ES2253223T3 - Diagnostico y tratamiento de tumores neuroectodermicos. - Google Patents
Diagnostico y tratamiento de tumores neuroectodermicos.Info
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Abstract
Uso de una composición farmacéutica que comprende clorotoxina condensada a un resto citotóxico para la elaboración de un medicamento para tratar un tumor neuroectodérmico, en la que el tumor neuroectodérmico se selecciona del grupo que consta de meduloblastomas, neuroblastomas, gangliomas, feocromocitomas, melanomas, carcinoma de células pequeñas del pulmón y sarcoma de Ewing.
Description
Diagnóstico y tratamiento de tumores
neuroectodérmicos.
Esta invención se produjo en parte usando fondos
del gobierno Federal bajo subvención de NIH Nº.: R01 NS 36692. De
acuerdo con ello, el gobierno federal tiene ciertos derechos en esta
invención
La presente invención se refiere generalmente a
los campos de la fisiología celular, neurología, biología del
desarrollo, y oncología. Más específicamente, la presente invención
se refiere a usos novedosos de una proteína citoplásmica sensible a
clorotoxina para la elaboración de un medicamento para la diagnosis
y tratamiento de tumores neuroectodérmicos seleccionados del grupo
que consta de meduloblastomas, neuroblastomas, gangliomas,
feocromocitomas, melanomas, carcinoma de células pequeñas del pulmón
y sarcoma de Ewing.
Durante el embarazo embrionario, el futuro
sistema nervioso se forma a partir de una capa especializada de
células ectodérmicas llamadas el neuroectodermo. Esta capa se
extiende longitudinalmente a lo largo del eje del cuerpo de forma
congruente con la futura columna vertebral. Una invaginación del
neuroectodermo da origen al tubo neural del cual se desarrollan
esencialmente todos los componentes del sistema nervioso incluyendo
la médula espinal. Los grupos celulares especializados a lo largo
del borde del tubo neural que se invagina permanecen separados del
tubo y de la cresta neural. Estas células neuroectodérmicas
altamente migratorias dan origen a células especializadas por todo
el cuerpo incluyendo células de Schwan, células neuronales del
sistema nervioso periférico (PNS) (neuronas entéricas,
parasimpáticas, simpatoadrenales, y neuronas sensoriales), células
pigmentarias (melanocitos), células endocrinas y células que forman
tejido conectivo de la cara y cuello. Dado que estas células
muestran un origen embrionario común con las células del sistema
nervioso central, no es sorprendente que estas células, o los
tumores desarrollados a partir de estas células, compartan algunos
fenotipos genéticos y antigénicos con células del sistema nervioso
central.
Por ejemplo, los melanomas y glioblastomas
presentan una mutación común en el gen que codifica para el receptor
del factor de crecimiento epidérmico (EGFR) (1). Los astrocitomas y
neurocitomas malignos no sólo expresan altos niveles de los
receptores de factores de crecimiento epidérmico sino también
receptor del factor de crecimiento endotelial
(VEGF-R) y factor receptor del crecimiento derivado
de plaquetas (PDGF-R) (2). Se ha demostrado una
alta expresión de la variante mutante, EGFRvIII, en tumores gliales
al igual que las proteínas de la matriz extracelular, GP 240 y
tenascina (3). Tenascina y el
gangliósido-3',6'-isoLD1 se han
encontrado tanto en gliomas como en tejidos tumorales
neuroectodérmicos primitivos (3). En otro estudio, los anticuerpos
para tenascina se unen extensivamente a los gliomas del SNC y
también a los melanomas, y carcinomas de mama, pulmón y células
escamosas (4). Otro gangliósido, GD2, ha mostrado ser un marcador
antigénico común tanto en gliomas como en tejidos tumorales
neuroectodérmicos primitivos (5). Otros antígenos comunes entre
melanomas y gliomas se demostraron mostrando que los productos de
los genes Tyr, TRP-1, TRP-2 y gp100
se encuentran comúnmente tanto en tumores de tipo melanoma como en
tumores de tipo glioma (6). Las citoquinas comunes o sus tumores de
unión a receptores de astrocitomas, ependimomas, y tumores
neuroectodérmicos primitivos se han identificado como:
interleuquina (IL) IL-1 alfa, IL-1,
IL-R1, antagonista de IL-R1 y factor
de crecimiento transformante (TGF) TGF-beta 1
(11).
Otra clase de proteínas usadas como marcadores
para gliomas y tumores neuroectodérmicos primitivos son las
proteínas citoesqueléticas, neurofilamento (NF), proteína ácida
fibrilar glial (GFAP), filamentos intermedios (IF), filamento
proteico asociado intermedio (IFAP), vimentina, nestina y
queratinas. Estos marcadores se han usado para determinar fases de
diferenciación por todas las diversas líneas celulares (12). El
marcador citoesquelético de IFAP de 300 kilodaltons, un marcador de
glía inmadura (13) es evidencia nueva que vincula a los
astrocitomas con ciertos tumores de tipo tumor neuroectodérmico
primitivo.
Se pueden elaborar argumentos adicionales a favor
de un vínculo estrecho de células derivadas neuroectodérmicamente
en el sistema nervioso central y periferia basados en su dependencia
similar en influencias epigenéticas. Por ejemplo, las neuronas
precursoras simpatoadrenales requieren factor de crecimiento
fibroblástico básico (bFGF) para proliferar y diferenciarse, pero
la supervivencia de estas células depende de la capacidad de
respuesta al factor de crecimiento nervioso (NGF) y disponibilidad
del factor de crecimiento nervioso (14). Se requiere un escenario
similar para cada uno de los otros tipos celulares. No sólo son
necesarios factores de crecimiento y tróficos sino que se necesitan
citoquinas y hormonas para enlaces los cuales permanecen para
elucidarse entre tumores neuroectodérmicos primitivos y gliomas.
Sin embargo, a pesar de esta lista de
similaridades compartidas entre las células derivadas
neuroectodérmicamente, estas células son entidades distintas con
características únicas citológicas, bioquímicas y funcionales. Es
más, la lista de características únicas no compartidas con otras
células derivadas neuroectodérmicamente excede con mucho los
fenotipos compartidos anteriormente mencionados. Así, alguien no
puede asumir a priori que la expresión de cierto antígeno o
fenotipo se espera en un tipo celular dado en base a la expresión
por otro miembro de los tipos celulares derivados
neuroectodérmicamente.
Los neuroblastomas expresan generalmente un
incremento selectivo en el número de copias génicas del gen MYCN en
estados fetales de desarrollo cerebral que sugieren vínculos entre
el origen de las células y la capacidad de las células neoplásicas
para desdiferenciarse (7). Sin embargo, este gen ya se ha demostrado
en las células de glioma. Se han demostrado otras proteínas que no
son comunes tanto para glioma como para tumores neuroectodérmicos
primitivos. La inmunorreactividad a CD99 se usa como una herramienta
en identificar tumores neuroectodérmicos primitivos (8) y se ha
mostrado en tumores de sarcoma de Ewing aunque no en gliomas (9).
Otro factor, factor de células madre y su receptor,
c-kit, se expresan también tanto en tumor
neuroectodérmico primitivo como en tumores del Sarcoma de Ewing
(10).
El origen común y la capacidad de respuesta a
señales internas y externas durante los procesos de desarrollo
normal sugieren que las células del sistema nervioso central y las
células derivadas neuroectodérmicamente periféricas pueden
compartir también mecanismos comunes durante desarrollos patológicos
como por ejemplo, durante neoplasia. Tales tejidos neoplásicos
incluyen gliomas del SNC que son células tumorales derivadas de la
glía específicas del SNC. Ellos sólo metastatizan en el SNC incluida
la médula espinal. Se cree que se originaron a partir de al menos
tres linajes separados bien a partir de células precursoras
indiferenciadas o bien mediante la desdiferenciación de astrocitos,
oligodendrocitos u otras células ependimales.
