ES2281437T3 - Acido nucleico y proteina correspondiente denominada 158p1d7 util para el tratamiento y la deteccion del cancer de vejiga y otros canceres. - Google Patents

Acido nucleico y proteina correspondiente denominada 158p1d7 util para el tratamiento y la deteccion del cancer de vejiga y otros canceres. Download PDF

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Abstract

Método in vitro para controlar los productos génicos de 158P1D7 en una muestra de prueba y una muestra sana, comprendiendo el método: la determinación de un nivel de expresión de un producto génico de 158P1D7 expresado por células en la muestra de prueba y en la muestra sana, donde las muestras se toman del tejido de la vejiga o de la mama del paciente; la comparación de los niveles de expresión de la muestra de prueba y la sana; y

Description

Ácido nucleico y proteína correspondiente denominada 158p1d7 útil para el tratamiento y la detección del cáncer de vejiga y otros cánceres.
Campo de la invención
El cáncer es la segunda causa principal de muerte humana después de la enfermedad coronaria. En todo el mundo, millones de personas mueren de cáncer cada día. Sólo en Estados Unidos, según la Sociedad Americana del Cáncer, el cáncer provoca la muerte de más de medio millón de personas anualmente, con más de 1,2 millones de nuevos casos diagnosticados al año. Si bien las muertes por cardiopatía han ido disminuyendo notablemente, en general las que se deben al cáncer están aumentando. A principios del próximo siglo se prevé que el cáncer sea la causa de muerte más importante.
De todos los nuevos casos de cáncer en Estados Unidos, el cáncer de vejiga representa aproximadamente un 5 por ciento en los hombres (quinto neoplasma más común) y el 3 por ciento en las mujeres (octavo neoplasma más común). La incidencia va aumentando lentamente, a la vez que envejece la población. En 1998, se estimaron 54.500 casos, 39.500 en hombres y 15.000 en mujeres. La incidencia según la edad en Estados Unidos es del 32 cada 100.000 para los hombres y del 8 cada 100.000 en las mujeres. La proporción histórica varón/mujer de 3:1 puede estar disminuyendo debido a los hábitos de fumar en las mujeres. Se estimaron 11.000 muertes de cáncer de vejiga en 1998 (7.800 en hombres y 3.900 en mujeres). La incidencia del cáncer de vejiga y la mortalidad aumentan en gran medida con la edad y representarán un problema creciente a medida que la población vaya envejeciendo.
Los cánceres de vejiga comprenden un grupo heterogéneo de enfermedades. Los principales determinantes del control de la enfermedad y la supervivencia son la histología y la amplitud de la enfermedad. Los códigos principales para estos factores incluyen la clasificación de la patología, la Clasificación Internacional de Enfermedades-Oncología (ICDO) y la clasificación por etapas de la amplitud de la enfermedad, la clasificación TNM (Tabla XXI). Para una discusión general sobre los cánceres de vejiga y otros cánceres urogenitales, véase por ejemplo, Volgelzang y col., Eds. Comprehensive Textbook of Genitourinary Oncology, (Williams & Wilkins, Baltimore 1996), en particular páginas 295-556.
Se han estudiado tres tipos principales de tumores en la vejiga. El tipo más común de cáncer de vejiga es el carcinoma de célula transicional (TCC); esto explica aproximadamente el 90% de todos los cánceres de vejiga. La segunda forma de cáncer de vejiga es el carcinoma de célula escamosa, que explica aproximadamente el 8% de todos los cánceres de vejiga en los cuales la esquistosomiasis no es endémica, y aproximadamente el 75% de los carcinomas de vejiga en los cuales la esquistosomiasis es endémica. Los carcinomas de célula escamosa tienden a invadir las capas más profundas de la vejiga. El tercer tipo de cáncer de vejiga es el adenocarcinoma, que explica el 1%-2% de los cánceres de vejiga; éstas son las principales formas invasivas del cáncer.
Normalmente el cáncer de vejiga se detecta y diagnostica por citoscopia y citología urinaria. Sin embargo, estos métodos presentan poca sensibilidad. Métodos de detección relativamente más fiables actualmente utilizados en clínica incluyen la prueba del antígeno tumoral vesical (BTA) stat, el ensayo de la proteína NMP22, la expresión de la telomerasa y el ensayo en orina de ácido hialurónico e hialuronidasa (HA-HAasa). La ventaja de utilizar estos marcadores en el diagnóstico del cáncer de vejiga es su relativa alta sensibilidad en las etapas tumorales tempranas en comparación con la citología estándar.
Por ejemplo, la prueba BTA stat tiene una sensibilidad del 60-80% y una especificidad del 50-70% para el cáncer de vejiga, mientras que la prueba de orina de HA-HAasa presenta una sensibilidad del 90-92% y una especificidad del 80-84% para el cáncer de vejiga (J Urol 2001 165:1067). En general, la sensibilidad para los tumores en etapa T era del 81% para la proteína de la matriz nuclear (NMP22), del 70% para la telomerasa, del 32% para el antígeno tumoral vesical (BTA) y del 26% para la citología (J Urol 2001 166:470; J Urol 1999, 161:810). Aunque el ensayo de repetición telomérica que mide la actividad de la telomerasa sea relativamente sensible, la inestabilidad de la telomerasa en orina hace que este método de detección sea poco fiable actualmente.
La mayoría de los cánceres de vejiga reaparecen en la vejiga. Generalmente, el cáncer de vejiga se trata mediante una combinación de resección transuretral de la vejiga (TUR) y quimioterapia o inmunoterapia intravesical. La naturaleza multifocal y recurrente del cáncer de vejiga señala las limitaciones de la TUR. La mayoría de los cánceres invasivos de músculo no se curan por TUR sólo. La cistectomía radical y la diversión urinaria es el medio más eficaz para eliminar el cáncer, pero tiene un impacto innegable sobre la función urinaria y sexual.
El bacilo de Calmette-Guerin (BCG) intravesical es un agente inmunoterapéutico común y eficaz utilizado en el tratamiento del cáncer de vejiga. El BCG se utiliza también como agente profiláctico para impedir la reaparición del cáncer de vejiga. Sin embargo, el 30% de los pacientes no responden a la terapia con BCG y siguen desarrollando la enfermedad invasiva y metastática (Catalona y col., J Urol 1987, 137:220-224). Con frecuencia se observan efectos secundarios relacionados con el BCG, tales como cistitis inducidas por el medicamento, riesgo de infección bacteriana y hematuria, entre otros. Se han utilizado otras inmunoterapias alternativas para el tratamiento del cáncer de vejiga, por ejemplo KLH (Flamm y col. Urologe 1994; 33:138-143), interferones (Bazarbashi y col., J Surg Oncol. 2000; 74:181-4) y células dendríticas cargadas con el péptido MAGE-3 (Nishiyama y col., Clin Cancer Res 2001; 7:23-31). Todas estos intentos siguen siendo experimentales (Zlotta y col., Eur Urol 2000; 37 Suppl 3:10-15). Sigue existiendo una necesidad notable de modalidades de diagnóstico y tratamiento que sean provechosas para los pacientes de cáncer de vejiga. Además, desde un punto de vista mundial, varios cánceres destacan como asesinos principales. En particular, los carcinomas de pulmón, próstata, mama, colon, páncreas y ovario son las principales causas de muerte por cáncer. Estos y virtualmente todos los demás carcinomas comparten una característica letal común. Con muy pocas excepciones, la enfermedad metastática procedente de un carcinoma es fatal. Además, incluso en aquellos pacientes con cáncer que sobreviven inicialmente a sus cánceres primarios, sus vidas quedan alteradas drásticamente. Muchos pacientes de cáncer experimentan una fuerte ansiedad reforzada por ser conscientes de la posibilidad de reaparición o fallo del tratamiento. Muchos pacientes de cáncer experimentan una debilidad física después del tratamiento. Además, muchos pacientes de cáncer sufren una reaparición del cáncer.
El cáncer de próstata es el cuarto cáncer predominante en los hombres en todo el mundo. En América del Norte y Europa del Norte, es con diferencia el cáncer más común en los varones y es la segunda causa principal de muerte por cáncer en los hombres. Sólo en Estados Unidos más de 30.000 hombres mueren anualmente de esta enfermedad, sólo superada por el cáncer de pulmón. A pesar de la magnitud de estas cifras, sigue sin existir tratamiento eficaz alguno para el cáncer metastático de próstata. La prostatectomía quirúrgica, la terapia de radiación, la terapia de ablación hormonal, la castración quirúrgica y la quimioterapia siguen siendo las principales modalidades de tratamiento. Desafortunadamente, estos tratamientos son ineficaces para muchos y a menudo se asocian con consecuencias no deseables.
En cuanto al diagnóstico, la falta de un marcador tumoral prostático que pueda detectar con precisión tumores en la etapa temprana localizados sigue siendo una limitación notable en el diagnóstico y tratamiento de esta enfermedad. Aunque el ensayo del antígeno específico de la próstata (PSA) en suero haya sido una herramienta muy útil, su especificidad y utilidad general, sin embargo, en general se consideran como carentes en varios aspectos importantes. Aunque los marcadores previamente identificados tales como PSA, PSM, PCTA y PSCA hayan facilitado los esfuerzos para diagnosticar y tratar el cáncer de próstata, existe la necesidad de una identificación de marcadores y dianas terapéuticas adicionales para los cánceres de próstata y asociados con el fin de mejorar posteriormente el diagnóstico y la terapia.
El carcinoma de células renales (RCC) explica aproximadamente el 3 por ciento de la malignidad en el adulto. Una vez los adenomas alcanzan un diámetro de 2 a 3 cm, aparece el potencial maligno. En el adulto, los dos principales tumores renales malignos son el adenocarcinoma de células renales y el carcinoma de células transicionales de la pelvis renal o del uréter. La incidencia del adenocarcinoma de células renales se estima en más de 29.000 casos en Estados Unidos y más de 11.600 pacientes murieron de esta enfermedad en 1998. El carcinoma de células transicionales es menos frecuente, con una incidencia de aproximadamente 500 casos al año en Estados Unidos.
La cirugía ha sido la terapia principal para el adenocarcinoma de células renales durante muchas décadas. Hasta hace poco, la enfermedad metastática ha sido rebelde a cualquier terapia sistémica. Con el desarrollo reciente de las terapias sistémicas, en particular de inmunoterapias, el carcinoma metastático de células renales puede ser abordado agresivamente en pacientes adecuados con una posibilidad de respuesta duradera. Sin embargo, sigue habiendo necesidad de terapias eficaces para estos pacientes.
En el año 2000, en Estados Unidos se produjeron unos 130.200 casos de cáncer colorrectal, incluidos 93.800 casos de cáncer de colon y 36.400 de cáncer rectal. Los cánceres colorrectales son los terceros más comunes en hombres y mujeres. Los índices de incidencia disminuyeron notablemente durante 1992-1996 (-2,1% por año). La investigación sugiere que esta disminución se debe a un aumento de las exploraciones y a la eliminación de pólipos, impidiendo la progresión de tales pólipos hacia cánceres invasivos. Se estimaron 56.300 muertes (47.700 por cáncer de colon, 8.600 por cáncer rectal) en el año 2000, suponiendo aproximadamente un 11% de todas las muertes por cáncer en Estados Unidos.
Actualmente, la cirugía es la forma más común de terapia para el cáncer colorrectal y, para los cánceres que no se han propagado, es frecuentemente curativa. La quimioterapia o quimioterapia junto con radiación se da antes o después de la cirugía en la mayoría de los pacientes donde el cáncer ha perforado profundamente la pared del intestino o se ha extendido hasta los nódulos linfáticos. Se necesita ocasionalmente una colostomía permanente (creación de una abertura abdominal para la eliminación de residuos corporales) para el cáncer de colon y raras veces en el cáncer rectal. Siguen siendo necesarias unas modalidades eficaces de diagnóstico y tratamiento para el cáncer rectal.
Se estimaron unos 164.100 nuevos casos de cáncer de pulmón y bronquial en el año 2000, suponiendo un 14% de todos los diagnósticos de cáncer en Estados Unidos. El índice de incidencia del cáncer de pulmón y bronquial está disminuyendo notablemente en los hombres, partiendo de un máximo de 86,5 por cada 100.000 en 1984 hasta un 70,0 en 1996. En los años 90, el índice de aumento entre las mujeres empezó a reducirse. En 1996, la incidencia en las mujeres fue de 42,3 por cada 100.000.
El cáncer de pulmón y bronquial provocó 156.900 muertes estimadas en el 2000, suponiendo un 28% de todas las muertes por cáncer. Durante 1992-1996, la mortalidad por cáncer de pulmón disminuyó notablemente entre los hombres (-1,7% por año), mientras que los índices para las mujeres siguieron aumentando notablemente (0,9% por año). Desde 1987, cada año han muerto más mujeres de cáncer de pulmón que de cáncer de mama, que, durante más de 40 años, fue la principal causa de muerte por cáncer en las mujeres. La disminución de la incidencia del cáncer de pulmón y de los índices de mortalidad se debió probablemente a la reducción de los índices de fumadores durante los 30 años anteriores; sin embargo, la reducción de los hábitos fumadores entre las mujeres se inferior que para los hombres. Es preocupante que, aunque los descensos en el uso de tabaco por los adultos hayan disminuido, el uso del tabaco en la juventud esté aumentando de nuevo.
Las opciones de tratamiento para el cáncer de pulmón y bronquial vienen determinadas por el tipo y la etapa del cáncer e incluyen la cirugía, terapia de radiación y quimioterapia. Para muchos cánceres localizados, la cirugía suele ser el tratamiento elegido. Debido a que normalmente la enfermedad se extiende, con el tiempo se descubre que a menudo la terapia de radiación y la quimioterapia son necesarias en combinación con la cirugía. La quimioterapia, sola o combinada con la radiación, es el tratamiento elegido para el cáncer de pulmón de células pequeñas; con este régimen, un gran porcentaje de pacientes experimenta una remisión, que en algunos casos es de larga duración. Sin embargo, existe una necesidad continua de un tratamiento eficaz y de unos diagnósticos para los cánceres de pulmón y bronquial.
Se esperaba una estimación de 182.800 nuevos casos de cáncer de mama invasivo entre las mujeres en Estados Unidos durante el año 2000. Además, se esperaba diagnosticar aproximadamente 1.400 nuevos casos de cáncer de mama en los hombres en el año 2000. Después de un aumento aproximadamente del 14% por año en los años 80, la incidencia del cáncer de mama en las mujeres se ha estabilizado en los 90 en aproximadamente 110,6 casos por cada 100.000.
Sólo en Estados Unidos hubo unas 41.200 muertes estimadas (40.800 mujeres, 400 hombres) en el año 2000 debido al cáncer de mama. El cáncer de mama figura en segundo lugar entre las muertes por cáncer en las mujeres. Según los datos más recientes, los índices de mortalidad disminuyeron notablemente durante 1992-1996, encontrándose las mayores reducciones en las mujeres más jóvenes, tanto blancas como negras. Estas disminuciones fueron probablemente resultado de una detección más temprana y de un mejor tratamiento.
Teniendo en cuenta las circunstancias médicas y las preferencias de los pacientes, el tratamiento del cáncer de mama puede implicar la lumpectomía (extirpación local del tumor) y la eliminación de los nódulos linfáticos debajo del brazo; la mastectomía (extirpación quirúrgica de la mama) y la eliminación de los nódulos linfáticos debajo del brazo; la terapia de radiación; la quimioterapia; o la terapia hormonal. A menudo, se utilizan dos o más métodos combinados. Numerosos estudios han demostrado que, para la enfermedad en su etapa temprana, los índices de supervivencia a largo plazo después de la lumpectomía con radioterapia son similares a los índices de supervivencia después de la mastectomía radical modificada. Los avances notables en las técnicas de reconstrucción proporcionan varias opciones para la reconstrucción de la mama después de la mastectomía. Recientemente, esta reconstrucción se lleva a cabo al mismo tiempo que la mastectomía.
La extirpación local del carcinoma ductal in situ (DCIS) con cantidades adecuadas de tejido circundante sano de la mama puede impedir la reaparición local del DCIS. La radiación de la mama y/o el tamoxifen pueden reducir el riesgo de reaparición del DCIS en el resto del tejido mamario. Esto es importante porque el DCIS, si se deja sin tratar, puede desarrollar un cáncer de mama invasivo. Sin embargo, existen serios efectos secundarios o secuelas de estos tratamientos. Por tanto, existe la necesidad de tratamientos eficaces del cáncer de mama.
Se estimaron unos 23.100 nuevos casos de cáncer de ovario en Estados Unidos en el año 2000. Esto supone un 4% de todos los cánceres entre las mujeres y figura en el segundo lugar entre los cánceres ginecológicos. Durante 1992-1996, los índices de incidencia del cáncer de ovario disminuyeron notablemente. Como consecuencia del cáncer de ovario, se estimaron unas 14.000 muertes en el año 2000. El cáncer de ovario provoca más muertes que cualquier otro cáncer del sistema reproductor femenino.
La cirugía, la terapia de radiación y la quimioterapia son opciones de tratamiento para el cáncer de ovario. La cirugía incluye generalmente la extirpación de uno o ambos ovarios, de las trompas de Falopio (salpingo-ooforectomía) y del útero (histerectomía). En algunos tumores muy tempranos, se elimina solamente el ovario involucrado, especialmente en mujeres jóvenes que desean tener niños. Con la enfermedad avanzada se intenta eliminar toda la enfermedad intraabdominal para intensificar el efecto de la quimioterapia. Sigue habiendo una necesidad importante en opciones de tratamiento eficaz para el cáncer de ovario.
Se estimaron unos 28.300 nuevos casos de cáncer pancreático en Estados Unidos en el año 2000. Durante los últimos 20 años, los índices de cáncer pancreático han disminuido en los hombres. Los índices entre las mujeres han quedado aproximadamente constantes, pero pueden empezar a disminuir. El cáncer pancreático provocó unas 28.200 muertes estimadas en el año 2000 en Estados Unidos. Durante los últimos 20 años, ha habido una disminución ligera pero notable en los índices de mortalidad entre los hombres (aproximadamente -0,9% por año) mientras que los índices han aumentado ligeramente entre las mujeres.
La cirugía, la terapia de radiación y la quimioterapia son las opciones de tratamiento para el cáncer pancreático. Estas opciones de tratamiento pueden ampliar la supervivencia y/o atenuar los síntomas en muchos pacientes, pero es probable que no produzcan curación alguna para la mayoría. Existe una necesidad significativa de opciones terapéuticas y de diagnóstico adicionales para el cáncer pancreático.
Sumario de la invención
La presente invención se refiere a una nueva Secuencia de ácido nucleico y a su polipéptido codificado, denominado 158P1D7. Tal como se utiliza aquí, "158P1D7" puede referirse a los nuevos polinucleótidos o polipéptidos de la invención descrita o a ambos.
Los ácidos nucleicos que codifican 158P1D7 están sobreexpresados en el(los) cáncer(es) relacionados en la Tabla I. El análisis de expresión Northern Blot de la expresión de 158P1D7 en tejidos sanos muestra un patrón de expresión restringido en los tejidos adultos. Se proporcionan las Secuencias del nucleótido (Figura 2) y del aminoácido (Figura 2 y Figura 3) de 158P1D7. El perfil asociado al tejido de 158P1D7 en los tejidos adultos sanos combinado con la sobreexpresión observada en los tumores de vejiga muestra que 158P1D7 se sobreexpresa de forma aberrante en al menos algunos cánceres. Así, los ácidos nucleicos y los polipéptidos de 158P1D7 sirven como agentes diagnósticos útiles (o indicadores) y/o dianas terapéuticas para los cánceres en tejidos tales como los relacionados en la
Tabla 1.
La invención proporciona métodos para controlar y detectar los polinucleótidos que se corresponden o son complementarios a todos o parte de los ácidos nucleicos de 158P1D7, mRNAs y/o Secuencias de codificación, preferentemente en forma aislada, incluidos los polinucleótidos que codifican las proteínas asociadas a 158P1D7 y los fragmentos de 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23, 24, 25 o más de 25 aminoácidos contiguos; al menos aproximadamente 30, 35, 40, 45, 50, 55, 60, 65, 70, 80, 85, 90, 95, 100 o más de 100 aminoácidos contiguos de una proteína asociada a 158P1D7, así como los péptidos/proteínas mismos; híbridos de ADN, ARN, ADN/ARN y moléculas asociadas (como PNAs), polinucleótidos u oligonucleótidos complementarios o que tienen al menos un 90% de homología con las Secuencias del ácido nucleico de 158P1D7 o las Secuencias de mARN o partes de las mismas, y los polinucleótidos u oligonucleótidos que se hibridizan con los genes de 158P1D7, mARNs o con los polinucleótidos que codifican 158P1D7. Se proporcionan también las moléculas de ADN recombinante que contienen los polinucleótidos de 158P1D7, las células transformadas o transducidas con estas moléculas y los sistemas vector-huésped para la expresión de los productos génicos de 158P1D7. La invención proporciona además los anticuerpos que se unen a las proteínas de 158P1D7 y a los fragmentos de polipéptidos de las mismas, incluidos los anticuerpos monoclonales y policlonales, anticuerpos murino y demás anticuerpos de mamíferos, anticuerpos quiméricos, anticuerpos humanizados y totalmente humanos, y los anticuerpos marcados con un marcador detectable. La invención comprende también los clones de células-T que reconocen un epítope de 158P1D7 en el contexto de una molécula HLA particular.
La invención proporciona además los métodos para detectar la presencia, cantidad y estado de las proteínas y polinucleótidos de 158P1D7 en varias muestras biológicas, así como los métodos para identificar células que expresan los polipéptidos y polinucleótidos de 158P1D7. Una realización típica de esta invención proporciona los métodos para controlar los polipéptidos y polinucleótidos de 158P1D7 en una muestra de tejido o hematológica que tiene o se sospecha que tiene alguna forma de desregulación del crecimiento, como cáncer.
La invención proporciona además varias composiciones inmunogénicas o terapéuticas y estrategias para tratar los cánceres que expresan 158P1D7, tales como cánceres de vejiga, incluidas las terapias enfocadas a la inhibición de la transcripción, traducción, procesamiento o función de 158P1D7, así como vacunas contra el cáncer.
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Breve descripción de las figuras
Figura 1. Secuencia de ácido nucleico 158P1D7 SSH. La Secuencia de 158P1D7 SSH contiene 231 pb. (SEQ ID. NO.: 655).
Figura 2. Secuencias de cADN (SEQ ID. NO.: 656) y del aminoácido (SEQ ID. NO.: 657) de 158P1D7. Se subraya la metionina de inicio. El marco de lectura abierto se extiende desde el ácido nucleico 23 hasta el 2.548, incluido el codón de parada.
