ES2257804T3 - Utilizacion de las proteinas ulip en el diagnostico y la terapia de los canceres y de los sindromes neurologicos paraneoplasicos. - Google Patents
Utilizacion de las proteinas ulip en el diagnostico y la terapia de los canceres y de los sindromes neurologicos paraneoplasicos.Info
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Abstract
La invención se refiere a un polipéptido purificado, a un derivado polipeptídico biológicamente activo o un fragmento de dicho polipéptido purificado, que comprenden una secuencia de aminoácidos seleccionada entre SEQ.ID. No. 2, No. 4, No. 6 y No. 8.
Description
Utilización de las proteínas ULIP en el
diagnóstico y la terapia de los cánceres y de los síndromes
neurológicos paraneoplásicos.
La invención se refiere a la utilización de las
proteínas denominadas ULIP/POP en el diagnóstico y la terapia de
los cánceres y de los síndromes neurológicos paraneoplásicos.
Los síndromes neurológicos paraneoplásicos (SNP)
aparecen con motivo de un cáncer, a menudo antes de su detección, y
no están asociados ni a la proliferación tumoral en sí (invasión
directa metástasis) ni a la terapia. Su frecuencia está globalmente
estimada a aproximadamente el 1% de los cánceres. Hace mucho tiempo
que se individualizaron varios cuadros clínicos (encefalomielitis,
neuropatía sensitiva de Denny Brown, atrofia cerebelosa, encefalitis
límbica, opsoclonus...) correspondientes a la degeneración ya sea
electiva o bien preferencial de ciertos grupos de neuronas. La
frecuencia de células inflamatorias cerca de las lesiones hace
muchos años que había hecho sospechar en la posibilidad de un
proceso autoinmune o viral. Más recientemente, la demostración de
autoanticuerpos en el suero y en el líquido cefalorraquídeo (LCR) de
pacientes aquejados de SNP, específicos del tipo de tumor y del
tipo de neuronas que degeneran, ha vuelto a lanzar la hipótesis de
una participación de la autoinmunidad en la génesis de esta
patología (Graus y col., 1985; Greenlee y col., 1983).
Además de la presencia de un número elevado de
estos anticuerpos en la sangre y en el LCR de los pacientes,
existen varios argumentos que sugieren que los SNP son el resultado
de mecanismos autoinmunes. Así, los antígenos reconocidos en el
sistema nervioso central también están presentes en los tumores de
los pacientes (Anderson y col., 1987). En el seno del tejido
tumoral, se encuentran anticuerpos específicamente dirigidos contra
dichos antígenos, así como linfocitos B y T (Hetzel et al.,
1990).
Estos datos sugieren que el proceso autoinmune se
desencadenaría mediante la expresión de antígenos tumorales. Las
lesiones del sistema nervioso central estarían provocadas por un
proceso de inmunidad cruzada. Otros argumentos indican además que
las lesiones cerebrales son consecuencia de la respuesta autoinmune.
Así, en el cerebro de los pacientes, el número de anticuerpos
específicos es superior al del suero y al del LCR (Dalmau et
al., 1991). Además, en el caso de las encefalomielitis
asociadas a los anticuerpos anti-Hu, existe una
reacción linfocitaria intensa, compuesta de células B y T, situada
cerca de neuronas en vías de destrucción (Dalmau et al.,
1991; Graus et al., 1990).
Se han descrito varios tipos de autoanticuerpos
que permiten establecer grupos sindrómicos precisos en función de
criterios inmunológicos, neurológicos y carcinológicos.
Así, los anticuerpos anti-Yo se
encuentran en el suero y en el LCR de mujeres que presentan una
atrofia cerebelosa paraneoplásica y cáncer ginecológico (ovario,
mama o útero) (Greenlee et al., 1983; Jaeckle et al.,
1985).
Estos anticuerpos reconocen dos proteínas
citoplasmáticas de 34 y 62 kDa específicas de las células de
Purkinje del cerebelo.
Los anticuerpos anti-Ri se
encuentran en el suero y en el LCR de pacientes (principalmente
mujeres) que presentan opsoclonus-mioclonus,
síndrome cerebeloso y cáncer de mama. Dichos anticuerpos reconocen
dos proteínas de 50 y 80 kDa específicas de las neuronas del
sistema nervioso central (Luque et al., 1991).
Los anticuerpos anti-Hu son los
que más frecuentemente suelen aparecer asociados a los SNP. Se
encuentran en el suero y en el LCR de pacientes que presentan
síndrome de Denny Brown o encefalomieloneuritis y cáncer de pulmón
de células pequeñas (Graus et al., 1985; Dalmau et
al., 1992). Dichos autoanticuerpos reconocen varias proteínas
de 37 a 45 kDa expresadas específicamente por el conjunto de
neuronas del sistema nervioso.
Recientemente se ha identificado otro tipo de
autoanticuerpos en pacientes aquejados de SNP: los anticuerpos
anti-CV2 (Antoine et al., 1993; Honnorat
et al., 1996). Estos últimos son atípicos por el hecho de que
la diana antigénica reconocida en la edad adulta es básicamente no
neuronal, mientras que el análisis del cerebro
post-mortem de cuatro pacientes permiten
objetivar una pérdida neuronal, una gliosis y un proceso
inflamatorio característicos de los SNP.
La originalidad del descubrimiento de estos
autoanticuerpos reside, por una parte, en su demostración. Estos
últimos habían escapado al conjunto de las investigaciones
habituales que consistían en revelar los antígenos reconocidos por
inmunohistoquímica en el cerebro post-mortem.
En efecto, el antígeno reconocido es soluble y desaparece del
cerebro post-mortem en la mayoría de las
condiciones de fijación. La presencia de estos anticuerpos en el
LCR o en el suero sanguíneo de pacientes aquejados de SNP sólo se
pudo revelar gracias a una fijación del tejido
post-mortem humano por inmersión en
paraformaldehído o in situ mediante perfusión de
paraformaldehído en animales (Antoine et al., 1993; Honnorat
et al., 1996).
Los autoanticuerpos anti-CV2
presentes en los sueros de pacientes aquejados de síndrome
neurológico paraneoplásico (SNP) fueron definidos por su capacidad
para reconocer, mediante inmunohistoquímica indirecta, un antígeno
citoplasmático expresado específicamente en el cerebro de rata
adulta por una subpoblación de oligodendrocitos del tronco
cerebral, de la médula o del cerebelo.
La originalidad de estos autoanticuerpos reside,
por otra parte, en su interés diagnóstico. Su presencia en el suero
o en el LCR de pacientes tiene valor diagnóstico, ya que permite
precisar el origen paraneoplásico de un síndrome neurológico.
Cuando el descubrimiento de estos anticuerpos precede al del cáncer,
sirve para orientar la búsqueda de éste y permite su detección.
Esto fue así en 6 de los 19 pacientes que presentaban anticuerpos
anti-CV2. Los trastornos clínicos eran diferentes
según los pacientes, algunos presentaban un cuadro de encefalitis
límbica, otros encefalomieloneuritis y otros síndrome de
Lambert-Eaton. Sin embargo, el síndrome cerebeloso
era predominante en más del 60% de los casos. El tumor más
frecuentemente asociado era el cáncer de pulmón de células pequeñas
(60% de los casos).
Experimentos con cerebros de ratas recién nacidas
demostraron que esos anticuerpos anti-CV2
interaccionaban con una proteína de 66 kDa (Honnorat et al.,
1996).
En el cerebro adulto, este antígeno se encuentra
en una subpoblación de oligodendrocitos o en células que conservan
la capacidad de diferenciación (bulbo olfativo y giro dentado). El
antígeno reconocido desempeñaría una función en la supervivencia
neuronal, mediante interacciones Neurona/Oligodendrocito, como se
desprende de la pérdida de neuronas observada en el cerebro
post-mortem de pacientes aquejados de
SNP.
Su expresión, muy limitada en la edad adulta,
contrasta con una expresión muy fuerte y transitoria en el sistema
nervioso central y periférico en desarrollo, lo que sugiere la
probable función de este antígeno en el desarrollo del sistema
nervioso.
La Solicitante ha caracterizado el antígeno diana
de los autoanticuerpos anti-CV2 correspondiente a
una proteína que en lo sucesivo se denominará
"POP-66" por las siglas de su nombre en inglés
"paraneoplastic oligodendrocyte protein 66 kDa".
De manera sorprendente, se ha descubierto que la
proteína POP-66 pertenece a la familia de las
proteínas llamadas ULIP (Unc-33 like
phosphoprotein), implicada en el control del desarrollo neuronal y
en el transporte axonal, (T. Byk et al., 1996) y estudiada
también en forma de proteínas CRMP (Goshima et al., 1995;
Wang et al., 1996), TOAD-64 (Minturn et
al., 1995) y DRPs (Hamajima et al., 1996). Más
precisamente, POP-66 ha sido identificada como la
forma humana de ULIP-4.
El conjunto de datos que se presenta a
continuación pone de manifiesto la complejidad de esta familia de
proteínas, la existencia de un espectro de expresión muy amplio de
los miembros de esta familia en el cerebro durante la ontogénesis,
pero muy limitado en el adulto, así como la especificidad de los
anticuerpos anti-CV2 para un miembro de esta
familia proteica ULIP, que no es otra que
POP-66.
Así, la Solicitante ha demostrado que la proteína
reconocida por los anticuerpos anti-CV2 de pacientes
aquejados de SNP es POP-66/ULIP-4 y
ha establecido la implicación de las proteínas ULIP en los síndromes
neurológicos paraneoplásicos y en los cánceres asociados. Aparte de
su función en los cánceres asociados a los SNP, la Solicitante
igualmente ha descubierto que las proteínas de la familia ULIP
podrían desempeñar un papel en cualquier otra forma de cáncer, no
asociada a los SNP. De manera más concreta, las proteínas ULIP
estarían principalmente implicadas en los cánceres de tejidos cuyo
origen embrionario es común al del sistema nervioso central.
Por lo tanto, el objeto de la presente invención
consiste en un polipéptido purificado ULIP, derivado o fragmento
polipeptídico de dicho polipéptido purificado, que comprende una
secuencia de aminoácidos ID SEC nº 8.
De manera preferente, el objeto de la presente
invención consiste en un polipéptido purificado, derivado o
fragmento polipeptídico biológicamente activo de dicho polipéptido
purificado, que comprende la secuencia de aminoácidos ID SEC nº 8,
recibiendo dicho polipéptido la denominación de
"POP-66/ULIP-4".
Un fragmento interesante del polipéptido de
secuencia ID SEC nº 8 es particularmente el fragmento antigénico
PARASCPGKIS (aminoácidos nº 517 a nº 527).
En la descripción de la invención, se utilizan
las siguientes definiciones:
- -
- derivado: todo polipéptido que se obtiene a partir del polipéptido de secuencia ID SEC nº 8 o cualquier otra molécula resultante de una modificación de naturaleza genética y/o química de la secuencia ID SEC nº 8, es decir, obtenida por mutación, deleción, adición, sustitución y/o modificación química de uno o de un número limitado de aminoácidos, así como toda secuencia isoforma, es decir, una secuencia idéntica a la secuencia ID SEC nº 8 o a uno de sus fragmentos o secuencias modificadas, que contiene uno o varios aminoácidos en forma de enantiómero D, habiendo conservado dichas secuencias derivadas modificadas o isoformas al menos una de las propiedades que las hacen biológicamente activas.
- -
- Biológicamente activo: que presenta propiedades de inducción y/o de control del desarrollo neuronal y/o propiedades antigénicas.
