ES2246513T3 - Nuevos peptidos anti-angiogenicos, polinucleotidos que los codifican y procedimientos de inhibicion de la angiogenesis. - Google Patents
Nuevos peptidos anti-angiogenicos, polinucleotidos que los codifican y procedimientos de inhibicion de la angiogenesis.Info
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Abstract
LA INVENCION SE REFIERE A FRAGMENTOS KRINGLE DE MAMIFEROS (5) Y A PROTEINAS DE FUSION KRINGLE (5), COMO COMPUESTOS PARA TRATAR ENFERMEDADES ANGIOGENICAS. SE DESCRIBEN ASIMISMO PROCEDIMIENTOS Y COMPOSICIONES PARA INHIBIR LAS ENFERMEDADES ANGIOGENICAS.
Description
Nuevos péptidos
anti-angiogénicos, polinucleótidos que los codifican
y procedimientos de inhibición de la angiogénesis.
La presente invención está relacionada con el
campo de la química de péptidos. Más particularmente, la invención
se refiere a la preparación y a la utilización de péptidos que
contienen secuencias de aminoácidos sustancialmente similares a las
secuencias correspondientes de la región Kringle 5 del plasminógeno
de mamífero, a composiciones farmacéuticas que contienen los
péptidos, a anticuerpos específicos para el receptor de
angioestatina, a medios para la detección y medida de la
angioestatina, a agentes citotóxicos unidos a proteínas
angioestatina y al tratamiento de enfermedades que derivan de, o
están exacerbadas por, angiogénesis.
La angiogénesis, el proceso mediante el cual se
forman nuevos vasos sanguíneos, es esencial para actividades
normales del organismo incluyendo la reproducción, el desarrollo y
la reparación de heridas. Aunque el proceso no se conoce
completamente, se cree que implica una interacción compleja de
moléculas que regulan el crecimiento de las células endoteliales
(las células primarias de los vasos sanguíneos capilares). Bajo
condiciones normales, estas moléculas parece que mantienen la
microvasculatura en un estado quiescente (esto es, un estado en el
que no hay crecimiento capilar) durante periodos prolongados que
pueden durar tanto como semanas o, en algunos casos, décadas. Cuando
es necesario (tal como durante la reparación de heridas), estas
mismas células pueden experimentar una proliferación y una
renovación rápidas en un periodo de 5 días (Folkman, J. y Shing, Y.,
The Journal of Biological Chemistry, 267(16):
10931-10934 y Folkman, J. y Klagsbrun, M.,
Science, 235: 442-447 (1987).
Aunque la angiogénesis es un proceso sumamente
regulado bajo condiciones normales, muchas enfermedades
(caracterizadas como enfermedades angiogénicas) son motivadas por
una angiogénesis persistente no regulada. A no ser que se manifieste
de otro modo, la angiogénesis no regulada puede causar directamente
una enfermedad particular o bien puede exacerbar una condición
patológica existente. Por ejemplo, la neovascularización ocular ha
sido implicada como la causa más común de ceguera y domina 20
enfermedades de los ojos aproximadamente. En ciertas condiciones
existentes, tales como artritis, los vasos sanguíneos capilares
recién formados invaden las articulaciones y destruyen el cartílago.
En la diabetes, nuevos capilares formados en la retina invaden el
vítreo, sangran y causan ceguera. El crecimiento y la metástasis de
tumores sólidos dependen también de la angiogénesis (Folkman, J.,
Cancer Research, 46: 467-473 (1986),
Folkman, J., Journal of the National Cancer Institute,
82: 4-6 (1989). Se ha demostrado, por
ejemplo, que tumores que crecen hasta más de 2 mm deben obtener su
propio suministro de sangre y lo hacen induciendo el crecimiento de
nuevos vasos sanguíneos capilares. Una vez que estos nuevos vasos se
intercalan en el tumor, proporcionan un medio a las células
tumorales para que entren en la circulación y metastaticen en sitios
distantes tales como el hígado, el pulmón o el hueso (Weidner, N. y
col., The New England Journal of Medicine, 324(1):
1-8
(1991)).
(1991)).
Hasta la fecha, se han descrito y caracterizado
varios factores angiogénicos existentes de forma natural (Fidler,
J.I. y Ellis, L.M., Cell, 79: 185-189
(1994)). Recientemente, O'Reilly y col. han aislado y purificado una
proteína de 38 kilodaltons (kDa) de suero y orina de ratones
portadores de tumores que inhibe la proliferación de células
endoteliales (O'Reilly, M. y col., Cell, 79:
315-328 (1994) y Solicitud Internacional WO
95/29242, publicada el 2 de Noviembre de 1995). El análisis
microsecuencial de este inhibidor endotelial mostró un 98% de
homología de secuencias con un fragmento interno del plasminógeno
murino. La angioestatina, como de denominó el fragmento inhibidor
murino, era un péptido que incluía las primeras cuatro regiones
Kringle del plasminógeno murino. Un fragmento peptídico de la misma
región del plasminógeno humano (esto es, que contenía los Kringles
1-4) inhibía también potentemente la proliferación
de células endoteliales capilares in vitro e in vivo.
El plasminógeno intacto del que derivaba este fragmento peptídico no
poseía un efecto inhibidor tan potente.
Varios inhibidores de la angiogénesis están
actualmente bajo desarrollo para su utilización en el tratamiento de
enfermedades angiogénicas (Gasparini, G. y Harris, A.L., J. Clin.
Oncol., 13(3): 765-782 (1995)), pero
existen desventajas asociadas con estos compuestos. La suramina, por
ejemplo, es un potente inhibidor de la angiogénesis pero causa una
toxicidad sistémica grave en humanos a las dosis requeridas para la
actividad antitumoral. Compuestos tales como retinoides,
interferones y antiestrógenos, son seguros para uso humano pero
tienen efectos antiangiogénicos débiles. Otros compuestos más pueden
ser difíciles o costosos de producir.
Por tanto, existe la necesidad de compuestos
útiles para el tratamiento de enfermedades angiogénicas en
mamíferos. Más específicamente, existe la necesidad de inhibidores
de la angiogénesis que sean seguros para uso terapéutico y que
presenten una toxicidad selectiva con respecto a la condición
patológica, tal como mediante la inhibición selectiva de la
proliferación de células endoteliales, a la vez que no presenten, o
presenten un grado bajo de, toxicidad hacia las células normales
(esto es, no cancerosas). Tales compuestos deberían ser también
producidos fácilmente y de manera rentable.
En su principal realización, la presente
invención proporciona un compuesto peptídico de Kringle 5
representado por la fórmula estructural
A-B-C-X-Y
(I) o una sal, éster o profármaco del mismo farmacéuticamente
aceptable, donde A, B, C, X e Y se definen según la reivindicación
1.
La presente invención incluye también la
utilización de un compuesto que contiene un fragmento peptídico de
Kringle 5 o una proteína de fusión de Kringle 5 para la preparación
de un medicamento para el tratamiento de un paciente con necesidad
de terapia antiangiogénica.
La presente invención incluye también una
composición para el tratamiento de un paciente con necesidad de
terapia antiangiogénica que comprende un compuesto que contiene un
fragmento peptídico de Kringle 5 o una proteína de fusión de Kringle
5, un antisuero hacia Kringle 5, agonistas y antagonistas del
receptor de Kringle 5 y antagonistas de Kringle 5 unidos a agentes
citotóxicos, solos o en combinación con un excipiente
farmacéuticamente aceptable y/o opcionalmente con compuestos de
liberación mantenida para formar una composición terapéutica.
La presente invención incluye también una
composición para el tratamiento de una enfermedad seleccionada del
grupo que consta de cáncer, artritis, degeneración macular y
retinopatía diabética, que comprende un compuesto que contiene un
fragmento peptídico de Kringle 5 o una proteína de fusión de Kringle
5.
La presente invención incluye también una
composición que comprende una secuencia polinucleotídica de hebra
sencilla o de doble hebra aislada que codifica un fragmento
peptídico de Kringle 5 o una proteína de fusión de Kringle 5. Tal
polinucleótido es preferiblemente una molécula de ADN. La presente
invención incluye también un vector que contiene una secuencia de
ADN que codifica un fragmento peptídico de Kringle 5 o una proteína
de fusión de Kringle 5, donde el vector es capaz de expresar un
fragmento peptídico de Kringle 5 o una proteína de fusión de Kringle
cuando está presente en una célula, y una composición que comprende
una célula que contiene un vector, donde el vector contiene una
secuencia de ADN que codifica un fragmento peptídico de Kringle o
una proteína de fusión de Kringle 5. La presente invención incluye
además una célula de acuerdo con la reivindicación 14.
La presente invención incluye también un método
para producir un fragmento peptídico de Kringle 5 que comprende las
etapas de: (a) la exposición de plasminógeno de mamífero a elastasa
humana o porcina en una proporción de 1:100 aproximadamente a 1:300
aproximadamente, con el fin de formar una mezcla de dicho
plasminógeno y dicha elastasa; (b) la incubación de dicha mezcla y
(c) el aislamiento del fragmento peptídico de Kringle 5 de dicha
mezcla.
La presente invención incluye también un método
para producir un fragmento peptídico de Kringle 5 que comprende las
etapas de: (a) la exposición de plasminógeno de mamífero a elastasa
humana o porcina en una proporción elastasa:plasminógeno de 1:100
aproximadamente a 1:300 aproximadamente, con el fin de formar una
mezcla de dicha elastasa y dicho plasminógeno; (b) la incubación de
dicha mezcla y (c) el aislamiento de un conjugado proteico de un
fragmento peptídico de Kringle 5 de dicha mezcla; (d) la exposición
de dicho conjugado proteico del fragmento peptídico de Kringle 5 a
pepsina en una proporción de 1:0,2 aproximadamente para formar una
mezcla de dicha pepsina y dicho plasminógeno y (d) el aislamiento de
dicho fragmento peptídico de Kringle 5 de dicha mezcla.
Alternativamente, puede producirse un fragmento peptídico de Kringle
5 o una proteína de fusión de Kringle 5 mediante un método que
comprende las etapas de: (a) el aislamiento de un polinucleótido que
codifique dicho fragmento peptídico de Kringle 5 o dicha proteína de
fusión de Kringle 5; (b) el clonaje del polinucleótido en un vector
de expresión; (c) la transformación con el vector de una célula
huésped adecuada y el cultivo de la célula huésped bajo condiciones
adecuadas para la expresión del fragmento peptídico de Kringle 5
soluble o de la proteína de fusión de Kringle 5
soluble.
soluble.
La Fig. 1 muestra la secuencia de aminoácidos del
plasminógeno humano (SEC ID Nº:1).
La Fig. 2 muestra la homología comparativa de las
secuencias de aminoácidos del Kringle 5 humano (SEC ID Nº:34), de
ratón (SEC ID Nº:35), de mono Rhesus (SEC ID Nº:36), bovino (SEC ID
Nº:37) y porcino (SEC ID Nº:38).
La Fig. 3 muestra la secuencia de ADN (SEC ID
Nº:12) del plasminógeno humano.
La Fig. 4 muestra una gráfica de la actividad
antiproliferativa de una dosis única de varios fragmentos Kringle
sobre células endoteliales de capilares bovinos (BCE) cuando se
analizaron en un ensayo de proliferación celular in
vitro.
La Fig. 5 muestra un mapa del vector de expresión
pHil-D8 que contiene una secuencia líder para la
secreción de la proteína recombinante.
La Fig. 6 muestra un escáner de una fotografía de
un gel de SDS-PAGE teñido con Azul de Coomassie de
sobrenadantes del cultivo (10 \mul/calle) de Pichia
pastoris que expresa un fragmento peptídico o una proteína de
fusión de Kringle 5. Calles 1, 6 y 10: controles negativos; Calles
2, 3 y 4: tres clones distintos que expresan K5A; Calles 5: un clon
que expresa K5F; Calles 7 y 8: clones que expresan
K4-5A; Calle 9: un clon que expresa
K4-5F. Las fechas indican bandas de proteína de K5A
(11 kDa aproximadamente) y K4-5F (20 kDa
aproximadamente). En las calles que preceden a las Calles 1 y 10 se
muestran los marcadores de peso molecular.
La Fig. 7 muestra un gel de
SDS-PAGE teñido con Azul de Commassie escaneado de
cepas de E. coli que expresan un fragmento peptídico o una
proteína de fusión de Kringle 5. A no ser que se indique de otro
modo, cada calle contiene 10 \mul de material de cultivo
equivalente a una A_{600} de 10. Calle 1: marcadores de bajo peso
molecular; Calle 2: K5A/pET32a, cultivo total; Calle 3: K5A/pET32a,
cultivo total (1/10 de la cantidad de la Calle 2); Calle 4:
K5A/pET32a, fracción soluble; Calle 5: K5A/pET32a, fracción
insoluble; Calle 6: K4-5A/pET32a, cultivo total;
Calle 7: K4-5A/pET32a, cultivo total (1/10 de la
cantidad de la Calle 6); Calle 8: K4-5A/pET32a,
fracción soluble; Calle 9: K4-5A/pET32a, fracción
insoluble; Calle 10:
K4-5A/pGEX-4T-2,
cultivo total; Calle 11:
K4-5A/pGEX-4T-2,
fracción soluble; Calle 12:
K4-5A/pGEX-4T-2,
fracción insoluble; Calle 13: estándar de Kringle 5; Calle 14:
marcadores de alto peso molecular.
Según se utiliza en la presente, el término
"Kringle 5" (de aquí en adelante K5) se refiere a la región del
plasminógeno de mamífero que tiene tres enlaces disulfuro que
contribuyen a la configuración tridimensional específica definida
por la quinta región Kringle de la molécula de plasminógeno de
mamífero. Uno de tales enlaces disulfuro une los residuos de
cisteína situados en las posiciones de aminoácidos 462 y 541, un
segundo une los residuos de cisteína situados en las posiciones de
aminoácidos 483 y 524 y un tercero une los residuos de cisteína
situados en las posiciones de aminoácidos 512 y 536. La secuencia de
aminoácidos de una molécula de plasminógeno de mamífero completa (la
molécula de plasminógeno humano), incluyendo su región Kringle 5,
está mostrada en la Fig. 1 (SEC ID Nº:1).
Según se utiliza en la presente, el término
"fragmento peptídico de Kringle 5" se refiere a un péptido de
entre 4 y 104 aminoácidos (inclusive) con una homología de
secuencias sustancial con el fragmento peptídico correspondiente del
plasminógeno de mamífero, que tiene un extremo N \alpha en el
aminoácido en posición 443 aproximadamente del plasminógeno de
mamífero intacto y un extremo C \alpha en la posición 546
aproximadamente. La longitud total del fragmento peptídico de
Kringle 5 puede variar dependiendo de la forma en que se obtenga el
péptido de Kringle 5 o puede variar algo en la secuencia dependiendo
de la especie de la que se obtenga. Por ejemplo, ciertas formas de
fragmentos peptídicos de Kringle 5 pueden ser producidas mediante
corte proteolítico de glu-plasminógeno,
lys-plasminógeno o miniplasminógeno utilizando los
enzimas elastasa humana o porcina. Cuando se produce de esta manera,
el extremo C-terminal \alpha del péptido reside en
el aminoácido 543 aproximadamente de la SEC ID Nº:1, pero el
aminoácido N-terminal \alpha puede comenzar en la
posición de aminoácidos 443, 449 ó 454. Por tanto, un fragmento
peptídico de Kringle 5 resultante de la digestión con elastasa
humana o porcina de glu-plasminógeno,
lys-plasminógeno o miniplasminógeno puede tener una
longitud total de 101, 95 ó 90 aminoácidos. Un resumen de estos
fragmentos peptídicos de Kringle 5 está mostrado en la Tabla 1.
Cuando se produce de la manera anteriormente mencionada, se obtiene
un conjunto de estos tres fragmentos, en el que el 60% de los
fragmentos aproximadamente tiene una longitud de 95 aminoácidos, el
35% de los fragmentos aproximadamente tiene una longitud de 101
aminoácidos y el 5% de los fragmentos aproximadamente tiene una
longitud de 90 aminoácidos. Si se desea, estos diferentes fragmentos
pueden ser purificados adicionalmente mediante HPLC de fase reversa,
una técnica bien conocida por los expertos en el oficio. A pesar de
esta variación de la longitud, un fragmento peptídico de K5 de la
presente invención incluye la secuencia
Lys-Leu-Tyr-Asp
(esto es, desde el aminoácido en posición 531 hasta el aminoácido en
posición 534 de la SEC ID Nº:1) o
Asn-Pro-Asp-Gly-Asp-Val-Gly-Gly-Pro-Trp
(esto es, desde el aminoácido en posición 514 hasta el aminoácido en
posición 523 de la SEC ID Nº:1) o análogos de las mismas.
Según se utiliza en la presente, el término
"proteína de fusión de Kringle 5" se refiere a un polipéptido
que comprende una secuencia de aminoácidos extraída de dos o más
proteínas individuales, una de las cuales es un fragmento peptídico
de K5. Una proteína de fusión se forma por la expresión de un
polinucleótido en el que la secuencia que codifica un fragmento
peptídico de Kringle 5 ha sido unida con la secuencia que codifica
al menos otro polipéptido, de tal manera que los dos (o más) marcos
de lectura están en marco. Las proteínas de fusión de Kringle 5
preferidas son aquéllas en las que el fragmento peptídico de Kringle
está fusionado con una secuencia correspondiente del plasminógeno
humano tal como Kringle 4 (K4), Kringles 3-4
(K3-4), Kringles 2-4
(K2-4) y Kringles 1-4
(K1-4). Una proteína de fusión de K5 preferida es
Kringles 4-5 (K4-5). Otros ejemplos
de proteínas de fusión de Kringle 5 de la presente invención
incluyen un fragmento peptídico de K5 o K4-5 unido
además a una marca biológica. Tales proteínas de fusión pueden ser o
no capaces de ser cortadas en las proteínas separadas de las que
derivan.
Según se utiliza en la presente, el término
"conjugado de un fragmento peptídico de K5" indica un fragmento
peptídico de Kringle 5 acoplado químicamente a otra proteína para
formar un conjugado. Ejemplos de conjugados de fragmentos peptídicos
de Kringle 5 incluyen un fragmento peptídico de Kringle 5 acoplado a
albúmina o a un fragmento peptídico de otra región Kringle del
plasminógeno de mamífero. Los pesos moleculares de los conjugados de
fragmentos peptídicos de Kringle 5 están entre 1.000 aproximadamente
y 25.000 kDa aproximadamente.
Según se utiliza en la presente, el término
"homología sustancial de secuencias" indica un 60%
aproximadamente de identidad de aminoácidos, deseablemente al menos
un 70% de identidad de aminoácidos aproximadamente, más
deseablemente un 80% de identidad de aminoácidos aproximadamente y
muy deseablemente un 95% de identidad de aminoácidos aproximadamente
con la secuencia peptídica correspondiente del plasminógeno humano.
Las secuencias que tienen una homología sustancial de secuencias con
el plasminógeno humano son referidas como "homólogos". Además
de tener una homología sustancial de secuencias, los homólogos de la
presente invención muestran una actividad biológica similar (esto
es, actividad antiangiogénesis) a la de los fragmentos peptídicos de
K5 descritos en la presente. Como la secuencia de aminoácidos o el
número de aminoácidos de un fragmento peptídico de Kringle 5 puede
variar de especie a especie o según el método de producción, el
número total de aminoácidos de un fragmento peptídico de Kringle 5
no puede ser, en algunos casos, definido exactamente. Dado que estas
secuencias son idénticas en al menos un 73% de sus aminoácidos, debe
comprenderse que la secuencia de aminoácidos de un fragmento
peptídico de Kringle 5 es sustancialmente similar entre especies, y
que los métodos de producción de los fragmentos peptídicos de
Kringle 5 proporcionan fragmentos peptídicos de Kringle 5 con una
homología sustancial de secuencias con las secuencias de aminoácidos
correspondientes del plasminógeno humano. La Fig. 2 muestra la
secuencia de aminoácidos de un fragmento peptídico de Kringle 5
humano que tiene 95 aminoácidos (SEC ID Nº:34) en comparación con
las secuencias de fragmentos de Kringle 5 de plasminógeno murino
(SEC ID Nº:35), de mono Rhesus (SEC ID Nº:36), bovino (SEC ID Nº:37)
y porcino (SEC ID Nº:38).
La presente invención contempla también
secuencias de residuos de aminoácidos que son análogas a las
secuencias presentadas en la presente, de manera que esas secuencias
(análogas) muestran una actividad biológica similar a la de los
fragmentos peptídicos de Kringle 5 y las proteínas de fusión de los
mismos descritos. Es bien conocido en la técnica que pueden
realizarse modificaciones y cambios sin alterar sustancialmente la
función biológica de ese péptido. En la producción de tales cambios,
pueden realizarse sustituciones de residuos de aminoácidos similares
sobre la base de la similitud relativa de los sustituyentes de la
cadena lateral, por ejemplo, su tamaño, su carga, su hidrofobicidad,
su hidrofilicidad y similares. Pueden producirse alteraciones del
tipo descrito para incrementar la potencia del péptido o su
estabilidad a la degradación enzimática o su farmacocinética. Por
tanto, las secuencias consideradas dentro del ámbito de la invención
incluyen aquéllas secuencias análogas caracterizadas por un cambio
en la secuencia de residuos de aminoácidos o de un tipo en el que el
cambio no altere la naturaleza y la actividad biológica fundamental
de los fragmentos peptídicos y/o proteínas de fusión de K5
anteriormente mencionados.
Un fragmento peptídico de K5 o una proteína de
fusión de K5 de la presente invención pueden ser caracterizados
sobre la base de la potencia cuando se analicen para determinar su
capacidad para inhibir el crecimiento de células capilares bovinas
(BCE) in vitro. Los datos de la Tabla 1 y la Fig. 4 ilustran
que el fragmento peptídico de K5 que tiene la secuencia desde el
aminoácido en posición 443 hasta el aminoácido en posición 543 de la
SEC ID Nº:1 muestra un incremento de la actividad de 300 veces
aproximadamente (esto es, en la inhibición de la proliferación de
células BCE) cuando se compara con el fragmento peptídico de Kringle
que tiene la secuencia desde el aminoácido en posición 443 hasta el
aminoácido en posición 546 de la SEC ID Nº:1, y un incremento de la
actividad de 800 veces aproximadamente cuando se compara con los
fragmentos peptídicos de Kringle 1-4.
El término "aislado", según se utiliza en la
presente, significa que el material es extraído de su entorno
original (por ejemplo, del entorno natural si existe en la
naturaleza). Por ejemplo, un polinucleótido o polipéptido existente
en la naturaleza presente en un animal vivo no está aislado, pero el
mismo polinucleótido o ADN o polipéptido que es separado de algunos
o de todos los materiales coexistentes en el sistema natural, está
aislado. Tal polinucleótido podría ser parte de un vector y/o tal
polinucleótido o polipéptido podría ser parte de una composición y
estar todavía aislado, en cuanto a que el vector o la composición no
es parte de su entorno natural.
El término "cebador" indica una secuencia
oligonucleotídica específica complementaria a una secuencia de
nucleótidos diana, y se utiliza para hibridar con la secuencia de
nucleótidos diana y sirve como punto de inicio de la polimerización
de nucleótidos catalizada por ADN polimerasa, ARN polimerasa o
transcriptasa inversa.
El término "sonda" indica un segmento de
ácido nucleico definido (o un segmento de nucleótidos análogo, esto
es, PNA) que puede ser utilizado para identificar ADN específico
presente en muestras portadoras de la secuencia complementaria.
Un "polipéptido recombinante", según se
utiliza en la presente, significa al menos un polipéptido que en
virtud de su origen o manipulación no está asociado con todo o con
una porción del polipéptido con el que está asociado en la
naturaleza y/o está unido a un polipéptido distinto de aquél al que
está unido en la naturaleza. Un polipéptido recombinante o derivado
no está necesariamente traducido a partir de una secuencia de ácido
nucleico designada. Puede ser también generado de cualquier manera,
incluyendo síntesis química o expresión de un sistema de expresión
recombinante.
El término "péptido sintético", según se
utiliza en la presente, indica una forma polimérica de aminoácidos
de cualquier longitud, que puede ser sintetizada químicamente por
métodos bien conocidos por los técnicos con experiencia habitual.
Estos péptidos sintéticos son útiles en varias aplicaciones.
