ES2241906T3

ES2241906T3 - Tratamiento de trastornos inmunologicos y hematologicos con igfbp solo o asociado con igf.

Info

Publication number: ES2241906T3
Application number: ES02002410T
Authority: ES
Inventors: Joseph A. Carlino; Howard R. Higley; Christopher A Maack
Original assignee: Celtrix Pharmaceuticals Inc
Current assignee: Celtrix Pharmaceuticals Inc
Priority date: 1993-09-20
Filing date: 1994-09-20
Publication date: 2005-11-01
Anticipated expiration: 2014-09-20
Also published as: DE69434403T2; EP0726911B1; EP1238674B1; ATE226958T1; CA2172158A1; EP1238674A3; JPH09507832A; US5527776A; AU7731494A; EP0726911A4; EP0726911A1; WO1995008567A1; DE69431631T2; DE69434403D1; ATE297214T1; AU688793B2; DE69431631D1; EP1238674A2

Abstract

Utilización de la proteína 3 de fijación al factor de crecimiento semejante a insulina (IGFBP-3), sin formar complejo con IGF-I, en la fabricación de un medicamento para tratar una patología linfoproliferativa inducida por IGF.

Description

Tratamiento de trastornos inmunológicos y hematológicos con IGFBP solo o asociado con IGF.

Ámbito técnico

Esta invención hace referencia a la fabricación de medicamentos para el tratamiento de enfermedades inmunológicas y hematológicas. Los medicamentos incluyen la proteína de fijación al factor de crecimiento semejante a insulina, IGFBP, ya sea sola o formando un complejo con el factor de crecimiento semejante a insulina (IGF).

Antecedentes

Los factores de crecimiento son polipéptidos que estimulan una gran variedad de respuestas biológicas (como la síntesis de ADN, la división celular, la expresión de genes específicos, etc.) en una población definida de células diana. Se han identificado varios factores de crecimiento, incluido el factor de crecimiento transformante \beta1 (TGF-\beta1), TGF-\beta2, TGF-\beta3, factor de crecimiento epidérmico (EGF), factor de crecimiento procedente de las plaquetas (PDGF), factor de crecimiento de los fibroblastos (FGF), factor I de crecimiento semejante a insulina (IGF-I) e IGF-II.

IGF-I e IGF-II son polipéptidos afines en secuencia y estructura, teniendo cada molécula un peso molecular de aproximadamente 7.500 dalton. IGF-I actúa como mediador de los efectos de la hormona del crecimiento y por ello es el mediador principal del crecimiento después del nacimiento. También se ha involucrado a IGF-I en las acciones de otros factores de crecimiento, ya que el tratamiento de células con tales factores de crecimiento da lugar a una mayor producción de IGF-I. Tanto IGF-I como IGF-II tienen actividades semejantes a la de la insulina (de ahí sus nombres) y son mitogénicos para las células del tejido reproductor, músculo, tejido esquelético y muchos otros tejidos.

A diferencia de la mayoría de los factores de crecimiento, los IGF están presentes en cantidades sustanciales en la circulación, pero sólo una pequeña parte de este IGF se encuentra libre en la circulación o en otros fluidos corporales. La inmensa mayoría del IGF circula como parte de un complejo ternario asociado de forma no covalente, compuesto por IGF-I o IGF-II, una proteína específica de fijación a IGF denominada IGFBP-3 y una proteína de gran tamaño conocida como subunidad ácido lábil (ALS). Este complejo está compuesto de cantidades equimolares de cada uno de los tres componentes. La ALS no tiene actividad directa de fijación a IGF y se cree que sólo es capaz de fijarse a un complejo IGF-I/IGFBP-3 previamente formado. El complejo ternario de IGF + IGFBP-3 + ALS tiene un peso molecular de aproximadamente 150.000 dalton y se ha sugerido que la función de tal unidad en la circulación "se puede considerar como una reserva y un tampón para IGF-I e IGF-II, evitando cambios rápidos en el IGF libre". Véase Blum, W.F., et al. (1991), "Plasma IGFBP-3 levels as clinical indicators", en Modern Concepts in Insulin-Like Growth Factors (E. M. Spencer, ed., Elsevier, New York), páginas 381-393.

Casi todo el IGF-I o IGF-II y el IGFBP-3 circulantes se encuentran en forma de complejo de unos con otros, por lo que se puede detectar muy poco IGF o IGFBP-3 libre. No es conveniente la presencia de elevadas concentraciones de IGF libre en el plasma porque podrían dar lugar a hipoglucemia grave debido a las acciones similares a la de la insulina de IGF sobre el transporte de glucosa a los tejidos. A diferencia de lo que sucede con los IGF y con IGFBP-3, hay una reserva sustancial de ALS libre en plasma que se encuentra disponible para la formación de complejos ternarios cuando se administra de forma exógena el complejo IGF/IGFBP-3.

Si bien la IGFBP-3 es la proteína de fijación a IGF más abundante en la circulación, se han identificado al menos otras cinco proteínas distintas de fijación a IGF (IGFBP) en varios tejidos y fluidos corporales. Aunque estas proteínas se fijan a IGF, cada una tiene distintas secuencias de aminoácidos y no se trata meramente de formas procesadas de un precursor común. A diferencia de la IGFBP-3, las otras IGFBP presentes en la circulación no están saturadas con IGF y constituyen la mayor parte de los sitios de fijación de IGF soluble disponibles en el plasma. Ninguna de las proteínas de fijación a IGF a excepción de la IGFBP-3 puede formar el complejo ternario circulante de 150 kd.