La invención también tiene por objeto una
secuencia de ácidos nucleicos aislada ID SEC nº 7 o una secuencia
derivada de la secuencia ID SEC nº 7 debido a la degeneración del
código genético, o debido a la mutación, deleción o inserción de al
menos un nucleótido, presentando dichas secuencias derivadas una
actividad biológica prácticamente idéntica a la del péptido
codificado por la secuencia ID SEC nº 7.
Las diferentes secuencias nucleotídicas de la
invención pueden ser de origen artificial o no. Se puede tratar de
secuencias de ADN o de ARN, obtenidas por cribado de bancos de
secuencias utilizando sondas elaboradas sobre la base de la
secuencia ID SEC nº 8. Este tipo de bancos se pueden preparar por
medio de técnicas clásicas de biología molecular, conocidas por el
especialista.
Las secuencias nucleotídicas según la invención
también se pueden preparar por síntesis química e incluso por
métodos mixtos que incluyen la modificación química o enzimática de
las secuencias obtenidas por cribado de los bancos.
Estas secuencias nucleotídicas permiten la
realización de sondas nucleotídicas, capaces de hibridarse sólida y
específicamente con una secuencia de ácidos nucleicos, de un ADN
genómico o de un ARN mensajero, que codifica un péptido según la
invención o un fragmento biológicamente activo de éste. Las
condiciones de hibridación adecuadas se corresponden con las
condiciones de temperatura y de fuerza iónica habitualmente
utilizadas por el especialista (Sambrook et al, 1989),
preferentemente con condiciones de temperatura comprendidas entre
(T_{m} menos 5ºC) y (T_{m} menos 30ºC) y más preferentemente con
condiciones de temperatura comprendidas entre (T_{m} menos 5ºC) y
(T_{m} menos 10ºC) (estringencia elevada), siendo T_{m} la
temperatura teórica de fusión, definida como la temperatura a la
que el 50% de las hebras emparejadas se separan. Tales sondas
también forman parte de la invención. Estas últimas se pueden
utilizar como herramienta de diagnóstico in vitro para la
detección, mediante experimentos de hibridación, de transcritos
específicos de los polipéptidos de la invención en muestras
biológicas o para la demostración de síntesis aberrantes o de
anomalías genéticas resultantes de un polimorfismo, de mutaciones o
de un empalme
incorrecto.
incorrecto.
Las sondas de la invención comprenden como mínimo
10 nucleótidos y como máximo la totalidad de una secuencia
nucleotídica ID SEC nº 7 o de su hebra complementaria.
En la presente invención también se incluyen los
procedimientos de diagnóstico in vitro en los que se utilizan
estas sondas nucleotídicas para la puesta en práctica de la
detección de síntesis aberrantes o de anomalías genéticas, tales
como la pérdida de heterocigosis y la reorganización genética, a
nivel de las secuencias nucleicas que codifican un polipéptido ULIP
según la invención o un fragmento biológicamente activo de éste.
Este tipo de métodos comprenden:
- -
- la puesta en contacto de una sonda nucleotídica según la invención con una muestra biológica en condiciones que permiten la formación de un complejo de hibridación entre dicha sonda y la secuencia nucleotídica anteriormente mencionada, eventualmente tras una etapa previa de amplificación de la secuencia nucleotídica anteriormente mencionada;
- -
- la detección del complejo de hibridación eventualmente formado;
- -
- dado el caso, la secuenciación de la secuencia nucleotídica que forma el complejo de hibridación con la sonda según la invención.
Además, las sondas de ADNc de la invención se
pueden utilizar ventajosamente para la detección de anomalías
cromosómicas.
Las secuencias nucleotídicas según la invención
también son útiles para la realización y la utilización de
cebadores oligonucleotídicos sentido y/o antisentido en reacciones
de secuenciación o de amplificación específica según la técnica
llamada de PCR (reacción de polimerización en cadena) o cualquier
otra variante de ésta.
Por otra parte, las secuencias nucleotídicas
según la invención también se utilizan en el ámbito terapéutico,
para la realización de secuencias antisentido, capaces de hibridarse
específicamente con una secuencia de ácido nucleico e incluso con
un ARN mensajero, utilizables en terapia en terapia génica. Así
pues, la invención tiene por objeto secuencias antisentido capaces
de inhibir, al menos parcialmente, la producción de un polipéptido
según la invención, tal como se ha definido anteriormente.
Dichas secuencias nucleotídicas resultan
particularmente útiles en el tratamiento de trastornos de la visión
y del sistema nervioso central y periférico, principalmente en el
tratamiento de los síndromes neurológicos paraneoplásicos, así como
en el tratamiento anticancerígeno, principalmente de los tumores
asociados a los síndromes neurológicos paraneoplásicos.
Por otra parte, las secuencias nucleotídicas
según la invención también se pueden utilizar para la producción de
proteínas recombinantes ULIP según la invención.
Estas proteínas se pueden producir a partir de
las secuencias nucleotídicas anteriormente definidas, mediante
técnicas de producción de productos recombinantes conocidas por el
especialista. En este caso, la secuencia nucleotídica utilizada se
pone bajo el control de señales que permiten su expresión en un
huésped celular.
Un sistema eficaz de producción de una proteína
recombinante necesita disponer de un vector, por ejemplo de origen
plasmídico o viral, y de una célula huésped compatible.
El huésped celular se puede escoger entre los
sistemas procarióticos, como las bacterias, o los eucarióticos,
como por ejemplo las levaduras, células de insectos, CHO (células de
ovarios de hámster chino) o cualquier otro sistema ventajosamente
disponible. Un huésped celular preferido para la expresión de las
proteínas de la invención es el constituido por la bacteria E.
Coli.
El vector debe comprender un promotor de las
señales de iniciación y terminación de la traducción, así como
regiones apropiadas de regulación de la trascripción. Debe poder
mantenerse de modo estable en la célula y, dado el caso, puede
poseer señales particulares que especifican la secreción de la
proteína traducida.
Estas diferentes señales de control se escogen en
función del huésped celular utilizado. A tal efecto, las secuencias
nucleotídicas según la invención se pueden insertar en vectores de
replicación autónoma en el seno del huésped escogido o de los
vectores integrativos del huésped escogido. Dichos vectores se
prepararán según los métodos corrientemente utilizados por el
especialista y los clones que resulten se podrán introducir en un
huésped adecuado por procedimientos estándar, por ejemplo la
electroporación.
La invención también tiene por objeto las células
huéspedes transfectadas por estos vectores mencionados. Estas
células se pueden obtener por la introducción en células huéspedes
de una secuencia nucleotídica insertada en un vector como el
anteriormente definido, seguida de la puesta en cultivo de dichas
células en condiciones que permiten la replicación y/o la expresión
de la secuencia nucleotídica transfectada.
Estas células se pueden utilizar en un método de
producción de un polipéptido recombinante según la invención o de
todo fragmento o derivado biológicamente activo de éste.
El método de producción de un polipéptido según
la invención, en forma recombinante, también está comprendido en la
presente invención y se caracteriza por el cultivo de las células
transfectadas en condiciones que permiten la expresión de un
polipéptido recombinante según la invención o de todo fragmento o
derivado biológicamente activo de éste, y por la recuperación de
dicho polipéptido recombinante.
Los procedimientos de purificación utilizados son
conocidos por el especialista. El polipéptido recombinante se puede
purificar a partir de lisados y extractos celulares, del
sobrenadante del medio de cultivo, por procedimientos utilizados
separada o conjuntamente, como el fraccionamiento, los
procedimientos de cromatografía, las técnicas de inmunoafinidad con
ayuda de anticuerpos mono o policlonales específicos, etc.
Una variante consiste en producir un polipéptido
recombinante fusionado a una proteína "portadora" (proteína
quimera). La ventaja de este sistema es que permite una
estabilización y una disminución de la proteólisis del producto
recombinante, un aumento de la solubilidad durante la
renaturalización in vitro y/o una simplificación de la
purificación cuando el compañero de fusión posee afinidad por un
ligando específico.
La utilización de las proteínas ULIP,
especialmente de POP-66/ULIP-4, y de
los anticuerpos dirigidos contra dichas proteínas, es prometedora
en diferentes ámbitos.
Por ejemplo, la detección del autoanticuerpo
anti-CV2 por inmunofluorescencia en el cerebro
animal fijado, se utiliza actualmente como prueba diagnóstica.
La producción de proteína recombinante
POP-66/ULIP-4 según la invención
permite la fabricación de una prueba (de tipo Elisa Western Blot)
rápida y fiable, para detectar los anticuerpos
anti-CV2.
Este tipo de pruebas ya existen para los
anticuerpos anti-Hu, anti-Yo y
anti-Ri. La prueba para detectar los
anti-CV2 en el suero de los pacientes podría
prescribirse en caso de sospecha de síndrome neurológico
paraneoplásico y, por consiguiente, permitiría detectar tanto los
anticuerpos anti-CV2 como los demás anticuerpos
identificados en los SNP anteriormente citados.
La invención también tiene por objeto un
procedimiento para el diagnóstico de los síndromes neurológicos
paraneoplásicos y/o para el diagnóstico precoz de la formación de
tumores de origen cancerígeno, caracterizado por la demostración,
en una muestra de sangre extraída a un individuo, de autoanticuerpos
dirigidos contra una proteína
POP-66/ULIP-4 a través de:
- -
- la puesta en contacto de una muestra de sangre extraída a un individuo con un polipéptido purificado (POP-66), derivado o fragmento polipeptídico biológicamente activo de POP-66/ULIP-4, eventualmente fijado sobre un soporte en condiciones que permiten la formación de complejos inmunológicos específicos entre dicho polipéptido y los autoanticuerpos eventualmente presentes en la muestra de suero, y
- -
- la detección de los complejos inmunológicos específicos eventualmente formados.
La invención igualmente tiene por objeto un kit
para el diagnóstico de los síndromes neurológicos paraneoplásicos y
para el diagnóstico precoz de la formación de tumores a partir de
una muestra biológica que comprende:
- -
- al menos un polipéptido purificado POP-66/ULIP-4, derivado o fragmento polipeptídico biológicamente activo de POP-66/ULIP-4, eventualmente fijado sobre un soporte,
- -
- unos medios de revelación de la formación de complejos antígeno/anticuerpo específicos entre un autoanticuerpo anti-POP-66 y dicho polipéptido purificado POP-66, derivado o fragmento polipeptídico, y/o medios de cuantificación de dichos complejos.
La invención también tiene por objeto los
anticuerpos monoclonales o sus fragmentos, Fab o
F(ab')_{2}, o inmunoconjugados, dirigidos contra un
polipéptido purificado ULIP que comprende una secuencia de
aminoácidos ID SEC nº 8, derivado o fragmento polipeptídico
biológicamente activo de ULIP, y su utilización para la purificación
o la detección de una proteína ULIP en una muestra biológica.
Los anticuerpos policlonales se pueden obtener a
partir del suero de un animal inmunizado contra la proteína,
producida por ejemplo por recombinación genética según el
procedimiento anteriormente descrito, según los modos operatorios
habituales.
Los anticuerpos monoclonales se pueden obtener
según el procedimiento clásico de cultivo de hibridomas descrito
por Köhler y Milstein.
Los anticuerpos pueden ser anticuerpos
humanizados, fragmentos Fab y F(ab')_{2} e incluso pueden
adoptar la forma de inmunoconjugados o de anticuerpos marcados.
De este modo, los anticuerpos dirigidos contra
una proteína de la familia ULIP son útiles para detectar una
expresión anormal de proteína ULIP en pacientes que presentan
síndromes neurológicos, a los que no se les ha diagnosticado ningún
tipo de cáncer por los procedimientos clásicos. Esta expresión
anormal de proteína ULIP podrá relacionarse con la existencia de un
cáncer que no había sido detectado. Por lo tanto, los anticuerpos
dirigidos contra una proteína ULIP, principalmente contra
POP-66/ULIP-4, son útiles para el
diagnóstico precoz de un cáncer.