Figura 3. Secuencia del aminoácido de 158P1D7 (SEQ ID. NO.: 657).
Figura 4. Alineación de la Secuencia de 158P1D7 con la proteína hipotética FLJ22774 humana, clon KAIA1575 (SEQ ID. NO.: 658).
Figura 5a. Alineación de la Secuencia del aminoácido de 158P1D7 con la proteína humana (FLJ227744, SEQ ID. NO.: 659).
Figura 5b. Alineación de la Secuencia del aminoácido de 158P1D7 con la proteína humana similar a IGFALS (SEQ ID. NO.: 660).
Figura 6. Expresión de 158P1D7 por RT-PCR. La primera hebra de cADN se preparó a partir del pool vital 1 (VP1: hígado, pulmón y riñón), pool vital 2 (VP2, páncreas, colon y estómago), pool de xenoinjerto de próstata (LAPC-4AD, LAPC-4AI, LAPC-9AD, LAPC-9AI), pool de cáncer de próstata, pool de cáncer de vejiga, pool de cáncer de colon, pool de cáncer de pulmón, pool de cáncer de ovario, pool de cáncer de mama y pool de metástasis. La normalización se realizó por PCR utilizando cebadores a actina y GAPDH. Se realizó una PCR semicuantitativa utilizando iniciadores de 158P1D7, a 30 ciclos de amplificación. Se observa una fuerte expresión de 158P1D7 en el pool de cáncer de vejiga y en el pool de cáncer de mama. Se observan niveles inferiores de expresión en VP1, VP2, pool de xenoinjerto, pool de cáncer de próstata, pool de cáncer de colon, pool de cáncer de pulmón, pool de cáncer de ovario y pool de
metástasis.
Figura 7. Expresión de 158P1D7 en tejidos humanos sanos. Se investigaron con el fragmento de 158P1D7 dos northern blots de múltiples tejidos con 2 \mug de mARN/banda. Se indican en el lateral los estándares de tamaño en kilobases (kb). Los resultados muestran la expresión de 158P1D7 en la próstata, hígado, placenta, corazón y, a niveles inferiores, en el intestino delgado y el colon.
Figura 8A y 8B. Expresión de 158P1D7 en muestras de pacientes con cáncer de vejiga. Se extrajo ARN de las líneas celulares (CL) del cáncer de vejiga, vejiga normal (N), tumores de vejiga (T) y se hizo coincidir con tejido adyacente sano (N_{AT}) aislado de pacientes con cáncer de vejiga. Se investigaron con el fragmento de 158P1D7 unos northern blots con 10 \mug de ARN total/banda. Se indican en el lateral los estándares de tamaño en kilobases (kb). Los resultados muestran la expresión de 158P1D7 en 1 de 3 líneas celulares de cáncer de vejiga. En muestras de pacientes, se detecta la expresión de 158P1D7 en 4 de 6 tumores sometidos a ensayo (8A). En otro estudio, se detecta la expresión de 158P1D7 en todos los tumores de pacientes ensayados (8B). La expresión observada en los tejidos adyacentes sanos (aislados de tejidos enfermos) pero no en tejido sano, aislado de donantes sanos, puede indicar que estos tejidos no son completamente sanos y que 158P1D7 puede expresarse en tumores en la etapa
temprana.
Figura 9. Expresión de 158P1D7 en muestras de pacientes con cáncer de pulmón. Se extrajo ARN de líneas celulares (CL) de cáncer de pulmón, tumores de pulmón (T) y de sus tejidos adyacentes sanos (N_{AT}) aislados de pacientes con cáncer de pulmón. Se investigó con el fragmento de 158P1D7 un northern blot con 10 \mug de ARN total/banda. Se indican en el lateral los estándares de tamaño en kilobases (kb). Los resultados muestran la expresión de 158P1D7 en 1 de 3 líneas celulares de cáncer de pulmón y en los 3 tumores de pulmón ensayados, pero no en tejidos pulmonares sanos.
Figura 10. Expresión de 158P1D7 en muestras de pacientes con cáncer de mama. Se extrajo ARN de líneas celulares (CL) de cáncer de mama, de mama sana (N) y de tumores de mama (T) aislados de pacientes con cáncer de mama. Se investigó con el fragmento de 158P1D7 un northern blot con 10 \mug de ARN total/banda. Se indican en el lateral los estándares de tamaño en kilobases (kb). Los resultados muestran la expresión de 158P1D7 en 2 de 3 líneas celulares de cáncer de mama y en 2 tumores de mama, pero no en tejido de mama sano.
Figura 11. Perfil de hidrofilicidad de aminoácidos de 158P1D7 determinado por análisis informático de Secuencias algorítmico utilizando el método de Hopp y Woods (Hopp T.P., Woods K.R., 1981. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 78:3824-3828) accesible de la web de Protscale (www.expasy.ch/cgi-bin/protscale.pl) a través del servidor de biología molecular ExPasy.
Figura 12. Perfil de hidropaticidad de aminoácidos de 158P1D7 determinado por análisis informático de Secuencias algorítmico utilizando el método de Kyte y Doolittle (Kyte J., Doolittle R.F., 1982. J. Mol. Biol. 157:105-132) accesible de la web de Protscale (www.expasy.ch/cgi-bin/protscale.pl) a través del servidor de biología molecular ExPasy.
Figura 13. Perfil residual de aminoácidos accesibles en porcentaje de 158P1D7 determinado por análisis informático de Secuencias algorítmico utilizando el método de Janin (Janin J., 1979 Nature 277:491-492) accesible de la web de Protscale (www.expasy.ch/cgi-bin/protscale.pl) a través del servidor de biología molecular ExPasy.
Figura 14. Perfil de aminoácidos de flexibilidad media de 158P1D7 determinado por análisis informático de Secuencias algorítmico utilizando el método de Bhaskaran y Ponnuswamy (Bhaskaran R., y Ponnuswamy P.K., 1988. Int. J. Pept. Protein Res. 32:242-255) accesible de la web de Protscale (www.expasy.ch/cgi-bin/protscale.pl) a través del servidor de biología molecular ExPasy.
Figura 15. Perfil aminoácidos beta-turn de 158P1D7 determinado por análisis informático de Secuencias algorítmico utilizando el método de Deleage y Roux (Deleage G., Roux B., 1987, Protein Engineering 1:289-294) accesible de la web de Protscale (www.expasy.ch/cgi-bin/protscale.pl) a través del servidor de biología molecular ExPasy.
Figuras 16A y 16B. Región transmembrana y predicción de orientación para 158P1D7.
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Descripción detallada de la invención Resumen de las Secciones
I.)
Definiciones
II.)
Polinucleótidos de 158P1D7
II.A)
Utilización de los polinucleótidos de 158P1D7
II.A.1.)
Control de Anormalidades Genéticas
II.A.2.)
Realizaciones Antisentido
II.A.3)
Cebadores y Pares de Cebadores
II.A.4)
Aislamiento de Moléculas de Ácido Nucleico que codifican 158P1D7
II.A.5)
Moléculas Recombinantes de Ácidos Nucleicos y Sistemas Vector-Huésped
III.)
Proteínas asociadas a 158P1D7
III.A)
Realizaciones de Proteínas Portadoras de Motivos
III.B)
Expresión de Proteínas asociadas a 158P1D7
III.C)
Modificaciones de Proteínas asociadas a 158P1D7
III.D)
Utilización de Proteínas asociadas a 158P1D7
IV.)
Anticuerpos de 158P1D7
V.)
Respuestas Inmunes Celulares a 158P1D7
VI.)
Animales Transgénicos con 158P1D7
VII.)
Métodos para la Detección de 158P1D7
VIII.)
Métodos para Controlar el Estado de los Genes Asociados a 158P1D7 y Sus Productos
IX.)
Identificación de las Moléculas que Interactúan con 158P1D7
X.)
Métodos Terapéuticos y Composiciones
X.A.)
Vacunas Anticáncer
X.B.)
158P1D7 como Diana para la Terapia basada en Anticuerpos
X.C.)
158P1D7 como Diana para Respuestas Inmunes Celulares
X.C.1.
Vacunas de Minigenes
X.C.2.
Combinaciones de Péptidos CTL con Péptidos Auxiliares
X.C.3.
Combinaciones de Péptidos CTL con Agentes Iniciadores de Células-T
X.C.4.
Composición de Vacunas que Comprenden DC Pulsadas con Péptidos CTL y/o HTL
X.D.)
Inmunoterapia Adoptiva
X.E.)
Administración de Vacunas con Propósitos Terapéuticos o Profilácticos
XI.)
Realizaciones de Diagnóstico y Pronóstico de 158P1D7
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XII.)
Inhibición de la Función de la Proteína 158P1D7
XII.A.)
Inhibición de 158P1D7 con Anticuerpos Intracelulares
XII.B.)
Inhibición de 158P1D7 con Proteínas Recombinantes
XII.C.)
Inhibición de la Transcripción o Traducción de 158P1D7
XII.D.)
Consideraciones Generales para las Estrategias Terapéuticas
XIII.)
KITS
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I.) Definiciones
Salvo que se defina de otro modo, todos los términos de la técnica, notaciones y demás términos científicos o terminología utilizados aquí pretenden tener los significados habitualmente entendidos por los especialistas en la materia a la que pertenece esta invención. En algunos casos, se definen aquí los términos con su significado habitual por claridad y/o por fácil referencia, y la inclusión de estas definiciones aquí no debe interpretarse necesariamente como que implican una diferencia sustancial con respecto a lo que se entiende generalmente en la materia. Muchas de las técnicas y procedimientos descritos o referenciados aquí son bien entendidos y habitualmente empleados utilizando la metodología convencional de los especialistas en la materia, por ejemplo los métodos de clonación molecular, muy utilizados, descritos en Sambrook y col., Molecular Cloning: A Laboratory Manual 2nd. edition (1989), Cold Spring Harbor Laboratory Press, Cold Spring Harbor, N.Y. Según el caso, en general los procedimientos que implican la utilización de kits y reactivos comerciales se llevan a cabo de acuerdo con los protocolos y/o parámetros definidos por el fabricante, salvo que se advierta de otro modo.
Los términos "cáncer de vejiga invasivo" aluden a cánceres de vejiga que se han extendido dentro de la pared muscular de la vejiga, e implican la inclusión de las etapas T2-T4 y la enfermedad bajo el sistema TNM (tumor, nódulo, metástasis). En general, estos pacientes tienen resultados sustancialmente menos favorables en comparación con los pacientes de cáncer no invasivo. Después de la cistectomía, el 50% o más de los pacientes con cáncer invasivo desarrollarán metástasis (Whittmore, Semin Urol 1983; 1:4-10).
Por "alteración del patrón de glicosilación nativa" se pretende indicar, con el propósito aquí mencionado, la deleción de una o más partes carbohidrato que se encuentran en la Secuencia nativa 158P1D7 (bien sea mediante la eliminación del sitio de glicosilación subyacente o mediante la deleción de la glicosilación por medios químicos y/o enzimáticos), y/o la adición de uno o más sitios de glicosilación que no están presentes en la Secuencia nativa 158P1D7. Además, la frase incluye cambios cualitativos en la glicosilación de las proteínas nativas, lo que implica un cambio en la naturaleza y en la proporción de las distintas partes carbohidrato presentes.
El término "análogo" se refiere a una molécula que es estructuralmente similar o comparte atributos similares o correspondientes con otra molécula (por ejemplo una proteína asociada a 158P1D7). Por ejemplo, un análogo de la proteína 158P1D7 puede unirse específicamente mediante un anticuerpo o célula-T que se une específicamente a la proteína 158P1D7.
El término "anticuerpo" se utiliza en el sentido más amplio. Por tanto, un "anticuerpo" puede ser natural o artificial, tal como los anticuerpos monoclonales producidos por técnicas de hibridoma convencionales. Los anticuerpos anti-158P1D7 se unen a las proteínas 158P1D7, o a un fragmento de las mismas, y comprenden anticuerpos monoclonales y policlonales, así como fragmentos que contienen el dominio de unión al antígeno y/o una o más regiones determinantes de la complementariedad de estos anticuerpos.
Un "fragmento de anticuerpo" se define como aquel que es al menos una parte de la región variable de la molécula de inmunoglobulina que se une a su diana, es decir, la región de unión al antígeno. En una realización, cubre específicamente los únicos anticuerpos anti-158P1D7 y los clones de los mismos (incluidos los anticuerpos agonistas, antagonistas y neutralizantes) y las composiciones de anticuerpos anti-158P1D7 con especificidad poliepitópica.
El término "Secuencias optimizadas por codón" se refiere a las Secuencias de nucleótidos que han sido optimizadas para una especie huésped particular mediante la sustitución de uno cualquiera o de más de un codón que tenga una frecuencia de uso inferior a aproximadamente el 20%, preferentemente inferior a aproximadamente el 30% o el 40%. Una Secuencia puede ser "completamente optimizada" para no contener ningún codón que tenga una frecuencia de uso inferior a aproximadamente el 20%, preferentemente inferior a aproximadamente el 30% o el 40%. Las Secuencias de nucleótidos que han sido optimizadas para su expresión en determinada especie huésped por eliminación de las Secuencias parásitas de poliadenilación, eliminación de las señales de empalme exón/intrón, eliminación de las repeticiones similares al transposón y/o la optimización del contenido en GC, además de la optimización del codón, se denominan aquí "Secuencias mejoradas por expresión".
El término "agente citotóxico" se refiere a una sustancia que inhibe o impide una o más de las funciones de las células y/o provoca la destrucción celular. Se pretende que el término incluya los agentes quimioterapéuticos de isótopos radioactivos y toxinas tales como las toxinas moleculares pequeñas o toxinas enzimáticamente activas de origen bacteriano, fúngico, vegetal o animal, incluidos fragmentos y/o variantes de las mismas. Ejemplos de agentes citotóxicos incluyen, sin limitarse a los mismos, maitansinoides, Ytrio, bismuto, ricina, cadena-A de ricina, doxorubicina, daunorubicina, taxol, bromuro de etidio, mitomicina, etopósido, tenopósido, vincristina, vinblastina, colquicina, dihidroxiantracinodiona, actinomicina, toxina de la difteria, exotoxina de Pseudomonas (PE) A, PE40, abrina, cadena de abrina A, cadena de modeccina A, alfa-sarcina, gelonina, mitogelina, retstrictocina, fenomicina, enomicina, curicina, crotina, caliqueamicina, inhibidor de Saponaria officinalis y glucocorticoides y demás agentes quimioterapéuticos, así como radioisótopos tales como At^{211}, I^{131}, I^{125}, Y^{90}, Re^{186}, Re^{188}, Sm^{153}, Bi^{212}, P^{32} e isótopos radioactivos de Lu. También se pueden conjugar los anticuerpos con una enzima activadora de un promedicamento anticáncer capaz de convertir el promedicamento en su forma activa.
El término "homólogo" se refiere a una molécula que muestra homología con otra molécula, por ejemplo teniendo Secuencias de residuos químicos que son iguales o similares en las posiciones correspondientes.
El "Antígeno de Leucocitos Humanos" o "HLA" es una proteína humana del Complejo Mayor de Histocompatibilidad (MHC) de clase I o clase II (véase por ejemplo, Stites y col., IMMUNOLOGY, 8^{TH} ED., Lange Publishing, Los Altos, CA (1994)).
Los términos "hibridizar", "hibridación", "hibridiza" y similares utilizados en el contexto de los polinucleótidos se refieren a condiciones convencionales de hibridación, preferentemente tal como hibridación en un 50% de formamida/6XSSC/0,1% de SDS/100 \mug/ml de ssADN, donde las temperaturas de hibridación se sitúan por encima de 37ºC y las temperaturas de el lavado con 0,1XSSC/0,1% de SDS se encuentran por encima de 55ºC.
Las expresiones "aislado" o "biológicamente puro" se refieren a un material que está sustancial o esencialmente libre de componentes que acompañan normalmente el material tal como se encuentra en su estado nativo. Así, los péptidos aislados según la invención preferentemente no contienen los materiales normalmente asociados o presentes en los péptidos en su entorno in situ. Por ejemplo, se dice que un polinucleótido está "aislado" cuando está sustancialmente separado de los polinucleótidos contaminantes que se corresponden con o son complementarios a aquellos ácidos nucleicos distintos de los de 158P1D7 o aquellos que codifican polipéptidos distintos del producto génico 158P1D7 o fragmentos del mismo. Un experto en la materia puede emplear fácilmente procedimientos de aislamiento de ácidos nucleicos para obtener un polinucleótido aislado de 158P1D7. Se dice que una proteína está "aislada", por ejemplo, cuando se emplean métodos físicos, mecánicos y/o químicos para eliminar de la proteína 158P1D7 constituyentes celulares normalmente asociados con o presentes en la proteína. Un experto en la materia puede emplear fácilmente métodos estándar de purificación para obtener una proteína aislada 158P1D7. Alternativamente, se puede preparar una proteína aislada por medios sintéticos o químicos.
El término "mamífero" se refiere a cualquier organismo clasificado como mamífero, incluidos los ratones, ratas, conejos, perros, gatos, vacas, caballos y humanos. En una realización de la invención el mamífero es un ratón. En otra realización de la invención el mamífero es un ser humano.
Los términos "cáncer metastático de vejiga" y "enfermedad metastática" aluden a cánceres de vejiga que se han extendido hacia los nódulos linfáticos regionales o hacia sitios distantes y que están en la etapa TxNxM+ en el sistema TNM. El sitio más común para la metástasis del cáncer de vejiga es el nódulo linfático. Otros sitios comunes para la metástasis incluyen el pulmón, huesos e hígado.
El término "anticuerpo monoclonal" se refiere a un anticuerpo obtenido a partir de una población de anticuerpos sustancialmente homogéneos, es decir, los anticuerpos que comprenden la población son idénticos excepto por posibles mutaciones naturales presentes en cantidades menores.
Un "motivo", tal como el motivo biológico de una proteína asociada al 158P1D7, se refiere a cualquier patrón de aminoácidos que forma parte de la Secuencia primaria de una proteína, es decir asociada a una función particular (por ejemplo interacción proteína-proteína, interacción proteína-ADN, etc.) o a una modificación (por ejemplo fosforilación, glicosilación o amidación), o a una localización (por ejemplo Secuencia secretora, Secuencia de localización nuclear, etc.) o a una Secuencia que guarda relación por ser inmunogénica, bien sea humoral o celularmente. Un motivo puede ser contiguo o capaz de estar alineado a ciertas posiciones que tienen generalmente relación con cierta función o propiedad. En el contexto de los motivos de HLA, "motivo" se refiere al patrón de residuos en un péptido de longitud definida, normalmente un péptido de aproximadamente 8 a aproximadamente 13 aminoácidos para un motivo de HLA de clase I y de aproximadamente 6 a aproximadamente 25 aminoácidos para un motivo de HLA de clase II, que es reconocido por una molécula particular de HLA. Los motivos de péptidos para la unión de HLA son típicamente distintos para cada proteína codificada por cada alelo humano HLA y difieren en el patrón de los residuos primarios y secundarios de anclaje.
Un "excipiente farmacéutico" comprende un material tal como un adyuvante, un vehículo, agentes de ajuste del pH y tampón, agentes de ajuste de la tonicidad, humidificantes, conservantes y similares.
"Farmacéuticamente aceptable" se refiere a una composición no tóxica inerte y/o a una composición que es fisiológicamente compatible con los mamíferos, por ejemplo con los seres humanos.
El término "polinucleótido" significa una forma polimérica de nucleótidos de al menos 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9 o 10 bases o pares de bases de longitud, bien sea ribonucleótidos o desoxinucleótidos o una forma modificada de cualquiera de los dos tipos de nucleótidos, y pretende incluir formas monocatenarias o bicatenarias de ADN y/o ARN. En este campo a menudo se utiliza este término de forma intercambiable con "oligonucleótido", aunque "oligonucleótido" pueda utilizarse para referirse al subconjunto de polinucleótidos de menos de aproximadamente 50 nucleótidos de longitud. Un polinucleótido puede comprender una Secuencia de nucleótidos aquí descrita en la cual la timidina (T) (tal como se muestra por ejemplo en la SEQ ID NO.: 656) también puede ser uracilo (U); esta definición pertenece a las diferencias entre las estructuras químicas del ADN y el ARN, en particular la observación de que una de las cuatro bases principales del ARN es uracilo (U) en lugar de timidina (T).
El término "polipéptido" significa un polímero de al menos aproximadamente 4, 5, 6, 7 u 8 aminoácidos. En toda la especificación, se utilizan designaciones estándar para los aminoácidos de una letra o de tres letras. En la materia se utiliza a menudo este término de forma intercambiable con "péptido" o "proteína", así "péptido" puede utilizarse para referirse al subconjunto de polipéptidos de menos de aproximadamente 50 aminoácidos de longitud.
Un "residuo primario de anclaje" de HLA es un aminoácido en una posición específica a lo largo de una Secuencia peptídica que se entiende proporciona un punto de contacto entre el péptido inmunogénico y la molécula de HLA. De uno a tres, normalmente dos, residuos primarios de anclaje dentro de un péptido de longitud definida define generalmente un "motivo" para un péptido inmunogénico. Se entiende que estos residuos encajan en estrecho contacto con la ranura de unión del péptido de una molécula de HLA, con sus cadenas laterales enclavadas en bolsillos específicos de la ranura de unión. En una realización, por ejemplo, los residuos primarios de anclaje para una molécula de HLA de clase I están colocados en la posición 2 (desde la posición amino terminal) y en la posición carboxilo terminal de un epítope de péptido de 8, 9, 10, 11 ó 12 residuos de acuerdo con la invención. En otra realización, por ejemplo los residuos primarios de anclaje de un péptido que se unirá a una molécula de HLA de clase II están espaciados uno con respecto al otro, más que con respecto a los terminales de un péptido, donde generalmente el péptido es de al menos 9 aminoácidos de longitud. Las posiciones primarias de anclaje para cada motivo y supermotivo se exponen en la Tabla IV. Por ejemplo, se pueden crear péptidos análogos alterando la presencia o ausencia de residuos determinados en las posiciones primarias y/o secundarias de anclaje mostradas en la Tabla IV. Estos análogos se utilizan para modular la afinidad de unión y/o la amplitud de la población de un péptido que comprende un motivo o supermotivo particular de HLA.
Una molécula de ADN o ARN "recombinante" es una molécula de ADN o ARN que ha sido sometida a manipulación molecular in vitro.
