaciones
de los anteriores con o sin la adición de fármacos esteroidales.
Agentes inmunológicos incluyen, pero sin carácter
limitante, citoquinas, quimioquinas, interferones, interleuquinas,
anticuerpos policlonales y anticuerpos monoclonales.
Las composiciones que comprenden
M-DNA y MCC y un vehículo farmacéuticamente
aceptable se preparan poniendo en asociación uniforme e íntimamente
el M-DNA y la MCC con vehículos líquidos, con
vehículos sólidos o con ambos. Vehículos líquidos incluyen, pero sin
carácter limitante, vehículos acuosos, vehículos no acuosos o ambos.
Vehículos sólidos incluyen, pero sin carácter limitante, vehículos
biológicos, vehículos químicos o ambos.
El M-DNA y la MCC pueden
administrarse en suspensión acuosa, emulsión en aceite, emulsión de
agua en aceite, emulsión de
agua-en-aceite-en-agua,
emulsión específica del sitio, emulsión de residencia larga,
emulsión pegajosa, microemulsión, nanoemulsión, liposomas,
micropartículas, microesferas, nanoesferas, nanopartículas,
mini-bombas, y con diversos polímeros naturales o
sintéticos que permiten una liberación prolongada.
Adicionalmente, M-DNA y MCC
pueden utilizarse con uno cualquiera, todos o cualquier combinación
de excipientes con indiferencia del vehículo utilizado para
presentar la composición a las células sensibles. Estos incluyen,
pero sin carácter limitante, anti-oxidantes,
tampones, bacteriostáticos, agentes de suspensión, agentes
tensioactivos y agentes con actividad superficial.
En una realización, se administra MCC como una
suspensión acuosa, en la cual el intervalo de tamaños de la MCC es
con preferencia aproximadamente 0,025 a 1,000 \mum, de modo más
preferible desde aproximadamente 0,050 a 0,750 \mum y de modo muy
preferible entre aproximadamente 0,100 y 0,500 \mum. La MCC se
suspende en un vehículo farmacéuticamente aceptable tal como, pero
sin carácter limitante, agua exenta de DNasa, solución salina o
solución salina tamponada con fosfato (PBS) y se homogeneíza y
submicroniza por procedimientos estándar tales como, pero sin
carácter limitante, tratamiento por ultrasonidos y
microfluidización. Por ejemplo, la MCC liofilizada se suspende en
agua estéril y se trata por ultrasonidos a 20% de la potencia
durante 5 min (Sonicator Modelo W-385, Heat
Systems-Ultrasonics Inc.) o se microfluidiza a
15.000-30.000 psi (1054,5-2109
kg/cm^{2}) durante una o más pasadas (Modelo
M-110Y; Microfluidics, Newton, MA). La mezcla se
procesa asépticamente o se esteriliza finalmente. Puede añadirse un
agente terapéutico o agente estabilizador opcional a la MCC durante
la submicronización u homogeneización o antes o después de la
esterilización.
En una realización, se administra
M-DNA como una suspensión acuosa en el intervalo de
tamaños con preferencia desde aproximadamente 2 a > 12.000 p.b.,
de modo más preferible desde aproximadamente 2 a 250 p.b., y de modo
muy preferible desde aproximadamente 2 a 20 p.b.. El
M-DNA se suspende en un vehículo farmacéuticamente
aceptable tal como agua exenta de DNasa y se homogeneíza y fragmenta
por procedimientos estándar tales como, pero sin carácter limitante,
tratamiento por ultrasonidos y microfluidización. La mezcla se
procesa asépticamente o se esteriliza finalmente. Puede añadirse Un
agente terapéutico o agente estabilizador opcional al
M-DNA durante el tratamiento por ultrasonidos o la
homogeneización o antes o después de la esterilización.