IGF-I e IGFBP-3 se pueden purificar a partir de fuentes naturales o se pueden producir por métodos recombinantes. Por ejemplo, la IGF-I ha sido purificada a partir de suero humano durante varios años. Véase Rinderknecht, E. W. et al., (1976) Proc. Natl. Acad. Sci. (USA) 73:2365-2369. La producción de IGF-I mediante procesos recombinantes se muestra en EPA 0.128.733, publicado en diciembre de 1984. Se puede purificar IGFBP-3 a partir de fuentes naturales utilizando procesos como los que se muestran en Baxter et al., (1986) Biochem. Biophys. Res. Comm. 139: 1256-1261). Se puede producir sintéticamente a partir de fuentes recombinantes como se explica en Sommer, A. S. et al. (1991), en Modern Concepts of Insulin-Like Growth Factors (E. M. Spencer, ed., Elsevier, New York), pág. 715-728.

El IGF-I se puede medir en el suero sanguíneo para diagnosticar patologías relacionadas con un crecimiento anormal, por ejemplo, gigantismo pituitario, acromegalia, enanismo, varias deficiencias de hormona del crecimiento, etc. Aunque el IGF-I se produce en muchos tejidos, se cree que la mayor parte del IGF-I circulante se sintetiza en el hígado.

Muchos de los elementos importantes del sistema IGF se encuentran en los sistemas inmunitario y hematopoyético de los organismos superiores. Estos tejidos producen tanto elementos celulares formados como proteínas solubles dentro del sistema circulatorio que transportan oxígeno, promueven la hemostasis y defienden de patógenos extraños. El desarrollo y diferenciación de los glóbulos blancos, los glóbulos rojos, las plaquetas, las inmunoglobulinas y el complemento en el mamífero típico son complejos e implican diversos sistemas orgánicos y moléculas de señalización.

En el mamífero adulto, el lugar primario de hematopoyesis es la médula ósea. La maduración y diferenciación de subgrupos especializados de células sanguíneas tienen lugar en el timo, el bazo, los ganglios linfáticos y los tejidos linfoides asociados al intestino. La producción y la integración de función de los sistemas inmunitario y hematopoyético están coordinados no sólo por la proteína y las hormonas esteroideas, sino también por múltiples clases de factores de crecimiento paracrinos de corto alcance. Entre estos se encuentran las interleuquinas y las hematopoyetinas, así como varias sustancias similares a las neuroendocrinas. El factor I de crecimiento semejante a insulina (IGF-I) regula específicamente las células y tejidos de los sistemas inmunitario y hematopoyético en estados de salud y de enfermedad. Estos efectos se producen además de la bien reconocida influencia de IGF-I sobre el control del crecimiento metabólico general.

El desequilibrio del eje hipófiso/endocrino repercute en la función inmunitaria. La hipofisectomía, el enanismo y la diabetes causan inmunosupresión en roedores acompañada de involución de los órganos linfoides. Skottner et al. (1990), Acta Paediatr. Scand. (Supl), 367:63-66; Gala, R. (1991), PSEBM, 198:513-527; Murphy, W. et al. (1992), J. Immunol. 148:3799-3805; y Binz, K. et al. (1990), PNAS, 87:3690-3694. El IGF-I, como modulador primario de la acción anabólica general de la hormona del crecimiento (GH), puede no estar disponible a niveles suficientes en estos estados de inmunodeficiencia endocrina. Gala et al. y Binz et al. demostraron además que la terapia de sustitución, ya fuera con GH o con IGF-I, restablece parcialmente y de modos diversos, la proliferación de las células T, la reactividad de los injertos y la producción de inmunoglobulina por las células B hasta niveles normales. El hecho de que el IGF-I administrado por infusión se distribuya de modo predominante en el bazo y los riñones (Hodgkinson, S. et al., (1991), Endocrinology, 129(4):2065-2093), indica que el tejido linfoide puede ser un lugar importante de utilización del
IGF.

Otros estados de inmunodeficiencia no debidos a trastornos endocrinos, también pueden responder a la administración de IGF-I. Una vez que el tratamiento con ciclosporinas haya provocado involución del timo y pérdida de células T y de la función celular de presentación del antígeno, el tratamiento con IGF puede invertir los efectos. Beschomer, W. et al. (1991), Transplantation, 52(5):879-884.

El IGF-I también modula la masa de glóbulos rojos. Aron, D. (1992), BioFactors, 3(4):211-216. La administración de IGF-I a ratas hipofisectomizadas aumenta el nivel de eritropoyetina en la sangre independientemente de cualquier cambio en el hematocrito. Kurtz, A. et al. (1988), PNAS, 85:7825-7829. En ratones transgénicos con sobreexpresión de GH o de IGF-I, el bazo está congestionado y aumenta la producción de glóbulos rojos. Quaife, C. et al. (1989), Endocrinology, 124(1):40-48. En cambio, en pacientes acromegálicos (con exceso de GH), no hay un incremento obvio de glóbulos rojos y la función inmunitaria se considera generalmente normal o incluso ligeramente deficiente. Intebi, A. et al. (1992), Prog. NeuroEndoImmunol., 5(1):62-69.

Además de los efectos sistémicos del IGF sobre el metabolismo y la inmunidad, la producción local de IGF es una característica importante de la señalización célula-célula en la reparación y diferenciación en varios órganos, incluidos los de los sistemas inmunitario y hematopoyético. Jennische, E. et al. (1987), Exp. Mol. Pathol., 47:193-201; Spencer, E. et al. (1988) "Somatomedins: Do they play a pivotal role in wound healing?" [somatomedinas: ¿juegan un papel principal en la curación de heridas?] en Growth Factors and Other Aspects of Wound Healing: Biological and Clinical Implications, Alan Liss, páginas 103-116.