En un procedimiento para determinar una
variabilidad alélica, una mutación, una deleción, una inserción, una
pérdida de heterocigosis o una anomalía genética del gen
POP-66/ULIP-4 (situado en el
cromosoma 10, en la región 26q) que pueden estar implicadas en
patologías, se pone en práctica al menos una secuencia nucleotídica
ID SEC nº 7. Entre los procedimientos para determinar una
variabilidad alélica, una mutación, una deleción, una inserción,
una pérdida de heterocigosis o una anomalía genética del gen
POP-66/ULIP-4, se prefiere un
procedimiento que comprende al menos una etapa de amplificación por
PCR de la secuencia nucleica de
POP-66/ULIP-4 susceptible de
presentar un polimorfismo, una mutación, una deleción o una
inserción, empleando pares de cebadores de secuencias
nucleotídicas, una etapa durante la cual se procede al tratamiento
de los productos amplificados utilizando enzimas de restricción
adecuadas y una etapa durante la cual se procede a la detección o a
la dosificación de al menos uno de los productos de la reacción
enzimática.
De manera ventajosa, se pueden buscar las
mutaciones asociadas a dicho cromosoma 10 en relación con el cáncer,
principalmente los tumores cancerígenos periféricos y los tumores
cerebrales primitivos de origen glial por ejemplo.
La invención también tiene por objeto una
composición farmacéutica que comprende al menos una proteína
purificada POP-66, fragmento polipeptídico o
derivado biológicamente activo de ésta, una secuencia o fragmento de
secuencia nucleotídica que codifica dicha proteína, una secuencia
antisentido capaz de hibridarse específicamente con una secuencia
nucleotídica que codifica dicha proteína, o un anticuerpo dirigido
contra dicha proteína, asociada a un vehículo farmacéuticamente
aceptable.
De manera preferente, la invención comprende
composiciones farmacéuticas cuyo principio activo es un polipéptido
POP-66 purificado, derivado o fragmento
polipeptídico de POP-66, preferentemente en forma
soluble, asociado a un vehículo farmacéuticamente aceptable.
Dichas composiciones ofrecen un nuevo enfoque
para tratar los trastornos de la vista y del sistema nervioso
central y periférico, y sobre todo, los síndromes neurológicos
paraneoplásicos. Por otra parte, también son útiles para tratar los
trastornos neurológicos asociados a una pérdida neuronal y/o a una
subexpresión de las proteínas ULIP en el sistema nervioso.
De este modo,
POP-66/ULIP-4 también resulta de
gran interés en patologías neurodegenerativas como las atrofias
multisistémicas, que son afecciones similares a las de los SNP, en
las que se ha detectado una anomalía de una subpoblación
oligodendrocitaria (Papp et al., 1992).
Por otra parte, las composiciones según la
invención son útiles en terapia anticancerígena.
Los anticuerpos dirigidos contra una o varias
proteínas ULIP se pueden asociar a agentes antineoplásicos,
permitiendo así la administración de medicamentos dirigida hacia las
células tumorales.
Además, dichos anticuerpos se pueden asociar a un
grupo químico hidrófilo escogido para pasar o no la barrera
hematoencefálica, según el tipo de tumor.
Las proteínas ULIP, y en particular
POP-66, así como las secuencias nucleotídicas que
codifican dichas proteínas y las secuencias u oligonucleótidos
antisentido, pueden ser útiles en la terapia de cualquier tipo de
cáncer en el que esté implicado un gen que codifique una proteína
ULIP. Entre los ejemplos de cánceres, cabe señalar los tumores
periféricos, tales como el cáncer de pulmón de células pequeñas, el
timoma, el cáncer de mama y de ovario, así como los tumores
cerebrales, preferentemente los tumores cerebrales primitivos de
origen glial. La expresión de POP-66 en las células
no proliferativas del cerebro normal, su ausencia en tejidos
normales tales como pulmón o timo por ejemplo, su reexpresión
diferencial durante la tumorogénesis de esos tejidos y la
modulación de su expresión en una línea tumoral durante la
diferenciación sugieren que POP-66 podría ser un
gen supresor de tumor.
Preferentemente, las composiciones farmacéuticas
según la invención se pueden administrar por vía sistémica,
preferiblemente por vía intravenosa, por vía intramuscular,
intradérmica o por vía oral.
Sus modos de administración, posologías y formas
galénicas óptimas, se pueden determinar en función de los criterios
que se suelen tener en cuenta a la hora de establecer un tratamiento
terapéutico adaptado a un paciente, como por ejemplo, la edad o el
peso corporal del paciente, la gravedad de su estado general, la
tolerancia al tratamiento y los efectos secundarios constatados,
etc.
Para la fabricación de un medicamento destinado a
tratar las enfermedades neurodegenerativas y los neoplasmas se
puede utilizar una proteína purificada de la familia ULIP, fragmento
polipeptídico o derivado biológicamente activo de ésta, una
secuencia o fragmento de secuencia nucleotídica que codifica dicha
proteína, una secuencia antisentido capaz de hibridarse
específicamente con una secuencia nucleotídica que codifica dicha
proteína, o un anticuerpo dirigido contra dicha proteína asociada a
un vehículo farmacéuticamente aceptable.
Un método de tratamiento de enfermedades
neurodegenerativas y neoplasmas, consiste en administrar, a un
sujeto que necesita este tipo de tratamiento, una cantidad
terapéuticamente eficaz de una proteína purificada de la familia
ULIP, fragmento polipeptídico o derivado biológicamente activo de
ésta, una secuencia o fragmento de secuencia nucleotídica que
codifica dicha proteína, una secuencia antisentido capaz de
hibridarse específicamente con una secuencia nucleotídica que
codifica dicha proteína, o un anticuerpo dirigido contra dicha
proteína, asociada a un vehículo farmacéuticamente aceptable.
Los ejemplos y las figuras cuyas leyendas se
presentan a continuación, se ofrecen a título ilustrativo.
- La figura 1 representa un perfil de
electroforesis bidimensional obtenido a partir de extractos
proteicos de cerebros de ratas recién nacidas enriquecidos en
POP-66.
- A:
- tinción con plata de todas las proteínas.
- B:
- inmunoimpresión con el suero anti-CV2 de pacientes.
Las flechas indican las manchas correspondientes
a POP-66, reveladas con los anticuerpos
anti-CV2.
- La figura 2 representa un perfil de
electroforesis bidimensional obtenido a partir de extractos
proteicos de cerebros de ratas recién nacidas.
Inmunoimpresión con A (el anticuerpo antipéptido
3) y B (el anticuerpo anti-CV2).
- La figura 3 representa una electroforesis
monodimensional obtenida a partir de extractos proteicos de
cerebros de ratas recién nacidas.
- Inmunoimpresión con a: suero preinmune para péptido 3.
- Inmunoimpresión con b: suero antipéptido 3.
- Inmunoimpresión con c: suero antipéptido 4.
- Inmunoimpresión con d: suero preinmune para péptido 4.
- La figura 4 representa un marcaje
inmunohistoquímico de cortes de cerebros de ratas adultas con
- A:
- suero anti-CV2 de paciente aquejado de SNP.
- B:
- suero de conejo con anticuerpos antipéptido 3.
- C:
- suero de conejo con anticuerpos antipéptido 4.
- La figura 5 representa un marcaje histológico
de cortes de cerebelo de ratas recién nacidas a 8 días de vida
postnatal.
- A:
- tinción con azul de toluidina; ge: capa granular externa : m = capa molecular (x400).
- B:
- Inmunoimpresión después de la incorporación de BrdU (bromodeoxiuridina). Todas las células que incorporaron la BrdU están prácticamente situadas en la zona más externa de la capa granular externa (ge). Algunas células positivas están situadas en la capa granular interna (x400).
- C:
- Inmunoperoxidasa indirecta con un suero de paciente que contiene un anticuerpo anti-CV2 (x400). La inmunorreactividad está concentrada en la parte interna de la capa granular externa (futura capa molecular (m)). Algunas células son inmunorreactivas en la capa granular interna. Las células de Purkinje (p) son negativas, al igual que las células de la parte externa de la capa granular externa (ge).
- D:
- Inmunoperoxidasa indirecta con un suero de paciente que contiene un anticuerpo anti-CV2 (x1000). El inmunomarcaje está básicamente concentrada en la parte interna de la capa granular externa (futura capa molecular (m)). Cabe señalar la presencia de una célula reactiva en la capa granular interna (gi) (flecha).
- La figura 6 representa un marcaje
inmunohistoquímico de cortes de hipocampo humano
post-mortem (tinción HPS).
- A:
- cerebro de paciente testigo.
- B:
- cerebro de paciente que presenta una encefalitis límbica y anticuerpos circulantes anti-CV2. Se puede observar la desaparición de las células granulares.
- La figura 7 representa un perfil de
electroforesis bidimensional con la proteína ULIP-2
(A) control y la proteína ULIP-4 (B).
La figura 7C representa el modelo de perfil de
migración de las proteínas ULIP-1, 2, 3 y 4 como
referencia. Las proteínas se revelan
- a)
- por autorradiografía para localizar las proteínas traducidas in vitro (traducción);
- b)
- por inmunoimpresión con el suero anti-CV2.
- La figura 8 representa un perfil de migración
del ARNm de C-22/ULIP-3 (8A) y
TOAD-64/ULIP-2 (8B) amplificado por
RT-PCR, expresado en diferentes tipos celulares:
- pistas 1-3: tumor de pulmón de células pequeñas
- pista 2: tumor de pulmón de células pequeñas con suero anti-CV2
- pista 4: ADNc control
- pista 5: meduloblastoma tratado por infección HTLV1
- pistas 6-7: meduloblastoma
- pista 8: línea C6 de células gliales en el ratón
- pista 9: control
- pista 10: nula
- pista 11: escala kb
Las flechas negras corresponden a
POP-66 y las flechas blancas corresponden al
estándar de peso molecular.
- La figura 9 representa la secuencia
nucleotídica de ULIP-2 en el ratón (ID SEC Nº 1),
así como la secuencia de aminoácidos deducida (ID SEC Nº 2).
- La figura 10 representa la secuencia
nucleotídica de ULIP-3 en el ratón (ID SEC 10 Nº 3),
así como la secuencia de aminoácidos deducida (ID SEC Nº 4).
\newpage
- La figura 11 representa la secuencia
nucleotídica de ULIP-4 en el ratón (ID SEC Nº 5),
así como la secuencia de aminoácidos deducida (ID SEC Nº 6).
- La figura 12 representa la secuencia
nucleotídica de ULIP-4 en el hombre (ID SEC Nº 7),
así como la secuencia de aminoácidos deducida (ID SEC Nº 8).
Un codón stop erróneo en la secuencia
ULIP-4 de hombre (asterisco) es el resultado de una
equivocación de la transcriptasa inversa en la producción del
banco. En comparación con ULIP-4 de rata y de ratón,
es casi seguro que la secuencia TAG que codifica un stop sea en
realidad un codón AAG, que codifica una lisina como en el caso de
la rata y del ratón. Además, la región alrededor de este aminoácido
está completamente conservada en las tres especies.
La secuencia de aminoácidos se completó sobre la
ID SEC nº 8 por medio de 15 aminoácidos en
C-terminal (nº 554 a nº 568). Esta región
C-terminal, ausente en la figura 12, se conserva
excelentemente entre ULIP-4 de rata y ratón, así
como entre las diferentes ULIP.
La purificación de POP-66 se
realizó con el material y según los procedimientos descritos en el
artículo de Honnorat et al., 1996, a partir de suero de
pacientes aquejados de SNP.