La "estringencia" de las reacciones de hibridación es fácilmente determinable por un especialista medio en la materia, y generalmente es un cálculo empírico que depende de la longitud de la sonda, la temperatura de lavado y la concentración de sal. En general, las sondas más largas requieren temperaturas más altas para un anillamiento (annealing) adecuado, mientras que las sondas más cortas necesitan temperaturas más bajas. En general, la hibridación depende de la capacidad de las Secuencias de ácido nucleico desnaturalizado para reanillarse cuando las hebras complementarias están presentes en un entorno por debajo de su temperatura de fusión. Cuanto más alto sea el grado de homología deseada entre la sonda y la Secuencia hibridizable, más alta será la temperatura relativa que se puede utilizar. En consecuencia, se deduce que temperaturas relativas más altas tenderían a que las condiciones de reacción dueran más estringentes, mientras que temperaturas más bajas menos. Para más detalles y explicación sobre la estringencia de las reacciones de hibridación, véase Ausubel y col., Current Protocols in Molecular Biology, Wiley Interscience Publishers (1995).
Las "condiciones estringentes" o "condiciones de gran estringencia", tal como se definen aquí, se identifican, pero no limitadamente, con aquellas donde: (1) se emplea una baja fuerza iónica y una alta temperatura para el lavado, por ejemplo cloruro de sodio 0,015 M/citrato de sodio 0,0015 M/dodecilsulfato sódico al 0,1% a 50ºC; (2) durante la hibridación se emplea un agente desnaturalizante tal como formamida, por ejemplo, formamida al 50% (volumen/volumen) con un 0,1% de seroalbúmina bovina/0,1% de Ficoll/0,1% de polivinilpirrolidona/50 mM tampón fosfato de sodio a pH 6,5 con 750 mM cloruro de sodio, 75 mM citrato de sodio a 42ºC; o (3) se emplea un 50% de formamida, 5 x SSC (0,75 M NaCl, 0,075 M citrato de sodio), 50 mM fosfato de sodio (pH 6,8), 0,1% pirofosfato de sodio, 5 x solución de Denhardt, ADN de esperma de salmón sonicado (50 \mug/ml), 0,1% de SDS, y 10% de sulfato de dextrano a 42ºC, con lavados a 42ºC en 0,2 x SSC (cloruro de sodio/citrato de sodio) y 50% de formamida a 55ºC, seguido de un lavado de alta estringencia compuesto por 0,1 x SSC que contiene EDTA a 55ºC. Las "condiciones moderadamente estringentes" son descritas, pero no se limitan a, por aquellas que figuran en Sambrook y col., Molecular Cloning: A Laboratory Manual, New York: Cold Spring Harbor Press, 1989, e incluyen la utilización de una solución de lavado y condiciones de hibridación (por ejemplo, temperatura, fuerza iónica y % de SDS) menos estringentes que las descritas anteriormente. Un ejemplo de condiciones moderadamente estringentes es la incubación durante toda la noche a 37ºC en una solución que comprende: un 20% de formamida, 5 x SSC (150 mM NaCl, 15 mM citrato de trisodio), 50 mM fosfato de sodio (pH 7,6), 5 x solución de Denhardt, 10% de sulfato de dextrano y 20 mg/ml de ADN recortado de esperma de salmón desnaturalizado, seguido del lavado de los filtros en 1 x SSC a aproximadamente 37-50ºC. Un técnic especializado reconocerá cómo ajustar la temperatura, fuerza iónica, etc., según sea necesario para adaptar factores tales como la longitud de la sonda y similares.
Un "supermotivo" de HLA es una especificidad de unión de péptido compartida por moléculas de HLA codificadas por dos o más alelos de HLA.
Un "animal transgénico" (por ejemplo, un ratón o una rata) es un animal cuyas células contienen un transgen, transgen que ha sido introducido en el animal o en un ancestro del animal en una etapa prenatal, por ejemplo una etapa embriónica. Un "transgen" es un ADN que está integrado en el genoma de una célula a partir del cual se desarrolla un animal transgénico.
Tal como se emplea aquí, una "vacuna" contra el HLA o de respuesta inmune celular es una composición que contiene o codifica uno o más péptidos de la invención. Existen numerosas realizaciones de estas vacunas, tal como un cóctel de uno o más péptidos individuales; uno o más péptidos de la invención compuestos por un péptido poliepitópico; o ácidos nucleicos que codifican estos péptidos o polipéptidos individuales, por ejemplo un minigen que codifica un péptido poliepitópico. El "uno o más péptidos" puede incluir cualquier unidad entera total desde 1-150 o más, por ejemplo, al menos 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23, 24, 25, 26, 27, 28, 29, 30, 31, 32, 33, 34, 35, 36, 37, 38, 39, 40, 41, 42, 43, 44, 45, 46, 47, 48, 49, 50, 55, 60, 65, 70, 75, 80, 85, 90, 95, 100, 105, 110, 115, 120, 125, 130, 135, 140, 145 ó 150 o más péptidos de la invención. Opcionalmente, los péptidos o polipéptidos pueden modificarse, tal como por lipidación, adición de dianas u otras Secuencias. Los péptidos de HLA de clase I de la invención pueden mezclarse por adición con, o ligarse a, péptidos de HLA de clase II, para facilitar la activación tanto de los linfocitos T citotóxicos como de los linfocitos T auxiliares. Las vacunas contra HLA pueden comprender también células de presentación de un antígeno pulsado con un péptido, por ejemplo, células
dendríticas.
El término "variante" se refiere a una molécula que muestra una variación de un tipo o norma descrita, tal como una proteína que tiene uno o más residuos distintos de aminoácidos en la(s) posición(es) correspondiente(s) de una proteína específicamente descrita (por ejemplo, la proteína 158P1D7 mostrada en la Figura 2 o la Figura 3). Un análogo es un ejemplo de una proteína variante.
Las proteínas asociadas a 158P1D7 de la invención incluyen aquellas específicamente identificadas aquí, así como las variantes alélicas, variantes de sustitución conservadora, análogos y homólogos que se pueden aislar/generar y caracterizadas sin experimentación indebida siguiendo los métodos señalados aquí o de los que se dispone fácilmente para las proteínas de fusión de la técnica que combinan partes de distintas proteínas de 158P1D7 o fragmentos de las mismas, y se incluyen también las proteínas de fusión de una proteína 158P1D7 y un polipéptido heterólogo. Estas proteínas 158P1D7 se denominan colectivamente como proteínas asociadas a 158P1D7, las proteínas de la invención, o 158P1D7. El término "proteína asociada a 158P1D7" se refiere a un fragmento de polipéptido o a una Secuencia de proteína 158P1D7 de 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23, 24, 25 o más de 25 aminoácidos; o, de al menos aproximadamente 30, 35, 40, 45, 50, 55, 60, 65, 70, 80, 85, 90, 95, 100 o más de 100 aminoácidos.
II.) Polinucleótidos de 158P1D7
Un aspecto de la invención proporciona el control y la detección de los polinucleótidos que corresponden o son complementarios a la totalidad o parte de un gen de 158P1D7, mARN y/o Secuencia de codificación, preferentemente en forma aislada, incluidos los polinucleótidos que codifican una proteína asociada a 158P1D7 y fragmentos de la misma, híbridos de ADN, ARN, ADN/ARN y moléculas asociadas, polinucleótidos u oligonucleótidos complementarios a un gen de 158P1D7 o a una Secuencia de mARN o a una parte de la misma y los polinucleótidos u oligonucleótidos que hibridizan a un gen de 158P1D7, un mARN o a un polinucleótido que codifica 158P1D7 (colectivamente, "polinucleótidos 158P1D7"). En todos los casos, cuando se a ello se hace referencia en esta sección, T puede ser también U en la Figura 2.
Las realizaciones de un polinucleótido 158P1D7 incluyen: un polinucleótido 158P1D7 que tiene la Secuencia mostrada en la Figura 2, la Secuencia de nucleótido de 158P1D7 tal como se muestra en la Figura 2, en la cual T es U; al menos 10 nucleótidos contiguos de un polinucleótido que tiene la Secuencia mostrada en la Figura 2; o, al menos 10 nucleótidos contiguos de un polinucleótido que tiene la Secuencia mostrada en la Figura 2 en la cual T es U. Por ejemplo, las realizaciones de los nucleótidos de 158P1D7 comprenden sin limitación:
(a)
un polinucleótido que comprende o se compone de la Secuencia mostrada en la Figura 2, en la cual T puede ser también U;
(b)
un polinucleótido que comprende o se compone de la Secuencia mostrada en la Figura 2, desde el número de residuo de nucleótido 23 hasta el número de residuo de nucleótido 2.48, en la cual T puede ser también U;
(c)
un polinucleótido que codifica una proteína asociada a 158P1D7 cuya Secuencia es codificada por los cADN contenidos en el plásmido designado p158P1D7-Turbo/3PX depositado en la American Type culture Collection con Nº de acceso PTA- el 22 de agosto de 2001 (enviado a través de Federal Express el 20 de agosto de 2001);
(d)
un polinucleótido que codifica una proteína asociada a 158P1D7 que es al menos en un 90% homólogo a la Secuencia entera de aminoácidos mostrada en la Figura 2;
\newpage
(e)
un polinucleótido que codifica una proteína asociada a 158P1D7 que es al menos en un 90% idéntico a la Secuencia entera de aminoácidos mostrada en la Figura 2;
(f)
un polinucleótido que codifica al menos un péptido que figura en las Tablas V-XVIII;
(g)
un polinucleótido que codifica una región de péptidos de al menos 5 aminoácidos de la Figura 3 en cualquier incremento de número entero hasta 841 que incluye una posición de aminoácido que tiene un valor superior a 0,5 en el perfil de Hidrofilicidad de la Figura 11;
(h)
un polinucleótido que codifica una región de péptidos de al menos 5 aminoácidos de la Figura 3 en cualquier incremento de número entero hasta 841 que incluye una posición de aminoácido que tiene un valor inferior a 0,5 en el perfil de Hidropaticidad de la Figura 12;
(i)
un polinucleótido que codifica una región de péptidos de al menos 5 aminoácidos de la Figura 3 en cualquier incremento de número entero hasta 841 que incluye una posición de aminoácido que tiene un valor superior a 0,5 en el perfil por Porcentaje de Residuos Accesibles de la Figura 13;
(j)
un polinucleótido que codifica una región de péptidos de al menos 5 aminoácidos de la Figura 3 en cualquier incremento de número entero hasta 841 que incluye una posición de aminoácido que tiene un valor superior a 0,5 en el perfil de Flexibilidad Media en la Figura 14;
(k)
un polinucleótido que codifica una región de péptidos de al menos 5 aminoácidos de la Figura 3 en cualquier incremento de número entero hasta 841 que incluye una posición de aminoácido que tiene un valor superior a 0,5 en el perfil Beta-turn de la Figura 15;
(l)
un polinucleótido que es totalmente complementario a un polinucleótido de cualquiera de (a)-(k);
(m)
un polinucleótido que hibridiza selectivamente en condiciones estringentes a un polinucleótido de (a)-(l);
(n)
un péptido que es codificado por cualquiera de (a)-(k); y
(o)
un polinucleótido de cualquiera de (a)-(m) o el péptido de (n) junto con un excipiente farmacéutico y/o en una forma de dosis unitaria humana.
Tal como se utiliza aquí, se entiende que un rango revela específicamente todas las posiciones de unidades enteras del mismo.
Las realizaciones típicas de la invención aquí descrita incluyen los polinucleótidos 158P1D7 que codifican partes específicas de la Secuencia 158P1D7 de mARN (y los que son complementarios a estas Secuencias) tales como los que codifican la proteína y fragmentos de la misma, por ejemplo de 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23, 24, 25, 30, 35, 40, 45, 50, 55, 60, 65, 70, 75, 80, 85, 90, 95, 100, 125, 150, 175, 200, 225, 250, 275, 300, 325, 350, 375, 400, 425, 450, 475, 500, 525, 550, 575, 600, 625, 650, 675, 700, 725, 750, 775, 800, 825 ó 841 aminoácidos contiguos.
Por ejemplo, las realizaciones representativas de la invención descrita aquí incluyen: polinucleótidos y sus péptidos codificados que codifican ellos mismos aproximadamente el aminoácido 1 hasta aproximadamente el aminoácido 10 de la proteína 158P1D7 mostrada en la Figura 2 o la Figura 3, los polinucleótidos que codifican aproximadamente el aminoácido 10 hasta aproximadamente el aminoácido 20 de la proteína 158P1D7 mostrada en la Figura 2 o la Figura 3, los polinucleótidos que codifican aproximadamente el aminoácido 20 hasta aproximadamente el aminoácido 30 de la proteína 158P1D7 mostrada en la Figura 2 o la Figura 3, los polinucleótidos que codifican aproximadamente el aminoácido 30 hasta aproximadamente el aminoácido 40 de la proteína 158P1D7 mostrada en la Figura 2 o la Figura 3, los polinucleótidos que codifican aproximadamente el aminoácido 40 hasta aproximadamente el aminoácido 50 de la proteína 158P1D7 mostrada en la Figura 2 o la Figura 3, los polinucleótidos que codifican aproximadamente el aminoácido 50 hasta aproximadamente el aminoácido 60 de la proteína 158P1D7 mostrada en la Figura 2 o la Figura 3, los polinucleótidos que codifican aproximadamente el aminoácido 60 hasta aproximadamente el aminoácido 70 de la proteína 158P1D7 mostrada en la Figura 2 o la Figura 3, los polinucleótidos que codifican aproximadamente el aminoácido 70 hasta aproximadamente el aminoácido 80 de la proteína 158P1D7 mostrada en la Figura 2 o la Figura 3, los polinucleótidos que codifican aproximadamente el aminoácido 80 hasta aproximadamente el aminoácido 90 de la proteína 158P1D7 mostrada en la Figura 2 o la Figura 3, los polinucleótidos que codifican aproximadamente el aminoácido 90 hasta aproximadamente el aminoácido 100 de la proteína 158P1D7 mostrada en la Figura 2 o la Figura 3, en incrementos de aproximadamente 10 aminoácidos, finalizando en el aminoácido carboxilo terminal que se expone en la Figura 2 o la Figura 3. En consecuencia, los polinucleótidos que codifican las partes de la Secuencia de aminoácidos (de aproximadamente 10 aminoácidos), de los aminoácidos 100 hasta el aminoácido carboxilo terminal de la proteína 158P1D7, son realizaciones de la invención. Se entiende aquí que cada posición particular de aminoácido describe esta posición más o menos cinco residuos de aminoácido.
Los polinucleótidos que codifican partes relativamente grandes de la proteína 158P1D7 se encuentran también dentro del alcance de la invención. Por ejemplo, los polinucleótidos que codifican desde aproximadamente el aminoácido 1 (ó 20 ó 30 ó 40, etc.) hasta aproximadamente el aminoácido 20 (ó 30, ó 40, ó 50, etc.) de la proteína 158P1D7 mostrada en la Figura 2 o la Figura 3 pueden generarse mediante diversas técnicas bien conocidas en la técnica. Estos fragmentos de polinucleótidos puede incluir cualquier parte de la Secuencia de 158P1D7 tal como se muestra en la Figura 2 o la Figura 3.
Las realizaciones ilustrativas adicionales de la invención aquí descrita incluyen fragmentos de polinucleótidos 158P1D7 que codifican uno o más de los motivos biológicos contenidos dentro de la Secuencia de la proteína 158P1D7, incluidas una o más subsecuencias portadoras de motivos de la proteína 158P1D7 expuestas en las Tablas V-XVIII. En otra realización, los fragmentos típicos de polinucleótidos de la invención codifican una o más de las regiones de 158P1D7 que muestran homología con una molécula conocida. En otra realización de la invención, los fragmentos típicos de polinucleótidos pueden codificar uno o más de los sitios de N-glicosilación de 158P1D7, sitios de fosforilación por una proteína quinasa dependiente de cAMP y cGMP, sitios de fosforilación por una caseína quinasa II o sitio de N-miristoilación y sitios de amidación.
II.A.) Utilización de los Polinucleótidos de 158P1D7 II.A.1.) Control de las Anormalidades Genéticas
Los polinucleótidos de los párrafos anteriores tienen múltiples distintos usos específicos. El gen humano de 158P1D7 representa el emplazamiento cromosómico mencionado en el Ejemplo 3. Por ejemplo, como el gen de 158P1D7 representa este cromosoma, los polinucleótidos que codifican distintas regiones de la proteína 158P1D7 se utilizan para caracterizar anormalidades citogenéticas de este emplazamiento cromosómico, tales como aquellas que se identifican por su asociación a diversos cánceres. En ciertos genes, se han identificado diversas anormalidades cromosómicas, incluidas reordenaciones, como anormalidades citogenéticas frecuentes en una diversos cánceres distintos (véase por ejemplo Krajinovic y col., Mutat. Res. 382(3-4): 81-83 (1998); Johansson y col., Blood 86(10): 3905-3914 (1995) y Finger y col., P.N.A.S. 85(23): 9158-9162 (1988)). Así, los polinucleótidos que codifican las regiones específicas de la proteína 158P1D7 proporcionan nuevas herramientas que pueden ser utilizadas para definir, con mayor precisión de la que era posible anteriormente, las anormalidades citogenéticas en la región cromosómica que codifica 158P1D7 que puede contribuir al fenotipo maligno. En este contexto, estos polinucleótidos satisfacen a la necesidad de la técnica de ampliar la sensibilidad del examen cromosómico con el fin de identificar las anormalidades cromosómicas más sutiles y menos comunes (véase por ejemplo Evan y col., Am. J. Obstet. Gynecol 171(4): 1055-1057 (1994)).
Además, como se demostró que 158P1D7 estaba altamente expresado en el cáncer de vejiga y otros cánceres, se utilizan los polinucleótidos 158P1D7 en métodos que valoran el estado de los productos génicos de 158P1D7 en los tejidos sanos frente a los cancerosos. Típicamente, los polinucleótidos que codifican las regiones específicas de la proteína 158P1D7 se utilizan para evaluar la presencia de perturbaciones (tales como deleciones, inserciones, mutaciones puntuales o alteraciones que resultan en una pérdida de un antígeno, etc.) en las regiones específicas del gen de 158P1D7, como aquellas regiones que contienen uno o más motivos. Los ensayos ejemplo incluyen tanto ensayos RT-PCR como análisis de polimorfismos de conformación monocatenarios (SSCP) (véase por ejemplo, Marrogi y col., J. Cutan. Pathol. 26(8): 369-378 (1999)), utilizando ambos los polinucleótidos que codifican las regiones específicas de una proteína para examinar estas regiones dentro de la proteína.
II.A.2.) Realizaciones Antisentido
Otras realizaciones asociadas al ácido nucleico contempladas específicamente que deben ser controladas o detectadas por la invención aquí descrita son el ADN genómico, cADNs, ribozimas y moléculas antisentido, así como aquellas moléculas de ácido nucleico basadas en un esqueleto alternativo o que incluyen bases alternativas, derivadas de fuentes naturales o sintetizadas, y que incluyen las moléculas capaces de inhibir el ARN o la expresión de la proteína 158P1D7. Por ejemplo, las moléculas antisentido pueden ser de ARN o de otras moléculas, incluidos los ácidos péptidonucleicos (PNA) o moléculas de ácidos no nucleicos tales como derivados de fosforotioato, que unen específicamente el ADN o ARN de una forma dependiente del par de bases. El experto puede obtener fácilmente estas clases de moléculas de ácido nucleico utilizando los polinucleótidos 158P1D7 y las Secuencias de polinucleótidos aquí descritas.
La tecnología antisentido conlleva la administración de oligonucleótidos exógenos que se unen a un polinucleótido diana localizado dentro de las células. El término "antisentido" se refiere al hecho de que estos oligonucleótidos son complementarios a sus dianas intracelulares, por ejemplo 158P1D7. Véase por ejemplo, Jack Cohen, Oligodeoxynucleotides, Antisense Inhibitors of Gene Expression, CRC Press, 1989; and Synthesis 1:1-5 (1988). Los oligonucleótidos antisentido 158P1D7 de la presente invención incluyen derivados tales como S-oligonucleótidos (derivados de fosforotioato o S-oligos, véase, Jack Cohen, más arriba), que muestran una acción inhibidora mejorada del crecimiento de células cancerosas. Los S-oligos (fosforotioatos de nucleósido) son análogos isoelectrónicos de un oligonucleótido (O-oligo) en el cual un átomo de oxígeno no puente del grupo fosfato es sustituido por un átomo de azufre. Los S-oligos de la presente invención pueden prepararse por tratamiento de los O-oligos correspondientes con 3H-1,2-benzoditiol-3-ona-1,1-dióxido, que es un reactivo de transferencia de azufre. Véase Iyer, R.P. y col., J. Org. Chem. 55:4693-4698 (1990); e Iyer, R.P. y col., J. Am. Chem. Soc. 112:1253-1254 (1990). Otros oligonucleótidos antisentido 158P1D7 de la presente invención incluyen los oligonucleótidos antisentido tipo morfolino conocidos en la técnica (véase por ejemplo, Partridge y col., 1996, Antisense & Nucleic Acid Drug Development 6:169-175).
Los oligonucleótidos antisentido 158P1D7 de la presente invención pueden ser típicamente ARN o ADN que es complementario a y se hibridiza establemente con los primeros 100 codones 5' o con los últimos 100 codones 3' de la Secuencia genómica de 158P1D7 o mARN correspondiente. La complementariedad absoluta no es necesaria, aunque son preferentes altos grados de complementariedad. La utilización de un oligonucleótido complementario a esta región tiene en cuenta la hibridación selectiva al mARN de 158P1D7 y no al mARN que especifica otras subunidades reguladoras de la proteína quinasa. En una realización, los oligonucleótidos antisentido de 158P1D7 de la presente invención son fragmentos de 15 a 30-mer de la molécula antisentido de ADN que tienen una Secuencia que hibridiza al mARN de 158P1D7. Opcionalmente, el oligonucleótido antisentido de 158P1D7 es un oligonucleótido de 30-mer que es complementario a una región en los primeros codones 105' o los últimos codones 10 3' de 158P1D7. Alternativamente, las moléculas antisentido están modificadas para emplear ribozimas en la inhibición de la expresión de 158P1D7, véase por ejemplo, L.A. Couture & D.T. Stinchcomb; Trends Genet 12:510-515 (1996).
II.A.3.) Cebadores y Pares de Cebadores
Otras realizaciones específicas de estos nucleótidos incluyen los cebadores y pares de cebadores que permiten la amplificación específica de los polinucleótidos de la invención o de cualquier parte específica de los mismos, y sondas que se hibridizan selectiva o específicamente a moléculas de ácido nucleico de la invención o a cualquier parte de las mismas. Los cebadores se pueden utilizar también como sondas y pueden estar marcados con un marcador detectable, por ejemplo un radioisótopo, un compuesto fluorescente, bioluminescente, quimioluminescente, un quelante metálico o una enzima. Estas sondas y cebadores se utilizan para detectar la presencia de un polinucleótido 158P1D7 en una muestra y como un medio para detectar una célula que expresa una proteína 158P1D7.