Baxter et al. y Stuart et al. han encontrado receptores de IGF en las líneas celulares linfoides, macrófagos, células B y células eritroideas y también descubrieron que los leucocitos de sangre periférica humana normal pueden secretar IGF-I inmunorreactivo in vitro. Baxter, J. et al. (1991), Endocrinology, 129(4):1727-1734, y Stuart, C. et al. (1991), J. Clin. Endocrinol. Metab., 72(5):1117-1122. Este IGF-I de "tejido linfoide" es quimiotáctico para linfocitos y monocitos y estimula la producción de superóxido bactericida por los neutrófilos. Kooijman, R. et al. (1992), Endocrinology, 131:2244-2250. El IGF-I también potencia la diferenciación mieloide, aumentando el número de precursores de los granulocitos in vitro. Marchav, et al. (1988), J. Clin. Invest., 81:791-97.

Tal como describen Zapf et al. en: Modern Concepts of Insulin-Like Growth Factors (Ed. por Spencer), p. 583-90, antes mencionado, el IGF-I es un mediador directo de los efectos anabólicos generales y de acciones inmunoestimuladoras específicas, aunque el IGF-I no se encuentra libre en la circulación en cantidades importantes, sino que más bien está unido a varias proteínas de fijación distintas. Los niveles de IGFBP-3, la principal proteína portadora, y su ARNm en el tejido linfoide son secundarios sólo para los del lugar "principal" de síntesis, el hígado. Naya, F. et al. (1991). La proliferación de células T inducida por lectina por IGF-I aumentado se puede inhibir por la adición in vitro de proteínas de fijación de IGF, lo que sugiere que estos moduladores naturales de IGF pueden regular a la inversa la respuesta inmunitaria. Kooijman, R. et al. (1992), J. Neuroimmunol., 38:95-104.

Algunos cuadros patológicos inflamatorios o hematopoyéticos se pueden atribuir a la hipersecreción de IGF-I y/o deficiencia de proteína de fijación. Estos trastornos incluyen leucemias y linfomas que pueden responder a IGF-I o insulina aumentando la proliferación, o las enfermedades cutáneas inflamatorias, como la psoriasis en donde se han observado niveles excesivos de IGF-I. Neely, E. et al. (1992), Leukemia, 6(11):1134-1142; y Krane, J. et al., J. Invest. Dermatol., 96(4):544A.

Por lo tanto, hay una necesidad en este campo, de regular la respuesta inmunitaria o la hematopoyesis mediante la administración de componentes del sistema IGF.

En una serie de experimentos, Clark y Jardieu (Patente de EE.UU. nº 5.202.119) administraron IGF solo o con hormona del crecimiento. Describen los efectos inmunoestimuladores específicos de IGF-I solo, de IGF + hormona del crecimiento y de los IGF 1-3. El IGF se administró mediante una mini-bomba osmótica para evitar los bien conocidos efectos hipoglucémicos de la inyección en bolo de IGF-I. Estos investigadores proponen la administración conjunta de IGF-I con las proteínas de fijación, incluyendo IGFBP-3 glicosilada, pero no aportan resultados sobre
ello.

En la patente de EE.UU. nº 5.187.151, Clark y Mukku observaron, junto con el efecto anabólico general de IGF-I formando complejo con IGFBP-3, un incremento en los pesos de órganos linfoides seleccionados. Clark y Mukku no revelaron efectos sobre la función de órganos específicos inmunitarios ni hematopoyéticos. No existe indicación de que los cambios en el peso de estos órganos pudiera provocar un aumento de los leucocitos activos en estos órganos ni en la periferia. No se hacen sugerencias de trastornos hematopoyéticos específicos que pudieran beneficiarse de la terapia con IGF-I/IGFBP-3.

En la patente de EE.UU. nº 4.876.242, Applebaum et al. describen análogos de IGF diseñados para evitar las proteínas de fijación del suero y ser más activos que el IGF. Applebaum et al. proponen utilizar el análogo cuando los niveles de IGF endógeno sean bajos y estimular la eritropoyesis, pero no se ofrecen datos sobre los efectos eritropoyéticos.

Por último, aunque se ha descrito la aplicación local de dosis suprafisiológicas de la proteína de fijación de IGF-I, se ha descrito la IGFBP-3 sola como un método de reducir la producción endógena de tejido conectivo inducida por IGF-I en un modelo animal de reparación excesiva de heridas (Sommer et al. (1991), ya mencionado), no se ha propuesto el uso de la proteína de fijación como un antagonista para el tratamiento de inmunopatías dependientes de IGF-I. Aunque se ha demostrado que los antagonistas de IGF-I, tales como los anticuerpos para IGF-I, inhiben la función de IGF in vitro, el tratamiento con las proteínas de fijación naturales "no inmunogénicas" puede ser también un método práctico para intervenir terapéuticamente en enfermedades inflamatorias, neoplásicas o autoinmunes. Gefner et al. (1990), J. Clin. Endocrinol. Metab., 71(2):464-469. Hasta ahora se han realizado demostraciones de la capacidad de la proteína de fijación como antagonista de las funciones celulares in vitro en varias líneas celulares. Liu, L. et al. (1992), J. Cell. Physiol., 153:15-21; Cohen, P. et al. (1993), Mol. Endocrinol., 7:380-386.

