ES2247594T3 - Proteina antivirica. - Google Patents
Proteina antivirica.Info
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Abstract
SE DESCRIBE UN POLIPEPTIDO OAP Y DNA (RNA) QUE CODIFICA TAL POLIPEPTIDO Y UN PROCEDIMIENTO PARA PREPARAR TAL POLIPEPTIDO POR TECNICAS RECOMBINANTES. TAMBIEN SE DESCRIBEN PROCEDIMIENTOS PARA UTILIZAR TAL POLIPEPTIDO COMO UN AGENTE ANTIVIRICO, PARA ESTIMULAR LA DIFERENCIACION EN EL CRECIMIENTO DE OSTEOBLASTOS Y OSTEOCLASTOS, QUE SES PUEDEN UTILIZAR PARA PROMOVER LA CURACION DE FRACTURAS OSEAS Y LA FORMACION DE NOVO DE HUESO Y CONTRA LA OSTEOPOROSIS. TAMBIEN SE DESCRIBEN AGONISTAS Y ANTAGONISTAS DEL POLIPEPTIDO DE LA PRESENTE INVENCION QUE PUEDEN SER UTILIZADOS PARA TRATAR OSTEODISTROFIA, OSTEOHIPERTROFIA, OSTEOMA POR OSTEOPETROSIS, OSTEOPOROSIS Y OSTEOBLASTOMA. ENSAYOS DE DIAGNOSTICO PARA IDENTIFICAR MUTACIONES EN SECUENCIAS DE ACIDO NUCLEICO QUE CODIFICAN UN POLIPEPTIDO DE LA PRESENTE INVENCION.
Description
Proteína antivírica.
Esta invención se refiere a polinucleótidos
identificados recientemente, a polipéptidos codificados por tales
polinucleótidos, al uso de tales polinucleótidos y polipéptidos,
así como a la producción de tales polinucleótidos y polipéptidos.
El polipéptido de la presente invención se ha identificado
supuestamente como una proteína humana antivírica y, en particular,
como una osteoproteína antivírica, denominada a veces en esta
memoria, de aquí en adelante "OAP". La invención también se
refiere a la inhibición de la acción de tales polipéptidos.
El procedimiento de formación de huesos
embrionarios implica la creación de una matriz extracelular que se
mineraliza durante el curso de la maduración del tejido. Esta
matriz está sometida a una remodelación constante durante toda la
vida de un individuo, mediante la acción combinada de los
osteoblastos y los osteoclastos. Se debe mantener un equilibrio
cuidadoso entre la formación y la resorción de la matriz se debe
mantener, ya que los cambios pueden dar como resultado enfermedades
óseas.
La matriz extracelular del hueso consiste en dos
fases, una fase orgánica y una fase mineral. La fase orgánica
consiste principalmente en las fibrillas de colágeno de tipo I que
están asociadas con una cantidad de proteínas no colagenosas de la
matriz. Se ha estimulado mucho el interés en las proteínas no
colagenosas del hueso desde que Urist mostró en primer lugar que
extractos óseos desmineralizados podían inducir la formación ósea
ectópica (Urist, M.R., Science, 150:893-899
(1965)). Las proteínas no colagenosas del hueso se cree ahora que
están implicadas en la mineralización así como en la regulación
local de la función hueso-célula (Heinegard, D. y
Oldberg, A., Connective Tissue and Its Heritable Disorders
(Royce, P.M. y Steinmann, B., compiladores), páginas
189-209, Wiley-Liss, Nueva York
(1993), y Von der Mark, K. y Goodman, S., mencionado antes). En los
últimos años, se ha aislado una variedad de proteínas no
colagenosas del hueso y se han caracterizado; entre éstas se
encuentra la osteocalcina, la osteopontina, la osteonectina y la
sialoproteína ósea (Heinegard, D. y Oldberg, A., FASEB J.,
3:2042-2051 (1985)).
Se ha establecido una línea celular osteogénica
clónica (MN7) procedente del estroma de la médula ósea de ratones
adultos (Mathieu, E. y col., Calcif. Tissue Int.,
50:362-371 (1992)). Estas células, bajo condiciones
adecuadas, sufren una diferenciación osteoblástica típica in
vitro y son capaces de formar una matriz extracelular
mineralizada (Mathieu, E. y Merregaert, J., J. Bone Miner.
Res., 9:183-192 (1994)).
Un ADNc que codifica una nueva proteína secretora
de ratón (p85), se ha clonado, caracterizado y cartografiado
genéticamente (Bhalerao, J. y col., J. Biol. Chem., 270
(27):16385-16394 (1995)). El ADNc de longitud
completa contiene un marco de lectura abierto de 1677 pb que
codifica una proteína de 559 aminoácidos. El clon contiene un
péptido señal hidrófobo, característico de una proteína secretada.
El mensaje de 1,9 kb se expresa en diversos tejidos, tales como el
hígado, el corazón, los pulmones, etc., aunque una variante por
corte y empalme, estaba presente en el cartílago embrionario en la
piel. Este gen p85, denominado Ecm1 para la proteína 1 de la matriz
extracelular, se cartografía en el cromosoma 3 de ratón en una
región que contiene varios locis implicados en enfermedades del
desarrollo de la piel.
El polipéptido de la presente invención tiene la
mayor homología en la secuencia de aminoácidos con un factor de
crecimiento, Ecm1, y se ha observado que tiene una actividad
antivírica.
De acuerdo con un aspecto de la presente
invención, se proporciona un nuevo polipéptido maduro, de acuerdo
con la reivindicación 10, así como fragmentos, análogos y
derivados, biológicamente activos o útiles en la terapia y el
diagnóstico, de acuerdo con la reivindicación 1. El polipéptido de
la presente invención es de origen humano.
De acuerdo con otro aspecto de la presente
invención, se proporcionan moléculas de ácido nucleico aisladas que
codifican un polipéptido de la presente invención que incluyen
ARNm, ADNc, ADN genómico así como análogos y fragmentos
biológicamente activos y útiles en la terapia y en el diagnóstico,
de acuerdo con la reivindicación 1.
De acuerdo con otro aspecto de la presente
invención, se proporciona una molécula aislada de ácido nucleico
que codifica un polipéptido maduro expresado por el ADN contenido
en el depósito de ATCC, nº 97302.
De acuerdo con todavía otro aspecto de la
presente invención, se proporciona un procedimiento para producir
tal polipéptido, de acuerdo con las reivindicaciones 8 y 9,
mediante técnicas recombinantes que comprenden el cultivo de células
recombinantes, hospedadoras, procariotas o eucariotas, que
contienen una secuencia de ácido nucleico que codifica un
polipéptido de la presente invención, bajo condiciones que favorecen
la expresión de dicha proteína y la posterior recuperación de dicha
proteína.
De acuerdo con todavía otro aspecto de la
presente invención, se proporciona un procedimiento para utilizar
tal polipéptido, de acuerdo con la reivindicación 16, o un
polinucleótido que codifica tal polipéptido para fines terapéuticos,
por ejemplo, como un factor antivírico para tratar una enfermedad
causada por la infección con un virus.
De acuerdo con todavía otro aspecto de la
presente invención, se proporcionan anticuerpos contra dichos
polipéptidos, de acuerdo con la reivindicación 11.
De acuerdo con otro aspecto de la presente
invención, se proporcionan agonistas de OAP que imitan a OAP y se
unen a receptores de OAP y los antagonistas de tales polipéptidos,
de acuerdo con las reivindicaciones 11-13, que se
pueden utilizar para inhibir la acción de tales polipéptidos.
De acuerdo con todavía otro aspecto de la
presente invención, se proporcionan ensayos de diagnóstico para
detectar enfermedades o la susceptibilidad a enfermedades
relacionadas con mutaciones en las secuencias de ácido nucleico, de
acuerdo con las reivindicaciones 17 y 18, que codifican un
polipéptido de la presente invención.
De acuerdo con aún otro aspecto de la presente
invención, se proporciona un procedimiento para utilizar tales
polipéptidos, o polinucleótidos que codifican tales polipéptidos,
de acuerdo con la reivindicación 16, para fines in vitro
relacionados con la investigación científica, por ejemplo, la
síntesis de ADN y la preparación de vectores de ADN.
Estos y otros aspectos de la presente invención
serán evidentes para los expertos en la técnica a partir de la
siguiente memoria descriptiva.
Los siguientes dibujos son ilustrativos de las
realizaciones de la invención y no pretenden limitar el alcance de
la invención contenido en las reivindicaciones.
La Figura 1 es una ilustración del ADNc y de la
secuencia correspondiente de aminoácidos deducidos del polipéptido
de la presente invención. La parte subrayada es indicativa de una
supuesta secuencia líder. La secuenciación se realizó empleando un
secuenciador de ADN automático 373 (Applied Biosystems, Inc.).
La Figura 2 es una comparación de la secuencia de
aminoácidos entre el polipéptido de la presente invención (línea
superior) y Ecm1 de múridos (línea inferior).
La Figura 3 muestra las características
estructurales y funcionales de OAP, deducidas por las técnicas
indicadas, como una función de la secuencia de aminoácidos.
La Figura 4 es un gráfico que muestra que OAP
protege a los ratones de la infección con EMCV. Tal y como se
describe en el Ejemplo 4, a los grupos de 10 ratones A/J machos con
ocho semanas de edad, se les inyectó solución salina (simulación),
IFN-gamma de múrido, 43 \mug de OAP o 84 \mug
de OAP y a continuación se les expuso a EMCV. Los supervivientes de
cada grupo en los días sucesivos a la exposición a EMCV se
representan en el gráfico.
De acuerdo con un aspecto de la presente
invención, se proporciona un ácido nucleico aislado
(polinucleótido) que codifica el polipéptido maduro que tiene la
secuencia de aminoácidos deducida de la Figura 1 (SEQ ID NO:2).
El polinucleótido de esta invención se descubrió
en una genoteca de ADNc obtenida a partir de tumor pancreático
humano. Está relacionado estructuralmente con la Ecm1. Contiene un
marco de lectura abierto que codifica una proteína de 540 residuos
de aminoácidos de los cuales, los 19 primeros residuos de
aminoácidos son la supuesta secuencia líder, de modo que la
proteína madura comprende 521 aminoácidos. La proteína muestra el
mayor grado de homología con la Ecm1 de múridos a nivel de
aminoácidos, con 66,790% de identidad y 78,664% de similitud sobre
toda la extensión de aminoácidos. El gen de la presente invención
muestra el mayor grado de homología a nivel de nucleótidos también
con la Ecm1 de múridos, con 80% de identidad y 80% de similitud
sobre toda la secuencia de nucleótidos. La proteína OAP madura
tiene un peso molecular pronosticado de 59182,10, un coeficiente de
extinción molar de aproximadamente 74220 y un punto isoeléctrico de
6,80.
De acuerdo con otro aspecto de la presente
invención, se proporcionan polinucleótidos aislados que codifican un
polipéptido maduro expresado por el ADN contenido en la ATCC nº de
orden 97302, depositado en la "American Type Culture
Collection", 12301 Park Lawn Drive, Rockville, Maryland 20852,
EE.UU., el 25 de septiembre de 1995. El material depositado es un
plásmido que contiene el ADNc de longitud completa de OAP,
insertado en un vector pBluescript SK(-) (Stratagene, La Jolla,
CA).
El depósito se ha realizado bajo las condiciones
del Tratado de Budapest sobre el Reconocimiento Internacional del
Depósito de Microorganismos a efectos de Procedimientos de Patentes.
La cepa estará a disposición del público irrevocablemente y sin
restricciones o condiciones tras la publicación de una patente.
Estos depósitos se ofrecen exclusivamente como un factor de
comodidad a los expertos en la técnica y no constituyen admisión de
que se requiera un depósito bajo 35 U.S.C. \NAK 122. La secuencia
de los polinucleótidos contenida en los materiales depositados, así
como la secuencia de aminoácidos de los polipéptidos codificados
por los mismos, actúan como control en caso de cualquier conflicto
con cualquier descripción de secuencia en esta memoria. Puede ser
necesaria una licencia para fabricar, usar o vender los materiales
depositados y el presente documento no concede licencia alguna. Las
referencias a "polinucleótidos" en toda esta memoria
descriptiva incluyen el ADN del depósito al que se ha hecho
referencia anteriormente.