Para la administración en un vehículo no acuoso,
se emulsionan M-DNA o MCC con un aceite mineral o
con un aceite neutro tal como, pero sin carácter limitante, un
diglicérido, un triglicérido, un fosfolípido, un lípido, un aceite y
mezclas de los mismos, en los cuales el aceite contiene una mezcla
apropiada de ácidos grasos poliinsaturados y saturados. Ejemplos
incluyen, pero sin carácter limitante, aceite de soja, aceite de
canola, aceite de palma, aceite de oliva y migliol, en donde el
número de carbonos de los ácidos grasos está comprendido entre 12 y
22 y en donde los ácidos grasos pueden ser saturados o insaturados.
Opcionalmente, el lípido o fosfolípido cargado puede suspenderse en
el aceite neutro. Por ejemplo, se añade fosfatidilcolina exenta de
DNasa a aceite de soja triglicérido exento de DNasa en una relación
de 1 gramo de fosfolípido para 20 ml de triglicérido y se disuelve
por calentamiento suave a 50º-60ºC. Se añaden varios gramos de MCC a
un envase seco introducido en un autoclave y se añade la solución de
fosfolípido-triglicérido a una concentración de 20
ml para 1 gramo de MCC. La suspensión se incuba durante 60 min a
20ºC y se mezcla luego con BPS exenta de DNasa en la relación de 20
ml de suspensión de MCC por litro de P.B.S. La mezcla se emulsiona
por tratamiento mediante ultrasonidos a 20% de potencia durante 5
min (Sonicator Modelo W-385, Heat
Systems-Ultrasonics Inc.). Opcionalmente, la mezcla
emulsionada se homogeneíza por microfluidización a
15.000-30.000 psi (1054,5-2109
kg/cm^{2}) durante una o más pasadas (Modelo
M-110Y; Microfluidics). La emulsión de MCC se
transfiere a un frasco tapado introducido en un autoclave para
almacenamiento a 4ºC. Puede añadirse opcionalmente un agente
terapéutico o un agente estabilizador a la composición de
M-DNA o de MCC durante la incubación, el
emulsionamiento o la homogeneización.
El M-DNA y la MCC se administran
en una cantidad eficaz que tiene un efecto
anti-neoplástico sobre las células del cáncer en la
próstata de un animal. La dosificación de M-DNA y
MCC administrada dependerá de la fase del cáncer de próstata que se
esté tratando, los órganos a los cuales pueda haberse metastatizado,
la formulación particular, y otros factores clínicos tales como
tamaño, peso y condición del receptor, y de la ruta de
administración.
Preferiblemente, la cantidad de
M-DNA y MCC administrada es de aproximadamente
0,00001 a 200 mg/kg por dosis, de modo más preferible desde
aproximadamente 0,0001 a 100 mg/kg por dosis, y de modo muy
preferible desde aproximadamente 0,001 a 50 mg/kg por dosis.
Preferiblemente, el contenido de M-DNA de la MCC
está comprendido entre aproximadamente 0,001 y 90 mg/100 mg de MCC
seco, de modo más preferible entre aproximadamente 0,01 y 40 mg/100
mg de MCC seco y de modo muy preferible entre aproximadamente 0,1 y
30 mg/100 mg de MCC seco. Inesperadamente, se ha encontrado que al
menos aproximadamente 3,6% del peso seco de MCC es
M-DNA extraíble.
Rutas de administración incluyen, pero sin
carácter limitante, oral, tópica, subcutánea,
intra-prostática, intra-muscular,
intra-peritoneal, intra-venosa,
intra-arterial, intra-dérmica,
intra-tecal, intra-lesional,
intra-tumoral, intra-vesical,
intra-vaginal, intra-ocular,
intra-rectal, intra-pulmonar,
intra-espinal, transdérmica, subdérmica,
colocación en el interior de cavidades del cuerpo, inhalación nasal,
inhalación pulmonar, impresión en la piel y electrocorporación.