Para identificar la proteína
POP-66, se optó por una estrategia de purificación
que permite obtener una secuenciación parcial. El cribado de un
banco de expresión de ADNc de cerebro o la purificación de la
proteína por inmunoafinidad se excluyeron debido a las cantidades
limitadas de sueros asociadas al fallecimiento de pacientes. Se pudo
desarrollar un método de purificación bioquímica a partir de
cerebros de ratas recién nacidas gracias a los sueros humanos
anti-CV2 que permitieron seguir cada etapa de la
purificación.
Los tejidos, conservados a -70ºC antes de su
utilización, fueron tratados con una solución compuesta por DTT
(ditiotreitol) (Sigma) 0,2 M. Anfolinas 3-10
(Pharmacia) 2% y Triton X-100 (Merck) 2% y se
pusieron a 2-4ºC. Inmediatamente antes de su
utilización se añadió urea sólida (Pharmacia) para obtener una
solución 8 M.
La proteína POP-66 es soluble, al
menos parcialmente, y precipita por completo a una concentración de
40% de sulfato de amonio.
Una centrifugación a 100.000 (veces) g y una
precipitación con sulfato de amonio (que elimina las proteínas que
precipitan por debajo del 20% y por encima del 40% de sulfato de
amonio) permiten obtener unos extractos proteicos enriquecidos en
POP-66. Las proteínas de este extracto son
posteriormente separadas, tras diálisis, por isofocalización en gel
de agarosa (Peltre et al., 1982).
Una vez transferidos a la membrana, los
anticuerpos anti-CV2 reconocen varias bandas de
puntos isoeléctricos comprendidos entre 5,85 y 6,55. El conjunto de
estas bandas corresponde a la proteína POP-66
reconocida por los anticuerpos anti-CV2. Este
espectro sugiere la posibilidad de modificaciones transcripcionales
(fosforilaciones y/o glicosilaciones) de la proteína.
A partir del gel de agarosa, la zona de las
proteínas comprendida entre 5,85 y 6,55, de pl, se utiliza para una
nueva migración electroforética con gradiente desnaturalizante en
gel de poliacrilamida previamente equilibrado con una solución de
equilibración (0,05 mol/l Tris/HCl, pH 6,8, urea 6 M, glicerol 30%,
SDS 1% peso/volumen durante 2x10 minutos) a la que se añade DTT
(0,25% peso/volumen) y azul de bromofenol.
Se utilizan dos medios de detección:
- -
- la tinción con plata. Justo al final de la migración, el gel se sumerge en una solución fijadora (40% de etanol, 10% de ácido acético) durante 30 minutos y a continuación se coloca en una solución de incubación (30% de etanol, 7% peso/volumen de acetato de sodio, 0,1% de glutaraldehído, 0,2% peso/volumen de tiosulfato de sodio) durante 30 minutos o una noche. Tras lavado, el gel se coloca en una solución de plata (0,1% peso/volumen de nitrato de plata + formaldehído) y se revela (2,5% peso/volumen de carbonato de sodio + formaldehído). La reacción se para con EDTA-Na_{2} (1,5% peso/volumen). Los geles se conservan en una solución de glicerol.
- -
- transferencia sobre membrana de PVDF (Immobilon-P®, Millipore). Las proteínas separadas se transfieren en una membrana de PVDF utilizando un tampón CAPS (Sigma) 100 mM pH 11. Las transferencias se incuban durante una hora en tampón TBS (Tris buffer saline) con un 5% de caseína (leche) y 18 horas en tampón TBS (+1% de caseína) que contiene anticuerpos (suero anti-CV2 1/500). Tras lavado con TBS-caseína (15 minutos), el revelado se efectúa incubando las transferencias durante 1 hora y media con los anticuerpos anti-IgG biotinilados (1/1000) y durante 1 hora y media con el complejo estreptavidina-peroxidasa (1/2000). Posteriormente, las transferencias se revelan con DAB (diaminobenzidina 0,06% peso/volumen en Tris 0,05 M) y con H_{2}O_{2} (0,02 \mug/ml).
Sólo se ve una banda correspondiente a una
proteína 66 kDa. Esta última está específicamente marcada por los
anticuerpos anti-CV2 (figura 1). Tras digestión
trípsica, se procedió a una secuenciación N-terminal
de esta proteína:
Se obtuvieron siete péptidos que presentan las
siguientes secuencias:
- 1
- – X-Met-Tyr-Asp-Gly-Pro
- 2
- – X-Phe-Asn-Leu-Tyr-Pro-Arg
- 3
- – X-Val-Leu-Glu-Asp-Gly-Thr-Leu-His-Val-Thr-Glu-Gly
- 4
- – X-lle-Gly-X-X-Ala-Gln-Val-(His ?)-Ala-Glu-Asn-Gly-X-IIe-IIe-Ala-Glu-Glu- Gln
- 5
- – X-X-Glu-Asn-Gln-Phe-Val-Ala-Val-Thr
- 6
- – X-Val-Asn-Asp-(Asp ?)-Gln-Ser-Phe-Tyr-Ala-Asp-IIe-Tyr-Met-Glu-(Asp ?)- (Gly ?)-Leu-IIe
- 7
- – X-X-X-Phe-Val-Thr-X-Pro-X-Leu-X-Pro
- X:
- corresponde a un aminoácido no determinado
- (?)
- corresponde a un aminoácido probable, pero no seguro.
Según el análisis de los bancos de datos
disponibles en 1994, no existe ninguna proteína conocida que
corresponda a esas secuencias.
La clonación del ADNc de la proteína
POP-66 o de las proteínas emparentadas se llevó a
cabo utilizando sondas oligonucleotídicas degeneradas obtenidas a
partir de fragmentos de dos péptidos:
IIe-IIe-Ala-Glu-Glu-Gln
Tyr-Ala-Asp-IIe-Tyr-Met-Glu-(Asp
?)
Se determinaron cuatro juegos de cebadores
oligonucleotídicos degenerados (sentido/antisentido)
(AT(C/T)ATTGC(T/A)GA(A/G)CA;
TG(C/T)TC(T/C)AC(T/A)GCAT(A/G)AT;
TATGC(A/T)GA(CIT)AT(CIT)ATGGA;
TCCAT(G/A)TA(G/A)CT(T/A)GCAT
A) que se utilizaron para una amplificación PCR.
La matriz se preparó en forma de ADNc doble hebra
(Promega kit) a partir de ARNpoli(A+) extraído del cerebro
de ratas con 10 días de vida (Zivic-Miller, USA)
utilizando el kit de aislamiento de ARNm Fast Track
(Invitrogen).
Las condiciones de amplificación por PCR son las
siguientes: 35 ciclos a 94ºC, 1 minuto para la desnaturalización,
55ºC, 1 minuto para la hibridación y 72ºC, dos minutos para la
extensión.
Los productos de PCR son analizados por
electroforesis en gel de agarosa al 1%, electroeluidos, clonados en
un vector de clonación TA (Invitrogen) y secuenciados utilizando los
sitios de los cebadores de los promotores T7 y SP6.
La secuencia de aminoácidos deducida del clon
MFB-17 concuerda con las secuencias de dos péptidos
originales de POP-66 determinados mediante el
análisis de la secuencia de aminoácidos.
Un análisis comparativo de las secuencias de
ácidos nucleicos utilizando las bases de datos Genbank y EMBL
revela que MFB-17 es un ADNc parcial con una
secuencia nucleotídica idéntica a la de un segmento de
TOAD-64, una proteína neuronal de rata (Minturn
et al., 1995).
La secuencia de aminoácidos deducida a partir del
ADNc de TOAD-64 concuerda con las secuencias de
siete péptidos determinados mediante el análisis de las secuencias
parciales de la proteína reconocida por los anticuerpos
anti-CV2 tras purificación por electroforesis.
El peso molecular, el punto isoeléctrico, el
perfil inmunohistoquímico y la regulación de TOAD-64
son similares a los del antígeno POP-66.
Dado que el clon MFB-17 no
representa la región codificante completa, hubo que producir una
proteína recombinante intacta para continuar las investigaciones
relativas a la proteína CV2.
Para obtener una proteína completa
TOAD-64, se amplificó la matriz
ADNc-ds de cerebros de ratas con dos juegos de
cebadores situados en los extremos 5' y 3' de las regiones
codificantes
(sentido: GGCATATGTCTTATCAGGGGAAG; antisentido:
GCGAATTCTTAGCCCAGGCTGATG).
Este enfoque permitió producir dos clones
diferentes, uno de ellos correspondiente a la secuencia
TOAD-64 y el otro a un clon denominado
C-22.
La secuencia de aminoácidos deducida a partir del
marco de lectura abierto, indica que el clon C-22
pertenece a la superfamilia de genes ULIP representada por varios
genes de secuencias EST.
La secuencia de aminoácidos deducida de
C-22 presenta una homología del 30% con la secuencia
de aminoácidos de la proteína unc-33 de
Caenorhabditis elegans.
Recientemente se han descrito cuatro genes
diferentes, homólogos a la proteína unc-33, en los
mamíferos y en el pollo.
Un análisis de las secuencias a partir de las
bases de datos Genbank y de los bancos de proteínas, permitió
proponer una clasificación de las proteínas unc-33
like (ULIP) en cuatro subgrupos diferentes (Byk et al.,
1996).
Sin embargo, como las funciones reales de estas
proteínas no se conocen claramente, la clasificación propuesta
simplemente se basa en el porcentaje de identidad de aminoácidos.
ULIP-1 está representado por una fosfoproteína
"unc-33 like" de ratón que presenta una
homología del 76% con TOAD-64,
Crmp-62 y Munc, una secuencia de ratón
recientemente disponible en Genbank.
ULIP-2 está compuesto por
TOAD-64, Crmp-62 y Munc que
presentan entre sí un 97% de identidad de aminoácidos.
Se encontraron secuencias parciales humanas EST,
es decir, hcrmp-1, que presentan una identidad del
75% con ULIP-1 o ULIP-2. Dichas
secuencias pertenecen a un tercer grupo llamado
ULIP-3. El último grupo identificado, llamado
ULIP-4, comprende
r-CRMP-3 en la rata y las formas
ULIP-4 en el ratón y
POP-66/ULIP-4 en el
hombre.
hombre.
La comparación de la secuencia de aminoácidos de
los tres genes ULIP, a saber, TOAD-64 en la rata,
Crmp-62 en el pollo y ULIP-1 en el
ratón, con la secuencia de aminoácidos deducida del marco de lectura
abierto del presente clon C-22, utilizando el
programa de alineación Clustal V, revela que C-22
presenta una identidad del 74% con ULIP-1, del 77%
con Crmp-62 y del 76% con
TOAD-64.
La secuencia nucleotídica C-22
tiene una identidad del 97% con la secuencia parcial EST,
hCrmp-1, y define el tercer miembro del grupo
ULIP-3. Los genes TOAD-64,
Crmp-62 y C-22 codifican cada uno
una proteína de 572 aminoácidos de longitud, mientras que la
secuencia de aminoácidos deducida a partir de ULIP-1
da una proteína de 570 aminoácidos.
El análisis de la secuencia de aminoácidos de
C-22 no muestra ninguna secuencia de señal o de
dominio trans-
membranal que sugiera que el o los productos del gen C-22 podrían estar localizados en el citoplasma de las
células.
membranal que sugiera que el o los productos del gen C-22 podrían estar localizados en el citoplasma de las
células.
A lo largo del producto del gen
C-22, aparecen varios sitios consenso de
fosforilación por la proteína quinasa C (S/T X R/K). Estas
observaciones sugieren que C-22 es una fosfoproteína
y que pequeñas diferencias en la fosforilación podrían dictar la
actividad o la función de los diferentes miembros de esta familia de
proteínas durante el ciclo
celular.
celular.