Ejemplos de estas sondas incluyen los polipéptidos que comprenden la totalidad o parte de la Secuencia de cADN de 158P1D7 humana mostrada en la Figura 2. Ejemplos de pares de cebadores capaces de amplificar específicamente los mARN de 158P1D7 se describen también en los Ejemplos. Tal como lo entenderá un experto, se pueden preparar muchos cebadores y sondas diferentes basándose en las Secuencias proporcionadas aquí y utilizadas eficazmente para amplificar y/o detectar un mARN de 158P1D7. Las sondas preferentes de la invención son los polinucleótidos de más de aproximadamente 9, aproximadamente 12, aproximadamente 15, aproximadamente 18, aproximadamente 20, aproximadamente 23, aproximadamente 25, aproximadamente 30, aproximadamente 35, aproximadamente 40, aproximadamente 45 y aproximadamente 50 nucleótidos consecutivos encontrados en los ácidos nucleicos de 158P1D7 aquí descritos.
Los polinucleótidos 158P1D7 de la invención sirven para múltiples propósitos, incluidos, pero no limitados a, su uso como sondas y cebadores para la amplificación y/o detección del(de los) gen(es) de 158P1D7, mARN(s) o fragmentos de los mismos; como reactivos para el diagnóstico y/o pronóstico del cáncer de vejiga y otros cánceres; como Secuencias de codificación capaces de dirigir la expresión de los polipéptidos 158P1D7; como herramientas para modular o inhibir la expresión del(de los) gen(es) de 158P1D7 y/o la traducción de la(s) transcripción(es) de 158P1D7; y como agentes terapéuticos.
II.A.4.) Aislamiento de Moléculas del Ácido Nucleico que Codifica 158P1D7NS
Las Secuencias de cADN de 158P1D7 descritas aquí permiten aislar otros polinucleótidos que codifican el(los) producto(s) del gen de 158P1D7, así como aislar los polinucleótidos que codifican homólogos del producto génico de 158P1D7, isoformas alternativamente empalmadas, variantes alélicas y formas mutantes del producto génico de 158P1D7, así como los polinucleótidos que codifican análogos de las proteínas asociadas a 158P1D7. Se conocen bien varios métodos de clonación molecular que pueden emplearse para aislar los cADN de longitud completa que codifican un gen de 158P1D7 (véase por ejemplo Sambrook, J. y col., Molecular Cloning: A Laboratory Manual, 2d edition, Cold Spring Harbor Press, New York, 1989; Current Protocols in Molecular Biology, Ausubel y col., Eds., Wiley and Sons, 1995). Por ejemplo, pueden emplearse adecuadamente métodos de clonación del fago lambda utilizando sistemas de clonación comerciales (por ejemplo Lambda ZAP Express, Stratagene). Los clones de fago que contienen los cADN del gen de 158P1D7 pueden identificarse mediante sondeo con un cADN de 158P1D7 marcado o de un fragmento del mismo. Por ejemplo, en una realización, el cADN de 158P1D7 (Figura 2) o una parte del mismo, puede ser sintetizado y utilizado como sonda para recuperar los cADN de longitud completa y de solape que corresponden a un gen de 158P1D7. El gen mismo de 158P1D7 puede aislarse mediante el examen de las librerías de ADN genómico, librerías de cromosomas artificiales bacterianos (BAC), librerías de cromosomas artificiales de levadura (YAC) y similares, con las sondas o cebadores de ADN de 158P1D7.
La presente invención incluye la utilización de cualquier sonda tal como se describe aquí para identificar y aislar un 158P1D7 o una Secuencia del ácido nucleico asociado a 158P1D7, a partir de una fuente natural tal como los seres humanos u otros mamíferos, así como la Secuencia de por sí aislada del ácido nucleico, que comprendería la totalidad o la mayoría de las Secuencias encontradas en la sonda utilizada.
II.A.5.) Moléculas Recombinantes de Ácidos Nucleicos y Sistemas Vector-Huésped
La invención proporciona también moléculas de ADN o ARN recombinante que contienen un polinucleótido 158P1D7, un fragmento, análogo u homólogo del mismo, incluidos, pero no limitados a, fagos, plásmidos, fagémidos, cósmidos, YACs, BACs, así como varios vectores virales y no virales bien conocidos en la técnica, y células transformadas o transfectadas con estas moléculas de ADN o ARN recombinante. Los métodos para generar estas moléculas son bien conocidos (véase por ejemplo, Sambrook y col., 1989, más arriba). La invención proporciona además un sistema vector-huésped que comprende una molécula de ADN recombinante que contiene un polinucleótido 158P1D7, un fragmento, un análogo u homólogo del mismo, dentro de una célula huésped procariótica o eucariótica adecuada. Ejemplos de células huésped eucarióticas adecuadas incluyen células de levadura, vegetales o células animales, tal como una célula de mamífero o de insecto (por ejemplo, una célula infectable por el baculovirus tal como una célula Sf9 o HighFive). Ejemplos de células adecuadas de mamífero son diversas líneas celulares de cáncer de vejiga tales como SCaBER, UM-UC3, HT1376, RT4, T24, TCC-SUP, J82 y SW780, otras líneas celulares de cáncer de vejiga transfectables o transducibles, así como diversas células de mamíferos utilizadas normalmente para la expresión de las proteínas recombinantes (por ejemplo células COS, CHO, 293, 293T). De forma más particular, puede emplearse un polinucleótido que comprende la Secuencia de codificación de 158P1D7 o un fragmento, análogo u homólogo del mismo para generar las proteínas 158P1D7 o fragmentos de las mismas utilizando cualquier número de sistemas vector-huésped de los empleados normalmente y bien conocidos en este campo.
Se dispone de una amplia gama de sistemas vector-huésped adecuados para la expresión de las proteínas 158P1D7 o de fragmentos de las mismas, véase por ejemplo Sambrook y col., 1989, más arriba; Current Protocols in Molecular Biology, 1995, más arriba. Los vectores preferentes para la expresión en mamíferos incluyen, pero no se limitan a, pcADN 3.1 myc-His-tag (Invitrogen) y al vector retroviral pSR\alphatkneo (Muller y col., 1991, MCB 11:1785). Utilizando estos vectores de expresión se puede expresar 158P1D7 en varias líneas celulares de cáncer de vejiga y no de vejiga, incluidas por ejemplo SCaBER, UM-UC3, HT1376, RT4, T24, TCC-SUP, J82 y SW780. Los sistemas vector-huésped de la invención sirven para producir una proteína 158P1D7 o un fragmento de la misma. Estos sistemas vector-huésped pueden emplearse para estudiar las propiedades funcionales de 158P1D7 y mutaciones o análogos de 158P1D7.
La proteína humana recombinante 158P1D7 o un análogo u homólogo o fragmento de la misma puede ser producida por células de mamíferos transfectadas con un constructo que codifica un nucleótido asociado a 158P1D7. Por ejemplo, las células 293T pueden ser transfectadas con un plásmido de expresión que codifica 158P1D7 o un fragmento, análogo u homólogo de la misma, la 158P1D7 o la proteína asociada se expresa en las células 293T, y la proteína 158P1D7 recombinante se aisla por métodos estándar de purificación (por ejemplo purificación por afinidad mediante anticuerpos anti-158P1D7). En otra realización, una Secuencia que codifica 158P1D7 es subclonada en el vector retroviral pSR\alphaMSVtkneo y utilizada para infectar varias líneas celulares de mamífero, tales como NIH 3T3, TsuPr1, 293 y rata-1 con el fin de establecer las líneas celulares que expresan 158P1D7. Se pueden emplear también varios otros sistemas de expresión bien conocidos en la técnica. Los constructos de expresión que codifican un péptido líder unido por el marco a la Secuencia de codificación de 158P1D7 pueden utilizarse para generar una forma secretada de la proteína 158P1D7 recombinante.
Tal como se expone aquí, la redundancia en el código genético permite la variación en las Secuencias génicas de 158P1D7. En particular, se sabe en la técnica que especies huésped específicas tienen a menudo preferencias específicas para el codón y, por tanto, se puede adaptar la Secuencia descrita para que sea preferente para un huésped deseado. Por ejemplo, las Secuencias preferidas para el codón análogo tienen típicamente codones raros (es decir, codones que tienen una frecuencia de uso inferior a aproximadamente el 20% en las Secuencias conocidas del huésped deseado) sustituidos por codones de frecuencia más alta. Las preferencias de codón para una especie específica se calculan, por ejemplo, mediante tablas de uso de codones disponibles en INTERNET, por ejemplo en la URL www.dna.affrc.go.jp/\simnakamura/codon.html.
Se conocen modificaciones adicionales de Secuencias que mejoran la expresión de la proteína en un huésped celular. Éstas incluyen la eliminación de las Secuencias que codifican señales parásitas de poliadenilación, de señales del sitio de empalme exón/intrón, de repeticiones similares al transposón y/u otras Secuencias bien caracterizadas que son deletéreas para la expresión génica. El contenido en GC de la Secuencia se ajusta a un nivel promedio para un huésped celular determinado, según se calcula en base a los genes conocidos expresados en la célula huésped. Cuando sea posible, la Secuencia se modifica para evitar posibles estructuras secundarias de horquilla del mARN. Otras modificaciones útiles incluyen la adición de una Secuencia consenso de iniciación de traducción al principio del marco de lectura abierto, tal como se describe en Kozak, Mol. Cell Biol., 9:5073-5080 (1989). Los expertos entenderán que la regla general de que los ribosomas eucarióticos inicien la traducción exclusivamente en el codón AUG próximo a 5' es derogada solamente en condiciones especiales (véase por ejemplo Kozak PNAS 92(7): 2662-2666, (1995) y Kozak NAR 15(20): 8125-8148 (1987)).
III.) Proteínas asociadas a 158P1D7
Las realizaciones específicas de las proteínas 158P1D7 comprenden un polipéptido que contiene toda o parte de la Secuencia de aminoácidos de la 158P1D7 humana tal como se muestra en la Figura 2 o la Figura 3. Alternativamente, las realizaciones de las proteínas 158P1D7 comprenden polipéptidos variantes, homólogos o análogos, que tienen alteraciones en la Secuencia de aminoácidos de la 158P1D7 mostrada en la Figura 2 o la Figura 3.
En general, las variantes alélicas naturales de la 158P1D7 humana comparten un alto grado de identidad y homología estructural (por ejemplo, homología del 90% o más). Típicamente, las variantes alélicas de la proteína 158P1D7 contienen sustituciones conservadoras de aminoácidos dentro de las Secuencias de 158P1D7 descritas aquí o contienen una sustitución de un aminoácido desde una posición correspondiente en un homólogo de 158P1D7. Una clase de variantes alélicas de 158P1D7 son las proteínas que comparten un alto grado de homología con al menos una pequeña región de una Secuencia particular de aminoácido de 158P1D7, pero que contienen además una salida radical de la Secuencia, tal como una sustitución no conservadora, un truncamiento, inserción o desplazamiento del marco. En las comparaciones de Secuencias de proteínas, los términos, similitud, identidad y homología tienen cada uno un significado diferente según se valora en el campo de la genética. Además, ortología y paralogía pueden ser conceptos importantes que describen la relación entre los miembros de determinada familia de proteínas en un organismo con respecto a los miembros de la misma familia en otros organismos.
En la Tabla II se muestran las abreviaturas para los aminoácidos. Con frecuencia se realizan sustituciones conservadoras de aminoácidos en una proteína sin alterar la conformación o la función de la proteína. Las proteínas de la invención pueden comprender 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15 o más sustituciones conservadoras. Estos cambios incluyen la sustitución de cualquiera de isoleucina (I), valina (V) y leucina (L) por cualquier otro de estos aminoácidos hidrofóbicos; ácido aspártico (D) por ácido glutámico (E) y viceversa; glutamina (Q) por asparagina (N) y viceversa; y serina (S) por treonina (T) y viceversa. Se pueden considerar como conservadoras otras sustituciones, dependiendo del entorno del aminoácido particular y su papel en la estructura tridimensional de la proteína. Por ejemplo, la glicina (G) y la alanina (A) con frecuencia son intercambiables, como pueden serlo también la alanina (A) y la valina (V). La metionina (M), que es relativamente hidrofóbica, puede a menudo se intercambia por leucina e isoleucina, y a veces por valina. La lisina (K) y arginina (R) son intercambiables en emplazamientos en los cuales la característica significativa del residuo de aminoácido es su carga y los diferentes pKs de estos dos residuos de aminoácido no son significativos. Otros cambios pueden ser considerados todavía como "conservadores" en entornos particulares (véase por ejemplo la Tabla III aquí; páginas 13-15 "Biochemistry" 2^{nd} ED. Lubert Stryer Ed. (Standord University); Henikoff y col., PNAS 1992 Vol. 89 10915-10919; Lei y col., J. Biol. Chem. 19 de mayo de 1995; 270(20): 11882-6).
Las realizaciones de la invención aquí descritas incluyen una gran variedad de variantes aceptadas en la técnica o análogos de proteínas 158P1D7 tales como polipéptidos que tienen inserciones, deleciones y sustituciones de aminoácidos. Las variantes de 158P1D7 pueden obtenerse por métodos conocidos en la técnica tales como mutagénesis sitio-dirigida, examen de alanina y mutagénesis por PCR. Pueden llevarse a cabo mutagénesis sitio-dirigida (Carter y col., Nucl. Acids Res., 13:4331 (1986); Zoller y col., Nucl. Acids Res., 10:6487 (1987)), la mutagénesis en cassette (Wells y col., Gene, 34:315 (1985)), la mutagénesis por selección de restricción (Wells y col., Philos. Trans. R. Soc. London SerA, 317:415 (1986)) u otras técnicas conocidas en el ADN clonado para producir el ADN con variantes de 158P1D7.
El análisis examen de aminoácidos puede emplearse también para identificar uno o más aminoácidos a lo largo de una Secuencia contigua que está implicada en una actividad biológica específica, tal como una interacción proteína-proteína. Dentro del examen preferente, los aminoácidos son aminoácidos relativamente pequeños neutros. Estos aminoácidos incluyen alanina, glicina, serina y cisteína. La alanina es típicamente un aminoácido preferente para examinar dentro de este grupo porque elimina la cadena lateral más allá del carbono beta y es menos probable que altere la conformación de la cadena principal de la variante. La alanina es también típicamente preferida porque es el aminoácido más común. Además, se encuentra frecuentemente en las posiciones tanto enclavadas como expuestas (Creighton, The Proteins, (W.H. Freeman & Co., N.Y.); Chothia, J. Mol. Biol., 150:1 (1976)). Si la sustitución de alanina no produce cantidades adecuadas de variante, se puede utilizar un aminoácido isostérico.
Tal como se define aquí, las variantes, análogos u homólogos de 158P1D7 tienen el atributo distintivo de tener al menos un epítope que es "reactivo cruzado" con una proteína 158P1D7 que contiene la Secuencia de aminoácidos SEQ ID NO.: 657. Tal como se utiliza en esta expresión, "reactivo cruzado" significa que un anticuerpo o célula T que se une específicamente a una variante de 158P1D7 se une también específicamente a la proteína 158P1D7 que tiene la Secuencia de aminoácidos SEQ ID NO.: 657. Un polipéptido deja de ser una variante de la proteína mostrada en SEQ ID NO.: 657 cuando ya no contiene ningún epítope capaz de ser reconocido por un anticuerpo o célula T que se une específicamente a la proteína 158P1D7. Los especialistas en la materia entenderán que los anticuerpos que reconocen las proteínas se unen a epítopes de tamaño variable y un agrupamiento del orden de aproximadamente cuatro o cinco aminoácidos, contiguos o no, se considera como un número típico de aminoácidos en un epítope mínimo. Véase por ejemplo Nair y col., J. Immunol. 2000 165(12): 6949-6955; Hebbes y col., Mol Immunol. (1989) 26(9):865-73; Schwartz y col., J. Immunol. (1985) 135(4):2598-608.
Otra clase de variantes de proteínas asociadas a 158P1D7 comparten una similitud del 70%, 75%, 80%, 85% ó 90% o más con la Secuencia de aminoácidos SEQ ID NO.: 657 o con un fragmento de la misma. Otra clase específica de variantes o análogos de las proteínas 158P1D7 comprenden uno o más de los motivos biológicos de 158P1D7 descritos aquí o actualmente conocidos en la técnica. Así, la presente invención abarca análogos de los fragmentos de 158P1D7 (ácido nucleico o aminoácido) que han alterado las propiedades funcionales (por ejemplo inmunogénicas) en comparación con el fragmento de inicio. Se debe valorar que los motivos actuales o que empiezan a formar parte de la técnica deben aplicarse a las Secuencias de ácidos nucleicos o aminoácidos de la Figura 2 o la Figura 3.
Tal como se expone aquí, las realizaciones de la invención reivindicada incluyen los polipéptidos que contienen menos de la Secuencia completa de aminoácidos de la proteína 158P1D7 mostrada en la Figura 2 o la Figura 3. Por ejemplo, las realizaciones representativas de la invención comprenden péptidos/proteínas que tienen 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15 o más aminoácidos contiguos de la proteína 158P1D7 mostrada en la Figura 2 o la Figura 3.
Además, las realizaciones representativas de la invención aquí descrita incluyen polipéptidos que se componen de aproximadamente el aminoácido 1 a aproximadamente el aminoácido 10 de la proteína 158P1D7 mostrada en la Figura 2 o la Figura 3, polipéptidos que se componen de aproximadamente el aminoácido 10 a aproximadamente el aminoácido 20 de la proteína 158P1D7 mostrada en la Figura 2 o la Figura 3, polipéptidos que se componen de aproximadamente el aminoácido 20 a aproximadamente el aminoácido 30 de la proteína 158P1D7 mostrada en la Figura 2 o la Figura 3, polipéptidos que se componen de aproximadamente el aminoácido 30 a aproximadamente el aminoácido 40 de la proteína 158P1D7 mostrada en la Figura 2 o la Figura 3, polipéptidos que se componen de aproximadamente el aminoácido 40 a aproximadamente el aminoácido 50 de la proteína 158P1D7 mostrada en la Figura 2 o la Figura 3, polipéptidos que se componen de aproximadamente el aminoácido 50 a aproximadamente el aminoácido 60 de la proteína 158P1D7 mostrada en la Figura 2 o la Figura 3, polipéptidos que se componen de aproximadamente el aminoácido 60 a aproximadamente el aminoácido 70 de la proteína 158P1D7 mostrada en la Figura 2 o la Figura 3, polipéptidos que se componen de aproximadamente el aminoácido 70 a aproximadamente el aminoácido 80 de la proteína 158P1D7 mostrada en la Figura 2 o la Figura 3, polipéptidos que se componen de aproximadamente el aminoácido 80 a aproximadamente el aminoácido 90 de la proteína 158P1D7 mostrada en la Figura 2 o la Figura 3, polipéptidos que se componen de aproximadamente el aminoácido 90 a aproximadamente el aminoácido 100 de la proteína 158P1D7 mostrada en la Figura 2 o la Figura 3, etc. en la totalidad de la Secuencia de aminoácidos de 158P1D7. Además, los polipéptidos que se componen de aproximadamente el aminoácido 1 (ó 20 ó 30 ó 40, etc.) a aproximadamente el aminoácido 20 (ó 130, ó 140 ó 150, etc.) de la proteína 158P1D7 mostrada en la Figura 2 o la Figura 3 son realizaciones de la invención. Se debe valorar que las posiciones de inicio y de parada en este párrafo se refieren a la posición especificada, así como a esta posición más o menos 5 residuos.
Las proteínas asociadas a 158P1D7 se generan mediante técnicas estándar de síntesis de péptidos o por métodos de desdoblamiento químico bien conocidos en este campo. Alternativamente, se pueden utilizar métodos recombinantes para generar moléculas de ácido nucleico que codifican una proteína asociada a 158P1D7. En una realización, las moléculas de ácido nucleico proporcionan un medio para generar fragmentos definidos de la proteína 158P1D7 (o variantes, homólogos o análogos de la misma).
III.A.) Realizaciones de Proteínas Portadoras de Motivos
Las realizaciones detectables o controlables ilustrativas adicionales de la invención aquí descritas incluyen polipéptidos 158P1D7 que comprenden los residuos de aminoácidos de uno o más de los motivos biológicos contenidos dentro de la Secuencia de polipéptidos de 158P1D7 expuesta en la Figura 2 o la Figura 3. Se conocen en la técnica varios motivos y se puede evaluar una proteína en cuanto a la presencia de estos motivos en diversas páginas web públicas en Internet (véanse por ejemplo las direcciones URL: pfam.wustl.edu/;searchlauncher.bcm.
tmc.edu/seq-search/strucpredict.html; psort.ims.u-tokyo.ac.jp/; www.cbs.dtu.dk/; www.ebi.ac.uk/interpro/scan.html;
www.expasy.ch/tools/scnpsit1.html; Epimatrix^{TM} y Epimer^{TM}, Brown University, www.brown.edu/Research/TB-HIV Lab/epimatrix/epimatrix.html y BIMAS, bimas.dcrt.nih.gov/.).
Las subsecuencias portadoras de motivos de la proteína 158P1D7 figuran y se identifican en la Tabla XIX.
La Tabla XX muestra varios motivos que se presentan frecuentemente basados en investigaciones pfam (véase la dirección URL pfam.wustl.edu/). Las columnas de la Tabla XX relacionan (1) abreviatura del nombre del motivo, (2) porcentaje de identidad encontrado entre los distintos miembros de la familia de motivos, (3) nombre o descripción del motivo y (4) función más común; se incluye la información del emplazamiento si el motivo es relevante en cuanto a su emplazamiento.