Dependiendo de la ruta de administración, el
volumen por dosis es con preferencia aproximadamente 0,001 a 100 ml
por dosis, de modo más preferible aproximadamente 0,01 a 50 ml por
dosis, y de modo muy preferible aproximadamente 0,1 a 30 ml por
dosis. El M-DNA y la MCC pueden administrarse en un
tratamiento monodosis o en tratamientos multidosis conforme a un
programa y a lo largo de un periodo de tiempo apropiado para la fase
del cáncer de próstata que se esté tratando, los órganos a los
cuales se ha metastatizado, el estado del receptor y la ruta de
administración.
Los ejemplos siguientes sirven para ilustrar
adicionalmente la presente invención.
Se preparó MCC a partir de M. phlei como
se describe en la Solicitud de Patente Internacional No.
PCT/CA98/
00744, que se incluye por referencia en esta memoria. Todos los reactivos se seleccionaron para proteger el DNA.
00744, que se incluye por referencia en esta memoria. Todos los reactivos se seleccionaron para proteger el DNA.
Se preparó M-DNA a partir de
M. phlei y de MCC como se describe en la Solicitud de Patente
Internacional No. PCT/CA98/00744, que se incluye por referencia en
esta memoria. Todos los reactivos se seleccionaron para mejorar la
conservación (protección) del DNA.
A no ser que se indique otra cosa, el
M-DNA y la MCC se suspendieron en agua exenta de
DNasa o en un tampón farmacéuticamente aceptable exento de DNasa y
se trataron por ultrasonidos. El tamaño de partícula de la MCC se
evaluó durante el tratamiento por ultrasonidos por espectroscopía de
correlación fotónica (Zetasizer 3000, Malvern Instruments, Malvern,
Worcester, Inglaterra). El diámetro de la MCC disminuía gradualmente
con el tratamiento por ultrasonidos (Tabla 1). El peso molecular del
M-DNA se evaluó durante el tratamiento por
ultrasonidos por electroforesis en gel de agarosa al 2% que contenía
0,5 \mug/ml de bromuro de etidio (3 horas a 100 V). El peso
molecular del M-DNA disminuía gradualmente con el
tratamiento por ultrasonidos (Tabla 2).
\vskip1.000000\baselineskip
El M-DNA y la MCC no contenían
endotoxinas como se determinó utilizando un kit de lisado de
amebocitos de Limulus QCL-1000 (BioWhittaker,
Walkersville, MD). La sensibilidad de este ensayo del lisado de
amebocitos de Limulus es 5,5 pg endotoxina/ml.
Se preparan B-DNA y BCC a partir
de M. smegmatis, M. fortuitous, Nocardia rubra, Nocardia
asteroides, Corynebacterium parvum, M. kansaii, M. tuberculosis y M.
bovis como en el Ejemplo 1.
El tratamiento de M-DNA y MCC con
DNasa I se llevó a cabo como se describe en la Solicitud de Patente
Internacional No. PCT/CA98/00744. La DNasa I digiere tanto el DNA
monocatenario como el bicatenario y causa una degradación casi total
del DNA.
Se obtuvieron de la ATCC células de cáncer de
próstata humano PC3 o DU-145 independiente de
andrógenos y LNCaP dependientes de andrógenos
(#RCL-1435, HTB-81 y
CRL-1740, respectivamente). Las células epiteliales
de próstata humana primarias (PrEc) se obtuvieron de Clonetics
(#CC-2555, Walkersville, MD, EE.UU.). Todas las
líneas de células se cultivaron de acuerdo con las recomendaciones
del suministrador. Las células PC3, DU-145, LNCaP y
PrEc se sembraron a razón de 3 x 10^{5} células/ml de medio de
crecimiento en microplacas de 6 pocillos con fondo plano y se
dejaron proliferar durante 24 h a 37ºC en una atmósfera con 5% de
CO_{2}. Al cabo de 24 h, se reemplazó el medio de cultivo con un
medio de crecimiento que contenía M-DNA o MCC.