Revelación de la invención

En una versión, se proporcionan medicamentos para el tratamiento de individuos con patologías linfoproliferativas inducidas por IGF. Estas enfermedades se tratan administrando a un individuo un medicamento de la invención que tiene proteína 3 de fijación al factor de crecimiento semejante a insulina (IGFBP-3) en una cantidad suficiente para ralentizar la progresión de la enfermedad linfoproliferativa inducida por IGF. Estas enfermedades linfoproliferativas incluyen, aunque sin limitarse a ellas, leucemias, enfermedades inflamatorias cutáneas y gastrointestinales y pólipos nasales.

Por otra parte, aunque sin pretender vincularse a ninguna teoría particular, los inventores proponen también que la administración de medicamentos constituidos por IGFBP-3 sola puede dar lugar a la unión y neutralización del IGF-I en exceso que está induciendo la proliferación patológica de tumores hematógenos o enfermedades inflamatorias y de ese modo reducir, detener o anular la progresión de estos trastornos.

Breve descripción de los esquemas

La Figura 1 representa gráficamente los niveles de glucosa en plasma dos horas después de la inyección.

La Figura 2 muestra gráficamente los recuentos de glóbulos blancos periféricos.

La Figura 3 representa gráficamente pesos del timo.

Modos de llevar a cabo la invención Definiciones

Tal como se utiliza aquí, "trastornos del sistema inmunológico" define situaciones como tratamiento previo con agentes quimioterapéuticos, radiación, fármacos inmunosupresores y anti-inflamatorios y diálisis; patologías tales como la inmunodeficiencia combinada grave, aplasia tímica congénita, anemia aplástica, infecciones virales, enfermedad granulomatosa crónica y disfunción inmunitaria asociada con diabetes; reacciones adversas al trasplante de médula ósea o de órganos, como la enfermedad de injerto frente a huésped; signos físicos como exantemas, fiebres y aquellos que son indicativos de leucemias, linfomas, enfermedad intestinal inflamatoria o psoriasis. Los trastornos inmunitarios sistémicos incluyen también cuadros alérgicos como los pólipos nasales.

Se define "individuos" como seres humanos y animales mamíferos de granja, animales de deportes y domésticos. Los animales de granja incluyen, aunque sin limitarse a ellos, vacas, cerdos y ovejas. Los animales de deportes incluyen, aunque sin limitarse a ellos, perros y caballos. La categoría de animales domésticos incluye, aunque sin limitarse a ellos, gatos y perros.

El "factor de crecimiento semejante a insulina (IGF)" comprende una familia de factores, incluidos, aunque sin limitarse a ellos, IGF-I e IGF-II. IGF es un polipéptido que tiene un peso molecular de aproximadamente 7.500 dalton. IGF se puede obtener de fuentes naturales o prepararse por métodos recombinantes.

El término "proteínas de fijación del factor de crecimiento semejante a insulina (IGFBP)" abarca una familia de proteínas de fijación que incluye, aunque sin limitarse a ellas, IGFBP-1, IGFBP-2, IGFBP-3, IGFBP-4, IGFBP-5, e IGFBP-6. La IGFBP se puede obtener de fuentes naturales o prepararse por métodos recombinantes. Al menos una forma de IGFBP (por ejemplo, la IGFBP-3) forma complejos con IGF y con una tercera molécula conocida como ALS.

Para tratar patologías de exceso de IGF, se define una "composición terapéutica" como IGFBP-3 sola. Estas composiciones terapéuticas también pueden contener excipientes como agua, minerales y portadores como las proteínas.

Descripción de la invención

Casi todo el IGF-I o el IGF-II está unido a IGFBP-3 y el IGF/IGFBP-3 habitualmente circula en forma de un complejo en los seres humanos y en otros mamíferos. Este complejo se asocia con una tercera proteína (ALS) que está presente en exceso por encima de las concentraciones de IGF y de IGFBP-3. Por lo tanto, la ALS se encuentra tanto asociada con el complejo IGF/IGFBP-3 como en la forma libre. El complejo ternario resultante tiene un tamaño de aproximadamente 150 kD. La administración de IGF y de IGFBP-3, ya sea procedentes de fuentes naturales o recombinantes, como un complejo previamente formado, da lugar a la formación del complejo ternario normal con el ALS que se encuentra en exceso. Este tipo de tratamiento parece producir un aumento a largo plazo en el nivel de IGF circulante que se libera gradualmente del complejo ternario. Este modo de administración evita los efectos secundarios perjudiciales asociados con la administración de IGF-I libre, por ejemplo, hipoglucemia, supresión de la hormona del crecimiento y producción de ALS y liberación de IGF-II endógeno ya que el IGF-I libre exógeno administrado desplaza al IGF-II endógeno de los complejos normalmente circulantes de IGF-II/IGFBP-3/ALS. Además, se puede liberar con seguridad una dosificación total mayor de IGF-I cuando forma complejos con su proteína de fijación IGFBP-3 debido a la protección proporcionada por el complejo frente a la generación de una hipoglucemia nociva. Aunque este efecto secundario de la administración de IGF-I libre se puede evitar en parte con la aplicación de una infusión lenta o de múltiples tratamientos de dosis baja con IGF-I, el tratamiento con el complejo IGF-I/IGFBP-3 es más práctico, menos caro y con más probabilidades de contar con una mejor aceptación por parte del paciente.