Los polipéptidos que comprenden uno o más de los motivos de 158P1D7 mencionados anteriormente sirven para aclarar las características específicas de un fenotipo maligno considerando la observación de que los motivos de 158P1D7 expuestos anteriormente están asociados a la desregulación del crecimiento y porque 158P1D7 está demasiado desordenada en algunos cánceres (véase por ejemplo la Tabla I). La caseína quinasa-II, cAMP y proteína quinasa dependiente del campo y la proteína quinasa C, por ejemplo, son enzimas conocidas por asociarse al desarrollo del fenotipo maligno (véase por ejemplo Chen y col., Lab Invest., 78(2): 165-174 (1998); Gaiddon y col., Endocrinology 136(10): 4331-4338 (1995); Hall y col., Nucleic Acids Research 24(6): 1119-1126 (1996); Peterziel y col., Oncogene 18(46): 6322-6329 (1999) y O'Brian, Oncol. Rep. 5(2): 305-309 (1998)). Además, tanto la glicosilación como la miristoilación son modificaciones de proteínas asociadas también al cáncer y a la progresión del cáncer (véase por ejemplo Dennis y col., Biochem. Biophys. Acta 1473(1):21-34 (1999); Raju y col., Exp. Cell Res. 235(1): 145-154 (1997)). La amidación es otra modificación de proteína también asociada al cáncer y a la progresión del cáncer (véase por ejemplo Treston y col., J. Natl. Cancer Inst. Monogr. (13): 169-175 (1992)).
En otra realización, las proteínas de la invención comprenden uno o más de los epítopes inmunoreactivos identificados mediante los métodos aceptados en este campo, tales como los péptidos expuestos en las Tablas V-XVIII. Los epítopes CTL pueden determinarse utilizando algoritmos específicos para identificar aquellos péptidos dentro de una proteína 158P1D7 que son capaces de unirse óptimamente a los alelos HLA especificados (por ejemplo, Tabla IV; Epimatrix^{TM} y Epimer^{TM}, Brown University, URL www.brown.edu/Research/TB-HIV Lab/epimatrix/epimatrix.html; y BIMAS, URL bimas.dcrt.nih.gov/.). Además, los procesos para identificar los péptidos que tienen suficiente afinidad de unión para las moléculas de HLA y que tienen correlación con el hecho de ser epítopes inmunogénicos son bien conocidos en la técnica y se llevan a cabo sin experimentación indebida bien sea in vitro o in vivo.
También son conocidos en este campo los principios para crear análogos de estos epítopes con el fin de modular la inmunogenicidad. Por ejemplo, se empieza con un epítope que lleva un motivo CTL o HTL (véanse por ejemplo los motivos/supermotivos de Clase I de HLA y de Clase II de HLA de la Tabla IV). El epítope se transforma en un análogo eliminando un aminoácido en una de las posiciones especificadas y reemplazándolo por otro aminoácido determinado en esta posición. Por ejemplo, se puede eliminar un residuo deletéreo a favor de cualquier otro residuo, tal como un residuo preferente como se define en la Tabla IV; sustituir un residuo menos preferente por un residuo preferente tal como se define en la Tabla IV; o sustituir un residuo preferente original por otro residuo preferente tal como se define en la Tabla IV. Las sustituciones pueden tener lugar en las posiciones de anclaje primarias o en otras posiciones en un péptido; véase por ejemplo la Tabla IV.
Diversas referencias reflejan la técnica en cuanto a la identificación y generación de epítopes en una proteína de interés, así como en análogos de la misma. Véase por ejemplo la WO 9733602 de Chesnut y col.; Sette, Immunogenetics 1999 50 (3-4): 201-212; Sette y col., J. Immunol. 2001 166(2): 1389-1397; Sidney y col., Hum. Immunol. 1997 58(1): 12-20; Kondo y col., Immunogenetics 1997 45(4): 249-258; Sidney y col., J. Immunol. 1996 157(8): 3480-90; y Falk y col., Nature 351:290-6 (1991); Hunt y col., Science 255:1261-3 (1992); Parker y col., J. Immunol. 149:3580-7 (1992); Parker y col., J. Immunol. 152:163-75 (1994)); Kast y col., 1994 152(8): 3904-12; Borras-Cuesta y Col., Hum. Immunol. 2000 61(3): 266-278; Alexander y col., J. Immunol. 2000 164(3); 164(3): 1625-1633; Alexander y col., PMID: 7895164, UI: 95202582; O'Sullivan y col., J. Immunol. 1991 147(8): 2663-2669; Alexander y col., Immunity 1994 1(9): 751-761 y Alexander y col., Immunol. Res. 1998 18(2): 79-92.
Las realizaciones relacionadas de las invenciones incluyen polipéptidos que comprenden combinaciones de los distintos motivos expuestos en la Tabla XIX y/o uno o más de los epítopes previstos de CTL de la Tabla V hasta la Tabla XVIII y/o uno o más de los motivos de unión de células T conocidos en la técnica. Las realizaciones preferentes no contienen inserciones, deleciones o sustituciones bien sea dentro de los motivos o dentro de las Secuencias intervinientes de los polipéptidos. Además, pueden resultar deseables realizaciones que incluyan cierto número de residuos de aminoácidos N-terminales y/o C-terminales en uno de los dos lados de estos motivos (por ejemplo para incluir una parte más importante de la arquitectura del polipéptido en la cual está situado el motivo). Típicamente, el número de residuos de aminoácidos N-terminales y/o C-terminales en uno de los lados de un motivo se encuentra entre aproximadamente 1 y aproximadamente 100 residuos de aminoácidos, preferentemente entre 5 y aproximadamente 50 residuos de aminoácidos.
Las proteínas asociadas a 158P1D7 se materializan de muchas formas, preferentemente en forma aislada. Una molécula de la proteína 158P1D7 estará sustancialmente libre de otras proteínas o moléculas que deterioren la unión de 158P1D7 al anticuerpo, célula T o a otro ligando. La naturaleza y el grado de aislamiento y purificación dependerán del uso que se pretenda. Las realizaciones de proteínas asociadas a 158P1D7 incluyen las proteínas purificadas asociadas a 158P1D7 y las proteínas funcionales solubles asociadas a 158P1D7. En una realización, una proteína funcional soluble 158P1D7 o un fragmento de la misma conserva la capacidad de unirse al anticuerpo, célula T o a otro
ligando.
La invención también proporciona proteínas 158P1D7 que comprenden fragmentos biológicamente activos de la Secuencia de aminoácidos de 158P1D7 mostrada en la Figura 2 o la Figura 3. Estas proteínas muestran las propiedades de la proteína 158P1D7, tal como la capacidad de provocar la generación de anticuerpos que unen específicamente un epítope asociado a la proteína 158P1D7, para unirse a estos anticuerpos; provocar la activación de HTL o CTL; y/o ser reconocidas por HTL o CTL.
Los polipéptidos asociados a 158P1D7 que contienen estructuras particularmente interesantes pueden ser previstos y/o identificados mediante diversas técnicas analíticas bien conocidas en este campo, incluidos, por ejemplo, los métodos de análisis Chou-Fasman, Gamier-Robson, Kyte-Doolittle, Eisenberg, Karplus-Schultz o Fameson-Wolf, o en base a la inmunogenicidad. Los fragmentos que contienen estas estructuras sirven particularmente para la generación de anticuerpos anti-158P1D7 específicos de la subunidad, o células T o en la identificación de factores celulares que se unen a 158P1D7.
Los epítopes de CTL pueden determinarse por medio de algoritmos específicos para identificar péptidos dentro de una proteína 158P1D7, los cuales son capaces de unirse óptimamente a los alelos especificados de HLA (por ejemplo utilizando el sitio SYFPEITHI de la Web Mundial URL syfpeithi-bmi-heidelberg.com/; las listas de la Tabla IV(A)-(E); Epimatrix^{TM} y Epimer^{TM} Brown University, www.brown.edu/Research/TB-HIV; Lab/epymatrix/epimatrix.html; y BIMA, URL bimas.dcrt.nih.gov/). Para ilustrar esto, se previeron los epítopes de los péptidos procedentes de 158P1D7 que se presentan en el contexto de las moléculas humanas de Clase I de MHC HLA-A1, A2, A3, A11, A24, B7 y B35 (TablasV-XVIII). Específicamente, se introdujo la Secuencia completa de aminoácidos de la proteína 158P1D7 en el algoritmo de Búsqueda de los Motivos de los Péptidos de HLA encontrado en el sitio web de Bioinformatics and Molecular Analysis Section (BIMAS) mencionado anteriormente. El algoritmo de búsqueda de los motivos de los péptidos de HLA fue desarrollado por el Dr. Ken Parker basándose en la unión de Secuencias específicas de péptidos en la ranura de las moléculas de HLA de Clase I, en particular la HLA-A2 (véase por ejemplo Falk y col., Nature 351: 290-6 (1991); Hunt y col., Science 255:1261-3 (1992); Parker y col., J. Immunol. 149:3580-7 (1992); Parker y col., J. Immunol. 152:163-75 (1994)). Este algoritmo permite el emplazamiento y la clasificación de los péptidos 8-mer, 9-mer y 10-mer procedentes de una Secuencia completa de proteínas para la unión prevista a HLA-A2, así como a muchas otras moléculas de HLA de Clase I. Muchos péptidos de unión de HLA de Clase I son 8-, 9-, 10-, u 11-mers. Por ejemplo, para HLA-A2 de clase I, los epítopes contienen preferentemente leucina (L) o metionina (M) en la posición 2 y valina (V) o leucina (L) en el C-terminal (véase por ejemplo, Parker y col., J. Immunol. 149:3580-7 (1992)). Los resultados seleccionados de los péptidos de unión previstos de 158P1D7 se muestran aquí en las Tablas V-XVIII. En las Tablas V-XVIII se muestran, junto con su emplazamiento, los 50 candidatos superiores de clasificación, 9-mers y 10-mers, para cada miembro de la familia, la Secuencia de aminoácidos de cada péptido específico y una puntuación estimada de unión. La puntuación de unión corresponde a la mitad del tiempo estimado de disociación de los complejos que contienen el péptido a 37ºC, a pH 6,5. Se prevé que los péptidos con la puntuación más alta de unión son los más estrechamente unidos al HLA de clase I en la superficie de la célula durante el período de tiempo más largo y, por tanto, representan las mejores dianas inmunogénicas para el reconocimiento de células T.
La actual unión de péptidos a un alelo de HLA puede evaluarse mediante la estabilización de la expresión de HLA sobre la línea celular defectuosa T2 de procesamiento del antígeno (véase por ejemplo Xue y col., Prostate 30:73-8 (1997) y Peshwa y col., Prostate 36:129-38 (1998)). La inmunogenicidad de los péptidos específicos puede evaluarse in vitro por estimulación de los linfocitos T citotóxicos de CD8+ (CTL) en presencia del antígeno que presenta células tales como células dendríticas.
Se debe valorar que cada epítope previsto por el sitio BIMAS, los sitios Epimer^{TM} y Epimatrix^{TM} o especificados por los motivos de clase I o clase II de HLA disponibles en la técnica o que empiezan a formar parte de ella tal, como la forma establecida en la Tablas IV (o determinados utilizando el sitio web syfpeithi.bmi-heidelberg.com/) deben ser "aplicados" a la proteína 158P1D7. Tal como se emplea en este contexto "aplicado" significa que la proteína 158P1D7 se evalúa, por ejemplo, visualmente o por métodos de búsqueda de patrones basados en la informática, tal como lo valoran los especialistas en la materia relevantes. Cada subsecuencia de 8, 9, 10 ú 11 residuos de aminoácidos de 158P1D7 que llevan un motivo de Clase I de HLA, o una subsecuencia de 9 o más residuos de aminoácidos que llevan un motivo de Clase II de HLA, se encuentra dentro del alcance de la invención.
III.B.) Expresión de las Proteínas Asociadas a 158P1D7
En una realización descrita en los ejemplos siguientes, la 158P1D7 puede expresarse adecuadamente en células (tales como células 293T) transfectadas con un vector de expresión comercial, tal como un vector de expresión conducido por CMV que codifica 158P1D7 con una 6XHis C-terminal y tag MYC (pcADN3.1/mycHIS, Invitrogen o Tag5, GenHunter Corporation, Nashville TN). El vector Tag5 proporciona una señal de secreción IgGK que puede utilizarse para facilitar la producción de una proteína 158P1D7 secretada en las células transfectadas. La 158P1D7 secretada marcada-HIS en los medios de cultivo puede purificarse, por ejemplo mediante una columna de níquel, aplicando técnicas estándar.
III.C.) Modificación de las Proteínas Asociadas a 158P1D7
Las modificaciones de las proteínas asociadas a 158P1D7, tales como las modificaciones covalentes, están incluidas en el alcance de esta invención. Un tipo de modificación covalente incluye residuos-diana de aminoácidos de un polipéptido de 158P1D7 reactivos frente a un agente derivatizante orgánico que es capaz de reaccionar con las cadenas laterales seleccionadas o con los residuos N- o C-terminales de la 158P1D7. Otro tipo de modificación covalente del polipéptido de 158P1D7 incluido en el alcance de esta invención comprende la alteración del patrón de glicosilación nativo de una proteína de la invención. Otro tipo de modificación covalente de la 158P1D7 comprende la unión del polipéptido de 158P1D7 a uno de diversos polímeros no proteínicos, por ejemplo polietilenglicol (PEG), polipropilenglicol o polioxialquilenos, de la forma mencionada en las Patentes de Estados Unidos Nºs 4.640.835, 4.496.689, 4.301.144, 4.670.417, 4.791.192 ó 4.179.337.
Las proteínas asociadas a la 158P1D7 de la presente invención pueden modificarse también para formar una molécula quimérica que comprende la 158P1D7 fusionada con otra Secuencia polipeptídica o aminoacídica heteróloga. Esta molécula quimérica puede sintetizarse de forma química o recombinante. Un molécula quimérica puede tener una proteína de la invención fusionada con otro antígeno asociado al tumor o a un fragmento del mismo. Alternativamente, una proteína según la invención puede comprender una fusión de fragmentos de la Secuencia de 158P1D7 (aminoácido o ácido nucleico) de modo tal que se cree una molécula que no es, en toda su longitud, directamente homóloga a las Secuencias del ácido nucleico o aminoácido mostradas en la Figura 2 o la Figura 3. Esta molécula quimérica puede comprender múltiplos de la misma subsecuencia de 158P1D7. Una molécula quimérica puede comprender una fusión de una proteína asociada a 158P1D7 con una etiqueta del epítope de polihistidina, que proporciona un epítope al cual se puede unir selectivamente el níquel inmovilizado, con citoquinas o con factores de crecimiento. La etiqueta del epítope se coloca generalmente en el terminal amino o carboxilo de la 158P1D7. En una realización alternativa, la molécula quimérica puede comprender una fusión de una proteína asociada a 158P1D7 con una inmunoglobulina o con una región particular de una inmunoglobulina. Para una forma bivalente de la molécula quimérica (también denominada "inmunoadhesina"), esta fusión podría ser a la región Fc o una molécula IgG. Las fusiones de Ig incluyen preferentemente la sustitución de una forma soluble (dominio transmembrana suprimido o inactivado) de un polipéptido de 158P1D7 en lugar de al menos una región variable dentro de una molécula Ig. En una realización preferente, la fusión de inmunoglobulina incluye la bisagra CH2 y CH3, o la bisagra de regiones CH1, CH2 y CH3 de una molécula IgGI. Para la producción de fusiones de inmunoglobulina, véase por ejemplo la Patente de Estados Unidos Nº 5.428.130 publicada a 27 de junio de 1995.
III.D.) Utilización de las Proteínas Asociadas a 158P1D7
Las proteínas de la invención tienen diversos usos. Como la 158P1D7 es altamente expresada en el cáncer de vejiga y otros cánceres, se utilizan las proteínas asociadas a 158P1D7 en métodos que evalúan el estado de los productos génicos de 158P1D7 en tejidos sanos en comparación con tejidos cancerosos, aclarando así el fenotipo maligno. Típicamente, los polipéptidos procedentes de regiones específicas de la proteína 158P1D7 se utilizan para valorar la presencia de perturbaciones (tales como deleciones, inserciones, mutaciones puntuales, etc.) en estas regiones (tales como las regiones que contienen uno o más motivos). Los ensayos ejemplo utilizan anticuerpos o células T que se dirigen a las proteínas asociadas a 158P1D7 que comprenden residuos de aminoácidos de uno o más de los motivos biológicos contenidos dentro de la Secuencia de polipéptidos de 158P1D7 con el fin de evaluar las características de esta región en tejidos sanos en comparación con cancerosos o para aclarar una respuesta inmune al epítope. Alternativamente, las proteínas asociadas a 158P1D7 que contienen residuos de aminoácidos de uno o más de los motivos biológicos de la proteína 158P1D7 se utilizan para examinar los factores que interactúan con aquella región de 158P1D7.
Los fragmentos/subsecuencias de la proteína 158P1D7 son particularmente útiles en la generación y caracterización de anticuerpos específicos del dominio (por ejemplo los anticuerpos que reconocen un epítope extracelular o intracelular de una proteína 158P1D7), para identificar los agentes o factores celulares que se unen a la 158P1D7 o a un dominio estructural particular de la misma, y en varios contextos terapéuticos y de diagnóstico, incluidos, pero no limitados a, ensayos de diagnóstico, vacunas contra el cáncer y métodos para preparar estas vacunas.
Las proteínas codificadas por los genes 158P1D7, o por los análogos, homólogos o fragmentos de las mismas, tienen múltiples usos, incluidos, pero no limitados a, la generación de anticuerpos y en métodos para identificar ligandos y demás agentes, así como constituyentes celulares que se unen a un producto génico de 158P1D7. Los anticuerpos que surgen contra una proteína 158P1D7 o contra un fragmento de la misma se emplean en ensayos de diagnóstico y pronóstico, así como en metodologías de formación de imágenes, en la gestión de los cánceres humanos caracterizados por la expresión de la proteína 158P1D7, tales como los que citados en la Tabla I. Estos anticuerpos pueden expresarse intracelularmente y utilizarse en métodos de tratamiento de pacientes con estos cánceres. Las proteínas o ácidos nucleicos asociados a la 158P1D7 se utilizan también en la generación de respuestas HTL o CTL.
Se emplean varios ensayos inmunológicos útiles para la detección de las proteínas 158P1D7, incluidos, pero no limitados a, varios tipos de radioinmunoensayos, ensayos inmunoadsorbentes ligados a enzimas (ELISA), ensayos inmunofluorescentes ligados a enzimas (ELIFA), métodos inmunocitoquímicos y similares. Los anticuerpos pueden etiquetarse y utilizarse como reactivos de formación de imágenes inmunológicas, capaces de detectar las células que expresan la 158P1D7 (por ejemplo en los métodos de imagen radioescintigráfica). Las proteínas 158P1D7 también se emplean, en particular, para la obtención de vacunas contra el cáncer, tal como se describe aquí más adelante.
IV.) Anticuerpos de 158P1D7
Otro aspecto de la invención proporciona anticuerpos que se unen a las proteínas asociadas a 158P1D7. Los anticuerpos preferidos se unen específicamente a una proteína asociada a 158P1D7 y no se unen (o se unen débilmente) a péptidos o proteínas que no están asociados a 158P1D7. Por ejemplo, los anticuerpos que se unen a 158P1D7 pueden unirse a proteínas asociadas a 158P1D7, por ejemplo a homólogos o análogos de las mismas.
Los anticuerpos de 158P1D7 de la invención son particularmente útiles en ensayos de pronóstico y diagnóstico del cáncer de vejiga y en las metodologías de formación de imágenes. De forma similar, estos anticuerpos son útiles en el tratamiento, diagnóstico y/o pronóstico de otros cánceres, siempre que la 158P1D7 también esté expresada o sobreexpresada en esos otros cánceres. Además, los anticuerpos expresados intracelularmente (por ejemplo anticuerpos monocatenarios) son terapéuticamente útiles en el tratamiento de cánceres donde esté implicada la expresión de 158P1D7, tales como cánceres avanzados o metastáticos de vejiga.
La invención también proporciona varios ensayos inmunológicos que sirven para detectar y cuantificar la 158P1D7 y las proteínas mutantes asociadas a 158P1D7. Estos ensayos pueden comprender uno o más anticuerpos de 158P1D7 capaces de reconocer y unirse a la proteína asociada a 158P1D7, según convenga. Estos ensayos se desarrollan dentro de varios formatos de ensayos inmunológicos bien conocidos en la técnica, incluidos, pero no limitados a, varios tipos de radioinmunoensayos, ensayos inmunoadsorbentes ligados a enzimas (ELISA), ensayos inmunofluorescentes ligados a enzimas (ELIFA) y similares.
Los ensayos inmunológicos no-anticuerpo de la invención comprenden también ensayos de inmunogenicidad de células T (inhibidores o estimulantes), así como ensayos de unión del complejo mayor de histocompatibilidad (MHC).
Además, la invención también proporciona métodos inmunológicos de formación de imágenes capaces de detectar el cáncer de vejiga y otros cánceres que expresan la 158P1D7, incluidos, pero no limitados a, métodos de formación de imágenes radioescintigráficas utilizando anticuerpos etiquetados de 158P1D7. Estos ensayos son clínicamente útiles en la detección, control y pronóstico de los cánceres que expresan 158P1D7, como el cáncer de vejiga.
Los anticuerpos de 158P1D7 se utilizan también en métodos para purificar proteínas asociadas a 158P1D7 y para aislar homólogos de 158P1D7 y moléculas asociadas. Por ejemplo, un método de purificación de una proteína asociada a 158P1D7 comprende la incubación de un anticuerpo de 158P1D7, que se ha acoplado a una matriz sólida, con un lisato o con otra solución que contiene una proteína asociada a 158P1D7, en condiciones que permiten al anticuerpo de 158P1D7 unirse a la proteína asociada a 158P1D7; el lavado de la matriz sólida para eliminar las impurezas; y la elución de la proteína asociada a 158P1D7 del anticuerpo acoplado. Otros usos de los anticuerpos de 158P1D7 de la invención incluyen la generación de anticuerpos antiidiotípicos que imitan la proteína 158P1D7.
Se conocen bien en la técnica diversos métodos para la preparación de anticuerpos. Por ejemplo, se pueden preparar anticuerpos por inmunización de un huésped mamífero adecuado utilizando una proteína, un péptido o un fragmento asociado a 158P1D7, en forma aislada o inmunoconjugada (Antibodies: A Laboratory Manual, CSH Press, Eds., Harlow, and Lane (1988); Harlow, Antibodies, Cold Spring Harbor Press, NY (1989)). Además, se pueden utilizar también proteínas de fusión de 158P1D7, tal como una proteína de fusión-GST de 158P1D7. En una realización particular, se produce una proteína de fusión GST que comprende toda o parte de la Secuencia de aminoácidos de la Figura 2 o la Figura 3, entonces se utiliza como inmunógeno para generar los anticuerpos apropiados. En otra realización, se sintetiza una proteína asociada a 158P1D7 y se utiliza como inmunógeno.
Además, se utilizan técnicas de inmunización de ADN desnudo conocidas en la técnica (con o sin la proteína asociada a 158P1D7 o las células de expresión de 158P1D7) para generar una respuesta inmune al inmunógeno codificado (para su análisis, véase Donnelly y col., 1997, Ann. Rev. Immunol. 15: 617-648).
