ES2242437T3 - Utilizaciones de agonistas y antagonistas del receptor eph para el tratamiento de trastornos vasculares. - Google Patents
Utilizaciones de agonistas y antagonistas del receptor eph para el tratamiento de trastornos vasculares.Info
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Abstract
Utilización de un antagonista del receptor Eph, como un ingrediente activo, para la fabricación de una composición destinada al tratamiento del cáncer en un mamífero.
Description
Utilizaciones de agonistas y antagonistas del
receptor Eph para el tratamiento de trastornos vasculares.
Esta invención se refiere de forma general a usos
de los antagonistas o agonistas del receptor Eph. En concreto, la
presente invención proporciona procedimientos para inhibir o
estimular la angiogénesis en un mamífero, incluyendo la
administración al mamífero de una cantidad efectiva,
respectivamente, de un antagonista o agonista.
La formación de nuevos vasos sanguíneos, bien a
partir de la diferenciación de células endoteliales durante el
desarrollo embrionario (vasculogénesis) o a partir de vasos
preexistentes durante la vida adulta (angiogénesis) es una
característica esencial del desarrollo de órganos, de la
reproducción, y de la cicatrización de heridas en los organismos
superiores. Folkman y Shing, J. Biol. Chem.,
267:10931-10934 (1992); Reynolds et al.,
FASEB J., 6:886-892 (1992); Risau et
al., Development, 102:471-478 (1988).
La angiogénesis está implicada en la patogénesis
de una variedad de desórdenes. Estos incluyen los tumores sólidos,
los síndromes de neovasculatura intraocular, tales como las
retinopatías proliferantes o la degeneración macular asociada con la
edad (AMD), la artritis reumatoide, y la psoriasis (Folkman et
al., J. Biol. Chem., 267:10931-10934
(1992); Klagsbrun et al., Annu. Rev. Physiol.,
53:217-239 (1991); y Garner A, "Vascular
diseases", en: Pathobiology of ocular disease. A dynamic
approach. Eds. Garner A, Klintworth G K, 2ª edición, Marcel
Dekker, NY, pp 1625-1710 (1994)). En el caso de los
tumores sólidos, la vascularización permite a las células tumorales
adquirir una ventaja en crecimiento y una autonomía proliferante en
comparación con las células normales. En consecuencia, se ha
observado una correlación entre la densidad de microvasos en
secciones de tumor y la supervivencia del paciente en el cáncer de
mama así como en varios otros tumores (Weidner et al., N.
Engl. J. Med., 324:1-6 (1991); Horak et
al., Lancet, 340:1120-1124 (1992); y
Macchiarini et al., Lancet, 340:145-146
(1992)).
La búsqueda de reguladores positivos de la
angiogénesis ha proporcionado muchos candidatos, incluyendo los
aFGF, bFGF, TGF-alpha, TGF-beta,
HGF, TNF-alfa, angiogenina, IL-8,
etc. (Folkman et al. y Klagsbrun et al.). Los
reguladores negativos identificados hasta la fecha incluyen la
trombosises (Good et al., Proc. Natl. Acad. Sci. USA.,
87:6624-6628 (1990)), el fragmento
N-terminal de 16-kilodalton de la
prolactina (Clapp et al., Endocrinology,
133:1292-1299 (1993)), la angiostatina (O'Reilly
et al., Cell, 79:315-328 (1994)) y la
endostatina (O'Reilly et al., Cell,
88:277-285 (1996)).
Se han descrito un cierto número de quinasas de
tirosina de receptor que gobiernan etapas discretas del desarrollo
vascular (Folkman et al., Cell,
87:1153-1155 (1996); Hanahan, D., Science,
277:48-50 (1997); Risau, W., Nature,
386:671-674 (1997); Yancopoulos et al.,
Cell, 93:661-664 (1998)).
El Flk-1
(VEGF-R2), un receptor para el factor de crecimiento
endotelial vascular (VEGF), media la diferenciación celular
precursora endotelial y hematopoyética (Shalaby et al.,
Nature, 376:62-66 (1995); Carmeliet et
al., Nature, 380:435-439 (1996); Ferrara
et al., Nature, 380:439-442 (1996)].
El VEGF también gobierna las etapas tardías de la angiogénesis a
través de la ligación del Flt-1
(VEGF-R2) (Fong et al., Nature,
376:66-70 (1995)). Los ratones que carecen del
Flt-1 tienen un endotelio vascular desorganizado a
través de la presencia ectópica de células endoteliales a partir de
las etapas más tempranas del desarrollo vascular, sugiriendo que la
señalización del Flt-1 es esencial para el
ensamblado correcto de las capas endoteliales (Fong et al.,
ver más arriba).
Otro receptor quinasa de tirosinas, el
Tie-2 (Dumont et al., Genes Dev.,
8:1897-1909 (1994); Sato et al.,
Nature, 376:70-74 (1995)), y sus ligandos
Ang-1 (Davis et al., Cell,
87:1161-1169 (1996); Suri et al.,
Cell, 87:1171-1180 (1996)) y
Ang-2 (Maisonpierre et al., Science,
277:55-60 (1997)) están implicados en el ensamblado
de los componentes de la pared vascular no endotelial. El
Tie-1 está implicado en el mantenimiento de la
integridad y su inactivación resulta en mortalidad perinatal debido
a edema y hemorragia (Sato, et al., Nature,
376:70-74 (1995)). La vía del Tie-2
parece estar implicada en los pasos de maduración a través de
promover las interacciones entre el endotelio y los componentes de
la pared del vaso que lo rodean (Suri et al., supra; y
Vikkula et al., Cell, 87:1181-1190
(1996)).
La subfamilia de la quinasa de tirosina Eph
parece ser la subfamilia más extensa de quinasas de tirosina de
receptor transmembrana (Pasquale, E. Curr. Opin. Cell Biol.,
9:608-615 (1997); y Orioli y Klein, Trends in
Genetics, 13:354-359 (1997)). Debido a que se
han identificado tantos genes del receptor Eph en diferentes
especies en un plazo breve de tiempo, a cada gen se le han asignado
múltiples nombres. En consecuencia, se ha desarrollado una
nomenclatura unificada en la cual los receptores Eph se dividen en
dos grupos en base a las homologías de secuencia. Los miembros del
grupo EphA se unen preferentemente a los ligandos Eph con una ancla
glicosilfosfatidilinositol (GPI) para el anclaje a membrana. Tales
ligandos unidos a GPI se agrupan en la subclase
Efrina-A. Los miembros del grupo EphB
preferentemente se unen a ligandos que poseen una región
transmembrana polipeptídica para su anclaje a membrana. Tales
ligandos transmembrana se agrupan en la subclase
Efrina-B.
Las efrinas y sus receptores gobiernan la
correcta migración y ubicación de las células durante el desarrollo
neural, presumiblemente modulando la repulsión intercelular
(Pasquale, ver más arriba; Orioli y Klein, ver más arriba). Se ha
observado una señalización bidireccional en algunos pares
Efrina-B/ligando EphB/receptor (Holland et
al., Nature, 383:722-725 (1996); y
Bruckner et al., Science,
275:1640-1643 (1997)).
El receptor Htk descubierto en Bennett et
al., J. Biol. Chem., 269:14211-14218
(1994) es un miembro de la familia Eph. Este receptor, denominado
"EphB4", se expresa en una variedad de tejidos, incluyendo las
células mioepiteliales y las epiteliales. Bennett et al., ver
más arriba; Ciossek et al., Oncogene,
11:2085-2095 (1995); Inada et al.,
Blood, 89: 2757-2765 (1997); Nikolova et
al., J. Cell Sci., 111:2741-2751 (1998).
Recientemente se ha descrito que la expresión del receptor EphB4
está relacionada con el estrógeno (Nikolova et al., ver más
arriba).
Se ha propuesto que Efrina-A1 y
Efrina-B1 tienen propiedades angiogénicas (Pandey
et al., Science, 268:567-569 (1995); y
Stein et al., Genes Dev., 12:667-678
(1998)). Se ha descrito recientemente que Efrina-B2,
un ligando para el receptor EphB4, marca el compartimento arterial
durante la angiogénesis temprana, y los ratones que carecían de
Efrina-B2 mostraron anomalías graves en la formación
del lecho capilar (Wang et al., Cell,
93:741-753 (1998)).
En relación a las reivindicaciones en la presente
invención que están facultadas a partir de su fecha de prioridad
reivindicada, WO99/52.541 es técnica previa sólo para los propósitos
de novedad, y sólo hasta el punto en que está facultada a partir de
una de sus propias fechas de prioridad reivindicadas. WO99/52.541
descubre que los antagonistas del EphB4 inhibirán la angiogénesis;
un párrafo distinto indica que la invención se refiere a
procedimientos para potenciar o inhibir la angiogénesis (incluyendo
la angiogénesis en tumores). Mientras que cada uno de los tres
documentos prioritarios se refieren a ambas, (1) la inhibición de la
angiogénesis y (2) la inhibición de tumores, ninguno contiene un
párrafo que directamente y de forma no ambigua una la inhibición de
la angiogénesis usando antagonistas de un receptor Eph con el
tratamiento de tumores.
La presente invención se refiere a medios para
inhibir la angiogénesis o tratar una anomalía vascular en un
mamífero, comprendiendo la administración al mamífero de una
cantidad de un antagonista del receptor Eph que es efectiva para
inhibir la angiogénesis o para tratar la anomalía vascular en el
mamífero. Por tanto, la presente invención proporciona medios para
tratar enfermedades o alteraciones caracterizadas por una
vascularización indeseable o excesiva, tal como se define en las
reivindicaciones, incluyendo, a modo de ejemplo, los tumores, y
especialmente los tumores malignos sólidos, la artritis reumatoide,
la psoriasis, la ateroesclerosis, las retinopatías diabética y
otras, la fibroplasia retrolental, la degeneración macular asociada
a la edad, el glaucoma neovascular, los hemangiomas, las
hiperplasias de la tiroides (incluyendo la enfermedad de Grave), los
transplantes de córnea y otros tejidos, y la inflamación crónica,
mediante la administración de una cantidad efectiva de un
antagonista del receptor Eph a un paciente que necesita el mismo. La
invención proporciona además un procedimiento para tratar
enfermedades o alteraciones caracterizados por una permeabilidad
vascular indeseable o excesiva, tales como el edema asociados con
los tumores cerebrales, los ascites asociados con los tumores
malignos, el síndrome de Meig, la inflamación pulmonar, el síndrome
nefrítico, la efusión pericárdica (tal como la asociada con la
pericarditis) y la efusión
pleural.
pleural.
En una realización, se pretende que el
antagonista del receptor Eph trate una anomalía vascular (por
ejemplo, las anomalías de los vasos pequeños) que resultan de la
terapia con estrógenos. La administración del antagonista del
receptor Eph podría preceder o seguir la administración de estrógeno
al paciente. También se contempla la terapia concomitante, por
ejemplo, cuando el antagonista del receptor Eph y el estrógeno se
proporcionan en la misma composición.
En otro aspecto, la invención proporciona medios
para tratar el cáncer, tal como un tumor maligno sólido, en un
mamífero, que comprenden administrar al mamífero una cantidad
terapéuticamente efectiva de un antagonista de receptor Eph.
En una realización adicional, la invención se
refiere a medios para tratar el tejido vascular o para estimular la
angiogénesis en un mamífero, que comprenden administrar al mamífero
una cantidad de un agonista del receptor Eph que es efectiva para
tratar el tejido vascular o para estimular la angiogénesis. En otra
realización, la invención proporciona un procedimiento para tratar
un trauma causado a la red vascular en un mamífero, que comprende
administrar al mamífero que padece el trauma una cantidad
terapéuticamente efectiva de un agonista del receptor Eph. El trauma
es, por ejemplo, úlceras diabéticas o una herida de los vasos
sanguíneos o del corazón.
La Figura 1 ilustra esquemáticamente el EphB4 de
ratón, el cual comprende 987 aminoácidos y contiene un péptido de
señal, un dominio parecido a globulina, una región rica en cisteína
(aa 184-373), dos repeticiones de fibronectina III
(FNIII, aa 324-408, 434-509), y un
dominio citoplasmático quinasa de tirosina (TK, aa
615-878), los cuales están todos conservados dentro
de la família Eph. La organización genómica del gen del receptor
EphB4 de ratón se determinó sólo en parte. Recuadros negros: exones
conocidos; recuadros vacíos, sin mapear.
La Figura 2 ilustra el análisis mediante
transferencia Southern del ADN genómico derivado de embriones E9.5 y
digerido con EcoRI. Sonda: fragmento XbaI-EcoRI de
1,5 kb (sonda flanqueante) derivada de las secuencias genómicas
cadena abajo respecto el vector apuntado (ver Figura 1).
La Figura 3A muestra una hibridación in
situ de un montaje completo de E9.5. La Figura 3B es una
representación de campo oscuro de los embriones E9.5
EphB4+/-(izquierda) y EphB4-/-(derecha).
Las Figuras 4A-E muestran el
análisis histológico y de montaje completo de embriones E9.5
inmunoteñidos con anti-PECAM. La Figura 4A muestra
una sección coronal de la cabeza de embriones E9.5 (\times240). La
Figura 4B muestra una sección de las yemas de las extremidades
anteriores de embriones E9.5 (\times960). La Figura 4C muestra una
sección coronal del tronco de embriones E9.5 (\times240) (da,
aorta dorsal; cv, vena cardinal). La Figura 4D muestra un montaje
completo de embriones E9.5 teñido con anti-PECAM
(da, aorta dorsal; aa, arco aórtico). La Figura 4E muestra una
ampliación de las venas colectoras anteriores de la cabeza (acv)
corriente arriba respecto la vena cardinal.
La Figura 5A muestra secciones del saco de la
yema de E10.0 teñidas con anti-PECAM (\times120).
La Figura 5B muestra secciones de saco de la yema de E9.5 teñidas
con anti-PECAM (\times480).
La Figura 6 muestra una sección coronal de la
cabeza de embriones de E9.5: crecimiento del neuroepitelio
(\times960).
El término "receptor Eph" se refiere a un
receptor quinasa de tirosinas que pertenece a la familia de
receptores Eph. La familia de receptor Eph está revisada, por
ejemplo, en Pasquale, E., Curr. Opin. Cell Biol.,
9:608-615 (1997); y Orioli y Klein, Trends in
Genetics, 13:354-359 (1997). La familia Eph
comprende catorce receptores quinasa de tirosina transmembrana
estructuralmente relacionados, teniendo cada uno una región
extracelular que comprende una serie de módulos; un dominio
inmunoglobulina (Ig) putativo en el extremo amino terminal, seguido
por una región rica en cisteína y dos repeticiones de fibronectina
del tipo III cerca del segmento único que abarca la membrana, una
región citoplasmática que comprende un dominio quinasa de tirosina
altamente conservado flanqueado por una región yuxtamembrana y una
cola carboxi-terminal, las cuales están menos
conservadas. Las diversas formas variantes con supresiones,
truncaciones, sustituciones, o inserciones están incluidas en la
presente definición. Más aún, el receptor Eph, Mep, que carece de
actividad quinasa de tirosina, y otras moléculas del receptor a
descubrirse, están incluidos en la presente definición. Los
receptores Eph pueden dividirse en dos grupos en base a las
homologías de secuencias.
Los receptores Eph del grupo EphA, denominados
"receptores EphA" en ésta, interaccionan preferentemente con
ligandos unidos a glicosilfosfatidilinositol (GPI) (de la subclase
Efrina-A, la cual comprende actualmente cinco
ligandos). Los receptores específicos EphA incluyen: el EphA1
(también denominado Eph y Esk); el EphA2 (también denominado Eck,
mEck, Myk2, Sek2); el EphA3 (también denominado Hek, Mek4, Tyro4 y
Cek4); el EphA4 (también denominado como Hek8, Sek1, Tyro1, y Cek8);
el EphA5 (también denominado Hek7, Bsk, Ehk1, Rek7 y Cek7); el EphA6
(también denominado mEhk2 y Ehk2); el EphA7 (de otro modo llamado
Hek11, Mdk1, Ebk, Ehk3); y el Eph8 (también denominado Eek y mEek),
y las variantes de los mismos que ocurren de forma natural.
Los receptores Eph del grupo EphB, denominados
"receptores EphB" en ésta, interaccionan preferentemente con
ligandos transmembrana (de la subclase Efrina-B, la
cual comprende actualmente tres ligandos). Los receptores EphB
específicos incluyen el EphB 1 (de otro modo llamado Net, Elk y
Cek6); el EphB2 (otros nombres incluyen: Erk, Hek5, Drt, Nuk, Sek3,
Tyro5, Cek5 y Qek5); el EphB3 (también denominado Hek2, Sek4, Mdk5,
Tyro6, Cek10 y Qek10); el EphB4 (también designado Htk, HpTK5, Myk1,
Mdk2 y Tyro 11); el EphB5 (también llamado Cek9); y el EphB6 (Hep y
Mep son otros nombres para este receptor), y variantes de los mismos
que ocurren de forma natural.
El receptor Eph preferido es un receptor Eph de
"secuencia nativa" (ver la definición más abajo).
Preferiblemente, el receptor Eph es un "receptor Eph humano",
es decir, que tiene la secuencia de aminoácidos de un receptor Eph
procedente de una fuente humana.