El tratamiento con medicamentos que comprenden IGF/IGFBP-3 puede aumentar la masa de los órganos linfoides y hematopoyéticos y potenciar o estimular la respuesta inmunitaria o la producción de células sanguíneas. Dichos medicamentos puede ser útiles en el tratamiento de individuos que padezcan anemias con baja hemoglobina e incluyendo, pero sin limitarse a ello, inmunosupresión, aplasias de médula ósea derivadas de trastornos y efectos secundarios de tratamientos tales como la inmunodeficiencia combinada grave, aplasia tímica congénita, anemia aplástica, infecciones virales, enfermedad granulomatosa crónica y la disfunción inmunitaria asociada con la diabetes así como las leucopenias y anemias derivadas de tratamientos con agentes quimioterapéuticos, radiación, fármacos inmunosupresores y anti-inflamatorios y diálisis.

El tratamiento con medicamentos que incluyen IGFBP-3 sola pueden neutralizar o inactivar el IGF-I endógeno y de ese modo reducir los pesos de los órganos linfoides. Así pues, la administración de medicamentos que incluyen IGFBP-3 es de utilidad en el tratamiento de trastornos producidos por niveles fisiológicamente excesivos de IGF-I que están induciendo una proliferación patológica de tumores hematógenos o de enfermedades inflamatorias.

El tratamiento con medicamentos que comprenden la proteína de fijación IGFBP-3 pueden de ese modo reducir, detener o anular la progresión de estos trastornos, incluidos leucemias, linfomas, patologías autoinmune e hiperproliferativa tales como la enfermedad intestinal inflamatoria y la psoriasis o reacciones adversas al trasplante de médula ósea como la enfermedad de injerto frente a huésped.

La formulación, el método de administración y la dosificación dependerán del trastorno a tratar y de la historia clínica del paciente. Estos factores son fáciles de determinar en el transcurso del tratamiento. Los pacientes indicados con trastornos de inmunodeficiencia o hematológicos se pueden identificar por las historias clínicas, los datos del reconocimiento médico y las pruebas de laboratorio. La historia clínica puede revelar hechos tales como el tratamiento previo con agentes quimioterapéuticos, radiación, fármacos inmunosupresores y anti-inflamatorios y diálisis renal. Los pacientes pueden presentar signos físicos que son bastante variados e incluyen los asociados con inmunodeficiencia combinada grave, aplasia tímica congénita, anemia aplástica, infecciones virales, enfermedad granulomatosa crónica, disfunción inmunitaria asociada con diabetes y cuadros alérgicos como los pólipos nasales. Los resultados de laboratorio indicativos incluyen niveles reducidos de inmunoglobulina, leucopenia, niveles séricos de IGF-I (si son bajos está indicado el complejo; si son altos será útil la IGFBP-3), recuentos de plaquetas reducidos, proporción invertida de células T auxiliares/ T supresoras, reacciones disminuidas de linfocitos mixtos in vitro, ensayos de mitogenicidad y/o pruebas de función de los fagocitos, respuesta deteriorada a la prueba cutánea, descenso del hematocrito y niveles anormales de reticulocitos.

De acuerdo con los medicamentos de la presente invención, la IGFBP-3 es una proteína humana obtenida de fuentes naturales o recombinantes. Más preferentemente, la IGFBP-3 es una IGFBP-3 humana producida por métodos recombinantes y designada rhIGFBP-3. La rhIGFBP-3 puede estar en forma glicosilada o no glicosilada. E. coli es una fuente de la rhIGFBP-3 no glicosilada. La rhIGFBP-3 glicosilada se puede obtener de células de ovario de hámster chino (CHO).

El método de la presente invención proporciona la formulación de IGFBP-3 en modos que son fácilmente aparentes para los expertos en la materia. La IGFBP-3 se puede proporcionar en formulaciones con portador de liberación prolongada, como portadores de polímero semipermeable en forma de supositorios o microcápsulas. Véase, por ejemplo, la patente de EE.UU. nº 3.773.919 sobre Matrices microcapsulares de liberación prolongada incluidos los polilácticos; Sidmon et al (1983), Biopolymers, 22(1):547-556 para copolímeros de ácido L-glutámico y \gamma-etil-L-glutamato; Langer et al. (1981), J. Biomed. Res., 15:167-277 para poli (2-hidroxietil metacrilato) u otros por el estilo.

Con respecto al modo de administración, suministra el complejo al individuo de una manera segura y fisiológicamente eficaz. El complejo se puede administrar por vía intranasal, subcutánea, intravenosa, intraperitoneal u otras vías convencionales de administración. Preferiblemente, el complejo se inyecta por vía subcutánea, intravenosa o intramuscular. Más preferiblemente, el complejo se administra por inyección subcutánea. Por inyección subcutánea el complejo no parece ser tóxico ni mitogénico en el punto de inyección.

La presente invención contempla medicamentos que comprenden una dosis neutralizante o inactivante de IGFBP-3 para usar en el tratamiento y alivio de enfermedades de individuos que sufren niveles fisiológicamente excesivos de IGF-I que están induciendo una proliferación patológica de tumores hematógenos o de enfermedades inflamatorias.

La formulación, el método de administración y la dosificación dependerán del trastorno a tratar y de la historia clínica del paciente. Estos factores se determinan fácilmente en el transcurso del tratamiento. Los pacientes aptos con trastornos autoinmunes, hiperproliferativos o inflamatorios se pueden identificar por la historia clínica, el reconocimiento médico y las pruebas de laboratorio. La historia clínica puede revelar hechos tales como reacciones adversas al trasplante de médula ósea o de órganos, como la enfermedad de injerto contra huésped. Los pacientes pueden tener signos clínicos como erupciones, fiebre, leucemias, linfomas, enfermedad intestinal inflamatoria o psoriasis. Entre los resultados de laboratorio indicativos se encuentran la hipergammaglobulinemia, leucocitosis, coagulopatías diversas, pruebas de función anormal de leucocitos, anticuerpos anti-nucleares u otros de reacciones cruzadas.