"Polinucleótido purificado" se refiere a un
polinucleótido de interés o a un fragmento del mismo que está
esencialmente libre de, esto es, contiene menos de un 50%
aproximadamente, preferiblemente menos de un 70% aproximadamente, y
más preferiblemente menos de un 90% aproximadamente de, la proteína
con la que el polinucleótido está asociado en la naturaleza. Las
técnicas para purificar polinucleótidos de interés son bien
conocidas en el oficio e incluyen, por ejemplo, ruptura de la célula
que contiene el polinucleótido con un agente caotrópico y la
separación del(los) polinucleótido(s) y proteínas
mediante cromatografía de intercambio iónico, cromatografía de
afinidad y sedimentación según la densidad. Por tanto,
"polipéptido purificado" significa un polipéptido de interés o
un fragmento del mismo que está esencialmente libre de, esto es, que
contiene menos de un 50% aproximadamente, preferiblemente menos de
un 70% aproximadamente, y más preferiblemente menos de un 90%
aproximadamente, de los componentes celulares con los que el
polipéptido de interés está asociado en la naturaleza. Los métodos
de purificación son conocidos en la técnica.
"Polipéptido", según se utiliza en la
presente, indica una cadena molecular de aminoácidos y no se refiere
a una longitud específica del producto. Por tanto, péptidos,
oligopéptidos y proteínas están incluidos dentro de la definición de
polipéptido. Este término tiene también la intención de referirse a
modificaciones del polipéptido posteriores a la expresión, por
ejemplo glicosilaciones, acetilaciones, fosforilaciones y
similares.
"Células huésped recombinantes", "células
huésped", "células", "líneas celulares", "cultivos
celulares", y otros términos similares que indican
microorganismos o líneas celulares eucarióticas superiores
cultivados como entidades unicelulares, se refieren a células que
pueden ser, o han sido, utilizadas como receptoras de vectores
recombinantes o de otro ADN transferido, e incluyen la progenie
original de la célula original que ha sido transfectada.
Según se utiliza en la presente, "replicón"
significa cualquier elemento genético, tal como un plásmido, un
cromosoma o un virus, que se comporte como una unidad autónoma de
replicación de polinucleótidos en una célula.
Un "vector" es un replicón al que está unido
otro segmento polinucleotídico, tal como para producir la
replicación y/o la expresión del segmento unido.
El término "secuencia control" se refiere a
secuencias de polinucleótidos que son necesarias para llevar a cabo
la expresión de secuencias codificadoras a las que están ligadas. La
naturaleza de tales secuencias control difiere dependiendo del
organismo huésped. En procariotas, tales secuencias control incluyen
generalmente un promotor, un sitio de unión de ribosomas y
terminadores; en eucariotas, tales secuencias control incluyen
generalmente promotores, terminadores y, en algunos casos,
intensificadores. El término "secuencia control" tiene por
tanto la intención de incluir como mínimo todos los componentes cuya
presencia es necesaria para la expresión, y puede incluir también
componentes adicionales cuya presencia sea ventajosa, por ejemplo
secuencias líder.
"Unidos operativamente" se refiere a una
situación en la que los componentes descritos están en una relación
que les permite funcionar de la manera deseada. Así, por ejemplo,
una secuencia control "unida operativamente" a una secuencia
codificadora, está ligada de tal manera que se consigue la expresión
de la secuencia codificadora bajo condiciones compatibles con las
secuencias control.
El término "marco de lectura abierto" o
"ORF", se refiere a una región de una secuencia
polinucleotídica que codifica un polipéptido; esta región puede
representar una porción de una secuencia codificadora o una
secuencia codificadora total.
Una "secuencia codificadora" es una
secuencia polinucleotídica que es transcrita a ARNm y traducida a un
polipéptido cuando está situada bajo el control de secuencias
reguladoras apropiadas. Los límites de la secuencia codificadora
están determinados por un codón de inicio de la traducción en el
extremo 5' y un codón de parada de la traducción en el extremo 3'.
Una secuencia codificadora puede incluir ARNm, ADNc y secuencias
polinucleotídicas recombinantes.
El término "transformación" se refiere a la
inserción de un polinucleótido exógeno en una célula huésped,
independientemente del método utilizado para la inserción. Por
ejemplo, se incluyen captación directa, transducción o conjugación
mediante f. El polinucleótido exógeno puede ser mantenido como un
vector no integrado, por ejemplo un plásmido, o, alternativamente,
puede estar integrado en el genoma huésped.
"Producto purificado" se refiere a una
preparación del producto que ha sido aislada de los constituyentes
celulares con los que el producto está normalmente asociado, y de
otros tipos de células que pueden estar presentes en la muestra de
interés.
Todas las secuencias peptídicas están escritas
según el acuerdo generalmente aceptado por el que el residuo de
aminoácido N-terminal \alpha está a la izquierda y
el C-terminal \alpha está a la derecha. Según se
utiliza en la presente, el término "N-terminal
\alpha" se refiere al grupo alfa-amino libre de
un aminoácido en un péptido, y el término
"C-terminal \alpha" se refiere al extremo
ácido carboxílico alfa libre de un aminoácido en un péptido.
Según se utiliza en la presente, el término
"grupo protector de N" se refiere a aquellos grupos destinados
a proteger el extremo N-terminal \alpha de un
aminoácido o péptido, o a proteger por otra parte el grupo amino de
un aminoácido o péptido frente a reacciones no deseables durante los
procedimientos sintéticos. Grupos protectores de N utilizados
comúnmente están descritos en Greene, "Protective Groups In
Organic Synthesis" (John Wiley & Sons, New York (1981)).
Adicionalmente, pueden utilizarse grupos
protectores como profármacos que sean fácilmente cortados in
vivo, por ejemplo mediante hidrólisis enzimática, para liberar
el parental biológicamente activo. Los grupos protectores de N
comprenden grupos alcanoilo inferiores tales como formilo, acetilo
("Ac"), propionilo, pivaliolo, t-butilacetilo y
similares; otros grupos acilo incluyen
2-cloroacetilo, 2-bromoacetilo,
trifluoroacetilo, tricloroacetilo, ftalilo,
o-nitrofenoxiacetilo,
\alpha-clorobutirilo, benzoilo,
4-clorobenzoilo, 4-bromobenzoilo,
4-nitrobenzoilo; grupos sulfonilo tales como
bencenosulfonilo, p-toluensulfonilo y similares;
grupos formadores de carbamato tales como benciloxicarbonilo,
p-clorobenciloxicarbonilo,
p-metoxibenciloxicarbonilo,
p-nitrobenciloxicarbonilo,
2-nitrobenciloxicarbonilo,
p-bromobenciloxicarbonilo,
3,4-dimetoxibenciloxicarbonilo,
3,5-dimetoxibenciloxicarbonilo,
2,4-dimetoxibenciloxicarbonilo,
4-metoxibenciloxicarbonilo,
2-nitro-4,5-dimetoxibenciloxicarbonilo,
3,4,5-trimetoxi-benciloxicarbonilo,
1-(p-bifenilil)-1-metiletoxicarbonilo,
\alpha,\alpha-dimetil-3,5-dimetoxibenciloxicarbonilo,
benzhidriloxi-carbonilo,
t-butiloxicarbonilo,
diisopropilmetoxi-carbonilo, isopropiloxicarbonilo,
etoxicarbonilo, metoxicarbonilo, aliloxicarbonilo,
2,2,2-tricloroetoxi-carbonilo,
fenoxi-carbonilo,
4-nitrofenoxicarbonilo,
fluorenil-9-metoxicarbonilo,
ciclopentiloxicarbonilo, adamantiloxi-carbonilo,
ciclohexiloxicarbonilo, feniltio-carbonilo; grupos
arilalquilo tales como bencilo, trifenil-metilo,
benciloxi-metilo,
9-fluorenilmetiloxicarbonilo (Fmoc) y grupos sililo
tales como trimetilsililo y similares. Los grupos protectores de N
preferidos son formilo, acetilo, benzoilo, pivaloilo,
t-butilacetilo, fenilsulfonilo, bencilo,
t-butiloxicarbonilo (Boc) y benciloxicarbonilo
(Cbz). Por ejemplo, la lisina puede ser protegida en el extremo
N-terminal \alpha por un grupo lábil al ácido (por
ejemplo Boc) y protegida en el extremo N-terminal
\varepsilon por un grupo lábil a las bases (por ejemplo Fmoc) y
posteriormente desprotegida selectivamente durante la síntesis.
Según se utiliza en la presente, el término
"grupo protector de carboxi" se refiere a un grupo éster o
amida protector de ácido carboxílico empleado para bloquear o
proteger el grupo funcional ácido carboxílico mientras se llevan a
cabo reacciones que implican a otros sitios funcionales del
compuesto. Grupos protectores de carboxi están descritos en Greene,
"Protective Groups In Organic Synthesis", pp.
152-186, (1981). Adicionalmente, puede utilizarse un
grupo protector de carboxi como profármaco, por lo que el grupo
protector de carboxi puede ser fácilmente cortado in vivo,
por ejemplo mediante hidrólisis enzimática, para liberar el parental
biológicamente activo. Tales grupos protectores de carboxi son bien
conocidos por los expertos en la técnica, habiendo sido muy
utilizados para la protección de grupos carboxilo en los campos de
la penicilina y la cefalosporina, según está descrito en las
Patentes de EE.UU. N^{os} 3.840.556 y 3.719.667.
Grupos protectores de carboxi representativos son
alquilos inferiores C_{1}-C_{8} (por ejemplo,
metilo, etilo o t-butilo); arilalquilos tales como
fenetilo o bencilo y derivados sustituidos de los mismos tales como
grupos alcoxibencilo o nitrobencilo; arilalquenilo tal como
feniletenilo; arilo y derivados sustituidos del mismo tal como
5-indanilo; dialquilaminoalquilo tal como
dimetilaminoetilo; grupos alcanoiloxialquilo tales como
acetoximetilo, butiriloximetilo, valeriloximetilo,
isobutiriloximetilo, isovaleriloximetilo,
1-(propioniloxi)-1-etilo,
1-(pivaloiloxil)-1-etilo,
1-metil-1-(propioniloxi)-1-etilo,
pivaloiloximetilo, propioniloximetilo; grupos
cicloalcanoiloxialquilo tales como
ciclopropilcarboniloxi-metilo,
ciclobutilcarboniloximetilo,
ciclopentilcarboniloxi-metilo,
ciclohexilcarboniloximetilo; aroiloxialquilos tales como
benzoiloximetilo, benzoiloxietilo;
arilalquil-carboniloxialquilos tales como
bencilcarboniloximetilo, 2-bencilcarboniloxietilo;
alcoxicarbonilalquilos o cicloalquiloxicarbonilalquilos tales como
metoxicarbonil-metilo, ciclohexiloxicarbonilmetilo,
1-metoxicarbonil-1-etilo;
alcoxicarboniloxialquilos o
cicloalquiloxicarboniloxi-alquilos tales como
metoxicarboniloximetilo,
t-butiloxi-carboniloximetilo,
1-etoxicarboniloxi-1-etilo,
1-ciclohexiloxicarboniloxi-1-etilo;
ariloxicarboniloxialquilos tales como
2-(fenoxicarboniloxi)etilo,
2-(5-indaniloxi-carboniloxi)etilo;
alcoxialquilcarboniloxialquilos tal como
2-(1-metoxi-2-metilpropan-2-oiloxi)etilo;
arilalquiloxi-carboniloxialquilos tal como
2-(benciloxicarboniloxi)etilo;
arilalqueniloxicarboniloxialquilos tal como
2-(3-fenilpropen-2-iloxicarboniloxi)etilo;
alcoxicarbonilaminoalquilos tal como
t-butiloxicarbonilaminometilo;
alquilaminocarbonilamino-alquilos tal como
metilaminocarbonilaminometilo;
alcanoil-aminoalquilos tal como acetilaminometilo;
heterocicli-carboniloxialquilos tal como
4-metilpiperazinilcarboniloxi-metilo;
dialquilaminocarbonialquilos tales como
dimetilamino-carbonilmetilo,
dietilaminocarbonilmetilo; (5-(alquilo
inferior)-2-oxo-1,3-dioxolen-4-il)alquilos
tal como
(5-t-butil-2-oxo-1,3-dioxolen-4-il)metilo;
y
(5-fenil-2-oxo-1,3-dioxolen-4-il)alquilos
tal como
(5-fenil-2-oxo-1,3-dioxolen-4-il)metilo.
Grupos amida protectores de carboxi
representativos son los grupos aminocarbonilo y alquilo
inferior-aminocarbonilo.
Los compuestos con carboxi protegido preferidos
de la invención son compuestos en los que el grupo carboxi protegido
es un éster de alquilo inferior, cicloalquilo o arilalquilo, por
ejemplo éter metílico, éster etílico, éster propílico, éster
isopropílico, éster butílico, éster sec-butílico,
éster isobutílico, éster amílico, éster isoamílico, éster octílico,
éster ciclohexílico, éster feniletílico y similares, o un éster
alcanoiloxialquílico, cicloalcanoiloxi-alquílico,
aroiloxialquílico o arilalquilcarboniloxi-alquílico.
Los grupos amida protectores de carboxi preferidos son los grupos
alquilo inferior-aminocarbonilo. Por ejemplo, el
ácido aspártico puede ser protegido en el C-terminal
\alpha por un grupo lábil al ácido (por ejemplo
t-butilo) y protegido en el
C-terminal \beta por un grupo lábil a la
hidrogenación (por ejemplo bencilo) y posteriormente ser
desprotegido selectivamente durante la síntesis.
Según se utiliza en la presente, el término
"alquilo inferior-aminocarbonilo" indica un
grupo -C(O)NHR^{10} que cubre el extremo
C-terminal \alpha de un fragmento peptídico
sintético de Kringle 5, donde R^{10} es alquilo
C_{1}-C_{4}.
Según se utiliza en la presente, el término
"aminocarbonilo" indica un grupo -C(O)NH_{2}
que cubre el extremo C-terminal \alpha de un
fragmento peptídico sintético de Kringle 5.
Según se utiliza en la presente, el término
"profármaco" se refiere a compuestos que son transformados
rápidamente in vivo para dar el compuesto parental, por
ejemplo, mediante hidrólisis enzimática en la sangre. Se proporciona
una discusión rigurosa en T. Higuchi y V. Stella, Prodrugs as
Novel Delivery Systems, Vol. 14 del A.C.S. Symposium Series y en
Edward B. Roche, ed., Bioreversible Carriers in Drug Design,
American Pharmaceutical Association and Permagon Press, 1987.
Según se utiliza en la presente, el término
"profármaco farmacéuticamente aceptable" se refiere a (1)
aquellos profármacos de los compuestos de la presente invención que
son, dentro del ámbito del juicio médico bien fundado, adecuados
para ser utilizados en contacto con tejidos de humanos y de animales
inferiores sin toxicidad, irritación, respuestas alérgicas excesivas
y similares, en proporción a una relación
beneficio-riesgo adecuada y que son eficaces para su
uso deseado y (2) formas zwitteriónicas, cuando sea posible, del
compuesto parental.
El término "derivado éster activado", según
se utiliza en la presente, se refiere a haluros de ácido tales como
cloruros de ácido, y a ésteres activados incluyendo anhídridos
derivados de ácido fórmico y de ácido acético, anhídridos derivados
de haluros de alcoxicarbonilo tales como cloruro de
isobutiloxicarbonilo, ésteres derivados de
N-hidroxisuccinimida, ésteres derivados de
N-hidroxiftalimida, ésteres derivados de
N-hidroxibenzotriazol, ésteres derivados de
N-hidroxi-5-norborneno-2,3-dicarboxamida,
ésteres derivados de 2,4,5-triclorofenol.
Según se utiliza en la presente, el término
"actividad antiangiogénesis" se refiere a la capacidad de una
molécula para inhibir el crecimiento de vasos sanguíneos.
Según se utiliza en la presente, el término
"actividad inhibidora del endotelio" se refiere a la capacidad
de una molécula para inhibir la angiogénesis en general y, por
ejemplo, para inhibir el crecimiento o la migración de células
endoteliales de capilares bovinos en cultivo en presencia de factor
de crecimiento de fibroblastos o de otros factores de crecimiento
conocidos.
Según se utiliza en la presente, el término
"DE_{50}" es una abreviatura de la dosis de un fragmento
peptídico o de una proteína de fusión de Kringle 5 que es eficaz
para inhibir el crecimiento de vasos sanguíneos, o para inhibir el
crecimiento de células endoteliales de capilares bovinos en cultivo
en presencia de factor de crecimiento de fibroblastos o de otros
factores de crecimiento conocidos, o para inhibir la migración de
células endoteliales, la mitad de lo que el crecimiento o la
migración serían en ausencia del inhibidor.
Según se utilizan en la presente, por lo general,
los nombres de los aminoácidos y residuos de aminoacilo existentes
de forma natural utilizados en la presente siguen los acuerdos de
nomenclatura sugeridos por la Commission on the Nomenclature of
Organic Chemistry de la IUPAC y por la Commission on Biochemical
Nomenclature de la IUPAC-IUB según se presenta en
Nomenclature of \alpha-Amino Acids
(Recommendations, 1974), Biochemistry, 14(2),
(1975). Por consiguiente, los términos "Ala", "Arg",
"Asn", "Asp", "Cys", "Gln", "Glu",
"Gly", "His", "Ile", "Leu", "Lys",
"Met", "Phe", "Pro", "Ser", "Thr",
"Trp", "Tyr" y "Val" se refieren a los aminoácidos
alanina, arginina, asparragina, ácido aspártico, cisteína,
glutamina, ácido glutámico, glicina, histidina, isoleucina, leucina,
lisina, metionina, fenilalanina, prolina, serina, treonina,
triptófano, tirosina y valina y a sus residuos de aminoacilo
correspondientes en péptidos en sus formas L-, D- o D,L-. Cuando no
se indique una configuración específica, una persona experta en la
técnica comprenderá que la estereoquímica del carbono \alpha de
los aminoácidos y de los residuos de aminoacilo en los péptidos
descritos en esta especificación y en las reivindicaciones adjuntas
es la configuración que existe en la naturaleza o configuración
"L", con la excepción de la molécula aquiral de glicina y con
la excepción además de cualquier aminoácido que sea aquiral o que de
lo contrario esté señalado como "D-".
Según se utiliza en la presente, el término
"3-I-Tyr" indica un residuo de
L-, D-, o D,L-tirosilo en el que un radical
hidrógeno orto respecto al hidroxilo fenólico está sustituido por un
radical yoduro. El radical yoduro puede ser radiactivo o no
radiactivo.
La presente invención contempla también residuos
de aminoácidos con residuos de la cadena lateral que no existen en
la naturaleza, tales como homofenilalanina, fenilglicina, norvalina,
norleucina, ornitina, tiazoilalanina (2-, 4- y
5-sustituidos).
Por tanto, debe comprenderse que se contempla que
la presente invención incluya cualquier derivado de fragmentos
peptídicos de Kringle 5 y de proteínas de fusión de Kringle 5 que
tenga actividad antiangiogénica e incluye la clase completa de
fragmentos peptídicos y proteínas de fusión de Kringle 5 descrita en
la presente y homólogos o análogos de esos fragmentos y proteínas.
Adicionalmente, la invención no depende de la manera en la que se
produzca el fragmento peptídico o la proteína de fusión de Kringle
5, esto es, mediante (1) corte proteolítico de un plasminógeno de
mamífero aislado, (2) la expresión de una molécula recombinante que
tenga un polinucleótido que codifique la secuencia de aminoácidos de
un fragmento peptídico o una proteína de fusión de Kringle 5 y (3)
técnicas sintéticas en fase sólida conocidas por las personas con
experiencia habitual en el oficio.
En una realización, la presente invención
proporciona péptidos con la estructura general
B-C-X, en la que B es un péptido
88-mero que comienza en Val^{443} y finaliza en
Arg^{530} de la SEC ID Nº:1; C es un péptido
4-mero en el que R^{1} y R^{4} son como se
definieron previamente, R^{2} es leucilo y R^{3} es tirosilo; y
X es un péptido 9-mero que comienza en Tyr^{535} y
finaliza en Ala^{543} de la SEC ID Nº:1.
En otra realización, la presente invención
proporciona péptidos con la estructura general
B-C-X, en la que B es un péptido
82-mero que comienza en Val^{449} y finaliza en
Arg^{530} de la SEC ID Nº:1; C es un péptido
4-mero en el que R^{1} y R^{4} son como se
definieron previamente, R^{2} es leucilo y R^{3} es tirosilo; y
X es un péptido 9-mero que comienza en Tyr^{535} y
finaliza en Ala^{543} de la SEC ID Nº:1.
En otra realización más, la presente invención
proporciona péptidos con la estructura general
B-C-X, en la que B es un péptido
77-mero que comienza en Val^{454} y finaliza en
Arg^{530} de la SEC ID Nº:1; C es un péptido
4-mero en el que R^{1} y R^{4} son como se
definieron previamente, R^{2} es leucilo y R^{3} es tirosilo; y
X es un péptido 9-mero que comienza en Tyr^{535} y
finaliza en Ala^{543} de la SEC ID Nº:1.
En otra realización más, la presente invención
proporciona péptidos con la estructura general
B-C-X, en la que B es un péptido
88-mero que comienza en Val^{443} y finaliza en
Arg^{530} de la SEC ID Nº:1; C es un péptido
4-mero en el que R^{1} y R^{4} son como se
definieron previamente, R^{2} es leucilo y R^{3} es tirosilo; y
X es un péptido 12-mero que comienza en Tyr^{535}
y finaliza en Phe^{546} de la SEC ID Nº:1.
En otra realización más, la presente invención
proporciona péptidos con la estructura general
B-C-X, en la que B es un péptido
82-mero que comienza en Val^{449} y finaliza en
Arg^{530} de la SEC ID Nº:1; C es un péptido
4-mero en el que R^{1} y R^{4} son como se
definieron previamente, R^{2} es leucilo y R^{3} es tirosilo; y
X es un péptido 12-mero que comienza en Tyr^{535}
y finaliza en Phe^{546} de la SEC ID Nº:1.
En otra realización más, la presente invención
proporciona péptidos con la estructura general
B-C-X, en la que B es un péptido
77-mero que comienza en Val^{454} y finaliza en
Arg^{530} de la SEC ID Nº:1; C es un péptido
4-mero en el que R^{1} y R^{4} son como se
definieron previamente, R^{2} es leucilo y R^{3} es tirosilo; y
X es un péptido 12-mero que comienza en Tyr^{535}
y finaliza en Phe^{546} de la SEC ID Nº:1.
En otra realización más, la presente invención
proporciona péptidos con la estructura general
B-C-X, en la que B es un péptido
176-mero que comienza en Val^{355} y finaliza en
Arg^{530} de la SEC ID Nº:1; C es un péptido
4-mero en el que R^{1} y R^{4} son como se
definieron previamente, R^{2} es leucilo y R^{3} es tirosilo; y
X es un péptido 12-mero que comienza en Tyr^{535}
y finaliza en Ala^{543} de la SEC ID Nº:1.
En otra realización más, la presente invención
proporciona péptidos con la estructura general
B-C-X, en la que B es un péptido
176-mero que comienza en Val^{355} y finaliza en
Arg^{530} de la SEC ID Nº:1; C es un péptido
4-mero en el que R^{1} y R^{4} son como se
definieron previamente, R^{2} es leucilo y R^{3} es tirosilo; y
X es un péptido 12-mero que comienza en Tyr^{535}
y finaliza en Phe^{546} de la SEC ID Nº:1.
En otra realización más, la presente invención
proporciona péptidos con la estructura general
A-C-Y, en la que A es acetilo; C es
un péptido 4-mero en el que R^{1} y R^{4} son
como se definieron previamente, R^{2} es leucilo y R^{3} es
tirosilo; e Y es aminocarbonilo.
En otra realización más, la presente invención
proporciona péptidos con la estructura general
A-C-X-Y, en la que A
es acetilo; C es un péptido 4-mero en el que R^{1}
y R^{4} son como se definieron previamente, R^{2} es leucilo y
R^{3} es tirosilo; X es tirosilo; e Y es aminocarbonilo.
En otra realización más, la presente invención
proporciona péptidos con la estructura general
A-B-C-Y, en la que A
es acetilo; B es un dipéptido que comienza en la posición de
aminoácidos Pro^{529} y finaliza en la posición de aminoácidos
Arg^{530} de la SEC ID Nº:1; C es un péptido
4-mero en el que R^{1} y R^{4} son como se
definieron previamente, R^{2} es leucilo y R^{3} es tirosilo; e
Y es aminocarbonilo.
En otra realización más, la presente invención
proporciona péptidos con la estructura general
A-B-C-Y, en la que A
es acetilo; B es un dipéptido que comienza en la posición de
aminoácidos Pro^{529} y finaliza en la posición de aminoácidos
Arg^{530} de la SEC ID Nº:1; C es un péptido
4-mero en el que R^{1} y R^{4} son como se
definieron previamente, R^{2} es leucilo y R^{3} es tirosilo; e
Y es aminocarbonilo.