Un polipéptido de "secuencia nativa" es uno
que tiene la misma secuencia de aminoácidos que un polipéptido (por
ejemplo el receptor Eph o ligando Eph) derivado de la naturaleza.
Tales polipéptidos de secuencia nativa pueden ser endógenos (es
decir, están presentes in vivo en una mamífero), aislados a
partir de la naturaleza, o pueden producirse mediante medios
recombinantes o sintéticos. Por tanto, un polipéptido de secuencia
nativa puede tener la secuencia de aminoácidos de un polipéptido
humano, de un polipéptido de ratón, o de un polipéptido procedente
de cualquier otra especie de mamífero, que ocurran de forma
natural.
Un receptor Eph preferido en ésta es un
"receptor EphB4" (es decir, el receptor Htk), tal como un
receptor Eph humano que comprenda una secuencia de aminoácidos como
en Bennett et al., J. Biol. Chem.,
269(19):14211-14218 (1994), incorporada
expresamente en ésta por referencia.
El término "ligando Eph" en ésta se refiere
a un polipéptido que se une a, y opcionalmente activa (por ejemplo,
estimula la fosforilación de tirosinas de) un receptor Eph.
El ligando Eph podría ser un "ligando Eph unido
a GPI", es decir, un ligando que comprende un ancla
glicosilfosfatidilinositol o GPI. Los ejemplos de ligandos de Eph
unidos a GPI incluyen, la Efrina-A1 (también
denominada Lerk1 y B61); la Efrina-A2 (por otra
parte conocida como Elf1 y Cek7-L); la
Efrina-A3 (también denominada Lerk3 y
Ehk1-L); Efrina-A4 (también llamada
Lerk4); y la Efrina-A5 (otros nombres son Lerk7, Al1
y Rags), y las variantes de los mismos que ocurren de forma
natural.
Alternativamente, el ligando Eph podría ser un
"ligando Eph transmembrana", es decir, comprender un dominio
polipeptídico transmembrana y, preferiblemente, comprender además un
dominio polipeptídico citoplasmático. Los ejemplos de ligandos de
Eph transmembrana incluyen la Efrina-B1 (también
llamada Lerk2, Elk-L y Cek5-L); la
Efrina-B2 (conocida de otro modo como Lerk5,
Htk-L y Elf-2); y la
Efrina-B3 (también denominada Nlerk2 y
Elk-L3), y las variantes de los mismos que ocurren
de forma natural.
El ligando Eph preferido es un ligando Eph
transmembrana, y el más preferido es la Efrina-B2
(es decir, el ligando Htk) que comprende, por ejemplo, una secuencia
de aminoácidos como en los números de acceso al GenBank nº L38847
(ligando Htk de ratón) ó L38734 (ligando HTK humano) (ver, también,
Bennett et al., PNAS (USA),
92:1866-1870 (1995), incorporada expresamente en
ésta por referencia).
El término "variante de la secuencia de
aminoácidos" se refiere a polipéptidos que tienen secuencias de
aminoácidos que difieren hasta cierto punto del polipéptido de
secuencia nativa. Ordinariamente, las variantes de secuencia de
aminoácidos poseerán al menos un 70% de homología con al menos un
dominio unidor de receptor de un ligando Eph de secuencia nativa, o
con al menos un dominio unidor de ligando de un receptor Eph de
secuencia nativa, y preferiblemente, serán al menos un 80%, más
preferiblemente un 90% homólogos con tales dominios unidores de
receptor o ligando. Las variantes de secuencia de aminoácidos poseen
sustituciones, supresiones, y/o inserciones en ciertas posiciones
dentro de la secuencia de aminoácidos de la secuencia de aminoácidos
nativa.
La "homología" se define como el porcentaje
de residuos en la variante de secuencia de aminoácidos que son
idénticos después de alinear las secuencias e introducir, si es
necesario, discontinuidades para conseguir el porcentaje máximo de
homología. Los procedimientos y programas de ordenador para el
alineamiento son bien conocidos en la técnica. Uno de tales
programas de ordenador es "Align 2", escrito por Genentech,
Inc., el cual se registró con su documentación para el usuario en la
United States Copyright Office, Washington, D.C. 20559, el 10 de
diciembre de 1991.
El término "dominio unidor del receptor",
tal como se usa en ésta, designa cualquier región de un ligando Eph
que retiene al menos una capacidad cualitativa de unión al receptor
de un correspondiente ligando Eph de secuencia nativa. Las variantes
de la secuencia de aminoácidos y/o los derivados de un dominio de
unión de receptor de secuencia nativa están incluidos en esta
definición.
El término "dominio unidos de ligando", tal
como se usa en ésta, se refiere a cualquier región de un receptor
Eph que retiene al menos una capacidad cualitativa de unión de
ligando de un correspondiente receptor Eph de secuencia nativa. Las
variantes de la secuencia de aminoácidos y/o los derivados de un
dominio de unión de ligando de secuencia nativa están incluidos en
esta definición.
El término "receptor Eph soluble" o
"ligando Eph soluble" se refiere en ésta una forma del receptor
Eph o del ligando Eph que está esencialmente libre de un región de
anclaje a membrana de la molécula nativa, o a una forma que tiene
una región de anclaje a membrana desactivada. Por "región de
anclaje a membrana" se quiere indicar un dominio transmembrana
(y, opcionalmente un dominio citoplasmático) de un receptor Eph o
ligando Eph, o un ancla GPI de un ligando Eph. Por "esencialmente
libre" se quiere significar que la molécula tiene menos del 1% de
tal región de anclaje a membrana, preferiblemente del 0,5 al 1% de
tal región, y más preferiblemente del 0,1 al 0% de tal región.
El término "antagonista" cuando se usa en
ésta se refiere a una molécula que es capaz de inhibir una o más de
las actividades biológicas de una molécula diana, tal como un
receptor Eph. Los antagonistas podrían actuar interfiriendo con la
unión de un receptor a un ligando y viceversa, incapacitando o
matando células que han sido activadas por un ligando, y/o
interfiriendo con la activación del receptor o ligando (por ejemplo,
la activación de la quinasa de tirosina), o con la transducción de
la señal después de la unión del ligando a un receptor celular. El
antagonista podría bloquear completamente las interacciones
receptor-ligando o podría reducir sustancialmente
tales interacciones. La totalidad de tales puntos de intervención
por parte de un antagonista deberán considerarse equivalentes para
los propósitos de esta invención. Por tanto, dentro del ámbito de la
invención se incluyen los antagonistas (por ejemplo, anticuerpos
neutralizantes) que se unen a un receptor Eph, ligando Eph, o a un
complejo de un receptor Eph y ligando Eph; variantes o derivados de
la secuencia de aminoácidos de un receptor Eph o ligando Eph que
antagoniza la interacción entre un receptor Eph y un ligando Eph;
receptor Eph soluble o ligando Eph soluble, opcionalmente fusionado
a una molécula heteróloga tal como una región de inmunoglobulina
(por ejemplo, una inmunoadhesina); un complejo que comprende un
receptor Eph en asociación con un ligando Eph; secuencias peptídicas
sintéticas o nativas que se unen al receptor Eph o ligando Eph;
pequeñas moléculas antagonistas; y ácidos nucleicos antagonistas
(por ejemplo, antisentido).
Un "agonista" en ésta es una molécula que es
capaz de activar una o más de las actividades biológicas de una
molécula diana, tal como un receptor Eph. Los agonistas podrían, por
ejemplo, actuar activando una molécula diana y/o mediando la
transducción de la señal. Están incluidos dentro del ámbito de la
invención los propios receptor Eph y ligando Eph; los agonistas (por
ejemplo, anticuerpos agonistas) que se unen al receptor Eph, ligando
Eph, o a un complejo de un receptor Eph y ligando Eph; las variantes
o derivados de secuencia de aminoácidos de un receptor Eph o ligando
Eph que activan el receptor Eph o ligando Eph (por ejemplo, una
molécula bivalente tal como una inmunoadhesina que activa el
receptor o ligando Eph); péptidos con secuencias nativas o
sintéticas que se unen y activan el receptor Eph o ligando Eph;
pequeñas moléculas agonistas; y un gen que codifica el receptor Eph
o ligando Eph (por ejemplo, para terapia génica).
"Tratamiento" se refiere tanto al
tratamiento terapéutico como al profiláctico o a las medidas
preventivas. Entre aquéllos en necesidad de tratamiento se incluyen
aquéllos que ya padecen el trastorno así como aquéllos en los que
debe prevenirse el trastorno.
"Mamífero" para los propósitos de
tratamiento, se refiere a cualquier animal clasificado como un
mamífero, incluyendo los humanos, los domésticos y los animales de
granja, y los animales de zoo, deportes o de compañía, tales como
perros, caballos, gatos, vacas, etc. Preferiblemente, el mamífero es
humano. El humano a tratarse en éste incluye un embrión o feto (por
ejemplo, cuando el mamífero se trata en el útero), un bebé, un niño,
un adulte pubescente, o un adulto.
"Cantidad efectiva" o "Cantidad efectiva
terapéuticamente" del agonista o antagonista es una cantidad que
es efectiva para prevenir, atenuar el empeoramiento de, aliviar, o
curar la condición tratada.
Una "cantidad efectiva terapéuticamente", en
referencia al tratamiento del cáncer se refiere a una cantidad capaz
de invocar uno o más de los siguientes efectos: (1) inhibición,
hasta cierto punto, del crecimiento del tumor, incluyendo,
ralentizar y detener completamente el crecimiento; (2) reducción en
el número de células tumorales; (3) reducción en el tamaño del
tumor; (4) inhibición (es decir, reducción, ralentización, o
detención completa) de la infiltración de células tumorales en
órganos periféricos; (5) inhibición (es decir, reducción,
ralentización, o detención completa) de la metástasis; (6)
potenciación de la respuesta inmune anti-tumor, la
cual podrían, pero no tiene porqué, resultar en la regresión o
rechazo del tumor; y/o (7) alivio, hasta cierto punto, de uno o más
síntomas asociados con el trastorno.
El término "inhibiendo la angiogénesis" se
refiere al acto de prevenir o reducir sustancialmente el desarrollo
de vasos sanguíneos en un mamífero tratado.
Las expresiones "estimulando la
angiogénesis" o "promoviendo la angiogénesis" se refieren al
acto de incrementar sustancialmente el desarrollo de los vasos
sanguíneos en un mamífero tratado.
"Enfermedades o trastornos caracterizados por
una vascularización excesiva o indeseable" incluye, a modo de
ejemplo, los tumores, especialmente los tumores malignos sólidos, la
artritis reumatoide, la psoriasis, la ateroesclerosis, las
retinopatías diabética y otras, la fibroplasia retrolental, la
degeneración macular asociada con la edad, el glaucoma neovascular,
los hemangiomas, las hiperplasias de la tiroides (incluyendo la
enfermedad de Grave), los transplantes de córnea y otros tejidos, y
la inflamación crónica.
Los ejemplos de "enfermedades o alteraciones
caracterizadas por una permeabilidad vascular indeseable o
excesiva" incluyen el edema asociado con los tumores cerebrales,
los ascites asociados con los cánceres, el síndrome de Meig, la
inflamación pulmonar, el síndrome nefrítico, la efusión pericárdica
(tal como la asociada con la pericarditis), y la efusión
pleural.
La expresión "trauma a la red vascular" se
refiere a traumas, tales como las lesiones, de los vasos sanguíneos
o del corazón, incluyendo la red vascular de órganos, a los cuales
está sometido el mamífero. Los ejemplos de tales traumas incluyen
las heridas, las incisions, y las úlceras, por ejemplo, las úlceras
diabéticas y las heridas o laceraciones de los vasos sanguíneos o
del corazón. El trauma incluye las condiciones causadas por sucesos
internos, así como aquéllas impuestas por un agente extrínseco tal
como un patógeno, las cuales pueden mejorarse mediante la promoción
de la angiogénesis. Se refiere también al tratamiento de heridas en
los cuales se requiere la vascularización o reendotelización para la
cicatrización.
El término "anticuerpo" se usa en ésta en el
sentido más amplio y abarca específicamente los anticuerpos
monoclonales (incluyendo los anticuerpos monoclonales de longitud
completa), los anticuerpos policlonales, los anticuerpos
multiespecíficos (por ejemplo, los anticuerpos biespecíficos), y los
fragmentos de anticuerpos. "Fragmentos de anticuerpos"
comprende una porción de un anticuerpo de longitud completa,
generalmente la región unidora de antígeno o los dominios variables
de la misma. Los ejemplos de fragmentos de anticuerpos incluyen los
Fab, Fab', F(ab')_{2}, y los fragmentos Fv; los diacuerpos;
los anticuerpos lineales; las moléculas de anticuerpo de cadena
sencilla; y los anticuerpos multiespecíficos formados a partir de
fragmentos de anticuerpos.
El término "anticuerpo monoclonal" tal como
se usa en ésta se refiere a un anticuerpo obtenido a partir de una
población de anticuerpos sustancialmente homogéneos, es decir, los
anticuerpos individuales que conforman la población son idénticos
excepto por posibles mutaciones que ocurren de forma natural que
podrían estar presentes en cantidades menores. Los anticuerpos
monoclonales son altamente específicos, estando dirigidos contra un
único sitio antigénico. Más aún, en contraste con las preparaciones
de anticuerpo (policlonal) tradicional que típicamente incluyen
diferentes anticuerpos dirigidos contra diferentes determinantes
(epítopos), cada anticuerpo monoclonal está dirigido contra un único
determinante sobre el antígeno. El modificados "monoclonal"
indica el carácter del anticuerpo como que se ha obtenido a partir
de una población sustancialmente homogénea de anticuerpos, y no debe
limitarse como que requiera la producción del anticuerpo mediante
cualquier procedimiento concreto. Por ejemplo, los anticuerpos
monoclonales a usarse de acuerdo con la presente invención podrían
prepararse mediante el procedimiento del hibridoma descrito por
primera vez por Kohler et al., Nature, 256:495 (1975),
o podrían prepararse mediante procedimientos de ADN recombinante
(ver, por ejemplo, la patente estadounidense nº 4.816.567). Los
"anticuerpos monoclonales" podrían aislarse también a partir de
bibliotecas de anticuerpos en fagos usando las técnicas descritas en
Clackson et al., Nature, 352:624-628
(1991) y Marks et al., J. Mol. Biol.,
222:581-597 (1991), por ejemplo.
Los anticuerpos monoclonales en ésta
específicamente incluyen los anticuerpos (inmunoglobulinas)
"quiméricos", en los cuales una porción de la cadena pesada y/o
ligera es idéntica a, u homóloga de, las secuencias correspondientes
en anticuerpos derivados de una especie concreta o pertenecientes a
una clase o subclase particular de anticuerpo, mientras que el resto
de la(s) cadena(s) es(son) idénticas a, u
homólogas de, las secuencias correspondientes en anticuerpos
derivados de otra especie o pertenecientes a otra clase o subclase
particular de anticuerpo, así como de fragmentos de tales
anticuerpos (patente estadounidense nº 4.816.567; y Morrison et
al., Proc. Natl. Acad. Sci. USA,
81:6851-6855 (1984)).
Las formas "humanizadas" de anticuerpos no
humanos (por ejemplo, de ratón) son anticuerpos quiméricos que
contienen una secuencia mínima derivada de inmunoglobulina no
humana. En su mayor parte, los anticuerpos humanizados son
inmunoglobulinas humanas (anticuerpo receptor) en las que los
residuos de la región hipervariable del receptor son remplazados con
residuos de la región hipervariable procedentes de una especie no
humana (anticuerpo donante), tal como el ratón, rata, conejo o
primate no humano, que tenga la especificidad, afinidad y capacidad
deseada. En algunos casos, los residuos de la región estructural
(FR) de la inmunoglobulina humana son sustituidos por los
correspondientes residuos no humanos. Más aún, los anticuerpos
humanizados podrían comprender residuos que no se hallan en el
anticuerpo receptor ni en el anticuerpo donante. Estas
modificaciones se hacen para refinar adicionalmente las prestaciones
del anticuerpo. En general, el anticuerpo humanizado comprenderá
sustancialmente la totalidad de un, y típicamente dos, dominios
variables, en los cuales todas o sustancialmente todas las regiones
hipervariables corresponden a las de una inmunoglobulina no humana,
y todas o sustancialmente todas las FR son las de una secuencia de
inmunoglobulina humana. El anticuerpo humanizado opcionalmente
comprenderá también al menos una porción de una región constante de
inmunoglobulina (Fc), típicamente la de una inmunoglobulina humana.
Para más detalles, consultar Jones et al., Nature,
321:522-525 (1986); Reichmann et al.,
Nature, 332:323-329 (1988); y Presta,
Curr. Op. Struct. Biol., 2:593-596
(1992).