Los tumores neuroectodérmicos primitivos (PNET)
se encuentran tanto en el SNC como en el SNP. Los tumores
neuroectodérmicos primitivos encontrados sólo en el SNP se refieren
como tumores neuroectodérmicos primitivos periféricos (PPNET). Los
tumores neuroectodérmicos primitivos se manifiestan principalmente
en niños y tienen capacidad para desarrollarse en una diversidad de
líneas neuronales, astrocíticas, ependimales, musculares y
melanóticas. Las bases conceptuales de agrupar estos tumores
conjuntamente se basan en compartir células progenitoras comunes
igual que en compartir transformaciones neoplásicas similares que
conducen a tumores de características morfológicas y comportamiento
biológico similar. Sin embargo, queda controversia sobre situar
todos los tumores neuroectodérmicos primitivos dentro de la misma
categoría. Los siguientes párrafos demuestran ejemplos del
sobrelapamiento de antígenos comunes entre los diversos tipos de
tumores de SNC y de SNP.
Los tumores neuroectodérmicos primitivos
supratentoriales incluyen meduloblastomas cerebrales, neuroblastomas
cerebrales, tumores "azules", ependimoblastoma y otros tumores
neuroectodérmicos primitivos, tales como pineoblastomas (grado IV
de WHO). Los marcadores más útiles para estos tumores incluyen GFAP,
NFP, desmina y melanina. Otros antígenos encontrados en estos
tumores son vimentina, nestina, queratina, pero no son útiles para
propósitos diagnósticos.
Los tumores neuroblásticos periféricos de la
glándula adrenal (médula) y del sistema nervioso simpático son el
tipo más común de tumor de la niñez fuera del SNC. Los sitios
primarios para estos tumores neuroectodérmicos primitivos están en
los ganglios adrenales, abdominales, torácicos, cervicales y
pélvicos pero incluyen otros sitios primarios como órbita, riñón,
piel, ovario, cordón espermático, y vejiga urinaria. Los nombres
específicos de estos tumores relativos son feocromocitomas,
paraglanglioma, neuroblastomas, ganglioneuronas,
ganglioneuroblastomas, neurofibromas, scwannomas, y tumores de la
cubierta nerviosa periférica malignos. Todos estos comparten origen
común en la cresta neural. Los neuroblastomas comparten todos
expresiones elevadas de TRK-A (NGFR) y CD44. La
enolasa neuronal específica (NSE), sinaptofisina, proteína de
filamento neural (NF), GD2, tirosina hidroxilasa (TH) y
cromogranina se usan como marcadores diagnósticos encontrados
también en meduloblastomas. Los neuroblastomas expresan
generalmente un incremento selectivo en el número de copias de
génicas del gen MYCN encontrado en etapas fetales de desarrollo
cerebral (7).
Los meduloblastomas son miembros de los tumores
neuroectodérmicos primitivos que se describen como tumores
embrionarios altamente malignos del SNC encontrados en el cerebro
(grado IV de WHO). Un antígeno común de estos meduloblastomas y
otros tumores de linaje neuronal es sinaptofisina (no encontrada en
tumores cerebrales gliales o mesenquimales). La nestina (proteína
IF) se encuentra en células precursoras del SNC en desarrollo y en
meduloblastomas y en algunas células de origen neuroectodérmico
periféricas. Nestina (y vimentina) se encuentran en
meduloblastomas, astrocitomas, glioblastomas, ependimomas,
gangliogliomas y meningliomas (sólo GFAP se encuentra en células
derivadas de astrocitos, las cuales ocasionalmente se "atrapan"
en meduloblastomas). Los niveles incrementados de molécula de
adhesión neural-celular (N-CAM)
hallados en estos tumores, pueden reflejar niveles de
diferenciación en el desarrollo de tumores (15). Mientras los
niveles de factor de crecimiento nervioso (NGF) variantes, se
encuentran en cerca de todos los tumores, los meduloblastomas
presentan reactividad sustancial al receptor NGF y proteínas
relacionadas, neurotrofina (NT) NT-3,
TRK-C y factor neurotrófico derivado del cerebro
(BDNF) (16).
Los melanomas, que surgen de melanocitos siguen
un desarrollo graduado de melanocitosis difusa, de melanocitoma a
melanomas malignos. La proteína S100 es un marcador para estos
tumores, como vimentina y reactividad de NSE son variables.
Los carcinomas neuroendocrinos de células
pequeñas del pulmón son altamente invasivos y se encuentran
típicamente en fumadores adultos. Han mostrado presentar
reactividad a muchos de los marcadores neurales y neuroendocrinos
(algunos de ellos similares a los N-CAM) para
diferenciación tumoral como tumores neuroectodérmicos primitivos
periféricos, gliomas, y ependimomas. Estos marcadores incluyen
enolasa específica neural y expresión de
c-src extremadamente alta (17).
Una característica compartida notablemente entre
células del SNC en desarrollo y células derivadas de la cresta
neural es su propensión a migrar bien hacia una diana o bien hacia
un área diana. Sin embargo, tumores del SNC muestran migración e
invasión celulares significativas en el cerebro sano, sugiriendo que
la célula ha mantenido o recuperado su capacidad migratoria
potenciada. Así, no es sorprendente que la transformación neoplásica
de las células derivadas neuroectodérmicamente fuera del SNC
tendría capacidades migratorias similares. En el destino deseado,
estas células se diferencian en su fenotipo final, similar al
desarrollo normal, influido mediante diversos factores tróficos
cruciales para la proliferación y la diferenciación de diversos
tipos celulares.
El documento WO 7/24619 describe el uso de
clorotoxina fusionada con un resto citotóxico para el diagnóstico y
tratamiento de gliomas y meningiomas.
La técnica previa es deficiente en la carencia de
agentes diagnósticos y terapéuticos específicamente dirigidos a
tumores neuroectodérmicos específicos. La presente invención
satisface esta necesidad que ha existido desde hace largo tiempo y
se desea en la técnica.
En una realización de la invención actual, el uso
de una composición farmacéutica para la elaboración de un
medicamento para el tratamiento de tumores de origen
neuroectodérmico administrando un ligando específico para esta
clase de tumores condensado con un resto citotóxico, en el que el
tumor neuroectodérmico se selecciona del grupo que consta de
meduloblastomas, neuroblastomas, gangliomas, feocromocitomas,
melanomas, carcinoma de células pequeñas del pulmón, y sarcoma de
Ewing. El ligando específico del tumor neuroectodérmico es
clorotoxina en forma de una proteína de fusión de clorotoxina con
resto citotóxico. La clorotoxina puede ser nativa, sintética o
recombinante. Los posibles restos citotóxicos incluyen, gelonina,
ricina, saponina, exotoxina de pseudomonas, proteína antiviral de
fitolaca, toxina diftérica, y proteínas del complemento. El ligando
específico del tumor neuroectodérmico también incluye un anticuerpo
contra el receptor de clorotoxina, presumiblemente un canal cloruro
de 72 kDa. El anticuerpo se puede condensar a gelonina, ricina,
saponina, exotoxina de pseudomonas, proteína antiviral de fitolaca,
toxina diftérica, y proteínas del complemento.