Puede analizarse la Secuencia de aminoácidos de 158P1D7 tal como se muestra en la Figura 2 o la Figura 3 con el fin de seleccionar las regiones específicas de la proteína 158P1D7 para generar anticuerpos. Por ejemplo, se utilizan análisis de hidrofobicidad e hidrofilicidad de la Secuencia de aminoácidos de 158P1D7 para identificar las regiones hidrofílicas en la estructura de 158P1D7 (véase por ejemplo el ejemplo titulado "Patrones de antigenicidad"). Las regiones de la proteína 158P1D7 que muestran la estructura inmunogénica, así como otras regiones y dominios, pueden identificarse fácilmente mediante varios otros métodos conocidos en la técnica, tales como análisis Chou-Fasman, Hopp and Woods, Kyte-Doolittle, Janin, Bhaskaran and Ponnuswamy, Deleage and Roux, Garnier-Robson, Eisenberg, Karplus-Schultz, o Jameson-Wolf. Así, cada región identificada por cualquiera de estos programas o métodos se encuentra dentro del alcance de la presente invención. Los métodos para la generación de anticuerpos de 158P1D7 se ilustran además por medio de los ejemplos dados aquí. Los métodos para preparar una proteína o un polipéptido para su utilización como inmunógeno son bien conocidos en la técnica. También son bien conocidos en este campo los métodos para preparar conjugados inmunogénicos de una proteína con un vehículo, tal como BSA, KLH u otra proteína portadora. En algunas circunstancias, se emplea la conjugación directa que utiliza, por ejemplo, reactivos de carbodiimida; en otros casos son eficaces reactivos ligantes como los suministrados por Pierce Chemical Co., Rockford, IL. A menudo, la administración de un inmunógeno de 158P1D7 se lleva a cabo por inyección durante un período de tiempo adecuado y utilizando un adyuvante adecuado, tal como se entiende en la materia. Durante el programa de inmunización se pueden tomar concentraciones de anticuerpos para determinar la adecuada formación del anticuerpo.
Los anticuerpos monoclonales de 158P1D7 pueden producirse por varios medios bien conocidos en la técnica. Por ejemplo, se preparan líneas celulares inmortalizadas que secretan un anticuerpo monoclonal deseado mediante técnicas estándar de hibridoma de Kohler y Milstein o por modificaciones que inmortalizan las células B productoras del anticuerpo, tal como es generalmente conocido. Las líneas celulares inmortalizadas que secretan los anticuerpos deseados se exploran por inmunoensayo, donde cual el antígeno es una proteína asociada a 158P1D7. Cuando se identifica el cultivo apropiado de células inmortalizadas, las células pueden extenderse y los anticuerpos producirse bien sea a partir de cultivos in vitro o del fluido ascítico.
También se pueden producir anticuerpos o fragmentos de la invención por medios recombinantes. Las regiones que se unen específicamente a las regiones deseadas de la proteína 158P1D7 pueden producirse también en el contexto de anticuerpos injertados en una región determinante de complementariedad (CDR) o quimérica de múltiple origen de especie. Se pueden producir también anticuerpos humanizados o humanos de 158P1D7, y éstos se prefieren para su uso en contextos terapéuticos. Son bien conocidos métodos para humanizar los anticuerpos murino y demás anticuerpos no humanos mediante la sustitución de uno o más de los CDRs de anticuerpos no humanos por las Secuencias correspondientes de anticuerpos humanos (véase por ejemplo Jones y col., 1986, Nature 321: 522-525; Riechmann y col., 1988, Nature 332: 323-327; Verhoeyen y col., 1988, Science 239: 1534-1536). Véase también, Carter y col., 1993, Proc. Natl. Acad. Sci. USA 89: 4285 y Sims y col., 1993, J. Immunol. 151: 2296.
Los métodos para producir anticuerpos monoclonales totalmente humanos incluyen la exhibición de fagos y métodos transgénicos (para su análisis véase Vaughan y col., 1998, Nature Biotechnology 16: 535-539). Los anticuerpos monoclonales totalmente humanos de 158P1D7 pueden generarse mediante tecnologías de clonación que emplean grandes librerías combinatorias del gen humano Ig (es decir, exhibición de fagos) (Griffiths and Hoogenboom, Building an in vitro immune system: human antibodies from phage display libraries. En: Protein Engineering of Antibody Molecules for Prophylactic and Therapeutic Applications in Man, Clark, M. (Ed.), Nottingham Academic, pp 45-64 (1993); Burton y Barbas, Human Antibodies from combinatorial libraries. Id., pp 65-82). Los anticuerpos monoclonales totalmente humanos de 158P1D7 pueden producirse también utilizando ratones transgénicos concebidos para contener posiciones del gen de la inmunoglobulina humana, tal como se describe en la Solicitud de Patente PCT WO 98/24893, Kucherlapati y Jakobovits y col., publicada a 3 de diciembre de 1997 (véase también, Jakobovits, 1998, Exp. Opin. Invest. Drugs 7(4): 607-614; las patentes de Estados Unidos 6.162.963, 19 de diciembre de 2000, 6.150.584, 12 de noviembre de 2000, y 6.114598, 5 de septiembre de 2000). Este método evita la manipulación in vitro necesaria con la tecnología de exhibición de fagos y produce eficazmente anticuerpos humanos auténticos de gran afinidad.
Puede establecerse la reactividad de los anticuerpos de 158P1D7 con una proteína asociada a 158P1D7 mediante diversos medios bien conocidos, incluidos los análisis Western Blot, inmunoprecipitación, ELISA y FACS, que utilizan, como es apropiado, proteínas asociadas a 158P1D7, células de expresión de 158P1D7 o extractos de las mismas. Puede marcarse un anticuerpo de 158P1D7 o un fragmento del mismo con un marcador detectable o conjugarse a una segunda molécula. Los marcadores detectables adecuados incluyen, pero no se limitan a, radioisótopos, compuestos fluorescentes, compuestos bioluminescentes, compuestos quimioluminescentes, quelantes metálicos o enzimas. Además, los anticuerpos biespecíficos, específicos para dos o más epítopes de 158P1D7, se generan utilizando métodos generalmente conocidos en la técnica. Los anticuerpos homodiméricos pueden generarse también por métodos de reticulación bien conocidos en la técnica (por ejemplo, Wolff y col., Cancer Res. 53: 2560-2565).
V.) Respuestas Inmunes Celulares a 158P1D7
Se ha esbozado el mecanismo por el cual las células T reconocen los antígenos. Las composiciones eficaces de vacunas con epítopes de los péptidos de la invención inducen respuestas inmunes terapéuticas o profilácticas en segmentos muy amplios de la población mundial. Para comprender el valor y la eficacia de las composiciones de la invención, que inducen respuestas celulares inmunes, se proporciona un breve análisis de la tecnología asociada a la inmunología.
Un complejo de una molécula HLA y un antígeno peptídico actúa como ligando reconocido por las células T restringidas por HLA (Buus, S. y col., Cell 47: 1071, 1986; Babbitt, B.P. y col., Nature 317:359, 1985; Townsend, A. y Bodmer, H., Annu. Rev. Immunol. 7:601, 1989; Germain, R.N., Annu. Rev. Immunol. 11:403, 1993). Durante el estudio de los análogos de antígenos sustituidos por un único aminoácido y la Secuenciación de los péptidos naturalmente procesados unidos de forma endógena, se identificaron los residuos críticos que se corresponden con los motivos necesarios para la unión específica a las moléculas del antígeno HLA y que figuran en la Tabla IV (véase también por ejemplo Southwood y col., J. Immunol. 160:3363, 1998; Rammensee y col., Immunogenetics 41:178, 1995; Rammensee y col., SYFPEITHI, ruta de acceso a la Web URL syfpeithi.bmi-heidelberg.com/; Sette, A. y Sidney, J. Curr. Opin. Immunol. 10:478, 1998; Engelhard, V.H., Curr. Opin. Immunol. 6:13, 1994; Sette, A. y Grey, H.M., Curr. Opin. Immunol. 4:79, 1992; Sinigaglia, F. y Hammer, J. Curr. Biol. 6:52, 1994; Ruppert y col., Cell 74: 929-937, 1993; Kondo y col., J. Immunol. 155:4307-4312, 1995; Sidney y col., J. Immunol. 157:3480-3490, 1996; Sidney y col., Human Immunol. 45:79-93, 1996; Sette, A. y Sidney, J. Immunogenetics 1999 Nov.; 50(3-4):201-12, Review).
Además, los análisis cristalográficos por rayos-X de los complejos de péptidos HLA han revelado bolsillos dentro de la hendidura/ranura de unión del péptido de las moléculas HLA que acomodan, en un modo alelo-específico, los residuos portados por los ligandos peptídicos; estos residuos a su vez determinan la capacidad de unión a HLA de los péptidos en los cuales están presentes (véase por ejemplo, Madden, D.R. Annu. Rev. Immunol. 13:587, 1995; Smith y col., Immunity 4:203, 1996; Fremont y col., Immunity 8.305, 1998; Stern y col., Structure 2:245, 1994; Jones, E.Y. Curr. Opin. Immunol. 9:75, 1997; Brown, J.H. y col., Nature 364:33, 1993; Guo, H.C. y col., Proc. Natl. Acad Sci. USA 90:8053, 1993; Guo, H.C. y col., Nature 360:364, 1992; Silver, M.L. y col., Nature 360:367, 1992; Matsumura, M. y col., Science 257:927, 1992; Madden y col., Cell 70:1035, 1992; Fremont, D.H. y col., Science 257:919, 1992; Saper, M.A., Bjorkman, P.J. and Wiley, D.C., J. Mol. Biol. 219:277, 1991).
En consecuencia, la definición de los motivos de unión a HLA alelo-específicos de clase I y clase II o a los supermotivos de clase I o clase II permite identificar las regiones dentro de una proteína que tienen correlación con la unión con el(los) antígeno(s) particular(es) HLA.
Por tanto, mediante un proceso de identificación de motivos HLA, se han identificado los candidatos para vacunas basadas en epítopes; estos candidatos pueden evaluarse además mediante ensayos de unión a péptidos de HLA para determinar la afinidad de unión y/o el período de tiempo de asociación del epítope a su molécula HLA correspondiente. Se pueden realizar trabajos de confirmación adicionales para seleccionar, de entre estos candidatos para estas vacunas, los epítopes con características preferidas en términos de amplitud de población y/o inmunogenicidad.
Se pueden utilizar varias estrategias para evaluar la inmunogenicidad celular, incluyendo:
1)
La evaluación de cultivos de células T primarias procedentes de individuos sanos (véase por ejemplo Wentworth, P.A. y col., Mol. Immunol. 32:603, 1995; Celis, E. y col., Proc. Natl. Acad. Sci. USA 91:2105, 1994; Tsai, V. y col., J. Immunol. 158:1796, 1997; Kawashima, I. y col., Human Immunol. 59:1, 1998). Este procedimiento implica la estimulación de linfocitos de sangre periférica (PBL) procedentes de sujetos sanos con un péptido de prueba, en presencia de células que presentan el antígeno, in vitro, durante un período de varias semanas. Las células T específicas del péptido se activan durante este tiempo y se detectan mediante, por ejemplo, un ensayo con linfoquina o de liberación de ^{51}Cr que implica células diana sensibilizadas con los péptidos
2)
La inmunización de ratones transgénicos HLA (véase por ejemplo Wentworth, P.A. y col., J. Immunol. 26:97, 1996; Wentworth, P.A. y col., Int. Immunol. 8:651, 1996; Alexander, J. y col., J. Immunol. 159:4753, 1997). Por ejemplo, en estos métodos se administran vía subcutánea los péptidos en un adyuvante incompleto de Freund a ratones transgénicos HLA. Varias semanas después de la inmunización, se retiran los esplenocitos y se cultivan in vitro en presencia del péptido de prueba durante aproximadamente una semana. Se detectan las células T específicas del péptido utilizando, por ejemplo, un ensayo de liberación de ^{51}Cr, que involucra las células diana sensibilizadas con los péptidos y las células diana que expresan de forma endógena el antígeno generado.
3)
La evidencia de memoria en las respuestas de las células T por parte de los individuos inmunes que han sido vacunos eficazmente y/o por parte de pacientes enfermos crónicos (véase por ejemplo Rehermann, B. y col., J. Exp. Med. 181:1047, 1995; Doolan, D.L. y col., Immunity 7:97, 1997; Bertoni, R. y col., J. Clin. Invest. 100.503, 1997; Threlkeld, S.C. y col., J. Immunol. 159:1648, 1997; Diepolder, H.M. y col., J. Virol. 71:6011, 1997). En consecuencia, las respuestas de memoria son detectadas mediante PBL del cultivo procedente de sujetos que han estado expuestos al antígeno debido a la enfermedad y que, por tanto, han generado "naturalmente" una respuesta inmune, o de pacientes que estaban vacunados contra el antígeno. Los PBL procedentes de los sujetos son cultivados in vitro durante 1-2 semanas en presencia de células que presentan el antígeno (APC) más el péptido de prueba para permitir la activación de las células T de "memoria", en comparación con las células T "ingenuas". Al final del período de cultivo, se detecta la actividad de las células T por medio de ensayos que incluyen la liberación de ^{51}Cr, que involucra las células diana sensibilizadas con péptidos, la proliferación de células T o la liberación de linfoquina.
VI.) Animales Transgénicos con 158P1D7
Pueden emplearse también ácidos nucleicos que codifican una proteína asociada a 158P1D7 para generar animales transgénicos o animales "noqueados" que, a su vez, sirven para el desarrollo y la exploración de reactivos terapéuticamente útiles. De acuerdo con las técnicas establecidas, puede utilizarse el cADN que codifica la 158P1D7 para clonar ADN genómico que codifique la 158P1D7. Las Secuencias genómicas clonadas pueden utilizarse entonces para generar animales transgénicos que contienen células que expresan el ADN que codifica 158P1D7. Los métodos para generar animales transgénicos, particularmente animales como ratones o ratas, ya son convencionales en la técnica y vienen descritos, por ejemplo, en las Patentes de Estados Unidos Nºs 4.736.866, 12 de abril de 1988, y 4.870.009, 26 de septiembre de 1989. Típicamente, se dirigía a células particulares para la incorporación del transgén de 158P1D7 con los promotores tisulares específicos.
Pueden utilizarse animales transgénicos que incluyen una copia de un transgén que codifica la 158P1D7 para examinar el efecto de la expresión aumentada del ADN que codifica la 158P1D7. Estos animales pueden utilizarse como animales control para reactivos, incluso para conferir protección contra, por ejemplo, condiciones patológicas asociadas a la sobreexpresión. De acuerdo con este aspecto de la invención, se trata un animal con un reactivo de forma que una menor incidencia de una condición patológica en comparación con animales no tratados que portan el transgén indicaría una potencial intervención terapéutica para la condición patológica.
Como alternativa, pueden emplearse homólogos no humanos de 158P1D7 para construir un animal "noqueado" con 158P1D7 que posee un gen defectuoso o alterado que codifica la 158P1D7 a consecuencia de la recombinación homóloga entre el gen endógeno que codifica la 158P1D7 y el ADN genómico alterado que codifica la 158P1D7 introducida en una célula embriónica del animal. Por ejemplo, puede utilizarse el cADN que codifica 158P1D7 para clonar el ADN genómico que codifica la 158P1D7 siguiendo las técnicas establecidas. Se puede suprimir o sustituir por otro gen una parte del ADN genómico que codifica la 158P1D7, por ejemplo sustituirse por un gen que codifica un marcador de selección que puede utilizarse para controlar la integración. Típicamente, se incluyen en el vector varias kilobases de ADN flanqueante no alterado (tanto en los extremos 5' como 3') (véase por ejemplo Thomas y Capecchi, Cell, 51:503 (1987) para una descripción de los vectores de recombinación homóloga). Se introduce el vector en una línea celular de origen embriónico (por ejemplo, por electroporación) y se seleccionan las células en las cuales el ADN introducido se ha recombinado homólogamente con el ADN endógeno (véase por ejemplo Li y col., Cell, 69:915 (1992)). Entonces se inyectan las células seleccionadas en un blastocito animal (por ejemplo, de ratón o rata) para formar quimeras por agregación (véase por ejemplo Bradley, en Teratocarcinomas and Embryonic Stem Cells: A Practical Approach, E.J. Robertson, ed. (IRL, Oxford, 1987), pp. 113-152). Se puede implantar entonces un embrión quimérico en un animal colactáneo hembra seudopreñada adecuada y el embrión se puede llevar a término para crear un animal "noqueado". Los descendientes que contienen el ADN homólogamente recombinado en sus células germinales pueden identificarse por técnicas estándar y ser utilizados para criar animales en los cuales todas las células del animal contienen el ADN homólogamente recombinado. Los animales noqueados se caracterizan, por ejemplo, por su capacidad para defenderse contra ciertas condiciones patológicas o por el desarrollo de condiciones patológicas debido a la ausencia del polipéptido de 158P1D7.
VII.) Métodos para la Detección de 158P1D7
Otro aspecto de la presente invención se refiere a métodos para detectar los polinucleótidos y polipéptidos de 158P1D7 y las proteínas asociadas a 158P1D7, así como métodos para identificar una célula que expresa la 158P1D7. El patrón de expresión de 158P1D7 hace de ella un marcador de diagnóstico para una enfermedad metastásica. En consecuencia, el estado de los productos del gen de 158P1D7 proporciona información útil para predecir diversos factores que incluyen la predisposición a una enfermedad en etapa avanzada, a la velocidad de la progresión y/o la agresividad del tumor. Tal como se expone aquí en detalle, el estado de los productos génicos de 158P1D7 en muestras de pacientes puede analizarse según diversos protocolos que son bien conocidos en la técnica, incluido el análisis inmunohistoquímico, las varias técnicas Northern Blot, incluida la hibridación in situ, análisis por RT-PCR (por ejemplo en muestras microdiseccionadas por captura con láser), análisis Western Blot y análisis de diversos tejidos.
Más en particular, la invención proporciona ensayos para la detección de los polinucleótidos de 158P1D7 en una muestra biológica tal como orina, suero, hueso, fluido prostático, tejidos, semen, preparaciones celulares y similares. Entre los polinucleótidos detectables de 158P1D7 se incluyen, por ejemplo, un gen de 158P1D7 o un fragmento del mismo, mARN de 158P1D7, la variante de empalme alternativo de los mARNs de 158P1D7 y las moléculas de ARN o ADN recombinante que contienen un polinucleótido de 158P1D7. Se conocen en la técnica varios métodos para amplificar y/o detectar la presencia de polinucleótidos de 158P1D7 y tales se pueden emplear en la práctica de este aspecto de la invención.
En una realización, un método para detectar un mARN de 158P1D7 en una muestra biológica comprende la producción de cADN a partir de la muestra mediante transcripción inversa por medio de al menos un cebador; la amplificación del cADN así producido por medio de polinucleótidos de 158P1D7 como cebadores sentido y antisentido para amplificar los cADN de 158P1D7 aquí; y la detección de la presencia del cADN de 158P1D7 amplificado. Opcionalmente, se puede determinar la Secuencia del cADN de 158P1D7 amplificado.
En otra realización, un método para detectar un gen de 158P1D7 en una muestra biológica comprende el aislamiento primero del ADN genómico procedente de la muestra; la amplificación del ADN genómico aislado mediante los polinucleótidos de 158P1D7 como cebadores sentido y antisentido; y la detección de la presencia del gen de 158P1D7 amplificado. Puede concebirse cualquier combinación de sondas sentido y antisentido adecuadas a partir de la Secuencia de nucleótidos proporcionada para la 158P1D7 (Figura 2) y utilizada con este propósito.
La invención también proporciona ensayos para detectar la presencia de una proteína 158P1D7 en un tejido o en otra muestra biológica tal como orina, suero, semen, hueso, próstata, preparaciones celulares y similares. Los métodos para detectar una proteína asociada a 158P1D7 son también bien conocidos e incluyen, por ejemplo, inmunoprecipitación, análisis inmunohistoquímico, análisis Western Blot, ensayos de unión molecular, ELISA, ELIFA y similares. Por ejemplo, un método para detectar la presencia de una proteína asociada a 158P1D7 en una muestra biológica comprende primero la puesta en contacto de la muestra con un anticuerpo de 158P1D7, un fragmento del mismo reactivo a 158P1D7, o una proteína recombinante que contiene una región de unión al antígeno de un anticuerpo de 158P1D7; y luego la detección de la unión de la proteína asociada a 158P1D7 en la muestra.
Los métodos para identificar una célula que expresa la 158P1D7 se encuentran también dentro del alcance de la invención. En una realización, un ensayo para identificar una célula que expresa un gen de 158P1D7 comprende la detección de la presencia del mARN de 158P1D7 en la célula. Los métodos para la detección de los mARN particulares en las células son bien conocidos e incluyen, por ejemplo, ensayos de hibridación que utilizan sondas de ADN complementario (tal como la hibridación in situ utilizando ribosondas marcadas de 158P1D7, Northern Blot y técnicas asociadas) y varios ensayos de amplificación de ácidos nucleicos (tales como RT-PCR, utilizando cebadores complementarios específicos de 158P1D7 y demás métodos de detección del tipo amplificación, tales como por ejemplo ADN ramificado, SISBA, TMA y similares). Alternativamente, un ensayo para identificar una célula que expresa un gen de 158P1D7 comprende la detección de la presencia de la proteína asociada a 158P1D7 en la célula o secretada por la célula. En la técnica se conocen diversos métodos para detectar proteínas y éstos se emplean para la detección de proteínas asociadas a 158P1D7 y de células que expresan las proteínas asociadas a 158P1D7.
El análisis de expresión de 158P1D7 sirve también de herramienta para identificar y evaluar los agentes que modulan la expresión del gen de 158P1D7. Por ejemplo, la expresión de 158P1D7 es notablemente sobreregulada en el cáncer de vejiga y se expresa en los cánceres de los tejidos citados en la Tabla I. La identificación de una molécula o de un agente biológico que presente expresión o sobreexpresión de 158P1D7 en células cancerosas tiene valor terapéutico. Por ejemplo, un agente como éste puede identificarse por medio de una pantalla que cuantifica la expresión de 158P1D7 por RT-PCR, hibridación del ácido nucleico o unión del anticuerpo.