El polinucleótido de la presente invención puede
estar en forma de ARN o en forma de ADN, en donde dicho ADN incluye
ADNc, ADN genómico y ADN sintético. El ADN puede ser monocatenario o
bicatenario y si es monocatenario puede ser la hebra codificadora o
la hebra no codificadora (antiparalela). La secuencia codificadora
que codifica el polipéptido maduro puede ser idéntica a la secuencia
codificadora mostrada en la Figura 1 (SEQ ID NO:1) o puede ser una
secuencia codificadora diferente cuya secuencia codificadora
codifique el mismo polipéptido maduro que el ADN de la Figura 1
(SEQ ID NO:1), como resultado de la redundancia o la degeneración
del código genético.
El polinucleótido que codifica el polipéptido
maduro de la Figura 1 (SEQ ID NO:2) incluye la secuencia
codificadora del polipéptido maduro, la secuencia codificadora del
polipéptido maduro y una secuencia codificadora adicional, tal como
una secuencia líder o secretora o una secuencia de proproteína; la
secuencia codificadora del polipéptido maduro (y, opcionalmente, la
secuencia codificadora adicional) y la secuencia no codificadora,
tal como los intrones o la secuencia no codificadora 5' y/o 3' de la
secuencia codificadora del polipéptido maduro.
Por tanto, la expresión "polinucleótido que
codifica un polipéptido" abarca un polinucleótido que incluye
sólo la secuencia codificadora del polipéptido, así como un
polinucleótido que incluye la secuencia codificadora adicional y/o
la secuencia no codificadora.
La presente invención se refiere adicionalmente a
variantes de los polinucleótidos descritos en esta memoria
anteriormente, que codifican fragmentos, análogos y derivados del
polipéptido que tienen la secuencia de aminoácidos deducida de la
Figura 1 (SEQ ID NO:2), de acuerdo con la reivindicación 1. La
variante del polinucleótido puede ser una variante alélica del
polinucleótido presente en la naturaleza o una variante del
polinucleótido que no está presente en la naturaleza.
Por ello, la presente invención incluye
polinucleótidos que codifican el mismo polipéptido maduro, tal y
como se muestra en la Figura 1 (SEQ ID NO:2), así como variantes de
acuerdo con la reivindicación 1, de tales polinucleótidos,
codificando dichas variantes un fragmento, un derivado o un análogo
del polipéptido de la Figura 1 (SEQ ID NO:2). Tales variantes de
nucleótidos incluyen variantes por deleción, variantes por
sustitución y variantes por adición o inserción.
Tal y como se ha indicado anteriormente, el
polinucleótido según la reivindicación 1, puede tener una secuencia
codificadora que es una variante alélica presente en la naturaleza
de la secuencia codificadora mostrada en la Figura 1 (SEQ ID NO:1).
Tal y como se conoce en la técnica, una variante alélica es una
forma alternativa de una secuencia de polinucleótidos que puede
tener una sustitución, una deleción o una adición de uno o de
varios nucleótidos que no altera sustancialmente la función del
polipéptido codificado.
La presente invención también incluye
polinucleótidos de acuerdo con la reivindicación 1, en donde la
secuencia codificadora del polipéptido maduro se puede fusionar en
el mismo marco de lectura, con una secuencia de polinucleótido que
ayuda en la expresión y en la secreción de un polipéptido desde una
célula hospedadora, por ejemplo, una secuencia líder que actúa como
una secuencia secretora para controlar el transporte de un
polipéptido desde la célula. El polipéptido que tiene una secuencia
líder es una preproteína y la célula hospedadora puede cortar la
secuencia líder para formar la forma madura del polipéptido. Los
polinucleótidos también pueden codificar una proproteína que es la
proteína madura más residuos de aminoácidos adicionales en 5'. Una
proteína madura que tiene una prosecuencia es una proproteína y es
una forma inactiva de la proteína. Una vez que se corta la
prosecuencia, queda una proteína madura activa. Por tanto, por
ejemplo, el polinucleótido de la presente invención puede codificar
una proteína madura o una proteína que tenga una prosecuencia o una
proteína que tenga ambas, una prosecuencia y una presecuencia
(secuencia líder).
Los polinucleótidos de acuerdo con la
reivindicación 1, también pueden tener la secuencia codificadora
fusionada en marco de lectura con una secuencia marcadora que
permite la purificación del polipéptido de la presente invención. La
secuencia marcadora puede ser una marca de
hexa-histidina proporcionada por un vector
pQE-9 para facilitar la purificación del
polipéptido maduro fusionado con el marcador, en el caso de un
hospedador bacteriano o, por ejemplo, la secuencia marcadora puede
ser una marca de hemaglutinina (HA) cuando se emplea un hospedador
de mamífero, p. ej., células COS-7. La marca de HA
se corresponde con un epítopo obtenido a partir de la proteína
hemaglutinina de la gripe (Wilson, I., y col., Cell, 37:767
(1984)).
El término "gen" significa el segmento de
ADN implicado en la producción de una cadena polipeptídica; incluye
regiones que preceden y que siguen a la región codificadora (líder
y de cola), así como secuencias que se interponen (intrones) entre
segmentos individuales que codifican (exones).
Los fragmentos del gen de longitud completa de la
presente invención se pueden utilizar como una sonda para la
hibridación de una genoteca de ADNc, para aislar el ADNc de
longitud completa y para aislar otros ADNc que tienen una alta
similitud de secuencia con el gen o una actividad biológica
similar. Las sondas de este tipo tienen preferentemente al menos 30
bases y pueden contener, por ejemplo, 50 bases o más. La sonda
también se puede utilizar para identificar un clon de ADNc que se
corresponde con un transcrito de longitud completa y un clon o
clones genómicos que contienen el gen completo, incluyendo las
regiones reguladoras y promotoras, exones e intrones. Un ejemplo de
un rastreo comprende aislar la región codificadora del gen
empleando la secuencia de ADN conocida para sintetizar una sonda de
oligonucleótidos. Los oligonucleótidos marcados que tienen una
secuencia complementaria a la del gen de la presente invención, se
emplean para escrutar una genoteca de ADNc humano, ADN genómico o
ARNm para determinar qué miembros de la genoteca se hibridan con la
sonda.
La presente invención se refiere adicionalmente a
polinucleótidos que se hibridan con las secuencias descritas
anteriormente, si tienen una identidad de al menos 85%,
preferentemente al menos 90% y más preferentemente al menos 95%
entre las secuencias. La presente invención se refiere
particularmente a polinucleótidos que se hibridan bajo condiciones
rigurosas con los polinucleótidos descritos anteriormente en esta
memoria. Tal y como se emplea en esta memoria, la expresión
"condiciones rigurosas" significa que la hibridación tendrá
lugar si existe una identidad de al menos 95% y preferentemente de
al menos 97% entre las secuencias. Los polinucleótidos que se
hibridan con los polinucleótidos descritos anteriormente, en una
realización preferida codifican polipéptidos que conservan
sustancialmente la misma función biológica o la misma actividad que
el polipéptido maduro codificado por los ADNc de la Figura 1 (SEQ
ID NO:1).
Por tanto, la presente invención se dirige a
polinucleótidos que tienen una identidad de al menos 85%;
preferentemente al menos 90% y más preferentemente al menos 95% con
un polinucleótido que codifica el polipéptido de la SEQ ID NO:2 y
polinucleótidos complementarios al mismo.
La presente invención se refiere adicionalmente a
un polipéptido que tiene la secuencia de aminoácidos deducida de la
Figura 1 (SEQ ID NO:2), así como a fragmentos, análogos y derivados
de tal polipéptido, de acuerdo con la reivindicación 1.
Los términos, "fragmento", "derivado" y
"análogo", cuando hacen referencia al polipéptido de la Figura
1 (SEQ ID NO:2), significan un polipéptido que conserva
esencialmente la misma función biológica o la misma actividad que
tal polipéptido. Por ello, un análogo incluye una proproteína que
se puede activar mediante escisión de la parte de proproteína para
producir un polipéptido maduro y activo.
El polipéptido de la presente invención puede ser
un polipéptido recombinante, un polipéptido natural o un
polipéptido sintético, preferentemente un polipéptido
recombinante.
El fragmento, el derivado o el análogo del
polipéptido de la Figura 1 (SEQ ID NO:2) puede ser (i) uno en el
que uno o varios de los residuos de aminoácidos estén sustituidos
por un residuo de aminoácido conservado o no conservado
(preferentemente, un residuo de aminoácido conservado) y dicho
residuo de aminoácido sustituido puede ser o no uno codificado por
el código genético, o (ii) uno en el que uno o varios de los
residuos de aminoácidos incluyen un grupo sustituyente, o (iii) uno
en el que el polipéptido maduro está fusionado con otro compuesto,
tal como un compuesto para incrementar la semivida del polipéptido
(por ejemplo, polietilenglicol), o (iv) uno en el que los
aminoácidos adicionales se fusionan con el polipéptido maduro, tal
como una secuencia líder o secretora o una secuencia que se emplea
para purificar el polipéptido maduro o una secuencia de proproteína
se considera que tales fragmentos, derivados y análogos están dentro
del alcance de los expertos en la técnica a partir de las
enseñanzas de esta memoria.
También se prefiere en este aspecto de la
invención los fragmentos caracterizados por atributos estructurales
o funcionales de OAP. Las realizaciones preferidas de la invención
en este sentido, incluyen fragmentos que comprenden las regiones de
hélice alfa y las formadoras de hélice alfa ("regiones alfa"),
las regiones de lámina beta y las formadoras de lámina beta
("regiones beta"), las regiones de giro y las formadoras de
giro ("regiones de giro") y las regiones en espiral y
formadoras de espiral ("regiones en espiral"), regiones
hidrófilas, regiones hidrófobas, regiones
alfa-anfipáticas, regiones
beta-anfipáticas, regiones flexibles, regiones
formadoras de superficie y regiones de alto índice antigénico de
OAP.
Ciertas regiones preferidas en este sentido se
muestran en la Figura 3, e incluyen, sin estar limitadas a las
mismas, regiones de los tipos mencionados anteriormente
identificadas por análisis de la secuencia de aminoácidos descrita
en la Figura 1. Tal y como se muestra en la Figura 3, tales
regiones preferidas incluyen las regiones alfa, las regiones beta,
las regiones de giro y las regiones en espiral
Garnier-Robson, las regiones alfa, las regiones
beta y las regiones de giro Chou-Fasman, las
regiones hidrófilas Kyte-Doolittle, las regiones
alfa y beta anfipáticas Eisenberg, las regiones flexibles
Karplus-Schulz, las regiones formadoras de
superficie Emini y las regiones de alto índice antigénico
Jameson-Wolf.
Los polipéptidos y los polinucleótidos de la
presente invención se proporcionan preferentemente en forma aislada
y preferentemente se purifican hasta homogeneidad.
El término "aislado" significa que el
material se retira de su entorno original (p. ej., el entorno
natural si está presente en la naturaleza). Por ejemplo, un
polinucleótido o un polipéptido presente en la naturaleza, en un
animal vivo no está aislado, pero el mismo polinucleótido o
polipéptido, separado de alguno o de todos los materiales
coexistentes en el sistema natural, está aislado. Tales
polinucleótidos pueden formar parte de un vector y/o tales
polinucleótidos o polipéptidos pueden formar parte de una
composición e incluso estar aislados si dicho vector o composición
no forma parte de su entorno natural
Los polipéptidos de la presente invención
incluyen el polipéptido de SEQ ID NO:2 (en particular el
polipéptido maduro) así como polipéptidos que tienen una similitud
de al menos 80% (preferentemente una identidad de al menos 80%) con
el polipéptido de SEQ ID NO:2 y más preferentemente una similitud
de al menos 90% (más preferentemente una identidad de al menos 90%)
con el polipéptido de SEQ ID NO:2 y aún más preferentemente una
similitud de al menos 95% (aún más preferentemente una identidad de
al menos 95%) con el polipéptido de SEQ ID NO:2 y también incluye
porciones de tales polipéptidos conteniendo dicha porción del
polipéptido generalmente al menos 30 aminoácidos y más
preferentemente al menos 50 aminoácidos.