En otra realización de la invención actual, se
presenta el uso de clorotoxina marcada para la elaboración de un
medicamento para diferenciar tejido tumoral neoplásico derivado de
tumor neuroectodérmico, en el que el tumor neuroectodérmico se
selecciona del grupo que consta de meduloblastomas, neuroblastomas,
gangliomas, feocromocitomas, melanomas, carcinoma de células
pequeñas del pulmón y sarcoma de Ewing. Esto se lleva a cabo
exponiendo el tejido con clorotoxina etiquetada y midiendo la unión
de la clorotoxina etiquetada. Un nivel elevado de unión relativa al
tejido normal es un indicio de que el tejido es neoplásico. En una
realización, la etiqueta es un resto fluorescente el cual se
detecta mediante microscopía de fluorescencia, clasificación de
células con fluorescencia activada o un lector de placa
fluorescente. Alternativamente, la clorotoxina se puede etiquetar
radiactivamente (por ejemplo, ^{131}I-clorotoxina
o ^{125}I-clorotoxina; una persona que tenga
habilidad normal en esta técnica reconocería fácilmente otras
etiquetas radioactivas útiles) y detectar mediante realización de
escáner de tomografía de emisión de positrones. Alternativamente, la
clorotoxina se puede conjugar a un resto de detección no
fluorescente tal como biotina y detectar inmunohistoquímicamente o
mediante el uso de un ensayo colorimétrico.
En aún otra realización de la invención actual,
un procedimiento para detectar la presencia de una célula derivada
de tumor neuroectodérmico en una muestra de tejido, en la que el
tumor neuroectodérmico se selecciona del grupo que consta de
meduloblastomas, neuroblastomas, gangliomas, feocromocitomas,
melanomas, carcinoma de células pequeñas del pulmón y sarcoma de
Ewing, que comprende poner en contacto la muestra de tejido con
clorotoxina y detectar la presencia de la unión de la clorotoxina
marcada a la muestra de tejido.
Con el fin de que la materia en la cual las
características, ventajas y objetos de la invención anteriormente
enumerados, igual que otros los cuales llegarán a estar claros, se
consiguen y se pueden entender en detalle, descripciones más
particulares de la invención resumidas brevemente anteriormente se
pueden tener mediante referencia a ciertas realizaciones de la
misma las cuales se ilustran en los dibujos adjuntos. Estos dibujos
forman parte de la especificación. Se destacará, sin embargo, que
los dibujos añadidos ilustran realizaciones preferidas de la
invención y por lo tanto no se consideran limitantes en su
alcance.
La figura 1 muestra la tinción inmunohistoquímica
positiva de un tumor glioblastoma multiforme (GBM) con clorotoxina.
El producto de reacción marrón de
3',3'-diaminobenzidina con clorotoxina biotinilada
se ve claramente en la sección teñida con TM-601.
TM-601: clorotoxina teñída biotinilada, contrateñida
con verde de metilo; Control: sólo verde de metilo; y, tinción de
HyE: hematoxilina y eosina.
La figura 2 demuestra que el cerebro normal no se
tiñe inmunoquímicamente con clorotoxina biotinilada.
TM-601: clorotoxina biotinilada, contrateñida con
verde de metilo; Control: sólo verde de metilo; y, tinción de HyE:
hematoxilina y eosina. El cerebro normal se tiñó también con
anticuerpos biotinilados contra GFAP (Proteína Ácida Fibrilar
Glial) la cual tiñe positivamente astrocitos en el tejido cerebral
normal.
La figura 3 muestra tinción con clorotoxina de un
tumor de neuroblastoma de masa adrenal. TM-601:
clorotoxina biotinilada, contrateñida con verde de metilo; Control:
sólo verde de metilo; y, tinción de HyE: hematoxilina y eosina.
La figura 4 ilustra que la clorotoxina
biotinilada tiñe inmunoquímicamente feocromocitomas.
TM-601: clorotoxina biotinilada, contrateñida con
verde de metilo; Control: sólo verde de metilo; y, tinción de HyE:
hematoxilina y eosina.
La figura 5 ilustra que el tejido adrenal normal
no se tiñe inmunohistoquímicamente mediante clorotoxina
biotinilada. TM-601: clorotoxina biotinilada,
contrateñida con verde de metilo; Control: sólo verde de metilo; y,
tinción de HyE: hematoxilina y eosina.
La figura 6 muestra la tinción inmunohistoquímica
con clorotoxina biotinilada de células tumorales de melanoma
metastatizadas al cerebro. TM-601: clorotoxina
biotinilada, contrateñida con verde de metilo; Control: sólo verde
de metilo; y, tinción de HyE: hematoxilina y eosina.
La figura 7 ilustra la tinción inmunohistoquímica
de clorotoxina biotinilada de células tumorales de melanoma
metastatizadas al pulmón. TM-601: clorotoxina
biotinilada, contrateñida con verde de metilo; Control: sólo verde
de metilo; y, tinción de HyE: hematoxilina y eosina.
La figura 8 muestra la tinción inmunohistoquímica
de piel normal con clorotoxina biotinilada. TM-601:
clorotoxina biotinilada, contrateñida con verde de metilo; Control:
sólo verde de metilo; y, tinción de HyE: hematoxilina y eosina.
La figura 9 muestra la tinción inmunohistoquímica
de carcinomas pulmonares de células pequeñas con clorotoxina
biotinilada. TM-601: clorotoxina biotinilada,
contrateñida con verde de metilo; Control: sólo verde de metilo; y,
tinción de HyE: hematoxilina y eosina.
La figura 10 muestra que la clorotoxina
biotinilada no tiñe inmunohistoquímicamente el tejido pulmonar
normal. TM-601: clorotoxina biotinilada,
contrateñida con verde de metilo; Control: sólo verde de metilo; y,
tinción de HyE: hematoxilina y eosina.
La figura 11 muestra la tinción
inmunohistoquímica de un tumor meduloblastoma con clorotoxina
biotinilada. TM-601: clorotoxina biotinilada,
contrateñida con verde de metilo; Control: sólo verde de metilo; y,
tinción de HyE: hematoxilina y eosina.
La figura 12 muestra que el cáncer óseo raro,
derivado neuroectodérmicamente, sarcoma de Ewing, también presenta
tinción inmunohistoquímica positiva con clorotoxina biotinilada.
TM-601: clorotoxina biotinilada, contrateñida con
verde de metilo; Control: sólo verde de metilo; y, tinción de HyE:
hematoxilina y eosina.
La figura 13 muestra los resultados negativos
obtenidos en la tinción inmunohistoquímica del tejido estomacal
normal con clorotoxina biotinilada. TM-601:
clorotoxina biotinilada, contrateñida con verde de metilo; Control:
sólo verde de metilo; y, tinción de HyE: hematoxilina y eosina.
La figura 14 muestra la falta de tinción
inmunohistoquímica de tejido de hígado normal con clorotoxina
biotinilada. TM-601: clorotoxina biotinilada,
contrateñida con verde de metilo; Control: sólo verde de metilo; y,
tinción de HyE: hematoxilina y eosina.
La figura 15 demuestra que el tejido de bazo
normal no se tiñe inmunohistoquímicamente con clorotoxina
biotinilada. TM-601: clorotoxina biotinilada,
contrateñida con verde de metilo; Control: sólo verde de metilo; y,
tinción de HyE: hematoxilina y eosina.
De acuerdo con la presente invención se pueden
emplear técnicas de biología molecular convencional, de
microbiología, y de DNA recombinante dentro de la habilidad en la
técnica. Tales técnicas se explican totalmente en la literatura.