En otra realización más, la presente invención
proporciona péptidos con la estructura general
A-B-C-X-Y,
en la que A es acetilo; B es un hexapéptido que comienza en la
posición de aminoácidos Tyr^{525} y finaliza en la posición de
aminoácidos Arg^{530} de la SEC ID Nº:1; C es un péptido
4-mero en el que R^{1} y R^{4} son como se
definieron previamente, R^{2} es leucilo y R^{3} es tirosilo; X
es tirosilo e Y es aminocarbonilo.
En otra realización más, la presente invención
proporciona péptidos con la estructura general
A-B-C-X-Y,
en la que A es acetilo; B es arginilo; C es un péptido
4-mero en el que R^{1} y R^{4} son como se
definieron previamente, R^{2} es leucilo y R^{3} es tirosilo; X
es tirosilo e Y es aminocarbonilo.
En otra realización más, la presente invención
proporciona péptidos con la estructura general
A-B-C-X-Y,
en la que A es acetilo; B es un dipéptido que comienza en la
posición de aminoácidos Pro^{529} y finaliza en la posición de
aminoácidos Arg^{530} de la SEC ID Nº:1; C es un péptido
4-mero en el que R^{1} y R^{4} son como se
definieron previamente, R^{2} es leucilo y R^{3} es tirosilo; X
es 3-I-tirosilo e Y es
aminocarbonilo.
En otra realización más, la presente invención
proporciona péptidos con la estructura general
A-B-C-X-Y,
en la que A es acetilo; B es un dipéptido que comienza en la
posición de aminoácidos Pro^{529} y finaliza en la posición de
aminoácidos Arg^{530} de la SEC ID Nº:1; C es un péptido
4-mero en el que R^{1} y R^{4} son como se
definieron previamente, R^{2} es leucilo y R^{3} es tirosilo; X
es tirosilo e Y es aminocarbonilo.
Los compuestos representativos de la invención
incluyen compuestos en los que A es acetilo e Y es aminocarbonilo y
B-C-X es
- (a)
- la secuencia entre las posiciones de aminoácidos 355-543 de la SEC ID Nº:1;
- (b)
- la secuencia entre las posiciones de aminoácidos 355-546 de la SEC ID Nº:1;
- (c)
- la secuencia entre las posiciones de aminoácidos 443-543 de la SEC ID Nº:1;
- (d)
- la secuencia entre las posiciones de aminoácidos 449-543 de la SEC ID Nº:1;
- (e)
- la secuencia entre las posiciones de aminoácidos 454-543 de la SEC ID Nº:1;
- (f)
- la secuencia entre las posiciones de aminoácidos 443-546 de la SEC ID Nº:1;
- (g)
- la secuencia entre las posiciones de aminoácidos 449-546 de la SEC ID Nº:1;
- (h)
- la secuencia entre las posiciones de aminoácidos 454-546 de la SEC ID Nº:1;
- (i)
- la secuencia entre las posiciones de aminoácidos 525-535 de la SEC ID Nº:1;
- (j)
- la secuencia entre las posiciones de aminoácidos 529-535 de la SEC ID Nº:1; y
- (k)
- la secuencia entre las posiciones de aminoácidos 530-535 de la SEC ID Nº:1.
Los fragmentos de K5 o las proteínas de fusión de
K5 pueden ser obtenidos por expresión de una molécula recombinante
que contenga un polinucleótido con una secuencia que codifique una
proteína que tenga un fragmento peptídico de Kringle 5 y la
purificación posterior del producto peptídico que es expresado (ver
Menhart, N. y col., Biochemistry, 32:
8799-8806 (1993). La secuencia de ADN del
plasminógeno humano ha sido publicada (Browne, M.J., y col.,
Fibrinolysis, 5(4): 257-260 (1991)) y
está mostrada en la Fig. 3(a-b) (SEC ID
Nº:12). Una secuencia polinucleotídica que codifica Kringle 5
comienza aproximadamente en el nucleótido en posición 1421 de la SEC
ID Nº:12 y finaliza en el nucleótido en posición 1723
aproximadamente.
El gen que codifica un fragmento peptídico de K5
o una proteína de fusión de K5 puede ser aislado de células o
tejidos que expresen niveles elevados de plasminógeno humano o de
proteínas de fusión de K5 mediante (1) el aislamiento de ARN
mensajero del tejido o de las células, (2) la utilización de
transcriptasa inversa para generar la secuencia de ADN
correspondiente y (3) la utilización de la reacción en cadena de la
polimerasa (PCR) con los cebadores apropiados para amplificar la
secuencia de ADN que codifica la secuencia de aminoácidos de K5
activo o la proteína de fusión del mismo. Además, un polinucleótido
que codifique un fragmento peptídico de K5 o una proteína de fusión
de K5 puede ser clonado en cualquier vector de expresión
comercialmente disponible (tal como los vectores pBR322, pUC y
similares) o en vectores de expresión/purificación (tal como un
vector de fusión GST (Pharmacia®, Piscataway, NJ)) y posteriormente
expresado en un huésped procariótico, vírico o eucariótico adecuado.
La purificación puede ser realizada posteriormente mediante medios
convencionales o, en el caso de un sistema de expresión/purificación
comercial, de acuerdo con las instrucciones del fabricante.
Un fragmento peptídico de K5 o una proteína de
fusión de K5 pueden ser también sintetizados mediante métodos
estándar de química en fase sólida conocidos por las personas con
experiencia habitual en la técnica. Por ejemplo, pueden sintetizarse
fragmentos peptídicos de Kringle 5 mediante técnicas de química en
fase sólida siguiendo los procedimientos descritos por Steward y
Young (Steward, J.M. y Young, J.D., Solid Phase Peptide
Synthesis, 2ª Ed., Pierce Chemical Company, Rockford, IL (1984))
utilizando un sintetizador de Applied Biosystems. De manera similar,
pueden sintetizarse múltiples fragmentos y ligarse posteriormente
entre sí para formar fragmentos más grandes. Estos fragmentos
peptídicos sintéticos pueden ser producidos también con
sustituciones de aminoácidos en posiciones específicas con el fin de
analizar la actividad antiangiogénesis in vitro e in
vivo. Para la síntesis peptídica en fase sólida, puede
encontrarse un resumen de las muchas técnicas en J.M. Steward y J.D.
Young, Solid Phase Peptide Synthesis, W.H. Freeman Co. (San
Francisco), 1963 y en J. Meienhofer, Hormonal Proteins and
Peptides, vol. 2, p. 46, Academic Press (New York), 1973. Para
la síntesis en solución clásica ver G. Schroder y K. Lupke, The
Peptides, Vol. 1, Academic Press (New York). En general, estos
métodos comprenden la adición secuencial de uno o más aminoácidos o
de aminoácidos protegidos adecuadamente a una cadena peptídica en
crecimiento. Normalmente, el grupo amino o el grupo carboxilo del
primer aminoácido está protegido por un grupo protector adecuado. El
aminoácido protegido o derivatizado es posteriormente unido a un
soporte sólido o utilizado en solución añadiendo el siguiente
aminoácido de la secuencia que tiene el grupo complementario (amino
o carboxilo) protegido adecuadamente y bajo condiciones adecuadas
para formar el enlace amida. El grupo protector es eliminado
posteriormente de este residuo de aminoácido recién añadido y se
añade el siguiente aminoácido (protegido adecuadamente) y así
sucesivamente. Una vez que todos los aminoácidos deseados se han
unido en la secuencia correcta, se eliminan los grupos protectores
restantes (y el soporte sólido) secuencialmente o simultáneamente
para obtener el polipéptido final. Mediante una sencilla
modificación de este procedimiento general, es posible añadir más de
un aminoácido a la vez a la cadena en crecimiento, por ejemplo,
mediante acoplamiento (bajo condiciones que no racemicen los centros
quirales) de un tripéptido protegido con un dipéptido protegido
apropiadamente para formar, después de la desprotección, un
peptapéptido.
Un método particularmente preferido para preparar
compuestos de la presente invención implica la síntesis peptídica en
fase sólida, en la que el aminoácido N-terminal
\alpha está protegido por un grupo sensible a ácidos o bases.
Tales grupos protectores deben tener las propiedades de ser estables
a las condiciones de formación del enlace peptídico mientras que son
fácilmente eliminables sin destruir la cadena peptídica en
crecimiento o sin racemizar cualquiera de los centros quirales
contenidos en la misma. Grupos protectores adecuados son
9-fluorenilmetiloxicarbonilo (Fmoc),
t-butiloxicarbonilo (Boc), benciloxicarbonilo (Cbz),
bifenilisopropiloxicarbonilo, t-amiloxicarbonilo,
isoborniloxicarbonilo,
\alpha,\alpha-dimetil-3,5-dimetoxibenciloxi-carbonilo,
o-nitrofenilsulfenilo,
2-ciano-t-butiloxi-carbonilo.
El grupo protector 9-fluorenilmetiloxicarbonilo
(Fmoc) es particularmente preferido para la síntesis de fragmentos
peptídicos de Kringle 5. Otros grupos protectores de la cadena
lateral preferidos son, para los grupos amino de la cadena lateral
como lisina y arginina,
2,2,5,7,8-pentametilcroman-6-sulfonilo
(pmc), nitro, p-toluenosulfonilo,
4-metoxibencenosulfonilo, Cbz, Boc y
adamantiloxicarbonilo; para tirosina, bencilo,
o-bromobenciloxicarbonilo,
2,6-diclorobencilo, isopropilo,
t-butilo (t-Bu), ciclohexilo,
ciclopentilo y acetilo (Ac); para serina, t-butilo,
bencilo y tetrahidropiranilo; para histidina, tritilo, bencilo, Cbz,
p-toluensulfonilo y
2,4-dinitrofenilo; para triptófano, formilo; para
ácido aspártico y ácido glutámico, bencilo y
t-butilo y para cisteína, trifenilmetilo (tritilo).
En el método de síntesis peptídica en fase sólida, el aminoácido
C-terminal \alpha es unido a un soporte sólido o
resina adecuados. Los soportes sólidos adecuados útiles para la
síntesis anterior son aquellos materiales que son inertes a los
reactivos y a las condiciones de reacción de las reacciones
graduales de condensación-desprotección, además de
ser insolubles en el medio utilizado. El soporte sólido preferido
para la síntesis de péptidos carboxi C-terminales
\alpha es
4-hidroximetilfenoxi-metil-copoli(estireno-divinilbenceno
1%). El soporte sólido preferido para los péptidos amida
C-terminal \alpha es la resina
4-(2',4'-dimetoxifenil-Fmoc-aminometil)fenoxiacetamidoetilo
obtenible en Applied Biosystems (Foster City, CA). El aminoácido
C-terminal \alpha es acoplado a la resina por
medio de acoplamiento mediado por
N,N'-diciclohexilcarbodiimida (DCC),
N,N'-diisopropilcarbodiimida (DIC) o
hexafluorofosfato de
O-benzotriazol-1-il-N,N,N',N'-tetrametiluronio
(HBTU), con o sin 4-dimetilaminopiridina (DMAP),
1-hidroxibenzotriazol (HOBT), hexafluorofosfato de
benzotriazol-1-iloxi-tris(dimetilamino)fosfonio
(BOP) o cloruro de
bis(2-oxo-3-oxazolidinil)fosfina
(BOPCl), de 1 hora aproximadamente a 24 horas aproximadamente a una
temperatura de entre 10ºC y 50ºC en un solvente tal como
diclorometano o DMF. Cuando el soporte sólido es la resina de
4-(2',4'-dimetoxifenil-Fmoc-aminometil)fenoxi-acetamidoetilo,
el grupo Fmoc es cortado con una amina secundaria, preferiblemente
piperidina, antes del acoplamiento con el aminoácido
C-terminal \alpha según se describió
anteriormente. El método preferido de acoplamiento a la resina de
4-(2',4'-dimetoxifenil-Fmoc-aminometil)fenoxi-acetamidoetilo
desprotegida es hexafluorofosfato de
O-benzotriazol-1-il-N,N,N',N'-tetrametiluronio
(HBTU, 1 equivalente) y 1-hidroxibenzotriazol (HOBT,
1 equivalente) en DMF. El acoplamiento de los aminoácidos protegidos
sucesivos puede ser llevado a cabo en un sintetizador de
polipéptidos automático según es bien conocido en la técnica. En una
realización preferida, el N-terminal \alpha de los
aminoácidos de la cadena peptídica en crecimiento está protegido con
Fmoc. La eliminación del grupo protector Fmoc del lado
N-terminal \alpha del péptido en crecimiento se
lleva a cabo mediante tratamiento con una amina secundaria,
preferiblemente piperidina. Cada aminoácido protegido es introducido
posteriormente en un exceso molar de 3 veces aproximadamente, y el
acoplamiento se lleva a cabo preferiblemente en DMF. El agente de
acoplamiento es normalmente hexafluorofosfato de
O-benzotriazol-1-il-N,N,N',N'-tetrametiluronio
(HBTU, 1 equivalente) y 1-hidroxibenzotriazol (HOBT,
1 equivalente). Al final de la síntesis en fase sólida, el
polipéptido es extraído de la resina y desprotegido, ya sea
sucesivamente o en una única operación. La extracción del
polipéptido y la desprotección pueden ser realizadas en una única
operación tratando el polipéptido unido a la resina con un reactivo
de corte que comprende tianisol, agua, etanoditiol y ácido
trifluoroacético. En los casos en los que el
C-terminal \alpha del polipéptido sea una
alquilamida, la resina será cortada por aminolisis con una
alquilamina. Alternativamente, el péptido puede ser extraído
mediante transesterificación, por ejemplo, con metanol, seguido por
aminolisis o por transamidación directa. El péptido protegido puede
ser purificado en este punto o llevado directamente a la etapa
siguiente. La eliminación de los grupos protectores de la cadena
lateral se realiza utilizando el cóctel de corte anteriormente
descrito. El péptido totalmente desprotegido es purificado por una
secuencia de etapas cromatográficas, empleando cualquiera de, o
todos, los tipos siguientes: intercambio iónico en una resina
débilmente básica (forma de acetato); cromatografía de adsorción
hidrofóbica sobre poliestireno-divinilbenceno no
derivatizado (por ejemplo, Amberlita XAD); cromatografía de
adsorción sobre gel de sílice; cromatografía de intercambio iónico
en carboximetilcelulosa; cromatografía de reparto, por ejemplo en
Sephadex G-25, LH-20 o distribución
contracorriente; cromatografía líquida de alta resolución (HPLC),
especialmente HPLC de fase reversa en una columna rellena de una
fase unida a octil- u octadecilsilil-sílice. Los
pesos moleculares de estos fragmentos peptídicos de Kringle 5 son
determinados utilizando Espectroscopía de Masas por Bombardeo con
Átomos Rápido (FAB). La síntesis en fase sólida de fragmentos
peptídicos de Kringle 5 está ilustrada en los Ejemplos 1 a 12.
Dependiendo de cómo son producidos, un fragmento
peptídico de K5 o una proteína de fusión de K5 pueden existir con o
sin los enlaces disulfuro anteriormente mencionados de la región
Kringle 5 del plasminógeno de mamífero o, en el caso de una proteína
de fusión con otras regiones Kringle de mamífero, con o sin los
enlaces disulfuro de esas regiones correspondientes, o pueden
existir con enlaces disulfuro que formen una estructura terciaria
que difiera de la estructura terciaria encontrada en el plasminógeno
de mamífero nativo. Los fragmentos peptídicos de Kringle 5
producidos mediante corte enzimático de Glu-, Lys- o
miniplasminógeno con elastasa y/o pepsina (enzimas que cortan en
sitios extraídos de los enlaces de cisteína) contendrán la
estructura terciaria de la proteína Kringle 5 nativa; los fragmentos
peptídicos de Kringle 5 preparados mediante síntesis peptídica en
fase sólida pueden contener o no residuos de aminoacilo cistilo y
los fragmentos peptídicos de Kringle 5 preparados por expresión
pueden contener enlaces disulfuro en posiciones diferentes de las
encontradas en los fragmentos peptídicos de Kringle 5 producidos por
corte enzimático.
Los compuestos de la invención, incluyendo los
especificados en los ejemplos, poseen actividad antiangiogénica.
Como inhibidores de la angiogénesis, tales compuestos son útiles en
el tratamiento de tumores sólidos y carcinomas primarios y
metastásicos de mama; colon; recto; pulmón; orofaringe; hipofaringe;
esófago; estómago; páncreas; hígado; vesícula biliar; conductos
biliares; intestino delgado; tracto urinario incluyendo riñón,
vejiga y urotelio; tracto genital femenino incluyendo cérvix, útero,
ovarios, coriocarcinoma y enfermedad trofoblástica gestacional;
tracto genital masculino incluyendo próstata, vesículas seminales,
testículos y tumores de células germinales; glándulas endocrinas
incluyendo tiroides, adrenales y pituitaria; piel incluyendo
hemangiomas, melanomas, sarcomas originados en hueso o tejidos
blandos y sarcoma de Kaposi; tumores del cerebro, nervios, ojos y
meninges incluyendo astrocitomas, gliomas, glioblastomas,
retinoblastomas, neuromas, neuroblastomas, Schwannomas y
meningiomas; tumores sólidos derivados de enfermedades malignas
hematopoyéticas tales como leucemias e incluyendo cloromas,
plasmacitomas, placas y tumores de micosis fungoides y
linfoma/leucemia de células T cutáneos; linfomas incluyendo linfoma
de Hodgkin y linfoma no Hodgkin; profilaxis de enfermedades
autoinmunes incluyendo artritis reumatoide, inmune y degenerativa;
enfermedades oculares incluyendo retinopatía diabética, retinopatía
del prematuro, rechazo de trasplantes de córnea, fibroplasia
retrolental, glaucoma neovascular, rubeosis, neovascularización de
la retina debida a degeneración macular e hipoxia; condiciones
anormales de neovascularización del ojo; enfermedades cutáneas
incluyendo psoriasis; enfermedades de los vasos sanguíneos
incluyendo hemangiomas y proliferación capilar en las placas
ateroscleróticas; Síndrome de Osler-Webber;
angiogénesis del miocardio; neovascularización de placas;
telangiectasia; articulaciones del hemofílico; angiofibroma;
granulación de heridas; enfermedades caracterizadas por una
estimulación excesiva o anormal de las células endoteliales
incluyendo adhesiones intestinales, Enfermedad de Crohn,
aterosclerosis, escleroderma y cicatrices hipertróficas (esto es,
queloides) y enfermedades que tienen angiogénesis como consecuencia
patológica, incluyendo la enfermedad por arañazo de gato (Rochele
minalia quintosa) y úlceras (Helicobacter pylori). Otra
utilización es como agente para el control de la natalidad que
inhibe la ovulación y la formación de la placenta.
Los compuestos de la presente invención pueden
ser también útiles para la prevención de metástasis procedentes de
los tumores anteriormente descritos cuando son utilizados solos o en
combinación con radioterapia y/u otros tratamientos
quimioterapéuticos convencionalmente administrados a los pacientes
para el tratamiento de enfermedades angiogénicas. Por ejemplo,
cuando se utilicen en el tratamiento de tumores sólidos, los
compuestos de la presente invención pueden ser administrados con
agentes quimioterapéuticos tales como interferón alfa, COMP
(ciclofosfamida, vincristina, metotrexato y prednisona), etopósido,
mBACOD (metotrexano, bleomicina, doxorrubicina, ciclofosfamida,
vincristina y dexametasona), PRO-MACE/MOPP
(prednisona, metotrexato (con rescate por leucovorin),
doxorrubicina, ciclofosfamida, taxol, etopósido/mecloretamina,
vincristina, prednisona y procarbazina), vincristina, vinblastina,
angioinhibinas, TNP-470, pentosán polisulfato,
factor plaquetario 4, angioestatina, LM-609,
SU-101, CM-101, Techgalan,
talidomida, SP-PG y similares. Otros agentes
quimioterapéuticos incluyen agentes alquilantes tales como las
mostazas nitrogenadas incluyendo mecloretamina, melfalano,
clorambucilo, ciclofosfamida e ifosfamida; nitrosoureas incluyendo
carmustina, lomustina, semustina y estreptozocina; sulfonatos de
alquilo incluyendo busulfano; triazinas incluyendo dacarbazina;
etileniminas incluyendo tiotepa y hexametilmelamina; análogos de
ácido fólico incluyendo metotrexato; análogos de pirimidinas
incluyendo 5-fluorouracilo, arabinósido de citosina;
análogos de purinas incluyendo 6-mercaptopurina y
6-tioguanina; antibióticos antitumorales incluyendo
actinomicina D; antraciclinas incluyendo doxorrubicina, bleomicina,
mitomicina C y metramicina; hormonas y agonistas hormonales
incluyendo tamoxifeno y corticoesteriores y agentes varios
incluyendo cisplatino y brequinar. Por ejemplo, un tumor puede ser
tratado convencionalmente con cirugía, radiación o quimioterapia y
administración de Kringle 5 con una administración posterior de
Kringle 5 para prolongar la inactividad de las micrometástasis y
para estabilizar e inhibir el crecimiento de cualquier tumor
primario residual.
Agentes citotóxicos tales como ricina pueden ser
ligados a fragmentos peptídicos de Kringle 5 y proporcionar de este
modo una herramienta para la destrucción de células que se unan a
Kringle 5. Los péptidos ligados a agentes citotóxicos pueden ser
infundidos de una manera diseñada para maximizar la administración
al lugar deseado. Por ejemplo, pueden administrarse fragmentos de
Kringle 5 de alta afinidad unidos a ricina mediante una cánula
directamente a la diana o a los vasos que irrigan el sitio diana.
Tales agentes pueden ser administrados también de manera controlada
mediante bombas osmóticas acopladas a cánulas de infusión. Una
combinación de antagonistas de Kringle 5 puede ser coaplicada con
estimuladores de la angiogénesis con el fin de incrementar la
vascularización del tejido. Regímenes terapéuticos de este tipo
podrían proporcionar un medio eficaz para la destrucción de cáncer
metastásico.
Los compuestos de la presente invención pueden
ser utilizados en forma de sales farmacéuticamente aceptables
derivadas de ácidos inorgánicos u orgánicos. Por "sal
farmacéuticamente aceptable" se hace referencia a aquellas sales
que son, dentro del ámbito del juicio médico bien fundamentado,
adecuadas para ser utilizadas en contacto con los tejidos de humanos
y animales inferiores sin toxicidad, irritación, respuestas
alérgicas excesivas y similares en proporción a una relación
beneficio/riesgo razonable. Las sales farmacéuticamente aceptables
son bien conocidas en la técnica. Por ejemplo, S.M. Berge y col.
describen con detalle sales farmacéuticamente aceptables en J.
Pharmaceutical Sciences, 1977, 66: 1 y siguientes.
Las sales pueden ser preparadas in situ
durante el aislamiento y la purificación finales de los compuestos
de la invención o bien separadamente haciendo reaccionar una función
base libre con un ácido orgánico adecuado. Sales de adición de ácido
representativas incluyen, acetato, adipato, alginato, citrato,
aspartato, benzoato, becenosulfonato, bisulfato, butirato,
canforato, canforsulfonato, digluconato, glicerofosfato,
hemisulfato, heptanoato, hexanoato, fumarato, clorhidrato,
bromhidrato, yodhidrato, 2-hidroxietansulfonato
(isotionato), lactato, maleato, metanosulfonato, nicotinato,
2-naftalensulfonato, oxalato, pamoato, pectinato,
persulfato, 3-fenilpropionato, picrato, pivalato,
propionato, succinato, tartrato, tiocianato, fosfato, glutamato,
bicarbonato, p-toluensulfonato y undecanoato.
Además, los grupos que contienen nitrógeno básico pueden ser
cuaternizados con agentes tales como haluros de alquilo inferior
tales como cloruros, bromuros y yoduros de metilo, etilo, propilo y
butilo; dialquil sulfatos como dimetil, dietil, dibutil y diamil
sulfatos; haluros de cadena larga tales como cloruros, bromuros y
yoduros de decilo, laurilo, miristilo y estearilo; haluros de
arilalquilo como bromuros de bencilo y fenetilo y otros. De este
modo se obtienen productos solubles o dispersables en agua o en
aceite. Ejemplos de ácidos que pueden ser empleados para formar
sales de adición de ácido farmacéuticamente aceptables incluyen
ácidos inorgánicos tales como ácido clorhídrico, ácido bromhídrico,
ácido sulfúrico y ácido fosfórico y ácidos orgánicos tales como
ácido oxálico, ácido maleico, ácido succínico y ácido cítrico.