La formulación comprende IGFBP-3 disuelto en portadores fisiológicamente compatibles, como solución salina normal o solución salina tamponada con fosfato.

Dependiendo del modo de administración del medicamento, las composiciones de la proteína de fijación pueden estar en forma de preparaciones de dosificación sólidas, semisólidas o líquidas, como, por ejemplo, comprimidos, píldoras, cápsulas con polvo, líquidos, suspensiones u otros por el estilo. Entre los portadores fisiológicamente compatibles se encuentran las soluciones intravenosas, como solución salina normal, albúmina sérica, dextrosa al 5%, preparaciones de plasma y otras soluciones que contienen proteína. El portador preferente para la administración parenteral de la proteína de fijación es una solución acuosa isotónica estéril, como la solución salina normal o dextrosa al 5%. En otros casos, se puede poner una solución de la proteína de fijación en un implante, como una bomba osmótica para la liberación lenta del complejo a lo largo de un período prolongado de tiempo. También se puede suministrar la proteína de fijación en formulaciones con un portador de liberación continuada, como los portadores de polímero semipermeables en forma de supositorios o microcápsulas o en preparaciones tópicas.

El modo de administración del medicamento libera la proteína de fijación al individuo de manera segura y fisiológicamente eficaz. El medicamento con la proteína de fijación se puede administrar por vía intranasal, subcutánea, intravenosa, intraperitoneal u otras vías de administración convencionales. Preferiblemente, el medicamento con la proteína de fijación se inyecta por vía subcutánea, intravenosa o intramuscular. En la forma más preferible, el medicamento con la proteína de fijación se administra por inyección subcutánea o localmente por aplicación tópica. En la administración por inyección subcutánea, la proteína de fijación parece no ser tóxica ni mitogénica en el punto de inyección.

La dosis del medicamento y, por lo tanto, de la proteína de fijación, a administrar puede ser determinada fácilmente por las personas con experiencia en este campo, teniendo en cuenta los síntomas habituales del paciente comentados anteriormente. Preferiblemente, cuando el medicamento que incluye la proteína de fijación se administra a personas a diario, la dosificación es de aproximadamente 0,5 - 20 mg/kg de peso corporal/día de la proteína de fijación. Más preferiblemente, la dosis diaria de la proteína de fijación para seres humanos es de aproximadamente 2 - 7 mg/kg/día. La dosificación se puede dividir e inyectarse subcutáneamente en dos o más sitios.

Cuando el medicamento que incluye IGFBP-3 se administra a personas dos veces a la semana, cada dosis de proteína de fijación es preferiblemente de aproximadamente 2 - 20 mg/kg de peso corporal. Más preferiblemente, para la administración dos veces a la semana la dosis de la proteína de fijación es de aproximadamente 4 - 8 mg de
IGFBP-3/kg.

Preferiblemente, el tratamiento del paciente con un tumor hematógeno o enfermedad inflamatoria inducida por IGF, se inicia con una dosis relativamente baja del medicamento y, por lo tanto, de IGFBP, tal como 2 mg de IGFBP-3/kg de peso corporal/día. Los diversos factores mencionados deben vigilarse para determinar si hay mejoría. Preferiblemente, el paciente presenta reducción de la fiebre, menor frecuencia de infecciones, descenso del recuento de glóbulos blancos periféricos, normalización de la función de coagulación, mejoría de las lesiones cutáneas, alivio de los síntomas de malabsorción o diarrea después de dicho tratamiento. Si el paciente mejora con la dosis baja, preferiblemente se continuará con la dosis baja hasta que los síntomas del trastorno se reduzcan, se detengan o desaparezcan. Un resultado así puede requerir varios ciclos de tratamiento.

Si el paciente no responde al tratamiento con dosis baja de IGFBP-3 con una remisión suficiente de los síntomas de la enfermedad, la dosis del medicamento y, por consiguiente, de la proteína de fijación, deberá aumentarse gradualmente hasta lograr dicho resultado.

La invención ha sido revelada por descripción directa. Los siguientes ejemplos tratan de ilustrar una versión conocida actualmente para poner en práctica la invención, pero la invención no se debe considerar limitada a estos ejemplos.

Ejemplo de referencia I

Efecto del complejo IGF-I/IGFBP-3 sobre el peso de órganos linfoides y respuesta hematológica de la sangre periférica

Grupos de ocho ratas hembras Sprague-Dawley de 16 semanas de edad fueron sometidas a ovariectomía (OVX) 8 semanas antes de comenzar el estudio y luego se trataron con varias dosis de IGF-I, IGF-I/IGFBP-3 o excipiente de solución salina, por inyección subcutánea, diariamente durante un período de 8 semanas. También se trató un grupo de control intacto con operación simulada, de 8 animales con solución salina durante 8 semanas. Aunque este estudio se diseñó para investigar los efectos de varias preparaciones de hormona y de factor de crecimiento sobre la osteopenia, se sabe que, tanto el envejecimiento como la castración, tienen efectos sobre la homeostasis del tejido linfoide y, por lo tanto, también es de interés la comparación de los efectos de IGF-I/IGFBP-3 sobre la respuesta inmunitaria en animales tratados con la observada tanto en los animales de simulación de edad como en los OVX. Las dosificaciones y las condiciones de tratamiento utilizadas se enumeran a continuación:

Grupo I: Simulado/salina

Grupo II: OVX/salina

Grupo IX: OVX/0,9 mg/kg de IGF-I

Grupo X: OVX/2,6 mg/kg de IGF-I

Grupo XI: OVX/0,9 mg/kg de IGF-I + cantidad equimolar de IGFBP-3

Grupo XII: OVX/2,6 mg/kg de IGF-I + cantidad equimolar de IGFBP-3

Grupo XIII: OVX/7,5 mg/kg de IGF-I + cantidad equimolar de IGFBP-3

(No se muestran los datos de los Grupos III-VIII, que fueron tratados con TGF-B2 y estrógeno y no mostraron efectos relevante en el tejido linfoide).