Véase, por ejemplo, Maniatis, Fritsch y Sambrook, "Molecular
Cloning: A Laboratory Manual" (1982); "DNA Cloning: A
Practical Approach", volúmenes I y II (D.N. Glover ed. 1985);
"Oligonucleotide Synthesis" (M.J. Gait ed. 1984);
"Nucleic Acid Hybridization" [B.D. Hames y S.J. Higgins
eds. (1985)]; "Transcription and Translation" [B.D.
Hames y S.J. Higgins eds. (1984)]; "Animal Cell Culture"
[R.I. Freshney, ed. (1986)]; "Immobiliced Cells And
Enzymes" [IRL Press, (1986)]; B. Perbal, "A Practical
Guide To Molecular Cloning" (1984).
Por lo tanto, si aparecen en el presente
documento, los siguientes términos tendrán las definiciones
expuestas más adelante.
Como se usa en el presente documento, el término
"cDNA" se referirá a la copia de DNA del tránscrito de mRNA de
un gen.
Como se usa en el presente documento, el término
"secuencia de aminoácidos derivada" significará la secuencia
de aminoácidos determinada por lectura de la secuencia de tripletes
de las bases nucleotídicas en el cDNA.
Como se usa en el presente documento el término
"rastrear una librería" se referirá al procedimiento de usar
una sonda marcada para comprobar si, bajo las condiciones
apropiadas, hay una secuencia complementaria a la sonda presente en
una biblioteca de DNA particular. Además, "rastrear una
biblioteca" podría llevarse a cabo mediante PCR.
Como se usa en la presente invención, el término
"PCR" se refiere a la reacción en cadena de la polimerasa que
es el sujeto de las Patentes de los Estados Unidos N^{os}.:
4.683.195 y 4.683.202 cedidas a Mullis, igual que otras mejoras no
conocidas en la técnica.
Se prefiere que el aminoácido descrito en el
presente documento esté en la forma isómera "L". Sin embargo,
los residuos en la forma isómera "D" se pueden sustituir por
cualquier residuo de L-aminoácido, mientras la
propiedad funcional deseada de unión a inmunoglobulina se retenga
por el polipéptido. NH_{2} se refiere al grupo aminoácido
presente en el extremo aminoterminal de un polipéptido. COOH se
refiere al grupo carboxilo libre presente en el extremo
carboxiterminal de un polipéptido. De acuerdo con nomenclatura
polipeptídica estándar, J. Biol. Chem. 243:
3552-59 (1969), las abreviaturas para residuos de
aminoácidos se conocen en la técnica.
Se destacaría que todas las secuencias de
residuos de aminoácidos se representan en el presente documento
mediante fórmulas cuya orientación izquierda y derecha está en la
dirección convencional del extremo aminoterminal al extremo
carboxiterminal. Además, se destacaría que un guión al principio o
al final de una secuencia de residuos de aminoácidos indica un
péptido unido a una secuencia adicional de uno o más residuos de
aminoácidos.
Un "replicón" es cualquier elemento genético
(por ejemplo, plásmido, cromosoma, virus) que funciona como una
unidad autónoma de replicación de DNA in vivo; es decir,
capaz de replicación bajo su propio control.
Un "vector" es un replicón, tal como un
plásmido, fago, o cósmido, al cual se puede unir otro fragmento de
DNA para llevar a cabo la replicación del segmento unido.
Una "molécula de DNA" se refiere a la forma
polimérica de desoxirribonucleótidos (adenina, guanina, timina o
citosina) bien en su forma de cadena simple, o bien en su forma de
hélice de doble cadena. Este término se refiere sólo a la
estructura primaria o secundaria de la molécula, y no limita a
cualesquiera estructuras terciarias particulares. Así, este término
incluye DNA de doble cadena encontrado, entre otras cosas, en
moléculas de DNA lineales (por ejemplo, fragmentos de restricción),
virus, plásmidos y cromosomas. Al tratar en el presente documento
la estructura se hace de acuerdo con la convención normal de dar
sólo la secuencia en la dirección 5'-3' a lo largo
de la cadena no transcrita de DNA (es decir, la cadena que tiene una
secuencia homóloga al mRNA).
Un "origen de replicación" se refiere a
aquellas secuencias de DNA que participan en la síntesis de DNA.
Una "secuencia codificante" de DNA es una
secuencia de DNA de doble cadena la cual se transcribe y traduce en
un polipéptido in vivo cuando se sitúa bajo el control de
secuencias reguladoras apropiadas. Los límites de la secuencia
codificante se determinan mediante un codón de iniciación en el
extremo 5' (amino) y el codón de detención de traducción en el
extremo 3' (carboxilo). Una secuencia codificante puede incluir,
pero no se limita a, secuencias procarióticas, cDNA a partir de DNA
eucariótico, secuencias de DNA genómico a partir de DNA eucariótico
(por ejemplo, de mamífero), e incluso secuencias de DNA sintético.
Una señal de poliadenilación y secuencia de terminación de la
transcripción se localizará usualmente en posición 3' con respecto a
la secuencia codificante.
Las secuencias de control transcripcional y
traduccional son secuencias reguladoras de DNA, tales como
promotores, potenciadores, señales de poliadenilación,
terminadores, y similares, que estimulan la expresión de una
secuencia codificante en una célula huésped.
Una "secuencia promotora" es una región
reguladora de DNA capaz de unir RNA polimerasa en una célula e
iniciar transcripción de una secuencia codificante más adelante en
la cadena (dirección 3'). Para propósitos de definir la presente
invención, la secuencia promotora se une en su extremo 3' por el
sitio de iniciación de la transcripción y se extiende corriente
arriba (dirección 5') para incluir el número mínimo de bases o
elementos necesarios para iniciar transcripción a niveles
detectables por encima de los precedentes. En la secuencia promotora
se encontrará un sitio de iniciación de la transcripción, igual que
dominios de unión a proteínas (secuencias consenso) responsables de
la unión a RNA polimerasa. Los promotores eucarióticos a menudo,
pero no siempre, contienen cajas "TATA" y cajas "CAT".
Los promotores procarióticos contienen secuencias de
Shine-Dalgarno además de secuencias consenso -10 y
-35.
Una "secuencia de control de expresión" es
una secuencia de DNA que controla y regula la transcripción y
traducción de otra secuencia de DNA. Una secuencia codificante está
"bajo el control" de secuencias de control transcripcionales y
traduccionales en una célula cuando la RNA polimerasa transcribe la
secuencia codificante en mRNA, la cual se traduce después en la
proteína codificada mediante la secuencia codificante.
Se puede incluir una "secuencia señal" cerca
de la secuencia codificante. Esta secuencia codifica un péptido
señal, en posición N-terminal con respecto al
polipéptido, que se comunica con la célula huésped para dirigir al
polipéptido a la superficie celular o segregar el polipéptido dentro
de los medios, y este péptido señal se corta por la célula huésped
antes de que la proteína abandone la célula. Las secuencias señal se
pueden encontrar asociadas con una diversidad de proteínas nativas
de procariotas y eucariotas.
El término "oligonucleótido" como se usa en
el presente documento en referencia a la sonda de la presente
invención, se define como una molécula que consta de dos o más
ribonucleótidos, preferiblemente más de tres. Su tamaño exacto
dependerá de muchos factores los cuales, en cambio, dependen de la
función y uso últimos del oligonucleótido.