Pueden prepararse sales de adición básicas in
situ durante el aislamiento y la purificación finales de los
fragmentos peptídicos de Kringle 5 mediante la reacción de un resto
conteniendo ácido carboxílico con una base adecuada tal como el
hidróxido, carbonato o bicarbonato de un catión metálico
farmacéuticamente aceptable, o con amonio o una amina orgánica
primaria, secundaria o terciaria. Las sales farmacéuticamente
aceptables incluyen cationes basados en metales alcalinos o metales
alcalinotérreos tales como sales de litio, sodio, potasio, calcio,
magnesio y aluminio, y cationes no tóxicos de amina y amonio
cuaternarios incluyendo amonio, tetrametilamonio, tetraetilamonio,
metilamina, dimetilamina, trimetilamina, trietilamina, dietilamina,
etilamina. Otras aminas orgánicas representativas útiles para la
formación de sales de adición de base incluyen etilendiamina,
etanolamina, dietanolamina, piperidina, piperazina. Las sales
preferidas de los compuestos de la invención incluyen fosfato, tris
y acetato.
Los fragmentos peptídicos de Kringle 5,
antisueros hacia Kringle 5, agonistas del receptor de Kringle 5,
antagonistas del receptor de Kringle 5 o combinaciones de los mismos
pueden ser combinados con matrices de liberación mantenida
farmacéuticamente aceptables, tales como polímeros biodegradables,
para formar composiciones terapéuticas. Una matriz de liberación
mantenida, según se utiliza en la presente, es una matriz compuesta
por materiales, normalmente polímeros, que son degradables por
hidrólisis enzimática o por hidrólisis ácida-básica
o por disolución. Una vez insertada en el organismo, actúan sobre la
matriz enzimas y fluidos corporales. Una matriz de liberación
mantenida es elegida deseablemente de materiales biocompatibles
tales como liposomas, poliláctidos (ácido poliláctico),
poliglicólido (polímero del ácido glicólico), polianhídridos de
poliláctido coglicólido (copolímeros de ácido láctico y ácido
glicólico), poli(orto)ésteres, polipéptidos, ácido
hialurónico, colágeno, condroitín sulfato, ácidos carboxílicos,
ácidos grasos, fosfolípidos, polisacáridos, ácidos nucleicos,
poliaminoácidos, aminoácidos tales como fenilalanina, tirosina,
isoleucina, polinucleótidos, polivinil propileno,
polivinilpirrolidona y silicona. Una matriz biodegradable preferida
es una matriz de poliláctido, poliglicólido o poliláctido
coglicólido (copolímeros de ácido láctico y ácido glicólico).
Fragmentos peptídicos de Kringle 5, proteínas de
fusión de Kringle 5, agonistas del receptor de Kringle 5,
antagonistas del receptor de Kringle 5 o combinaciones de los mismos
pueden ser combinados con excipientes o vehículos farmacéuticamente
aceptables para formar composiciones terapéuticas. Un vehículo o
excipiente farmacéuticamente aceptable se refiere a un material de
carga no tóxico, sólido, semisólido o líquido, un diluyente,
material para encapsulación o productos auxiliares para la
formulación de cualquier tipo. Las composiciones pueden ser
administradas parenteralmente, sublingualmente, intracisternalmente,
intravaginalmente, intraperitonealmente, rectalmente, bucalmente o
tópicamente (mediante polvo, ungüento, gotas, parche transdérmico o
dispositivo de iontoforesis).
El término "parenteral", según se utiliza en
la presente, se refiere a modos de administración que incluyen
inyección e infusión intravenosa, intramuscular, intraperitoneal,
intraesternal, subcutánea e intraarticular. Las composiciones
farmacéuticas para inyección parenteral comprenden soluciones,
dispersiones, suspensiones o emulsiones acuosas o no acuosas,
estériles, farmacéuticamente aceptables además de polvos estériles
para reconstitución en soluciones o dispersiones inyectables
estériles justo antes de su utilización. Ejemplos de
transportadores, diluyentes, solventes o vehículos acuosos y no
acuosos adecuados incluyen agua, etanol, polioles (tales como
glicerol, propilén glicol, polietilén glicol y similares),
carboximetilcelulosa y mezclas adecuadas de los mismos, aceites
vegetales (tal como aceite de oliva) y ésteres orgánicos inyectables
tales como oleato de etilo. La fluidez apropiada puede ser mantenida
mediante, por ejemplo, la utilización de materiales de revestimiento
tales como lecitina, mediante el mantenimiento del tamaño de
partícula requerido en el caso de dispersiones y por la utilización
de surfactantes. Estas composiciones pueden contener además
adyuvantes tales como conservantes, agentes humectantes, agentes
emulsionantes y agentes dispersantes. La prevención de la acción de
microorganismos puede ser asegurada por la inclusión de varios
agentes antibacterianos y antifúngicos tales como parabeno,
clorobutanol, fenol, ácido sórbico. Puede ser deseable también
incluir agentes isotónicos tales como azúcares, cloruro de sodio. La
absorción prolongada de la forma farmacéutica inyectable puede ser
producida por la inclusión de agentes tales como monoestearato de
aluminio y gelatina, que retrasan la absorción. Las formas depot
inyectables se producen mediante la formación de matrices de
microencapsulación del fármaco en polímeros biodegradables tales
como poliláctido-poliglicólido,
poli(ortoésteres) y poli(anhídridos). Dependiendo de
la proporción de fármaco respecto a polímero y de la naturaleza del
polímero particular empleado, puede controlarse la velocidad de
liberación del fármaco. Se preparan también formulaciones
inyectables depot mediante el atrapamiento del fármaco en liposomas
o microemulsiones que son compatibles con los tejidos corporales.
Las formulaciones inyectables pueden ser esterilizadas, por ejemplo,
mediante filtración a través de un filtro que retenga las bacterias
o mediante la incorporación de agentes esterilizantes en forma de
composiciones sólidas estériles que pueden ser disueltas o
dispersadas en agua estéril o en otros medios inyectables estériles
justo antes de su utilización.
La administración tópica incluye la
administración a la piel, mucosas y superficies del pulmón y del
ojo. Las composiciones para administración tópica, incluyendo las
composiciones para inhalación, pueden ser preparadas como un polvo
seco que puede estar presurizado o no presurizado. En las
composiciones de polvo no presurizado, el ingrediente activo en
forma dividida finamente puede ser utilizado en mezcla con un
vehículo inerte farmacéuticamente aceptable de mayor tamaño que
contenga partículas con un tamaño de, por ejemplo, hasta 100
micrometros de diámetro. Los vehículos inertes adecuados incluyen
azúcares tales como lactosa. De forma deseable, al menos un 95% en
peso de las partículas del ingrediente activo tienen un tamaño de
partícula eficaz en el rango de 0,01 a 10 micrometros. Para la
administración tópica en el ojo, un compuesto de la invención es
administrado en un vehículo oftálmico farmacéuticamente aceptable de
tal forma que el compuesto se mantenga en contacto con la superficie
ocular durante un periodo de tiempo suficiente para permitir que el
compuesto penetre en la córnea y en las regiones internas del ojo,
como por ejemplo la cámara anterior, la cámara posterior, el cuerpo
vítreo, el humor acuoso, el humor vítreo, la córnea, el iris/cuerpo
ciliar, el cristalino, la coroides/retina y la esclerótica. El
vehículo oftálmico farmacéuticamente aceptable puede ser, por
ejemplo, un ungüento, un aceite vegetal o un material de
encapsulación. Alternativamente, un compuesto de la invención puede
ser inyectado directamente en el humor vítreo y en el humor
acuoso.
La composición puede ser presurizada y contener
un gas comprimido tal como nitrógeno o un gas licuado propulsor. El
medio propulsor licuado y de hecho la composición total es
preferiblemente de tal forma que el ingrediente activo no se
disuelva en el mismo en un grado sustancial. La composición
presurizada puede contener también un agente surfactante tal como un
agente surfactante no iónico líquido o sólido, o puede ser un agente
surfactante aniónico sólido. Se prefiere utilizar el agente
surfactante aniónico sólido en forma de una sal de sodio.
Las composiciones para administración rectal o
vaginal son preferiblemente supositorios que pueden ser preparados
mezclando los compuestos de esta invención con excipientes o
vehículos no irritantes adecuados tales como manteca de cacao,
polietilén glicol o cera para supositorios, que son sólidos a
temperatura ambiente pero líquidos a la temperatura corporal y por
tanto se funden en el recto o en la cavidad vaginal y liberan el
compuesto activo.
Los compuestos de la presente invención pueden
ser administrados también en forma de liposomas. Según es conocido
en la técnica, los liposomas derivan generalmente de fosfolípidos o
de otras sustancias lipídicas. Los liposomas están formados por
cristales líquidos hidratados mono o multilamelares que son
dispersados en un medio acuoso. Puede utilizarse cualquier lípido no
tóxico, fisiológicamente aceptable y metabolizable capaz de formar
liposomas. Las presentes composiciones en forma de liposomas pueden
contener, además de un compuesto de la presente invención,
estabilizantes, conservantes, excipientes y similares. Los lípidos
preferidos son los fosfolípidos y las fosfatidil colinas
(lecitinas), naturales y sintéticos. Los métodos para formar
liposomas son conocidos en la técnica. Ver, por ejemplo, Prescott,
Ed., Methods in Cell Biology, Volumen XIV, Academic Press,
New York, N.Y. (1976), página 33 y siguientes.
Cuando se utilizan en los tratamientos anteriores
o en otros tratamientos, una cantidad terapéuticamente eficaz de uno
de los compuestos de la presente invención puede ser empleada en
forma pura o, si tal forma existe, en forma de sal farmacéuticamente
aceptable y con o sin un excipiente farmacéuticamente aceptable. Una
"cantidad terapéuticamente eficaz" del compuesto de la
invención significa una cantidad suficiente del compuesto para
tratar una enfermedad angiogénica (por ejemplo, para limitar el
crecimiento de un tumor o para enlentecer o bloquear las metástasis
tumorales) con una relación beneficio/riesgo razonable aplicable a
cualquier tratamiento médico. Se comprenderá, sin embargo, que la
utilización diaria total de los compuestos y composiciones de la
presente invención será decidida por el médico asistente dentro del
ámbito del juicio médico bien fundamentado. El nivel de dosis
terapéuticamente eficaz específico para cualquier paciente
particular dependerá de una variedad de factores, incluyendo la
enfermedad que esté siendo tratada y la gravedad de la enfermedad;
de la actividad el compuesto específico empleado; de la composición
específica empleada; de la edad, el peso corporal, la salud general,
el sexo y la dieta del paciente; de la hora de administración; de la
vía de administración; de la velocidad de excreción del compuesto
específico empleado; de la duración del tratamiento; de los fármacos
utilizados en combinación, o simultáneamente, con el compuesto
específico empleado y de factores similares bien conocidos en la
técnicas médicas. Por ejemplo, está dentro de la experiencia en la
técnica comenzar con dosis del compuesto a niveles inferiores que
los requeridos para conseguir el efecto terapéutico deseado, e
incrementar gradualmente la dosis hasta que se consiga el efecto
deseado. La dosis diaria total de los fragmentos peptídicos de
Kringle 5 o de las proteínas de fusión de Kringle 5 para ser
administrada localmente o sistémicamente a un humano o a otro
huésped mamífero en dosis únicas o divididas, puede ser de
cantidades de, por ejemplo, 0,0001 a 200 mg/kg de peso corporal
diariamente y más habitualmente de 1 a 300 mg/kg de peso corporal.
Si se desea, la dosis diaria eficaz puede ser dividida en múltiples
dosis para la administración. Por consiguiente, composiciones de una
única dosis pueden contener cantidades o submúltiplos de las mismas
de tal forma que constituyan la dosis diaria.
Se comprenderá que los agentes que pueden ser
combinados con el compuesto de la presente invención para la
inhibición, tratamiento o profilaxis de enfermedades angiogénicas,
no están limitados a los enumerados anteriormente sino que incluyen,
en principio, cualquier agente útil para el tratamiento o la
profilaxis de enfermedades angiogénicas.
La presente invención proporciona también
polinucleótidos aislados que codifican un fragmento peptídico o una
proteína de fusión de Kringle 5 de mamífero que tienen actividad
inhibidora de la angiogénesis. Tales polinucleótidos pueden ser
utilizados para la expresión de fragmentos peptídicos de Kringle 5
recombinantes o en terapia génica (según se describe más
adelante).
Un polinucleótido de la presente invención puede
estar en forma de ARNm o de ADN. Polinucleótidos en forma de ADN,
ADNc, ADN genómico y ADN sintético están dentro del ámbito de la
presente invención. El ADN puede ser de doble hebra o de hebra
sencilla y si es de hebra sencilla puede ser la hebra codificadora
(sentido) o la hebra no codificadora (antisentido). Un
polinucleótido de la invención puede ser una forma no modificada o
incluir una modificación tal como metilación o formación de
casquetes.
La secuencia codificadora que codifica el
polipéptido puede ser idéntica a la secuencia codificadora
proporcionada en la presente o bien puede ser una secuencia
codificadora diferente, secuencia codificadora que, como resultado
de la redundancia o de la degeneración del código genético,
codifique el mismo polipéptido que el ADN proporcionado en la
presente. Este polinucleótido puede incluir solamente la secuencia
codificadora del polipéptido, o la secuencia codificada del
polipéptido y secuencias codificadoras adicionales tales como una
secuencia líder o secretora o una secuencia de una proproteína, o la
secuencia codificadora del polipéptido (y opcionalmente una
secuencia codificadora adicional) y una secuencia no codificadora
tal como una secuencia no codificadora 5' y/o 3' de la secuencia que
codifica el polipéptido.
Además, la invención incluye polinucleótidos
variantes que contienen modificaciones tales como deleciones,
sustituciones o adiciones del polinucleótido; y cualquier
modificación del polipéptido resultante de la secuencia
polinucleotídica variante. Un polinucleótido de la presente
invención puede tener también una secuencia codificadora que sea una
variante alélica existente de forma natural de la secuencia
codificada proporcionada en la presente.
Además, la secuencia codificadora del polipéptido
puede estar fusionada en el mismo marco de lectura a una secuencia
polinucleotídica que facilite la expresión y la secreción de un
polipéptido a partir de una célula huésped, por ejemplo una
secuencia líder que funcione como secuencia secretora para controlar
el transporte de un polipéptido desde la célula. El polipéptido que
tiene una secuencia líder es una preproteína y la secuencia líder
puede ser cortada por la célula huésped para formar el polipéptido.
Los polinucleótidos pueden codificar también una proproteína que sea
la proteína más residuos de aminoácido 5' adicionales. Una proteína
que tiene una prosecuencia es una proproteína y puede ser en algunos
casos una forma inactiva de la proteína. Una vez que la prosecuencia
es cortada, queda una proteína activa. Por tanto, el polinucleótido
de la presente invención puede codificar una proteína, o una
proteína que tenga una prosecuencia o una proteína que tenga una
presecuencia (secuencia líder) y una prosecuencia.
Los polinucleótidos de la presente invención
pueden tener también la secuencia codificadora fusionada en marco
con una secuencia marcadora que permita la purificación del
polipéptido de la presente invención. La secuencia marcadora puede
ser una marca GST suministrada por un vector pGEX para proporcionar
la purificación del polipéptido fusionado al marcador en el caso de
un huésped bacteriano o, por ejemplo, la secuencia marcadora puede
ser una marca hemaglutinina (HA) cuando se utilice un huésped
mamífero, por ejemplo células COS-7. La marca HA
corresponde a un epítopo derivado de la proteína hemaglutinina de la
gripe. Ver, por ejemplo, I. Wilson y col., Cell, 37:
767 (1984).
El polinucleótido puede ser generado de cualquier
manera, incluyendo síntesis química, replicación, transcripción
inversa o transcripción, que se base en la información proporcionada
por la secuencia de bases de la(s) región(es) de
la(s) que deriva el polinucleótido; así, puede representar
una orientación sentido o antisentido del polinucleótido original.
Un método preferido para generar un polinucleótido es mediante la
reacción en cadena de la polimerasa descrita en las Patentes de
EE.UU. 4.683.195 y 4.683.202.
Se contempla que se considerará que los
polinucleótidos hibridan con las secuencias proporcionadas en la
presente si hay al menos un 50%, y preferiblemente al menos un 70%,
de identidad entre el polinucleótido y la secuencia.
La presente invención proporciona también
vectores que incluyen polinucleótidos de la presente invención,
células huésped que están manipuladas genéticamente con los vectores
de la presente invención y métodos para producir los polipéptidos de
la presente invención mediante técnicas recombinantes. Tales métodos
comprenden el cultivo de las células huésped bajo condiciones
adecuadas para la expresión del polinucleótido derivado de Kringle 5
y la recuperación del polipéptido derivado de Kringle 5 a partir del
cultivo celular.
Los polinucleótidos de la presente invención
pueden ser empleados para producir un polipéptido mediante técnicas
recombinantes. Así, la secuencia polinucleotídica puede ser incluida
en alguno de una variedad de vehículos de expresión, en particular
vectores o plásmidos para expresar un polipéptido. Tales vectores
incluyen secuencias de ADN cromosómico, no cromosómico y sintético,
por ejemplo, derivados de SV40; plásmidos bacterianos; ADN de fagos;
plásmidos de levaduras; vectores derivados de combinaciones de
plásmidos y ADN de fago, ADN vírico tal como vaccinia, adenovirus,
poxvirus de las aves de corral y pseudorrabia. Sin embargo, puede
utilizarse cualquier otro plásmido o vector siempre que sea
replicable y viable en el huésped.
La secuencia de ADN apropiada puede ser insertada
en el vector mediante una variedad de procedimientos. En general, la
secuencia de ADN es insertada en sitios apropiados de endonucleasas
de restricción mediante procedimientos conocidos en la técnica. Se
considera que tales procedimientos y otros están dentro del alcance
de los expertos en la técnica. La secuencia de ADN en el vector de
expresión está unida operativamente a secuencia(s) para el
control de la expresión apropiada(s) (promotores) para
dirigir la síntesis de ARNm. Ejemplos representativos de tales
promotores incluyen:
El promotor de LTR o de SV40, el promotor lac o
trp de E. coli, el promotor P sub L del fago lambda y otros
promotores conocidos para controlar la expresión de genes en células
procarióticas o eucarióticas o en sus virus. El vector de expresión
contiene también un sitio de unión de ribosomas para el inicio de la
traducción y un terminador de la transcripción. El vector puede
incluir también secuencias apropiadas para amplificar la expresión.
Además, los vectores de expresión contienen preferiblemente un gen
con el fin de proporcionar un rasgo fenotípico para la selección de
las células huésped transformadas tal como resistencia a
dihidrofolato reductasa o a neomicina para el cultivo de células
eucarióticas, o tal como resistencia a tetraciclina o a ampicilina
en E. coli.
El vector que contiene la secuencia de ADN
apropiada según se describió en la presente anteriormente, además de
una secuencia promotora o control apropiada, puede ser empleado para
transformar un huésped apropiado con el fin de permitir que el
huésped exprese la proteína. Como ejemplos representativos de
huéspedes apropiados, pueden mencionarse: células bacterianas tales
como E. coli, Salmonella typhimurium; especies de
Streptomyces; células fúngicas tales como levaduras; células
de insecto tales como de Drosophila y Sf9; y células animales
tales como CHO, COS o Bowes, etc. Se considera que la selección de
un huésped apropiado está dentro del alcance de las personas
expertas en la técnica a partir de las descripciones proporcionadas
en la presente.
Más particularmente, la presente invención
incluye también construcciones recombinantes que contienen una o más
de la secuencias según se describió en líneas generales
anteriormente. Las construcciones contienen un vector, tal como un
plásmido o un vector vírico, en el cual se ha insertado una
secuencia de la invención en orientación directa o inversa. En un
aspecto preferido de esta realización, la construcción contiene
además secuencias reguladoras incluyendo, por ejemplo, un promotor,
unidas operativamente a la secuencia. Los expertos en la técnica
conocen un gran número de vectores y promotores adecuados, y están
disponibles comercialmente. Los vectores siguientes se proporcionan
a manera de ejemplo. Bacterianos: pSPORT1 (GIBCO BRL, Gaithersburg,
MD), pQE70, pQE60, pQE-9 (Qiagen), pBs, Phagescript,
psiX174, pBluescript SK, pBsKS, pNH8a, pNH16a, pNH18a, pNH46a
(Stratagene®, La Jolla, CA); pTrc99A, pKK223-3,
pKK233-3, pDR540, pRITS (Pharmacia®). Eucarióticos:
pWLneo, pSV2cat, pOG44, pXT1, pSG (Stratagene®), pSVK3, pBPV, pMSG,
pSVL (Pharmacia®). Sin embargo, puede utilizarse cualquier otro
plásmido o vector siempre que sea replicable y viable en el
huésped.
Pueden seleccionarse regiones promotoras
procedentes de cualquier gen deseado utilizando vectores con CAT
(cloranfenicol transferasa) u otros vectores con marcadores
seleccionables. Dos vectores apropiados son pKK232-8
y pCM7. Promotores bacterianos especificados particulares incluyen
lacI, lacZ, T3, SP6, T7, gpt, P sub R, P sub L y trp de lambda. Los
promotores eucarióticos incluyen el promotor temprano inmediato de
citomegalovirus (CMV), el promotor de la timidina quinasa del virus
del herpes simple (VHS), los promotores temprano y tardío de SV40,
LTRs de retrovirus y el promotor de la
metalotioneína-I de ratón. La selección del vector y
el promotor apropiados está dentro del nivel de experiencia habitual
en la técnica.
En una realización adicional, la presente
invención proporciona células huésped que contienen la construcción
anteriormente descrita. La célula huésped puede ser una célula
eucariótica superior tal como una célula de mamífero, o una célula
eucariótica inferior tal como una célula de levadura, o la célula
huésped puede ser una célula procariótica tal como una célula
bacteriana. La introducción de la construcción en la célula huésped
puede ser efectuada mediante transfección con fosfato de calcio,
transfección mediada por DEAE-Dextrano o por
electroporación (L. Davis y col., "Basic Methods in Molecular
Biology", 2ª edición, Appleton y Lang, Paramount Publishing, East
Norwalk, CT (1994)).
Las construcciones en las células huésped pueden
ser utilizadas de manera convencional para producir el producto
génico codificado por la secuencia recombinante. Alternativamente,
los polipéptidos de la invención pueden ser producidos
sintéticamente con sintetizadores de péptidos convencionales.
Las proteínas pueden ser expresadas en células de
mamífero, levaduras, bacterias u otras células bajo el control de
los promotores apropiados. Pueden emplearse también sistemas de
traducción sin células para producir tales proteínas utilizando ARNs
derivados de las construcciones de ADN de la presente invención.
Vectores de clonaje y expresión apropiados para ser utilizados con
huéspedes procarióticos y eucarióticos están descritos por Sambrook
y col., Molecular Cloning: A Laboratory Manual, Segunda
Edición (Cold Spring Harbor, N.Y., 1989).
La transcripción de un ADN que codifique los
polipéptidos de la presente invención por eucariotas superiores es
incrementada por la inserción de una secuencia intensificadora en el
vector. Los intensificadores son elementos de ADN que actúan en cis,
normalmente de 10 a 300 pb aproximadamente, que actúan sobre un
promotor para incrementar su transcripción. Ejemplos incluyen el
intensificador de SV40 al final del lado del origen de replicación
(pb 100 a 270), un intensificador del promotor temprano de
citomegalovirus, un intensificador de polioma al final del lado del
origen de replicación e intensificadores de adenovirus.
Generalmente, los vectores de expresión
recombinantes incluirán orígenes de replicación y marcadores
seleccionables que permitan la transformación de la célula huésped,
por ejemplo, el gen de resistencia a ampicilina de E. coli y
el gen de TRP1 de S. cerevisiae, y un promotor derivado de un
gen altamente expresado para dirigir la transcripción de una
secuencia estructural corriente abajo. Tales promotores pueden
derivar de operones que codifiquen enzimas glicolíticos tales como
3-fosfoglicerato quinasa (PGK), factor alfa,
fosfatasa ácida, o proteínas del choque térmico, entre otros. La
secuencia estructural heteróloga está ensamblada en fase apropiada
con secuencias de inicio y terminación de la traducción y,
preferiblemente, con una secuencia líder capaz de dirigir la
secreción de la proteína traducida al espacio periplásmico o al
medio extracelular. Opcionalmente, la secuencia heteróloga puede
codificar una proteína de fusión que incluya un péptido de
identificación N-terminal que imparta
características deseadas, por ejemplo la estabilización o la
purificación simplificada del producto recombinante expresado.