Tal y como se conoce en la técnica, la
"similitud" entre dos polipéptidos se determina comparando la
secuencia de aminoácidos y sus aminoácidos sustitutos conservados de
un polipéptido, con la secuencia de un segundo polipéptido.
Los fragmentos o las porciones de los
polipéptidos de la presente invención se pueden emplear para
producir el polipéptido correspondiente de longitud completa
mediante síntesis peptídica; por ello, los fragmentos se pueden
emplear como intermediarios para producir los polipéptidos de
longitud completa. Los fragmentos o las porciones de los
polinucleótidos de la presente invención se pueden utilizar para
sintetizar polinucleótidos de longitud completa de la presente
invención.
La presente invención también se refiere a
vectores según la reivindicación 5, que incluyen polinucleótidos de
la presente invención, a células hospedadoras que se preparan por
ingeniería genética con vectores de la invención y a la producción
de polipéptidos de la invención mediante técnicas
recombinantes.
Las células hospedadoras de acuerdo con la
reivindicación 7, se preparan por ingeniería genética (transducidas
o transformadas o transfectadas) con los vectores de esta invención
que pueden ser, por ejemplo, un vector de clonación o un vector de
expresión. El vector puede estar, por ejemplo, en forma de un
plásmido, una partícula vírica, un fago, etc. Las células
hospedadoras sometidas a ingeniería genética se pueden cultivar en
medios nutrientes convencionales, modificados tal y como sea
adecuado para activar los promotores, seleccionar transformantes o
amplificar los genes de la presente invención. Las condiciones del
cultivo, tales como la temperatura, el pH y similares son las
empleadas previamente en la célula hospedadora seleccionada para la
expresión y serán evidentes para el experto ordinario en la
técnica.
Los polinucleótidos de la presente invención se
pueden emplear para producir polipéptidos mediante técnicas
recombinantes. Por tanto, por ejemplo, el polinucleótido puede
estar incluido en uno cualquiera entre una variedad de vectores de
expresión para expresar un polipéptido. Tales vectores incluyen
secuencias de ADN cromosómicas, no cromosómicas y sintéticas, p.
ej., derivados de SV40; plásmidos bacterianos; ADN de fagos;
baculovirus; plásmidos de levadura; vectores obtenidos a partir de
combinaciones de plásmidos y ADN de fagos, ADN vírico tal como el
de virus vaccinia, adenovirus, virus de la viruela aviar y el virus
de la seudo rabia. Sin embargo, se puede utilizar cualquier otro
vector siempre que sea replicable y viable en el hospedador.
La secuencia adecuada de ADN se puede insertar en
el vector según una variedad de procedimientos. En general, la
secuencia de ADN se inserta en un(os) sitio(s)
adecuado(s) para endonucleasa de restricción mediante
procedimientos conocidos en la técnica. Tales procedimientos y
otros están al alcance de los expertos en la técnica.
La secuencia de ADN en el vector de expresión
está ligada funcionalmente a una(s) secuencia (s)
adecuada(s) de control de la expresión (promotor) para
dirigir la síntesis del ARNm. Como ejemplos representativos de
tales promotores, se pueden mencionar: el promotor de LTR o de SV40,
E. coli, lac o trp, el promotor P_{L} del
fago lambda y otros promotores conocidos para controlar la expresión
de genes en células procariotas y eucariotas o sus virus. El vector
de expresión también contiene un sitio de unión al ribosoma para la
iniciación de la traducción y un terminador de la transcripción. El
vector también puede incluir las secuencias adecuadas para
amplificar la expresión.
Además, los vectores de expresión contienen
preferentemente uno o varios genes de marcadores seleccionables,
para proporcionar un rasgo fenotípico para seleccionar células
hospedadoras transformadas, tales como la reductasa de dihidrofolato
o la resistencia a neomicina para el cultivo de células eucariotas
o la resistencia a tetraciclina o a ampicilina en E.
coli.
El vector que contiene la secuencia de ADN
adecuada tal y como se ha descrito anteriormente, así como un
promotor adecuado o una secuencia de control, se puede emplear para
transformar un hospedador adecuado para permitir que el hospedador
exprese la proteína.
Como ejemplos representativos de hospedadores
adecuados se pueden mencionar: células bacterianas, tales como
E. coli, Streptomyces, Salmonella typhimurium, células de
hongos, tales como levadura; células de insectos, tales como
Drosophila S2 y Spodoptera Sf9; células animales,
tales como CHO, COS o melanoma de Bowes; células vegetales, etc. La
selección de un hospedador adecuado está al alcance de los expertos
en la técnica, a partir de las enseñanzas de esta memoria.
Más particularmente, la presente invención
también incluye estructuras artificiales recombinantes que
comprenden una o varias de las secuencias tal y como se ha descrito
ampliamente arriba. Las estructuras artificiales comprenden un
vector, tal como un plásmido o un vector vírico, en el que se ha
insertado una secuencia de la invención, con orientación hacia
delante o inversa. En un aspecto preferido de esta realización, la
estructura artificial comprende adicionalmente secuencias
reguladoras que incluyen por ejemplo, un promotor, ligado
funcionalmente a la secuencia. Los expertos en la técnica conocen
muchos vectores y promotores adecuados y están a disposición
comercial. Los siguientes vectores se proporcionan a modo de
ejemplo; bacterianos: pQE70, pQE60, pQE-9 (Qiagen),
pBS, pD10, phagescript, psiX174, pBluescript SK, pBSKS, pNH8A,
pNH16a, pNH18A, pNH46A (Stratagene); pTRC99a,
pKK223-3, pKK233-3, pDR540, pRIT5
(Pharmacia); eucarióticos: pWLNEO, pSV2CAT, pOG44, pXT1, pSG
(Stratagene), pSVK3, pBPV, pMSG, pSVL (Pharmacia). Sin embargo, se
puede utilizar cualquier otro plásmido o vector mientras que sea
replicable y viable en el hospedador.
Las regiones promotoras se pueden seleccionar a
partir de cualquier gen deseado empleando vectores CAT (transferasa
de cloramfenicol) u otros vectores con marcadores seleccionables.
Dos vectores adecuados son pKK232-8 y pCM7.
Promotores bacterianos mencionados en particular son lacI, lacZ,
T3, T7, gpt, lambda P_{R}, P_{L} y trp. Los promotores
eucarióticos incluyen el temprano inmediato de CMV, la quinasa de
timidina de HSV, el SV40 temprano y tardío, las LTRs de retrovirus
y la metalotioneína -I de ratón. La selección del vector y del
promotor adecuados es bien conocida por el experto en la
técnica.
En otra realización, la presente invención se
refiere a células hospedadoras que contienen las estructuras
artificiales descritas anteriormente. La célula hospedadora 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 hospedadora puede ser una célula procariótica, tal como
una célula bacteriana. La introducción de la estructura artificial
en la célula hospedadora se puede efectuar mediante transfección con
fosfato cálcico, transfección mediada con
DEAE-dextrano, o electroporación (Davis, L., Dibner,
M., Battey, I., Basic Methods in Molecular Biology (1986)).
Las estructuras artificiales en las células
hospedadoras se pueden utilizar de forma convencional para producir
el producto génico, codificado por la secuencia recombinante.
Alternativamente, los polipéptidos de la invención se pueden
producir sintéticamente con sintetizadores convencionales de
péptidos.
Las proteínas maduras se pueden expresar en
células de mamíferos, en levaduras, bacterias u otras células bajo
el control de los promotores adecuados. Los sistemas de traducción
exentos de células también se pueden emplear para producir tales
proteínas, empleando ARNs obtenidos a partir de las estructuras
artificiales de ADN de la presente invención. La clonación adecuada
y los vectores de expresión para emplear con hospedadores
procarióticos y eucarióticos están descritos por Sambrook y col.,
Molecular Cloning: A Laboratory Manual, segunda edición, Cold Spring
Harbor, N.Y. (1989), cuya descripción se incorpora en esta memoria
como referencia.
La transcripción del ADN que codifica los
polipéptidos de la presente invención en eucariontes superiores se
incrementa insertando una secuencia de potenciador en el vector.
Los potenciadores son elementos del ADN que funcionan en cis,
generalmente desde aproximadamente 10 hasta 300 pb que funcionan
sobre un promotor para incrementar su transcripción. Ejemplos
incluyen el potenciador de SV40 en el lado tardío del origen de
replicación, pb 100 hasta 270, un potenciador del promotor temprano
de citomegalovirus, el potenciador de polioma en el lado tardío del
origen de replicación y los potenciadores de adenovirus.
Generalmente, los vectores de expresión
recombinantes incluirán orígenes de replicación y marcadores
seleccionables que permiten la transformación de la célula
hospedadora, p. ej., el gen de resistencia a la ampicilina de E.
coli y el gen TRP1 de S. cerevisiae y un promotor
obtenido a partir de un gen altamente expresado, para dirigir la
transcripción de una secuencia estructural aguas abajo. Tales
promotores se pueden obtener a partir de operones que codifican
enzimas glicolíticas, tales como la quinasa de
3-fosfoglicerato (PGK), el factor \alpha, la
fosfatasa ácida o las proteínas de choque térmico, entre otras. La
secuencia estructural heteróloga se ensambla en la fase adecuada con
secuencias de iniciación y de terminación de la traducción y,
preferentemente, 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 incluye un péptido de identificación del
extremo N-terminal que imparte las características
deseadas, p. ej., la estabilización o la purificación simplificada
del producto recombinante expresado.
Los vectores de expresión útiles para uso
bacteriano se construyen insertando una secuencia de ADN
estructural que codifica una proteína deseada junto con señales
adecuadas de inicio y de terminación de la traducción, en fase de
lectura capaces de funcionar con un promotor funcional. El vector
comprenderá uno o varios marcadores seleccionables fenotípicamente
y un origen de replicación para asegurar el mantenimiento del
vector y para, si es deseable, proporcionar una amplificación dentro
del hospedador. Los hospedadores procarióticos adecuados para la
transformación incluyen E. coli, Bacillus subtilis, Salmonella
typhimurium y diversas especies de los géneros seudomonas,
estreptomicetos y estafilococos, aunque también se pueden escoger
otras.
Como ejemplo representativo pero no limitativo,
los vectores de expresión útiles para uso bacteriano pueden
comprender un marcador seleccionable y un origen de replicación
bacteriano obtenido a partir de plásmidos disponibles comercialmente
que comprenden elementos genéticos del vector de clonación bien
conocido pBR322 (ATCC 37017). Tales vectores comerciales incluyen,
por ejemplo, pKK223-3 (Pharmacia Fine Chemicals,
Uppsala, Suecia) y GEM1 (Promega Biotec, Madison, WI, EE.UU.). Estas
secciones del "elemento principal" de pBR322 se combinan con un
promotor adecuado y se expresa la secuencia estructural.
Después de la transformación de una cepa
hospedadora adecuada y del crecimiento de la cepa hospedadora hasta
una densidad celular adecuada, el promotor seleccionado se induce
por medios adecuados (p. ej., cambio de temperatura o inducción
química) y las células se cultivan durante un periodo
adicional.
Las células se recolectan típicamente por
centrifugación, se rompen por medios físicos o químicos y los
extractos en bruto resultantes se conservan para una posterior
purificación.
Las células microbianas empleadas en la expresión
de proteínas se pueden romper mediante cualquier método
convencional, incluyendo los ciclos de
congelación-descongelación, los ultrasonidos, la
rotura mecánica o el uso de agentes para lisis celular, tales
métodos son bien conocidos por los expertos en la técnica.
Se pueden emplear diversos sistemas de cultivo de
células de mamífero para expresar la proteína recombinante.