El término "cebador" como se usa en el
presente documento se refiere a un oligonucleótido, que se da en la
naturaleza como en una digestión de restricción purificada o se
produce sintéticamente, el cual es capaz de actuar como un punto de
iniciación de síntesis cuando se sitúa bajo condiciones en las
cuales se induce síntesis de un primer producto de extensión, el
cual es complementario a una cadena de ácido nucleico, es decir, en
presencia de nucleótidos y un agente inductor tal como una DNA
polimerasa y una temperatura y pH adecuados. El cebador puede ser
bien de cadena simple o bien de doble y debe ser suficientemente
largo para cebar la síntesis del producto de extensión deseada en
presencia del agente inductor. La longitud exacta del cebador
dependerá de muchos factores, incluyendo temperatura, fuente del
cebador y uso del procedimiento. Por ejemplo, para aplicaciones
diagnósticas, dependiendo de la complejidad de la secuencia diana,
el cebador oligonucleotídico contiene típicamente
15-25 o más nucleótidos, aunque puede contener menos
nucleótidos.
Los cebadores en el presente documento se
seleccionan para ser "sustancialmente" complementarios a
diferentes cadenas de una secuencia de DNA diana particular. Esto
significa que los cebadores deben ser suficientemente
complementarios para hibridar con sus cadenas respectivas. Por lo
tanto, la secuencia cebadora no necesita reflejar la secuencia
exacta de la plantilla. Por ejemplo, un fragmento nucleotídico no
complementario se puede unir al extremo 5' del cebador, con el
resto de la secuencia cebadora siendo complementaria a la cadena.
Alternativamente, se pueden interdispersar bases o secuencias más
largas no complementarias en el cebador, siempre que la secuencia
cebadora tenga suficiente complementariedad con la secuencia o
hibride con ella y por lo tanto forme la plantilla para la síntesis
del producto de extensión.
Como se usan en el presente documento, los
términos "endonucleasas de restricción" y "enzimas de
restricción" se refieren a enzimas, cada una de las cuales corta
la doble cadena de DNA en o cerca de una secuencia nucleotídica
específica.
Una célula se ha "transformado" mediante DNA
exógeno o heterólogo cuando tal DNA se ha introducido dentro de la
célula. El DNA transformante puede o no puede integrarse (unirse
covalentemente) en el genoma de la célula. En procariotas,
levaduras, y células de mamífero por ejemplo, el DNA transformante
se puede mantener en un elemento episomal tal como un plásmido. Con
respecto a las células eucariotas, una célula transformada
establemente es una en la cual el DNA transformante ha llegado a
integrarse en un cromosoma de tal forma que se hereda por las
células hijas a través de replicación cromosómica. Esta estabilidad
se demuestra mediante la capacidad de la célula eucariota para
establecer líneas celulares o clones comprendidos en una población
de células hijas que contienen el DNA transformante. Un "clon"
es una población de células derivadas de una única célula o
ancestro mediante mitosis. Una "línea celular" es un clon de
células primarias que es capaz de crecimiento estable in
vitro durante muchas generaciones.
Una región "heteróloga" de la construcción
de DNA es un segmento identificable de DNA dentro de una molécula
de DNA mayor que no se encuentre en asociación con la molécula mayor
en la naturaleza. Así, cuando la región heteróloga codifica un gen
de mamífero, el gen se flanqueará usualmente por DNA que no flanquea
el DNA genómico de mamífero en el genoma del organismo fuente. En
otro ejemplo, la secuencia codificante es una construcción donde la
secuencia codificante por sí misma no se encuentra en la naturaleza
(por ejemplo, un cDNA donde la secuencia codificante genómica
contiene intrones, o secuencias sintéticas que tienen codones
diferentes del gen nativo). Las variaciones alélicas de los eventos
mutacionales que se dan en la naturaleza no dan origen a una región
heteróloga de DNA como se define aquí.
Las etiquetas más comúnmente empleadas para estos
estudios son elementos radiactivos, enzimas, productos químicos los
cuales presentan fluorescencia cuando se exponen a la luz
ultravioleta y otros. Se conoce un número de materiales
fluorescentes y se pueden usar como etiquetas. Estos incluyen, por
ejemplo, fluoresceína, rodamina, auramina, Rojo de Texas, azul de
AMCA y Amarillo de Lucifer. Un material detectado en particular es
un anticuerpo anticonejo preparado en cabras y conjugado con
fluoresceína a través de un enlace isotiocianato.
Las proteínas se pueden etiquetar también con un
elemento radiactivo o con una enzima. La etiqueta radiactiva se
puede detectar mediante cualquiera de los procedimientos de recuento
actualmente disponibles. El isótopo preferido se puede seleccionar
de ^{3}H, ^{14}C, ^{32}P, ^{35}S, ^{36}Cl, ^{51}Cr,
^{57}Co, ^{58}Co, ^{59}Fe, ^{90}Y, ^{125}I, ^{131}I y
^{186}Re.
Las etiquetas enzimáticas son asimismo útiles, y
se pueden detectar mediante cualquiera de las técnicas
colorimétricas, espectrofotométricas, fluorospectrofotométricas,
amperométricas o gasométricas utilizadas actualmente. La enzima se
conjuga con la partícula seleccionada mediante reacción con
moléculas de unión tales como carbodiimidas, diisocianatos,
glutaraldehído, y similares. Muchas enzimas las cuales se pueden
usar en estos procedimientos se conocen y se pueden utilizar. Las
preferidas son peroxidasa, \beta-glucuronidasa,
\beta-D-glucosidasa,
\beta-D-galactosidasa, ureasa,
glucosa oxidasa más peroxidasa y fosfatasa alcalina. Las patentes de
los Estados Unidos N^{os}.: 3.654.090, 3.850.752, y 4.016.043 se
refieren por medio de ejemplos por su descripción de materiales y
procedimientos de etiquetaje alternos.
Un sistema de ensayo particular desarrollado y
utilizado en la técnica se conoce como ensayo de receptor. En un
ensayo de receptor, el material a ensayarse está etiquetado
apropiadamente y después ciertas colonias de prueba celulares se
inoculan además con una cantidad de la etiqueta después de lo cual
se llevan a cabo los estudios de unión para determinar la extensión
a la cual los materiales señalados se unen a los receptores
celulares. De este modo, se pueden averiguar diferencias en afinidad
entre materiales.
Un ensayo útil en la técnica se conoce como un
ensayo "cis/trans". Brevemente, este ensayo emplea dos
construcciones genéticas una de las cuales es típicamente un
plásmido que expresa continuamente un receptor particular de
interés cuando se transfecta dentro de una línea celular apropiada,
y la segunda de los cuales es un plásmido que expresa un
comunicador tal como luciferasa, bajo el control de un complejo
receptor/ligando. Así, por ejemplo, si se desea evaluar un
compuesto como un ligando para un receptor particular, uno de los
plásmidos sería una construcción que daría como resultado la
expresión del receptor en la línea celular elegida, mientras el
segundo plásmido poseería un promotor unido al gen de la luciferasa
en el cual se inserta el elemento de respuesta al receptor
particular. Si el compuesto a prueba es un agonista para el
receptor, el ligando formará un complejo con el receptor, y el
complejo resultante unirá al elemento de respuesta e iniciará
transcripción del gen de la luciferasa. La quimioluminiscencia
resultante se mide después fotométricamente, y las curvas de
respuesta a dosis se obtienen y comparan con aquellas de ligandos
conocidos. El protocolo precedente se describe en detalle en la
Patente de los Estados Unidos Nº.: 4.981.784.
La invención actual se refiere al uso de una
composición farmacéutica que comprende un ligando específico de
tumor neuroectodérmico condensado con un resto citotóxico para la
elaboración de un medicamento para tratar un tumor neuroectodérmico
en el que el tumor neuroectodérmico se selecciona de un grupo que
consta de meduloblastomas, neuroblastomas, gangliomas,
feocromocitomas, melanomas, carcinoma de células pequeñas del
pulmón, y sarcoma de Ewing. El ligando específico del tumor
neuroectodérmico es clorotoxina condensada a un resto citotóxico.