Los vectores de expresión útiles para uso
bacteriano son construidos insertando una secuencia de ADN
estructural que codifique una proteína deseada junto con señales
adecuadas para el inicio y la terminación de la traducción en fase
de lectura operativa con un promotor funcional. El vector contendrá
uno o más marcadores fenotípicos seleccionables y un origen de
replicación para asegurar el mantenimiento del vector y para, si es
deseable, proporcionar la amplificación en el huésped. Huéspedes
procarióticos adecuados para la transformación incluyen E. coli,
Bacillus subtilis, Salmonella typhimurium y varias especies del
género Pseudomonas; Streptomyces y
Staphylococcus, aunque pueden emplearse otros también como
cuestión de elección rutinaria.
Los vectores de expresión útiles para uso
bacteriano contienen un marcador seleccionable y un origen de
replicación bacteriano derivado de plásmidos que contienen elementos
genéticos del vector de clonaje bien conocido pBR322 (ATCC 37017).
Otros vectores incluyen:
pKK223-3 (Pharmacia® Fine
Chemicals, Uppsala, Suecia) y GEM1 (Promega Biotec, Madison, WI).
Estas secciones del "esqueleto" de pBR322 son combinadas con un
promotor apropiado y con la secuencia estructural que va a ser
expresada.
Los vectores de expresión útiles pueden contener
también una pareja de fusión para facilitar la purificación de un
polipéptido de la invención deseado o para producir polipéptidos
solubles. Ejemplos de vectores de fusión comerciales incluyen pET32a
(Novagen, Madison, WI), pGEX-4T-2
(Pharmacia®) y pCYB3 (New England Biolabs, Beverly, MA). Otro vector
de fusión útil es pHil-D8 cuya estructura y
preparación se describen en profundidad en el Ejemplo 19 parte B.
Pueden construirse también vectores de expresión que eviten la
utilización de parejas de fusión, particularmente para un nivel de
expresión elevado de fragmentos peptídicos o proteínas de fusión de
Kringle 5 en células bacterianas. Por ejemplo, pueden producirse
vectores para optimizar el acoplamiento traduccional según está
descrito por Pilot-Matias, T.J. y col., en
Gene, 128: 219-225 (1993).
Alternativamente, un polinucleótido de la invención puede ser
coexpresado con un plásmido accesorio separado que codifique él
mismo una proteína o péptido que facilite la solubilización del
primer péptido de interés (ver, por ejemplo, Makrides, S.C.,
Microbiological Reviews, 60: 512 (1996)). Por ejemplo,
ciertos fragmentos peptídicos de Kringle 5 (que se ha demostrado que
son producidos como proteínas de fusión solubles con tiorredoxina
(ver el Ejemplo 20)) pueden ser expresados a partir de un vector que
no sea de fusión simultáneamente con (esto es, en la misma célula
huésped que) un segundo vector que exprese tiorredoxina.
Después de la transformación de una cepa huésped
adecuada y del cultivo de la cepa huésped hasta una densidad celular
apropiada, el promotor seleccionado es desreprimido mediante medios
apropiados (por ejemplo, desplazamiento de la temperatura o
inducción química) y las células son cultivadas durante un periodo
adicional. Las células son típicamente recogidas por centrifugación,
sometidas a ruptura por medios físicos o químicos y el extracto
bruto resultante retenido para una purificación posterior. Las
células microbianas empleadas en la expresión de proteínas pueden
ser sometidas a ruptura mediante cualquier método conveniente,
incluyendo ciclos de congelación-descongelación,
sonicación, ruptura mecánica o utilización de agentes de lisis
celular; tales métodos son bien conocidos por el técnico
habitual.
Pueden emplearse también varios sistemas de
cultivo de células de mamífero para expresar proteínas
recombinantes. Ejemplos de sistemas de expresión de mamífero
incluyen las líneas COS-7 de fibroblastos de riñón
de mono descritas por Gluzman, Cell, 23: 175 (1981) y
otras líneas celulares capaces de expresar un vector compatible,
tales como las líneas celulares C127, 3T3, CHO, HeLa y BHK. Los
vectores de expresión de mamífero contendrán un origen de
replicación, un promotor y una intensificador adecuados y también
los sitios de unión de ribosomas necesarios, un sitio de
poliadenilación, sitios donantes y aceptores de ayuste, secuencias
de terminación de la transcripción y secuencias 5' flanqueantes no
transcritas. Pueden utilizarse secuencias de ADN derivadas del
genoma vírico de SV40, por ejemplo, el origen, el promotor temprano,
el intensificador, los sitios de ayuste y poliadenilación de SV40
para proporcionar los elementos genéticos no transcritos requeridos.
Vectores útiles representativos incluyen pRc/CMV y pcDNA3
(disponibles en Invitrogen, San Diego, CA).
Los compuestos, composiciones, vectores y células
de acuerdo con la presente invención pueden ser utilizados en el
contexto de terapia génica, mediante la cual el gen que codifica los
fragmentos peptídicos de Kringle 5 o conjugados de los fragmentos
peptídicos de Kringle 5 es regulado en un paciente.
Varios métodos para transferir o administrar ADN
a células para la expresión de la proteína producto del gen, por lo
demás referidos como terapia génica, están descritos en Gene
Transfer into Mammalian Somatic Cells in vivo, N. Yang,
Crit. Rev. Biotech., 12(4): 335-356
(1992). La terapia génica incluye la incorporación de secuencias
polinucleotídicas en células somáticas o en células de la línea
germinal para utilización en terapia ex vivo o in
vivo. La terapia génica funciona sustituyendo genes, aumentando
una función génica normal o anormal y combatiendo enfermedades
infecciosas y otras patologías.
Las estrategias para tratar problemas médicos con
terapia génica incluyen estrategias terapéuticas tales como la
identificación del gen defectuoso y la adición posterior de un gen
funcional con el fin de sustituir la función del gen defectuoso o de
aumentar un gen ligeramente funcional, o bien estrategias
profilácticas tales como la adición de un gen que codifique un
producto proteico que tratará la condición o que hará al tejido o al
órgano más susceptible a un régimen de tratamiento. Como ejemplo de
estrategia profiláctica, un gen que codifique un fragmento peptídico
de Kringle 5 o un conjugado de un fragmento peptídico de Kringle 5
puede ser colocado en un paciente e impedir así la aparición de
angiogénesis, o bien podría insertarse un gen que hiciera que las
células tumorales fueran más susceptibles a la radiación, de tal
manera que la radiación del tumor produciría una destrucción
incrementada de las células tumorales.
Muchos protocolos para la transferencia de ADN
que codifique un fragmento peptídico de Kringle 5 o una proteína de
fusión de Kringle 5 o para la transferencia de ADN de secuencias
reguladoras de los fragmentos peptídicos de Kringle 5 (o las de la
pareja de fusión) están previstos en esta invención. La transfección
de secuencias promotoras, distintas de las asociadas específicamente
con un fragmento peptídico de Kringle 5, o de otras secuencias que
incrementarían la producción de fragmentos peptídicos de Kringle 5,
están también previstas como métodos de terapia génica. Un ejemplo
de esta tecnología se encuentra en Transkaryotic Therapies, Inc., de
Cambridge, Massachusetts, que utiliza recombinación homóloga para
insertar un "conmutador genético" que activa un gen de la
eritropoyetina en las células, según está descrito en Genetic
Engineering News, 15 de Abril de 1994.
Tales "conmutadores genéticos" podrían ser
utilizados para activar un fragmento peptídico de Kringle 5 (o un
receptor de Kringle 5) en células que no expresen normalmente estas
proteínas.
Los métodos de transferencia de genes para
terapia génica están dentro de tres categorías principales: (1)
físicos (por ejemplo, electroporación, transferencia directa de
genes y bombardeo de partículas), (2) químicos (por ejemplo,
vehículos basados en lípidos y otros vectores no víricos) y (3)
biológico (por ejemplo vectores derivados de virus). Por ejemplo,
vectores no víricos tales como liposomas revestidos con ADN pueden
ser inyectados directamente por vía intravenosa en el paciente. Se
cree que los complejos liposoma/ADN se concentran en el hígado donde
suministran el ADN a los macrófagos y a las células de Kupffer. Los
vectores o el ADN "desnudo" del gen pueden ser también
inyectados directamente en el órgano, tejido o tumor deseado para la
administración vectorizada del ADN terapéutico.
Las metodologías de terapia génica pueden ser
también descritas por el lugar de administración. Las vías
fundamentales para suministrar genes incluyen la transferencia
génica ex vivo, la transferencia génica in vivo y la
transferencia génica in vitro. En la transferencia génica
ex vivo, las células son tomadas del paciente y cultivadas en
cultivo celular. El ADN es transfectado a las células y las células
transfectadas son expandidas en número y posteriormente
reimplantadas al paciente. En la transferencia génica in
vitro, las células transformadas son células que crecen en
cultivo, tales como células de un cultivo de tejidos, y no células
particulares de un paciente particular. Estas "células de
laboratorio" son transfectadas, y las células transfectadas son
seleccionadas y expandidas para su implantación a un paciente o para
otros usos. La transferencia génica in vivo implica la
introducción del ADN en las células del paciente cuando las células
están dentro del paciente. Estas tres categorías de amplia base
descritas anteriormente, pueden ser todas utilizadas para conseguir
la transferencia génica in vivo, ex vivo e in
vitro.
Los métodos mecánicos (esto es físicos) para la
administración de ADN pueden conseguirse mediante microinyección del
ADN en células germinales o somáticas, mediante partículas
revestidas con ADN administradas neumáticamente tales como las
partículas de oro utilizadas en una "pistola de genes" y
mediante procedimientos de química inorgánica tales como
transfección con fosfato de calcio. Se ha encontrado que la
inyección física de ADN plasmídico en células musculares produce un
alto porcentaje de células que son transfectadas y tienen una
expresión mantenida de los genes marcadores. El ADN plasmídico puede
integrarse o no en el genoma de las células. La no integración del
ADN transfectado permitiría la transfección y la expresión de las
proteínas producto del gen en tejidos no proliferativos,
diferenciados terminalmente, durante un periodo de tiempo
prolongado, sin peligro de inserciones, deleciones o alteraciones
mutacionales en el genoma celular o mitocondrial. La transferencia
de genes terapéuticos de larga duración, pero no necesariamente
permanente, a células específicas puede proporcionar tratamientos
para enfermedades genéticas o para uso profiláctico. El ADN podría
ser reinyectado periódicamente con el fin de mantener el nivel del
producto génico sin que ocurran mutaciones en los genomas de las
células receptoras. La no integración de los ADNs exógenos puede
permitir la presencia de varias construcciones de ADN exógeno
diferentes dentro de una célula, expresando todas las construcciones
varios productos génicos.
Puede emplearse también transferencia génica
mediada por partículas para inyectar ADN en células, tejidos y
órganos. Con un dispositivo para el bombardeo de partículas, o
"pistola de genes", se genera una fuerza motriz para acelerar
partículas de alta densidad revestidas con ADN (tal como de oro o
tungsteno) hasta una velocidad elevada que permita la penetración en
los órganos, tejidos o células diana. La electroporación para
transferencia génica utiliza una corriente eléctrica para hacer
susceptibles a las células o tejidos a la transferencia de genes
mediada por electroporación. Se utiliza un breve impulso eléctrico
con una intensidad de campo dada para incrementar la permeabilidad
de la membrana de tal manera que las moléculas de ADN puedan
penetrar en las células. Las técnicas de transferencia génica
mediada por partículas y la electroporación son bien conocidas por las personas con experiencia habitual en el oficio.
mediada por partículas y la electroporación son bien conocidas por las personas con experiencia habitual en el oficio.
Los métodos químicos de terapia génica implican
la transferencia de genes mediada por un vehículo mediante la
utilización de vesículas lipídicas fusogénicas tales como liposomas
u otras vesículas que se fusionen a la membrana. Un vehículo que
albergue un ADN de interés puede ser introducido adecuadamente en
fluidos corporales o en la corriente sanguínea y posteriormente
dirigido de forma específica de sitio al órgano o tejido diana del
organismo. Pueden desarrollarse liposomas portadores de ADN
específicos para una célula o un órgano, por ejemplo, y el ADN
foráneo llevado por el liposoma puede ser absorbido por esas células
específicas. La inyección de inmunoliposomas que están dirigidos a
un receptor específico en ciertas células, puede ser utilizada como
un medio idóneo para insertar el ADN en las células portadoras de
ese receptor. Otro sistema de vehículos que ha sido utilizado es el
sistema de conjugado asialoglicoproteína/polilisina para transportar
ADN a los hepatocitos para transferencia génica in vivo.
El ADN transfectado puede estar también
acomplejado con otros tipos de vehículos de tal manera que el ADN
sea transportado a la célula receptora y depositado posteriormente
en el citoplasma o en el nucleoplasma. El ADN puede ser acoplado a
proteínas nucleares transportadoras en complejos de vesículas
producidos específicamente y transportado directamente al
núcleo.
La transferencia génica mediada por vehículos
puede implicar también la utilización de compuestos basados en
lípidos que no sean liposomas. Por ejemplo, las lipofectinas y las
citofectinas son iones positivos basados en lípidos que se unen a
ADN cargado negativamente y forman un complejo que puede transportar
al ADN a través de una membrana celular. Otro método de
transferencia génica mediada por vehículos implica la endocitosis
basada en receptores. En este método, se produce un ligando
(específico para un receptor de la superficie celular) para formar
un complejo con un gen de interés y posteriormente se inyecta en la
corriente sanguínea. Las células diana que tienen el receptor en la
superficie celular se unirán específicamente al ligando y
transportarán el complejo ligando-ADN a la
célula.
Las metodologías biológicas de terapia génica
emplean vectores víricos o vectores no víricos (tales como los
conjugados ligando-ADN, liposomas y los complejos de
lípido-ADN discutidos anteriormente) para insertar
los genes en las células. Las células transfectadas pueden ser
células derivadas de tejido normal del paciente, de tejido enfermo
del paciente o pueden no ser células del paciente.
Puede ser deseable que una molécula de ADN
recombinante que contenga una secuencia de ADN de un fragmento
peptídico de Kringle 5 o una secuencia de ADN de una proteína de
fusión de Kringle 5, esté unida operativamente a una secuencia para
el control de la expresión con el fin de formar un vector de
expresión capaz de expresar un fragmento peptídico o una proteína de
fusión de Kringle 5, respectivamente. Alternativamente, la
regulación génica de un fragmento peptídico de Kringle 5 o de una
proteína de fusión de Kringle 5 puede ser llevada a cabo mediante la
administración de compuestos que se unan al gen de Kringle 5, al gen
de la pareja de fusión o a regiones control asociadas con el gen de
Kringle 5 o con el gen de su pareja de fusión o con un transcrito de
ARN correspondiente (de cualquiera de ellos) para modificar la tasa
de transcripción o traducción.
Los vectores víricos que han sido utilizados para
protocolos de terapia génica incluyen retrovirus, otros virus de ARN
tales como poliovirus o virus Sindbis, adenovirus, virus
adenoasociados, virus herpes, SV40, vaccinia y otros virus de ADN.
Vectores retrovíricos murinos con replicación defectuosa son los
vectores de transferencia génica más ampliamente utilizados. Los
retrovirus de la leucemia murina están compuestos por un ARN de
hebra sencilla acomplejado con una proteína nuclear central y
enzimas polimerasa (pol) revestidos por un núcleo proteico (gag) y
rodeado por una envoltura glicoproteica (env) que determina el rango
de huéspedes. La estructura genómica de los retrovirus incluye genes
gag, pol y env encerrados en las repeticiones terminales largas
(LTRs) 5' y 3'. Los sistemas de vectores retrovíricos aprovechan el
hecho de que un vector mínimo conteniendo las LTRs 5' y 3' y la
señal de empaquetamiento es suficiente para permitir el
empaquetamiento del vector y la infección e integración en las
células diana, con la condición de que las proteínas estructurales
del virus sean suministradas in trans en la línea celular de
empaquetamiento. Las ventajas fundamentales de los vectores
retrovíricos para la transferencia génica incluyen la infección y la
expresión génica eficaces en la mayoría de los tipos celulares, la
integración precisa de una única copia del vector en el ADN
cromosómico de la célula diana y la facilidad de manipulación del
genoma retrovírico. Por ejemplo, vectores retrovíricos alterados han
sido utilizados en métodos ex vivo para introducir genes en
linfocitos periféricos y en linfocitos que se infiltran en los
tumores, en hepatocitos, células epidérmicas, miocitos u otras
células somáticas (que pueden ser introducidas posteriormente en el
paciente para proporcionar el producto génico procedente del ADN
insertado).
El adenovirus está compuesto por ADN lineal de
doble hebra acomplejado con proteínas "core" y rodeado por
proteínas de la cápsida. Los avances en virología molecular han
conducido a la capacidad para aprovechar la biología de estos
organismos con el fin de crear vectores capaces de transducir nuevas
secuencias genéticas a células diana in vivo. Los vectores
basados en adenovirus expresarán los péptidos producto del gen a
niveles elevados. Los vectores adenovíricos tienen una elevada
eficacia de infectividad, incluso con títulos bajos de virus.
Adicionalmente, el virus es completamente infectivo como virión
libre de células, por lo que la inyección de líneas celulares
productoras no es necesaria. Otra ventaja potencial de los vectores
adenovíricos es la capacidad para conseguir una expresión de larga
duración de genes heterólogos in vivo.
Los vectores víricos han sido utilizados también
para insertar genes en células utilizando protocolos in vivo.
Para dirigir la expresión específica de un tejido de genes foráneos,
pueden utilizarse elementos reguladores o promotores que actúan en
cis que se sabe que son específicos de un tejido. Alternativamente,
esto puede ser realizado utilizando la administración in situ
del ADN o de vectores víricos a lugares anatómicos específicos in
vivo. Por ejemplo, la transferencia génica a vasos sanguíneos
in vivo se llevó a cabo mediante la implantación de células
endoteliales transducidas in vitro en lugares elegidos de las
paredes arteriales. Las células circundantes infectadas con el virus
expresaban también, a su vez, el producto génico. Un vector vírico
puede ser administrado directamente al lugar in vivo
(mediante un catéter, por ejemplo), permitiendo así que solamente
ciertas áreas sean infectadas por el virus y proporcionando una
expresión génica específica de sitio, de larga duración. Se ha
demostrado también la transferencia génica in vivo utilizando
vectores retrovíricos en tejido mamario y en tejido hepático
mediante la inyección del virus alterado en los vasos sanguíneos que
conducen a dichos órganos.
Pueden producirse y utilizarse también fragmentos
peptídicos de Kringle 5 en una variedad de aplicaciones. Como
ejemplos, diferentes fragmentos peptídicos de Kringle 5 pueden ser
utilizados (1) como agonistas y antagonistas activos en los sitios
de unión de Kringle 5, (2) como antígenos para el desarrollo de
antisueros específicos, (3) como péptidos para ser utilizados en
kits de diagnóstico y (4) como péptidos unidos a, o utilizados en
combinación con, agentes citotóxicos para la destrucción dirigida de
células que se unan a los fragmentos peptídicos de Kringle 5. Las
secuencias de aminoácidos que comprenden estos fragmentos peptídicos
pueden ser seleccionadas sobre la base de su posición en las
regiones exteriores de la molécula que son accesibles para unirse a
los antisueros, o de la potencia inhibidora de los fragmentos
peptídicos hacia procesos que derivan de, o que son exacerbados por,
la angiogénesis. Además, estas secuencias peptídicas pueden ser
comparadas con secuencias conocidas utilizando bases de datos de
secuencias proteicas tales como GenBank, Brookhaven Protein,
SWISS-PROT y PIR, con el fin de determinar
homologías de secuencias potenciales. Esta información facilita la
eliminación de secuencias que presenten un alto grado de homología
de secuencias con otras moléculas e incrementa de este modo el
potencial de especificidad elevada en el desarrollo de antisueros,
agonistas y antagonistas de Kringle 5.
Los fragmentos peptídicos o las proteínas de
fusión de Kringle 5 pueden ser también utilizados como un medio para
aislar un receptor de Kringle 5 mediante inmovilización del
fragmento peptídico o proteína de fusión de Kringle 5 en un soporte
sólido en, por ejemplo, una columna de afinidad a través de la cual
se pasarán células endoteliales cultivadas o extractos de membrana.
Como se conoce en la técnica, el aislamiento y la purificación de un
receptor de Kringle 5 pueden estar seguidos por la secuenciación de
aminoácidos para identificar y aislar polinucleótidos que codifiquen
el receptor de Kringle 5. Tales polinucleótidos pueden ser
posteriormente clonados en un vector de expresión adecuado y
transfectados a células tumorales. La expresión del receptor por las
células tumorales transfectadas incrementaría la sensibilidad de
estas células a fragmentos peptídicos de Kringle 5 endógenos y
exógenos y disminuiría de este modo la velocidad de crecimiento
metastásico. Además, la expresión recombinante de este receptor
permitiría la producción de mayores cantidades del receptor, por
ejemplo para producir una cantidad suficiente para ser utilizada en
ensayos de selección masivos de alto rendimiento automatizados con
el fin de identificar antagonistas más pequeños que remeden la
acción de Kringle 5.
La sustitución sistemática de aminoácidos en
estos péptidos sintetizados puede producir agonistas y antagonistas
peptídicos del receptor de Kringle 5 de alta afinidad que
incrementen o disminuyan la unión de los fragmentos peptídicos de
Kringle 5 a su receptor. Tales agonistas pueden ser utilizados para
suprimir el crecimiento de micrometástasis y limitar de este modo la
propagación del cáncer. En casos de vascularización inadecuada,
pueden aplicarse antagonistas de los fragmentos peptídicos de
Kringle 5 para bloquear los efectos inhibidores de los fragmentos
peptídicos de Kringle 5 y estimular la angiogénesis. Por ejemplo,
este tipo de tratamiento puede tener efectos terapéuticos al
estimular la cicatrización de heridas en diabéticos.
Los fragmentos peptídicos o las proteínas de
fusión o los conjugados de Kringle 5 de la presente invención pueden
ser utilizados también antígenos para generar anticuerpos
policlonales o monoclonales que sean específicos para el inhibidor
de Kringle 5. Una forma en la que podrían utilizarse tales
anticuerpos sería en métodos y kits de diagnóstico para detectar o
cuantificar fragmentos peptídicos de Kringle 5 en un fluido o tejido
corporal. Los resultados de estos ensayos podrían ser utilizados
para diagnosticar o determinar la relevancia pronóstica de los
fragmentos peptídicos de Kringle 5.
Los fragmentos peptídicos de Kringle 5 o las
proteínas de fusión de Kringle 5 pueden ser marcados con isótopos
radiactivos (ver el Ejemplo 13) o acoplados químicamente a proteínas
para formar conjugados. Los conjugados incluyen enzimas, proteínas
transportadoras, agentes citotóxicos, moléculas fluorescentes,
quimioluminiscentes y bioluminiscentes que se utilizan para
facilitar el análisis de la capacidad de los compuestos que
contienen los fragmentos peptídicos de Kringle 5 para unirse a
antisueros hacia Kringle 5, para detectar tipos celulares que posean
un receptor de fragmentos peptídicos de Kringle 5 o para facilitar
la purificación de los fragmentos peptídicos de Kringle 5. La
técnica de acoplamiento es elegida generalmente sobre la base de los
grupos funcionales disponibles en los aminoácidos de la secuencia de
los fragmentos peptídicos de Kringle 5, incluyendo, alquilo, amino,
sulfhidrilo, carboxilo, amida, fenol, indolil e imidazolil. Varios
reactivos utilizados para realizar tales acoplamientos incluyen,
entre otros, glutaraldehído, bencidina diazotada, carbodiimidas y
p-benzoquinona. La eficacia de la reacción de
acoplamiento es determinada utilizando diferentes técnicas
apropiadas para la reacción específica. Por ejemplo, el radiomarcaje
de un péptido de Kringle 5 o de un fragmento del mismo
biológicamente activo con I^{125} puede ser llevado a cabo
utilizando cloramina T y NaI^{125} de actividad específica
elevada. La reacción es finalizada con metabisulfito de sodio y la
mezcla es desalada en columnas desechables. El péptido marcado es
eluido de la columna y las fracciones recogidas. Se retiran
alícuotas de cada fracción y se mide la radiactividad en un contador
gamma. Este procedimiento proporciona el fragmento peptídico de
Kringle 5 radiomarcado libre de NaI^{125} no reaccionado. En otro
ejemplo, sangre o extractos tisulares conteniendo un fragmento
peptídico de Kringle 5 acoplado a Kringle 4 pueden ser purificados
en una columna de afinidad con una resina de polilisina, mediante lo
cual el fragmento peptídico de Kringle 4-Kringle 5
se une a la resina por la afinidad del fragmento peptídico de
Kringle 4 a la lisina. La elución de la proteína unida proporcionará
un fragmento peptídico de Kringle 4-Kringle 5
purificado.