El término "región hipervariable" cuando se
usa en ésta se refiere a los residuos aminoácidos de un anticuerpo
que son responsables de la unión del antígeno. La región
hipervariable comprende los residuos aminoácidos de una "región
determinante de la complementariedad" o "CDR" (es decir, los
residuos 24-34 (L1), 50-56 (L2) y
89-97 (L3) en el dominio variable de la cadena
ligera, y 31-35 (H1), 50-65 (H2) y
95-102 (H3) en el dominio variable de la cadena
pesada; Kabat et al., Sequences of Proteins of
Immunological Interest, 5ª edición, Public Health Service,
National Institutes of Health, Bethesda, MD. (1991)) y/o aquellos
residuos procedentes de un "bucle hipervariable" (es decir, los
residuos 26-32 (L1), 50-52 (L2) y
91-96 (L3) en el dominio variable de la cadena
ligera y 26-32 (H1), 53-55 (H2) y
96-101 (H3) en el dominio variable de la cadena
pesada; Chothia y Lesk, J. Mol. Biol.,
196:901-917 (1987)). La "Región Estructural" o
residuos "FR" son aquellos residuos del dominio variable
distintos de los residuos de la región hipervariable tal como se han
definido en ésta.
Los fragmentos de anticuerpos "Fv de cadena
sencilla" o "sFv" comprenden los dominios VH y VL del
anticuerpo, en donde estos dominios están presentes en una única
cadena polipeptídica. Generalmente, el polipéptido Fv comprende
además un eslabón polipeptídico entre los dominios VH y VL que
permite a los sFv formar la estructura deseada para la unión de
antígeno. Para una revisión de los sFv consultar Pluckthun en The
Pharmacology of Monoclonal Antibodies, vol. 113, Eds. Rosenburg
y Moore, Springer-Verlag, Nueva York, pp.
269-315 (1994).
El término "diacuerpos" se refiere a
pequeños fragmentos de anticuerpo con dos sitios de unión de
antígeno, fragmentos que comprenden un dominio variable de cadena
pesada (VH) conectado a un dominio variable de cadena ligera (VL) en
la misma cadena polipeptídica (VH-VL). Mediante el
uso de un eslabón que es demasiado corto como para permitir el
emparejamiento entre los dos dominios en la misma cadena, los
dominios son forzados a emparejarse con los dominios complementarios
de otra cadena y crear dos sitios de unión de antígeno. Los
diacuerpos se describen más detalladamente en, por ejemplo,
EP-404.097; WO-93/11.161; y
Hollinger et al., Proc. Natl. Acad. Sci. USA,
90:6444-6448 (1993).
La expresión "anticuerpos lineales" cuando
se usa a lo largo de está solicitud, se refiere a los anticuerpos
L-F(ab')_{2} descritos en la patente
estadounidense nº 5.641.870, concedida el 24 de junio de 1997. En
resumen, estos anticuerpos comprenden un par de segmentos Fd en
tándem
(VH-CH1-VH-CH1) los
cuales, cuando se combinan con dos cadenas ligeras, forman un par de
regiones unidoras de antígeno. Los anticuerpos lineales pueden ser
biespecíficos o monoespecíficos.
Tal como se usa en ésta, el término
"inmunoadhesina" designa moléculas similares a anticuerpos, las
cuales combinan el "dominio unidor" de una proteína
"adhesina" heteróloga (por ejemplo, una receptor Eph o ligando
Eph) con una secuencia de aminoácidos del dominio constante de
inmunoglobulina. Estructuralmente, las inmunoadhesinas comprenden
una fusión de la secuencia de aminoácidos de adhesina con la
especificidad de unión deseada, la cual es distinta del sitio de
reconocimiento y unión (sitio de combinación del antígeno) de un
anticuerpo (es decir, es "heteróloga") y una secuencia de
dominio constante de inmunoglobulina.
Una "quimera
anticuerpo-inmunoadhesina" comprende una molécula
que combina al menos un dominio de unión de un anticuerpo (tal como
se ha definido en ésta) con al menos una inmunoadhesina (tal como se
ha definido en esta solicitud). Son ejemplos de quimeras
anticuerpo-inmunoadhesina las quimeras biespecíficas
CD4-IgG descritas en Berg et al., PNAS
(USA), 88:4723-4727 (1991) y Chamow et
al., J. Immunol., 153:4268 (1994).
Una molécula "aislada" es una que se ha
identificado y separado y/o recuperado a partir de un componente de
su entorno natural. Los componentes contaminantes de su entorno
natural son materiales que interferirían con los usos terapéuticos
de la molécula, y podrían incluir los enzimas, hormonas, y otros
solutos proteicos y no proteicos.
El término "citotóxico" o "agente
citostático" tal como se usa en ésta se refiere a una sustancia
que reduce o previene la función, o crecimiento, de células y/o
causa la destrucción de células. El término se pretende que incluya
los isótopos radiactivos (por ejemplo, ^{131}I, ^{125}I,
^{90}Y y ^{186}Re), los agentes quimioterapéuticos, y las
toxinas tales como las toxinas enzimáticamente activas de origen
bacteriano, fúngico, vegetal o animal, o fragmentos de las
mismas.
Un "agente quimioterapéutico" es un
compuesto químico útil en el tratamiento del cáncer. Los ejemplos de
agentes quimioterapéuticos incluyen la adriamicina, doxorubicina,
epirubicina, 5-fluorouracilo, arabinósido de
citosina ("Ara-C"), ciclofosfamida, tiotepa,
busulfan, citoxina, taxoides, por ejemplo el paclitaxel (TAXOL™,
Bristol-Myers Squibb Oncology, Princeton, N.J.), y
doxetaxel (TAXOTERE™., Rôhne-Poulenc Rorer, Antony,
France), taxotero, metotrexato, cisplatino, melfalan, vinblastina,
bleomicina, etoposida, ifosfamida, mitomicina C, mitoxantrona,
vincristina, vinorelbina, carboplatino, teniposido, daunomicina,
carminomicina, aminopterina, dactinomicina, mitomicinas,
esperamicinas (ver la patente estadounidense nº 4.675.187), melfalan
y otras mostazas de nitrógeno relacionas. También se incluyen en
esta definición los agentes hormonales que actúan para regular o
inhibir la acción de hormonas sobre los tumores, tales como el
tamoxifeno y la onapristona.
El término "estrógeno" se refiere a
cualquier sustancia (natural o sintética) que ejerce efectos
biológicos característicos de hormonas estrogénicas (tales como el
estradiol).
El término "prodroga" tal como se usa en
esta solicitud se refiere a una forma precursora o derivada de una
sustancia farmacéuticamente activa que es menos tóxica para las
células tumorales en comparación con la droga progenitora, y que es
capaz de ser enzimáticamente activada o convertida en la forma
progenitora más activa. Ver, por ejemplo, Wilman, "Prodrugs in
Cancer Chemotherapy", Biochemical Society Transactions,
14, pp. 375-382, 615ª Reunión, Belfast (1986) y
Stella et al., "Prodrugs: A Chemical Approach to Targeted
Drug Delivery", Directed Drug Delivery, Ed. Borchardt
et al., pp. 247-267, Humana Press (1985). Las
prodrogas de esta invención incluyen, pero no se limitan a,
prodrogas que contienen fosfato, prodrogas que contienen fosfato,
prodrogas que contienen tiofosfato, prodrogas que contienen sulfato,
prodrogas que contienen péptidos, prodrogas modificadas con
D-aminoácidos, prodrogas glicosiladas, prodrogas que
contienen beta-lactama, prodrogas que contienen
fenoxiacetamida opcionalmente sustituida o prodrogas que contienen
fenilacetamida opcionalmente sustituida, prodrogas de
5-fluorocitosina y otras prodrogas de
5-fluorouridina, las cuales pueden convertirse en la
droga libre citotóxica o citostática más activa. Los ejemplos de
drogas citotóxicas o citostáticas que pueden derivatizarse en una
forma prodroga para su uso en esta invención incluyen, pero no se
limitan a, aquellos agentes quimioterapéuticos descritos más
arriba.
Un "liposoma" es una vesícula pequeña
compuesta por varios tipos de lípidos, fosfolípidos y/o
tensioactivos, la cual es útil para suministrar una droga (tal como
los antagonistes descubiertos en ésta, y, opcionalmente, un agente
quimioterapéutico) a un mamífero. Los componentes del liposoma están
comúnmente dispuestos en una formación en bicapa, similar a la
disposición lipídica de las membranas biológicas.
Los términos "oligodesoxinucleótido
antisentido" y "oligo antisentido" se refieren a un
polinucleótido que se hibrida con un área del ARNm o ADN del
receptor Eph o ligando Eph y de ese modo impide o reduce la
producción de polipéptido receptor Eph o ligando Eph in vitro
o in vivo. Este término abarca los polinucleótidos
"modificados", de los cuales se describen ejemplos en ésta.
La presente invención se refiere al uso de
agonistas y/o antagonistas del receptor EphB2. Más abajo se
elaborarán procedimientos para preparar tales moléculas.
Preferiblemente, el agonista o antagonista se une a, o interacciona
con, un receptor Eph (en lugar de un ligando Eph) puesto que, tal
como se muestra en el ejemplo siguiente, se anticipa que el receptor
Eph tendrá un efecto más pronunciado sobre la angiogénesis debido al
solapamiento y redundancia potenciales en la vía del ligando Eph.
Más preferiblemente, el agonista o antagonista comprende, se une a,
o interacciona con, el receptor EphB4, y lo más preferiblemente, con
un receptor EphB4 humano.
Cuando la molécula es un agonista, se podría usar
un receptor Eph o ligando Eph de secuencia nativa (o variantes o
derivados de las mismas) que retienen una o más propiedades
agonísticas del receptor o ligando nativos. En la patente
estadounidense nº 5.635.177, concedida el 3 de junio de 1997, se
descubren moléculas del receptor EphB4 (moléculas del receptor
HpTK5) apropiadas, y en la patente estadounidense nº 5.624.899 se
descubren moléculas Efrina-B2 (ligandos HTK),
expresamente incorporadas en ésta por referencia. En una
realización, se podría usar receptor o ligando Eph soluble. por
ejemplo, una forma truncada del receptor o ligando que careciera de
una región funcional de anclaje a membrana, a condición de que la
molécula soluble retenga una o más propiedades agonísticas de la
molécula nativa. Alternativamente, se podría administrar el gen que
codifica el receptor Eph, ligando Eph, o ácido nucleico que codifica
variantes agonísticas de los mismos mediante terapia génica. Más
adelante, se descubren en ésta otras moléculas agonistas.
Con objeto de buscar moléculas agonísticas, se
podría verificar la capacidad de una molécula candidata para
estimular la fosforilación de la tirosina del receptor y/o ligando
Eph utilizando cualquiera de los varios ensayos disponibles para
determinar la fosforilación de tirosina. Por ejemplo, se podría
exponer una célula que comprendiera el receptor o ligando (bien
endógenamente o introducido de forma recombinante) al agonista
candidato y determinar la fosforilación de la tirosina del receptor
o ligando usando un anticuerpo anti-fosfotirosina
(ver la patente estadounidense nº 5.635.177, concedida el 3 de junio
de 1997, y la patente estadounidense nº 5.766.863, concedida el 16
de junio de 1998; la última patente describe el "Ensayo de
Activación del Receptor Quinasa", el cual puede usarse
convenientemente para identificar agonistas).
Alternativa, o adicionalmente, se podrían
examinar otras propiedades agonísticas de un agonista candidato, por
ejemplo, la capacidad para activar los sucesos de señalización
cadena abajo, por ejemplo, la interacción del receptor Eph o ligando
Eph con moléculas intracelulares.
Más aún, se podrían examinar por la capacidad de
un agonista candidato para estimular la angiogénesis in vitro
o in vivo. Por ejemplo, podría verificarse la actividad
angiogénica en la córnea avascular de ojos de ratas hembras F344
(ver, por ejemplo, Streiter et al., Am. J. Pathol., 141:1279
(1992)).
En una realización alternativa, la molécula de
interés es un antagonista del receptor Eph. Más abajo se describen
varias moléculas antagonísticas. El antagonista preferido es un
anticuerpo neutralizante que se une al receptor Eph y bloquea la
unión de un ligando Eph al mismo. Para buscar una molécula que
bloquea la interacción entre un ligando Eph y un receptor Eph, el
ligando o receptor (o un dominio unidor de los mismos) podría
inmovilizarse sobre una fase sólida, y podría analizarse, mediante
técnicas estándares, tales como un ELISA de competición, la
inhibición competitiva de la unión del receptor o ligando,
respectivamente, por parte de un antagonista candidato. Alternativa,
o adicionalmente, se podría buscar un antagonista que impida o
reduzca la fosforilación de tirosina del receptor o ligando usando
ensayos de fosforilación de tirosina tales como, por ejemplo, los
descritos en la patente estadounidense nº 5.635.177, concedida el 3
de junio de 1997, o la patente estadounidense nº 5.766.863,
concedida el 16 de junio de 1998. Otros ensayos incluyen aquéllos
que verifican la capacidad de un antagonista candidato para prevenir
o reducir los sucesos de señalización cadena abajo en un ensayo de
angiogénesis (ver más arriba). Alternativa, o adicionalmente, podría
verificarse la capacidad de un antagonista para erradicar o reducir
el tamaño tumoral en ratones inmunodeprimidos (nude mice)
inyectados con células tumorales (ver, por ejemplo, Presta et
al., Cancer Research, 57:4593-4599
(1997)).
La presente invención contempla el uso de
anticuerpos como antagonistas (anticuerpos "neutralizantes" o
"bloqueadores") o agonistas ("anticuerpos agonistas"). Las
técnicas para generar anticuerpos se describirán aquí. Las
propiedades antagonísticas o agonísticas pueden examinarse tal como
se ha descrito en la sección previa.
El antígeno a usarse para la producción de
anticuerpos podría ser, por ejemplo, receptor Eph intacto aislado, o
ligando Eph aislado, o uno o más fragmentos de los mismos.
Alternativamente, podrían usarse células expresando el receptor Eph
o ligando Eph nativos o recombinantes como inmunogenes para generar
anticuerpos. EL antígeno podría comprender opcionalmente de forma
adicional una molécula heteróloga, por ejemplo, un péptido
inmunogénico. Otras formas de receptor Eph o ligando Eph útiles para
generar anticuerpos serán evidentes para los especialistas en la
técnica.
Los anticuerpos policlonales se generan
preferiblemente en animales mediante múltiples inyecciones
subcutáneas (sc) o intraperitoneales (ip) del antígeno relevante y
un adyuvante. Podría ser útil conjugar el antígeno relevante a una
proteína que sea inmunogénica en las especies a inmunizar, por
ejemplo, la hemocianina de lapa con forma de ojo de herradura, la
albúmina de suero, la tiroglobulina bovina, o el inhibidor de
tripsina de soja, usando un agente bifuncional o derivatizante, por
ejemplo, el éster maleimidobenzoil sulfosuccinimida (conjugación a
través de residuos cisteína), N-hidroxisuccinimida
(a través de residuos lisina), glutaraldehído, anhídrido succínico,
SOCl_{2}, o R1N=C=NR, en donde R y R1 son grupos alquilos
diferentes.
Los animales se inmunizan contra el antígeno,
conjugados inmunogénicos, o derivados, combinando, por ejemplo, 100
\mug o 5 \mug de la proteína o conjugado (para conejos o
ratones, respectivamente) con 3 volúmenes del adyuvante completo de
Freund, e inyectando la solución de forma intradérmica en múltiples
sitios. Un mes más tarde, los animales se impulsan con de 1/5 a 1/10
de la cantidad original de péptido o conjugado en adyuvante completo
de Freund, mediante inyección subcutánea en múltiples sitios. De
siete a 14 días más tarde, se sangran los animales y se ensaya el
título de anticuerpo en el suero. Los animales se impulsan hasta que
el título se estabiliza. Preferiblemente, el animal es impulsado con
el conjugado del mismo antígeno, pero conjugado con una proteína
diferente y/o a través de un reactivo de entrecruzamiento diferente.
Los conjugados pueden prepararse también en cultivos de células
recombinantes como fusiones de proteínas. También, los agentes
agregantes tales como el alum se usan convenientemente para
potenciar la respuesta inmune.
Los anticuerpos monoclonales podrían prepararse
usando el procedimiento del hibridoma descrito en primer lugar por
Kohler et al., Nature, 256:495 (1975), o podrían
prepararse mediante procedimientos de ADN recombinante (patente
estadounidense nº 4.816.567).
En el procedimiento del hibridoma, un ratón, u
otro animal huésped apropiado, tal como un hámster o un mono macaco,
se inmuniza como se ha descrito en ésta más arriba, para elicitar
linfocitos que producen o son capaces de producir anticuerpos que se
unirán específicamente a la proteína usada para la inmunización.
Alternativamente, los linfocitos podrían inmunizarse in
vitro. Los linfocitos se fusionan a continuación con células de
mieloma usando un agente de fusión apropiado, tal como el
polietilenglicol, para formar una célula hibridoma (Goding,
Monoclonal Antibodies: Principles y Practice, pp.
59-103 (Academic Press, 1986)).
Las células hibridoma preparadas de este modo se
siembran y hacen crecer en un medio de cultivo apropiado que
preferiblemente contiene una o más sustancias que inhiben el
crecimiento o supervivencia de las células de mieloma progenitoras
no fusionadas. Por ejemplo, si las células de mieloma progenitoras
carecen del enzima hipoxantina guanina fosforibosiltransferasa
(HGPRT o HPRT), el medio de cultivo para los hibridomas típicamente
incluirá hipoxantina, aminopterina, y timidina (medio HAT),
sustancias que impiden el crecimiento de células deficientes en
HGPRT.