Los ejemplos de posibles restos citotóxicos incluyen gelonina,
ricina, saponina, exotoxina de pseudomonas, proteína antiviral de
fitolaca, toxina diftérica, y proteínas del complemento. El ligando
específico del tumor neuroectodérmico también incluye un anticuerpo
contra el receptor de clorotoxina que se cree que es un canal de
cloro de 72 kDa. El anticuerpo se puede fusionar a gelonina, ricina,
saponina, exotoxina de pseudomonas, proteína antiviral de fitolaca,
toxina diftérica, y proteínas del complemento.
La invención actual se refiere también al uso de
una clorotoxina etiquetada para la elaboración de una composición
diagnóstica para diferenciar el tejido tumoral neoplásico derivado
de tumor neuroectodérmico del tejido no neoplásico, en el que un
tumor neuroectodérmico se selecciona del grupo que consta de
meduloblastomas, neuroblastomas, gangliomas, feocromocitomas,
melanomas, carcinoma de células pequeñas del pulmón y sarcoma de
Ewing incubando el tejido de interés con clorotoxina etiquetada y
midiendo la unión de la clorotoxina etiquetada, en relación al
tejido normal donde ello sea posible. La clorotoxina se puede
etiquetar bien con un resto fluorescente o bien etiquetar
radiactivamente con etiquetas radiactivas tales como ^{131}I o
^{125}I. Los restos fluorescentes se pueden usar para detección
mediante microscopía de fluorescencia o clasificación de células
activadas fluorescentes. La clorotoxina marcada radiactivamente se
puede detectar mediante escaneo de tomografía de emisión de
positrones.
La invención actual se refiere también a un
procedimiento de detectar la presencia de una célula derivada de
tumor neuroectodérmico en una muestra de tejido, en el que el tumor
neuroectodérmico se selecciona del grupo que consta de
meduloblastomas, neuroblastomas, gangliomas, feocromocitomas,
melanomas, carcinoma de células pequeñas del pulmón y sarcoma de
Ewing, que comprende poner en contacto la muestra de tejido con
clorotoxina y detectar la presencia de de la unión de la
clorotoxina etiquetada a la muestra de tejido.
Los siguientes ejemplos se dan con el propósito
de ilustrar diversas realizaciones de la invención y no significan
limitar en modo alguno la presente invención.
Estudios recientes demostraron que un antígeno
común se expresa en la inmensa mayoría de las células con glioma.
Este antígeno se etiquetó mediante clorotoxina (Ctx o
TM-601), un péptido de 36 aminoácidos aislado
originalmente del veneno del escorpión Leiurus
quinquestriatus. La clorotoxina se une selectivamente a la
membrana de las células de glioma permitiendo el etiquetado
selectivo de estas células en el SNC (18). El antígeno señalado
como objetivo por este péptido parece ser un canal iónico de cloruro
aunque el antígeno no se ha identificado aún inequívocamente al
nivel molecular. Hasta ahora, los datos indican que la clorotoxina
se une a una proteína de membrana de 72 kDa de peso molecular que
se expresa preferentemente en la membrana citoplásmica de la célula
de gliomas. La unión del péptido potencia la proliferación de las
células de gliomas (19) e inhibe la capacidad de las células de
gliomas para migrar en ensayos Transwell, un ensayo in vitro
para evaluar la invasividad del tumor (20). La clorotoxina parece
ejercer estos efectos reduciendo la permeabilidad de membrana a
iones Cl^{-} previniendo de este modo cambios en volumen celular
que se requieren para permitir a las células invadir el tejido sano
(20). Así, la acción más probable de clorotoxina es sobre un canal
de cloruro en un glioma caracterizado extensivamente previamente
(19).
Más de 250 secciones de tejidos de biopsias
humanas congelados o en parafina se tiñeron histoquímicamente con
una forma químicamente sintetizada de clorotoxina que contiene un
grupo de biotina detectable unido químicamente al extremo
N-terminal (TM-601). La unión de la
molécula TM-601 se observó en células selectivas
asociadas con esencialmente todos los tumores tipo glioma con hasta
el 95% de células positivas por tumor. Tomando como base estos
estudios, se ha propuesto utilizar clorotoxina como un marcador
específico de glioma y una herramienta terapéutica potencial para
marcar tumores de glioma. Para tales propósitos, se puede emplear la
unión a clorotoxina de moléculas radiactivas tales como
saporina.
Usando técnicas bien conocidas en la técnica,
alguien puede preparar proteínas recombinantes específicamente
manipuladas para imitar la unión y acción de la toxina nativa. La
actividad biológica de la clorotoxina sintética es igual de
efectiva para bloqueo de canal iónico de cloruro como la toxina de
veneno nativa. Las técnicas recombinantes se usan para sintetizar
clorotoxina en E. coli usando un sistema de vector PGEX y la
toxina se puede ligar a diversas proteínas de fusión citotóxica que
incluyen glutation-S-transferasa
(GST), gelonina, ricina, saponina, toxina diftérica, proteínas del
complemento y radioligandos y otras tales proteínas como se conocen
bien en la técnica de
inmunotoxina.
inmunotoxina.
Los anticuerpos para los canales iónicos de
cloruro en tumores derivados de células gliales se pueden preparar
como sigue. Los antisueros policlonales se generan inyectando
proteínas de fusión creadas entre la
glutation-S-transferasa y el
inserto de clorotoxina en ratones o conejos. Los ratones se
inmunizan con 0,5 ml de una emulsión 1:1 de 1 mg/ml de proteína de
fusión purificada en el coadyuvante completo de Feund y
subsiguientemente con dos inyecciones adicionales después de 14 y
28 días en coadyuvante incompleto de Feund. Los anticuerpos de ratón
y conejo se purifican a partir del antisuero usando proteína de
fusión GST inmobilizada en filtros de nitrocelulosa. Los
anticuerpos se examinan después en su especificidad de unión en
diversos tejidos.
Dadas las similaridades que se pueden compartir
entre gliomas y otras células neuroectodérmicamente derivadas, y
los argumentos desarrollados que proponen tendencias similares de
las células neuroectodérmicas a migrar, se emprendió una
investigación minuciosa para examinar tumores derivados
neuroectodérmicamente para la expresión de sitios de unión a
clorotoxina.
La mayoría de las muestras de tejido humano, de
ambos sexos, de todas las edades y razas se obtuvieron a través de
la Cooperative Human Tissue Network, Tissue Procurement en UAB,
hospitales UAB y el Human Brain Tissue Bank en Londres, Canadá.
Tejido congelado de golpe y tejido fresco incrustado en un gen
congelante se cortaron en lonchas de 8 micrones y se recogieron
sobre portaobjetos de vidrio cargados positivamente. Las secciones
se fijaron después en paraformaldehído al 4% o milloniqs de acuerdo
con el protocolo de tinción. Los bloques de parafina se seccionaron
y prepararon de acuerdo a procedimientos estándar.
Las secciones de biopsia se bloquearon durante 1
hora en suero de cabra normal al 10% en PBS y se trataron con una
disolución de clorotoxina biotinilada durante toda una noche a 4ºC.
Después de aclarados minuciosos, las tinciones se desarrollaron con
técnica del complejo avidina-biotina (ABC)
(Vectastain Elita ABC Kit de Vector Laboratories, Burlington, CA) y
se visualizaron mediante la reacción colorimétrica de DAB
(3'3'-diaminobenzidina; Vector Laboratories) con el
complejo ABC.