Otra aplicación de la conjugación peptídica es la
producción de antisueros policlonales. La producción de antisuero
contra fragmentos peptídicos de Kringle 5, contra análogos de
fragmentos peptídicos de Kringle 5 y contra el receptor de Kringle 5
puede ser llevada a cabo utilizando técnicas establecidas conocidas
por los expertos en el oficio. Por ejemplo, fragmentos peptídicos de
Kringle 5 que contengan residuos de lisina pueden ser ligados a
seroalbúmina bovina (BSA) purificada utilizando glutaraldehído. La
eficacia de esta reacción puede ser determinada midiendo la
incorporación de péptido radiomarcado. El glutaraldehído y el
péptido que no han reaccionado pueden ser separados mediante
diálisis, y el conjugado puede ser utilizado para producir
antisueros policlonales en conejos, ovejas, cabras u otros animales.
Los fragmentos peptídicos de Kringle conjugados a una molécula
transportadora tal como BSA pueden ser combinados con una mezcla
adyuvante, emulsionados e inyectados subcutáneamente en múltiples
sitios en el lomo, el cuello, los flancos y algunas veces en las
almohadillas subplantares de un huésped adecuado. Generalmente, se
aplican inyecciones de refuerzo a intervalos regulares, tal como
cada 2 a 4 semanas. De 7 a 10 días después de cada inyección
aproximadamente, se obtienen muestras de sangre mediante punción
venosa utilizando, por ejemplo, las venas marginales de la oreja
tras dilatación. Se deja que las muestras de sangre coagulen durante
una noche a 4ºC y se centrifugan a 2400 x g aproximadamente a 4ºC
durante 30 minutos aproximadamente. Se retira el suero, se alicuota
y se almacena a 4ºC para su uso inmediato o bien de -20 a -90ºC para
un análisis posterior.
Las muestras se suero procedentes de la
generación de antisueros policlonales o las muestras de medio
procedentes de la producción de antisueros monoclonales pueden ser
analizadas para determinar el título de anticuerpos y, en
particular, para la determinación de antisueros con un título
elevado. Posteriormente, el antisuero hacia fragmentos peptídicos de
Kringle 5 con el título más elevado puede ser analizado para
establecer lo siguiente: a) la dilución óptima de antisuero para
obtener la unión específica con el antígeno más elevada y la unión
no específica más baja, b) la capacidad para unirse a cantidades
crecientes de fragmentos peptídicos de Kringle 5 en una curva de
desplazamiento estándar, c) la reactividad cruzada potencial con
péptidos y proteínas relacionados, incluyendo plasminógeno y
fragmentos peptídicos de Kringle 5 de especies relacionadas y d) la
capacidad para detectar fragmentos peptídicos de Kringle 5 en medios
de cultivo de células y en extractos de plasma, orina y tejidos. El
título puede ser establecido mediante varios medios conocidos en la
técnica, tal como mediante transferencia de manchas y análisis de la
densidad y también mediante precipitación de los complejos péptido
radiomarcado-anticuerpo utilizando proteína A,
antisueros secundarios, etanol frío o carbón
vegetal-dextrano, seguido por la medida de la
actividad en un contador gamma. Si se desea, el antisuero con el
título más elevado puede ser purificado en columnas de afinidad. Por
ejemplo, fragmentos peptídicos de Kringle 5 pueden ser acoplados a
una resina comercialmente disponible y utilizados para formar una
columna de afinidad. Muestras de antisuero pueden ser pasadas
posteriormente a través de la columna, a fin de que se unan a la
columna los anticuerpos hacia Kringle 5 (a través de los fragmentos
peptídicos de Kringle 5). Estos anticuerpos unidos son
posteriormente eluidos, recogidos y evaluados para determinar el
título y la especificidad.
Se contemplan también como parte de la presente
invención kits para medir fragmentos peptídicos de Kringle 5 y el
receptor de Kringle 5. Los antisueros que posean el título y la
especificidad más elevados y que puedan detectar fragmentos
peptídicos de Kringle 5 en extractos de plasma, orina, tejidos y
medios de cultivo celular, pueden ser utilizados para establecer
kits de ensayo para medir y localizar de forma rápida, fiable,
sensible y específica fragmentos peptídicos de Kringle 5. Estos kits
de ensayo pueden emplear las técnicas siguientes: ensayos
competitivos y no competitivos, radioinmunoensayos, ensayos de
bioluminiscencia y quimioluminiscencia, ensayos fluorimétricos,
ensayos de sándwich, ensayos inmunorradiométricos, transferencias de
manchas, ensayos con enzima unido incluyendo ELISAs, placas de
microvaloración, inmunocitoquímica y tiras o varillas de inmersión
revestidas con anticuerpo para una monitorización rápida de orina o
sangre. Para cada kit se establece el rango, la sensibilidad, la
precisión, la fiabilidad, la especificidad y la reproducibilidad del
ensayo por medios bien conocidos por los expertos en la técnica.
Un ejemplo de un kit de ensayo utilizado
comúnmente en investigación y en clínica es un kit de
radioinmunoensayo (RIA). Un RIA para determinar fragmentos
peptídicos de Kringle 5 puede ser establecido de la siguiente
manera: Después de la radioyodación y purificación con éxito de un
fragmento peptídico de Kringle 5, se añade el antisuero que posea el
título más elevado de anticuerpos anti-fragmento
peptídico de Kringle 5 a varias diluciones a tubos que contienen una
cantidad relativamente constante de radioactividad, tal como 10.000
cpm, en un sistema de tampones adecuado. (Se añade tampón o suero
preinmune a los demás tubos con el fin de terminar la unión no
específica). Después de incubación a 4ºC durante 24 horas, se añade
proteína A a todos los tubos y los tubos son agitados en vórtex,
incubados a temperatura ambiente durante 90 minutos y centrifugados
a 2000-2500 x g aproximadamente a 4ºC para
precipitar los complejos de anticuerpo unido al antígeno marcado. Se
retira el sobrenadante por aspiración y se mide la radiactividad de
las pellas en un contador gamma. La dilución del antisuero que se
una al 10-40% aproximadamente del péptido marcado
después de la sustracción de la unión no específica es seleccionada
para una caracterización posterior.
A continuación, se evalúa un rango de diluciones
(de 0,1 pg a 10 ng aproximadamente) del fragmento peptídico de
Kringle 5 utilizado para desarrollar el antisuero mediante la
adición de cantidades conocidas del péptido a tubos que contienen
péptido radiomarcado y antisuero. Después de un periodo de
incubación (24 ó 48 horas, por ejemplo), se añade proteína A y se
centrifugan los tubos, se retira el sobrenadante y se cuenta la
radioactividad de la pella. El desplazamiento de la unión del
fragmento peptídico de Kringle 5 radiomarcado por el fragmento
peptídico de Kringle 5 no marcado (estándar) proporciona una curva
estándar. Adicionalmente, pueden añadirse a los tubos de ensayo
varias concentraciones de otros fragmentos peptídicos de Kringle 5,
plasminógenos, fragmentos peptídicos de Kringle 5 de especies
diferentes y péptidos homólogos, con el fin de caracterizar la
especificidad del antisuero hacia el fragmento peptídico de Kringle
5.
Posteriormente, extractos de varios tejidos
incluyendo, pero sin limitarse a, tumores primarios y secundarios,
carcinoma de pulmón de Lewis, cultivos de células productoras de
fragmentos peptídicos de Kringle 5, placenta, útero y otros tejidos
tales como cerebro, hígado e intestino son preparados utilizando
técnicas de extracción que han sido empleadas con éxito para extraer
fragmentos peptídicos de Kringle 5. Después de tratar los extractos
tisulares, se añade tampón de ensayo y diferentes alícuotas son
colocadas en los tubos de RIA. Extractos de células productoras de
fragmentos peptídicos de Kringle 5 conocidas producen curvas de
desplazamiento que son paralelas a la curva estándar, mientras que
extractos de tejidos que no produzcan fragmentos peptídicos de
Kringle 5 no desplazan a los fragmentos peptídicos de Kringle 5
radiomarcados del antisuero hacia fragmentos peptídicos de Kringle
5. Tales curvas de desplazamiento indican la utilidad del ensayo de
los fragmentos peptídicos de Kringle 5 para medir fragmentos
peptídicos de Kringle 5 en tejidos y fluidos corporales.
Extractos tisulares que contengan fragmentos
peptídicos de Kringle 5 pueden ser también caracterizados sometiendo
a alícuotas de los mismos a HPLC de fase reversa. Las fracciones del
eluato son recogidas, secadas en Speed Vac, reconstituidas en tampón
de RIA y analizadas en el RIA de Kringle 5. En este caso, la máxima
cantidad de inmunorreactividad con el fragmento peptídico de Kringle
5 está localizada en las fracciones correspondientes a la posición
de elución del fragmento peptídico de Kringle 5.
El kit de ensayo anteriormente descrito
proporcionará instrucciones, antisuero, un fragmento peptídico de
Kringle 5 y posiblemente un fragmento peptídico de Kringle 5
radiomarcado y/o reactivos para la precipitación de los complejos
fragmento peptídico de Kringle 5 unido/anticuerpo hacia Kringle 5.
Tal kit sería útil para la medida de fragmentos peptídicos de
Kringle 5 en fluidos biológicos y en extractos tisulares de animales
y humanos con y sin tu-
mores.
mores.
Otro kit puede ser utilizado para visualizar o
localizar fragmentos peptídicos de Kringle 5 en tejidos y células.
Por ejemplo, las técnicas inmunohistoquímicas y los kits que emplean
tales técnicas son bien conocidos por las personas con experiencia
habitual en el oficio. Según se conoce en la técnica, un kit de
inmunohistoquímica proporcionará un antisuero hacia un fragmento
peptídico de Kringle 5 y posiblemente un suero bloqueante y un
antisuero secundario unido a una molécula fluorescente tal como
isotiocianato de fluoresceína, o a algún otro reactivo utilizado
para visualizar el antisuero primario. Utilizando esta metodología,
pueden examinarse biopsias de tumores para determinar los lugares de
producción del fragmento peptídico de Kringle 5 o los lugares del
receptor del fragmento peptídico de Kringle 5. Alternativamente, un
kit puede suministrar ácidos nucleicos radiomarcados para ser
utilizados en hibridación in situ como sondas para detectar
el ARN mensajero del fragmento peptídico de Kringle 5.
Los compuestos de la invención pueden ser
preparados utilizando procesos bien conocidos por las personas con
experiencia habitual en la técnica. (Ver, por ejemplo,
Sottrup-Jensen y col., Progress in Chemical
Fibrinolysis and Thrombolysis, Vol. 3, Davidson, J.F., Rowan, R.M.,
Samama, M.M. y Desnoyers, P.C. editores, Raven Press, New York,
1978). Una manera de preparar fragmentos peptídicos de Kringle 5 es
mediante corte enzimático de la proteína nativa
(glu-plasminógeno) o de una variante de la misma
(significando una forma truncada de la proteína de longitud completa
que sea susceptible de ser cortada por digestión enzimática y que
comprenda al menos una secuencia de Kringle 5 según se definió
anteriormente, tal como lys-plasminógeno o
miniplasminógeno). Este método requiere primeramente el aislamiento
de la proteína de plasma humano en ausencia de inhibidores de
plasmina y la estimulación por ello de la conversión de
glu-plasminógeno en lys-plasminógeno
(ver Novokhatny, V. y Kudinov, S.A., J. Mol. Biol.,
179: 215-232 (1984)). Posteriormente, la
molécula truncada es tratada con un enzima proteolítico a una
concentración suficiente para cortar fragmentos peptídicos de
Kringle 5 del polipéptido y posteriormente purificada de los
fragmentos restantes por medios conocidos por los expertos en la
técnica. Un enzima proteolítico preferido es la elastasa humana o
porcina que corta el plasminógeno y sus variantes truncadas entre
las regiones Kringle 3-4 y 4-5 (y de
este modo es capaz de formar fragmentos peptídicos que contienen los
Kringles 1-3 y 1-4 o los Kringles 4
ó 5 solos). Por ejemplo, el lys-plasminógeno o el
glu-plasminógeno pueden ser tratados con elastasa de
neutrófilos porcina o humana en una proporción de
1:100-1:300
lys-plasminógeno:elastasa aproximadamente
(preferiblemente en una proporción de 1:150-1:250 y
más preferiblemente en una proporción de 1:150 en una solución
tampón (tal como Tris-HCl, NaCl, fosfato de sodio)).
Alternativamente, la elastasa puede ser primero inmovilizada (tal
como en una resina) para facilitar la purificación de los productos
de corte. El glu-plasminógeno o el
lys-plasminógeno es generalmente tratado con
elastasa humana o porcina a temperaturas que varían de 10ºC
aproximadamente a 40ºC aproximadamente y durante periodos de tiempo
que varían de 4 aproximadamente a 24 horas aproximadamente,
dependiendo del grado de corte deseado. Para conseguir una digestión
completa de glu-plasminógeno,
lys-plasminógeno o miniplasminógeno con elastasa
humana o porcina se requiere la exposición de estos polipéptidos al
enzima durante al menos 12 horas aproximadamente a temperatura
ambiente. Variando el pH y el tiempo de exposición al enzima se
tiene como resultado menos corte o un corte parcial en uno o más de
los sitios susceptibles al corte. Los productos de corte son
posteriormente purificados mediante cualquier medio bien conocido en
la técnica (tal como cromatografía en columna). Un esquema de
purificación preferido implica la aplicación de los productos de
corte a una columna de lisina-Sefarosa, según se
describe en el Ejemplo 14.
Los ejemplos siguientes servirán para ilustrar
adicionalmente la preparación de los nuevos compuestos de la
invención. Los Ejemplos 1-2 no están incluidos en la
invención, pero son útiles para comprender en su totalidad la
preparación de los compuestos de la invención.
Una columna de amida para síntesis peptídica
(Applied Biosystems) fue colocada en la posición de la columna de
síntesis peptídica de un sintetizador de péptidos "Synergy" de
Perkin Elmer/Applied Biosynthesis, y se utilizó la secuencia
sintética siguiente:
- 1.
- Solvatación de la resina con DMF durante 5 minutos aproximadamente.
- 2.
- Desbloqueo del grupo Fmoc del N-terminal \alpha del aminoácido unido a la resina utilizando piperidina al 20% en DMF durante 15 minutos aproximadamente.
- 3.
- Lavado de la resina con DMF durante 5 minutos aproximadamente.
- 4.
- Activación del C-terminal \alpha del aminoácido Nº 1 (Fmoc-Asp(\beta-O^{t}Bu), 25 \mumoles) utilizando una solución 0,2 M de HBTU (25 \mumoles) y HOBT (25 \mumoles) en DMSO-NMP (N-metilpirrolidona) y una solución 0,4 M de diisopropiletilamina (25 \mumoles) en DMSO-NMP y acoplamiento del aminoácido activado a la resina.
- 5.
- Acoplamiento del aminoácido protegido con Fmoc activado (preparado en la etapa 5) al aminoácido unido a la resina (preparado en la etapa 2) en DMF durante 30 minutos aproximadamente.
- 6.
- Lavado con DMF durante 5 minutos.
- 7.
- Repetición las etapas 3 a 6 con los aminoácidos siguientes:
N^{o} | Aminoácido | |
2. | Fmoc-Glu(\gamma-O^{t}Bu) | |
3. | Fmoc-Glu(\gamma-O^{t}Bu) | |
4. | Fmoc-Ser(^{t}Bu) | |
5. | Fmoc-Pro | |
6. | Fmoc-Thr(^{t}Bu) | |
7. | Fmoc-Glu(\gamma-O^{t}Bu) | |
8. | Fmoc-Val | |
9. | Fmoc-Asp(\beta-O^{t}Bu) | |
10. | Fmoc-Pro | |
11. | Fmoc-Leu | |
12. | Fmoc-Leu | |
13. | Fmoc-Val |
- 8.
- Acoplamiento de ácido acético al N-terminal \alpha del péptido unido a la resina mediante las condiciones de las etapas 4 y 5.
- 9.
- Lavado de la resina con THF durante 5 minutos aproximadamente para eliminar la DMF y contraer la resina, secado posterior de la resina con argón durante 10 minutos y nitrógeno durante 10 minutos más para proporcionar un péptido unido a la resina limpio.
- 10.
- Corte del péptido de la resina con la desprotección concomitante de las cadenas laterales de los aminoácidos mediante agitación con un reactivo de corte (tioanisol recién preparado (100 \mul), agua (50 \mul), etanoditiol (50 \mul) y ácido trifluoroacético (1,8 ml) mezclados en el orden anterior de -5ºC a -10ºC) a 0ºC durante 10-15 minutos y posteriormente a temperatura ambiente durante 1,75 horas adicionales (más 0,5 horas adicionales para cada Arg(Pmc), si están presentes). La cantidad de reactivo de corte utilizada fue determinada mediante la siguiente fórmula:
peso de la resina con | cantidad de reactivo | |||
péptido unido (mg) | de corte (\mul) | |||
0-10 | 100 | |||
10-25 | 200 | |||
25-50 | 400 | |||
50-100 | 700 | |||
100-200 | 1200 |
- 11.
- Filtración y lavado del producto con ácido trifluoroacético puro, adición del filtrado en porciones de 0,5 ml a un tubo de centrífuga conteniendo 8 ml aproximadamente de éter dietílico frío, centrifugación y decantación y repetición del proceso hasta que precipite todo el péptido (si el péptido no precipitó después de la adición de éter, la mezcla fue extraída con ácido acético acuoso al 30% (3 x 1 ml) y los extractos acuosos combinados fueron liofilizados para proporcionar el producto).
- 12.
- Utilización del péptido bruto o purificación del péptido mediante HPLC utilizando una columna Symmetry Prep C18 de 7 \mum (7,8 x 300 mm) con mezclas de solventes variables en un gradiente de acetonitrilo-(agua, TFA 0,1%) del 5% al 100% durante un periodo de 50 minutos seguido por liofilización para proporcionar 35 mg de N-Ac-Val-Leu-Leu-Pro-Asp-Val-Glu-Thr-Pro-Ser-Glu-Glu-Asp-NH_{2}.
El compuesto del título fue preparado utilizando
la secuencia sintética descrita en el Ejemplo 1 y utilizando
Fmoc-Pro como aminoácido Nº 1. Se añadieron los
aminoácidos siguientes utilizando las condiciones indicadas:
N^{o} | Aminoácido |
2. | Fmoc-Thr(O^{t}Bu) |
3. | Fmoc-Gly |
4. | Fmoc-Thr(^{t}Bu) |
5. | Fmoc-Val |
6. | Fmoc-Thr(^{t}Bu) |
7. | Fmoc-Thr(^{t}Bu) |
8. | Fmoc-Ala |
9. | Fmoc-Arg(Pmc) |
10. | Fmoc-Lys(Boc) |
11. | Fmoc-Gly |
12. | Fmoc-Arg(Pmc) |
13. | Fmoc-Tyr(^{t}Bu) |
14. | Fmoc-Gly |
15. | Fmoc-Lys(Boc) |
16. | Fmoc-Gly |
17. | Fmoc-Asn(Trt) |
18. | Fmoc-Gly |
19. | Fmoc-Phe |
20. | Fmoc-Met |
para proporcionar 35 mg de
N-Ac-Met-Phe-Gly-Asn-Gly-Lys-Gly-Tyr-Arg-Gly-Lys-Arg-Ala-Thr-Thr-Val-Thr-Gly-Thr-Pro-NH_{2}.
El compuesto del título fue preparado utilizando
la secuencia sintética descrita en el Ejemplo 1 y utilizando
Fmoc-Tyr(^{t}Bu) como aminoácido Nº 1. Se
añadieron los aminoácidos siguientes utilizando las condiciones
indicadas:
N^{o} | Aminoácido |
2. | Fmoc-Asn(Trt) |
3. | Fmoc-Lys(Boc) |
4. | Fmoc-Glu(\gamma-O^{t}Bu) |
5. | Fmoc-Leu |
6. | Fmoc-Gly |
7. | Fmoc-Ala |
8. | Fmoc-Arg(Pmc) |
9. | Fmoc-Pro |
10. | Fmoc-Asn(Trt) |
11. | Fmoc-Thr(^{t}Bu) |
12. | Fmoc-Glu(\gamma-O^{t}Bu) |
13. | Fmoc-Pro |
14. | Fmoc-Thr(^{t}Bu) |
15. | Fmoc-Phe |
16. | Fmoc-Ile |
17. | Fmoc-Ser(^{t}Bu) |
18. | Fmoc-His(Trt) |
(Continuación)
N^{o} | Aminoácido |
19. | Fmoc-Arg(Pmc) |
20. | Fmoc-His(Trt) |
21. | Fmoc-Pro |
22. | Fmoc-Glu(\gamma-O^{t}Bu) |
23. | Fmoc-Gln(Trt) |
24. | Fmoc-Ala |
25. | Fmoc-Ala |
26. | Fmoc-Trp |
27. | Fmoc-Asp(\beta-O^{t}Bu) |
28. | Fmoc-Gln(Trt) |
para proporcionar 40 mg de
N-Ac-Gln-Asp-Trp-Ala-Ala-Gln-Glu-Pro-His-Arg-His-Ser-Ile-Phe-Thr-Pro-Glu-Thr-Asn-Pro-Arg-Ala-Gly-Leu-Glu-Lys-Asn-Tyr-NH_{2}.
El compuesto del título fue preparado utilizando
la secuencia sintética descrita en el Ejemplo 1 y utilizando
Fmoc-Trp como aminoácido Nº 1. Se añadieron los
aminoácidos siguientes utilizando las condiciones indicadas:
N^{o} | Aminoácido |
2. | Fmoc-Pro |
3. | Fmoc-Gly |
4. | Fmoc-Gly |
5. | Fmoc-Val |
6. | Fmoc-Asp(\beta-O^{t}Bu) |
7. | Fmoc-Gly |
8. | Fmoc-Asp(\beta-O^{t}Bu) |
9. | Fmoc-Pro |
10. | Fmoc-Asn(Trt) |
11. | Fmoc-Arg(Pmt) |
para proporcionar 20 mg de
N-Ac-Arg-Asn-Pro-Asp-Gly-Asp-Val-Gly-Gly-Pro-Trp-NH_{2}.
El compuesto del título fue preparado utilizando
la secuencia sintética descrita en el Ejemplo 1 y utilizando
Fmoc-Tyr(^{t}Bu) como aminoácido Nº 1. Se
añadieron los aminoácidos siguientes utilizando las condiciones
indicadas:
N^{o} | Aminoácido |
2. | Fmoc-Asp(\beta-O^{t}Bu) |
3. | Fmoc-Tyr(^{t}Bu) |
4. | Fmoc-Leu |
5. | Fmoc-Lys(Boc) |
6. | Fmoc-Arg(Pmc) |
7. | Fmoc-Pro |
8. | Fmoc-Asn(Trt) |
9. | Fmoc-Thr(^{t}Bu) |
10. | Fmoc-Thr(^{t}Bu) |
11. | Fmoc-Tyr(^{t}Bu) |
para proporcionar 10 mg de
N-Ac-Tyr-Thr-Thr-Asn-Pro-Arg-Lys-Leu-Tyr-Asp-Tyr-NH_{2}.
El compuesto del título fue preparado utilizando
la secuencia sintética descrita en el Ejemplo 1 y utilizando
Fmoc-Tyr(^{t}Bu) como aminoácido Nº 1. Se
añadieron los aminoácidos siguientes utilizando las condiciones
indi-
cadas:
cadas:
N^{o} | Aminoácido |
2. | Fmoc-Asp(\beta-O^{t}Bu) |
3. | Fmoc-Tyr(^{t}Bu) |
4. | Fmoc-Leu |
5. | Fmoc-Lys(Boc) |
6. | Fmoc-Arg(Pmc) |
7. | Fmoc-Pro |
para proporcionar
N-Ac-Pro-Arg-Lys-Leu-Tyr-Asp-Tyr-NH_{2}
(4 mg). MS (FAB) m/z 995
(M+H)^{+}.
\vskip1.000000\baselineskip
El compuesto del título fue preparado utilizando
la secuencia sintética descrita en el Ejemplo 1. Se añadieron los
aminoácidos siguientes utilizando las condiciones indicadas:
N^{o} | Aminoácido |
2. | Fmoc-Tyr(^{t}Bu) |
3. | Fmoc-Leu |
4. | Fmoc-Lys(Boc) |
5. | Fmoc-Arg(Pmc) |
6. | Fmoc-Leu |
para proporcionar
N-Ac-Pro-Arg-Lys-Leu-Tyr-Asp-NH_{2}
(6 mg). MS (ESI) m/z 832
(M+H)^{+}.