Los volúmenes de inyección y la frecuencia para todos los grupos fueron de 0,2 ml al día, excepto en el Grupo XIII, en que el volumen fue de 0,6 ml. Tres semanas después de comenzar el estudio se retiró el alimento de las ratas a las 7 a.m. y entre las 10 a.m. y el mediodía y se extrajeron 150 \mul de sangre de la vena caudal bajo anestesia con isoflurano. Inmediatamente después de recoger la muestra de sangre, cada rata recibió su inyección diaria normal. Se tomó una segunda muestra de sangre exactamente 2 horas más tarde. Se midieron los niveles de glucosa en plasma mediante un ensayo colorimétrico estándar que suponía la oxidación de O-dianisidina por el peróxido producido por la glucosa plasmática como resultado del tratamiento con glucosa oxidasa. Los animales se sacrificaron después de 8 semanas de tratamiento por desangrado bajo anestesia con quetamina/xilazina. Las muestras de sangre se sometieron a análisis de química clínica y hematológicos de rutina. Se realizaron necropsias completas y exámenes histológicos de tejidos blandos y calcificados.

La Tabla 1 muestra el efecto de dos dosis de IGF-I solo, o dosis equivalentes y superiores de IGF-I suministrado en complejo con IGFBP-3, sobre el peso del timo como porcentaje del peso corporal total. Una prueba estadística ANOVA de dos factores indicó que había un efecto significativo de la dosis (P < 0,01) sobre el peso del timo y una cierta ventaja (P = 0,09) de combinar IGFBP-3 con IGF-I en comparación con el tratamiento con IGF-I. La dosis más alta de IGF-I/IGFBP-3 duplicó el peso del timo normalizado. La misma dosis de IGF-I solo no se pudo administrar sin que se produjese hipoglucemia grave y probablemente letal. Véase la Figura 1. El examen histológico del timo de animales tratados con IGF-I/IGFBP-3 reveló una morfología normal y una relación cortical/medular normal.

TABLA 1 Datos de peso normalizado de los órganos

1

La Figura 2 muestra el efecto de estos mismos regímenes de tratamiento sobre los números de glóbulos blancos de sangre periférica. Se consiguió un cierto aumento de glóbulos blancos después de 8 semanas de administración de la dosis más alta de IGF-I libre (2,6 mg/kg/día). Sin embargo se indujo una respuesta más pronunciada y significativa (p = 0,0045) por el tratamiento con la dosis equivalente de IGF-I suministrado formando complejo con IGFBP-3.

El aumento de glóbulos blancos de sangre periférica se debió principalmente a un incremento en la población de linfocitos, con pequeños cambios en el número de neutrófilos, monocitos o eosinófilos. Una dosis del complejo IGF-I/IGFBP-3 superior a 2,6 mg/kg/día no aumentó la respuesta de los glóbulos blancos de sangre periférica. Estos hechos indican que el tratamiento con IGF-I/IGFBP-3 aceleró los sucesos de maduración en los tejidos linfoides, más probablemente dentro del timo, lo que da lugar a un aumento en la salida de células T de aspecto normal y probablemente funcionales, a la circulación periférica. Es muy probable que estos linfocitos puedan contribuir a aumentar la respuesta inmunitaria deseable en condiciones de inmunosupresión o infección.

Ejemplo de referencia II

Método para evaluar el efecto de IGF-I/IGFBP-3 sobre la eritropoyesis

En el experimento descrito en el Ejemplo I también se evaluó la respuesta del compartimiento de glóbulos rojos al IGF-I/IGFBP-3. Se produjo un aumento significativo del 6 \pm 0,5% en la hemoglobina total (p = 0,006) producido por el tratamiento con 7,5 mg/kg/día de IGF-I/IGFBP-3, pero no se observaron cambios estadísticamente significativos en el hematocrito, el número de eritrocitos ni el volumen corpuscular medio. Esto contrasta con los hallazgos de Kurtz et al., (1998), citado anteriormente, donde el tratamiento de ratas hipofisectomizadas con IGF-I solo no provocó cambios en el hematocrito pero aumentó el nivel de eritropoyetina en la sangre.

Los incrementos demostrados citados en la eficacia de la respuesta inmunohematopoyética conseguidos con la administración de IGF-I/IGFBP-3 indican que este tratamiento puede estimular al menos una faceta de la eritropoyesis, quizá con el mayor provecho en los pacientes que padecen anemia asociada con insuficiencia renal crónica. Para más información sobre la anemia de la insuficiencia renal crónica, véase Urena, P. et al. (1992), Nephrol. Dial. Transplant. 7:40-44.