Las secciones de biopsia se contratiñeron con
verde de metilo, una tinción nuclear para visualizar más fácilmente
las células no teñidas. La etiqueta antecedente específica puede
variar de experimento a experimento debido a cambios en
concentraciones efectivas de la etiqueta, condición del tejido o
duración de la reacción. Por lo tanto, se tiñó de forma idéntica
una sección control con verde de metilo pero sin la clorotoxina
biotinilada. La tinción de células positivas se identificó mediante
etiquetado con clorotoxina anterior precedente cuando se compara
con su control individual de una loncha sucesiva. Las células que
contienen cantidades altas de peroxidasa endógena presentan tinción
precedente oscura en los controles debido a la reacción de DAB con
las peroxidasas.
Finalmente, una tercera sección adyacente se tiñó
tanto con hematoxilina, una tinción específica de núcleos
celulares, como con eosina, una tinción citoplásmica. Por lo tanto,
para cada tejido analizado, se tiñeron tres
secciones adyacentes. Estas se muestran en fotomicrografías que proporcionan evidencia de la especificidad de unión de clorotoxina TM-601 a tumores de derivación neuroectodérmica en comparación con controles. En las
fotomicrografías, las secciones adyacentes se identifican como sigue: TM-601: clorotoxina biotinilada detectada mediante un producto de reacción marrón de DAB con la biotina y contrateñida adicionalmente con verde de metilo; Control: la sección control teñida sólo con verde de metilo; y, HyE: la sección teñida con hematoxilina y
eosina.
secciones adyacentes. Estas se muestran en fotomicrografías que proporcionan evidencia de la especificidad de unión de clorotoxina TM-601 a tumores de derivación neuroectodérmica en comparación con controles. En las
fotomicrografías, las secciones adyacentes se identifican como sigue: TM-601: clorotoxina biotinilada detectada mediante un producto de reacción marrón de DAB con la biotina y contrateñida adicionalmente con verde de metilo; Control: la sección control teñida sólo con verde de metilo; y, HyE: la sección teñida con hematoxilina y
eosina.
El glioblastoma multiforme (GBM) se tiñó con la
clorotoxina biotinilada (TM-601). Estos tumores son
extremadamente reactivos a la clorotoxina biotinilada ya que 25 de
cada 25 muestras de pacientes dieron positivo en la prueba como se
ve en la figura 1. Este glioblastoma multiforme se puede comparar a
la tinción del tejido cerebral normal con clorotoxina biotinilada
(18/23 negativos). La figura 2 muestra una tinción representativa.
El tejido cerebral normal demuestra una carencia de tinción con
TM-601. Esto es consistente con la evidencia más
temprana de especificidad de unión de clorotoxina a gliomas.
La sección de biopsia se bloqueó durante 1 hora
en suero de cabra normal en PBS y después se tiñó con anticuerpos
contra proteína glial fibrilar acídica (GFAP; corporación DAKO,
Carpintería CA) durante toda una noche. El anticuerpo secundario
conjugado con peroxidasa se aplicó al tejido aclarado durante 2
horas, se aclaró de nuevo antes de que la tinción se visualizara
con DAB. Una tinción de proteína ácida fibrilar glial típica de
cerebro normal se muestra en figura 2. El cerebro normal fue
positivo para tinción de proteína ácida fibrilar glial donde se
tiñeron los astrocitos típicamente presentes en tejido normal.
Los neuroblastomas son un tumor encontrado
primariamente en niños con una alta incidencia en adrenales. El
neuroblastoma muestra reactividad con TM-601 por
encima de la tinción control como se ve en la figura 3. Seis de
siete neuroblastomas fueron positivos para unión a neurotoxina.
Los feocromocitomas son células cromoafines
neoplásicas de las glandulas adrenales. Este tumor se muestra
también en un alto grado de tinción como se ve en la figura 4. Cinco
de seis feocromocitomas fueron positivos para tinción con
clorotoxina biotinilada, especialmente en comparación a tinción con
TM-601 de las adrenales normales (3/3 negativas)
vistas en figura 5.
La figura 6 muestra la tinción con clorotoxina
biotinilada de un melanoma metastatizado al cerebro. Siete de siete
metástasis cerebrales de melanoma fueron positivas para
TM-601. Además, el melanoma metastatizado al pulmón
se analizó como se ve en la figura 7. La piel normal, sin embargo,
no es reactiva a TM-601 (6/6 negativa) (figura 8)
aunque hay alguna tinción precedente en los melanocitos incluso en
los controles.
\newpage
Los carcinomas de pulmón de células pequeñas son
reactivos a TM-601. Hay buen contraste entre las
células que se tiñen y aquellas que no (figura 9). Las células
positivas para TM-601 en el control (panel medio)
son células rojas de la sangre las cuales presentan altos niveles
de tinción con peroxidasa precedente. Esta especificidad se puede
demostrar adicionalmente comparando la tinción con
TM-601 del carcinoma de células pequeñas (2/3
positivas) y del pulmón normal (3/3 negativas) (figura 10).
Cualquier tipo de tumor derivado
neuroectodérmicamente son los meduloblastomas. Ellos muestran
reactividad específica a TM-601 como se ve en la
figura 11 (4/4 positivos).
El sarcoma de Ewing, un raro cáncer óseo
encontrado algunas veces en tejidos blandos, es positivo para
TM-601 (2/2) (figura 12).
Para ayudar en el diseño de terapia con fármacos
con este producto, diversos tejidos normales se tiñeron con
TM-601 para determinar sitios posibles donde pueden
ocurrir los efectos secundarios. La evidencia preliminar indica que
algunas de las dianas más comunes para efectos secundarios tales
como el estómago y el hígado, son negativos para
TM-601 (2/2 muestras negativas para ambos tejidos,
hasta ahora) (figuras 13 y 14, respectivamente). La tinción de
tejido del hígado se muestra también en la figura 15 (3/3
negativas).La tinción de TM-601 de otros tejidos
normales se resume en la tabla 1.
\vskip1.000000\baselineskip
Tipo de Tumor o Tejido | # de Casos Unión a clorotoxina | |
Tumores Cerebrales Primarios | ||
Gliomas | ||
Grado IV de WHO: glioblastoma multiforme | 25 | Positiva |
Grado III de WHO: astrocitoma anaplásico | 2 | Positiva |
Grado II de WHO: grado bajo | 2 | Positiva |
Grado I de WHO: astrocitoma pliocítico | 11 | Positiva |
Oligodendrogliomas | 6 | Positiva |
Otros gliomas | 3 | Positiva |
Gangliomas | 3 | Positiva |
Meningiomas | 18 | Positiva |
Ependimomas | 3 | Positiva |
Otros tumores cerebrales primarios: | ||
Quistes epidermoides en cerebro | 3 | 2/3 Positivos |
Tumores cerebrales - patología desconocida | 15 | 14/15 Positivos |
Glándula pituitaria de pacientes de GBM | 2 | Positiva |
Tumores Cerebrales Secundarios: | ||
Tumores metastásicos al cerebro | 14 | 12/14 Positivos |
Tipo de Tumor o Tejido | # de Casos Unión a clorotoxina | |
Comparación de tejidos cerebrales | ||
Cerebros con Alzheimer | 8 | Negativa |
Cerebro, normal o no implicado | 24 | 18/24 Negativos |
Eplilepsia/Gliosis/Infarto | 6 | Positiva |
Cerebro no implicado de GBM | 3 | Negativa (autopsia) |
Tumores de Origen Neuroectodérmico | ||
Meduloblastoma | 4 | Positiva |
Neuroblastoma | 7 | 6/7 Positivos |
Ganglioneuroma | 4 | Positiva |
Melanomas | 7 | Positiva |
Feocromocitoma | 6 | 5/6 Positivos |
PPNET | 1 | Negativa |
Carcinoma de pulmón de células pequeñas | 2 | 2/3 Positivos |
Sarcoma de Ewing | 2 | Positiva |
Otros Tejidos Humanos | ||
Colon | 3 | Negativa |
Endometrio/miometrio | 2 | Negativa |
Corazón | 2 | Negativa |
Riñón | 2 | En córtex es positiva/ |
En médula es negativa | ||
Glándula Adrenal | 3 | Negativa |
Hígado | 3 | Negativa |
Pulmón | 3 | Negativa |
Pulmón, carcinoma de células normales | 1 | Positiva |
Meninges | 3 | Negativa |
Esqueleto, músculo | 2 | Negativa |
Páncreas, fibrosis | 1 | Negativa |
Ovario | 2 | Mayoritariamente Negativa/en |
unas pocas células es positiva | ||
Piel, del muslo, abdomen o mama | 6 | Negativa |
Bazo | 3 | Negativa |
Estómago | 2 | Negativa |
Testículos | 2 | Mayoritariamente Negativa/en |
unas pocas células es positiva | ||
Tiroides | 1 | Negativa |
Como se resume en la tabla I, la inmensa mayoría
de los tumores derivados neuroectodérmicamente unen clorotoxina,
indicando que la clorotoxina tiene una utilidad más extensa para
marcar como objetivo tumores de origen neuroectodérmico.