\vskip1.000000\baselineskip
El compuesto del título fue preparado utilizando
la secuencia sintética descrita en el Ejemplo 1 y utilizando
Fmoc-Tyr(^{t}Bu) como aminoácido Nº 1. Se
añadieron los aminoácidos siguientes utilizando las condiciones
indi-
cadas:
cadas:
N^{o} | Aminoácido |
2. | Fmoc-Asp(\beta-O^{t}Bu) |
3. | Fmoc-Tyr(^{t}Bu) |
4. | Fmoc-Arg(Pmc) |
5. | Fmoc-Lys(Boc) |
6. | Fmoc-Glu |
7. | Fmoc-Pro |
para proporcionar
N-Ac-Pro-Glu-Lys-Arg-Tyr-Asp-Tyr-NH_{2}
(6 mg). MS (FAB) m/z (1101)
(M+H)^{+}.
\newpage
El compuesto del título fue preparado utilizando
la secuencia sintética descrita en el Ejemplo 1 y utilizando
Fmoc-Tyr(^{t}Bu) como aminoácido Nº 1. Se
añadieron los aminoácidos siguientes utilizando las condiciones
indi-
cadas:
cadas:
N^{o} | Aminoácido |
2. | Fmoc-Asp(\beta-O^{t}Bu) |
3. | Fmoc-Tyr(^{t}Bu) |
4. | Fmoc-Leu |
5. | Fmoc-Lys(Boc) |
6. | Fmoc-Arg(Pmc) |
para proporcionar
N-Ac-Arg-Lys-Leu-Tyr-Asp-Tyr-NH_{2}
(8 mg). MS (ESI) m/z 898
(M+H)^{+}.
\vskip1.000000\baselineskip
El compuesto del título fue preparado utilizando
la secuencia sintética descrita en el Ejemplo 1 y utilizando
Fmoc-Tyr(^{t}Bu) como aminoácido Nº 1. Se
añadieron los aminoácidos siguientes utilizando las condiciones
indi-
cadas:
cadas:
N^{o} | Aminoácido |
2. | Fmoc-Asp(\beta-O^{t}Bu) |
3. | Fmoc-3-I-Tyr(^{t}Bu) |
4. | Fmoc-Leu |
5. | Fmoc-Lys(Boc) |
6. | Fmoc-Arg(Pmc) |
7. | Fmoc-Pro |
para proporcionar
N-Ac-Pro-Arg-Lys-Leu-3-I-Tyr-Asp-Tyr-NH_{2}
(2 mg). MS (ESI) m/z (1121)
(M+H^{+}).
\vskip1.000000\baselineskip
El compuesto del título fue preparado utilizando
la secuencia sintética descrita en el Ejemplo 1 y utilizando
Fmoc-3-I-Tyr(^{t}Bu)
como aminoácido Nº 1. Se añadieron los aminoácidos siguientes
utilizando las condiciones indi-
cadas:
cadas:
N^{o} | Aminoácido |
2. | Fmoc-Asp(\beta-O^{t}Bu) |
3. | Fmoc-Tyr(^{t}Bu) |
4. | Fmoc-Leu |
5. | Fmoc-Lys(Boc) |
6. | Fmoc-Arg(Pmc) |
7. | Fmoc-Pro |
para proporcionar
N-Ac-Pro-Arg-Lys-Leu-Tyr-Asp-3-I-Tyr-NH_{2}
(2,5 mg). MS (ESI) m/z 1121
(M+H)^{+}.
\newpage
El compuesto del título fue preparado utilizando
la secuencia sintética descrita en el Ejemplo 1 y utilizando
Fmoc-Asp(\beta-O^{t}Bu)
como aminoácido Nº 1. Se añadieron los aminoácidos siguientes
utilizando las condiciones indicadas:
N^{o} | Aminoácido |
2. | Fmoc-Tyr(^{t}Bu) |
3. | Fmoc-Leu |
4. | Fmoc-Lys |
para proporcionar 2 mg de
N-Ac-Lys-Leu-Tyr-Asp-NH_{2}
(2
mg).
A una solución de 30 \mug de
N-acetil-prolil-arginil-lisil-leucil-tirosil-aspartil-tirosilamida
en 80 ml de solución salina tamponada con fosfato (PBS) se añadieron
una yodoperla (Pierce, Rockford, IL) y 100 \muCi de NaI^{125}.
Después de 10 minutos, el exceso de reactivo NaI^{125} fue
eliminado mediante la aplicación de la mezcla de reacción a una
columna C18-Light SepPack de Waters y elución con
agua, posteriormente con TFA al 0,1% en CH_{3}CN/agua 1:1 y la
recogida de 3 x 200 \mul fracciones para proporcionar una mezcla
de péptidos radiomarcados con Tyr^{533} y
Tyr^{535}.
Tyr^{535}.
La mezcla de péptidos calientes fue coinyectada
en una columna de HPLC C18 con una solución equimolar de
transportadores fríos
N-Ac-Pro-Arg-Lys-Leu-Tyr-Asp-3-I-Tyr-NH_{2}
y
N-Ac-Pro-Arg-Lys-Leu-3-I-Tyr-Asp-Tyr-NH_{2},
los tiempos de elución de los cuales habían sido predeterminados
como de 36 y 38 minutos, respectivamente. Eluciones repetidas con el
sistema de solventes del Ejemplo y la liofilización de las
fracciones relevantes combinadas proporcionaron el compuesto deseado
N-Ac-Pro-Arg-Lys-Leu-Tyr-Asp-3-I-Tyr-NH_{2}
con una impureza mínima de
N-Ac-Pro-Arg-Lys-Leu-3-I-Tyr-Asp-Tyr-NH_{2}.
Los fragmentos peptídicos de Kringle 5 fueron
preparados a partir de la digestión de
lys-plasminógeno (Lys-HPg, Abbott
Laboratories, Abbott Park, IL) con elastasa porcina (SIGMA, St.
Louis, MO) mediante una modificación del método de Powell y col.
(Arch. Biochem. Biophys., 248(1):
390-400 (1986)). Se incubaron 1,5 mg de elastasa
porcina con 200 mg de Lys-HPg en
Tris-HCl 50 mM pH 8,0 y se agitaron por balanceo
durante una noche a temperatura ambiente. La reacción fue finalizada
por la adición de DPF (fluorofosfato de diisopropilo, SIGMA) a una
concentración final de 1 mM. La mezcla fue agitada por balanceo
durante 30 minutos adicionales, dializada frente a Tris 50 mM pH 8,0
durante una noche y concentrada. El plasminógeno cortado fue
colocado sobre una columna de lisina-Sepharose® 4B
de 2,5 cm x 15 cm (Brockway, W.J. y Castellino, F.J., Arch.
Biochem. Biophys., 151: 194-199 (1972)) y
se equilibró con Tris 50 mM pH 8,0 hasta que se alcanzó una
absorbancia de 0,05 (a 280 nm). (Esta etapa fue realizada para
eliminar cualquier fragmento que contuviera una región Kringle 1 y/o
una región Kringle 4 (ambas de las cuales se unen a lisina)). Los
fragmentos peptídicos de Kringle 5 no absorbidos fueron dializados
frente a tampón Na_{2}PO_{4} 50 mM, pH 5,0, y aplicados
posteriormente a una columna Mono-S de BioRad
equilibrada con el mismo tampón. La porción de Kringle 5 cortada, el
mini-HPg no cortado y la fracción restante del
dominio de la proteasa fueron eluidos con un gradiente gradual de
Fosfato 20 mM/KCl 1 M pH 5,0 0-20%,
20-50% y 50-70%. Los fragmentos
peptídicos de Kringle 5 eluían en la etapa del 50%, según se
determinó mediante electroforesis en gel. El pico recogido fue
dializado durante una noche frente a Tris 20 mM pH 8,0.
Se determinó que los fragmentos de Kringle 5
separados eran al menos un 95% puros mediante cromatografía FPLC y
DodSO4/PAGE con tinción con plata (Azul de Coomassie). El análisis
de la secuencia de la porción aminoterminal de los fragmentos
purificados reveló la presencia de tres polipéptidos que tenían en
el extremo N \alpha las secuencias VLLPDVETPS, VAPPPVVLL y
VETPSEED que correspondían a las posiciones de aminoácidos
Val^{449}-Ser^{458},
Val^{443}-Leu^{450} y
Val^{454}-Asp^{461} de la SEC ID Nº:1,
respectivamente.
La proliferación in vitro de células
endoteliales fue determinada según está descrito por Lingen y col.,
en Laboratory Investigation, 74:
476-483 (1996), utilizando el kit "Cell Titer 96
Aqueous Non-Radioactive Cell Proliferation Assay"
(Promega Corporation, Madison, WI). Células endoteliales de
capilares bovinos (adrenales) fueron sembradas a una densidad de
1000 células por pocillo en una placa de 96 pocillos en Medio de
Eagle Modificado de Dulbecco (DMEM) que contenía un 10% de suero de
ternera del donante y un 1% de BSA (seroalbúmina bovina, GIBCO BRL,
Gaithersburg, MD). Después de 8 horas, las células fueron
hipoalimentadas durante una noche en DMEM que contenía un 0,1% de
BSA y posteriormente realimentadas con medio que contenía
concentraciones especificadas de inhibidor y 5 ng/ml de bFGF (factor
de crecimiento de fibroblastos básico). Los resultados del ensayo
fueron corregidos por las células no estimuladas (esto es, a las que
no se había añadido bFGF) como línea base y por las células
estimuladas con bFGF solo (esto es, a las que no se había añadido
inhibidor) como proliferación máxima. Cuando se combinaron múltiples
experimentos, los resultados fueron representados como el cambio en
porcentaje del número de células en comparación con bFGF solo.
El ensayo de migración de células endoteliales se
llevó a cabo esencialmente según está descrito por Polverini, P.J. y
col., Methods Enzymol., 198: 440-450
(1991). Brevemente, células endoteliales de capilares bovinos
(adrenales) (BCE, suministradas por Judah Folkman, Harvard
University Medical School) fueron hipoalimentadas durante una noche
en DMEM que contenía un 0,1% de seroalbúmina bovina (BSA). Las
células fueron recogidas posteriormente con tripsina y resuspendidas
en DMEM con un 0,1% de BSA a una concentración de 1,5 x 10^{6}
células/ml. Las células fueron añadidas al fondo de una cámara de
Boyden modificada de 48 pocillos (Nucleopore Corporation, Cabin
John, MD). La cámara fue ensamblada e invertida, y se dejó que las
células se fijaran durante 2 horas a 37ºC a membranas de
policarbonato para quimiotaxis (5 \mum de tamaño de poro) que
habían sido sumergidas en gelatina 0,1% durante una noche y secadas.
La cámara fue posteriormente reinvertida y se añadieron las
sustancias de ensayo a los pocillos de la cámara superior (hasta un
volumen total de 50 \mul); el aparato fue entonces incubado
durante 4 horas a 37ºC. Se recuperaron las membranas, se fijaron y
se tiñeron (DiffQuick, Fisher Scientific, Pittsburgh, PA) y se contó
el número de células que habían migrado a la cámara superior por 10
campos de gran aumento. La migración de fondo con DMEM + BSA 0,1%
fue sustraída y los datos presentados como el número de células
migradas por 10 campos de gran aumento (400X) o, cuando se
combinaron los resultados de múltiples experimentos, como el
porcentaje de inhibición de la migración en comparación con un
control positivo. Los resultados están mostrados en la Tabla 1.
El efecto de los fragmentos peptídicos de Kringle
5 sobre la proliferación de células endoteliales fue determinado
in vitro utilizando el ensayo de proliferación de células
endoteliales anteriormente descrito. Para estos experimentos, se
prepararon fragmentos peptídicos de Kringle 5 según se ilustró en
los Ejemplos 1 a 14 y se analizaron a varias concentraciones que
variaban de 100 a 1000 pM aproximadamente, utilizando bFGF como
control de proliferación máxima. El fragmento peptídico de Kringle 5
de SEC ID Nº3 fue eficaz inhibiendo la proliferación de células BCE
de manera dependiente de la dosis. Se determinó que la concentración
de fragmento peptídico de Kringle 5 de SEC ID Nº:3 requerida para
conseguir un 50% de inhibición (DE_{50}) era de 300 pM
aproximadamente. En contraste, se mostró que la DE_{50} de los
Kringles 1-4 era de 135 nM.
En la Tabla 1 se muestra un resumen del efecto de
otros fragmentos peptídicos de Kringle sobre la inhibición de la
proliferación de células BCE. El fragmento peptídico de Kringle 3
era el menos eficaz para inhibir la proliferación de células BCE
(DE_{50} = 460 nM), seguido por el fragmento peptídico de Kringle
1 (DE_{50} = 320 nM), los fragmentos peptídicos de Kringle
1-4 (DE_{50} = 135 nM) y los fragmentos peptídicos
de Kringle 1-3 (DE_{50} = 75 nM). El fragmento
peptídico de Kringle 5 era el más eficaz para inhibir la
proliferación de células BCE, con una DE_{50} de 0,3 nM.
Se determinó también el efecto de fragmentos
peptídicos de Kringle 5 sobre la migración de células endoteliales
in vitro utilizando el ensayo de migración de células
endoteliales anteriormente descrito. Los fragmentos peptídicos de
Kringle 5 inhibían la migración de células BCE de manera dependiente
de la dosis, con una DE_{50} de 300 pM aproximadamente. A la
concentración de fragmentos peptídicos de Kringle 5 requerida para
una inhibición máxima de las células BCE, se inhibían también las
células PC-3 y las células MDA 486. Este resultado,
tomado junto con el resultado del Ejemplo 2, indica que la
inhibición de la proliferación y migración estimuladas de las
células BCE por los fragmentos peptídicos de Kringle 5 es potente y
específica para células endoteliales y no para células normales o
tumorales.
Todo lo anterior es meramente ilustrativo de la
invención y no tiene la intención de limitar la invención a los
compuestos descritos. Se pretende que las variaciones y cambios que
sean obvios para los expertos en la técnica estén dentro del ámbito
y la naturaleza de la invención que se definen en las
reivindicaciones adjuntas.
La Tabla 1 muestra un resumen de los valores de
la DE_{50} obtenidos de la inhibición de varios fragmentos de
Kringle sobre la proliferación de células BCE y sobre la migración
celular in vitro. En la tabla, los fragmentos peptídicos de
Kringle están marcados según su homología de secuencias
correspondiente con la SEC ID Nº:1. El símbolo "*" indica datos
tomados de Marti, D. y col., Eur. J. Biochem., 219:
455-462 (1994), y el símbolo "-" indica que no
hay datos.
Fragmento de Proteico de la SEC ID N°:1 | Actividad Antiproliferativa de | Inhibición de la Migración de |
Células BCE (DE_{50}) | Células HMVBC (DE_{50}) | |
Kringles 1-4 (angioestatina)* | 135 nM | 160 nM |
Kringle 1 (Tyr^{80}-G1u^{163})* | 320 nM | - |
Kringle 2 (Glu^{161}-Thr^{245})* | sin actividad | - |
Kringle 3 (Thr^{253}-Ser^{335})* | 460 nM | - |
Kringle 4 (Val^{354}-Val^{443})* | sin actividad | - |
Kringles 1-3 (Tyr^{80}-Pro^{353})* | 75 nM | 60 nM |
Kringles 2-3 (Glu^{161}-Ser^{335})* | - | - |
Kringle 5 (Val^{443}-Ala^{543}) | 250 pM | 200 pM |
Kringle 5 (Val^{449}-Ala^{543}) | - | 240 pM |
Kringle 5 (Val^{454}-Ala^{543}) | - | 220 pM |
Kringle 5 (Val^{443}-Phe^{546}) | 60 nM | 55 nM |
Kringle 5 (Val^{449}-Phe^{546}) | - | - |
Kringle 5 (Val^{454}-Phe^{546}) | - | - |
Kringles 4-5 (Val^{355}-Ala^{543}) | - | 280 pM |
Kringles 4-5 (Val^{355}-Phe^{546}) | - | - |
N-Ac-Val^{449}-Asp^{461}-NH_{2} | - | > 1 mM |
N-Ac-Met^{463}-Pro^{482}-NH_{2} | - | > 1 mM |
N-Ac-Gln ^{484}-Tyr^{511}-NH_{2} | - | > 100 \muM |
N-Ac-Arg^{513}-Trp^{523}-NH_{2} | - | 500 pM |
N-Ac-Tyr^{525}-Tyr^{535}-NH_{2} | - | 200 pM |
N-Ac-Pro^{529}-Tyr^{535}-NH_{2} | - | 120 pM |
N-Ac-Pro^{529}-Asp^{534}-NH_{2} | - | 123 pM |
N-Ac-Pro^{150}_Tyr^{156}-NH_{2} | - | 160 nM |
N-Ac-Arg^{530}-Tyr^{535}-NH_{2} | - | 80 pM |
N-Ac-Pro-Arg-Lys-Leu-3-I-Tyr-Asp-Tyr-NH_{2} | - | > 100 nM |
N-Ac-Pro-Arg-Lys-Leu-Tyr-Tyr-Asp-3-I-Tyr-NH_{2} | - | 400 pM |
N-Ac – Lys^{531}- Tyr^{534} -NH_{2} | - | - |
Se empleó PCR para generar fragmentos de ADNc que
codificaban fragmentos peptídicos de Kringle 5 que tenían las
secuencias de aminoácidos: (1) posiciones de aminoácidos
450-543 de la SEC ID Nº:1 (de aquí en adelante,
K5A), (2) posiciones de aminoácidos 450-546 de la
SEC ID Nº:1 (de aquí en adelante, K5F), (3) posiciones de
aminoácidos 355-543 de la SEC ID Nº:1 (de aquí en
adelante, K4-5A) y (4) posiciones de aminoácidos
355-546 de la SEC ID Nº:1 (de aquí en adelante,
K4-5F), para clonaje y expresión en huéspedes
eucarióticos y procarióticos. Los fragmentos de ADN fueron generados
utilizando un ADNc que codificaba plasminógeno humano (obtenido del
Dr. E. Reich, State University of New York, Stony Brook, NY) como
molde y conjuntos de cebadores directos e inversos (obtenidos de
Operon Technologies, Inc., Alameda, CA) mostrados a
continuación:
Se llevaron a cabo amplificaciones por PCR
utilizando los conjuntos de cebadores SEC ID Nº:2 y SEC ID Nº:4
(para K5A), SEC ID Nº:2 y SEC ID Nº:5 (para K5F), SEC ID Nº:3 y SEC
ID Nº:8 (para K4-5A) y SEC ID Nº:3 y SEC ID Nº:5
(para K4-5A), bajo condiciones estándar de PCR, esto
es en un volumen total de reacción de 100 \mul conteniendo 200
\muM de cada dNTP, donde N era A, T, G y C, 0,2 \muM de cada
cebador, 10 ng aproximadamente de ADN molde y 1 unidad de ADN
polimerasa Vent® (New England Biolabs). Se llevaron a cabo
amplificaciones en un total de 25 ciclos (1 ciclo = 94ºC durante un
minuto, 48ºC durante dos minutos, 72ºC durante 1 minuto) en un
Ciclador Térmico de ADN 480 (Perkin Elmer, Foster City, CA). Después
de la amplificación, los productos de la PCR fueron purificados en
gel, digeridos con BamHI y XhoI (New England Biolabs),
ligados a un vector de expresión de Pichia modificado
(pHil-D8, ver más adelante) cortado con los mismos
enzimas y transformados en células HB101 (BioRad) por
electroporación. Se preparó ADN de los clones individuales y se
sometió a digestión con enzimas de restricción y a análisis de la
secuencia con el fin de identificar los clones que contenían
insertos con la secuencia correcta y en la orientación apropiada.
Plásmidos de los clones identificados positivamente fueron luego
transformados en Pichia pastoris cepa GS115 (Invitrogen,
Carlsbad, CA) de acuerdo con las indicaciones del fabricante. Con el
fin de identificar los clones positivos en Pichia, las
células fueron cultivadas en 5 ml de medio BMGY (Invitrogen) a 29ºC
durante una noche, recogidas por centrifugación y resuspendidas en
0,5 ml de medio BMMY (Invitrogen) para la expresión. Después de
incubación a 29ºC durante dos días, se recogieron los sobrenadantes
de los cultivos y alícuotas de los mismos fueron sometidas a
SDS-PAGE y a análisis de transferencia Western de
acuerdo con técnicas conocidas. En la Fig. 6 se muestra un gel de
SDS-PAGE.
El vector de expresión de Pichia,
pHil-D8, fue construido mediante una modificación
del vector pHil-D2 (Invitrogen) para que incluyera
una secuencia líder sintética para la secreción de una proteína
recombinante (ver la Fig. 5). La secuencia líder,
5'-ATGTTCTCTCCAATTTTGTCCTTGGAAATTATTTTAGCTTTGGCTACTTTGCAATCTGT
CTTCGCTCAGCCAGTTATCTGCACTACCGTTGGTTCCGCTGCCGAGGGATCC-3' (SEC ID Nº:9) codifica una señal de secreción de PHO1 (subrayado sencillo) unida operativamente a la secuencia de un propéptido (resaltada con negrita) para el corte con KEX2. Para construir pHil-D8, se llevó a cabo una PCR utilizando como molde pHil-S1 (Invitrogen), ya que este vector contiene la secuencia que codifica PHO1, un cebador directo (SEC ID Nº:7) correspondiente a los nucleótidos 509-530 de pHil-S1 y un cebador inverso (SEC ID Nº:8) que tiene una secuencia de nucleótidos que codifica la última porción de la señal de secreción de PHO1 (nucleótidos 45-66 de la SEC ID Nº:9) y la secuencia del propéptido (nucleótidos 67-108 de la SEC ID N:9). Las secuencias de los cebadores (obtenidos de Operon Technologies, Alameda, CA) fueron según sigue:
CTTCGCTCAGCCAGTTATCTGCACTACCGTTGGTTCCGCTGCCGAGGGATCC-3' (SEC ID Nº:9) codifica una señal de secreción de PHO1 (subrayado sencillo) unida operativamente a la secuencia de un propéptido (resaltada con negrita) para el corte con KEX2. Para construir pHil-D8, se llevó a cabo una PCR utilizando como molde pHil-S1 (Invitrogen), ya que este vector contiene la secuencia que codifica PHO1, un cebador directo (SEC ID Nº:7) correspondiente a los nucleótidos 509-530 de pHil-S1 y un cebador inverso (SEC ID Nº:8) que tiene una secuencia de nucleótidos que codifica la última porción de la señal de secreción de PHO1 (nucleótidos 45-66 de la SEC ID Nº:9) y la secuencia del propéptido (nucleótidos 67-108 de la SEC ID N:9). Las secuencias de los cebadores (obtenidos de Operon Technologies, Alameda, CA) fueron según sigue:
La amplificación se llevó a cabo durante 25
ciclos según se describió en el Ejemplo 19. El producto de la PCR
(de 500 pb aproximadamente) fue purificado en gel, cortado con
BlpI y EcoRI y ligado a pHil-D2
cortado con los mismos enzimas. El ADN fue transformado en células
de E. coli HB101 y los clones positivos identificados
mediante digestión con enzimas de restricción y análisis de la
secuencia. Un clon que tenía la secuencia correcta fue denominado
pHil-D8.
Los enzimas de restricción u otros enzimas
modificantes, así como los demás reactivos utilizados, fueron
obtenidos de fuentes comerciales. Los cebadores fueron sintetizados
en Abbott Laboratories en un sintetizador automático mediante
métodos estándar conocidos en la técnica.
Los ADNs de los fragmentos peptídicos de Kringle
5 fueron también generados mediante amplificación por PCR para el
clonaje y la expresión en células bacterianas (E. coli). El
abordaje general llevado a cabo fue generar fragmentos de PCR de las
regiones codificadoras deseadas, con y sin codones de terminación,
someter los extremos a la acción de una quinasa y clonar los
fragmentos directamente en los vectores de elección. Las
construcciones de los vectores fueron luego transformadas en células
huéspedes apropiadas y las colonias sometidas a selección por PCR
con cebadores de los vectores para confirmar la presencia de un
inserto. Para determinar la orientación de un inserto, las
reacciones de PCR que mostraban clones positivos para el inserto
fueron sometidas a PCR direccional utilizando 1 cebador del vector y
1 cebador del inserto.
En la Tabla 2 se muestra una descripción de
vectores de expresión útiles para la producción bacteriana de
fragmentos peptídicos de Kringle 5.