VIII.) Métodos para Controlar el Estado de los Genes Asociados a 158P1D7 y Sus Productos
La oncogénesis es conocida por ser un proceso multietapa en el cual el crecimiento celular se desregula progresivamente y las células progresan desde un estado fisiológico normal hacia estados precancerosos y luego cancerosos (véase por ejemplo Alers y col., Lab Invest. 77(5): 437-438 (1997) e Isaacs y col., Cancer Surv. 23: 19-32 (1995)). En este contexto, el examen de una muestra biológica para evidenciar un crecimiento celular desregulado (tal como la expresión aberrante de 158P1D7 en los cánceres) tiene en cuenta la detección temprana de esta fisiología aberrante, antes de que un estado patológico como el cáncer haya progresado hasta una etapa en la cual las opciones terapéuticas son más limitadas y/o el pronóstico es peor. En estos exámenes, el estado de la 158P1D7 en una muestra biológica de interés puede compararse, por ejemplo, con el estado de 158P1D7 en una muestra normal correspondiente (por ejemplo, una muestra procedente de aquel individuo o alternativamente otro individuo que no esté afectado por una patología). Una alteración en el estado de la 158P1D7 en la muestra biológica (en comparación con la muestra normal) proporciona una evidencia del crecimiento celular desregulado. Además de utilizar una muestra biológica que no esté afectada por una patología tal como una muestra normal, también se puede utilizar un valor normalizado predeterminado, tal como un nivel normal predeterminado, de la expresión de mARN (véase por ejemplo Grever y col., J. Comp. Neurol. 1996 Dec. 9; 376(2):306-14 y la Patente de Estados Unidos Nº 5.837.501) para comparar el estado de la 158P1D7 en una muestra.
El término "estado" en este contexto se utiliza de acuerdo con su significado aceptado en la técnica y se refiere a la condición o estado de un gen y sus productos. Típicamente, los expertos utilizan diversos parámetros para evaluar la condición o el estado de un gen y de sus productos. Éstos incluyen, pero no se limitan a, el emplazamiento de los productos del gen expresado (incluido el emplazamiento de las células que expresan 158P1D7), así como el nivel y la actividad biológica de los productos del gen expresado (tales como el mARN de 158P1D7, polinucleótidos y polipéptidos). Típicamente, una alteración en el estado de 158P1D7 comprende un cambio en el emplazamiento de 158P1D7 y/o de las células que expresan 158P1D7 y/o un incremento en el mARN de 158P1D7 y/o de la expresión de la proteína.
El estado de 158P1D7 en una muestra puede analizarse por diversos medios bien conocidos en la técnica, incluyendo, sin limitación, análisis inmunohistoquímico, hibridación in situ, análisis RT-PCR en muestras microdiseccionadas por captura láser, análisis Western Blot y diversos análisis tisulares. Protocolos típicos para evaluar el estado y los productos génicos de 158P1D7 se encuentran, por ejemplo, en Ausubel y col., eds., 1995, Current Protocols in Molecular Biology, Units 2 (Northern Blotting), 4 (Northern Blotting), 15 (Inmunoblotting) and 18 (PCR Analysis). Así, el estado de 158P1D7 en una muestra biológica se evalúa mediante diversos métodos utilizados por expertos, incluyendo, pero no limitados a, análisis genómico Southern (para examinar, por ejemplo perturbaciones en el gen 158P1D7), análisis Northern y/o análisis PCR del mARN de 158P1D7 (para examinar por ejemplo alteraciones en las Secuencias de polinucleótidos o en los niveles de expresión de los mARN de 158P1D7) y análisis inmunohistoquímico y/o Western (para examinar por ejemplo alteraciones en las Secuencias polipeptídicas, alteraciones en el emplazamiento de los polipéptidos dentro de una muestra, alteraciones en los niveles de expresión de las proteínas 158P1D7 y/o asociaciones de las proteínas 158P1D7 con asociados polipeptídicos de unión). Entre los polinucleótidos detectables de 158P1D7 se incluyen, por ejemplo, un gen de 158P1D7 o un fragmento del mismo, mARN de 158P1D7, variantes de empalme alternativo, mARNs de 158P1D7 y moléculas de ARN o ADN recombinante que contienen un polinucleótido de 158P1D7.
El perfil de expresión de 158P1D7 hace de él un marcador de diagnóstico para la enfermedad con metástasis y/o local y proporciona información sobre el crecimiento o sobre el potencial oncogénico de una muestra biológica. En particular, el estado de 158P1D7 proporciona información útil para predecir la propensión a ciertas etapas particulares de la enfermedad, la progresión y/o la agresividad del tumor. La invención proporciona métodos y ensayos para determinar el estado de 158P1D7 y diagnosticar aquellos cánceres que expresan la 158P1D7, tales como los cánceres de los tejidos relacionados en la Tabla I. Por ejemplo, debido a que el mARN de 158P1D7 se expresa tanto en el cáncer de vejiga y otros cánceres, comparando con tejido sano de vejiga, se pueden utilizar ensayos que evalúan el nivel de transcripción de mARN de 158P1D7 o de las proteínas en una muestra biológica, para diagnosticar una enfermedad asociada a la desregulación de 158P1D7, y puede proporcionar información de pronóstico útil en la definición de las opciones terapéuticas apropiadas.
El estado de expresión de 158P1D7 proporciona información que incluye la presencia, etapa y localización de células displásticas, precancerosas y cancerosas, previendo la propensión a ciertas etapas de la enfermedad y/o para determinar la agresividad del tumor. Además, el perfil de expresión hace que sirva como reactivo de formación de imágenes para la enfermedad metastásica. En consecuencia, un aspecto de la invención se dirige a los distintos métodos de diagnóstico y pronóstico molecular para examinar el estado de la 158P1D7 en muestras biológicas tales como las que provienen de individuos que padecen, o de los que se sospecha padecen, una patología caracterizada por un crecimiento celular desregulado, tal como cáncer.
Tal como se ha descrito anteriormente, el estado de 158P1D7 en una muestra biológica puede examinarse mediante diversos procedimientos bien conocidos en la técnica. Por ejemplo, el estado de 158P1D7 en una muestra biológica obtenida de un emplazamiento específico en el cuerpo puede examinarse mediante la evaluación de la muestra en búsqueda de la presencia o ausencia de células que expresan 158P1D7 (por ejemplo, aquellas que expresan las proteínas o mARNs de 158P1D7). Este examen puede proporcionar una evidencia del crecimiento celular desregulado, por ejemplo, cuando las células que expresan 158P1D7 se encuentran en una muestra biológica que no contiene normalmente estas células (tal como un nódulo linfático), porque estas alteraciones en el estado de 158P1D7 en una muestra biológica se asocian a menudo al crecimiento celular desregulado. De forma específica, un indicador de crecimiento celular desregulado es la metástasis de las células cancerosas desde un órgano de origen (tal como la vejiga) hacia una zona distinta del cuerpo (tal como un nódulo linfático). Por ejemplo, la evidencia de crecimiento celular desregulado es importante porque las metástasis ocultas del nódulo linfático pueden ser detectadas en una proporción notable en pacientes con cáncer de próstata, y estas metástasis están asociadas a los indicadores conocidos de la progresión de la enfermedad (véase por ejemplo, Murphy y col., Prostate 42(4):315-317 (2000); Su y col., Semin. Surg. Oncol. 18(1): 17-28 (2000) y Freeman y col., J. Urol. 1995 Aug. 154(2 Pt 1):474-8).
En un aspecto, la invención proporciona métodos para controlar los productos génicos de 158P1D7 mediante la determinación del estado de los productos génicos de 158P1D7 expresados por las células procedentes de un individuo del que se sospecha tiene una enfermedad asociada al crecimiento celular desregulado (como hiperplasia o cáncer) y luego comparando el estado así determinado con el estado de los productos génicos de 158P1D7 en la muestra correspondiente sana. La presencia de productos génicos aberrantes de 158P1D7 en la muestra de prueba comparada con la muestra sana proporciona una indicación de la presencia de un crecimiento celular desregulado dentro de las células del individuo.
En otro aspecto, la invención proporciona ensayos que sirven para determinar la presencia de cáncer en un individuo, los cuales comprenden la detección de un aumento notable en la expresión de la proteína o del mARN de 158P1D7 en una célula de prueba o en muestra de tejido con respecto a los niveles de expresión en la célula o el tejido sano correspondiente. La presencia del mARN de 158P1D7, por ejemplo, puede evaluarse en las muestras de tejido citadas pero no limitadas a las que se relacionan en la Tabla I. La presencia de una expresión notable de 158P1D7 en cualquiera de estos tejidos sirve para indicar la aparición, presencia y/o gravedad de un cáncer, ya que los tejidos sanos correspondientes no expresan el mARN de 158P1D7 o lo expresan a niveles más bajos.
En una realización asociada, el estado de 158P1D7 se determina a nivel de proteína más que a nivel de ácido nucleico. Por ejemplo, este método comprende la determinación del nivel de la proteína 158P1D7 expresada por las células en una muestra de tejido de prueba y la comparación del nivel así determinado con el nivel de 158P1D7 expresado en una muestra correspondiente sana. En una realización, la presencia de la proteína 158P1D7 se evalúa, por ejemplo, por medio de los métodos inmunohistoquímicos. Los anticuerpos de 158P1D7 o asociados enlazantes capaces de detectar la expresión de la proteína 158P1D7 se utilizan en diversos formatos de ensayo bien conocidos la técnica con este propósito.
En otra realización, se puede evaluar el estado del nucleótido de 158P1D7 y de las Secuencias de aminoácidos en una muestra biológica con el fin de identificar perturbaciones en la estructura de estas moléculas. Estas perturbaciones pueden incluir inserciones, deleciones, sustituciones y similares. Estas evaluaciones son útiles porque se observan perturbaciones en las Secuencias de nucleótidos y aminoácidos en gran cantidad de proteínas asociadas a un fenotipo de crecimiento desregulado (véase por ejemplo, Marrogi y col., 1999, J. Cutan. Pathol. 26(8):369-378). Por ejemplo, una mutación en la Secuencia de 158P1D7 puede ser indicadora de la presencia o promoción de un tumor. Por tanto, estos ensayos tienen un valor predictivo y de diagnóstico cuando una mutación en la 158P1D7 indica una pérdida potencial de la función o un aumento del crecimiento del tumor.
Son bien conocidos en la técnica múltiples ensayos para observar perturbaciones en las Secuencias de nucleótidos y aminoácidos. Por ejemplo, el tamaño y la estructura de las Secuencias de ácido nucleico o aminoácidos de los productos génicos de 158P1D7 se observan según los protocolos Northern, Southern, Western, PCR y de Secuenciación de ADN expuestos aquí. Además, se conocen la técnica otros métodos para observar perturbaciones en las Secuencias de aminoácidos y nucleótidos, tales como el análisis de polimorfismos de conformación monocatenarios (véase por ejemplo, las Patentes de Estados Unidos Nºs 5.382.510, 7 de septiembre de 1999, y 5.952.170, 17 de enero
de 1995).
Además, se puede examinar el estado de metilación del gen 158P1D7 en una muestra biológica. Con frecuencia se produce una desmetilación y/o hipermetilación aberrante de las islas CpG en las regiones reguladoras 5' del gen en las células inmortalizadas y transformadas, y pueden resultar en una alteración de la expresión de diversos genes. Por ejemplo, se ha detectado una hipermetilación promotora en los genes DBCCR1, PAX6 y APC en los cánceres de vejiga, conduciendo a la expresión aberrante de estos genes (Esteller y col., Cancer Res 2001; 61:3225-3229). Son bien conocidos en la técnica diversos ensayos para examinar el estado de metilación de un gen. Por ejemplo, se puede utilizar, en los estudios de hibridación Southern, enzimas de restricción sensibles a la metilación que no pueden segmentar las Secuencias que contienen los sitios CpG metilados para evaluar el estado de metilación de las islas CpG. Además, el MSP (PCR de metilación específica) puede perfilar rápidamente el estado de metilación de todos los sitios CpG presentes en una isla CpG de determinado gen. Este procedimiento implica la modificación inicial del ADN con bisulfito de sodio (que convertirá todas las citosinas no metiladas en uracilo), seguida de amplificación, utilizando cebadores específicos, del ADN metilado con respecto al no metilado. También se encuentran protocolos que implican una interferencia con la metilación, por ejemplo, en Current Protocols in Molecular Biology, Unidad 12, Frederick M. Ausubel y col., eds., 1995.
La amplificación génica es otro método para evaluar el estado de 158P1D7. La amplificación del gen se mide directamente en una muestra, por ejemplo, por medio de Southern Blotting o Northern Blotting convencional, para cuantificar la transcripción del mARN (Thomas, 1980, Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 77:5201-5205), dot blotting (análisis de ADN), o hibridación in situ utilizando una sonda adecuadamente marcada basada en las Secuencias proporcionadas aquí. Alternativamente, se emplean anticuerpos que reconocen los dúplex (doble hélices) específicos, incluidos ADN dúplex, ARN dúplex y ADN-ARN dúplex híbridos o dúplex de la proteína ADN. Los anticuerpos a su vez se etiquetan y se lleva a cabo el ensayo en el lugar donde el dúplex está unido a una superficie, para que a la formación del dúplex en la superficie se pueda detectar la presencia del anticuerpo unido al dúplex.
Se puede someter a ensayo tejido biopsiado o sangre periférica en cuanto a la presencia de células cancerosas mediante, por ejemplo, análisis Northern, dot blot o RT-PCR para detectar la expresión de 158P1D7. La presencia de mARN de 158P1D7 amplificable por RT-PCR proporciona una indicación de la presencia de cáncer. Los ensayos RT-PCR son bien conocidos en la técnica. Actualmente se están evaluando los ensayos de detección RT-PCR de células tumorales en sangre periférica para su utilización en el diagnóstico y gestión de ciertos tumores sólidos en
humanos.
Otro aspecto de la invención es la valoración de la propensión que tiene un individuo a desarrollar cáncer. En una realización, un método para predecir la propensión al cáncer comprende la detección del mARN de 158P1D7 o la proteína 158P1D7 en una muestra de tejido, indicando su presencia la predisposición al cáncer, donde el grado de expresión de mARN de 158P1D7 se correlaciona con el grado de predisposición. En una realización específica, se examina la presencia de 158P1D7 en la vejiga o en otro tejido con la presencia de 158P1D7 en la muestra, lo que proporciona una indicación de la propensión al cáncer de vejiga (o a la aparición o existencia de un tumor de vejiga). De forma similar, se puede evaluar la integridad de las Secuencias de nucleótidos y aminoácidos de 158P1D7 en una muestra biológica con el fin de identificar perturbaciones en la estructura de estas moléculas, tales como inserciones, deleciones, sustituciones y similares. La presencia de una o más perturbaciones en los productos génicos 158P1D7 en la muestra es una indicación de predisposición al cáncer (o a la aparición o existencia de un tumor).
La invención comprende también métodos para determinar la agresividad del tumor. En una realización, un método para determinar la agresividad de un tumor comprende la determinación del nivel de mARN de 158P1D7 o de proteína 158P1D7 expresado por las células tumorales, comparando el nivel así determinado con el nivel de mARN de 158P1D7 o de proteína de 158P1D7 expresado en un tejido sano correspondiente tomado del mismo individuo o en una muestra de referencia de tejido sano, donde el grado de expresión de mARN de 158P1D7 o de la proteína 158P1D7 en la muestra tumoral, comparado con la muestra sana, indica el grado de agresividad. En una realización específica, la agresividad de un tumor se evalúa mediante la determinación del punto hasta el cual se expresa 158P1D7 en las células tumorales, niveles de expresión más altos indican tumores más agresivos. Otra realización es la evaluación de la integridad de las Secuencias de aminoácido y nucleótidos de 158P1D7 en una muestra biológica, con el fin de identificar perturbaciones en la estructura de estas moléculas, tales como inserciones, deleciones, sustituciones y similares. La presencia de una o más perturbaciones indica tumores más agresivos.
Otra realización de la invención se dirige a métodos para observar la progresión con el tiempo de una malignidad en un individuo. En una realización, los métodos para observar la progresión con el tiempo de una malignidad en un individuo comprenden la determinación del nivel de mARN de 158P1D o de la proteína 158P1D7 expresado por las células en una muestra del tumor, la comparación del nivel así determinado con el nivel de mARN de 158P1D7 o de la proteína 158P1D7 expresada en una muestra de tejido equivalente tomada del mismo individuo en un momento distinto, donde el grado de expresión de mARN de 158P1D7 o de la proteína 158P1D7 en la muestra de tumor con el tiempo proporciona información sobre la progresión del cáncer. En una realización específica, la progresión de un cáncer se evalúa mediante la determinación de la expresión de 158P1D7 en las células tumorales con el tiempo, donde una mayor expresión con el tiempo indica una progresión del cáncer. De igual manera, se puede evaluar la integridad de las Secuencias de aminoácidos y nucleótidos de 158P1D7 en una muestra biológica con el fin de identificar perturbaciones en la estructura de estas moléculas, tales como inserciones, deleciones, sustituciones y similares, donde la presencia de una o más perturbaciones indica una progresión del cáncer.
Los procedimientos de diagnóstico anteriores pueden combinarse con cualquiera de diversos protocolos de pronóstico y diagnóstico conocidos en la técnica. Por ejemplo, otra realización de la invención se dirige a métodos para observar una coincidencia entre la expresión del gen de 158P1D7 y los productos génicos de 158P1D7 (o perturbaciones en el gen de 158P1D7 y los productos del gen de 158P1D7) y un factor que se asocia a la malignidad, como medio para diagnosticar y pronosticar el estado de una muestra de tejido. Se puede utilizar una gran variedad de factores asociados a la malignidad, tales como la expresión de genes asociados a la malignidad (por ejemplo, la expresión de PSCA, H-rasand p53, etc.), así como observaciones citológicas generales (véase por ejemplo Bocking y col., 1984, Anal. Quant. Cytol. 6(2):74-88; Epstein, 1995, Hum. Pathol. 26(2): 223-9; Thorson y col., 1998, Mod. Pathol. 11(6): 543-51; Baisden y col., 1999, Am. J. Surg. Pathol. 23(8): 918-24). Los métodos para observar una coincidencia entre la expresión del gen de 158P1D7 y los productos del gen de 158P1D7 (o las perturbaciones en el gen de 158P1D7 y los productos del gen 158P1D7) y otro factor que se asocia a la malignidad son útiles, por ejemplo, porque la presencia de un conjunto de factores específicos que coinciden con la enfermedad proporciona información crucial para diagnosticar y pronosticar el estado de una muestra de tejido.
En una realización, los métodos para observar una coincidencia entre la expresión del gen de 158P1D7 y los productos del gen de 158P1D7 (o las perturbaciones en el gen de 158P1D7 y los productos del gen 158P1D7) y otro factor asociado a la malignidad implica la detección de la sobreexpresión de la proteína o del mARN de 158P1D7 en una muestra de tejido, la detección de la sobreexpresión de la proteína o del mARN BLCA-4 en una muestra de tejido (o la expresión PSCA) y la observación de una coincidencia de la proteína o del mARN de 158P1D7 y de sobreexpresión de la proteína o del mARN BLCA-4 (o expresión SCA) (Amara y col., 2001, Cancer Res 61:4660-4665; Konety y col., Clin Cancer Res, 2000, 6(7): 2618-2625). En una realización específica, se examina la expresión del mARN de 158P1D7 y de BLCA-4 en tejido de vejiga, donde la coincidencia de la sobreexpresión de mARN de 158P1D7 y BLCA-4 en la muestra indica la existencia de cáncer de vejiga, la predisposición al cáncer de vejiga o la aparición o estado de un tumor en la vejiga.
Aquí se describen métodos para detectar y cuantificar la expresión de la proteína o del mARN de 158P1D7, y las tecnologías estándar de detección y cuantificación de la proteína y del ácido nucleico son bien conocidas en la técnica. Los métodos estándar para la detección y cuantificación del mARN de 158P1D7 incluyen la hibridación in situ utilizando ribosondas de 158P1D7 marcadas, Northern blot y técnicas asociadas, por medio de sondas de polinucleótidos de 158P1D7, análisis RT-PCR con cebadores específicos de 158P1D7, y demás métodos de detección del tipo amplificación, tales como, por ejemplo, ADN ramificado, SISBA, TMA y similares. En una realización específica, se utiliza RT-PCR semicuantitativa para detectar y cuantificar la expresión de mARN de 158P1D7. Se puede utilizar con este propósito cualquier ebador capaz de amplificar 158P1D7, incluyendo, pero no limitados a, los distintos conjuntos de cebadores específicamente descritos aquí. En una realización específica, se pueden utilizar en un ensayo inmunohistoquímico de tejido biopsiado, anticuerpos monoclonales o policlonales específicamente reactivos con la proteína 158P1D7 de tipo salvaje.
IX.) Identificación de las Moléculas que Interactúan con 158P1D7
Las Secuencias de ácido nucleico y de proteína 158P1D7 aquí descritas permiten a un experto identificar las proteínas, pequeñas moléculas y demás agentes que interactúan con 158P1D7, así como las vías de acceso activadas por 158P1D7, a través de cualquiera de diversos protocolos aceptados en la técnica. Por ejemplo, se puede utilizar uno de los denominados sistemas "trampa" de interacción (también denominados "ensayos doble híbrido"). En estos sistemas, las moléculas interactúan y reconstituyen un factor de transcripción que dirige la expresión de un gen reportero, donde se somete a ensayo la expresión de dicho gen reportero. Otros sistemas identifican las interacciones proteína-proteína in vivo a través de la reconstitución de un activador transcripcional eucariótico, véanse, por ejemplo, las Patentes de Estados Unidos Nºs 5.955.280, 21 de septiembre de 1999, 5.925.523, 20 de julio de 1999, 5.846.722, 8 de diciembre de 1998, y 6.004.746, 21 de diciembre de 1999. Se dispone también en la técnica de algoritmos para predecir la función proteínica basados en el genoma (véase por ejemplo Marcotte y col., Nature 402:4 November 1999,
83-86).
Como alternativa, se pueden examinar las librerías de péptidos para identificar qué moléculas interactúan con las Secuencias de proteínas 158P1D7. En estos métodos, los péptidos que se unen a 158P1D7 se identifican mediante el examen de las librerías que codifican una colección al azar o controlada de aminoácidos. Los péptidos codificados por las librerías se expresan como proteínas de fusión de las proteínas de recubrimiento con bacteriófagos, luego las partículas de bacteriófagos se examinan contra la proteína 158P1D7.
En consecuencia, los péptidos que tienen una gran variedad de usos, tales como reactivos terapéuticos, de pronóstico o diagnóstico, son, por tanto, identificados sin ninguna información previa sobre la estructura de la molécula receptora o del ligando esperado. Se pueden emplear las librerías de péptidos y se describen métodos de exploración habituales para identificar las moléculas que interactúan con las Secuencias de la proteína 158P1D7 por ejemplo en las Patentes de Estados Unidos Nºs 5.723.286, 3 de marzo de 1998, y 5.733.731, 31 de marzo de 1998.