Las células de mieloma preferidas son aquéllas
que se fusionan eficientemente, soportan una producción estable con
nivel elevado, y son sensibles a un medio tal como el medio HAT.
Entre éstas, las líneas celulares de mieloma preferidas son las
líneas de mieloma de ratón, tales como las derivadas de los tumores
de ratón MOP-21 y M.C.-11, disponibles del Salk
Institute Cell Distribution Center, San Diego, California, EE.UU., y
las células SP-2 o
X63-Ag8-653 disponibles del American
Type Culture Collection, Rockville, Md., EE.UU. También se han
descrito células de mieloma humanas y de heteromieloma de
ratón-humanas, para la producción de anticuerpos
monoclonales humanos (Kozbor, J. Immunol., 133:3001 (1984);
Brodeur et al., Monoclonal Antibody Production Techniques
y Applications, pp. 51-63 (Marcel Dekker, Inc.,
Nueva York, 1987)).
El medio de cultivo en el que se cultivan las
células de hibridoma se ensaya por la producción de anticuerpos
monoclonales dirigidos contra el antígeno. Preferiblemente, la
especificidad de unión de los anticuerpos monoclonales producidos
mediante células de hibridoma se determina mediante
inmunoprecipitación o mediante un ensayo de unión in vitro,
tal como el radioinmunoensayo (RIA) o el ensayo inmunosorbente unido
a enzima (ELISA).
La afinidad de unión del anticuerpo monoclonal
puede, por ejemplo, determinarse mediante el análisis Scatchard de
Munson et al., Anal. Biochem., 107:220 (1980).
Una vez se han identificado células de hibridoma
que producen anticuerpos con la especificidad, afinidad y/o
actividad deseada, los clones podrían subclonarse mediante
procedimientos de dilución limitante y cultivarse mediante
procedimientos estándares (Goding, Monoclonal Antibodies:
Principles y Practice, pp. 59-103 (Academic
Press, 1986)). Los medios de cultivo apropiados para este propósito
incluyen, por ejemplo, el D-MEM o el medio
RPMI-1640. Además, las células de hibridoma podrían
cultivarse in vivo en tumores ascíticos en un animal.
Los anticuerpos monoclonales secretados por los
subclones se separan convenientemente del medio de cultivo, fluido
ascítico, o suero, mediante procedimientos convencionales de
purificación de inmunoglobulinas, como, por ejemplo, la
cromatografía con proteína A-Sepharose,
hidroxilapatito, la electroforesis en gel, la diálisis, o la
cromatografía de afinidad.
El ADN que codifica los anticuerpos monoclonales
se aisla fácilmente y se secuencia usando procedimientos
convencionales (por ejemplo, usando sondas de oligonucleótidos que
son capaces de unirse específicamente a los genes que codifican las
cadenas pesada y ligera de los anticuerpos monoclonales). Las
células de hibridoma sirven como fuente preferida de tal ADN. Una
vez aislado, el ADN podría colocarse en vectores de expresión, los
cuales se transfectan a continuación en células huéspedes, tales
como células de E. coli, células COS de simio, células
ováricas de hámster chino (CHO), o células de mieloma que por otra
parte no producen proteína inmunoglobulina, para obtener la síntesis
de anticuerpos monoclonales en las células huéspedes
recombinantes.
Un anticuerpo humanizado tiene uno o más residuos
aminoácidos introducidos en él y procedentes de una fuente que no es
humana. Estos residuos aminoácidos no humanos a menudo se denominan
residuos "importados", y típicamente se toman de un dominio
variable "importado". La humanización puede realizarse
esencialmente siguiendo el procedimiento de Winter y colaboradores
(Jones et al., Nature, 321:522-525
(1986); Riechmann et al., Nature,
332:323-327 (1988); Verhoeyen et al.,
Science, 239:1534-1536 (1988)), sustituyendo
con CDR o secuencias de CDR de roedor las secuencias
correspondientes de un anticuerpo humano. En consecuencia, tales
anticuerpos "humanizados" son anticuerpos quiméricos (patente
estadounidense nº 4.816.567) en donde sustancialmente menos de un
dominio variable humano intacto se ha sustituido por la
correspondiente secuencia procedente de una especie no humana. En la
práctica, los anticuerpos humanizados son típicamente anticuerpos
humanos en los que algunos residuos de la región hipervariable y,
posiblemente, algunos residuos FR se sustituyen con residuos
procedentes de sitios análogos en anticuerpos de roedores.
La elección de los dominios variables humanos,
tanto ligeros como pesados, a usarse en la preparación de
anticuerpos humanizados es muy importante para reducir la
antigenicidad. De acuerdo con el procedimiento denominado de
"mejor ajuste", la secuencia del dominio variable de un
anticuerpo de roedor es examina respecto la biblioteca entera de
secuencias de dominios variables humanos conocidos. La secuencia
humana que es la más cercana a la del roedor se acepta a
continuación como la FR humana para el anticuerpo humanizado (Sims
et al., J. Immunol., 151:2296 (1993)). Otro
procedimiento usa una FR concreta derivada de la secuencia consenso
de todos los anticuerpos humanos de un subgrupo concreto de cadenas
ligeras y pesadas. La misma FR podría usarse para varios anticuerpos
humanizados diferentes.(Carter et al., Proc. Natl. Acad.
Sci. USA, 89:4285 (1992); Presta et al., J.
Immnol., 151:2623
(1993)).
(1993)).
Es adicionalmente importante que los anticuerpos
se humanicen con retención de la afinidad elevada por el antígeno y
de otras propiedades biológicas favorables. Para conseguir este
objetivo, de acuerdo con un procedimiento preferido, los anticuerpos
humanizados se preparan mediante un proceso de análisis de la
secuencia progenitora y de varios productos humanizados conceptuales
usando modelos tridimensionales de secuencias progenitoras y
humanizadas. Los modelos tridimensionales de inmunoglobulina están
comúnmente disponibles y son familiares a aquéllos especialistas en
la técnica. Hay programas de ordenador que ilustran y muestran
probables estructuras conformacionales tridimensionales de
secuencias de inmunoglobulina candidatas seleccionadas. La
inspección de estas muestras permite el análisis del probable papel
de los residuos en el funcionamiento de la secuencia de
inmunoglobulina candidata, es decir, el análisis de los residuos que
influyen en la capacidad de la inmunoglobulina para unir su
antígeno. De esta forma, los residuos FR pueden seleccionarse y
combinarse a partir de las secuencias receptora e importadora de
forma que se consiga la característica del anticuerpo deseada, tal
como una afinidad incrementada por los antígenos diana. En general,
los residuos de la región hipervariable están directa y de la forma
más sustancial implicados en influenciar la unión de antígeno.
Como una alternativa a la humanización, pueden
generarse anticuerpos humanos. Por ejemplo, es ahora posible
producir animales transgénicos (por ejemplo, ratones) que son
capaces, a partir de su inmunización, de producir un completo
repertorio de anticuerpos humanos en ausencia de producción endógena
de inmunoglobulinas. Por ejemplo, se ha descrito que la supresión
homocigótica del gen de la región de unión de la cadena pesada (JH)
de anticuerpo en ratones quiméricos y mutantes de la línea germinal
resulta en la completa inhibición de la producción endógena de
anticuerpos. La transferencia del conjunto de genes de
inmunoglobulina una línea germinal humana en tales ratones mutantes
de la línea germinal resulta en la producción de anticuerpos humanos
a partir del desafío con antígeno. Ver, por ejemplo, Jakobovits
et al., Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 90:2551 (1993);
Jakobovits et al., Nature, 362:255-258
(1993); Bruggermann et al., Year in Immuno., 7:33
(1993);
y las patentes estadounidenses nº 5.591.669,
5.589.369 y 5.545.807. Los anticuerpos humanos pueden derivarse
también a partir de bibliotecas de exhibición en fagos (Hoogenboom
et al., J. Mol. Biol., 227:381 (1991); Marks et
al., J. Mol. Biol., 222:581-597 (1991); y
las patentes estadounidenses nº 5.565.332 y 5.573.905). Los
anticuerpos humanos pueden generarse también mediante células B
activadas in vitro (ver, por ejemplo, las patentes
estadounidenses nº 5.567.610 y 5.229.275).
Se han desarrollado varias técnicas para la
producción de fragmentos de anticuerpos. Tradicionalmente, estos
fragmentos se derivaban vía digestión proteolítica de anticuerpos
intactos (ver, por ejemplo, Morimoto et al., Journal of
Biochemical y Biophysical Methods, 24:107-117
(1992) y Brennan et al., Science, 229:81 (1985)). Sin
embargo, ahora, estos fragmentos pueden producirse directamente
mediante células huésped recombinantes. Por ejemplo, pueden
recuperarse fragmentos Fab'-SH a partir de E.
coli y acoplarse químicamente para formar fragmentos
F(ab')_{2} (Carter et al., Bio/Technology,
10:163-167 (1992)). En otra realización, el
F(ab')_{2} se forma usando la cremallera de leucina GCN4
para promover el ensamblaje de la molécula de F(ab')_{2}.
De acuerdo con otra estrategia, los fragmentos Fv, Fab o
F(ab')_{2} pueden aislarse directamente a partir del
cultivo de células huéspedes. Otras técnicas para la producción de
fragmentos de anticuerpos serán evidentes a los profesionales
cualificados.
En algunas realizaciones, podría ser deseable
generar anticuerpos multiespecíficos (por ejemplo, biespecíficos)
que tengan especificidades de unión por al menos dos epítopos
diferentes. Los anticuerpos biespecíficos de ejemplo podrían unirse
a dos epítopos diferentes sobre el antígeno diana. Alternativamente,
un brazo anti-ligando Eph o
anti-receptor Eph podría combinarse con un brazo que
se une a una molécula disparadora sobre un leucocito, tal como una
molécula del receptor de la célula T (por ejemplo, CD2 o CD3), o
receptores Fc IgG (Fc\gammaR), tales como Fc\gammaRI (CD64),
Fc\gammaRII (CD32) y Fc\gammaRIII (CD16), para concentrar los
mecanismos de defensa celular contra el receptor Eph o la célula que
expresa el ligando Eph. Los anticuerpos biespecíficos podrían usarse
también para localizar agentes citotóxicos contra células que
expresan el receptor Eph o ligando Eph. Estos anticuerpos poseen
brazo unidor de receptor Eph o ligando Eph, y un brazo que une el
agente citotóxico (por ejemplo, la saporina, el alcaloide vinca, la
cadena A de ricina, el metotrexato, o hapteno de isótopo
radiactivo).
En otra realización, el anticuerpo biespecífico
tiene un brazo que une un ligando Eph y un brazo que une un receptor
Eph (por ejemplo, el receptor afín al cual se une el ligando
endógeno). También se contemplan los anticuerpos biespecíficos que
son capaces de entrecruzar diferentes ligandos Eph o diferentes
receptores Eph. Tales anticuerpos biespecíficos podrían emplearse
como agonistas o antagonistas, dependiendo de sus actividades
biológicas.
Los anticuerpos biespecíficos pueden prepararse
como anticuerpos de longitud completa o fragmentos de anticuerpo
(por ejemplo, anticuerpos biespecíficos F(ab')_{2}).
De acuerdo con una estrategia para preparar
preferiblemente anticuerpos biespecíficos de longitud completa, la
interfaz entre un par de moléculas de anticuerpo puede diseñarse
para maximizar el porcentaje de heterodímeros que se recuperan del
cultivo de células recombinantes. La interfaz preferida comprende al
menos una parte del dominio CH3 de un dominio constante de
anticuerpo. En este procedimiento, una o más cadenas laterales
pequeñas de aminoácidos procedentes de la interfaz de la primera
molécula de anticuerpo se sustituyen con cadenas laterales mayores
(por ejemplo, tirosina o triptófano). En la interfaz de la segunda
molécula de anticuerpo se crean "cavidades" idénticas o de
tamaño similar al de la(s) cadena(s)
lateral(es) grande(s) mediante la sustitución de
cadenas laterales grandes de aminoácidos con unas más pequeñas (por
ejemplo, alanina o treonina). Esto proporciona un mecanismo para
incrementar el rendimiento de los heterodímeros respecto otros
productos finales no deseados, tales como los homodímeros. Ver la
patente estadounidense nº 5.731.168, publicada el 24 de marzo de
1998.
Los anticuerpos biespecíficos incluyen los
anticuerpos entrecruzados o "heteroconjugados". Por ejemplo,
uno de los anticuerpos en el heteroconjugado puede acoplarse a
avidina, el otro a biotina. Los anticuerpos heteroconjugados podrían
prepararse usando cualquier procedimiento de entrecruzado apropiado.
Los agentes de entrecruzado son bien conocidos en la técnica, y se
descubren en la patente estadounidense nº 4.676.980, junto con un
cierto número de técnicas de entrecruzado.
Las técnicas para generar anticuerpos
biespecíficos a partir de fragmentos de anticuerpo han sido
descritas también en la literatura. Por ejemplo, los anticuerpos
biespecíficos pueden prepararse usando enlaces químicos. Ver, por
ejemplo, Brennan et al., Science, 229:81 (1985) y
Shalaby et al., J. Exp. Med.,
175:217-225 (1992).
También se han descrito varias técnicas para
preparar y aislar fragmentos de anticuerpo biespecífico directamente
a partir del cultivo de células recombinantes. Por ejemplo, se han
producido anticuerpos biespecíficos usando cremalleras de leucina.
Kostelny et al., J. Immunol.,
148(5):1547-1553 (1992). Los péptidos de
cremallera de leucinas procedentes de las proteínas Fos y Jun se
unieron a las porciones Fab' de dos anticuerpos diferentes mediante
fusión de genes. Los homodímeros de anticuerpo se redujeron en la
región gozne para formar monómeros y a continuación se oxidaron de
nuevo para formar los heterodímeros de anticuerpo. Este
procedimiento también puede utilizarse para la producción de
homodímeros de anticuerpo. La tecnología del "diacuerpo"
descrita por Hollinger et al., Proc. Natl. Acad. Sci.
USA, 90:6444-6448 (1993) ha proporcionado un
mecanismo alternativo para preparar fragmentos de anticuerpo
biespecífico. Los fragmentos comprenden un dominio variable de
cadena pesada (VH) conectado a un dominio variable de cadena ligera
(VL) mediante un eslabón que es demasiado corto para permitir el
emparejamiento entre los dos dominios en la misma cadena. En
consecuencia, los dominios VH y VL de un fragmento están forzados a
emparejarse con los dominios VL y VH complementarios de otro
fragmento, formando de ese modo dos sitios de unión a antígeno.
También se ha descrito otra estrategia para preparar fragmentos de
anticuerpo biespecífico mediante el uso de dímeros de Fv de cadena
sencilla (scFv). Ver Gruber et al., J. Immunol.,
152:5368 (1994). Alternativamente, el anticuerpo biespecífico podría
ser un "anticuerpo lineal" producido, por ejemplo, tal como se
describe en la patente estadounidense nº 5.641.870, concedida el 24
de junio de 1997.
Los anticuerpos con más de dos valencias se
contemplan. Por ejemplo, pueden prepararse anticuerpos
triespecíficos. Tutt et al., J. Immunol., 147:60
(1991).
Se contemplan otras modificaciones de los
anticuerpos. Por ejemplo, podría ser deseable modificar el
anticuerpo de la invención con respecto a la función efectora, para
mejorar la efectividad del anticuerpo para tratar, por ejemplo, el
cáncer. Por ejemplo, podrían introducirse residuos cisteína en la
región Fc, permitiendo de ese modo la formación de enlaces disulfuro
entre cadenas en esta región. El anticuerpo homodimérico generado de
este modo podría tener una capacidad de internalización mejorada y/o
una citotoxicidad celular dependiente de anticuerpo (ADCC), o una
capacidad de matar células mediada por complemento, incrementadas.
Ver Caron et al., J. Exp Med.,
176:1191-1195 (1992) y Shopes, B. J.
Immunol., 148:2918-2922 (1992). Los
anticuerpos homodiméricos con actividad anti-tumor
mejorada también podrían prepararse usando entrecruzadores
heterobifuncionales tal como se describen en Wolff et al.,
Cancer Research, 53:2560-2565 (1993).
Alternativamente, puede diseñarse un anticuerpo que tiene regiones
Fc duales y de ese modo podría tener capacidades potenciadas de
lisis por complemento y ADCC. Ver Stevenson et al.,
Anti-Cancer Drug Design,
3:219-230 (1989).
En ciertas realizaciones de la invención, podría
ser deseable usar un fragmento de anticuerpo, en vez de un
anticuerpo intacto, para, por ejemplo, incrementar la penetración en
el tumor. En este caso, podría ser deseable modificar el fragmento
de anticuerpo con objeto de incrementar su vida media en suero. Esto
podría conseguirse, por ejemplo, mediante la incorporación de un
epítopo de unión del receptor salvaje en el fragmento de anticuerpo
(por ejemplo, mediante mutación de la región apropiada en el
fragmento de anticuerpo, o incorporando el epítopo en una etiqueta
peptídica que se fusiona a continuación al fragmento de anticuerpo
en uno de los extremos o en medio, por ejemplo, mediante síntesis de
ADN o peptídica). Ver la patente estadounidense nº 5.739.277.