Familia | Especies | Nº EMBL | |
Unc-33 nematodo | nematodo | Z14146 | |
Dihidropirimidinasa | Hu DHPase | hombre | D78011 |
Ra DHPase | rata | D63704 | |
grupo ULIP-1 | Ulip | ratón | X87817 |
Hu DRP3 | hombre | D78014 | |
r-CRMP-1 | rata | U52102 | |
Hu-Ulip | hombre | Y07818 | |
grupo ULIP-2 | ULIP-2 | ratón | ID SEC nº 2 |
Toad-64 | rata | Z46882 | |
CRMP-62 | pollo | U17277 | |
Munc | ratón | X87242 | |
HCRMP-2 | hombre | U17279 | |
Hu DRP-2 | hombre | D78013 | |
r-CRMP-4 | rata | U52104 | |
grupo ULIP-3 | ULIP-3 | ratón | ID SEC nº 4 |
HCRMP-1 | hombre | U17278 | |
rCRMP-1 | rata | U52102 | |
C-22 | rata | U52095 | |
Hu DRP-1 | hombre | D78012 | |
grupo ULIP-4 | ULIP-4 | ratón | ID SEC nº 6 |
POP-66/ULIP-4 | hombre | ID SEC nº 8 | |
r-CRMP-3 | rata | U52103 |
La evaluación de las alteraciones en la expresión
del gen C-22 podría tener una importancia
considerable para el conocimiento de los aspectos funcionales de la
proteína C-22.
Por consiguiente, la Solicitante estudió la
posible regulación de la expresión del gen C-22
durante el desarrollo. El ARN total se extrae y separa por
electroforesis en gel de agarosa al 1% y se transfiere sobre una
membrana Nytran (Duchemin et al., 1987). Las transferencias
se hibridan con una secuencia codificante C-22
marcada en el ^{32-}P, un tampón fosfato 0,5 mM y un 5% de SDS a
65ºC durante 16 horas.
Al final de la hibridación, las transferencias se
lavan sucesivamente tres veces con 2xSSC, 0,1% SDS a temperatura
ambiente, y luego con 1xSSC, 0,1% SDS a 65ºC durante 60 minutos, y
se exponen a rayos X.
En las condiciones utilizadas, se detectó una
única banda de 3,8 kb que representa el ARNm C-22,
que también es el transcrito más pequeño de la familia de genes
unc-33 de los vertebrados. El tamaño del transcrito
permanece invariable durante los períodos prenatal y postnatal.
La cinética del gen C-22 en el
cerebro de ratas durante el desarrollo, muestra que el mensajero se
puede detectar durante el período embrionario el día E17. La
cantidad de transcritos C-22 aumenta hasta el día 7
postnatal y disminuye rápidamente a partir de la segunda semana
después del nacimiento hasta un nivel prácticamente indetectable en
el adulto.
Poco antes del nacimiento, probablemente se
recibe una señal de regulación todavía desconocida, lo que aumenta
la expresión del gen C-22, estando dicha señal
asociada temporalmente a la diferenciación neuronal y al desarrollo
axonal.
El ARNm de C-22 no se pudo
detectar mediante el análisis de Northern Blot en varias regiones
del cerebro, tales como el córtex frontal, el cerebro medio y el
tálamo en el adulto y en la rata de más de dos años.
Además, no se pudo detectar el ARNm de
C-22 en tejidos no neuronales, tales como el
corazón, el pulmón, el hígado o el riñón en ratas de una semana y
en ratas adultas.
Los datos sobre el perfil de expresión del ARNm
de C-22 sugieren una función preponderante de la
proteína C-22 en el desarrollo del cerebro.
Los ADNc enteros de ULIP-2 y
ULIP-3 de rata y ULIP-1 y
ULIP-4 de ratón se subclonaron de manera direccional
en el vector de expresión pET-21a(+) E. coli
después de la introducción de un sitio 5'N de I y de un sitio 3'
EcoRI por PCR, y se volvieron a secuenciar las cuatro
construcciones. La expresión de gen diana inducido por IPTG se
realizó según el protocolo del fabricante (Novagen).
Se dirigieron anticuerpos de conejo
(anti-Pep3) contra el péptido ITGPEGHVLSRPEEVE
(aminoácidos 217-232 de la secuencia ID SEC nº 8),
sintetizado en un aparato de síntesis peptídica múltiple utilizando
el F-moc (432A Peptide Synthesizer SYNERGY, Applied
Biosystems). La pureza se comprobó mediante el análisis de la
secuencia por HPLC y espectrometría de masa. 1 mg del péptido
sintético conjugado con hemocianina de lapa, en adyuvante completo
de Freund, se utilizó para inmunizar conejos con una dosis
"booster" de 0,5 mg del péptido conjugado en el adyuvante
completo de Freund después de 4 semanas. Los anticuerpos
anti-Pep3 reconocieron las cuatro proteínas ULIP
recombinantes expresadas en E. coli.
El marcaje con anticuerpos
anti-Pep3 se eliminó después de la preincubación con
el péptido 3. Los controles con sueros de conejo preinmunes fueron
negativos.
Siguiendo el mismo protocolo, se produjeron
anticuerpos anti-péptido 4 dirigidos contra el
péptido LEDGTLHV
TEGS.
TEGS.
Se produjeron anticuerpos contra cuatro de los
péptidos secuenciados. Dos de los sueros resultaron ser
particularmente interesantes.
Uno de ellos contiene anticuerpos (Ac
anti-pep3) que reconocen varios miembros de la
familia ULIP mediante electroforesis bidimensional de extractos
proteicos de cerebro de rata recién nacida (figura 2) y mediante
electroforesis monodimensional (figura 3). El otro anticuerpo (Ac
anti-pep4) reconoce por Western Blot una única
banda de 66 kDa susceptible de corresponder a un solo miembro de la
familia (figura 3), es decir, a ULIP-2.
Las preparaciones de tejidos para la
inmunohistoquímica se obtienen a partir de cerebros de ratas recién
nacidas y de cerebros humanos post-mortem,
fijados a 4ºC en paraformaldehído al 4% y al 0,2% de ácido pícrico
diluidos en tampón fosfato (0,1 M, pH = 7,4) y crioprotegidos.
La inmunocitoquímica se puede realizar mediante
la técnica de inmunofluorescencia indirecta. Con el criostato se
realizan cortes de 12 \mum de espesor que posteriormente se
adhieren a un portaobjetos recubierto de gelatina, se tratan
durante 2 horas en tampón PBS y 1% de albúmina sérica bovina (BSA)
con 0,1% de Triton X100 y se incuban 12 h con el suero de pacientes
anti-CV2 en PBS-1% BSA a temperatura
ambiente (dilución del suero 1/100). Tras varios lavados con
PBS-1% BSA, los cortes se incuban durante 2 horas
con un antisuero antihumano de conejo conjugado con fluoresceína
diluida al 1% (Dakopatts) en PBS-1% BSA. Tras lavado
con PBS, los portaobjetos se examinan al microscopio. Los cortes de
control se incuban ya sea con el antisuero IgG antihumano conjugado
con fluoresceína sola, bien sea con el PBS-1% BSA
solo, bien sea con el suero de paciente solo o bien con el suero
control (pacientes no aquejados de SNP) y anticuerpos conjugado con
fluoresceína a la misma dilución.
Para confirmar la inmunofluorescencia se puede
utilizar el marcaje indirecto por inmunoperoxidasa. Los cortes de
tejidos congelados fijados con paraformaldehído se incuban con 0,3%
de H_{2}O_{2} (para destruir la actividad peroxidasa
intrínseca) y 10% de suero normal de conejo (para evitar la unión no
específica de los IgG de conejo) o con 1% BSA. Tras incubación de
12 h con sueros de pacientes diluidos 1/1000 y lavado, los cortes
se incuban 2 h con antisuero IgG antihumano de conejo biotinilado
diluido a 1/1000 en PBS-1% BSA. Los IgG humanos
unidos se visualizan por incubación con un complejo
avidina-biotina-peroxidasa
(Vectastain ABC complex, Vector) y se revelan con 0,05% DAB
(Sigma). Los cortes control se obtienen a partir de sueros de 15
pacientes sin SNP según el mismo protocolo.
Se realizó un marcaje inmunohistoquímico en
cortes de cerebros de ratas recién nacidas y adultas. El anticuerpo
antipéptido-3 reconoce uno o varios antígenos
presentes en diferentes tipos celulares en los cortes de cerebros
de ratas recién nacidas y adultas (fig. 4). Al igual que el suero
anti-CV2 de paciente, los anticuerpos
anti-péptido-4 no permiten la
demostración de ningún antígeno en los cortes de cerebro de rata
recién nacida, pero marcan específicamente una subpoblación de
oligodendrocitos en el cerebro de rata adulta (fig. 4).
La figura 5 muestra que las células nerviosas
proliferativas de las zonas progenitoras del sistema nervioso,
evidenciadas por la acumulación de bromodeoxiuridina (BrdU), no
expresan POP-66 mientras que las células no
proliferativas correspondientes a las células nerviosas en
diferenciación o en migración sí lo hacen.
La figura 6 permite comparar cortes de cerebros
humanos de pacientes sanos y de pacientes aquejados de SNP. En los
pacientes aquejados de un SNP, que presentan anticuerpos circulantes
anti-CV2, se observa una desaparición de las
neuronas del giro dentado y de las neuronas piramidales (banda de
células central), así como una reacción astrocitaria intensa.
Se obtuvo ULIP-1 parcialmente
purificada a partir de cerebros de ratones recién nacidos, a través
de tres etapas de purificación. Dichos cerebros se homogeneizaron
en 4 volúmenes de tampón de homogeneización (25 mM fosfato de
sodio, pH 7,8, 1 mM EGTA, 10 \mug/ml de leupeptina, 25 \mug/ml
de aprotinina y 10 \mug/ml de pepstatina). Los homogenados se
centrifugaron a 400 x g durante 10 minutos. Los sedimentos se
suspendieron de nuevo en 2 volúmenes de tampón de homogeneización,
se homogeneizaron, y se volvieron a centrifugar. Los sobrenadantes
resultantes de las dos centrifugaciones se juntaron, se sonorizaron
y se centrifugaron a 100.000 x g durante 1 hora. El sobrenadante
(S2) se cargó en una columna CL-6B de
DEAE-Sepharose (1,75 cm^{2} x 26 cm) equilibrado
con 100 ml de tampón A (25 mM de fosfato de sodio, pH 7,8, 1 mM de
EGTA) a un flujo de 30 ml por hora. Las proteínas fueron eluídas en
300 ml de un gradiente lineal de cloruro de sodio
0-250 mM en tampón A y se tomaron muestras de 5 ml.
Las fracciones que contienen ULIP se recogieron y se añadió sulfato
de amonio sólido hasta una saturación del 20%. Este "pool" se
cargó en una columna CL-48 de
fenil-Sepharose (1,75 cm^{2} x 22 cm) tras haber
sido equilibrado con 100 ml de tampón B (10 mM de fosfato de sodio,
pH 7,8, 1 mM de EGTA) que contiene un 20% de sulfato de amonio
saturado. Las proteínas fueron eluídas en un gradiente lineal
decreciente de 20 a 0% de sulfato de amonio saturado en tampón B.