Ejemplos de sistemas de expresión de mamíferos incluyen las líneas
celulares 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, por ejemplo,
las líneas celulares C127, 3T3, CHO, HeLa y BHK. Los vectores de
expresión de mamíferos comprenderán un origen de replicación, un
promotor y un potenciador adecuados y también cualquier sitio
necesario de unión a ribosomas, sitio de poliadenilación, sitios de
donante y aceptor de corte y empalme, secuencias de terminación de
la transcripción y secuencias no transcritas que flanquean en 5'.
Las secuencias de ADN obtenidas a partir de los sitios de corte y
empalme de SV40 y de poliadenilación se pueden utilizar para
proporcionar los elementos genéticos no transcritos necesarios.
El polipéptido se puede recuperar y purificar
desde los cultivos de células recombinantes por métodos que
incluyen la precipitación con sulfato de amonio o etanol, la
extracción con ácidos, la cromatografía de intercambio aniónico o
catiónico, la cromatografía con fosfocelulosa, la cromatografía de
interacción hidrófoba, la cromatografía de afinidad, la
cromatografía en hidroxiapatito y la cromatografía de lectina. Las
etapas del replegado de proteínas se pueden utilizar, cuando es
necesario, para completar la configuración de la proteína madura.
Finalmente, la cromatografía líquida de alta resolución (HPLC) se
puede emplear para las etapas finales de la purificación.
Los polipéptidos de la presente invención pueden
ser un producto purificado de forma natural o un producto de
procedimientos sintéticos químicos o estar producidos por técnicas
recombinantes a partir de un hospedador procariótico o eucariótico
(por ejemplo, mediante células bacterianas, de levadura, de
vegetales superiores, de insectos y de mamíferos en cultivo).
Dependiendo del hospedador empleado en un procedimiento de
producción recombinante, los polipéptidos de la presente invención
se pueden glicosilar o pueden estar no glicosilados. Los
polipéptidos de la invención también pueden incluir un residuo
inicial del aminoácido metionina.
La OAP se puede emplear como agente antivírico.
Más particularmente, OAP se puede emplear para tratar la
pancreatitis necrotizante y la parotitis causada por diversos
miembros de la familia picornavirus. Tal y como se observa en el
Ejemplo 4 y en la Figura 4, OAP tiene un efecto antivírico.
Los polinucleótidos y los polipéptidos de la
presente invención también se pueden emplear como reactivos en
investigación y como materiales para descubrir tratamientos y
diagnósticos para enfermedades humanas.
Otro antagonista potencial según la
reivindicación 13, es una estructura artificial antiparalela
preparada empleando la tecnología antiparalela. La tecnología
antiparalela se puede utilizar para controlar la expresión génica
mediante la formación de una hélice triple o ADN o ARN
antiparalelo, estando ambos métodos basados en la ligación de un
polinucleótido al ADN o al ARN. Por ejemplo, la parte codificante en
5' de la secuencia de polinucleótidos, que codifica los
polipéptidos maduros de la presente invención, se emplea para
diseñar un oligonucleótido de ARN antiparalelo de aproximadamente 10
a 40 pares de bases de longitud. Un oligonucleótido de ADN se
diseña para que sea complementario a una región del gen implicado
en la transcripción (triple hélice - véase, Lee y col., Nucl.
Acids Res., 6:3073 (1979); Cooney y col., Science,
241:456 (1988); y Dervan y col., Science, 251:1360 (1991)),
evitando de este modo la transcripción y la producción de OAP. El
oligonucleótido de ARN antiparalelo se hibrida con el ARNm in
vivo y bloquea la traducción de la molécula de ARNm al
polipéptido OAP (Antisense - Okano, J. Neurochem., 56:560
(1991); Oligodeoxynucleotides as Antisense Inhibitors of Gene
Expression, CRC Press, Boca Raton, FL (1988)). Los oligonucleótidos
descritos anteriormente también se pueden entregar a células en las
que el ARN o el ADN antiparalelo se pueda expresar in vivo
para inhibir la producción de OAP.
Los antagonistas se pueden emplear en una
composición con un vehículo farmacéuticamente aceptable, según la
reivindicación 14, p. ej., tal y como se describe a continuación en
esta memoria.
Los polipéptidos de la presente invención y los
agonistas y los antagonistas, se pueden emplear junto con un
vehículo farmacéuticamente aceptable. Tales composiciones
comprenden una cantidad terapéuticamente eficaz del polipéptido,
agonistas o antagonistas, y un vehículo o excipiente
farmacéuticamente aceptable. Dicho vehículo incluye, pero no está
limitado a los mismos, solución salina, solución salina tamponada,
dextrosa, agua, glicerol, etanol y combinaciones de los mismos. La
formulación debe acomodarse al modo de administración.
La invención también proporciona un envase o un
estuche farmacéutico que comprende uno o varios recipientes rellenos
con uno o varios de los ingredientes de las composiciones
farmacéuticas de la invención. Asociado con dicho(s)
recipiente(s) puede haber una información, en la forma prescrita por una agencia gubernamental que regule la fabricación, el uso o la venta de productos farmacéuticos o biológicos, reflejando dicha información que la agencia ha aprobado la fabricación, el uso o la venta para administración a humanos. Además, los polipéptidos de la presente invención o los agonistas o los antagonistas, se pueden emplear junto con otros compuestos terapéuticos.
recipiente(s) puede haber una información, en la forma prescrita por una agencia gubernamental que regule la fabricación, el uso o la venta de productos farmacéuticos o biológicos, reflejando dicha información que la agencia ha aprobado la fabricación, el uso o la venta para administración a humanos. Además, los polipéptidos de la presente invención o los agonistas o los antagonistas, se pueden emplear junto con otros compuestos terapéuticos.
Las composiciones farmacéuticas se pueden
administrar de una forma conveniente tal como la vía oral, tópica,
parenteral, intravenosa, intraperitoneal, intramuscular,
subcutánea, intranasal o intradérmica. Las composiciones
farmacéuticas se administran en una cantidad que es eficaz para
tratar y/o para la profilaxis de la indicación específica. En
general se administran en una cantidad de al menos aproximadamente
10 \mug/kg de peso corporal y en la mayoría de los casos, se
administrarán en una cantidad que no exceda aproximadamente 8 mg/kg
de peso corporal al día. En la mayoría de los casos, la dosificación
es desde aproximadamente 10 \mug/kg hasta aproximadamente 1 mg/kg
de peso corporal diario, teniendo en cuenta las vías de
administración, los síntomas, etc.
Los polipéptidos de OAP y los agonistas y
antagonistas que son polipéptidos, también se pueden emplear según
las reivindicaciones 15-18, expresando tales
polipéptidos in vivo, a lo que frecuentemente se hace
referencia como "terapia génica".
Por tanto, por ejemplo, las células de un
paciente se pueden someter a ingeniería genética con un
polinucleótido (ADN o ARN) que codifica un polipéptido ex
vivo, proporcionando las células sometidas a ingeniería genética
a un paciente que se va a tratar con el polipéptido. Tales métodos
son bien conocidos en la técnica y son evidentes por las enseñanzas
de esta memoria. Por ejemplo, las células se pueden someter a
ingeniería genética mediante el uso de un vector plasmídico de
retrovirus que contiene ARN que codifica un polipéptido de la
presente invención.
De forma similar, las células se pueden someter a
ingeniería genética in vivo para la expresión de un
polipéptido in vivo mediante, por ejemplo, procedimientos
conocidos en la técnica. Por ejemplo, una célula de encapsidación se
transduce con un vector plasmídico retrovírico que contiene ARN que
codifica un polipéptido de la presente invención, de modo que la
célula de encapsidación produce ahora las partículas víricas
infecciosas que contienen el gen de interés. Estas células
productoras se pueden administrar a un paciente para someter a
someter a ingeniería genética las células in vivo y para
expresar el polipéptido in vivo. Estos y otros métodos para
administrar un polipéptido de la presente invención mediante dicho
método, deben ser evidentes para los expertos en la técnica a
partir de las enseñanzas de la presente invención.
Los retrovirus a partir de los cuales se pueden
obtener los vectores plasmídicos retrovíricos mencionados
anteriormente, incluyen, pero sin estar limitados a los mismos, el
virus de la leucemia de múridos de Moloney, el virus de la necrosis
del bazo, retrovirus tales como el virus del sarcoma de Rous, el
virus del sarcoma de Harvey, el virus de la leucosis aviar, el
virus de la leucemia de simios gibones, el virus de la
inmunodeficiencia humana, adenovirus, el virus mieloproliferativo
del sarcoma y el virus de tumor mamario. En una realización, el
vector plasmídico retrovírico se obtiene a partir del virus de la
leucemia de múridos de Moloney.
El vector incluye uno o varios promotores. Los
promotores adecuados que se pueden emplear incluyen, pero no están
limitados a los mismos, la LTR retrovírica; el promotor de SV40; y
el promotor de citomegalovirus humano (CMV) descrito en Miller y
col., Biotechniques, vol. 7, nº 9, 980-990
(1989) o cualquier otro promotor (p. ej., promotores celulares
tales como promotores de células eucarióticas que incluyen, pero no
están limitados a los mismos, los promotores de la histona, de pol
III y de la \beta-actina). Otros promotores
víricos que se pueden emplear incluyen, pero no están limitados a
los mismos, los promotores de adenovirus, los promotores de la
quinasa de timidina (TK) y los promotores B19 de parvovirus. La
selección de un promotor adecuado será evidente para los expertos
en la técnica a partir de las enseñanzas contenidas en esta
memoria.
La secuencia de ácidos nucleicos que codifica el
polipéptido de la presente invención está bajo el control de un
promotor adecuado. Los promotores adecuados que se pueden emplear
incluyen, pero no están limitados a los mismos, los promotores de
adenovirus, tales como el promotor tardío principal adenovírico; o
promotores heterólogos, tales como el promotor de citomegalovirus
(CMV); el promotor del virus respiratorio sincitial (VRS); los
promotores inducibles, tales como el promotor de MMT, el promotor de
la metalotioneína; los promotores de choque térmico; el promotor de
la albúmina; el promotor de ApoAI; los promotores de la globina
humana; los promotores de la quinasa de timidina vírica, tales como
el promotor de la quinasa de timidina del Herpes simplex; las LTRs
retrovíricas (que incluyen las LTRs retrovíricas modificadas,
descritas anteriormente); el promotor de la
\beta-actina; y los promotores de la hormona de
crecimiento humano. El promotor también puede ser el promotor
natural que controla el gen que codifica el polipéptido.
El vector plasmídico retrovírico se emplea para
transducir las líneas celulares de encapsidación para formar líneas
celulares productoras. Ejemplos de células de encapsidación que se
pueden transfectar incluyen, sin estar limitadas a las mismas, las
líneas celulares PE501, PA317, \Psi-2,
\Psi-AM, PA12, T19-14X,
VT-19-17-H2,
\PsiCRE, \PsiCRIP, GP+E-86, GP+envAm12 y DAN,
tal y como se describen en Miller, Human Gene Therapy, vol.
1, págs. 5-14 (1990), que se incorpora a esta
memoria como referencia en su totalidad. El vector puede transducir
las células de encapsidación mediante cualquier medio conocido en
la técnica. Tales medios incluyen, pero no están limitados a los
mismos, la electroporación, el uso de liposomas y la precipitación
con CaPO_{4}. En una alternativa, el vector plasmídico
retrovírico se puede encapsular en un liposoma o acoplar a un
lípido y administrarlo a continuación a un hospeda-
dor.
dor.
La línea celular productora genera partículas del
vector retrovírico infeccioso que incluyen la(s)
secuencia(s) de ácidos nucleicos que codifican los
polipéptidos. Tales partículas del vector retrovírico se pueden
emplear a continuación para transducir células eucarióticas tanto
in vitro como in vivo. Las células eucarióticas
transducidas expresarán la(s) secuencia(s) de ácidos
nucleicos que codifican el polipéptido. Las células eucarióticas
que se pueden transducir incluyen, pero no están limitadas a las
mismas, células pluripotenciales embrionarias, células de carcinoma
embrionario, así como células pluripotenciales hematopoyéticas,
hepatocitos, fibroblastos, mioblastos, queratinocitos, células
endoteliales y células epiteliales bronquiales.