Otros antagonistas o agonistas útiles incluyen
las variantes de secuencia y/o derivados del receptor Eph o ligando
Eph nativos que se unen al receptor o ligando endógenos e inhibien
competitivamente la interacción entre el ligando nativo y el
receptor (antagonistas) o activan el receptor o ligando
(agonistas).
Por ejemplo, tales antagonistas incluyen
fragmentos y variantes de la secuencia de aminoácidos que comprenden
un dominio unidor de receptor de un ligando Eph, o un dominio unidor
de ligando de un receptor Eph, pero que carecen de un dominio que
confiere la actividad biológica, o que son defectuosos de otra forma
para activar los receptores o ligandos Eph celulares.
Los dominios unidores de receptor en el ligando
Eph, y los dominios unidores de ligando en el receptor Eph, se
determinan mediante procedimientos conocidos en la técnica,
incluyendo los estudios de rayos X, los análisis mutacionales, y los
estudios de unión al anticuerpo. Las estrategias mutacionales
incluyen las técnicas de mutagénesis de saturación aleatoria
acoplada con la selección de mutantes de escape, y la mutagénesis
por inserción. Otra estrategia apropiada para identificar los
dominios unidores se conoce como mutagénesis de barrido con alanina.
Cunningham, et al., Science,
244:1081-1985 (1989). Este procedimiento implica la
identificación de regiones que contienen cadenas laterales de
aminoácidos cargadas. Los residuos cargados en cada región
identificada (es decir, Arg, Asp, His, Lys, y Glu) se remplazan (una
región por molécula mutante) con Ala y se ensaya la unión de las
variantes obtenidas para verificar la importancia de la región
concreta en la unión. Un potente procedimiento adicional para la
localización de dominios unidores es a través del uso de anticuerpos
neutralizantes. Usualmente, se usa una combinación de estos y
similares procedimientos para localizar los dominios implicados en
la unión del receptor o ligando.
Las variantes por sustitución son aquellas que
tienen al menos un residuo aminoácido en una secuencia nativa
suprimido y un aminoácido diferente insertado en su lugar en la
misma posición. Las sustituciones podrían ser únicas, en donde sólo
se ha sustituido un aminoácido en la molécula, o podrían ser
múltiples, en donde se han sustituido dos o más aminoácidos en la
misma molécula.
Las variantes por inserción son aquellas con uno
o más aminoácidos insertados inmediatamente adyacentes a un
aminoácido en una posición particular en una secuencia nativa.
Inmediatamente adyacente a un aminoácido significa conectado, bien
al grupo funcional \alpha-carboxilo o
\alpha-amino del aminoácido.
Las variantes por supresión son aquéllas con uno
o más residuos aminoácidos en una secuencia nativa suprimidos.
Ordinariamente, las variantes por supresión tendrán uno o dos
residuos aminoácidos suprimidos en una región particular de la
molécula. Una variante de supresión preferida es un receptor Eph o
ligando Eph soluble, fusionado opcionalmente a una molécula
heteróloga, tal como una región de inmunoglobulina (ver más abajo
sección sobre "Inmunoadhesinas") u otra molécula, por ejemplo,
polietilenglicol.
Los fragmentos y variantes de la secuencia de
aminoácidos se preparan fácilmente mediante procedimientos conocidos
en la técnica, tales como mediante mutagénesis dirigida a un sitio
del ADN que codifica el factor nativo. El ADN mutado se inserta en
un vector de expresión apropiado, y a continuación se transfectan
las células huéspedes con el vector recombinante. Las células
huéspedes recombinantes se cultivan en medio de cultivo apropiado, y
el fragmento o variante de la secuencia de aminoácidos deseados y
expresados en las células huésped se recuperan del cultivo de
células recombinantes mediante procedimientos cromatográficos u
otros procedimientos de purificación.
Alternativamente, los fragmentos y variantes de
aminoácido se preparan in vitro, por ejemplo, mediante la
proteolisis del receptor Eph o ligando Eph nativos, o mediante
síntesis usando procedimientos estándares de síntesis de péptidos en
fase sólida, tal como se describen en Merrifield, J. Am. Chem.
Soc., 85:2149 (1963), aunque podrían usarse otras síntesis
químicas en fase sólida equivalentes y conocidas en la técnica. La
síntesis en fase sólida se inicia a partir del extremo
C-terminal del péptido acoplando un aminoácido
\alpha-protegido a una resina apropiada. Los
aminoácidos se acoplan a la cadena peptídica usando técnicas bien
conocidas en la técnica para la formación de enlaces peptídicos.
Un derivado preferido del receptor Eph o ligando
Eph es una inmunoadhesina. La inmunoadhesina podría ser un agonista
o antagonista. El antagonista de inmunoadhesina podría comprender
una porción del receptor Eph que une el ligando Eph (o viceversa) y,
por tanto, sirve para inhibir competitivamente la interacción entre
el receptor y el ligando endógenos. Cuando la oligomerización o
transfosforilación están implicadas en la activación del receptor o
ligando, una inmunoadhesina comprendiendo dos o más dominios
unidores de receptor o ligando en la configuración apropiada podría
actuar, por ejemplo, como un agonista del receptor o ligando.
El diseño más sencillo y directo de
inmunoadhesina combina el(los) dominio(s)
unidor(es) de la adhesina (por ejemplo, el dominio
extracelular (ECD) de un receptor Eph o un ligando Eph) con las
regiones gozne y Fc de una cadena pesada de inmunoglobulina.
Ordinariamente, cuando se preparan las inmunoadhesinas de las
presente invención, el ácido nucleico que codifica el dominio unidor
de la adhesina se fusionará C-terminalmente al ácido
nucleico que codifica el extremo N-terminal de un
secuencia del dominio constante de inmunoglobulina, no obstante, son
también posibles las fusiones N-terminales.
Típicamente, en tales fusiones el polipéptido
quimérico retendrá al menos los dominios gozne, CH2 y CH3
funcionalmente activos de la región constante de una cadena pesada
de inmunoglobulina. También se hacen fusiones al extremo
C-terminal de la porción Fc de un dominio constante,
o de forma inmediatamente N-terminal respecto el CH1
de la cadena pesada o de la región correspondiente en la cadena
ligera. El sitio preciso en el cual se realiza la fusión no es
crítico; son bien conocidos sitios particulares, y podrían
seleccionarse con objeto de optimizar la actividad biológica,
secreción o características de unión de la inmunoadhesina.
En una realización preferida, la secuencia de
adhesina se fusiona al extremo N-terminal del
dominio Fc de la inmunoglobulina G1 (IgG1). Es posible fusionar la
región constante de la cadena pesada a la secuencia de adhesina. Sin
embargo, más preferiblemente, se usa en la fusión una secuencia que
empieza en la región gozne, justo cadena del sitio de corte con
papaína que define químicamente el Fc de IgG (es decir, el residuo
216, tomando como 114 el primer residuo de la región constante de la
cadena pesada), o sitios análogos de otras inmunoglobulinas. En una
realización particularmente preferida, la secuencia de aminoácidos
de adhesina se fusiona a (a) la región gozne y a CH2 y CH3, o (b)
los dominios CH1, gozne, CH2 y CH3 de una cadena pesada de IgG.
Para las inmunoadhesinas biespecíficas, las
inmunoadhesinas se ensamblan como multímeros, y particularmente como
heterodímeros o heterotetrámeros. Generalmente, estas
inmunoglobulinas ensambladas tendrán unidades estructurales
conocidas. Una unidad estructural básica de cuatro cadenas es la
forma en la que existen IgG, IgD, e IgE. En las inmunoglobulinas de
peso molecular más elevado se repite una unidad de cuatro cadenas;
IgM existe generalmente como un pentámero de cuatro unidades básicas
mantenidas juntas mediante enlaces disulfuro. La globulina IgA, y
ocasionalmente la globulina IgG, podrían existir también en forma
multimérica en el suero. En el caso del multímero, cada una de las
cuatro unidades podría ser la misma o diferente.
Más abajo se ilustran esquemáticamente varias
inmunoadhesinas ensambladas de ejemplo dentro del ámbito de
ésta:
- (a)
- AC_{L}-AC_{L};
- (b)
- AC_{H}-(AC_{H}, AC_{L}-AC_{H}, AC_{L}-V_{H}C_{H}, o V_{L}C_{L}-AC_{H});
- (c)
- AC_{L}-AC_{H}-(AC_{L}-AC_{H}, AC_{L}-V_{H}C_{H}, V_{L}C_{L}-AC_{H}, o V_{L}C_{L}-V_{H}C_{H});
- (d)
- AC_{L}-V_{H}C_{H}-(AC_{H}, or AC_{L}-V_{H}C_{H}, o V_{L}C_{L}-AC_{H});
- (e)
- V_{L}C_{L}-AC_{H}-(AC_{L}-V_{H}C_{H}, or V_{L}C_{L}-AC_{H}); y
- (f)
- (A-Y)_{n}-(V_{L}C_{L}-V_{H}C_{H})_{2},
en donde cada A representa
secuencias de aminoácidos de adhesina idénticas o
diferentes;
- V_{L} es un dominio variable de cadena ligera de inmunoglobulina;
- V_{H} es un dominio variable de cadena pesada de inmunoglobulina;
- C_{L} es un dominio constante de cadena ligera de inmunoglobulina;
- C_{H} es un dominio constante de cadena pesada de inmunoglobulina;
- n es un entero mayor de 1;
- Y designa el residuo de un agente entrecruzador covalente.
Para mayor brevedad, las estructuras anteriores
sólo muestran características claves; no indican el dominio unidor
(J) u otros dominios de las inmunoglobulinas, ni se muestran enlaces
disulfuro. Sin embargo, cuando tales dominios son requeridos para la
actividad unidora, deberían ser forzados a estar presentes en las
ubicaciones ordinarias que ocupan en las moléculas de
inmunoglobulina.
Alternativamente, las secuencias de adhesina
pueden insertarse entre las secuencias de la cadena pesada y cadena
ligera de la inmunoglobulina, de tal forma que se obtenga una
inmunoglobulina que comprenda una cadena pesada quimérica. En esta
realización, las secuencias de adhesina se fusionan al extremo 3' de
una cadena pesada de inmunoglobulina en cada brazo de una
inmunoglobulina, bien entre el gozne y el dominio C_{H2}, o entre
los dominios C_{H2} y C_{H3}. Se han descrito construcciones
similares por Hoogenboom, et al., Mol. Immunol.,
28:1027-1037 (1991).
Aunque la presencia de una cadena ligera de
inmunoglobulina no es necesaria en las inmunoadhesinas de la
presente invención, una cadena ligera de inmunoglobulina podría
estar presente, bien unida covalentmente a un polipéptido de fusión
de cadena pesada de inmunoglobulina-adhesina, o
directamente fusionada a la adhesina. En el primer caso, típicamente
se coexpresa un ADN que codifica una cadena ligera de
inmunoglobulina con el ADN que codifica la proteína de fusión
adhesina-cadena pesada de inmunoglobulina. A partir
de su secreción, la cadena pesada híbrida y la cadena ligera se
asociarán covalentemente para proporcionar una estructura similar a
inmunoglobulina que comprende dos pares cadena
pesada-cadena ligera de inmunoglobulina unidos por
disulfuro. Los procedimientos apropiados para la preparación de
tales estructuras se descubren, por ejemplo, en la patente
estadounidensenº 4.816.567, concedida el 28 de marzo de 1989.
Las inmunoadhesinas se construyen de la forma más
conveniente fusionando la secuencia de ADNc que codifica la porción
adhesina en pauta de lectura con una secuencia de cADN de la
inmunoglobulina. Sin embargo, también puede usarse la fusión a
fragmentos de inmunoglobulina genómicos (ver, or ejemplo, Aruffo
et al., Cell, 61:1303-1313 (1990); y
Stamenkovic et al., Cell, 66:1133-1144
(1991)). El último tipo de fusión requiere la presencia de
secuencias reguladora de Ig para la expresión. Los ADNc que
codifican las regiones constantes de la cadena pesada de IgG pueden
aislarse en base a secuencias publicadas procedentes de bibliotecas
de ADNc derivadas del bazo o de linfocitos de la sangre periférica,
mediante técnicas de hibridación o mediante la reacción en cadena de
la polimerasa (PCR). Los ADNc que codifican las partes
"adhesina" e inmunoglobulina de la inmunoadhesina se insertan
en tándem en un plásmido vector que dirige la expresión eficiente en
las células huésped escogidas.
La presente invención contempla antagonistas o
agonistas adicionales.
Por ejemplo, el antagonista o agonista podrían
ser una molécula pequeña sintética. Por ejemplo, la molécula pequeña
podría imitar el sitio de unión del receptor Eph o ligando Eph, y de
ese modo actuar como un agonista o antagonista. Alternativamente, la
molécula pequeña podría interaccionar con el dominio quinasa de
tirosina del receptor o ligando, y de ese modo activar o impedir la
activación del dominio quinasa de tirosina. Ver, por ejemplo, la
patente estadounidense nº 5.795.910.
El antagonista o agonista podría ser también un
péptido generado, por ejemplo, mediante diseño racional o mediante
exhibición en fago (WO98/35036, publicada el 13 de agosto de 1998).
Por tanto, la molécula de elección podría ser una "imitación del
CDR" o un análogo de anticuerpo diseñado, por ejemplo, en base a
los CDR de un anticuerpo.
Alternativamente, el agonista o antagonista
podrían interaccionar con el promotor u otra región reguladora de un
gen Eph, siguiendo, por ejemplo, esencialmente la estrategia en
WO95/28485, publicada el 26 de octubre de 1995.
Otro agonista de interés es una molécula tal como
un dímero que comprende dos o más sitios de unión de un receptor Eph
o ligando Eph. Tales moléculas podrían formarse fusionando el
dominio de unión a una región de dimerización, la cual promueve la
interacción estable de los dominios del dímero. Tales moléculas
podrían ser agonistas útiles para promover la "comunicación
cruzada del receptor" o la transfosforilación de receptores Eph o
ligando Eph.
Otro tipo de antagonista es un ácido nucleico
antisentido. La inhibición antisentido de la expresión de un gen
puede ocurrir a múltiples niveles. No obstante, la estrategia
preferida es una que implica interferir con la traducción del ARNm
en proteína. Para conseguir esto, se podría usar un
oligodesoxinucleótido (oligo) complementario del ARNm del receptor
Eph o ligando Eph. Este oligo antisentido se une mediante
emparejamiento de bases complementarias Watson-Crick
al mARN con sentido nativo. Sin embargo, también se contempla el ARN
antisentido derivado de plásmido (es decir, en donde el ADN
antisentido se proporciona en un plásmido). Mercola y Cohen,
Cancer Gene Therapy, 2(l):47-59
(1995). De acuerdo con otra realización, la denominada "estrategia
antigén", la molécula antisentido es una que se une para formar
una triple hélice o tríplex con el ADN del receptor Eph o ligando
Eph a través de puentes de hidrógeno Hoogsteen (o
anti-Hoogsteen) de la tercera base en la molécula
antisentido con el par ya formado. Mercola y Cohen, ver más arriba.
Mientras que los oligos antisentido pueden ser dirigidos a cualquier
lugar a lo largo del transcrito de ARNm, la secuencia diana
preferida es el extremo 5' del mismo, abarcando el codón de inicio.
Los oligos de interés normalmente comprenden al menos
15-17 bases. Para identificar la secuencia
antisentido más activa, podría realizarse el análisis de
supresión.
Los oligos antisentido pueden sintetizarse
fácilmente mediante procedimientos automatizados. Ver la patente
estadounidense nº 5.489.677, concedida el 6 de febrero de 1996.
Normalmente, el oligo antisentido destinado a un uso in vivo
estará modificado para hacerlo menos susceptible a la degradación
por nucleasa y/o para mejorar la eficiencia con al que es captado
por la célula. Se han desarrollado varias modificaciones del
esqueleto para contrarrestar la degradación por la nucleasa. Una
modificación de ejemplo resulta en un oligo
"metil-fosfonato" (MO). De acuerdo con esta
estrategia, uno de los átomos de oxígeno no enlazante en el enlace
internucleótido es sustituido por un grupo metilo que tiene el
efecto neto de eliminar la carga negativa del oligo. Tonkinson et
al., Cancer Investigation,
14(1):54-65 (1996). Otra modificación
descrita en Tonkinson et al. para reducir la degradación por
nuclease es la modificación del fosforotioato (PS) que implica
remplazar uno de los oxígenos no enlazantes del fósforo con un
azufre. Otras formas de modificar el oligo básico se revisan en
Cohen, J. Adv. Pharmacol., 25:319-339 (1993).
Por ejemplo, se ha descrito un nuevo análogo en donde la totalidad
del esqueleto desoxiribosa-fosfato es remplazado por
un esqueleto parecido a un péptido. Ver Mercola y Cohen, más arriba.
Para mejorar la captación celular, los oligos antisentido pueden
encapsularse en liposomas, formularse en complejos con lípidos
catiónicos como el DOTMA, acoplarse a polilisina o lipofectina, y/o
unirse covalentemente a un grupo colesteril. Ver Tonkinson et
al., más arriba.
Aparte de los ácidos nucleicos antisentido, tal
como se ha mencionado más arriba, la presente invención también
contempla la administración de ácido nucleico que codifique
cualquier agonista o antagonista tal como se ha descrito en ésta.