La proliferación celular se determinó utilizando
reducción con bromuro de dimetiltiazoldifeniltetrazolio (MTT)
(Mosman et al., J. of Immunol. Meth. 65:55, 1983).
Las células de cáncer de próstata PC3,
DU-145 y LNCaP y las células epiteliales de próstata
PrEc se incubaron con 0, 0,01, 0,10, 1, 10 y 100 \mug/ml de MCC.
Después de 48 h, se añadieron a cada pocillo 100 \mul de MTT en 5
mg/ml de solución salina tamponada con fosfato y se continuó la
incubación durante 4 h. Se aspiró luego el medio de cada pocillo, se
añadió 1 ml de alcohol isopropílico acidificado, y se solubilizó el
MTT reducido por mezcla. La absorbencia del producto de reacción se
determinó a 570 nm. MCC a 1, 10 y 100 \mug/ml inhibía la
proliferación de las células de cáncer de próstata LNCaP
dependientes de andrógenos y de las células de cáncer de próstata
PC3 y DU-145 independientes de andrógenos, pero no
inhibían la proliferación de las células de próstata normales PrEc
(Fig. 1).
Estos datos demuestran que MCC inhibe la
proliferación tanto de las células de cáncer de próstata
independientes de andrógenos como de las dependientes de andrógenos
en ausencia de células efectoras inmunes. MCC no inhibe la
proliferación de las células de próstata normales.
Se incubaron células de cáncer de próstata PC3 y
LNCaP con 10 y 100 \mug/ml de M-DNA. La
proliferación de las células se determinó como en el Ejemplo 5.
M-DNA a 10 y 100 \mug/ml inhibía la proliferación
de las células de cáncer de próstata PC3 (Fig. 2). Estos datos
demuestran que M-DNA inhibe la proliferación de las
células de cáncer de próstata dependientes de andrógenos e
independientes de andrógenos en ausencia de células efectoras
inmunes.
Se incubaron células de cáncer de próstata PC3
con 1 Unidad/ml de DNasa I, con 1 \mug/ml de MCC y con 1 \mug/ml
de MCC tratada con DNasa I.
La DNasa I inhibía la proliferación de las
células de cáncer PC3 aproximadamente 5%, MCC inhibía la
proliferación de las células de cáncer PC3 aproximadamente un 50%, y
MCC tratada con DNasa I inhibía la proliferación de las células de
cáncer PC3 aproximadamente 30% (Fig. 3).
Estos datos demuestran que MCC inhibe la
proliferación de las células de cáncer de próstata independientes de
andrógenos en ausencia de células efectoras inmunes. Adicionalmente,
estos datos demuestran que el tratamiento de MCC con DNasa I induce
el efecto anti-proliferativo de MCC.
Los cambios morfológicos indicativos de la muerte
celular por apoptosis incluyen la condensación de la cromatina
nuclear, contracción celular, desintegración nuclear, formación de
vesículas en la membrana plasmática y la formación de cuerpos
fijados a la membrana (Wyllie et al. Int. Rev. Cytol. 68:251,
1980).
Las células de cáncer de próstata PC3 se
incubaron con 0 y con 200 \mug/ml de MCC durante 48 h. Las
imágenes se recogieron sobre un microscopio óptico con un objetivo
Apochromat de 40 x 2,5 NA. Las células incubadas con 0 \mug/ml de
MCC exhibían morfología normal, mientras que las células incubadas
con 200 \mug/ml de MCC exhibían cambios morfológicos llamativos
indicadores de la muerte celular por apoptosis (Fig. 4).
Estos cambios demuestran que MCC induce apoptosis
en células de cáncer de próstata independientes de andrógenos en
ausencia de células efectoras inmunes.
La fragmentación del DNA celular en fragmentos de
tamaño nucleosómico por la activación de endonucleasas endógenas es
característica de las células que están sufriendo apoptosis (Wyllie
A.H. Nature 284:555, 1981; Newell et al. Nature 357:286,
1990).