\vskip1.000000\baselineskip
Vector | Fuente | Enzimas de | Fusión |
Restricción | |||
UpET | pET21d modificado | SapI | Ninguna |
por Abbott | |||
UpET-HTh | pET21d modificado | SapI | Reconocimiento de His6-Trombina |
por Abbott | N-terminal | ||
EpET-Ubi | pET21d modificado | SapI | Reconocimiento de His6-Ubiquitina- |
por Abbott | Enteroquinasa N-terminal | ||
pET32a | Novagen | NcoI + XhoI | Reconocimiento de Tiorredoxina, |
Enteroquinasa | |||
pGEX-4T-2 | Pharmacia® | EcoRI + NotI | GST |
pCYB3 | New England Biolabs | NotI + SapI | Inteína C-terminal |
Todos los vectores fueron primeramente aislados y
purificados utilizando columnas de Qiagen de acuerdo con las
instrucciones del fabricante (QIAGEN, Inc., Santa Clarita, CA). El
ADN del vector (1 \mug) fue digerido con los enzimas de
restricción apropiados (ver la Tabla 2) en 20 \mul de tampón NEB4
(New England Biolabs) conteniendo 100 \mug/ml de seroalbúmina
bovina (BSA). La reacción fue centrifugada brevemente, se añadieron
20 \mul de H_{2}O desionizada, 0,4 \mul de la mezcla de dNTP
(Pharmacia®; 20 mM de cada dNTP) y 0,25 \mul de ADN polimerasa
pfu clonada (Stratagene®; 2,5 unidades/\mul) y la mezcla de
reacción fue incubada a 65ºC durante 20 minutos para rellenar los
extremos del vector. La mezcla de reacción fue de nuevo centrifugada
brevemente y se añadieron 4 \mul de fosfatasa intestinal de
ternera diluida (GIBCO, BRL, Gaithersburg, MD; 5 unidades en total).
La mezcla fue posteriormente incubada a 50ºC durante una hora. Se
añadieron 5 \mul de SDS al 10%, 2 \mul de NaCl 5 M, 2 \mul de
EDTA 0,5 M y 45 \mul de H_{2}O; la reacción fue centrifugada
brevemente e incubada posteriormente a 65ºC durante 20 minutos.
Posteriormente la reacción fue extraída tres veces con
fenol-cloroformo saturado en tampón (GIBCO BRL) y
una vez con cloroformo. La fase acuosa fue purificada a través una
columna CHROMA SPIN^{TM} 1000 TE (CLONTECH, Palo Alto, CA).
Se diseñaron y solicitaron cebadores de PCR sobre
la base de la secuencia publicada del plasminógeno humano (ver la
SEC ID Nº:12) y se muestran a continuación:
A no ser que se indique de otro modo, todas las
PCRs fueron realizadas con ADN polimerasa pfu y tampón
(Stratagene®), utilizando 200 \muM de cada dNTP y 1 \muM de cada
cebador. Los conjuntos de cebadores utilizados fueron SEC ID Nº:11 y
SEC ID Nº:13 (para K5A), y SEC ID Nº:10 y SEC ID Nº:13 (para
K4-5A). Se utilizó como molde el vector
pHil-D8 que contenía el K4-5A
(descrito en el Ejemplo 19). Antes de su utilización como molde,
este ADN fue digerido con DraI (que produce múltiples cortes
fuera de las regiones Kringle) con el fin de eliminar el fondo
debido al vector pHil-D8 en las transformaciones. Se
utilizaron 10 ng de molde aproximadamente por cada 50 \mul de
reacción de PCR. Las reacciones de PCR fueron llevadas a cabo a 92ºC
durante 2 minutos; posteriormente durante 15 ciclos de 94ºC, 30
segundos; 49ºC, 1 minuto; 72ºC, 4 minutos y 72ºC, 7 minutos. Después
de la reacción de PCR, se añadieron 0,5 \mul de ATP 100 mM y 5
unidades de quinasa de T4 y la reacción de incubó a 37ºC durante 20
minutos para someter los extremos a la acción de la quinasa. La
reacción fue calentada posteriormente a 68ºC durante 15 minutos y
purificada sobre una columna de centrifugación
S400-HR (Pharmacia®) para ser utilizada en las
ligaduras.
Se produjeron seis construcciones recombinantes
(específicamente, (i) K5A en UpET-PS3, (ii) K5A en
pET32a, (iii) K4-5A en UpET-PS3,
(iv) K4-5A en UpET-Ubi, (v)
K4-5A en pET32a y (vi) K4-5A en
pGEX-4T-2) según sigue: el vector
con extremos romos y sometido ya a la acción de la fosfatasa (1
\mul de la etapa A anterior) y el fragmento de la PCR (1 \mul de
la Etapa B anterior) fueron ligados en un volumen total de 5,5
\mul utilizando un Kit de Ligadura Rápida según las instrucciones
del fabricante (BOEHRINGER-MANNHEIM Corp.,
Indianapolis, IN). La mezcla de ligadura (1 \mul) fue transformada
posteriormente en 20 \mul de células competentes (células
XL1-Blue Supercompetentes o células
XL2-Blue Ultracompetentes (Stratagene®)) según las
instrucciones del fabricante. Las células recombinantes fueron
seleccionadas en placas de agar LB-Amp
(MicroDiagnostics, Lombard, IL).
Los vectores pGEX fueron expresados en E.
coli XL1-Blue o XL2-Blue. Todos
los demás vectores fueron aislados y retransformados en E.
coli BL21 (DE3) (Novagen) según las instrucciones del
fabricante. Colonias individuales fueron inoculadas en 2,5 ml de
LB/Amp y agitadas a 225 rpm, 37ºC, durante una noche. El cultivo de
una noche (0,5 ml) fue luego inoculado en 50 ml de LB/Amp en un
matraz de 250 ml y agitado a 225 rpm, 37ºC, hasta una DO600 de
0,5-0,6. Posteriormente se añadió
isopropil-1-tio-\beta-D-galactopiranósido
(IPTG, 100 mM) a una concentración final de 1 mM. El cultivo fue
agitado a 225 rpm, 30ºC, durante 3 horas antes de ser sedimentado
por centrifugación. Se prepararon muestras para
SDS-PAGE de acuerdo con técnicas conocidas.
Experimentos preliminares mostraron que las células que tenían
K5A/pET32a, K4-5A/pET32a y
K4-5A/pGEX producían el máximo de proteína
recombinante. Los cultivos de estos clones fueron analizados
posteriormente para determinar la expresión soluble frente a
insoluble mediante SDS-PAGE. Según muestra la Fig.
7, K5A/pET32a producía una proteína recombinante que era casi
completamente soluble (comparar las Calles S y P de
Trx-K5A), mientras que K4-5A/pET32a
y K4-5A/pGEX producían un 75% aproximadamente de
proteína soluble.
VB1, VB2, VB3 y VB4 fueron producidos como ADNs
sintéticos utilizando técnicas bien conocidas por las personas con
experiencia habitual en el oficio. Las secuencias de synVB1, synVB2,
synVB3 y synVB4 se muestran a continuación:
Cada secuencia sintética se hizo de doble hebra y
se clonó en pCR-Script Cam™ (Stratagene®) según las
instrucciones del fabricante; los clones con la secuencia correcta
fueron aislados posteriormente mediante procedimientos estándar. Se
sometieron a digestión 5 \mug de ADN purificado con 8 unidades de
BsmBI a 55ºC en reacciones de 20 \mul en Tampón NEB4 1X que
contenía 100 \mug/ml de BSA. La reacción fue centrifugada
brevemente, se añadieron 20 \mul de H_{2}O desionizada, 0,4
\mul de una mezcla de dNTP (Pharmacia®; 20 mM de cada dNTP) y 0,25
\mul de ADN polimerasa pfu clonada (Stratagene®; 2,5
unidades por \mul) y la reacción se incubó a 65ºC durante 20
minutos para rellenar los extremos. El ADN fue posteriormente
procesado en geles de agarosa MetaPhor™ al 3% (FMC, Rockland, Maine)
en tampón Tris-Acetato-EDTA (TAE)
0,5X. La banda de los casetes fue cortada y el ADN fue eluido
mediante congelación del gel y centrifugación del tampón a través de
un cartucho Ultrafree™ Probind (MILLIPORE Corp., Bedford, MA),
seguido por precipitación con isopropanol utilizando Pellet Paint™
(Novagen) como transportador. El ADN (cfVB1, cfVB2, cfVB3 y cfVB4)
fue lavado con etanol al 70%, secado brevemente y resuspendido en 25
\mul de tampón Tris-EDTA (TE).
El vector pET21d (Novagen) fue digerido con
SapI, tratado primeramente con ADN polimerasa de T4 + dGTP,
posteriormente con nucleasa de la alubia Mung, luego con el
fragmento Klenow de la ADN polimerasa I y finalmente religado.
Colonias individuales fueron sometidas a selección con el fin de
seleccionar un plásmido en el que se hubiera eliminado el sitio de
SapI existente. Este ADN fue posteriormente digerido con
NcoI + BamHI y ligado a
5'-CATGTGAAGAGC-3' (SEC ID Nº:19) +
5'-GATCGCTCTTCA-3' (SEC ID Nº:20)
para introducir un único sitio de SapI. El ADN clonado
verificado, purificado, fue cortado con SapI +
HindIII, se hizo de extremos romos y se trató con fosfatasa
según se describió anteriormente, se ligó con el casete de cfVB1, se
transformó en E. coli y se sembró en placas de
LB-Amp. Se recogieron las colonias con puntas de
pipeta estériles sobre placas de agar LB-Amp y en 20
\mul de mezcla para PCR AmpliTaq® (Perkin Elmer) en placas
Thermowell de Costar que contenían 1 \muM de cada uno de los
cebadores del vector
5'-AGATCTCGATCCCGCGAA-3' (cebador
directo, SEC ID Nº:21) y
5'-ATCCGGATATAGTTCCTC-3' (SEC ID
Nº:22). Las reacciones fueron calentadas a 94ºC durante 5 minutos,
posteriormente sometidas a ciclos utilizando el ciclador térmico
GeneAmp 9600 durante 30 ciclos de 94ºC, 30 segundos; 40ºC, 1 minuto;
72ºC, 2 minutos. Diez microlitros de cada reacción fueron procesados
en geles de agarosa. Con el fin de determinar la orientación del
casete, 0,25 \mul de un cribado de PCR con el tamaño correcto
fueron añadidos a una reacción nueva que contenía el cebador inverso
del vector y un cebador del casete
5'-CGGGCTTTTTTTTGCTCTTCA-3' (SEC ID
Nº:23). Las reacciones fueron sometidas a ciclos igual que
anteriormente, durante 10 ciclos adicionales. Los vectores finales
fueron secuenciados utilizando un procedimiento estándar y un clon
fue denominado UpET.
UpET fue digerido con SapI y preparado
para ser clonado con extremos romos después de ser sometido a la
acción de fosfatasa. Fue ligado al casete de cfVB2, transformado,
las colonias sometidas a selección y secuenciadas igual que para la
ligadura de cfVB1 anterior.
UpET fue digerido con SapI y preparado
para ser clonado con extremos romos después de ser sometido a la
acción de fosfatasa. Fue ligado al casete de cfVB3, transformado,
las colonias sometidas a selección y secuenciadas igual que para la
ligadura de cfVB1 anterior.
Se generó un fragmento de PCR de la ubiquitina de
S. cerevisiae utilizando ADN polimerasa Ultma y tampón
(Perkin Elmer), 40 \muM de cada dNTP, 1 \muM de cada uno de los
cebadores 5'-CAGATTTTCGTCAAGACTT-3'
(Ubi-5p, SEC ID Nº:24) y
5'-ACCACCTCTTAGCCTTAG-3'
(Ubi-3p, SEC ID Nº:25) y 1,75 \mug de ADN de
levadura a 94ºC, 2 minutos, posteriormente 25 ciclos de 94ºC, 1
minutos; 40ºC, 1 minuto; 72ºC, 2 minutos; posteriormente 72ºC
durante 7 minutos. Se generó un fragmento de PCR a partir de 20 ng
de pET15b (Novagen) utilizando los cebadores
5'-CATGGTATATCTCCTTCTT-3'
(pET3p-ATG, SEC ID Nº:26) y
5'-TGAGCAATAACTAGCATAAC-3'
(T7RevTerm, SEC ID Nº:27) a 94ºC, 2 minutos, posteriormente 10
ciclos de 94ºC, 45 segundos; 42ºC, 1 minuto; 72ºC, 15 minutos;
posteriormente 72ºC durante 7 minutos. Los fragmentos de PCR
derivados de ubiquitina y de pET15b fueron purificados en gel y
ligados entre sí utilizando ligasa de T4 BRL y tampón de ligasa. Se
generó posteriormente un fragmento de PCR del promotor de
T7-ubiquitina (T7-ubiquitina)
utilizando la ligadura como molde y ADN polimerasa Ultma y los
cebadores 5'-AGATCTCGATCCCGCGAA-3'
(pET5p, SEC ID Nº:28) y SEC ID Nº:25 a 94ºC, 2 minutos,
posteriormente 25 ciclos de 94ºC, 30 segundos; 42ºC, 1 minuto; 72ºC,
3 minutos; posteriormente 72ºC, 7 minutos. El fragmento de PCR
T7-ubiquitina fue purificado en gel.
Se generó un fragmento de PCR de la Estromelisina
humana madura utilizando ADN polimerasa Ultma (igual que
anteriormente) con el cebador
5'-TTAGGTCTCAGGGGAGT-3'
(Strom-3p, SEC ID Nº:29) y el cebador sometido a la
acción de una quinasa
5'-TTCAGAACCTTTCCTGGCA-3'
(Strom-5p, SEC ID Nº:30) y 20 ng aproximadamente de
molde (esto, estromelisina clonada en pET3b (Novagen)) a 94ºC, 2
minutos, posteriormente 15 ciclos de 94ºC, 1 minuto; 44ºC, 1 minuto;
72ºC, 2 minutos; posteriormente 72ºC durante 7 minutos. La reacción
de PCR de la estromelisina (10 \mul) fue ligada con 100 pM de los
oligos hibridados
5'-AGCGGCGACGACGACGACAAG-3'
(Ek-Cut-5p, SEC ID Nº:31) y
5'-CTTGTCGTCGTCGTCGCCGCT-3'
(Ek-Cut-3p, SEC ID Nº:32 que
codifica un sitio de corte de enteroquinasa) en 40 \mul de ligasa
y tampón de ligasa BRL. Se generó un fragmento de PCR del sitio de
enteroquinasa-estromelisina madura
(Ek-estromelisina) utilizando 1 \mul de esta
ligadura como molde, los cebadores SEC ID Nº:29 y SEC ID Nº:31
sometido a la acción de una quinasa, ADN polimerasa Ultma y tampón a
94ºC, 2 minutos, posteriormente 10 ciclos de 94ºC, 1 minuto; 44ºC, 1
minuto; 72ºC, 2 minutos; posteriormente 72ºC durante 7 minutos. El
fragmento de PCR Ek-Estromelisina fue purificado en
gel.
Los fragmentos de PCR
T7-ubiquitina y Ek-estromelisina
fueron ligados entre sí con ligasa y tampón de ligasa de BRL. Se
generó luego un fragmento de PCR
T7-ubiquitina-Ek-estromelisina
utilizando la ligadura como molde y ADN polimerasa Ultma, y los
cebadores SEC ID Nº:28 y SEC ID Nº:29 a 94ºC, 2 minutos;
posteriormente 25 ciclos de 94ºC, 30 segundos; 42ºC, 1 minuto; 72ºC,
6 minutos; posteriormente 72ºC durante 7 minutos.
Se generó un fragmento de PCR utilizando el molde
estromelisina-plásmido pET3b con los cebadores SEC
ID Nº:26 y SEC ID Nº:30 con las ADN polimerasas KlenTaq (AB
Peptides, St. Louis, MO) y pfu a 94ºC, 2 minutos;
posteriormente 15 ciclos de 94ºC, 30 segundos; 42ºC, 2 minutos;
68ºC, 20 minutos. Este fragmento de PCR fue mezclado con el
fragmento de PCR
T7-ubiquitina-Ek-estromelisina
y transformado en células competentes de máxima eficacia DH5\alpha
de BRL. Los clones correctos fueron identificados por aislamiento
del ADN plasmídico, transfección en BL21(DE3) y la expresión
estudiada según se describió anteriormente.
Se generó un fragmento de PCR de
ubiquitina-Ek a partir de un plásmido de expresión
correcto de
T7-ubiquitina-Ek-estromelisina
con los cebadores SEC ID Nº:24 y SEC ID Nº:32 y ADN polimerasa
pfu a 94ºC, 2 minutos, posteriormente 20 ciclos de 94ºC, 30
segundos; 40ºC, 1 minuto; 72ºC, 3 minutos; posteriormente 72ºC, 7
minutos. El fragmento fue purificado sobre una columna de
centrifugación S-400 HR de Pharmacia y ligado al
casete de VBC1 utilizando el kit de Ligadura Rápida de ADN. Se
generó un fragmento de PCR utilizando la ligadura como molde y los
cebadores SEC ID Nº:24 y
5'-TGAAGAGCAAAAAAAAGCCCG-3' (SEC ID
Nº:33) y ADN polimerasa pfu a 94ºC, 2 minutos, posteriormente
20 ciclos de 94ºC, 30 segundos; 40ºC, 1 minuto; 72ºC, 2 minutos,
72ºC, 7 minutos. El fragmento de la PCR fue sometido a la acción de
una quinasa y ligado a Upet-H preparado para clonaje
de extremos romos después de ser sometido a la acción de una
fosfatasa. La ligadura fue transformada en células competentes y las
colonias fueron sometidas a selección por PCR igual que
anteriormente. El ADN plasmídico fue secuenciado para identificar
los clones correctos de UpET-Ubi.
Claims (27)
1. Un compuesto de fórmula
A-B-C-X-Y,
o una sal o éster del mismo farmacéuticamente aceptable, en la
que
A está ausente o es un grupo protector de
nitrógeno;
Y está ausente o es un grupo protector del ácido
carboxílico;
y B-C-X es
seleccionado del grupo que consta de las secuencias definidas por
las posiciones de aminoácidos siguientes de la SEC ID Nº:1
- (a)
- la secuencia entre las posiciones de aminoácidos 355 a 543;
- (b)
- la secuencia entre las posiciones de aminoácidos 355 a 546;
- (c)
- la secuencia entre las posiciones de aminoácidos 443 a 543;
- (d)
- la secuencia entre las posiciones de aminoácidos 449 a 543;
- (e)
- la secuencia entre las posiciones de aminoácidos 454 a 543;
- (f)
- la secuencia entre las posiciones de aminoácidos 443 a 546;
- (g)
- la secuencia entre las posiciones de aminoácidos 449 a 546;
- (h)
- la secuencia entre las posiciones de aminoácidos 454 a 546;
- (i)
- la secuencia entre las posiciones de aminoácidos 525 a 535;
- (j)
- la secuencia entre las posiciones de aminoácidos 529 a 535;
- (k)
- la secuencia entre las posiciones de aminoácidos 530 a 535;
- (l)
- la secuencia entre las posiciones de aminoácidos 529 a 534;
- (m)
- la secuencia entre las posiciones de aminoácidos 531 a 534;
- (n)
- la secuencia entre las posiciones de aminoácidos 450 a 543.
2. El compuesto de la reivindicación 1, en el que
A es N-Ac e Y es NH_{2}.
3. El compuesto de la reivindicación 1, que tiene
una DE_{50} de inhibición de la migración de células endoteliales
de 100 a 500 pM.
4. El compuesto de la reivindicación 1, que tiene
una DE_{50} de inhibición de la proliferación de células
endoteliales de 100 a 500 pM.
5. Utilización de un compuesto de acuerdo con
cualquiera de las reivindicaciones 1 ó 2 para la fabricación de un
medicamento para el tratamiento de una enfermedad en un paciente con
necesidad de terapia antiangiogéne-
sis.
sis.
6. Utilización de acuerdo con la reivindicación
5, en la que dicha enfermedad es seleccionada del grupo que consta
de cáncer, artritis, degeneración macular y retinopatía
diabética.
7. Utilización de acuerdo con la reivindicación
6, en la que dicha enfermedad es cáncer.
8. Utilización de acuerdo con la reivindicación
7, en la que dicho cáncer es seleccionado de entre tumores sólidos
primarios y metastásicos, carcinomas, sarcomas, linfomas, psoriasis
y hemangiomas.
9. Una composición que contiene el compuesto de
la reivindicación 1 y un excipiente farmacéuticamente acepta-
ble.
ble.
10. Una composición que contiene una secuencia
polinucleotídica de hebra sencilla o de doble hebra aislada que
codifica un compuesto de acuerdo con la reivindicación 1.
\newpage
11. La composición de la reivindicación 10, en la
que dicha secuencia polinucleotídica es una secuencia de
ADN.
ADN.
12. La composición de la reivindicación 11, en la
que dicha secuencia de ADN codifica una secuencia de aminoácidos
seleccionada del grupo que consta de
- (a)
- la secuencia entre las posiciones de aminoácidos 443 a 543 de la SEC ID Nº:1;
- (b)
- la secuencia entre las posiciones de aminoácidos 449 a 543 de la SEC ID Nº:1;
- (c)
- la secuencia entre las posiciones de aminoácidos 454 a 543 de la SEC ID Nº:1;
- (d)
- la secuencia entre las posiciones de aminoácidos 355 a 543 de la SEC ID Nº:1.
13. La composición de la reivindicación 12, en la
que dicha secuencia polinucleotídica codifica una secuencia de
aminoácidos seleccionada del grupo que consta de la SEC ID
Nº:34.
14. Una célula adecuada para ser implantada en un
animal humano o no humano, conteniendo dicha célula un vector, donde
dicho vector contiene una secuencia de ADN que codifica un compuesto
de acuerdo con la reivindicación 1.
15. Un método para producir un compuesto de
acuerdo con la reivindicación 1 que comprende las etapas de:
- (a)
- exposición de un plasminógeno de mamífero a elastasa en una proporción de 1:100 a 1:300 para formar una mezcla de dicho plasminógeno y dicha elastasa;
- (b)
- incubación de dicha mezcla; y
- (c)
- aislamiento de dicho compuesto de dicha mezcla.
16. Un polinucleótido de hebra sencilla o de
doble hebra aislado que codifica un compuesto de acuerdo con la
reivindicación 1 para ser utilizado como inhibidor de
angiogénesis.
17. El polinucleótido de la reivindicación 16 que
es una molécula de ADN.
18. El polinucleótido de la reivindicación 16 que
es una molécula de ARN.
19. Un vector que comprende un polinucleótido que
codifica un compuesto de acuerdo con la reivindicación 1 para ser
utilizado como inhibidor de angiogénesis.
20. El vector de la reivindicación 19 que es un
vector de expresión.
21. El vector de la reivindicación 20, en la que
el vector de expresión es construido mediante la incorporación de un
polinucleótido que codifica un compuesto de acuerdo con la
reivindicación 1 a los vectores seleccionados del grupo que consta
de pHil-D8, pET32a,
pGEX-4T-2,
Up-ET-Ubi y pCYB3.
22. El vector de la reivindicación 20, que
comprende además una célula huésped transformada con dicho
vec-
tor.
tor.
23. El vector de la reivindicación 22, donde
dicha célula huésped es una célula eucariótica.
24. El vector de la reivindicación 23, donde
dicha célula eucariótica es Pichia pastoris.
25. El vector de la reivindicación 22, donde
dicha célula huésped es una célula procariótica que es E.
coli.
26. Un método para producir un compuesto soluble
de acuerdo con la reivindicación 1, que comprende las etapas de:
- (a)
- aislamiento de un polinucleótido que codifique dicho compuesto,
- (b)
- clonaje de dicho polinucleótido en un vector de expresión,
- (c)
- transformación de dicho vector en una célula huésped adecuada, y
- (d)
- cultivo de dicha célula huésped a fin de que exprese dicho compuesto.
\newpage
27. Un compuesto seleccionado del grupo que
consta de:
- (a)
- A-Pro-Arg-Lys-Leu-Tyr-Asp-3-I-Tyr-Y;
- (b)
- A-Pro-Arg-Lys-Leu-3-I-Tyr-Asp-Tyr-Y;
- (c)
- A-Pro-Glu-Lys-Arg-Tyr-Asp-Tyr-Y; y
- (d)
- A-Gln-Asp-Trp-Ala-Ala-Gln-Glu-Pro-His-Arg-His-Ser-Ile-Phe-Thr-Pro-Glu-Thr-Asn-Pro-Arg-Ala-Gly-Leu-Glu-Lys-Asn-Tyr-Y,
donde A está ausente o es un grupo protector de
nitrógeno;
e Y está ausente o es un grupo protector de ácido
carboxílico.
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