Por ejemplo, la presente invención contempla los "anticuerpos
intracelulares" introducidos dentro de la célula mediante terapia
génica.
Hay dos estrategias principales para conseguir el
ácido nucleico (opcionalmente contenido en un vector) dentro de las
células del paciente; in vivo y ex vivo. Para el
suministro in vivo el ácido nucleico se inyecta directamente
en el paciente, usualmente en el sitio en donde se requiere el
agonista o antagonista. Para el tratamiento ex vivo, se
extraen las células del paciente, el ácido nucleico se introduce en
estas células aisladas, bien directa o, por ejemplo, encapsulado
dentro de membranas porosas que se implantan en el paciente (ver,
por ejemplo, las patentes estadounidenses nº 4.892.538 y 5.283.187).
Hay una variedad de técnicas disponibles para introducir ácidos
nucleicos en células viables. Las técnicas varían dependiendo de si
el ácido nucleico se transfiere en células cultivadas in
vitro, o in vivo en las células del huésped destinatario.
Las técnicas apropiadas para la transferencia de ácido nucleico
dentro de células de mamífero in vitro incluyen el uso de
liposomas, la electroporación, la microinyección, la fusión de
células, el DEAE-dextrano, el procedimiento de la
precipitation con fosfato cálcico, etc. Un vector comúnmente usado
para el suministro ex vivo del gen es un retrovirus.
Las técnicas actualmente preferidas para la
transferencia in vivo de ácido nucleico incluyen la
transfección con vectores virales (tales como adenovirus, el virus
Herpes simplex I, o los virus adeno-asociados) y los
sistemas basados en lípidos (son lípidos útiles para la
transferencia de los genes mediada por lípidos el DOTMA, DOPE y
DC-Chol, por ejemplo). En algunas situaciones es
deseable proporcionar la fuente de ácido nucleico con un agente que
apunte a las células diana, tal como un anticuerpo específico para
una proteína de membrana de la superficie celular o para la célula
diana, un ligando para un receptor sobre la célula diana, etc.
Cuando se emplean liposomas, las proteínas que se unen a una
proteína de membrana de la superficie celular asociada con la
endocitosis podrían usarse para apuntar y/o facilitar la captación,
por ejemplo, las proteínas de la cápside o fragmentos de las mismas
trópicos para un tipo de célula determinado, anticuerpos contra
proteínas que experimentan internalización al ciclarse, y proteínas
que apuntan a localizaciones intracelulares y mejoran la vida media
intracelular. La técnica de la endocitosis mediada por receptor es
descrita, por ejemplo, por Wu et al., J. Biol. Chem.,
262:4429-4432 (1987); y Wagner et al., Proc.
Natl. Acad. Sci. USA, 87:3410-3414 (1990).
Para una revisión de los protocolos de marcaje de genes y terapia
génica actualmente conocidos consultar Anderson et al.,
Science, 256:808-813 (1992). Consultar
también WO 93/25673 y las referencias citadas en la misma.
Los procedimientos que contienen
"conjugados" de los antagonistas o agonistas descritos más
arriba y de las moléculas heterólogas también se contemplan. El
antagonista o agonista y la(s) molécula(s)
heteróloga(s) están unidos mediante una variedad de formas
diferentes, incluyendo el entrecruzamiento químico, la producción de
proteínas de fusión, etc.
Un conjugado preferido en ésta comprende un
agonista o antagonista conjugado con una molécula que incrementa su
vida media en suero. Por ejemplo, se podría unir el agonista o
antagonista a una cualquiera de una variedad de polímeros no
proteicos, por ejemplo, polietilenglicol, polipropilenglicol, o
polioxialquilenos, en la forma establecida en las patentes
estadounidenses nº 4.640.835; 4.496.689; 4.301.144; 4.670.417;
4.791.192 or 4.179.337.
Otro conjugado preferido comprende un antagonista
conjugado con un agente citotóxico o citostático. Los ejemplos de
agentes citotóxicos o citostáticos útiles para la generación de
tales construcciones incluyen, sin limitación, los agentes
quimioterapéuticos, las toxinas (por ejemplo, una toxina
enzimáticamente activa de origen bacteriano, fúngico, vegetal o
animal, o fragmentos de la misma), o isótopos radiactivos (es decir,
un radioconjugado).
Los agentes quimioterapéuticos útiles en la
generación de tales conjugados han sido descritos más arriba. Las
toxinas activas enzimáticamente y los fragmentos de las mismas que
pueden usarse incluyen la cadena A de la difteria, los fragmentos
activos no unidores de la toxina de la difteria, la cadena de la
endotoxina A (procedente de Pseudomonas aeruginosa), la
cadena A de ricina, la cadena A de abrina, la cadena A de
modeccina, la alpha-sarcina, las proteínas de
Aleurites fordii, las proteínas de diantina, las proteínas de
Phytolaca americana (PAPI, PAPII, y PAP-S),
el inhibidor de Momordica charantia , la curcina, la crotina,
el inhibidor de la Saponaria officinalis, la gelonina, la
mitogellina, la restrictocina, la fenomicina, la enomicina, y la
tricotecenes. Una variedad de radionúcleos están disponibles para la
producción de antagonistas radioconjugados. Los ejemplos incluyen el
^{212}Bi, ^{131}I, ^{131}In, ^{90}Y y ^{186}Re.
Los conjugados del antagonista y del agente
citotóxico o citostático se preparan usando una variedad de agentes
bifuncionales acopladores de proteínas, tales como el
N-succinimidil-3-(2-piridilditiol)propionato
(SPDP), iminotiolano (IT), derivados bifuncionales de imidoésteres
(tales como el dimetil-adipimidato HCl), ésteres
activos (tales como el disuccinimidilsuberato), aldehídos (tales
como el glutareldehído), compuestos bis-azido (tales
como el bis (p-azidobenzoil)hexanediamina),
derivados bis-diazonio (tales como el
bis-(p-diazoniobenzoil)-etilenediamina),
diisocianatos (tales como el
toliene-2,6-diisocianato), y
compuestos bis-activos de fluor (tales como el
1,5-difluoro-2,4-dinitrobenceno).
Por ejemplo, una inmunotoxina de ricina puede prepararse como se
describe en Vitetta et al., Science, 238:1098 (1987).
El ácido
1-isotiocianatobencil-3-metildietilen-triaminopentaacetico
(MX-DTPA) marcado con carbono-14 es
un agente quelante ilustrativo para la conjugación de
radionucleótido al anticuerpo. Ver WO94/11026. Alternativamente,
pueden prepararse proteínas de fusión que comprenden un polipéptido
antagonista y un polipéptido citotóxico o citostático. Tales
moléculas pueden generarse también mediante, por ejemplo, síntesis
peptídica.
En otra realización, el antagonista podría
conjugarse a un "receptor" (tal como la estreptoavidina) para
su utilización en el pre-apuntamiento de tumores, en
donde el conjugado antagonista-receptor se
administra al paciente, seguido por la retirada del conjugado no
unido de la circulación usando un agente de aclaramiento, y a
continuación la administración de un "ligando" (por ejemplo,
avidina) que está conjugado a un agente citotóxico o citostático
(por ejemplo, un radionúcleo).
Los antagonistas de la presente invención podrían
usarse también en ADEPT conjugando el antagonista a un enzima
activador de pro-droga que convierte una
pro-droga (por ejemplo, un agente quimioterapéutico
peptidilo, ver WO81/01145) en un fármaco anticáncer activo.
Consultar, por ejemplo, WO 88/07378 y la patente estadounidense nº
4.975.278.
El componente enzimático del conjugado de
antagonista útil para el ADEPT incluye cualquier enzima capaz de
actuar sobre una prodroga de tal forma que la convierte en us más
activa, forma citotóxica.
Los enzimas que son útiles en el procedimiento de
esta invención incluyen, pero no se limitan a, la fosfatasa
alcalina, útil para convertir prodrogas que contienen fosfato en
drogas libres; la arilsulfatasa, útil para convertir prodrogas que
contienen sulfato en drogas libres; la desaminasa de citosina, útil
para convertir la 5-fluorocitosina no tóxina en la
droga anticáncer 5-fluorulacilo; las proteasas,
tales como la proteasa de Serratia, la termolisina, la
subtilisina, las carboxipeptidasas y catepsinas (tales como la
catepsinas B y L), que son útiles para convertir las prodrogas que
contienen péptidos en drogas libres; las
D-alanilcarboxipeptidasas, útiles para convertir
prodrogas que contienen sustituyentes D-aminoácidos;
los enzimas cortadores de carbohidratos, tales como la
beta-galactosidasa y la neuraminidasa, útiles para
convertir prodrogas glicosiladas en drogas libres; y la penicilina,
tal como la amidasa de penicilina V o la amidasa de penicilina G,
útiles para convertir las drogas derivadatizadas en sus nitrógenos
de amina respectivamente con grupos fenoxiacetilo o fenilacetilo en
drogas libres. Alternativamente, pueden usarse anticuerpos con
actividad enzimática, conocidos también en la técnica como
"abzimas", para convertir las prodrogas de la invención en
drogas activas libres (consultar, por ejemplo, Massey,
Nature, 328:457-458 (1987)). Los conjugados
anticuerpo-enzima pueden prepararse tal como se
describe en ésta para suministrar el abzima a la población de
células tumorales.
Los enzimas de esta invención pueden unirse
covalentemente al antagonista mediante técnicas bien conocidas en la
técnica, tales como el uso de los reactivos entrecruzadores
heterobifuncionales discutidos más arriba. Alternativamente, las
proteínas de fusión que comprenden al menos el dominio unidor del
receptor Eph o ligando Eph de un antagonista de la invención unido a
al menos una porción funcionalmente activa de un enzima de la
invención, pueden construirse usando técnicas de ADN recombinante
bien conocidas en la técnica (ver, por ejemplo, Neuberger et
al., Nature, 312:604-608 (1984)).
Las formulaciones terapéuticas del agonista o
antagonista se preparan para su almacenamiento mezclando el agonista
o antagonista, que tienen el grado de pureza deseado, con portadores
fisiológicamente aceptables, excipientes o estabilizadores
opcionales (Remington's Pharmaceutical Sciences, 16ª edición,
Ed. Osol, A. (1980)), en forma de formulaciones liofilizadas o
soluciones acuosas. Los portadores, excipientes o estabilizadores no
son tóxicos para los receptores en las dosis y concentraciones
empleadas, e incluyen tampones tales como el fosfato, citrato, y
otros ácidos orgánicos; antioxidantes, incluyendo el ácido ascórbico
y la metionina; conservantes (tales como el cloruro de
octadecildimetilbencilamonio; el cloruro de hexametonio; en cloruro
de benzalconio; el cloruro de bencetonio; el fenol, butil- o
bencil-alcohol; los alquilparabens tales como el
metil- o propilparaben; catechol; el resorcinol; el ciclohexanol; el
3-pentanol; y el m-cresol);
polipéptidos de bajo peso molecular (menos de aproximadamente 10
residuos); proteínas, tales como la albúmina de suero, la gelatina,
o las inmunoglobulinas; los polímeros hidrofílicos tales como la
polivinilpirrolidona; los aminoácidos tales como la glicina,
glutamina, asparagina, histidina, arginina, o lisina; los
monosacáridos, los disacáridos, y otros carbohidratos, incluyendo la
glucosa, manosa, o dextrinas; los agentes quelantes tales como el
EDTA; los azúcares tales como la sacarosa, el manitol, la trehalosa
o sorbitol; los contraiones formadores de sales, tales como el
sodio; complejos de metales (por ejemplo, los complejos de
Zn-proteína); y/o los tensioactivos no iónicos,
tales como el TWEEN™, PLURONICS™, o el polietilenglicol (PEG).
Los agonistas o antagonistas podrían formularse
también en liposomas. Los liposomas que contienen la molécula de
interés se preparan mediante procedimientos conocidos en la técnica,
tales como los descritos en Epstein et al., Proc. Natl.
Acad. Sci. USA, 82:3688 (1985); Hwang et al., Proc.
Natl Acad. Sci. USA, 77:4030 (1980); y las patentes
estadounidenses nº 4.485.045 y 4.544.545. En la patente
estadounidense nº 5.013.556 se descubren liposomas con un tiempo de
circulación mejorado.
Pueden generarse inmunoliposomas particularmente
útiles mediante el procedimiento de evaporación en fase inversa con
una composición de lípidos que comprende fosfatidilcolina,
colesterol y fosfatidiletanolamina derivatizada con PEG
(PEG-PE). Los liposomas se extruyen a través de
filtros de tamaño de poro definido para rendir liposomas con el
diámetro deseado. Los fragmentos Fab' de un anticuerpo de la
presente invención pueden conjugarse con los liposomas tal como se
describe en Martin et al., J. Biol. Chem.,
257:286-288 (1982) a través de una reacción de
intercambio de disulfuro. Un agente quimioterapéutico (tal como la
Doxorubicin) está opcionalmente contenido dentro del liposoma. Ver,
Gabizon et al., J. National Cancer Inst.,
81(19):1484 (1989).
La formulación en ésta también podría contener
más de un compuesto activo, según sea necesario para la indicación
particular que está siendo tratada, preferiblemente, aquéllos con
actividades complementarias que no se afectan adversamente entre
ellos. Tales moléculas se presentan convenientemente en combinación
en cantidades que son efectivas para el propósito pretendido. Por
ejemplo, un antagonista del receptor Eph podría combinarse con un
agente quimioterapéutico o estrógeno.
Los ingredientes activos también podrían
atraparse en una microcápsula preparada, por ejemplo, mediante
técnicas de coacervación o mediante polimerización interfacial, por
ejemplo, respectivamente, microcápsula de hidroximetilcelulosa o
gelatina, y microcápsulas de poli(metilmetacilato), en
sistemas de suministro de drogas coloidales (por ejemplo, liposomas,
microesferas de albúmina, microemulsiones, nanopartículas y
nanocápsulas) o en macroemulsiones. Tales técnicas se describen en
Remington's Pharmaceutical Sciences, 16ª edición, Ed. Osol,
A. (1980).
Las formulaciones a usarse para la administración
in vivo deben ser estériles. Esto se consigue fácilmente
mediante filtración a través de membranas de filtración
estériles.
Podrían prepararse preparaciones de suministro
continuado. Los ejemplos apropiados de preparaciones de suministro
continuado incluyen las matrices semipermeables de polímeros
hidrofóbicos sólidos conteniendo el antagonista, matrices que están
en forma de artículos moldeados, por ejemplo, películas, o
microcápsulas. Los ejemplos de matrices de suministro continuado
incluyen los poliésteres, los hidrogeles (por ejemplo,
poli(2-hidroxietil-metacrilato),
o poli(vinilalcohol)), los poliláctidos (patente
estadounidense nº 3.773.919), los copolímeros de ácido
L-glutámico y
etil-L-glutamato, etilenvinil
acetato no degradable, copolímeros degradables de ácido
láctico-ácido glicólico, tales como el Lupron Depot™ (microesferas
inyectables compuestas por copolímero de ácido láctico-ácido
glicólico y acetato de leuprólido), y ácido
poli-D-(-)-3-hidroxibutírico.
Mientras que los polímeros tales como el etilenvinilacetato y el
ácido láctico-ácido glicólico permiten la liberación de moléculas
durante más de 100 días, ciertos hidrogeles liberan proteínas
durante períodos de tiempo más cortos. Cuando los anticuerpos
encapsulados permanece en el cuerpo durante un período largo,
podrían desnaturalizarse o agregarse a resultas de la exposición a
humedad a 37ºC, resultando en un pérdida de actividad biológica y en
posibles cambios en la inmunogenicidad. Pueden diseñarse estrategias
para la estabilización dependiendo del mecanismo implicado. Por
ejemplo, si se descubre que el mecanismo de agregación es la
formación intermolecular de enlaces S--S a través del intercambio
tio-disulfuro, podría conseguirse la estabilización
modificando los residuos sulfhidrilo, liofilizando a partir de
soluciones ácidas, controlando el contenido en humedad, usando
aditivos apropiados, y desarrollando composiciones específicas de
matriz de polímeros.
Para las aplicaciones terapéuticas, los
antagonistas de la invención se administran a un mamífero,
preferiblemente a un humano, en una forma de dosificación
farmacéuticamente aceptable, tal como las descritas más arriba,
incluyendo aquéllas que podrían administrarse a un humano
intravenosamente como un bolo o mediante infusión continuada a lo
largo de un período de tiempo, mediante rutas intramuscular,
intraperitoneal, intracerebrospinal, subcutánea, intraarticular,
intrasinovial, intratecal, oral, tópica, o de inhalación. Los
antagonistas se administran también de forma apropiada mediante
rutas intratumoral, peritumoral, intralesional, o perilesional para
ejercer efectos locales así como sistémicos. Se espera que la ruta
intraperitoneal sea particularmente útil, por ejemplo, en el
tratamiento de los tumores ováricos.
Para la prevención o tratamiento de una
enfermedad, la dosificación apropiada de antagonista dependerá del
tipo de enfermedad a tratar, tal como se ha definido más arriba, de
la gravedad y curso de la enfermedad, de si el antagonista se
administra con propósitos preventivos o terapéuticos, de la terapia
previa, de la historia clínica del paciente, y de la respuesta al
antagonista, y de la discreción del médico que lo atienda. El
antagonista se administra convenientemente al paciente de una vez o
a lo largo de una serie de tratamientos.