Las fracciones que contienen ULIP se recogieron y se dializaron dos
veces contra 20 volúmenes de tampón A. Las proteínas se concentraron
en una pequeña (10 ml) columna C1-6B de
DEAE-Sepharose y fueron eluídas con 400 mM de
cloruro de sodio en tampón A. El eluato se desaló en una columna
Sephadex G-25 (NAP-10) y se
concentró en un volumen final de 0,5 ml por evaporación. En la
última etapa de purificación, la fracción concentrada se
cromatografió en tres etapas sucesivas, a través de dos columnas de
FPLC (Fast Protein Liquid Chromatography) Superose 12 montadas en
serie, en tampón C (50 mM de fosfato de sodio, pH 7,2, 150 mM de
cloruro de sodio) a un caudal de 0,3 ml/minuto. Se recogieron las
fracciones (0,6 ml) y se analizaron las fracciones enriquecidas en
ULIP. La presencia de ULIP en las etapas sucesivas de purificación
se demostró por medio de un Western Blot monodimensional utilizando
un anticuerpo anti-estatmina capaz de reactividad
cruzada. Las proteínas se cuantificaron según el procedimiento de
Bradford.
Se efectuó una electroforesis monodimensional en
geles de poliacrilamida al 13% según el procedimiento Laemmli. Las
electroforesis PAGE bidimensionales se efectuaron tal como se
describió anteriormente. Los geles de isoelectrofocalización
contenían un 2% de anfolinas total y un pH 6-8 y
3-10 según una relación de 4:1. La segunda dimensión
se realizó en geles de acrilamida al 10%. Las proteínas fueron
sometidas a una inmunoimpresión o bien tintadas con plata.
Las proteínas se transfirieron a partir de los
geles a la nitrocelulosa en un tampón que contiene Tris 48 mmM,
glicina 39 mM y 5% de metanol. La membrana se saturó con caseína
(2,5%) en la solución de inmunoimpresión (12 mM de
Tris-HCl, pH 7,4, 160 mM de Na Cl, 0,1% de Triton
X-100) y se probó con un antisuero dirigido contra
el péptido I de la estatmina de rata (dilución 1/10.000) o con un
antisuero dirigido contra la proteína ULIP recombinante (dilución
1/20.000) diluido en una solución de inmunoimpresión que contiene un
1% de caseína. Los anticuerpos asociados fueron detectados ya sea
con una proteína A marcada en ^{|'125|} y autorradiografiados o
bien con
anticuerpos anticonejo asociados a la peroxidasa utilizando el kit ECL (Amersham).
anticuerpos anticonejo asociados a la peroxidasa utilizando el kit ECL (Amersham).
Las fracciones enriquecidas en ULIP se separaron
en los geles de poliacrilamida bidimensionales. Los geles se
fijaron durante 30 minutos en 25% de etanol y 10% de ácido acético y
se tiñeron durante 3 minutos en 0,1% de negro amido, en 1% de ácido
acético y 40% de metanol. Los geles se destiñeron en 1% de ácido
acético y las manchas correspondientes a la forma principal de ULIP
se recortaron en estos tres geles, se recogieron y se digirieron
con 2 mg/ml de endoproteasa Lys C. Los péptidos eluidos del gel
fueron posteriormente separados por HPLC en una columna
DEAE-C18 con un gradiente de 0-55%
de acetonitrilo en 0,1% de ácido trifluoroacético. A continuación,
los péptidos se secuenciaron según la degradación automática de
Edman.
Se utilizó 1 \mug del plásmido Bluescript que
contiene el ADNc entero que codifica las proteínas
ULIP-1, ULIP-2,
ULIP-3 o ULIP-4 para realizar la
trascripción y la traducción in vitro con el sistema
"Reticulocyte lysate" (Promega) según el protocolo descrito
por el fabricante. 5 \mug de la mezcla total de 25 \mul de la
trascripción/traducción fueron analizados en gel de electroforesis
bidimensional.
Ni la proteína recombinante
ULIP-1, ni las proteínas recombinantes
TOAD-64 (ULIP-2) y
C-22 (ULIP-3) fueron reconocidas
por los sueros anti-CV2. Además, el perfil de
distribución de las manchas correspondientes a
POP-66 reconocidas por los anticuerpos
anti-CV2 en la electroforesis bidimensional, no se
corresponde con las manchas reconocidas por los anticuerpos
anti-UL1P-1. No obstante,
POP-66 es un miembro de la familia ULIP, ya que las
tres manchas POP-66 fueron reconocidas por el Ac
anti-pep3. Por lo tanto, POP-66
corresponde a un miembro de la familia de pHi más básico.
Después de la traducción in vitro de las
cuatro proteínas (ULIP-1, 2, 3 y 4), se demostró que
ULIP-4 presenta el mismo perfil electroforético 2D
que POP-66 y que está reconocida por los anticuerpos
anti-CV2 (figura 7).
Para ello, la proteína ULIP-4 y,
como control, la proteína ULIP-2, fueron traducidas
in vitro en presencia de metionina ^{35}S a partir de
clones de ADNc que codifican las proteínas enteras. Las proteínas
fueron separadas por electroforesis bidimensional (en presencia de
un extracto de cerebro que proporciona las referencias esenciales),
transferidas a nitrocelulosa y reveladas:
- por autorradiografía para localizar las
proteínas traducidas in vitro (traducción);
- por inmunoimpresión con el suero CV2.
La figura 7 muestra que las tres manchas de la
traducción in vitro de ULIP-4 se corresponden
con las manchas reconocidas por CV2. En la traducción de ULIP2 no
se reconocen dichas manchas.
El suero CV2 reconoce específicamente la proteína
ULIP-4.
Esto ha permitido identificar a
POP-66 como ULIP-4.
Como el ADNc de ULIP-4 humano
está clonado, es posible determinar la localización cromosómica del
gen POP-66/ULIP-4 mediante
cartografía génica por hibridación in situ isotópica (Levy y
Mattei et al., 1995).
La hibridación in situ se lleva a cabo con
preparaciones de cromosomas obtenidas a partir de linfocitos
humanos estimulados por la fitohemaglutinina puesta en cultivo
durante 72 horas. Durante las 7 últimas horas del cultivo se añadió
5-bromodeoxiuridina (60 \mug/ml de medio) para
garantizar que la imagen de las bandas cromosómicas posthibridación
fuese de buena calidad. El clon que contiene una inserción de 1300
pares de bases que codifican la proteína ULIP-4 en
el vector Bluescript, está marcado con tritio por desplazamiento de
mella ("nick translation") con una actividad específica de
1x10^{8} dpm.\mug-1. La sonda radiomarcada se
hibridó en la etapa metafase a una concentración final de 200 ng
por ml de solución de hibridación. Después de haber sido
recubiertos con una emulsión Kodak NTB_{2}, los portaobjetos se
expusieron durante 20 días a +4ºC y luego se revelaron. Para evitar
la desviación de los granos de plata durante el proceso, las
muestras de cromosomas se marcaron previamente con una solución
tampón de Giemsa y las metafases se fotografiaron. El revelado de
las bandas se efectuó por el procedimiento
"fluorocromo-fotolisis Giemsa" (FPG) y las
metafases se volvieron a fotografiar antes del análisis. Sobre las
100 células en metafase examinadas tras hibridación in situ,
se contaron 246 granos de plata asociados a los cromosomas y 54 de
ellos (21,9%) estaban localizados en el cromosoma 10. La
distribución de los granos en este cromosoma no era aleatoria: 39 de
54 (72,2% de ellos) estaban localizados en la región
q25.2-q26 del brazo largo del cromosoma 10.
Por lo tanto, el gen
POP-66/ULIP-4 se encuentra situado
en el cromosoma 10, en la región q25.2-q26. En esta
región cromosómica es donde se han localizado los locus de
enfermedades neurodegenerativas y de genes supresores de tumores
implicados en diferentes tipos de cánceres. El locus de una
enfermedad cerebelosa de inicio precoz ("infantil onset
spinocerebellar ataxia") se identificó en la región
10q24-26 (Varilo y col., 1996; Nikati y col.,
1995). Los síntomas de esta enfermedad degenerativa hereditaria
recesiva, caracterizada por una ataxia, una neuropatía y una
atrofia óptica son similares a los observados en los pacientes
aquejados de síndromes neurológicos paraneoplásicos con
autoanticuerpos anti-CV2 circulantes (Honnorat y
col., 1996). Por otro lado, el 80% de los gliobastomas presentan
mutaciones en esta región cromosómica y varios locus supresores
implicados en diferentes tipos de tumores (próstata, riñón, cáncer
de pulmón de células pequeñas y carcinomas del endometrio) se
localizan en esta región cromosómica. Estos datos refuerzan la
posibilidad de que POP-66/ULIP-4
desempeña una función crucial en la neurodegeneración y en la
tumorogénesis.
A este respecto, cabe señalar que la expresión de
ULIP-1 se regula al alza en las células de
neuroblastomas diferenciados por el ácido retinoico y que
ULIP-1 y ULIP-3 se regulan al alza,
mientras que ULIP-4 se regula a la baja en las
células PC12 diferenciadas en presencia de NGF, lo que sugiere que
la interrupción del crecimiento celular puede estar relacionada con
los niveles de expresión de las proteínas ULIP.
Se clonó una secuencia "flag"
(EcoRI-ATGGACTACAAGGACGACGATGACAAGG-BamHI)
(Kodak) en el sitio EcoRI de pSG5 seguida de ULIP-1
(EMBEL X87817, pares de bases: 309-2023),
ULIP-2 (Y10339, pares de bases:
23-1741), ULIP-3 (Y09080, pares de
bases: 269-1991) o ULIP-4 (Y09079,
pares de bases: 102-1820), respectivamente. Las
células HeLa fueron cultivadas en medios DMEM (Gibco) y adicionadas
de suero de ternera fetal (10%) (v/v). Las transfecciones se
realizaron por precipitación con fosfato de calcio (Maniatis et
al., 1978). Las células HeLa se mezclaron con 5 \mug de
plásmidos pSG5flag-ULIP-1, 2, 3, 4 y
con 10 \mug de pUC18. Veinticuatro horas después de la
transfección, las células HeLa se fijaron con un 4% de
paraformaldehído, se inmunomarcaron con diferentes sueros humanos
(dilución 1/300) y se revelaron con anticuerpos
anti-IgG humanos conjugados con FITC (Biosys) o con
anticuerpos anti-flag (M2. Kodak) (dilución
1/1000), revelados con anticuerpos anticonejo conjugados con rojo
Texas (Vector).
Las células HeLa transfectadas por ULIP fueron
sometidas a un doble inmunomarcaje utilizando anticuerpos
anti-flag y anti-Pep3. El
10-20% de las células transfectadas por cualquier
tipo de ADNc presentaban un inmunomarcaje con los anticuerpos
anti-flag revelados por los anticuerpos
anti-ratón conjugados con rojo Texas.
Todas las células transfectadas fueron doblemente
marcadas por anticuerpos dirigidos contra Pep3 y un péptido común a
las cuatro ULIP fue revelado por anticuerpos
anti-IgG de conejo conjugados con la
fluoresceína.
También se realizó un doble inmunomarcaje en las
células HeLa transfectadas por ULIP utilizando anticuerpos
anti-flag y anti-CV2. Los sueros
humanos de pacientes aquejados de SNP con autoanticuerpos
circulantes anti-CV2 marcaron las células
transfectadas por ULIP-4 y un suero
anti-CV2 también marcó las células transfectadas
por ULIP-3. En los sueros de control de pacientes
sin cáncer o enfermedad neurológica, no se detectó ningún marcaje
de las células transfectadas por ULIP-4.
Después de la transfección de las células HeLa
con ADNc marcados por los flag de las 4 ULIP, entre el 10 y el 20%
de las células presentaron una fuerte reactividad con los
anticuerpos anti-flag y anticuerpos
anti-Pep3 que reconocen las 4 ULIP de mamíferos.
Las células transfectadas no se inmunomarcaron con suero control de
10 pacientes neurológicos sin SNP ni con suero preinmune de conejo.