Específicamente, los tumores de tipo tumor neuroectodérmico
primitivo se han analizado a partir de 34 pacientes, 31 de los
cuales mostraron especificidad de clorotoxina en el material tumoral
como se ve en la tabla 1. Esta tinción se comparó con la tinción de
clorotoxina de otros tipos de tumores del SNC y del SNP igual que la
comparación con diversos tejidos humanos normales.
TM-601 se asocia específicamente
con tumores derivados neuroectodérmicamente que incluyen
meduloblastomas, neuroblastomas, ganglioneuromas, melanomas,
feocromocitomas, carcinomas pulmonares de células pequeñas y
sarcomas de Ewing. Así, las moléculas derivadas de clorotoxina se
pueden utilizar para marcar como objetivo específicamente para
propósitos terapéuticos o diagnósticos los tumores identificados
anteriormente derivados neuroectodérmicamente. Asimismo, estos
tumores se pueden marcar también mediante otras moléculas tales como
anticuerpos que se unen al receptor de clorotoxina, que se presume
que es el canal iónico de Cl^{-} de 72 kD.
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presente documento:
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Cualesquiera patentes o publicaciones mencionadas
en esta especificación son un indicio de los niveles de
conocimiento de aquellos expertos en la técnica a los cuales
pertenece la invención.
Claims (23)
1. Uso de una composición farmacéutica que
comprende clorotoxina condensada a un resto citotóxico para la
elaboración de un medicamento para tratar un tumor neuroectodérmico,
en la que el tumor neuroectodérmico se selecciona del grupo que
consta de meduloblastomas, neuroblastomas, gangliomas,
feocromocitomas, melanomas, carcinoma de células pequeñas del
pulmón y sarcoma de Ewing.
2. Uso de una composición farmacéutica que
comprende un anticuerpo contra el receptor de clorotoxina condensado
a resto citotóxico para la elaboración de un medicamento para
tratar tumor neuroectodérmico, en el que el tumor neuroectodérmico
se selecciona del grupo que consta de meduloblastomas,
neuroblastomas, gangliomas, feocromocitomas, melanomas, carcinoma
de células pequeñas del pulmón y sarcoma de Ewing.
3. Uso de la reivindicación 1, en la que la
clorotoxina se selecciona del grupo que consta de clorotoxina
nativa, clorotoxina sintética y clorotoxina recombinante.
4. Uso de la reivindicación 1 ó 2, en la que la
citotoxina se selecciona del grupo que consta de gelonina, ricina,
saponina, exotoxina de pseudomonas, proteína antiviral de fitolaca y
toxina diftérica.
5. Uso de la reivindicación 1 ó 2, en la que la
clorotoxina o anticuerpo contra la clorotoxina está etiquetada.
6. Uso de la reivindicación 5, en la que la
etiqueta es radioetiqueta.
7. Uso de la reivindicación 6, en la que la
radioetiqueta se selecciona del grupo que consta de ^{3}H,
^{14}C, ^{32}P, ^{35}S, ^{36}Cl, ^{51}Cr, ^{57}Co,
^{58}Co, ^{59}Fe, ^{90}Y, ^{186}Re, ^{131}I y
^{125}I.
8. Uso de clorotoxina etiquetada para la
elaboración de una composición diagnóstica para diferenciar tejido
neoplásico derivado de tumor neuroectodérmico de tejido normal, en
el que el tumor neuroectodérmico se selecciona del grupo que consta
de meduloblastomas, neuroblastomas, gangliomas, feocromocitomas,
melanomas, carcinoma de células pequeñas del pulmón y sarcoma de
Ewing.
9. Uso de la reivindicación 8, en la que la
clorotoxina está etiquetada.
10. Uso de la reivindicación 9, en el que la
etiqueta es radioetiqueta.
11. Uso de la reivindicación 10, en el que la
radioetiqueta se selecciona del grupo que consta de ^{3}H,
^{14}C, ^{32}P, ^{35}S, ^{36}Cl, ^{51}Cr, ^{57}Co,
^{58}Co, ^{59}Fe, ^{90}Y, ^{186}Re, ^{131}I y
^{125}I.
12. Un procedimiento para detectar la presencia
de una célula neuroectodérmica derivada de tumor en una muestra de
tejido, en la que el tumor neuroectodérmico se selecciona del grupo
que consta de meduloblastomas, neuroblastomas, gangliomas,
feocromocitomas, melanomas, carcinoma de células pequeñas del pulmón
y sarcoma de Ewing, comprendiendo poner en contacto la muestra de
tejido con clorotoxina y detectar la presencia de la unión de la
clorotoxina etiquetada a las muestras del tejido.
13. El procedimiento de la reivindicación 12, en
la que la clorotoxina está etiquetada.
14. El procedimiento de la reivindicación 12, en
la que un nivel elevado de unión, en relación al tejido normal,
indica que el tejido es neoplásico.
15. El procedimiento de la reivindicación 13, en
la que la etiqueta es una etiqueta fluorescente.
16. El procedimiento de la reivindicación 15, en
el que la etiqueta fluorescente se selecciona del grupo que consta
de fluoresceína, rodamina, auramina, rojo de Texas, azul de AMCA y
Amarillo de Lucifer.
17. El procedimiento de la reivindicación 13, en
el que la etiqueta es biotina.
18. El procedimiento de la reivindicación 17,
comprendiendo adicionalmente poner en contacto el tejido de interés
con avidina para formar complejos de clorotoxina etiquetados con
avidina-biotina.
19. El procedimiento de la reivindicación 18,
comprendiendo adicionalmente poner en contacto los complejos de
clorotoxina con 3'3-diaminobenzidina etiquetados con
avidina-biotina para formar un producto
colorimétrico en el que el nivel de producto colorimétrico es un
indicativo del nivel de unión de clorotoxina.
20. El procedimiento de la reivindicación 12, en
el que la muestra de tejido es una muestra congelada.
21. El procedimiento de la reivindicación 12, en
el que la muestra de tejido es una muestra incrustada en
parafina.
\newpage
22. El procedimiento de la reivindicación 20 ó
21, en el que la muestra de tejido se contratiñe.
23. El procedimiento de la reivindicación 22, en
el que la contratinción se selecciona del grupo que consta de verde
de metilo, hematoxilina y eosina.
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