Los antagonistas son útiles en el tratamiento de
varias enfermedades y trastornos neoplásicos y no neoplásicos. Los
cánceres y condiciones relacionadas que son susceptibles de
tratamiento incluyen los carcinoma de mama, carcinomas de pulmón,
carcinomas gástricos, carcinomas esofágicos, carcinomas
colorectales, carcinomas de hígado, carcinomas de ovarios, tecomas,
arrenoblastomas, carcinomas cervicales, carcinoma endometrial,
hiperplasia endometrial, endometriosis, fibrosarcomas,
coriocarcinoma, cáncer de cabeza y cuello, carcinoma nasofaríngeo,
carcinomas laríngeos, hepatoblastoma, sarcoma de Kaposi, melanoma,
carcinomas de la piel, hemangioma, hemangioma cavernoso,
hemangioblastoma, carcinomas del páncreas, retinoblastoma,
astrocitoma, glioblastoma, schwannoma, oligodendroglioma,
meduloblastoma, neuroblastoma, radbomioscarcoma, sarcoma
osteogénico, leiomiosarcomas, carcinomas del tracto urinario,
carcinomas de tiroides, tumor de Wilm, carcinoma de célula renal,
carcinoma de próstata, proliferación vascular anormal asociada con
facomatosas, edema (tal como el asociado con tumores cerebrales), o
el síndrome de Meig.
Los condiciones no neoplásicas que son
susceptibles de tratamiento incluyen la artritis reumatoide, la
psoriasis, la aterosclerosis, las retinopatías diabética y otras
retinopatías proliferantes, incluyendo la retinopatía de prematuros,
la fibroplasia retrolental, el glaucoma neovascular, la degeneración
macular asociada con la edad, la hiperplasia de la tiroides
(incluyendo la enfermedad de Grave), los transplantes de córnea y
otros tejidos, la inflamación crónica, la inflamación pulmonar, el
síndrome nefrítico, la preeclampsia, los ascites, la efusión
pericardíaca (tal como la asociada con la pericarditis), y la
efusión pleural.
Dependiendo del tipo y gravedad de la enfermedad,
aproximadamente de 1 \mug/kg hasta aproximadamente 50 mg/kg (por
ejemplo, 0,1-20 mg/kg) de antagonista es una dosis
candidata inicial para la administración al paciente, sea, por
ejemplo, mediante una o más administraciones separadas, o mediante
infusión continuada. Una dosis típica diaria o semanal podría
oscilar desde aproximadamente 1 \mug/kg hasta aproximadamente 20
mg/kg o más, dependiendo de los factores mencionados más arriba.
Para administraciones repetidas a lo largo de varios días o más,
dependiendo de la condición, se repite el tratamiento hasta que
ocurre una supresión deseada de síntomas de la enfermedad. Sin
embargo, podrían ser útiles otros regímenes de dosis. El progreso de
esta terapia se monitoriza fácilmente mediante técnicas y ensayos
convencionales, incluyendo, por ejemplo, la imagen radiográfica del
tumor.
De acuerdo con otra realización de la invención,
la efectividad del antagonista para prevenir o tratar la enfermedad
podrían mejorarse administrando el antagonista en serie o en
combinación con otro agentes que es efectivo para esos propósitos,
tal como el factor de la necrosis del tumor (TNF), un antagonista
capaz de inhibir o neutralizar la actividad angiogénica del factor
de crecimiento de fibroblastos ácido o básico, o el factor de
crecimiento de hepatocitos (HGF), un antagonista capaz de inhibir o
neutralizar las actividades coagulantes del factor del tejido,
proteína C, o proteína S (ver Esmon et al., publicación de
patente PCT nº WO*91/01.753, publicada el 21 de febrero de 1991), un
antagonista capaz de unirse al receptor HER2 (ver la patente
estadounidense nº 5.772.997), o uno o más agentes terapéuticos
convencionales, tales como, por ejemplo, los agentes alquilantes,
los antagonistas del ácido fólico, los
anti-metabolitos del metabolismo del ácido nucleico,
los antibióticos, los análogos de pirimidina, el
5-fluorouracilo, el cisplatino, los nucleósidos de
purina, las aminas, los aminoácidos, los nucleósidos de triazol, o
los corticosteroides. Tales otros agentes podrían estar presentes en
la composición que se está administrando o podrían administrarse por
separado. También, el antagonista se administra convenientemente en
serie o en combinación con tratamientos radiológicos, sea implicando
irradiación o administración de sustancias radiactivas.
En una realización, la vascularización de tumores
se ataca mediante terapia de combinación. El antagonista y uno o más
de otros antagonistas se administran a los pacientes portadores de
tumor en dosis terapéuticamente efectivas, tal como se determina,
por ejemplo, observando la necrosis del tumor o sus focos
metastásicos, si existe alguno. Esta terapia se continua hasta el
momento en que no se observa ningún efecto beneficioso adicional o
hasta que el examen clínico no muestra traza del tumor o de ningún
foco metastásico. A continuación se administra el TNF, solo o en
combinación con un agente auxiliar tal como el interferón alfa, beta
o gamma, el anticuerpo anti-HER2, la heregulina, el
anticuerpo anti-heregulina, el factor D, la
interleukina-1 (IL-1), la
interleukina-2 (IL-2), el factor
estimulante de colonias de granulocitos-macrófagos
(GM-CSF), o agentes que promueven la coagulación
microvascular en tumores, tales como el anticuerpo
anti-proteína C, el anticuerpo
anti-proteína S, o la proteína unidora de C4b (ver
Esmon et al., Publicación de Patente PCT nº WO 91/01753,
publicada el 21 de febrero de 1991), o calor o radiación.
Puesto que los agentes auxiliares variarán en su
efectividad, es deseable comparar su impacto sobre el tumor mediante
examen en matriz de la forma convencional. La administración de
antagonista y TNF se repite hasta que se consigue el efecto clínico
deseado. Alternativamente, el antagonista se administra junto con el
TNF y, opcionalmente, con agente(s) auxiliar(es). En
los casos en los que los tumores sólidos se hallan en las
extremidades o en otras ubicaciones susceptibles de ser aisladas de
la circulación general, los agentes terapéuticos descritos en ésta
se administran al tumor u órgano aislado. En otras realizaciones, un
antagonista del FGF o del factor de crecimiento derivado de
plaquetas (PDGF), tal como un anticuerpo neutralizante
anti-FGF o un anti-PDGF, se
administra al paciente en conjunción con el antagonista. El
tratamiento con antagonista óptimamente podría suspenderse durante
períodos de cicatrización de la herida o de vascularización
deseable.
En una realización, el antagonista del receptor
Eph se usa para tratar una anomalía vascular (por ejemplo, las
anomalías de los vasos pequeños) que resultan de la terapia con
estrógeno. La administración del antagonista del receptor del Eph
podría preceder o seguir la administración de estrógeno al paciente.
También se contempla la terapia concomitante, por ejemplo, cuando
el antagonista del receptor Eph y el estrógeno se proporcionan en la
misma composición. Las dosis de estrógeno podrían corresponder a las
previamente conocidas.
La presente invención proporciona un
procedimiento para estimular la angiogénesis que comprende
administrar un agonista del receptor Eph a un mamífero. Por ejemplo,
el agonista podría usarse para tratar condiciones asociadas con el
endotelio vascular, tales como el tratamiento de traumas de la red
vascular. Los ejemplos de tales traumas que podrían tratarse de este
modo incluyen, pero no se limitan a, las incisiones quirúrgicas,
particularmente las que implican el corazón, las heridas, incluyendo
las laceraciones, incisiones, y penetraciones de vasos sanguíneos, y
las úlceras de superficie que implican el endotelio vascular, tales
como las úlceras diabéticas, hemofílicas, y varicosas.
Para las indicaciones traumáticas mencionadas más
arriba, el agonista del receptor Eph se formulará y dosificará de
forma consistente con la buena práctica médica, tomando en
consideración el trastorno específico a tratarse, la condición del
paciente individual, el sitio de suministro del agonista del
receptor Eph, el procedimiento de administración, y otros factores
conocidos por los facultativos.
Las indicaciones adicionales para el agonista del
receptor Eph son el tratamiento de heridas profundas, tales como las
úlceras dérmicas, incluyendo la categoría de llagas por presión, las
úlceras venosas, las úlceras diabéticas, así como las quemaduras
profundas, y las lesiones en las que se requiere la angiogénesis
para preparar la quemadura o sitio lesionado para un trasplante o
colgajo de piel. En este caso, el agonista del receptor Eph se
aplica bien directamente al sitio o se usa para mojar la piel o
colgajo que se está trasplantando antes del injerto. De forma
similar, el agonista del receptor Eph podría usarse en la cirugía
plástica cuando se require la reconstrucción a continuación de una
quemadura u otro trauma, o con propósitos cosméticos.
La angiogénesis es también importante para
mantener las heridas limpias y no infectadas. Por tanto, el agonista
del receptor Eph puede usarse en asociación con la cirugía general y
siguiendo la reparación de cortes y laceraciones. Es particularmente
útil en el tratamiento de heridas abdominales con un elevado riesgo
de infección. La vascularización es también clave para la reparación
de fracturas, puesto que los vasos sanguíneos se desarrollan en el
sitio de lesión del hueso. La administración del agonista del
receptor Eph en el sitio de una fractura es por tanto otra
utilidad.
En los casos en los que el agonista del receptor
se está usando para la cicatrización de heridas tópicas, tal como se
describe más arriba, éste podría suministrarse mediante cualquiera
de las rutas descritas más abajo para la
re-endotelización del tejido vascular, o más
preferiblemente mediante medios tópicos. En estos casos, se
administrará como una solución, aerosol, gel, cream, ungüento, o
polvo seco, directamente en el sitio de la lesión. También se usarán
los dispositivos de liberación lenta que dirigen el agonista del
receptor Eph al sitio lesionado. En las aplicaciones tópicas, el
agonista del receptor Eph se aplicará en una concentración que
oscilará desde aproximadamente 50 hasta 10.000 \mug/ml, bien en
una única aplicación, o en regímenes de dosis que son diarios o cada
pocos días durante un período de una semana a varias semanas.
Generalmente, la cantidad de formulación tópica administrada es la
que es suficiente para aplicar desde aproximadamente 0,1 hasta 100
\mug/cm^{2} del agonista del receptor Eph, en base al área de la
superficie de la herida.
El agonista del receptor Eph puede usarse como
agente cicatrizante post-quirúrgico en la
angioplastia con globo, un procedimiento en el cual se suprimen o
lesionan células endoteliales vasculares, junto con la compresión de
las placas ateroescleróticas. El agonista del receptor Eph puede
aplicarse a las superficies vasculares internas mediante aplicación
intravenosa sistémica o local, bien como inyección de bolo
intravenoso o como infusión. Si se desea, el agonista del receptor
Eph puede administrarse a lo largo del tiempo usando una bomba
micrométrica. Las composiciones apropiadas para la administración
intravenosa comprenden el agonista del receptor Eph en una cantidad
efectiva para promover el crecimiento de células endoteliales y un
material portador parenteral. El agonista del receptor Eph puede
estar en presente en la composición a lo largo de un ampli rango de
concentraciones, por ejemplo, desde aproximadamente 50 \mug/ml
hasta aproximadamente 1000 \mug/ml, usando inyecciones de 3 a 10
ml por paciente, administrado una vez o en regímenes de dosificación
que permiten múltiples aplicaciones. Cualquiera de los vehículos
portadores parenterales conocidos puede usarse, tales como la
solución salina normal o la dextrosa al 5-10%.
El agonista del receptor Eph puede usarse también
para promover la endotelización en la cirugía de injertos
vasculares. En el caso de los injertos vasculares usando, por
ejemplo, vasos trasplantados o material sintético el agonista del
receptor Eph puede aplicarse a las superficies del injerto y/o en
las uniones del injerto y la vasculatura existente, para promover el
crecimiento de las células endoteliales vasculares. Para tales
aplicaciones, el agonista del receptor Eph puede aplicarse
intravenosamente tal como se ha descrito más arriba para la
angioplastia con globo, o puede aplicarse directamente a las
superficies del injerto y/o la vasculatura existente, bien antes o
durante la cirugía. En tales casos, podría ser deseable aplicar el
agonista de receptor Eph en un material portador espesante, de forma
que se adhiera a la superficie afectada. Los materiales portadores
apropiados incluyen, por ejemplo, el carbopol al
1-5%. El agonista del receptor Eph puede estar
presente en el portador a lo largo de un amplio rango de
concentraciones, por ejemplo, desde aproximadamente 50 \mug/mg
hasta aproximadamente 1000 \mug/ml. Alternativamente, el agonista
del receptor Eph puede suministrarse al sitio mediante una bomba
micrométrica como una solución parenteral.
El agonista del receptor Eph puede emplearse
también para reparar la lesión vascular posterior al infarto de
miocardio, y para salvar la necesidad de cirugía de bypass coronario
mediante la estimulación del crecimiento de una circulación
colateral. El agonista del receptor Eph se administra
intravenosamente para este propósito, bien en inyecciones
individuales o mediante una bomba micrométrica a lo largo de un
período de tiempo, tal como se describe más arriba, o mediante
infusión o inyección directa en el sitio del músculo cardíaco
lesionado.
La ruta de administración del agonista del
receptor Eph está de acuerdo con procedimientos conocidos, por
ejemplo, aquellas rutas detalladas más arriba para indicaciones
específicas, así como las rutas generales de inyección o infusión
mediante medios intravenosos, intraperitoneales, intracerebrales,
intramusculares, intraoculares, intraarteriales, o intralesionales,
o mediante sistemas de liberación continuada, tal como se ha
mencionado más arriba. El agonista del receptor Eph se administra
continuamente mediante infusión o mediante inyección de bolo.
Generalmente, cuando el trastorno lo permite, se debería formular y
dosificar el agonista del receptor Eph para su suministro específico
en un sitio. Esto es conveniente en el caso de heridas y
úlceras.
Una cantidad efectiva de agonista del receptor
Eph a emplearse terapéuticamente dependerá, por ejemplo, de los
objetivos terapéuticos, la ruta de administración, y la condición
del paciente. En consecuencia, será necesario para el médico valorar
la dosis y modificar la ruta de administración según se requiera
para obtener el efecto terapéutico óptimo. Típicamente, el clínico
administrará el agonista del receptor Eph hasta alcanzar una dosis
que consiga el efecto deseado. Una dosis diaria típica para el
tratamiento sistémico podría oscilar desde aproximadamente 1
\mug/kg hasta 10 mg/kg o más, dependiendo de los factores
mencionados más arriba. Como una proposición alternativa general, el
agonista del receptor Eph se formula y suministra al sitio o tejido
diana en una dosis capaz de establecer en el tejido un nivel de
agonista del receptor Eph superior a aproximadament 0,1 ng/cc, hata
una dosis máxima que es eficaz pero no innecesariamente tóxica. Esta
concentración intra-tejido debería mantenerse si es
posible mediante infusión continua, liberación continuada,
aplicación tópica, o inyección con frecuencias determinadas
empíricamente. El progreso de esta terapia se monitoriza fácilmente
mediante ensayos convencionales.
Se halla dentro del ámbito de ésta combinar la
terapia con el agonista del receptor Eph con otras terapias
convencionales o novedosas (por ejemplo, factores de crecimiento
tales como el VEGF, el factor de crecimiento de fibroblastos ácido o
básico (respectivamente aFGF o bFGF), el factor de crecimiento
derivado de plaquetas (PDGF), el factor de crecimiento parecido a
insulina (IGF-I o IGF-II), el factor
de crecimiento nervioso (NGF), los esteroides anabólicos, el EGF o
el TGF-\beta) para potenciar la actividad de
cualquiera de los factores de crecimiento, incluyendo el agonista
del receptor Eph, en la promoción de la proliferación celular y
reparación. No es necesario que tales drogas de
co-tratamiento se incluyan per se en las
composiciones de esta invención, aunque esto será conveniente cuando
tales drogas sean proteicas. Tales mezclas se administran
convenientemente de la misma manera y para los mismos propósitos que
el agonista del receptor Eph usado solo. El proporción molar útil de
agonista de receptor Eph respecto tales factores de crecimiento
secundarios es típicament 1:0,1-10, siendo la
preferida con cantidades equimolares.
Ejemplo
1
Este ejemplo muestra que el receptor EphB4 es
esencial para promover el remodelado angiogénico de las redes
capilares primarias. Los ratones que carecían de EphB4 tenían un
fenotipo más precoz y morían alrededor de E9.5-E10.
El corazón estaba dilatado y las arterias y venas principales eran
gravemente dismórficas. Lo más sorprendente, el remodelado
angiogénico de las redes capilares primarias extra- e
intra-embrionarias estaba completamente suprimido, y
grandes láminas endoteliales se ensamblaban en sinusoides extensos y
pobremente estructurados. Por tanto, la vía EphB4 gobierna la
angiogénesis en un etapa temprana, cuando el sistema vascular
primario empieza a reorganizarse a través de la germinación e
intususcepción.