Ejemplo III Efecto del complejo IGF-I/IGFBP-3 y de IGFBP-3 solo sobre el peso de órganos linfoides

Grupos de 10 ratas machos Sprague-Dawley fueron sometidas a hipofisectomía (HYPOX) aproximadamente dos semanas antes de comenzar el estudio y luego fueron tratadas por inyección subcutánea con varias dosis de IGF-I, IGF-I/IGFBP-3 o IGFBP-3 solo, o con el excipiente de solución salina dos veces al día durante ocho días. Aunque este estudio se diseñó para investigar los efectos de varias preparaciones de hormonas y de factores de crecimiento sobre la ganancia de peso general y la masa corporal magra, también se sabe que la hipofisectomía afecta a la homeostasis del tejido linfoide. Por lo tanto también tiene interés la comparación de los efectos de IGF-I/IGFBP-3 sobre el peso de órganos inmunitarios en animales tratados con lo observado en los controles HYPOX. Las dosificaciones y las condiciones de tratamiento utilizadas se enumeran a continuación:

Grupo I: HYPOX/salina

Grupo IV: HYPOX/30 \mug IGF-I

Grupo V: HYPOX/150 \mug IGF-I

Grupo VI: HYPOX/120 \mug IGFBP-3 solo

Grupo VII: HYPOX/600 \mug IGFBP-3 solo

Grupo VIII: HYPOX/30 \mug IGF-I + 120 \mug IGFBP-3

Grupo IX: HYPOX/120 \mug IGF-I + 600 \mug IGFBP-3

No se muestran datos de los Grupos II y III porque fueron tratados sólo con hormona del crecimiento y no mostraron efectos de interés en el tejido linfoide.

Las dosificaciones totales mencionadas se indican en términos de tratamiento por rata/día y se administraron en dos volúmenes de inyección iguales de 0,2 ml, administradas con un margen de aproximadamente 11 horas entre las mismas. El intervalo de pesos corporales del comienzo para todos los grupos de ratas fue de 55,8 - 64,9 g. Al final del experimento, después de la extracción de sangre bajo anestesia, los animales se sacrificaron por dislocación cervical. Se obtuvieron los órganos seleccionados para las determinaciones del peso del tejido húmedo.

La Figura 3 muestra el efecto del tratamiento con dos dosis del complejo IGF-I/IGFBP-3 o dosis equivalentes de IGFBP-3 solo sobre el peso del timo como porcentaje del peso corporal total. La mitad de las ratas tratadas con 150 \mug de IGF-I libre murieron con este tratamiento. Aunque no se comprobó por las concentraciones de glucosa en sangre, la causa de la muerte fue probablemente un shock hipoglucémico agudo, que es una consecuencia bien conocida de la administración en bolo de grandes dosis de IGF-I libre. Todas las ratas que recibieron una dosis equivalente de IGF-I formando complejo con IGFBP-3 sobrevivieron al experimento, lo que confirma el mayor margen de seguridad conseguido con la administración de IGF-I en complejo con IGFBP-3 como se describe en Sommer et al. (1991), antes citado.

El peso medio del timo como porcentaje del peso corporal total aumentó durante el tratamiento con IGF-I/IGFBP-3 en comparación con los controles tratados con solución salina. Sin embargo, este cambio no fue estadísticamente significativo. El tratamiento con 600 \mug/rata de IGFBP-3 solo, disminuyó el peso medio del timo como porcentaje del peso corporal total en comparación con los controles. Aunque la diferencia después de sólo ocho días de tratamiento no alcanzó la significación estadística, es probable que una administración más prolongada de IGFBP-3 solo (más allá del período de ocho días) hubiera producido cambios significativos en la respuesta del tejido linfoide. Así pues, la combinación de IGF e IGFBP-3 pareció ser algo beneficiosa en ratas hipofisectomizadas que tienen bajos niveles de IGF.

Estos hechos sugieren que las proteínas de fijación de IGF, en particular la IGFBP-3, se pueden utilizar sistémicamente para antagonizar los episodios linfoproliferativos inducidos por IGF, tal como el observado en leucemias o enfermedades cutáneas inflamatorias, aún cuando el IGF se encuentre en concentraciones relativamente normales.

Esta invención ha sido detallada tanto por ejemplos como por descripción directa. Debe resultar evidente que cualquiera con experiencia ordinaria en este campo sería capaz de suponer equivalentes a la invención tal como se describe en las reivindicaciones que siguen, pero que estarían dentro del espíritu de la descripción anterior. Dichos equivalentes deben incluirse dentro del ámbito de esta invención.

Claims

1. Utilización de la proteína 3 de fijación al factor de crecimiento semejante a insulina (IGFBP-3), sin formar complejo con IGF-I, en la fabricación de un medicamento para tratar una patología linfoproliferativa inducida por IGF.

2. Utilización de acuerdo con la reivindicación 1 en donde la patología linfoproliferativa inducida por IGF es leucemia, una enfermedad inflamatoria de la piel o gastrointestinal o un pólipo nasal.

3. Utilización de acuerdo con la reivindicación 1 en donde el trastorno linfoproliferativo inducido por IGF es un tumor hematógeno.

4. Utilización de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores en donde IGFBP-3 es recombinante.

5. Utilización de acuerdo con la reivindicación 4, en donde IGFBP-3 es IGFBP- 3 recombinante humana glicosilada.

6. Utilización de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores en donde el individuo con patología linfoproliferativa inducida por IGF es una persona.

7. Utilización de acuerdo con la reivindicación 6, en donde el medicamento proporciona una dosificación de IGFBP-3 de 2 a 7 mg/kg de peso corporal/día.

8. Utilización de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores en donde el medicamento se administra por inyección subcutánea, intravenosa o intramuscular.

9. Utilización de acuerdo con la reivindicación 9 en donde el medicamento es para administración por inyección subcutánea.

10. Utilización de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7, en donde el medicamento es para aplicación tópica.