Esta invención también se relaciona con el uso
del gen de la presente invención como un agente de diagnóstico. La
detección de una forma mutada del gen permitirá un diagnóstico de
una enfermedad o una susceptibilidad a una enfermedad, que es el
resultado de la infraexpresión de OAP.
Los individuos portadores de mutaciones en el gen
de la presente invención se pueden detectar a nivel de ADN mediante
una variedad de técnicas. Los ácidos nucleicos para diagnóstico se
pueden obtener a partir de células de un paciente que incluyen,
pero no están limitadas a las mismas, sangre, orina, saliva,
material tisular de biopsias y autopsias. El ADN genómico se puede
utilizar directamente para la detección o se puede amplificar
enzimáticamente empleando la PCR (Saiki y col., Nature,
324:163-166 (1986)) antes del análisis. El ARN o el
ADNc también se puede utilizar para el mismo fin. A modo de
ejemplo, los cebadores de la PCR complementarios al ácido nucleico
que codifica OAP, se pueden utilizar para identificar y analizar
mutaciones. Por ejemplo, las deleciones y las inserciones se pueden
detectar por un cambio en el tamaño del producto amplificado,
comparando con el genotipo normal. Las mutaciones puntuales se
pueden identificar hibridando el ADN amplificado con ARN
radiomarcado o alternativamente, secuencias de ADN antiparalelo
radiomarcadas. Las secuencias perfectamente emparejadas se pueden
distinguir de los dúplex desemparejados mediante una digestión con
ARNasa A o por diferencias en las temperaturas de fusión.
Las diferencias entre las secuencias del gen de
referencia y los genes que tienen mutaciones, se pueden revelar por
el método de secuenciación directa de ADN. Además, los segmentos de
ADN clonados, se pueden emplear como sondas para detectar segmentos
de ADN específicos. La sensibilidad de este método está muy
potenciada cuando se combina con PCR. Por ejemplo, un cebador de la
secuenciación se emplea con el producto bicatenario de la PCR o una
molécula molde monocatenaria generada con una PCR modificada. La
determinación de la secuencia se realiza por procedimientos
convencionales con nucleótidos radiomarcados o mediante
procedimientos de secuenciación automática con marcas
fluorescentes.
Los ensayos genéticos basados en las diferencias
de la secuencia de ADN se pueden realizar por detección de una
alteración en la movilidad electroforética de los fragmentos de ADN
en geles, con o sin agentes desnaturalizantes. Pequeñas deleciones e
inserciones en la secuencia se pueden visualizar mediante
electroforesis en gel de alta resolución. Los fragmentos de ADN de
secuencias diferentes se pueden distinguir sobre geles
desnaturalizantes con gradiente de formamida en los que las
movilidades de los diferentes fragmentos de ADN se retrasan en el
gel en distintas posiciones, según sus temperaturas de fusión o de
fusión parcial específicas (véase, p. ej., Myers y col.,
Science, 230:1242 (1985)).
Los cambios de la secuencia en posiciones
específicas también se pueden revelar por ensayos de protección con
nucleasas, tales como protección con ARNasa y S1 o el método de
ruptura química (p. ej., Cotton y col., PNAS, USA,
85:4397-4401 (1985)).
Por tanto, la detección de una secuencia de ADN
específica se puede conseguir por métodos tales como la
hibridación, la protección con ARNasa, la ruptura química, la
secuenciación directa del ADN o el uso de enzimas de restricción (p.
ej., polimorfismos de la longitud de los fragmentos de restricción
(RFLP)) y la transferencia de tipo Southern del ADN genómico.
Además de la electroforesis en gel y la
secuenciación del ADN más convencionales, las mutaciones también se
pueden detectar por análisis in situ.
La presente invención también se refiere a un
procedimiento para diagnóstico, según la reivindicación 18, para
detectar niveles alterados del polipéptido de la presente invención
en diferentes tejidos, puesto que con una sobreexpresión de las
proteínas comparando con las muestras de tejidos testigos normales,
se puede detectar la presencia de enfermedades óseas, por ejemplo,
osteoporosis. Los ensayos empleados para detectar niveles del
polipéptido de la presente invención en una muestra obtenida a
partir de un hospedador, son bien conocidos por los expertos en la
técnica e incluyen los radioinmunoensayos, los ensayos de ligación
competitiva, los análisis de transferencia de tipo Western y
preferentemente un ensayo ELISA. Un ensayo ELISA comprende
inicialmente la preparación de un anticuerpo específico para el
antígeno OAP, preferentemente un anticuerpo monoclonal. Además, se
prepara un anticuerpo informador contra el anticuerpo monoclonal.
Al anticuerpo informador se fija un reactivo detectable, tal como
radiactividad, fluorescencia o en este ejemplo una enzima peroxidasa
de rábano picante. A continuación se retira una muestra del
hospedador y se incuba sobre un soporte sólido, p. ej., una placa
de poliestireno, que se une a las proteínas en la muestra. Cualquier
sitio libre de unión a proteínas sobre la placa se cubre después
incubando con una proteína no específica, tal como seroalbúmina
bovina. A continuación, el anticuerpo monoclonal se incuba en la
placa y mientras que esto dura, los anticuerpos monoclonales se
fijan a cualquiera de los polipéptidos de la presente invención
fijados a la placa de poliestireno. Todos los anticuerpos
monoclonales no unidos se retiran por lavado con tampón. El
anticuerpo informador ligado a la peroxidasa de rábano picante se
coloca entonces en la placa, dando como resultado la unión del
anticuerpo informador a cualquier anticuerpo monoclonal unido al
polipéptido de la presente invención. El anticuerpo informador no
fijado se retira a continuación por lavado. Los sustratos de la
peroxidasa se añaden entonces a la placa y la cantidad de color
mostrado en un periodo de tiempo dado, es una medida de la cantidad
del polipéptido de la presente invención, presente en un volumen
dado de muestra del paciente, cuando se compara con una curva
patrón.
Se puede emplear un ensayo competitivo en el que
los anticuerpos específicos del polipéptido de la presente
invención se fijan a un soporte sólido y se hace pasar la OAP
marcada y una muestra obtenida a partir del hospedador, sobre el
soporte sólido y la cantidad de marca detectada fijada al soporte
sólido se puede correlacionar con una cantidad del polipéptido de
la presente invención en la muestra.
Las secuencias de la presente invención también
son valiosas para la identificación de cromosomas. La secuencia
está específicamente dirigida y se puede hibridar con una posición
particular en un cromosoma humano individual. Además, existe una
necesidad real de identificar sitios particulares en el cromosoma.
Actualmente, están disponibles pocos reactivos que marquen
cromosomas, basados en datos de la secuencia real (polimorfismos
repetidos) para marcar una posición cromosómica. El cartografiado de
ADNs en cromosomas de acuerdo con la presente invención es una
primera etapa importante en la correlación de tales secuencias con
genes asociados con enfermedades.
En suma, las secuencias se pueden cartografiar en
cromosomas preparando cebadores para la PCR (preferentemente,
15-25 pb) a partir del ADNc. El análisis por
ordenador de la región 3' no traducida del gen, se emplea para
seleccionar cebadores rápidamente que no abarquen más de un exón en
el ADN genómico, complicando de este modo el proceso de
amplificación. Estos cebadores se emplean entonces para escrutar
con PCR los híbridos de células somáticas que contienen cromosomas
humanos individuales. Sólo los híbridos que contienen el gen humano
correspondiente al cebador, proporcionarán un fragmento
amplificado.
El cartografiado con PCR de híbridos de células
somáticas es un procedimiento rápido para asignar un ADN particular
a un cromosoma particular. Empleando la presente invención con los
mismos cebadores de oligonucleótidos, se puede conseguir la
sublocalización con paneles de fragmentos de cromosomas específicos
o con conjuntos de grandes clones genómicos de una forma análoga.
Otras estrategias de cartografiado que se pueden utilizar de forma
similar para cartografiar sus cromosomas incluyen la hibridación
in situ, el escrutinio previo con cromosomas marcados,
clasificados según el flujo y la preselección mediante hibridación
para construir genotecas de ADNc específicas de cromosomas.
La hibridación in situ con fluorescencia
(FISH) de un clon de ADNc con una extensión cromosomal en metafase,
se puede utilizar para proporcionar una posición cromosómica
precisa en una etapa. Esta técnica se puede utilizar con ADNc que
tiene al menos 50 o 60 bases. Para una revisión de esta técnica,
véase Verma y col., Human Chromosomes: a Manual of Basic
Techniques, Pergamon Press, Nueva York (1988).
El gen de OAP de la presente invención se ha
cartografiado en el cromosoma humano 1q21. Una vez que se ha
cartografiado una secuencia en una posición cromosómica precisa, la
posición física de la secuencia sobre el cromosoma se puede
correlacionar con datos del mapa genético. Tales datos se
encuentran, por ejemplo, en V. McKusick, Mendelian Inheritance in
Man (a disposición en línea a través de la "Welch Medical
Library" de la Universidad Johns Hopkins ). La relación entre los
genes y las enfermedades que se han cartografiado en la misma
región cromosómica, se identifican a continuación mediante análisis
de ligación (co-herencia de genes físicamente
adyacentes).
A continuación, es necesario determinar las
diferencias en la secuencia de ADNc o genómico entre los individuos
afectados y los no afectados. Si se observa una mutación en algunos
o en todos los individuos afectados, pero no se observa en ningún
individuo normal, entonces la mutación probablemente sea el agente
causante de la enfermedad.
Con la resolución actual del cartografiado físico
y de las técnicas de cartografiado genético, un ADNc localizado
precisamente en una región cromosómica asociada con la enfermedad,
podría ser uno entre 50 y 500 genes causantes potenciales. (Esto
supone una resolución del cartografiado de 1 megabase y un gen por
20 kb).
Los polipéptidos, sus fragmentos u otros
derivados o análogos de los mismos, o las células que los expresan,
se pueden utilizar como un inmunógeno para producir anticuerpos de
acuerdo con la reivindicación 1. Estos anticuerpos pueden ser, por
ejemplo, anticuerpos policlonales o monoclonales. La presente
invención también incluye anticuerpos quiméricos, monocatenarios y
humanizados, así como fragmentos Fab o el producto de una genoteca
de expresión de Fab. Se pueden utilizar diversos procedimientos
conocidos en la técnica para la producción de tales anticuerpos y
fragmentos.
Los anticuerpos generados contra los polipéptidos
que se corresponden con una secuencia de la presente invención, se
pueden obtener mediante inyección directa de los polipéptidos en un
animal o administrando los polipéptidos a un animal,
preferentemente uno que no sea humano. El anticuerpo así obtenido se
unirá a continuación al polipéptido por sí mismo. De este modo,
incluso una secuencia que codifica sólo un fragmento de los
polipéptidos, se puede utilizar para generar anticuerpos que se unen
a todos los polipéptidos naturales. Tales anticuerpos se pueden
utilizar a continuación para aislar el polipéptido del tejido que
expresa este polipéptido.
Para la preparación de anticuerpos monoclonales,
se puede utilizar cualquier técnica que proporcione anticuerpos
producidos por cultivos continuos de líneas celulares. Los ejemplos
incluyen la técnica del hibridoma (Kohler y Milstein, 1975,
Nature, 256:495-497), la técnica del trioma,
la técnica del hibridoma de linfocito B humano (Kozbor y col.,
1983, Immunology Today, 4:72) y la técnica de
EBV-hibridoma para producir anticuerpos
monoclonales humanos (Cole y col., 1985, en Monoclonal Antibodies
and Cancer Therapy, Alan R. Liss, Inc. págs.
77-96).
Las técnicas descritas para la producción de
anticuerpos de cadena sencilla (documento de patente de EE.UU. nº
4.946.778) se pueden adaptar para producir anticuerpos de cadena
sencilla para productos inmunogénicos de polipéptidos de esta
invención. También los ratones transgénicos se pueden utilizar para
expresar anticuerpos humanizados para los productos inmunogénicos
de los polipéptidos de esta invención.