En cambio, las células transfectadas con el ADNc de
ULIP-4 demostraron una inmunorreactividad intensa
con el conjunto de los 7 sueros probados de pacientes con
autoanticuerpos anti-CV2 circulantes. Estos sueros
son negativos en células transfectadas con ADNc de otras ULIP,
salvo un suero que igualmente reconoció las células transfectadas
por ULIP-3 y un suero que también reconoció las
células transfectadas por ULIP-1, 3 y 4. No se
observó ningún marcaje en las células HeLa no transfectadas con un
suero anti-CV2.
La tabla I que figura a continuación presenta los
resultados de inmunofluorescencia indirecta con diferentes sueros
en las células HeLa por ADNc marcados de miembros de la familia de
ULIP.
Nº suero | Síntomas | Tipo de tumor | Ulip-1 | Ulip-2 | Ulip-3 | Ulip-4 |
neurológicos | ||||||
Anti-Pep3 | - | - | + | + | + | + |
Preinmune Pep3 | - | - | - | - | - | - |
90-002 | PCD, uveítis | UC | - | - | + | + |
93-484 | LE | Timoma | - | - | - | + |
94-590 | LE | SCLC | - | - | - | + |
95-700 | PEM | SCLC | + | - | + | + |
95-701 | PCD | Sarcoma uterino | - | - | - | + |
95-706 | LE, neuropatía | SCLC | - | - | - | + |
97-040 | PCD | SCLC | - | - | - | + |
97-103 | PCD | SCLC | - | - | - | + |
PCD: degeneración paraneoplásica del cerebelo; | ||||||
LE: encefalitis límbica; | ||||||
PEM: encefalomielitis paraneoplásica; | ||||||
UC: carcinoma indiferenciado; | ||||||
SCLC: carcinoma de pulmón de células pequeñas. |
El ARN total se extrajo utilizando 1 ml de RNAZOL
^{TM}B (Bioprobe) según el método de Chomczynski y Sacchi. La
cantidad de ARN se determinó por densidad óptica medida a 260 nm y
su pureza se determinó a partir de la relación de las absorbancias
medidas a 260 y 280 nm (relaciones 1,8-2,0). Además,
la integridad de las preparaciones de ARN se verificó mediante
electroforesis en gel de agarosa al 1% en TBE (0,45 M de
Tris-borato, 10 mM de EDTA, pH 8). La especificidad
de los cebadores se analizó comparando sus secuencias con los
diferentes bancos de datos de genes (EMBL y FASTA). Para una
cuantificación relativa, el gen que codifica el G3PDH
(gliceraldehído-3-fosfato-deshidrogenasa,
Clontech), gen ubicuo expresado en numerosos tejidos, incluido el
cerebro, fue coamplificado con el ARNm probado como estándar interno
para comprobar la igualdad de las cantidades de ARN de las muestras
y para probar la eficacia de la etapa de trascripción inversa para
las diferentes muestras de ARN. Los cebadores 5' y 3', y los
oligonucleótidos de las sondas internas de G3PDH fueron sintetizados
y purificados por Eurogentec. El ARNm total (1 \mug) se
desnaturalizó (15 minutos a 65ºC) y se trascribió en ADNc de hebra
simple (1 hora y media, 42ºC) en un volumen final de 20 \mul de
tampón (50 mM de Tris-HCl, 75 mM de KCl, pH 8,3,
Gibco BRL) que contiene 5 ng por \mul de cebador
oligo-dT 12-18 (Pharmacia Biotech),
40 unidades de transcriptasa inversa del virus de la leucemia
murina de Moloney (Mu-LV) (Gibco BRL), 40 unidades
de RNAsina (Promega), 10 mM DTT (Gibco BRL) y 0,5 mM de cada uno de
los deoxinucleótidos trifosfato (Promega). Las muestras de ADNc se
diluyeron a 1/10 en agua destilada y las reacciones de PCR se
llevaron a cabo utilizando 1 \mul, 4 \mul o 2 \mul de la
muestra de ADNc para el ARN mensajero de ULIP-2 y
ULIP-3, en un tampón (50 mM de KCl, 10 mM de
Tris-HCl, 0,1% de Triton X100, 0,4% de glicerol y
800 \muM de NaCl, pH 9) al cual se añadieron 40 \muM de DTT, 3
mM de MgCl_{2}, 0,2 mM de cada dNTP, 0,4 \muM de cada cebador
seleccionado y 2 unidades del AmpliTaq ADN polimerasa (Promega) en
un volumen final de 50 \mul. Posteriormente, las muestras se
colocaron en un termociclador (Biomed-Hybaid), se
desnaturalizaron a 95ºC durante 5 minutos y se amplificaron durante
35 ciclos (1 ciclo = desnaturalización 95ºC durante 65 segundos,
hibridación de los cebadores 60ºC durante 45 segundos, extensión
72ºC durante 4 minutos y elongación final 15 minutos a 72ºC). Los
productos se separaron por electroforesis en gel de
agarosa-Seakem al 1% y las bandas prueba de los
productos de RT-PCR de tamaño esperado, así como la
escala de marcador de peso molecular (100 pares de base) (Promega)
se visualizaron recurriendo a la tinción con bromuro de etidio.
Composición de las sondas oligonucleotídicas
utilizadas para la PCR ULIP-3 5' ATAGAGGAGCGGATGACG
(899) 3'
GCTGTTATGGTCTTCAACTTGTCGG | (1092) | |
GGCCTGTTATGGTCTTCAACTTGTCG | (1093) |
Composición de las sondas oligonucleotídicas
utilizadas para la PCR ULIP-2 5'
AGGAGGAGTGAAGACCATCG 5227) 3'
CTTATGCCACTCGCTGATGTCC | (509). |
Los experimentos de RT-PCR
demuestran que TOAD-64 (ULIP-2) y
C-22 (ULIP-3) se expresan en ciertos
tumores del pulmón de células pequeñas (ver figura 8) y están
ausentes en otros, principalmente en los de los pacientes que
desarrollan síndromes neurológicos paraneoplásicos de mejor
pronóstico.
Los ARN totales se extrajeron de tumores
cerebrales conservados en nitrógeno líquido, según la técnica
clásica con RNAZOL ^{TM}(Bioprobe, Francia). La
trascripción inversa se efectuó utilizando
oligos(dt)_{18} en 1 \mug de ARN total y la PCR
se realizó con 1/20 del volumen de la mezcla para la trascripción
inversa (RT-mix). Los cebadores utilizados para
ULIP-4 son:
5'CATCTGGCTGTCGCTGCAC3',
5'GCCGCCCCTACCAGAGACC3' y para GAPDH: 5'GGAGATTCAGTG
TGGTGG3', 5'GGCTCTCCAGAACATCATCC3'. El ADNc se desnaturalizó a 95ºC durante cinco minutos. La amplificación por PCR se realizó durante 30 ciclos. ULIP-4: 95ºC, 45 s; 62ºC, 45 s y 72ºC, 45 s. GAPDH: 95ºC, 45 s; 55ºC, 45 s y 72ºC, 45 s. La extensión final se realizó a 72ºC durante 5 minutos.
TGGTGG3', 5'GGCTCTCCAGAACATCATCC3'. El ADNc se desnaturalizó a 95ºC durante cinco minutos. La amplificación por PCR se realizó durante 30 ciclos. ULIP-4: 95ºC, 45 s; 62ºC, 45 s y 72ºC, 45 s. GAPDH: 95ºC, 45 s; 55ºC, 45 s y 72ºC, 45 s. La extensión final se realizó a 72ºC durante 5 minutos.
De los 8 extractos de gliobastomas estudiados, 4
(el 50%) expresaron el ARN mensajero de ULIP-4. En
cambio, de los 10 extractos de oligodendrogliomas probados, ninguno
expresó el ARN mensajero de ULIP-4. Esta expresión
diferencial, en función del tipo de tumor cerebral primitivo,
corrobora una posible función de ULIP-4 en la
proliferación celular de dichos tumores.
La proteína
POP-66/ULIP-4, así como las
proteínas de la familia ULIP, podrían expresarse en los tumores
periféricos (tumor del pulmón de células pequeñas, timoma, cáncer
de mama y de ovario). Por lo tanto, su presencia podría estar
correlacionada con un pronóstico. La localización del gen de
POP-66/ULIP-4 en la parte distal del
cromosoma 10 lo confirma en el caso de los tumores cerebrales.
Así, la expresión diferencial de los miembros de
la familia ULIP en los tumores tales como el cáncer de pulmón de
células pequeñas, cuando el gen ULIP correspondiente está ausente en
un tejido sano, así como la modulación de la expresión de los
miembros de la familia ULIP obtenidos durante la diferenciación por
el retrovirus humano HTLV1 de una línea de meduloblastoma, sugieren
la implicación de las ULIP en los tumores cancerígenos.
Se sintetizaron péptidos específicos de cada
miembro de la familia ULIP en un aparato de síntesis peptídico
múltiple, utilizando el F-moc (432A Peptide
Synthesizer SYNERGY, Applied Biosystems). La pureza se comprobó
mediante el análisis de la secuencia por HPLC y espectrometría de
masa.
Dichos péptidos son:
- Péptido específico de ULIP-1: G S A R G S P T R P N (11 aminoácidos)
- Péptido específico de ULIP-2: S S A K T S P A K Q Q A (12 aminoácidos)
- Péptido específico de ULIP-3: P S A K S S P S K H Q (11 aminoácidos)
- Péptido específico de ULIP-4: P A R A S C P G K I S (11 aminoácidos).
Se utilizó 1 mg del péptido sintético conjugado
con hemocianina de lapa, en adyuvante completo de Freund, para
inmunizar unos conejos con una dosis "booster" de 0,5 mg del
péptido conjugado en adyuvante completo de Freund después de 4
semanas.
Los anticuerpos obtenidos reconocen
específicamente cada proteína miembro de la familia ULIP.
Se transformaron drosófilas mediante el ADNc de
ULIP-4 humano.
El ADNc de ULIP-4, anteriormente
clonado en pbluescript SK-phagemid, se escindió por
doble digestión enzimática Kpn1 y Xba1. Tras electroforesis en gel
de agarosa, el fragmento de ADNc fue purificado, clonado en pUAST,
derivado de pCaSpeR3, y digerido por la enzimas de restricción Kpn1
y Xba1. El plásmido 10-C resulta de la clonación
direccional del ADNc de ULIP-4 en pUAST asociado al
gen transportador mini-white. El plásmido
10-C se inyectó con un plásmido helper
p-delta-2-3 que
codifica la transposasa del elemento P activo en la línea
germinal.
Las drosófilas transformadas se identifican por
sus ojos rojos, que son el resultado de la expresión del gen
mini-white. Estas líneas transformadas por el ADNc
de ULIP-4 bajo el control de secuencias reguladoras
UASGAL4, permiten una expresión específica del ADNc de
ULIP-4.
Esta producción de drosófilas transformadas
permite estudiar específicamente la función de
ULIP-4 en diferentes células y comprender su
implicación en las patologías humanas.