Durante el cultivo rutinario de monocapas de
células PC3, un número considerable de células se desprendían de la
superficie de plástico de los pocillos de cultivo de tejidos y
flotaban en el medio (Palayoor et al., Radiation Res.
148:105, 1997). Después de 48 horas de tratamiento con MCC, la
proporción de células desprendidas aumentaba. Por esta razón, se
analizó la fragmentación del DNA tanto en las células PC3
desprendidas como en las fijadas (Smith et al. Nature
337:795, 1989).
Las células desprendidas se recogieron y se
centrifugaron a 350 x G durante 5 min. El sedimento de células
desprendidas y las células fijadas remanentes se lisaron en 50
\mul de tampón que contenía Tris-HCL 50 mM (pH
8,0), EDTA 10 mM, 0,5% (p/v) de lauril-sarcosinato
de sodio (SDS) y 0,5 mg/ml de proteinasa K
(Sigma-Aldrich Canadá, Oakville, Ontario) y a 55ºC
durante 1 h. Se añadieron 10 \mul de RNasa A de 0,5 mg/ml
(Sigma-Aldrich, Canadá) a cada muestra y se continuó
la incubación durante 1 h. Las muestras se calentaron a 65ºC y se
mezclaron con cada muestra 10 \mul de EDTA 10 mM (pH 8,0) que
contenía 1% (p/v) de agarosa de temperatura de gelificación baja,
0,25% (p/v) de azul de bromofenilo y 40% (p/v) de sacarosa. Las
muestras se sometieron a electroforesis a 100 V durante 3 h en un
gel de agarosa al 2% que contenía tampón
Tris-borato/EDTA (TBE). El DNA se visualizó bajo
transiluminación UV utilizando tinción con bromuro de etidio.
Las células de cáncer de próstata PC3
desprendidas y fijadas se incubaron durante 48 h con 0 y 100
\mug/ml de MCC. Las células desprendidas tratadas con 100
\mug/ml de MCC mostraban una fragmentación significativa del DNA
(Fig. 5, pistas 3 y 4), mientras que las células desprendidas
tratadas con 0 \mug/ml de MCC no mostraban fragmentación alguna
(Fig. 5, pista 1). Las células fijadas tratadas con 100 \mug/ml de
MCC no mostraban fragmentación alguna (Fig. 5, pista 2).
Estos datos demuestran que MCC induce apoptosis,
como se indica por la fragmentación del DNA, en células de cáncer de
próstata desprendidas independientes de andrógenos en ausencia de
células efectoras inmunes.
La inducción de apoptosis puede demostrarse
también por la solubilización y liberación de la proteína de la
matriz nuclear (NuMA). Se incubaron células de cáncer de próstata
LNCaP durante 48 h con 0, 100, 200 y 300 \mug/ml de MCC, al mismo
tiempo que se incubaban células de cáncer de próstata PC3 durante 48
h con 0, 100 y 300 \mug/ml de MCC. Se separó el medio por
aspiración, se centrifugó a 10.000 x G y el sobrenadante se congeló
a -20ºC hasta que se ensayó respecto a NuMA (Miller et al.
Biotech. 15:1042, 1993).
Las células de cáncer de próstata LNCaP tratadas
con 100, 200, o 300 \mug/ml de MCC liberaban 20%, 50% y 135% más,
respectivamente, de proteínas NuMA al medio que las células tratadas
con 0 \mug/ml de MCC (Fig. 6a). Las células de cáncer de próstata
PC3 tratadas con 100 y 300 \mug/ml de MCC liberaban 24% más de
proteínas NuMA al medio que las células tratadas con 0 \mug/ml de
MCC (Fig. 6b). Estos datos demuestran que MCC induce apoptosis, como
se indica por la liberación de NuMA, en células de cáncer de
próstata independientes de andrógenos en ausencia de células
efectoras inmunes.