La presente invención se describe adicionalmente
haciendo referencia a los siguientes ejemplos, sin embargo, se debe
tomar nota de que la presente invención no está limitada a dichos
ejemplos. Todas las partes o cantidades, a no ser que se indique de
otro modo, son en peso.
Para facilitar la comprensión de los siguientes
ejemplos, se describirán ciertos métodos y/o términos que están
presentes frecuentemente.
Los "plásmidos" se designan con una letra p
minúscula precedida y/o seguida de letras mayúsculas y/o números.
Los plásmidos de partida en esta memoria están disponibles
comercialmente, están disponibles al público en una base sin
restricciones o se pueden construir a partir de plásmidos
disponibles según procedimientos publicados. Además, se conocen en
la técnica plásmidos equivalentes a los descritos y será evidente
para los expertos.
La "digestión" de ADN se refiere a la rotura
catalítica del ADN con una enzima de restricción que actúa sólo en
ciertas secuencias en el ADN. Las diversas enzimas de restricción
empleadas en esta memoria están a disponibles comercialmente y sus
condiciones de reacción, sus cofactores y otros requerimientos se
emplearon tal y como se conocen en la técnica. Para fines
analíticos, se emplea típicamente 1 \mug de plásmido o de
fragmento de ADN con aproximadamente 2 unidades de enzima en
aproximadamente 20 \mul de solución tampón. Para aislar
fragmentos de ADN para la construcción de plásmidos, se digieren
típicamente 5 a 50 \mug de ADN con 20 a 250 unidades de enzima en
un volumen mayor. Los tampones adecuados y las cantidades de
sustrato para las enzimas de restricción particulares son
especificados por el fabricante. El tiempo de incubación de
aproximadamente 1 hora a 37ºC se emplea generalmente, pero puede
variar de acuerdo con las instrucciones del fabricante. Después de
la digestión, la reacción se somete directamente a electroforesis
sobre un gel de poliacrilamida para aislar el fragmento deseado.
La separación por tamaños de los fragmentos
escindidos se realiza empleando gel de poliacrilamida al 8 por
ciento descrito por Goeddel, D. y col., Nucleic Acids Res.,
8:4057 (1980).
"Oligonucleótidos" se refiere a un
polidesoxinucleótido monocatenario o a dos hebras complementarias
de polidesoxinucleótidos que se pueden sintetizar químicamente.
Tales oligonucleótidos sintéticos no tienen 5' fosfato y, por tanto,
no se ligan con otro oligonucleótido sin añadir un fosfato con un
ATP en presencia de una quinasa. Un oligonucleótido sintético se
ligará con un fragmento que no se ha desfosforilado.
La "ligación" se refiere al procedimiento de
formación de enlaces fosfodiéster entre dos fragmentos de ácido
nucleico bicatenarios (Maniatis T. y col., mencionado antes, pág.
146). A no ser que se indique de otro modo, la ligación se puede
realizar empleando tampones conocidos con 10 unidades de ligasa T4
de ADN ("ligasa") por 0,5 \mug de cantidades aproximadamente
equimolares de los fragmentos de ADN que se van a ligar.
A no ser que se indique de otro modo, la
transformación se realizó tal y como se ha descrito en el método de
Graham, F. y Van der Eb, A., Virology,
52:456-457 (1973).
La secuencia de ADN que codifica la proteína OAP
de longitud completa, ATCC nº 97302, se amplificó empleando
cebadores de oligonucleótidos para PCR correspondientes a las
secuencias 5' y 3' del gen.
El cebador 5' tiene la secuencia
5'CGGGATCCGCCATCATGGGGACCACAGCCAG 3' (SEQ ID NO:3) y contiene un
sitio para la enzima de restricción de BamHI (en negrita) seguido de
nucleótidos que se parecen a una señal eficaz para la iniciación de
la traducción en células eucarióticas (Kozak, M., J. Mol.
Biol., 196:947-950 (1987) justo delante del
codón de iniciación de la traducción "ATG" (subrayado).
El cebador 3' tiene la secuencia
5'GCTCTAGATCCAAGAGGTGTTTAGTG 3' (SEQ ID NO:4) y contiene el sitio de
corte de la endonucleasa de restricción XbaI y 18 nucleótidos
complementarios a la secuencia 3' no traducida. Las secuencias
amplificadas se aislaron de un gel de agarosa al 1% empleando un
equipo de reactivos disponible comercialmente ("Geneclean", BIO
101 Inc., La Jolla, Ca.). El fragmento se digirió a continuación
con las endonucleasas BamHI y XbaI y después se purificó de nuevo
sobre un gel de agarosa al 1%. Este fragmento se denomina F2.
El vector pA2 (modificación del vector pVL941,
descrito a continuación) se emplea para la expresión de la proteína
OAP empleando el sistema de expresión de baculovirus (para una
revisión, véase: Summers, M.D. y Smith, G.E. 1987, A manual of
methods for baculovirus vectors and insect cell culture procedures,
Texas Agricultural Experimental Station Bulletin nº 1555). Este
vector de expresión contiene el promotor fuerte de la poliedrina
del virus de la poliedrosis nuclear de Autographa californica
(VPNAcM) seguido de los sitios de reconocimiento para las
endonucleasas de restricción BamHI y XbaI. El sitio de
poliadenilación del virus de simios (SV)40 se emplea para una
poliadenilación eficaz. Para una selección cómoda del virus
recombinante, el gen de la beta- galactosidasa de E. coli, se
inserta con la misma orientación que el promotor de poliedrina,
seguido por la señal de poliadenilación del gen de poliedrina. Las
secuencias de la poliedrina están flanqueadas en ambos lados por
secuencias víricas para la recombinación homóloga mediada por
células con el ADN vírico de tipo silvestre cotransfectado. Se
pueden emplear muchos otros vectores de baculovirus en lugar de
pA2, tales como pAc373, pVL941 y pAcIM1 (Luckow, V.A. y Summers,
M.D., Virology, 170:31-39).
El plásmido se digirió con las enzimas de
restricción BamHI y XbaI y a continuación se desfosforiló empleando
fosfatasa intestinal de ternera, mediante procedimientos conocidos
en la técnica. El ADN se aisló a continuación a partir de un gel de
agarosa al 1%, empleando el equipo de reactivos disponible
comercialmente ("Geneclean" BIO 101 Inc., La Jolla, Ca.). Este
vector de ADN se denominó V2.
El fragmento F2 y el plásmido desfosforilado V2
se ligaron con la ligasa T4 de ADN. Las células de E. coli
HB101 se transformaron a continuación y se identificaron las
bacterias que contenían el plásmido (pBacOAP) con el gen OAP,
empleando las enzimas BamHI y XbaI. La secuencia del fragmento
clonado se confirmo por secuenciación del
ADN.
ADN.
Se cotransfectaron 5 \mug del plásmido pBacOAP
con 1,0 \mug de un baculovirus linealizado a disposición
comercial ("BaculoGold® baculovirus DNA", Pharmingen, San
Diego, CA.), empleando el método de la lipofección (Felgner y col.,
Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 84:7413-7417
(1987)).
Se mezcló 1 \mug de ADN del virus BaculoGold®
con 5 \mug del plásmido pBacOAP en un pocillo estéril de una
placa de microtitulación que contenía 50 \mul de medio Grace
exento de suero (Life Technologies Inc., Gaithersburg, MD). Después
se añadieron 10 \mul de Lipofectina más 90 \mul de medio Grace,
se mezcló y se incubó durante 15 minutos a temperatura ambiente. A
continuación, la mezcla de transfección se añadió gota a gota a las
células Sf9 de insecto (ATCC CRL 1711) sembradas en una placa de
cultivo de tejidos de 35 mm con 1 ml de medio Grace sin suero. La
placa se sacudió hacia delante y hacia atrás para mezclar la
disolución recientemente añadida. La placa se incubó después
durante 5 horas a 27ºC. Después de 5 horas, la disolución de la
transfección se retiró de la placa y se añadió 1 ml de medio de
insecto de Grace suplementado con 10% de suero de ternera fetal. La
placa se devolvió al interior del incubador y se continuó cultivando
a 27ºC durante cuatro días.
Después de cuatro días, se recogió el material
sobrenadante y se realizó un ensayo en placa similar al descrito
por Summers y Smith (véase arriba). Como modificación, se empleó un
gel de agarosa con "Blue Gal" (Life Technologies Inc.,
Gaithersburg), el cual permitía un aislamiento cómodo de las placas
teñidas de azul. (Una descripción detallada de un "ensayo en
placa" también se puede encontrar en la guía del usuario para el
cultivo de células de insecto y baculovirología, distribuida por
Life Technologies Inc., Gaithersburg, páginas
9-10).
Cuatro días después de la dilución en serie, el
virus se añadió a las células y las placas teñidas de azul se
seleccionaron con la punta de una pipeta Eppendorf. El agar que
contenía los virus recombinantes se resuspendió a continuación en un
tubo Eppendorf que contenía 200 \mul de medio Grace. El agar se
retiró con una breve centrifugación y el material sobrenadante que
contenía el baculovirus recombinante se empleó para infectar
células Sf9 sembradas en placas de 35 mm. Cuatro días después se
recolectó el material sobrenadante de estas placas de cultivo y se
almacenó a 4ºC.
Las células Sf9 se dejaron crecer en medio Grace
suplementado con FBS al 10% termoinactivado. Las células se
infectaron con el baculovirus recombinante V-OAP
con una multiplicidad de infección (MOI) de 2. Seis horas más tarde,
se retiró el medio y se sustituyó con medio SF900 II menos
metionina y cisteína (Life Technologies Inc., Gaithersburg).
Cuarenta y dos horas después, se añadieron 5 \muCi de
^{35}S-metionina y 5 \muCi de
^{35}S-cisteína (Amersham). Las células se
incubaron adicionalmente durante 16 horas antes de recolectarlas por
centrifugación y las proteínas marcadas se visualizaron mediante
SDS-PAGE y autorradiografía.
El material sobrenadante (1000 ml) que contenía
OAP expresada por baculovirus se aplicó sin dilución a una columna
HS-50 (1,0 x 10 cm, perseptive Biosystems)
equilibrada con Bis-Tris 0,02 M, pH 6,0, que
contenía glicerol al 10% y NaCl 0,02 M (Disolvente A) con un caudal
de 8 ml/min. Las proteínas se eluyeron a continuación empleando un
gradiente desde 10% de Disolvente B (Disolvente A que contenía NaCl
2 M) hasta 30% de B. El pico reunido contenía 11 mg de OAP que
tenía una pureza superior a 80%.
La expresión del plásmido, OAP HA se consigue a
partir de un vector pcDNAI/Amp (Invitrogen) que contenía: 1) el
origen de replicación de SV40, 2) el gen de resistencia a la
ampicilina, 3) el origen de replicación de E. coli, 4) el
promotor de CMV seguido de una región polienlazadora, un intrón de
SV40 y un sitio de poliadenilación. Un fragmento de ADN que
codifica el precursor completo de OAP y una marca HA fusionada en
marco de lectura con su extremo 3', se clonó en la región
polienlazadora del vector, con lo que la expresión de la proteína
recombinante está bajo la dirección del promotor de CMV. La marca
HA se corresponde con un epítopo obtenido a partir de la proteína
hemaglutinina de la gripe, tal y como se ha descrito previamente (I.
Wilson, H. Niman, R. Heighten, A. Cherenson, M. Connolly y R.
Lerner, 1984, Cell, 37:767 (1984)). La infusión de la marca
HA a la proteína diana permite una detección cómoda de la proteína
recombinante con un anticuerpo que reconoce el epítopo de HA.