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(1) INFORMACIÓN GENERAL
\vskip0.800000\baselineskip
- (i)
- SOLICITANTE
\vskip0.500000\baselineskip
- (A)
- NOMBRE: Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale
\vskip0.500000\baselineskip
- (B)
- CALLE: 101, rue de Tolbiac
\vskip0.500000\baselineskip
- (C)
- CIUDAD: París
\vskip0.500000\baselineskip
- (E)
- PAÍS: FRANCIA
\vskip0.500000\baselineskip
- (F)
- CÓDIGO POSTAL: 75013
\vskip0.500000\baselineskip
- (G)
- TELÉFONO: + 144236000
\vskip0.500000\baselineskip
- (H)
- FAX: + 145856856
\vskip0.800000\baselineskip
- (ii)
- TÍTULO DE LA INVENCIÓN: Utilización de las ULIP en los SNP y en los cánceres asociados
\vskip0.800000\baselineskip
- (iii)
- NÚMERO DE SECUENCIAS: 8
\vskip0.800000\baselineskip
- (iv)
- FORMA LEGIBLE POR ORDENADOR:
\vskip0.500000\baselineskip
- (A)
- TIPO DE SOPORTE: disquete
\vskip0.500000\baselineskip
- (B)
- ORDENADOR: IBM PC compatible
\vskip0.500000\baselineskip
- (C)
- SISTEMA OPERATIVO: PC-DOS/MS-DOS
\vskip0.500000\baselineskip
- (D)
- PROGRAMA: PatentIn Release#1.0, Versión #1.25 (OEB)
\vskip1.000000\baselineskip
(2) INFORMACIÓN PARA LA ID SEC Nº: 1:
\vskip0.800000\baselineskip
- (i)
- CARACTERÍSTICAS DE LA SECUENCIA:
\vskip0.500000\baselineskip
- (A)
- LONGITUD: 1817 pares de bases
\vskip0.500000\baselineskip
- (B)
- TIPO: ácido nucleico
\vskip0.500000\baselineskip
- (C)
- NÚMERO DE HEBRAS: simple
\vskip0.500000\baselineskip
- (D)
- CONFIGURACIÓN: lineal
\vskip0.800000\baselineskip
- (ii)
- TIPO DE MOLÉCULA: ADNc
\vskip0.800000\baselineskip
- (vi)
- ORIGEN:
\vskip0.500000\baselineskip
- (A)
- ORGANISMO: Mus musculus
\vskip0.800000\baselineskip
- (xi)
- DESCRIPCIÓN DE LA SECUENCIA: ID SEC Nº: 1:
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip1.000000\baselineskip
(2) INFORMACIÓN PARA LA ID SEC Nº: 2:
\vskip0.800000\baselineskip
- (i)
- CARACTERÍSTICAS DE LA SECUENCIA:
\vskip0.500000\baselineskip
- (A)
- LONGITUD: 572 aminoácidos
\vskip0.500000\baselineskip
- (B)
- TIPO: aminoácido
\vskip0.500000\baselineskip
- (C)
- NÚMERO DE HEBRAS: simple
\vskip0.500000\baselineskip
- (D)
- CONFIGURACIÓN: lineal
\vskip0.800000\baselineskip
- (ii)
- TIPO DE MOLÉCULA: péptido
\vskip0.800000\baselineskip
- (vi)
- ORIGEN:
\vskip0.500000\baselineskip
- (A)
- ORGANISMO: Mus musculus
\vskip0.800000\baselineskip
- (xi)
- DESCRIPCIÓN DE LA SECUENCIA: ID SEC Nº: 2:
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip1.000000\baselineskip
(2) INFORMACIÓN PARA LA ID SEC Nº: 3:
\vskip0.800000\baselineskip
- (i)
- CARACTERÍSTICAS DE LA SECUENCIA:
\vskip0.500000\baselineskip
- (A)
- LONGITUD: 2297 pares de bases
\vskip0.500000\baselineskip
- (B)
- TIPO: ácido nucleico
\vskip0.500000\baselineskip
- (C)
- NÚMERO DE HEBRAS: simple
\vskip0.500000\baselineskip
- (D)
- CONFIGURACIÓN: lineal
\vskip0.800000\baselineskip
- (ii)
- TIPO DE MOLÉCULA: ADNc
\vskip0.800000\baselineskip
- (vi)
- ORIGEN:
\vskip0.500000\baselineskip
- (A)
- ORGANISMO: Mus musculus
\vskip0.800000\baselineskip
- (xi)
- DESCRIPCIÓN DE LA SECUENCIA: ID SEC Nº: 3:
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip1.000000\baselineskip
(2) INFORMACIÓN PARA LA ID SEC Nº: 4:
\vskip0.800000\baselineskip
- (i)
- CARACTERÍSTICAS DE LA SECUENCIA:
\vskip0.500000\baselineskip
- (A)
- LONGITUD: 572 aminoácidos
\vskip0.500000\baselineskip
- (B)
- TIPO: aminoácido
\vskip0.500000\baselineskip
- (C)
- NÚMERO DE HEBRAS: simple
\vskip0.500000\baselineskip
- (D)
- CONFIGURACIÓN: lineal
\vskip0.800000\baselineskip
- (ii)
- TIPO DE MOLÉCULA: péptido
\vskip0.800000\baselineskip
- (vi)
- ORIGEN:
\vskip0.500000\baselineskip
- (A)
- ORGANISMO: Mus musculus
\vskip0.800000\baselineskip
- (xi)
- DESCRIPCIÓN DE LA SECUENCIA: ID SEC Nº: 4:
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip1.000000\baselineskip
(2) INFORMACIÓN PARA LA ID SEC Nº: 5:
\vskip0.800000\baselineskip
- (i)
- CARACTERÍSTICAS DE LA SECUENCIA:
\vskip0.500000\baselineskip
- (A)
- LONGITUD: 1920 pares de bases
\vskip0.500000\baselineskip
- (B)
- TIPO: ácido nucleico
\vskip0.500000\baselineskip
- (C)
- NÚMERO DE HEBRAS: simple
\vskip0.500000\baselineskip
- (D)
- CONFIGURACIÓN: lineal
\vskip0.800000\baselineskip
- (ii)
- TIPO DE MOLÉCULA: ADNc
\vskip0.800000\baselineskip
- (vi)
- ORIGEN:
\vskip0.500000\baselineskip
- (A)
- ORGANISMO: Mus musculus
\vskip0.800000\baselineskip
- (xi)
- DESCRIPCIÓN DE LA SECUENCIA: ID SEC Nº: 5:
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip1.000000\baselineskip
(2) INFORMACIÓN PARA LA ID SEC Nº: 6:
\vskip0.800000\baselineskip
- (i)
- CARACTERÍSTICAS DE LA SECUENCIA:
\vskip0.500000\baselineskip
- (A)
- LONGITUD: 572 aminoácidos
\vskip0.500000\baselineskip
- (B)
- TIPO: aminoácido
\vskip0.500000\baselineskip
- (C)
- NÚMERO DE HEBRAS: simple
\vskip0.500000\baselineskip
- (D)
- CONFIGURACIÓN: lineal
\vskip0.800000\baselineskip
- (ii)
- TIPO DE MOLÉCULA: péptido
\vskip0.800000\baselineskip
- (vi)
- ORIGEN:
\vskip0.500000\baselineskip
- (A)
- ORGANISMO: Mus musculus
\vskip0.800000\baselineskip
- (xi)
- DESCRIPCIÓN DE LA SECUENCIA: ID SEC Nº: 6:
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip1.000000\baselineskip
(2) INFORMACIÓN PARA LA ID SEC Nº: 7:
\vskip0.800000\baselineskip
- (i)
- CARACTERÍSTICAS DE LA SECUENCIA:
\vskip0.500000\baselineskip
- (A)
- LONGITUD: 1690 pares de bases
\vskip0.500000\baselineskip
- (B)
- TIPO: ácido nucleico
\vskip0.500000\baselineskip
- (C)
- NÚMERO DE HEBRAS: simple
\vskip0.500000\baselineskip
- (D)
- CONFIGURACIÓN: lineal
\vskip0.800000\baselineskip
- (ii)
- TIPO DE MOLÉCULA: ADNc
\vskip0.800000\baselineskip
- (vi)
- ORIGEN:
\vskip0.500000\baselineskip
- (A)
- ORGANISMO: Humano
\vskip0.800000\baselineskip
- (xi)
- DESCRIPCIÓN DE LA SECUENCIA: ID SEC Nº: 7:
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip1.000000\baselineskip
(2) INFORMACIÓN PARA LA ID SEC Nº: 8:
\vskip0.800000\baselineskip
- (i)
- CARACTERÍSTICAS DE LA SECUENCIA:
\vskip0.500000\baselineskip
- (A)
- LONGITUD: 572 aminoácidos
\vskip0.500000\baselineskip
- (B)
- TIPO: aminoácido
\vskip0.500000\baselineskip
- (C)
- NÚMERO DE HEBRAS: simple
\vskip0.500000\baselineskip
- (D)
- CONFIGURACIÓN: lineal
\vskip0.800000\baselineskip
- (ii)
- TIPO DE MOLÉCULA: péptido
\vskip0.800000\baselineskip
- (vi)
- ORIGEN:
\vskip0.500000\baselineskip
- (A)
- ORGANISMO: Humano
\vskip0.800000\baselineskip
- (xi)
- DESCRIPCIÓN DE LA SECUENCIA: ID SEC Nº: 8:
Claims (11)
1. Polipéptido purificado que comprende la
secuencia de aminoácidos ID SEC nº 8, recibiendo dicho polipéptido
la denominación de "POP-66".
2. Ácido nucleotídico aislado que comprende una
secuencia que codifica un polipéptido cuya secuencia de aminoácidos
es ID SEC nº 8.
3. Ácido nucleico según la reivindicación 2, que
comprende una secuencia ID SEC nº 7.
4. Vector de clonación y/o de expresión que
contiene una secuencia de ácidos nucleicos según una de las
reivindicaciones 2 ó 3.
5. Célula huésped transfectada por un vector
según la reivindicación 4.
6. Anticuerpo monoclonal dirigido contra un
polipéptido POP-66 según la reivindicación 1, así
como los fragmentos Fab o F(ab')_{2} o los
inmunoconjugados de dicho anticuerpo monoclonal.
7. Utilización de un polipéptido purificado
POP-66 según la reivindicación 1, para detectar la
presencia de anticuerpos anti-CV2 en una muestra
biológica.
8. Utilización de un anticuerpo monoclonal o de
sus fragmentos Fab o F(ab')_{2} o inmunoconjugados según
la reivindicación 6, para la purificación o la detección de una
proteína POP-66 en una muestra biológica.
9. Método in vitro para el diagnóstico de
los síndromes neurológicos paraneoplásicos y/o para el diagnóstico
precoz de la formación de tumores cancerígenos, caracterizado
por la demostración, en una muestra de sangre extraída a un
individuo, de los anticuerpos dirigidos contra una proteína
POP-66 mediante
- -
- la puesta en contacto de una muestra de sangre de un individuo con un polipéptido purificado (POP-66) según la reivindicación 1, eventualmente fijado sobre un soporte en condiciones que permiten la formación de complejos inmunológicos específicos entre dicho polipéptido y los autoanticuerpos eventualmente presentes en la muestra de sangre, y
- -
- la detección de los complejos inmunológicos específicos que eventualmente se hayan formado.
10. Kit para el diagnóstico de los síndromes
neurológicos paraneoplásicos y para el diagnóstico precoz de la
formación de tumores a partir de una muestra biológica que
comprende:
- -
- al menos un polipéptido purificado POP-66, según la reivindicación 1, eventualmente fijado sobre un soporte,
- -
- unos medios de revelación de la formación de complejos antígeno/anticuerpo específicos entre un autoanticuerpo anti-POP-66 y dicho polipéptido purificado POP-66, y/o medios de cuantificación de estos complejos.
11. Composición farmacéutica, que comprende al
menos un polipéptido purificado POP-66 según la
reivindicación 1, un ácido nucleico que codifica dicho polipéptido,
una secuencia antisentido capaz de hibridarse específicamente con
una secuencia nucleotídica que codifica dicho polipéptido, o un
anticuerpo dirigido contra dicho polipéptido, asociado a un
vehículo farmacéuticamente aceptable.
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