Se obtuvieron células monocíticas humanas
THP-1 de la ATCC y se cultivaron de acuerdo con las
recomendaciones del suministrador. Las células THP-1
(1 x 10^{6} células/ml) y las células LNCaP (3 x 10^{5}
células/ml) se incubaron con 0, 0,1 y 10 \mug/ml de MCC durante 48
horas en 5% de CO_{2} en microplacas de 6 pocillos con fondo
plano. Al cabo de 48 horas, se recogieron los sobrenadantes y se
determinó la presencia de IL-12 y
TNF-\alpha utilizando kits ELISA comerciales
(Biosource, Camarillo, Ca, EE.UU.). MCC y M-DNA
inducían la síntesis de IL-12 (Tabla 3) y
TNF-\alpha (Tabla 4) por las células del sistema
inmunitario, los monocitos THP-1, y por las células
de tumor de próstata LNCaP. Se ha demostrado que las citoquinas
IL-12 y TNF-\alpha poseen ambas
actividad anti-neoplástica contra una gama de
células de cáncer, con inclusión de las células de cáncer de
próstata (Izquierdo et al., Anticancer Drugs 7:275, 1996;
Sensibar et al., Cancer Res. 55:2431, 1995).
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip1.000000\baselineskip
Se implantan subcutáneamente células de cáncer de
próstata PC3 independientes de andrógenos en 40 ratones BALB/c macho
atímicos y se dejan proliferar hasta que son palpables (0,1 a 0,5 cm
de diámetro). Los ratones se dividen en 4 grupos y se mide la masa
del tumor en cada ratón. Los 10 ratones del Grupo 1 reciben cada uno
solución salina. Los 10 ratones del Grupo 2 reciben cada uno
solución salina que contiene MCC. Los 10 ratones del Grupo 3 reciben
cada uno solución salina que contiene M-DNA. Los 10
ratones del Grupo 4 reciben cada uno MCC tratada con DNasa I.
Después de 4 semanas de tratamientos intratumorales una vez por
semana, se sacrifican los ratones y se determina la masa tumoral y
el número de metástasis. Los ratones del Grupo 2 y del Grupo 3
tienen menos masa tumoral y menos metástasis que los ratones del
Grupo 1 y el Grupo 4.
Se implantan subcutáneamente células de cáncer de
próstata PC3 independientes de andrógenos en 60 ratones BALB/c macho
atímicos y se dejan proliferar hasta que son palpables (0,1 a 0,5 cm
de diámetro). Los ratones se dividen en 6 grupos y se mide la masa
tumoral en cada ratón. Los 10 ratones del Grupo 1 reciben solución
salina. Los 10 ratones del Grupo 2 reciben MCC en solución salina.
Los 10 ratones del Grupo 3 reciben M-DNA en solución
salina. Los 10 ratones del Grupo 4 reciben estramustina y etoposido
en solución salina. Los 10 ratones del Grupo 5 reciben MCC en
combinación con estramustina y etoposido en solución salina. Los 10
ratones del Grupo 6 reciben M-DNA en combinación con
estramustina y etoposido en solución salina. Después de 4 semanas de
tratamiento intra-tumoral una vez por semana, los
ratones se sacrifican y se determina la masa tumoral y el número de
metástasis. Los ratones del Grupo 1 tienen la mayor masa tumoral.
Los ratones del Grupo 4 tienen menos masa tumoral que los ratones
del Grupo 1. Los ratones del Grupo 2 y del Grupo 3 tienen menos masa
tumoral que los ratones del Grupo 4. Los ratones del Grupo 5 y del
Grupo 6 tienen la masa tumoral mínima.
Se implantan subcutáneamente células de cáncer de
próstata LNCaP dependientes de andrógenos en 40 ratones BALB/c macho
atímicos y se dejan proliferar hasta que son palpables (0,1 a 0,5 cm
de diámetro). Los ratones se dividen en 4 grupos y se mide la masa
tumoral en cada ratón. Los 10 ratones del Grupo 1 reciben cada uno
solución salina. Los 10 ratones del Grupo 2 reciben cada uno
solución salina que contiene MCC. Los 10 ratones del Grupo 3 reciben
cada uno solución salina que contiene M-DNA. Los 10
ratones del Grupo 4 reciben cada uno MCC tratada con DNasa I.