La estrategia de construcción del plásmido se
describe del modo siguiente:
La secuencia de ADN que codifica OAP, ATCC nº
97302, se construyó con PCR, empleando dos cebadores: el cebador 5'
5'GCGCGGATCCACCATGGGGACCACAGCCAGA 3' (SEQ ID NO:5) contiene un sitio
BamHI seguido de 18 nucleótidos de la secuencia que codifica OAP
comenzando por el codón de iniciación; la secuencia 3'
5'GCGCTCTAGATCAAGCGTAGTCTGGGACGTCGTATGGGTATTCTTCCTTGGGCTC3' (SEQ ID
NO:6) contiene secuencias complementarias a un sitio XbaI, el codón
de detención de la traducción, la marca HA y los 15 últimos
nucleótidos de la secuencia codificadora de OAP (sin incluir el
codón de detención). Por tanto, el producto de la PCR contiene un
sitio BamHI, una secuencia codificadora de OAP seguida de una marca
HA fusionada en marco de lectura, un codón de detención de
terminación de la traducción, siguiendo a la marca HA y un sitio
XbaI. El fragmento de ADN amplificado con la PCR y el vector,
pcDNAI/Amp, se digirieron con las enzimas de restricción BamHI y
XbaI y se ligaron. La mezcla de ligación se transformó en la cepa
de E. coli SURE (a disposición en Stratagene Cloning
Systems, 11099 North Torrey Pines Road, La Jolla, CA 92037), el
cultivo transformado se extendió sobre placas con medio con
ampicilina y se seleccionaron las colonias resistentes. El ADN
plasmídico se aisló a partir de transformantes y se examinó
mediante análisis de restricción en busca de la presencia del
fragmento correcto. Para la expresión de la OAP recombinante, se
transfectaron células COS con el vector de expresión por el método
DEAE-Dextrano (J. Sambrook, E. Fritsch, T. Maniatis,
Molecular Cloning: A Laboratory Manual, Cold Spring Laboratory
Press, (1989)). La expresión de la proteína HA de OAP se detectó
por radiomarcación y el método de inmunoprecipitación (E. Harlow,
D. Lane, Antibodies: A Laboratory Manual, Cold Spring Harbor
Laboratory Press; (1988)). Las células se marcaron durante 8 horas
con ^{35}S-cisteína, dos días después de la
transfección. Los medios de cultivo se recogieron a continuación y
las células se lisaron con detergente (tampón RIPA NaCl 150 mM,
NP-40 1%, SDS 1%, NP-40 1%, DOC
0,5%, Tris 50 mM, pH 7,5) (Wilson, I., y col., mencionado
anteriormente, 37:767 (1984)). El material del lisado celular y los
medios de cultivo se precipitaron con un anticuerpo monoclonal
específico de HA. Las proteínas precipitadas se analizaron sobre
geles de SDS-PAGE al 15%.
Los fibroblastos se obtienen a partir de un
individuo mediante biopsia de la piel. El tejido resultante se
coloca en un medio de cultivo para tejidos y se separa en pequeñas
partes. Se colocan pedazos pequeños del tejido se colocan sobre una
superficie húmeda de un matraz para cultivo de tejidos,
aproximadamente se colocan diez pedazos en cada matraz. El matraz
se pone boca arriba y boca abajo, se sella firmemente y se deja a
temperatura ambiente durante una noche. Después de 24 horas a
temperatura ambiente, el matraz se invierte y los pedazos de tejido
se quedan fijos en la base del matraz y se añade medio de nuevo
aporte (p. ej., medio F12 de Ham con 10% de FBS, penicilina y
estreptomicina). Este se incuba a continuación a 37ºC durante
aproximadamente una semana. En ese momento, se añade medio de nuevo
aporte y se cambia subsecuentemente cada varios días. Después de
dos semanas más en cultivo, emerge una monocapa de fibroblastos. La
monocapa se tripsiniza y se disemina en matraces
mayo-
res.
res.
pMV-7 (Kirschmeier, P.T. y col.,
DNA, 7:219-25 (1988) flanqueado por las
repeticiones terminales largas del virus del sarcoma de múridos de
Moloney, se digiere con EcoRI y HindIII y se trata posteriormente
con fosfatasa intestinal de ternera. El vector lineal se fracciona
sobre gel de agarosa y se purifica empleando perlas de vidrio.
El ADNc que codifica un polipéptido de la
presente invención se amplifica empleando cebadores de PCR que se
corresponden con las secuencias de los extremos 5' y 3',
respectivamente. El cebador 5' que contiene un sitio EcoRI y el
cebador 3' incluye adicionalmente un sitio HindIII. Cantidades
iguales del elemento principal lineal del virus del sarcoma de
múridos de Moloney y el fragmento amplificado EcoRI y HindIII, se
añaden juntos, en presencia de ligasa T4 de ADN. La mezcla
resultante se mantiene bajo condiciones adecuadas para la ligación
de los dos fragmentos. La mezcla de ligación se emplea para
transformar bacterias HB101, que se colocan después sobre agar que
contiene kanamicina para confirmar que el vector tenía el gen de
interés insertado de forma adecuada.
Las células pA317 anfotróficas o
GP-am12 de encapsidación se dejan crecer en cultivo
de tejidos hasta densidad confluente en medio Eagle modificado con
Dulbecco (DMEM) con 10% de suero de ternera (CS), penicilina y
estreptomicina. El vector MSV que contiene el gen se añade a
continuación al medio y las células de encapsidación se transducen
con el vector. Las células de encapsidación producen ahora
partículas víricas infecciosas que contienen el gen (las células de
encapsidación se denominan ahora células productoras).
Se añade medio de nuevo aporte a las células
productoras transducidas y subsecuentemente, se cosecha el medio
desde una placa de 10 cm de células productoras confluentes. El
medio agotado que contiene las partículas víricas infecciosas, se
filtra a través de un filtro Millipore para retirar las células
productoras desprendidas y este medio se emplea a continuación para
infectar células fibroblastos. El medio se retira de una placa
subconfluente de fibroblastos y se sustituye rápidamente con el
medio de las células productoras. Este medio se retira y se
sustituye con medio de nuevo aporte. Si el título del virus es
alto, entonces virtualmente todos los fibroblastos estarán
infectados y no será necesaria una selección. Si el título es muy
bajo, entonces es necesario emplear un vector retrovírico que tenga
un marcador seleccionable, tal como neo o his.
A continuación, los fibroblastos sometidos a
ingeniería genética se inyectan en el hospedador, de forma aislada
o después de haber crecido hasta confluencia sobre perlas
microsoportes cytodex 3. Los fibroblastos producen ahora el producto
proteico.
Diversos miembros de la familia picornavirus
producen pancreatitis aguda necrosante y parotitis en ratones
(Barger, M.T. y Craighead, J.E., 1991; Babu, P.G., Huber, S.A.
Craighead, J.E., 1986; Blay, R., Simpson K., Leslie, K. y Huber,
S.A. 1989; Campbell, I.L. y col., 1985). La patogénesis real de los
cambios inducidos por los virus no se conoce; aunque se asume
generalmente que están implicados mecanismos inmunopatógenos
(Barger, M.T. y Craighead, J.E., 1991). Un efecto protector contra
una posterior infección con EMCV se ha mostrado en ratones (Burger,
M.T. y Craighead, J.E., 1991). El presente experimento muestra el
efecto antivírico del tratamiento con OAP sobre el curso de la
infección con EMCV en el ratón empleando métodos similares.
Ratones A/J machos, de 8 a 10 semanas de edad,
comprados al laboratorio Jackson (Bar Harbor ME) se mantuvieron en
grupos enjaulados de 10 animales a temperatura ambiente, con
periodos alternos de 12 horas de luz y oscuridad. Los animales
tenían acceso a comida y bebida a discreción. No había disposiciones
especiales sobre la dieta.
La cepa de la variante E de EMCV se obtuvo de la
ATCC (Rockville, Maryland) y se multiplicó en células L929 mediante
infección directa. Los títulos víricos del material sobrenadante de
las placas se sometieron a ensayo en células L929 y los valores de
TCID50 se calcularon tal y como se ha descrito anteriormente.
Antes de realizar los experimentos de protección,
se determinó la dosis requerida de EMCV para matar al 50% de los
animales ("LD50"). Típicamente, la infección con EMCV mata los
animales a los siete o diez días. Diez unidades infecciosas de EMCV
empleadas en estos experimentos eran eficaces para matar 50% de los
animales el día siete. Para determinar las dosis óptimas de
IFN-gamma e interferón alfa:beta de múridos, para
conseguir una protección contra los efectos patológicos inducidos
por EMCV, se trataron previamente grupos de diez animales puestos
en la misma jaula, cada animal, con 1000 unidades de
IFN-gamma o mezcla de interferón alfa:beta de
múridos, seguido de inoculación intraperitoneal (i.p.) con 10
unidades infecciosas de EMCV en solución salina equilibrada con
Hank (HBSS). De forma paralela, se trataron previamente números por
duplicado de animales del mismo modo con solución salina o con
aproximadamente 500 unidades equivalentes a IFN de OAP, seguido de
inoculación de EMCV 24 horas después. Los animales se observaron 10
días después en busca de señales de patología relacionada con
EMCV.
La Figura 4 describe gráficamente los efectos de
la exposición a EMCV sobre cada grupo de ratones. Este gráfico de
la cantidad de ratones supervivientes en cada grupo, los días
1-10 después de la exposición a EMCV, muestra tanto
los ratones protegidos con OAP frente a EMCV como con IFN de
múridos. Todos los ratones tratados con cualquier dosis de OAP y
los tratados con mIFN, sobreviven más del día 10, mientras que los
ratones inyectados de forma simulada, murieron.
Son posibles numerosas modificaciones y
variaciones de la presente invención, de cara a las enseñanzas
anteriores y, por ello, dentro del alcance de las reivindicaciones
anejas, la invención se puede poner en práctica de una forma
distinta a la descrita en particular.
(1) INFORMACIÓN GENERAL:
\vskip0.800000\baselineskip
- (i)
- SOLICITANTE: NI, Jian
\hskip3.9cmDILLON, Patrick J.
\hskip3.9cmGentz, Reiner L.
\vskip0.800000\baselineskip
- (ii)
- TITULO DE LA INVENCIÓN: Osteoproteína antivírica
\vskip0.800000\baselineskip
- (iii)
- NÚMERO DE SECUENCIAS: 7
\vskip0.800000\baselineskip
- (iv)
- DIRECCIÓN DE LA CORRESPONDENCIA:
\vskip0.500000\baselineskip
- (A)
- DESTINATARIO: Carella, Byrne, Bain, Gilfillan, Cecchi, Stewart & Olstein
\vskip0.500000\baselineskip
- (B)
- CALLE: 6 Becker Farm Road
\vskip0.500000\baselineskip
- (C)
- CIUDAD: Roseland
\vskip0.500000\baselineskip
- (D)
- ESTADO: NJ
\vskip0.500000\baselineskip
- (E)
- PAÍS: EE.UU.