El gen de EphB4 se desactivó transfectando
células madres embrionarias (ES) de ratón con un vector de remplazo
mostrado en la Figura 1. La integración homóloga ocurrió con una
frecuencia de aproximadamente 1 en 200 colonias de células ES
resistentes a G-418 y ganciclovir, y resultó en el
remplazo, con el gen de la resistencia a la neomicina, de una región
del gen de EphB4 que codifica los primeros 382 residuos aminoácidos
de la proteína, incluyendo el péptido señal. La estructura del gen
de EphB4 mutado en las células ES apuntadas y en la progenie de las
quimeras de la línea germinal se identificó mediante análisis de
transferencia Southern (Figura 2). Los ratones heterocigotos para la
mutación no tenían anomalías fenotípicas aparentes y eran fértiles.
Sin embargo, no se halló ningún raton EphB4-/- entre las 114 camadas
procedentes de entrecruzamientos de heterocigotos. Para determinar
el instante en el que la mutación de EphB4 era letal, se examinaron
embriones procedentes de entrecruzamientos F1 en diferentes etapas.
Hasta E9.5-E10, había presentes embriones
EphB4-/-embryos viables en la proporción mendeliana esperada. En
E10.5 todos los embriones mutantes homocigotos estaban muertos como
se evidenciaba por una amplia apoptosis y/o necrosis.
La hibridación in situ de montajes
completos de embriones E9.5 reveló la expresión específica de EphB4
predominantemente en el sistema ventricular, incluyendo las
vesículas óticas (Figura 3A). La expresión específica se observó
también en el corazón en desarrollo. Por otra parte, la expresión
era difusa, y presumiblemente ampliamente mesenquimal, con cierta
preponderancia en las yemas de las extremidades. Los embriones
mutantes tenían un crecimiento retardado y consistentemente tenían
un corazón dilatado (Figura 3B). El análisis histológico reveló un
sorprendente defecto vascular al nivel de los vasos pequeños. Por
tanto, los capilares que rodean el tubo neural (futura pia madre y
plexo coroidal) estaban fuertemente dilatados (Figura 4A). La
inmunotinción de la molécula de adhesión celular endotelial de
plaquetas (PECAM) como un marcador celular endotelial reveló vastas
dilataciones capilares a través del cuerpo, tal como se ilustra
mediante los vasos de las yemas de las extremidades en crecimiento
(Figura 4B). Incluso, aunque los grandes vasos estaban presentes de
forma normal y no mostraban anomalías aparentes en las secciones de
tejido (Figura 4C), la tinción de los montajes completos con
anticuerpos anti-PECAM reveló también graves
anomalías de ambos, las grandes arterias y venas (Figura 4D y 4E).
Estos vasos tenían generalmente un tamaño normal, pero eran
dismórficos y estaban irregularmente conformados. Sorprendentemente,
la ramificación y fusión de vasos colectores estaba desorganizada,
tal como se ilustra mediante las venas cardinales de la cabeza
(Figura 4E).
El defecto vascular fue más dramático en el saco
vitelino, el cual consistía en extensos sinusoides endoteliales en
vez de la red capilar primaria que normalmente se compartimenta en
islas de sangre (Figura 5A). Los grandes vasos eran indetectables,
con excepción de la arteria y vena vitelina. La capa endotelial que
alinea estos sinusoides y que cubre el saco vitelino no mostraba
anomalías aparentes cuando se examinó tanto histológicamente como
mediante microscopia electrónica, y las células endoteliales estaban
presentes con la densidad normal (Figura 5B). El desarrollo de las
glóbulos rojos era normal, tal como se evidenció mediante la tinción
de la hemoglobina con benzidina, y los embriones E9.5 mutantes
tenían un sistema cardiovascular funcional, puesto que se observaron
células sanguíneas a través del sistema vascular. Sin embargo, la
presumiblemente baja resistencia vascular periférica podría haber
causado una insuficiencia hemodinámica letal.
Por tanto, las etapas tempranas del desarrollo
vascular, incluyendo la diferenciación de células madre
hematopoyéticas y de los precursores de angioblastos y
hemangioblastos, la migración de los angioblastos a lugares remotos,
tales como el plexo vascular perineural, y la formación de las redes
capilares primarias, permaneció no afectada por la inactivación del
gen de EphB4. Los sinusoides endoteliales patológicos que se
formaron a través del cuerpo de los embriones E9.5 mutantes, cuando
los lechos capilares normalmente empiezan a vascularizar los tejidos
periféricos, reflejan, por tanto, un defecto grave en el proceso de
remodelado angiogénico que subyace la formación de redes capilares
maduras. Se cree que estas se forman a través de la interacción de
nuevos vasos que brotan, y el desdoblamiento o intususcepción de
vasos preexistentes. El defecto observado lo más sorprendentemente
en el saco vitelino de embriones E9.5 EphB4-/- podría reflejar una
detención en una etapa en la que los vasos principales se juntan
antes de que se inicie la reorganización vascular a través del
reparto transluminal. La angiogénesis de los brotes, que ocurre por
ejemplo, en respuesta al VEGF producido en la capa perivascular del
tubo neural, también podría verse afectada en los embriones
EphB4-/-, puesto que el neuroepitelio de los embriones mutantes no
consiguió pasar a estar vascularizado (Figura 6). Más aún, las
células endoteliales diferenciadas normalmente parecen detenerse en
la interfaz entre el mesénquima y el neuroepitelio y formar una
lámina endotelial continua en vez de invadir la capa endotelial en
donde, en esta etapa, la expresión de EphB4 es la más pronunciada
(Figura 3A).
Alteración dirigida del gen de EphB4: Se
aisló un fragmento de gen de 18 kb que codificaba el dominio
extracelular entero y una porción del dominio intracelular del EphB4
de ratón a partir de una biblioteca de 129Sv de la cepa lambda
DashIII (Stratagene) usando una sonda de ADNc del EphB4 de ratón
(Andres et al., Oncogene, 9: 1461-1467
(1994)), y se subclonó en un vector Bluescript como fragmentos XbaI.
Se construyó un vector de remplazo insertando un fragmento
BspMII-ApaI de 1,1 Kb que contenía secuencias cadena
arriba respecto el codón de inicio de la traducción, en el sitio
NotI de pTK.neo.ums (Reis et al., EMBO J., 13:
4798-4806 (1994)), y un fragmento
XhoI-XbaI de 4,0 kb que contiene los exones que
codifican los aminoácidos 383-563 de la proteína
inmadura en el ClaI de pTK.neo.ums, adyacente respecto el gen
quinasa de timidina del virus herpes simplex dirigido por el
promotor y potenciador del polioma. La construcción dirigida
sustituyó 11 kB del gen de EphB4 con el gen de la resistencia a la
neomicina colocado bajo el contron del promotor de PGK, suprimiendo
por tanto la porción de gen que codifica los primeros 382
aminoácidos de la prooteína EphB4. Las células ES (Reis et
al., EMBO J., 13: 4798-4806 (1994)) se
electroporaron y se seleccionaron las colonias como se había
descrito (Spencer et al., J. Exp. Med., 187:
571-578 (1998)). La recombinación homóloga se
detectó mediante PCR usando un cebador con sentido específico para
el EphB4, correspondiente a una secuencia genómica inmediatamente
cadena arriba respecto el extremo 5' del vector apuntado (pHTKc1,
ACTTAACGTGCACGCACTGAT, SEC. Nº ID.: 1) y un cebador antisentido
específico para el gen de la resistencia a la neomicina (pHTKc2,
ACTGAAGCGGGAAGGGACTGG, SEC. Nº ID.: 2). La integración homóloga se
confirmó mediante análisis de transferencia Southern de ADN genómico
digerido con EcoRI, usando una sonda XbaI-EcoRI de
1,5 kB, marcada con 32-P, y derivada de secuencias
genómicas cadena abajo respecto el vector apuntado. Los clones
positivos se identificaron mediante la presencia de un fragmento
EcoRI de 6 kb, además del fragmento EcoRI de 9 kb típico del alelo
de tipo salvaje del EphB4.
Análisis embrionario: Los genotipos se
determinaron a partir del saco vitelino o a partir de ADN
embrionario usando pares de cebadores específicos para el gen de la
resistencia a la neomicina (pNeo 474+, GCCGCGCTGTTCTCCTC
TTCC, SEC. Nº ID.: 3, y pNeo 1513-, TCCCAATCCTCCCCCTTGCTGT, SEC. Nº ID.: 4), o abarcando la supresión dentro del gen del EphB4 (pHtkV7-2 152+, CTTTATGTGAGGYTGGGGACA, SEC. Nº ID.: 5 y pHtk p469-wt, CCGTATCACGTTCGCTCTCGT, SEC. Nº ID.: 6).
TTCC, SEC. Nº ID.: 3, y pNeo 1513-, TCCCAATCCTCCCCCTTGCTGT, SEC. Nº ID.: 4), o abarcando la supresión dentro del gen del EphB4 (pHtkV7-2 152+, CTTTATGTGAGGYTGGGGACA, SEC. Nº ID.: 5 y pHtk p469-wt, CCGTATCACGTTCGCTCTCGT, SEC. Nº ID.: 6).
Los embriones retirados entre E8.5 y E11.5 se
fijaron en paraformaldehído al 4% durante 2 h a temperatura
ambiente. Para su análisis histológico, los embriones y los sacos
vitelinos se deshidrataron, se impregnaron en parafina, y se
cortaron en secciones (generalmente de 8 \mum) y se contratiñeron
con hematoxilina de Gill de acuerdo con protocolos estándares.
Hibridación in situ de montajes completos:
La hibridación in situ de montajes completos se realizó tal
como se ha descrito (Wilkinson, D. G., "Whole mount in situ
hybridization of vertebrate embryos", en In Situ
Hybridization: A Pratical Approach, Editorial IRL Press, O.,
(1992), pp. 75-83). Se sintetizó una sonda
antisentido a partir de un fragmento de ADNc de SstI EphB4
(nucleótidos 2-644 de la pauta de lectura abierta
del EphB4) que se subclonó en pB1KSII+ (Stratagene).
Inmunohistoquímica: La inmunohistoquímica
de los montajes enteros se realizó esencialmente tal como se ha
descrito (Schlaeger et al., Development, 121:
1089-1098 (1995)). En resumen, embriones y sacos
vitelinos fijados con paraformaldehído, se aclararon en PBS, se
deshidrataron en metanol, se blanquearon en peróxido de hidrógeno al
5% en metanol durante 4-5 horas a temperatura
ambiente, y se aclararon con metanol. Se rehidrataron las muestras,
se incubaron durante 1 hora a 4ºC en PBS que contenía 0,1% de
Triton-X-100 (PBST) y 10% de FCS, y
se dejaron toda la noche a 4ºC con un Mab anti-PECAM
(Pharmingen, clon MEC13.3, dilución 1/250). A continuación, se
lavaron las muestras cinco veces durante 1 hora a 4ºC en PBST, se
incubaron durante la noche a 4ºC con IgG anti-rata
de cabra, conjugada con peroxidasa de rábano silvestre (TACO
Immunologicals #6470, dilución 1/100), se lavaron cinco veces
durante 1 hora a 4ºC en PBST, y una vez durante 20 minutos a
temperatura ambiente en PBST suplementado con 0,2% de BSA (PBT). La
tinción con peroxidasa se realizó mediante incubación durante 20
minutos en DAB 0,3 mg/ml (Sigma) en PBT, seguida por la adición de
peroxidasa de hidrógeno hasta una concentración final del 0,03%.
Transcurridos 10 minutos, se detuvo la reacción mediante lavado en
PBT y PBST. Los embriones teñidos se post-fijaron en
paraformaldehído al 4%.
Claims (29)
1. Utilización de un antagonista del receptor
Eph, como un ingrediente activo, para la fabricación de una
composición destinada al tratamiento del cáncer en un mamífero.
2. Utilización según la reivindicación 1, en
donde el mamífero tiene un tumor maligno sólido.
3. Utilización de un antagonista del receptor
Eph, como un ingrediente activo, para la fabricación de una
composición destinada al tratamiento del cáncer o una condición
relacionada en un mamífero, en donde el cáncer o condición
relacionada es un carcinoma de mama, carcinoma de pulmón, carcinoma
gástrico, carcinoma esofágico, carcinoma colorectal, carcinoma de
hígado, carcinoma de ovarios, tecoma, arrenoblastoma, carcinoma
cervical, carcinoma endometrial, hiperplasia endometrial,
endometriosis, fibrosarcoma, coriocarcinoma, cáncer de cabeza o
cuello, carcinoma nasofaríngeo, carcinoma laríngeo, hepatoblastoma,
sarcoma de Kaposi, melanoma, carcinoma de piel, hemagioma, carcinoma
cavernoso, hemangioblastoma, carcinoma de páncreas, retinoblastoma,
astrocitoma, glioblastoma, Schwannoma, oligodendroglioma,
meduloblastoma, neuroblastoma, radbomiosarcoma, carcinoma
osteogénico, leiomiosarcoma, carcinoma del tracto urinario,
carcinoma de tiroides, tumor de Wilm, carcinoma de célula renal,
carcinoma de próstata, proliferación vascular anormal asociada con
facomatosas, edema o el síndrome de Meig.
4. Utilización según cualquiera de las
reivindicaciones precedentes que además comprende el uso de un
agente terapéutico adicional en la fabricación de la misma o de una
diferente composición.
5. Utilización según la reivindicación 4, en
donde el agente terapéutico adicional es un factor tumoral de
necrosis (TNF); o un antagonista de un factor de crecimiento de
fibroblastos (FGF) ácido o básico, factor de crecimiento de
hepatocitos (HGF), factor de tejido (TF), proteína C, proteína S,
factor de crecimiento derivado de plaquetas (PDGF), o el receptror
HER 2.
6. Utilización de un antagonista del receptor Eph
para la fabricación de una composición destinado al tratamiento de
una condición no neoplásica en un mamífero, en donde dicha condición
no neoplásica es la artritis reumatoide, la psoriasis, la
ateroesclerosis, la retinopatía diabética u otra retinopatía
proliferante, la fibroplasia retrolental, el glaucoma neovascular,
la degeneración macular asociada con la edad, la hiperplasia de la
tiroides, los transplantes de córnea u otros tejidos, la inflamación
crónica, la inflamación de pulmón, el síndrome nefrítico, la
preeclampsia, los ascites, la efusión pericardíaca, la efusión
pleural, o una anomalía vascular resultante de la terapia con
estrógenos.
7. Utilización según cualquiera de las
reivindicaciones 1 a 6, en donde el antagonista se une a un receptor
Eph.
8. Utilización según la reivindicación 7, en
donde el receptor Eph es EphB4.
9. Utilización según la reivindicación 7, en
donde el receptor Eph es EphB2.
10. Utilización según cualquiera de las
reivindicaciones 1 a 6, en donde el antagonista une un ligando
efrina.
11. Utilización según la reivindicación 10, en
donde el ligando efrina es Efrina-B2.
12. Utilización según cualquiera de las
reivindicaciones 1 a 11, en donde el antagonista comprende un
anticuerpo.
13. Utilización según cualquiera de las
reivindicaciones 1 a 11, en donde el antagonista comprende una
inmunoadhesina.
14. Utilización según la reivindicación 10 o
reivindicación 11, en donde el antagonista comprende una porción del
receptor Eph, la cual une el ligando Eph pero carece de un dominio
que confiere actividad biológica.
15. Utilización de un agonista del receptor Eph
para la fabricación de una composición destinada al tratamiento de
un trauma de la red vascular de un mamífero.
16. Utilización según la reivindicación 15, en
donde el trauma es una incisión quirúrgica; una herida; una
laceración, incisión o penetración de vasos sanguíneos; o una úlcera
de superficie que implique el endotelio vascular.
17. Utilización según la reivindicación 16, en
donde la úlcera de superficie es diabética, hemofílica, o una úlcera
varicosa.
18. Utilización según la reivindicación 15, en
donde el trauma es cirugía de injerto vascular, angioplastia con
globo, o infarto de miocardio.
19. Utilización de un agonista de receptor Eph
para la fabricación de una composición destinada al tratamiento de
una herida profunda en un mamífero.
\newpage
20. Utilización según la reivindicación 19, en
donde la herida profunda es una úlcera dérmica, una quemadura o
lesión profunda.
21. Utilización según cualquiera de las
reivindicaciones 15 a 20, en donde el agonista une un receptor
Eph.
22. Utilización según la reivindicación 21, en
donde el receptor Eph es EphB4.
23. Utilización según la reivindicación 21, en
donde el receptor Eph es EphB2.
24. Utilización según cualquiera de las
reivindicaciones 15 a 20, en donde el antagonista une un ligando
efrina.
25. Utilización según la reivindicación 24, en
donde el ligando efrina es Efrina-B2.
26. Utilización según cualquiera de las
reivindicaciones 15 a 25, en donde el antagonista comprende un
anticuerpo.
27. Utilización según las reivindicaciones 12 ó
26, en donde el anticuerpo es un fragmento de anticuerpo.
28. Utilización según la reivindicación 27, en
donde el fragmento de anticuerpo es un fragmento Fab, Fab',
F(ab')_{2} ó Fv.
29. Utilización según cualquiera de las
reivindicaciones precedentes en donde el mamífero es un humano.
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