Después de 4 semanas de tratamiento intra-tumoral
una vez por semana, los ratones se sacrifican y se determina la masa
tumoral y el número de metástasis. Los ratones del Grupo 2 y del
Grupo 3 tienen menos masa tumoral y menos metástasis que los ratones
del Grupo 1 y el Grupo 4.
Se implantan subcutáneamente células de cáncer de
próstata LNCaP dependientes de andrógenos en 60 ratones BALB/c macho
atímicos y se dejan proliferar hasta que son palpables (0,1 a 0,5 cm
de diámetro). Se dividen los ratones en 6 grupos y se mide la masa
tumoral en cada ratón. Los 10 ratones del Grupo 1 reciben solución
salina. Los 10 ratones del Grupo 2 reciben MCC en solución salina.
Los 10 ratones del Grupo 3 reciben M-DNA en solución
salina. Los 10 ratones del Grupo 4 reciben flutamida en solución
salina. Los 10 ratones del Grupo 6 reciben MCC en combinación con
flutamida en solución salina. Los 10 ratones del Grupo 6 reciben
M-DNA en combinación con flutamida en solución
salina. Después de 4 semanas de tratamiento
intra-tumoral una vez a la semana, los ratones se
sacrifican y se determinan la masa tumoral y el número de
metástasis. Los ratones del Grupo 1 tienen la masa tumoral máxima.
Los ratones del Grupo 4 tienen menos masa tumoral que los ratones
del Grupo 1. Los ratones del Grupo 2 y del Grupo 3 tienen menos masa
tumoral que los ratones del Grupo 4. Los ratones del Grupo 5 y del
Grupo 6 tienen la masa tumoral mínima.
Claims (11)
1. Uso de una composición que comprende
M-DNA y un vehículo farmacéuticamente aceptable para
la fabricación de una composición farmacéutica para el tratamiento
del cáncer de próstata.
2. Uso de una composición que comprende
M-DNA protegido y complejado en la pared celular de
M. phlei (MCC) y un vehículo farmacéuticamente aceptable para
la fabricación de una composición farmacéutica para el tratamiento
del cáncer de próstata.
3. Uso de acuerdo con la reivindicación 1 ó 2, en
el cual el cáncer de próstata es cáncer de próstata sensible a las
hormonas.
4. Uso de acuerdo con la reivindicación 1 ó 2, en
el cual el cáncer de próstata es cáncer de próstata insensible a las
hormonas.
5. Uso de acuerdo con la reivindicación 1 ó 2, en
el cual se inhibe la proliferación de las células de cáncer en la
próstata.
6. Uso de acuerdo con la reivindicación 1 ó 2, en
el cual se induce apoptosis en las células de cáncer en la
próstata.
7. Uso de acuerdo con la reivindicación 1 ó 2, en
el cual se induce la síntesis de citoquinas por las células en la
próstata.
8. Uso de acuerdo con la reivindicación 7, en el
cual las citoquinas se seleccionan del grupo constituido por
IL-12 y TNF-\alpha.
9. Uso de acuerdo con la reivindicación 7, en el
cual las células en la próstata se seleccionan del grupo constituido
por células del sistema inmunitario y células de cáncer de
próstata.
10. Uso de acuerdo con la reivindicación 1 ó 2,
en el cual el vehículo farmacéuticamente aceptable se selecciona del
grupo constituido por un vehículo sólido y un vehículo líquido.
11. Uso de acuerdo con cualquiera de las
reivindicaciones anteriores, en el cual la composición comprende
adicionalmente agentes anti-andrógenos, agentes
quimioterapéuticos, agentes esteroidales o/y agentes
inmunológicos.
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