\vskip0.500000\baselineskip
- (F)
- CÓDIGO POSTAL (ZIP): 07068-1739
\vskip0.800000\baselineskip
- (v)
- FORMA LEGIBLE EN ORDENADOR:
\vskip0.500000\baselineskip
- (A)
- TIPO DE MEDIO: Disquete
\vskip0.500000\baselineskip
- (B)
- ORDENADOR: Compatible con PC IBM
\vskip0.500000\baselineskip
- (C)
- SISTEMA OPERADOR: PC-DOS/MS-DOS
\vskip0.500000\baselineskip
- (D)
- SOPORTE LÓGICO: PatentIn Release nº 1.0, Versión nº 1.30
\vskip0.800000\baselineskip
- (vi)
- DATOS DE LA SOLICITUD ACTUAL:
\vskip0.500000\baselineskip
- (A)
- NÚMERO DE SOLICITUD:
\vskip0.500000\baselineskip
- (B)
- FECHA DE PRESENTACIÓN:
\vskip0.500000\baselineskip
- (C)
- CLASIFICACIÓN:
\vskip0.800000\baselineskip
- (viii)
- INFORMACIÓN DEL APODERADO/AGENTE:
\vskip0.500000\baselineskip
- (A)
- NOMBRE: Ferraro, Gregory D
\vskip0.500000\baselineskip
- (B)
- NÚMERO DE INSCRIPCIÓN: 36.134
\vskip0.500000\baselineskip
- (C)
- REFERENCIA/NÚMERO DE ORDEN: 325800-486
\vskip0.800000\baselineskip
- (ix)
- INFORMACIÓN SOBRE TELECOMUNICACIONES:
\vskip0.500000\baselineskip
- (A)
- TELÉFONO: 201-994-1700
\vskip0.500000\baselineskip
- (B)
- TELEFAX: 201-994-1744
\vskip1.000000\baselineskip
(2) INFORMACIÓN DE LA SEQ ID NO:1:
\vskip0.800000\baselineskip
- (i)
- CARACTERÍSTICAS DE LA SECUENCIA:
\vskip0.500000\baselineskip
- (A)
- LONGITUD: 1816 pares de bases
\vskip0.500000\baselineskip
- (B)
- TIPO: ácido nucleico
\vskip0.500000\baselineskip
- (C)
- TIPO DE CADENA: monocatenaria
\vskip0.500000\baselineskip
- (D)
- TOPOLOGÍA: lineal
\vskip0.800000\baselineskip
- (ii)
- TIPO DE MOLÉCULA: ADN (genómico)
\vskip0.800000\baselineskip
- (ix)
- CARACTERÍSTICAS:
\vskip0.500000\baselineskip
- (A)
- NOMBRE/CLAVE: CDS
\vskip0.500000\baselineskip
- (B)
- POSICIÓN: 82..1701
\vskip0.800000\baselineskip
- (xi)
- DESCRIPCIÓN DE LA SECUENCIA: SEQ ID NO:1:
\vskip1.000000\baselineskip
\newpage
\vskip1.000000\baselineskip
(2) INFORMACIÓN DE LA SEQ ID NO:2:
\vskip0.800000\baselineskip
- (i)
- CARACTERÍSTICAS DE LA SECUENCIA:
\vskip0.500000\baselineskip
- (A)
- LONGITUD: 540 aminoácidos
\vskip0.500000\baselineskip
- (B)
- TIPO: aminoácido
\vskip0.500000\baselineskip
- (D)
- TOPOLOGÍA: lineal
\vskip0.800000\baselineskip
- (ii)
- TIPO DE MOLÉCULA: proteína
\vskip0.800000\baselineskip
- (xi)
- DESCRIPCIÓN DE LA SECUENCIA: SEQ ID NO:2:
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip1.000000\baselineskip
(2) INFORMACIÓN DE LA SEQ ID NO:3:
\vskip0.800000\baselineskip
- (i)
- CARACTERÍSTICAS DE LA SECUENCIA:
\vskip0.500000\baselineskip
- (A)
- LONGITUD: 31 pares de bases
\vskip0.500000\baselineskip
- (B)
- TIPO: ácido nucleico
\vskip0.500000\baselineskip
- (C)
- TIPO DE CADENA: monocatenaria
\vskip0.500000\baselineskip
- (D)
- TOPOLOGÍA: lineal
\vskip0.800000\baselineskip
- (ii)
- TIPO DE MOLÉCULA: ADN (genómico)
\vskip0.800000\baselineskip
- (xi)
- DESCRIPCIÓN DE LA SECUENCIA: SEQ ID NO:3:
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
\hskip-.1em\dddseqskipCGGGATCCGC CATCATGGGG ACCACAGCCA G
\hfill31
\vskip1.000000\baselineskip
(2) INFORMACIÓN DE LA SEQ ID NO:4:
\vskip0.800000\baselineskip
- (i)
- CARACTERÍSTICAS DE LA SECUENCIA:
\vskip0.500000\baselineskip
- (A)
- LONGITUD: 26 pares de bases
\vskip0.500000\baselineskip
- (B)
- TIPO: ácido nucleico
\vskip0.500000\baselineskip
- (C)
- TIPO DE CADENA: monocatenaria
\vskip0.500000\baselineskip
- (D)
- TOPOLOGÍA: lineal
\vskip0.800000\baselineskip
- (ii)
- TIPO DE MOLÉCULA: ADN (genómico)
\vskip0.800000\baselineskip
- (xi)
- DESCRIPCIÓN DE LA SECUENCIA: SEQ ID NO:4:
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
\hskip-.1em\dddseqskipGCTCTAGATC CAAGAGGTGT TTAGTG
\hfill26
\vskip1.000000\baselineskip
(2) INFORMACIÓN DE LA SEQ ID NO:5:
\vskip0.800000\baselineskip
- (i)
- CARACTERÍSTICAS DE LA SECUENCIA:
\vskip0.500000\baselineskip
- (A)
- LONGITUD: 31 pares de bases
\vskip0.500000\baselineskip
- (B)
- TIPO: ácido nucleico
\vskip0.500000\baselineskip
- (C)
- TIPO DE CADENA: monocatenaria
\vskip0.500000\baselineskip
- (D)
- TOPOLOGÍA: lineal
\vskip0.800000\baselineskip
- (ii)
- TIPO DE MOLÉCULA: ADN (genómico)
\vskip0.800000\baselineskip
- (xi)
- DESCRIPCIÓN DE LA SECUENCIA: SEQ ID NO:5:
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
\hskip-.1em\dddseqskipGCGCGGATCC ACCATGGGGA CCACAGCCAG A
\hfill31
\vskip1.000000\baselineskip
(2) INFORMACIÓN DE LA SEQ ID NO:6:
\vskip0.800000\baselineskip
- (i)
- CARACTERÍSTICAS DE LA SECUENCIA:
\vskip0.500000\baselineskip
- (A)
- LONGITUD: 55 pares de bases
\vskip0.500000\baselineskip
- (B)
- TIPO: ácido nucleico
\vskip0.500000\baselineskip
- (C)
- TIPO DE CADENA: monocatenaria
\vskip0.500000\baselineskip
- (D)
- TOPOLOGÍA: lineal
\vskip0.800000\baselineskip
- (ii)
- TIPO DE MOLÉCULA: ADN (genómico)
\vskip0.800000\baselineskip
- (xi)
- DESCRIPCIÓN DE LA SECUENCIA: SEQ ID NO:6:
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
\hskip-.1em\dddseqskipGCGCTCTAGA TCAAGCGTAG TCTGGGACGT CGTATGGGTA TTCTTCCTTG GGCTC
\hfill55
\vskip1.000000\baselineskip
(2) INFORMACIÓN DE LA SEQ ID NO:7:
\vskip0.800000\baselineskip
- (i)
- CARACTERÍSTICAS DE LA SECUENCIA:
\vskip0.500000\baselineskip
- (A)
- LONGITUD: 559 aminoácidos
\vskip0.500000\baselineskip
- (B)
- TIPO: aminoácido
\vskip0.500000\baselineskip
- (C)
- TIPO DE CADENA: monocatenaria
\vskip0.500000\baselineskip
- (D)
- TOPOLOGÍA: lineal
\vskip0.800000\baselineskip
- (ii)
- TIPO DE MOLÉCULA: proteína
\vskip0.800000\baselineskip
- (xi)
- DESCRIPCIÓN DE LA SECUENCIA: SEQ ID NO:7:
\vskip1.000000\baselineskip
Claims (18)
1. Un polinucleótido seleccionado entre el grupo
consistente en
(a) polinucleótidos que codifican al menos la
forma madura del polipéptido que tiene la secuencia de aminoácidos
deducida tal y como se describe en SEQ ID NO:2;
(b) polinucleótidos que codifican un polipéptido
que comprende los aminoácidos 20 a 540 de SEQ ID NO:2;
(c) polinucleótidos que codifican un polipéptido
que comprende los aminoácidos 1 a 540 de SEQ ID NO:2;
(d) polinucleótidos que tienen la secuencia
codificadora tal y como se describe en SEQ ID NO:1 que codifican al
menos la forma madura del polipéptido;
(e) polinucleótidos que comprenden los
nucleótidos 82 a 1701 descritos en SEQ ID NO:1;
(f) polinucleótidos que comprenden los
nucleótidos 139 a 1701 descritos en SEQ ID NO:1;
(g) polinucleótidos que codifican el polipéptido
que tiene la secuencia de aminoácidos de al menos la forma madura
del polipéptido codificado por el ADNc contenido en ATCC 97302;
(h) polinucleótidos que tienen la secuencia
codificadora del ADNc contenido en ATCC 97302 que codifica al menos
la forma madura del polipéptido;
(i) polinucleótidos que tienen la secuencia
codificadora del ADNc contenido en ATCC 97302;
(j) polinucleótidos que codifican un primer
polipéptido que es idéntico al menos un 80% a un segundo
polipéptido codificado por un polinucleótido de uno cualquiera de
los apartados (a) hasta (h), en donde dicho primer polipéptido tiene
actividad antivírica contra EMCV; y
(k) polinucleótidos cuya hebra complementaria se
hibrida y es idéntico al menos un 85% a un polinucleótido tal y
como se ha definido en uno cualquiera de los apartados (a) hasta
(h), en donde dichos polinucleótidos codifican un polipéptido que
tiene actividad antivírica contra EMCV;
o la hebra complementaria de dicho
polinucleótido.
2. El polinucleótido según la reivindicación 1,
que es ADN.
3. El ADN según la reivindicación 2, que es ADN
genómico.
4. El polinucleótido según la reivindicación 1,
que es ARN.
5. Un vector que contiene el polinucleótido según
una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4.
6. El vector según la reivindicación 5, en el que
el polinucleótido está ligado funcionalmente a secuencias de
control de la expresión que permiten la expresión en células
hospedadoras procarióticas o eucarióticas.
7. Una célula hospedadora que contiene el vector
de la reivindicación 5 o 6.
8. Un procedimiento para producir un polipéptido
codificado por el polinucleótido según una cualquiera de las
reivindicaciones 1 a 4, que comprende: cultivar la célula
hospedadora de la reivindicación 7 y recuperar dicho polipéptido
codificado por dicho polinucleótido del cultivo.
9. Un procedimiento para producir células capaces
de expresar un polipéptido codificado por el polinucleótido de una
cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, que comprende células
diseñadas por ingeniería genética con el vector de la
reivindicación 5 o 6.
10. Un polipéptido que tiene la secuencia de
aminoácidos codificada por un polinucleótido según una cualquiera de
las reivindicaciones 1 a 4, o que es obtenible por el procedimiento
de la reivindicación 8.
11. Un anticuerpo que se une específicamente al
polipéptido según la reivindicación 10, que tiene actividad
antivírica contra EMCV.
12. Una molécula de ácido nucleico que se hibrida
específicamente con un polinucleótido según una cualquiera de las
reivindicaciones 1 a 4, y que es idéntica al menos un 90% a dicho
polinucleótido.
13. Un antagonista/inhibidor del receptor del
polipéptido según la reivindicación 10, en donde el
antagonista/inhibidor es un ADN o ARN antiparalelo que se hibrida
específicamente con un polinucleótido y que es idéntico al menos un
90% a este polinucleótido según una cualquiera de las
reivindicaciones 1 a 4, o un anticuerpo específico del polipéptido
según la reivindicación 10.
14. Una composición farmacéutica que comprende el
polinucleótido según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4,
el polipéptido según la reivindicación 10, o un ADN que codifica y
que es capaz de expresar dicho polipéptido in vivo o el
antagonista/inhibidor según la reivindicación 13, y opcionalmente un
vehículo farmacéuticamente aceptable.
15. Una composición de diagnóstico, que comprende
el polinucleótido según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a
4, la molécula de ácido nucleico según la reivindicación 12 o el
anticuerpo según la reivindicación 11.
16. Uso del polipéptido según la reivindicación
10, el polinucleótido según una cualquiera de las reivindicaciones
1 a 4 o el vector según la reivindicación 5 o 6, para la
preparación de una composición farmacéutica para tratar una
enfermedad causada por la infección con un virus.
17. Un procedimiento para diagnosticar una
enfermedad o una susceptibilidad a una enfermedad relacionada con
el polipéptido según la reivindicación 10, que comprende determinar
ex vivo una mutación en una secuencia de ácidos nucleicos que
codifica dicho polipéptido.
18. Un procedimiento de diagnóstico, que
comprende analizar la presencia del polipéptido según la
reivindicación 10, en una muestra obtenida a partir de un
hospedador.
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