Como alternativa, se utilizan líneas celulares que expresan 158P1D7 para identificar las interacciones proteína-proteína mediadas por 158P1D7. Estas interacciones pueden examinarse por técnicas de inmunoprecipitación (véase por ejemplo Hamilton BJ y col., Biochem. Biophys. Res. Commun. 1999, 261:646-51). La proteína 158P1D7 puede ser inmunoprecipitada desde las líneas celulares que expresan 158P1D7 utilizando anticuerpos anti-158P1D7. Alternativamente, los anticuerpos contra His-tag pueden utilizarse en una línea celular concebida para expresar las fusiones de 158P1D7 y un His-tag (vectores mencionados anteriormente). El complejo inmunoprecipitado puede examinarse para buscar la asociación de proteínas por medio de procedimientos como Western blotting, marcado con ^{35}S-metionina de proteínas, microsecuenciación de proteínas, electroforesis bidimensional en gel y tinción de plata.
Las pequeñas moléculas y ligandos que interactúan con 158P1D7 pueden identificarse a través de las realizaciones asociadas a estos ensayos de exploración. Por ejemplo, pueden identificarse pequeñas moléculas que interfieren con la función proteína, incluidas aquellas que interfieren con la capacidad de 158P1D7 para mediar la fosforilación y la desfoforilación, la interacción con las moléculas de ADN o ARN, como indicación de regulación de los ciclos celulares, señalización del segundo mensajero o tumorigénesis. De forma similar, las pequeñas moléculas que modulan el canal iónico asociado a 158P1D7, la bomba proteica o las funciones de comunicación celular 158P1D7 son identificadas y utilizadas para tratar a aquellos pacientes que tienen un cáncer que expresa 158P1D7 (véase por ejemplo Hille, B., Ionic Channels of Excitable Membranes 2^{nd} Ed., Sinauer Assoc., Sunderland, MA, 1992). Además, los ligandos que regulan la función de 158P1D7 pueden identificarse basándose en su capacidad para unirse a 158P1D7 y activar un constructo reportero. Se exponen métodos típicos, por ejemplo, en la Patente de Estados Unidos Nº 5.928.868, 27 de julio de 1999, e incluyen métodos para formar ligandos híbridos en los cuales al menos un ligando es una pequeña molécula. En una realización ilustrativa, se utilizan células concebidas para expresar una proteína de fusión de 158P1D7 y una proteína de unión a ADN para coexpresar una proteína de fusión de un ligando híbrido/pequeña molécula y una proteína activadora transcripcional de la librería de cADN. Las células contienen además un gen reportero, cuya expresión está condicionada por la proximidad entre sí de las primera y segunda proteínas de fusión, un evento que ocurre solamente si el ligando híbrido se une a los sitios diana de ambas proteínas híbridas. Se seleccionan estas células que expresan el gen reportero y se identifica la pequeña molécula desconocida o el ligando desconocido. Este método proporciona un medio para identificar los moduladores que activan o inhiben la
158P1D7.
Una realización de esta invención comprende un método de exploración para una molécula que interactúa con una Secuencia de aminoácidos de 158P1D7 mostrada en la Figura 2 o la Figura 3, que comprende los pasos de poner en contacto una población de moléculas con la Secuencia de aminoácidos de 158P1D7, permitir que la población de moléculas y la Secuencia de aminoácidos de 158P1D7 interactúen en condiciones que facilitan una interacción, determinar la presencia de una molécula que interactúa con la Secuencia de aminoácidos de 158P1D7 y luego separar las moléculas que no interactúan con la Secuencia de aminoácidos de 158P1D7 de las moléculas que sí lo hacen. En una realización específica, el método comprende además la purificación, caracterización e identificación de una molécula que interactúa con la Secuencia de aminoácidos de 158P1D7. La molécula identificada puede utilizarse para modular una función realizada por 158P1D7. En una realización preferente, la Secuencia de aminoácidos de 158P1D7 se pone en contacto con una librería de péptidos.
X.) Métodos y Composiciones Terapéuticos
La identificación de 158P1D7 como proteína que se expresa normalmente en un conjunto restringido de tejidos, pero que se expresa también en el cáncer de vejiga y otros cánceres, abre un número de posibilidades terapéuticas al tratamiento de estos cánceres. Tal como se contempla aquí, la 158P1D7 funciona como factor de transcripción implicado en la activación de los genes promotores de tumores o de los genes represores que bloquean la tumorigénesis.
En consecuencia, los estudios terapéuticos que inhiben la actividad de la proteína 158P1D7 son útiles para aquellos pacientes que padecen un cáncer que expresa la 158P1D7. Estos desarrollos terapéuticos forman dos clases. Una clase comprende varios métodos para inhibir la unión o asociación de la proteína 158P1D7 con su asociado de unión o con otras proteínas. La otra clase comprende diversos métodos para inhibir la transcripción del gen de 158P1D7 o la traducción del mARN de 158P1D7.
X.A.) Vacunas Anticáncer
La invención proporciona vacunas contra el cáncer que comprenden una proteína asociada a 158P1D7 o un ácido nucleico asociado a 158P1D7. Considerando la expresión de 158P1D7, las vacunas contra el cáncer impiden y/o tratan los cánceres que expresan la 158P1D7 con efectos mínimos o nulos sobre los tejidos no afectados. La utilización de un antígeno del tumor en una vacuna que genera respuestas inmunes humorales y/o mediadas por células, como la terapia contra el cáncer, es bien conocida en la técnica (véase por ejemplo Hodge y col., 1995, Int. J. Cancer 63:231-237; Fong y col., 1997, J. Immunol. 159: 3113-3117).
Estos métodos pueden ponerse fácilmente en práctica empleando una proteína asociada a 158P1D o una molécula de ácido nucleico que codifica 158P1D7 y vectores recombinantes capaces de expresar y presentar el inmunógeno de 158P1D7 (que comprende típicamente un número de anticuerpos o epítopes de células T). Los expertos en este campo conocen variedad de sistemas de vacunas para el suministro de epítopes inmunorreactivos (véase por ejemplo Heryln y col., Ann Med 1999 Feb 31(1): 66-78; Maruyama y col., Cancer Immunol Immunother 2000 Jun 49(3): 123-32). Brevemente, estos métodos para generar una respuesta inmune (por ejemplo, humoral y/o mediada por células) en un mamífero, comprenden los pasos de: exponer el sistema inmune del mamífero a un epítope inmunorreactivo (por ejemplo un epítope presente en la proteína 158P1D7 mostrada en la SEQ ID NO.: 657 o un análogo u homólogo de la misma) para que el mamífero genere una respuesta inmune que es específica de este epítope (por ejemplo, genera anticuerpos que reconocen específicamente tal epítope). En un método preferente, el inmunógeno 158P1D7 contiene un motivo biológico, véanse por ejemplo las Tablas V-XVIII, o un péptido de la gama de tamaños de 158P1D7 indicada en la Figura 9, Figura 10, Figura 11, Figura 12 y Figura 13.
La proteína 158P1D7 completa, regiones inmunogénicas o epítopes de la misma pueden ser combinados y suministrados por varios medios. Estas composiciones de vacunas pueden incluir, por ejemplo, lipopéptidos (por ejemplo Vitiello, A. y col., J. Clin. Invest. 95:341, 1995), composiciones peptídicas encapsuladas en microesferas de poli(DL-láctido-co-glicólido) ("PLG") (véase por ejemplo Eldridge y col., Molec. Immunol. 28:287-294, 1991; Alonso y col., Vaccine 12:299-306, 1994; Jones y col., Vaccine 13:675-681, 1995), composiciones peptídicas contenidas en complejos inmunoestimuladores (ISCOMS) (véase por ejemplo, Takahashi y col., Nature 344:873-875, 1990; Hu y col., Clin Exp Immunol. 113:235-243, 1998), sistemas de múltiples péptidos de antígeno (MAPs) (véase por ejemplo, Tam, J.P., Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 85:5409-5413, 1988; Tam, J.P., J. Immunol. Methods 196: 17-32, 1996), péptidos formulados como péptidos multivalentes; péptidos para su utilización en sistemas balísticos de suministro, péptidos típicamente cristalizados, vectores víricos de suministro (Perkus, M.E. y col., en: Concepts in vaccine development, Kaufmann, S.H.E., ed., p. 379, 1996; Chakrabarti, S. y col., Nature 320:535, 1986; Hu, S.L. y col., Nature 320:537, 1986; Kieny, M.P. y col., AIDS Biol Technology 4:790, 1986; Top, F.H. y col., j. Infect. Dis. 124:148, 1971; Chanda, P.K. y col., Virology 175:535, 1990), partículas de origen vírico o sintético (por ejemplo Kofler, N. y col., J. Immunol. Methods. 192:25, 1996; Eldridge, J.H. y col., Sem. Hematol. 30:16, 1993; Falo, L.D., Jr. y col., Nature Med. 7:649, 1995), adyuvantes (Warren, H.S., Vogel, F.R., and Chedid, L.A. Annu. Rev. Immunol. 4:369, 1986; Gupta, R.K. y col., Vaccine 11:293, 1993), liposomas (Reddy, R. y col., J. Immunol. 148.1585, 1992, Rock, K.L., Immunol. Today 17:131, 1996) o cADN desnudo o de partículas absorbidas (Ulmer, J.B. y col., Science 259.1745, 1993; Robinson, H.L., Hunt, L.A. and Webster, R.G., Vaccine 11:957, 1993; Shiver, J.W. y col., en: Concepts in vaccine development, Kaufmann, S.H.E., ed., p. 423, 1996; Cease, K.B., and Berzofsky, J.A., Annu. Rev. Immunol. 12:923, 1994 and Eldridge, J.H. y col., Sem. Hematol. 30:16, 1993). Se pueden utilizar también las tecnologías de suministro enfocado a toxinas, también conocidas como dianas mediada por receptores, tales como las de Avant Immunotherapeutics, Inc. (Needham, Massachussetts).
En los pacientes con cáncer asociado a 158P1D7, las composiciones de vacunas de la invención pueden utilizarse también conjuntamente con otros tratamientos empleados contra el cáncer, por ejemplo cirugía, quimioterapia, terapias con medicamentos, terapias con radiaciones, etc., incluyendo su utilización en combinación con adyuvantes inmunes como IL-2, IL-12, GM-CSF, y similares.
Vacunas Celulares
Los epítopes de CTL pueden determinarse utilizando algoritmos específicos para identificar los péptidos dentro de la proteína 158P1D7 que se unen a los alelos correspondientes de HLA (véase por ejemplo la Tabla IV; Epimer^{TM} y Epimatrix^{TM}, Brown University (URL www.brown.edu/Research/TB-HIV_Lab/epimatrix/epimatrix.html)) y BIMAS (URL bimas.dcrt.nih.gov/; SYFPEITHI en la URL syf-peithi.bmi-heidelberg.com/). En una realización preferente, el inmunógeno de 158P1D7 contiene una o más Secuencias de aminoácidos identificadas por técnicas bien conocidas en este campo, tales como las Secuencias mostradas en las Tablas V-XVIII o los péptidos de 8, 9, 10 u 11 aminoácidos especificados por un motivo/supermotivo de HLA de Clase I (por ejemplo la Tabla IV (A), Tabla IV (D) o Tabla IV (E)) y/o un péptido de al menos 9 aminoácidos que comprende un motivo/supermotivo de HLA de clase II (por ejemplo Tablas IV (B) o IV (C)). Tal como se valora en la técnica, la ranura de unión de HLA de Clase I termina esencialmente cerrada para que sólo los péptidos de un rango determinado de tamaño puedan encajar en la ranura y unirse, generalmente los epítopes de HLA de Clase I tienen una longitud de 8, 9, 10 u 11 aminoácidos. Por contraste, la ranura de unión de HLA de Clase II termina esencialmente abierta; por tanto, un péptido de aproximadamente 9 o más aminoácidos puede ser unido por una molécula de HLA de Clase II. Debido a las diferencias entre las ranuras de unión de HLA de Clase I y de Clase II, los motivos de HLA de Clase I son de longitud específica, es decir que la posición dos de un motivo de Clase I es el segundo aminoácido en la dirección amino a carboxilo del péptido. Las posiciones de los aminoácidos en un motivo de Clase II son solamente de una con respecto a la otra, no del péptido total, es decir que se pueden fijar aminoácidos adicionales a los terminales amino y/o carboxilo de una Secuencia portadora de motivos. Los epítopes de HLA de clase II son a menudo de 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23, 24 ó 25 aminoácidos de largo, o más largos que de 25 aminoácidos.
Vacunas Basadas en Anticuerpos
En la técnica son conocidos diversos métodos para generar una respuesta inmune en un mamífero (por ejemplo, como primer paso en la generación de hibridomas). Los métodos para generar una respuesta inmune en un mamífero comprenden la exposición del sistema inmune del mamífero a un epítope inmunogénico sobre una proteína (por ejemplo la proteína 158P1D7) para que se genere una respuesta inmune. Una realización típica consiste en un método para generar una respuesta inmune a la 158P1D7 en un huésped poniendo en contacto el huésped con una cantidad suficiente de al menos una célula de 158P1D7 o de un epítope de célula T citotóxica o análogo de la misma; y al menos un intervalo de tiempo tras el cual se vuelve a poner en contacto el huésped con la célula de 158P1D7 o con el epítope de célula T citotóxica o análogo de la misma. Una realización específica se compone de un método para generar una respuesta inmune contra una proteína asociada a 158P1D7 o contra un péptido multiepitópico artificial que comprende: la administración del inmunógeno de 158P1D7 (por ejemplo la proteína 158P1D7 o un fragmento peptídico de la misma, una proteína de fusión de 158P1D7 o análogo, etc.) en una preparación de vacuna a un mamífero humano u otro mamífero. Típicamente, estas preparaciones de vacunas contienen además un adyuvante adecuado (véase por ejemplo la Patente de Estados Unidos Nº 6.146.635) o un epítope auxiliar universal, tal como un péptido PADRE^{TM} (Epimmune Inc., San Diego, CA; véase por ejemplo Alexander y col., J. Immunol. 2000 164(3); 164(3): 1625-1633; Alexander y col., Immunity 1994 1(9): 751-761 y Alexander y col., Immunol. Res. 1998 18(2):79-92). Un método alternativo comprende generar una respuesta inmune en un individuo contra un inmunógeno de 158P1D7 mediante: la administración in vivo en el músculo o la piel del cuerpo del individuo de una molécula de ADN que comprende una Secuencia de ADN que codifica un inmunógeno de 158P1D7, la Secuencia de ADN operativamente unida a las Secuencias reguladoras que controlan la expresión de la Secuencia de ADN; donde la molécula de ADN es recogida por las células; la Secuencia de ADN se expresa en las células y se genera una respuesta inmune contra el inmunógeno (véase por ejemplo la Patente de Estados Unidos Nº 5.962.428). Opcionalmente, se administra también un facilitador genético de vacuna tal como lípidos aniónicos, saponinas, lectinas, compuestos estrogénicos, hidroxialquilos inferiores, sulfóxido de dimetilo y urea.
Vacunas de Ácido Nucleico
Las composiciones de vacunas de la invención incluyen modalidades mediadas por los ácidos nucleicos. Al paciente puede administrarse ADN o ARN que codifica la(s) proteína(s) de la invención. Pueden emplearse métodos de inmunización genética para generar respuestas inmunes humorales y celulares profilácticas o terapéuticas dirigidas contra las células cancerosas que expresan la 158P1D7. Los constructos que comprenden el ADN que codifica una proteína/inmunógeno asociado a 158P1D7 y las Secuencias reguladoras adecuadas pueden inyectarse directamente en el músculo o la piel de un individuo, de modo que las células del músculo o piel recojan el constructo y expresen la proteína/inmunógeno codificado de 158P1D7. Como alternativa, una vacuna comprende una proteína asociada a 158P1D7. La expresión del inmunógeno de la proteína asociada a 158P1D7 resulta en la generación de la inmunidad celular y humoral profiláctica o terapéutica contra las células que llevan la proteína 158P1D7. Se pueden utilizar varias técnicas de inmunización genética profiláctica y terapéutica conocidas (para su revisión, véase la información y referencias publicadas en la dirección de internet www.genweb.com). El suministro basado en ácido nucleico viene descrito, por ejemplo, en Wolff y col., Science 247:1465 (1990), así como en las Patentes de Estados Unidos Nºs 5.580.859; 5.589.466; 5.804.566; 5.739.118; 5.736.524, 5.679.647 y en WO 98/04720. Ejemplos de tecnologías de suministro basado en ADN incluyen el "ADN desnudo", suministro facilitado (bupivicaína, polímeros, mediado por péptidos), complejos de lípidos catiónicos y suministro mediado por partículas ("pistola de genes") o mediado por presión (véase por ejemplo la Patente de Estados Unidos Nº 5.922.687).
Con el propósito de una inmunización terapéutica o profiláctica, las proteínas de la invención pueden expresarse a través de vectores virales o bacterianos. Varios sistemas de suministro de genes virales que pueden utilizarse en la práctica de la invención incluyen, pero no se limitan a, vaccinia, viruela aviar, viruela del canario, adenovirus, gripe, virus de la polio, adenovirus, lentivirus y virus de sindbis (véase por ejemplo Restifo, 1996, Curr. Opin. Immunol. 8:658-663; Tsang y col., J. Natl. Cancer Inst. 87:982-990 (1995)). Se pueden emplear también sistemas de suministro no viral mediante la introducción de ADN desnudo, que codifica una proteína asociada a 158P1D7, en el paciente (por ejemplo, intramuscular o intradérmicamente), para inducir una respuesta antitumoral.
Se utiliza el virus vaccinia, por ejemplo, como vector para expresar las Secuencias de nucleótidos que codifican los péptidos de la invención. A su introducción en un huésped, el virus vaccinia recombinante expresa el péptido inmunogénico de la proteína y provoca así una respuesta inmune del huésped. Vectores de vaccinia y métodos útiles en los protocolos de inmunización se describen, por ejemplo, en la Patente de Estados Unidos Nº 4.722.848. Otro vector es el BCG (bacilo de Calmette-Guerin). Los vectores de BCG se describen en Stover y col., Nature 351:456-460 (1991). Una amplia variedad de otros vectores que sirven para la administración terapéutica o inmunización de los péptidos de la invención, por ejemplo vectores de virus adeno-asociado y adenovirus, vectores retrovirales, vectores de Salmonella typhi, vectores de la toxina de ántrax destoxificada y similares, se evidenciarán a los especialistas en la materia a partir de la presente descripción.
Así, los sistemas de suministro de genes se utilizan para suministrar una molécula de ácido nucleico asociada a 158P1D7. En una realización, se emplea cADN humano de 158P1D7 de longitud completa. En otra realización, se emplean moléculas de ácido nucleico de 158P1D7 que codifican el linfocito T citotóxico (CTL) específico y/o epítopes de anticuerpos.
Vacunas Ex Vivo
Se pueden emplear también varias estrategias ex vivo para generar una respuesta inmune. Una posibilidad implica la utilización de células que presenten el antígeno (APC), tal como células dendríticas (DC), para presentar el antígeno de 158P1D7 al sistema inmune de un paciente. Las células dendríticas expresan las moléculas de MHC de clase I y II, el coestimulador de B7 e IL-12 y, por tanto, son células altamente especializadas que presentan el antígeno. En el cáncer de vejiga, se están utilizando células dendríticas autólogas pulsadas con péptidos del antígeno MAGE-3 en ensayos clínicos de Fase I para estimular los sistemas inmunes de pacientes con cáncer de vejiga (Nishiyama y col., 2001, Clin Cancer Res, 7(1)-23-31). Así, se pueden utilizar las células dendríticas para presentar los péptidos de 158P1D7 a las células T en el contexto de las moléculas de MHC de clase I o II. En una realización, las células dendríticas autólogas están pulsadas con los péptidos de 158P1D7 capaces de unirse a las moléculas de MHC de clase I y/o clase II. En otra realización, las células dendríticas están pulsadas con la proteína 158P1D7 completa. Todavía otra realización implica el concepto de la sobreexpresión del gen de 158P1D7 en las células dendríticas mediante la utilización de varios vectores de implementación conocidos en la técnica tal como adenovirus (Arthur y col., 1997, Cancer Gene Ther. 4:17-25), retrovirus (Henderson y col., 1996, Cancer Res. 56:3763-3770), lentivirus, virus adeno-asociado, transfección de ADN (Ribas y col., 1997, Cancer Res. 57:2865-2869), o transfección de ARN derivado del tumor (Ashley y col., 1997, J. Exp. Med. 186:1177-1182). También pueden concebirse células que expresan la 158P1D7 para expresar moduladores inmunes, tales como GM-CSF, y utilizarse como agentes inmunizadores.
X.B.) 158P1D7 como Diana para la Terapia Basada en Anticuerpos
La 158P1D7 es una diana atractiva para las estrategias terapéuticas basadas en anticuerpos. Ya se conocen en este campo diversas estrategias anticuerpos que se dirigen a moléculas tanto extracelulares como intracelulares (véase por ejemplo la muerte mediada por ADCC y su complemento, así como la utilización de intracuerpos). Como la 158P1D7 es expresada por las células cancerosas de varios linajes en relación con las células sanas correspondientes, se prepara la administración sistémica de las composiciones inmunorreactivas a 158P1D7 que muestran una sensibilidad excelente sin efectos tóxicos, no específicos y/o no diana provocados por la unión de la composición inmunorreactiva a órganos y tejidos no diana. Los anticuerpos específicamente reactivos con los dominios de 158P1D7 sirven para tratar sistémicamente los cánceres que expresan la 158P1D7, bien sea como conjugados con una toxina o agente terapéutico, o como anticuerpos desnudos capaces de inhibir la proliferación o función celular.
Los anticuerpos de 158P1D7 pueden introducirse en un paciente para que el anticuerpo se una a 158P1D7 y modular una función, tal como una interacción con un asociado de unión, y consecuentemente medien en la destrucción de las células tumorales y/o inhiban el crecimiento de las células tumorales. Los mecanismos por los cuales estos anticuerpos ejercen un efecto terapéutico pueden incluir la citolísis mediada por el complemento, citotoxicidad celular dependiente de anticuerpos, modulación de la función fisiológica de 158P1D7, inhibición de las vías de acceso de transducción de señales o de la unión del ligando, modulación de la diferenciación de células tumorales, alteración de los perfiles del factor de angiogénesis tumoral y/o apoptosis.
Los especialistas en la materia entenderán que pueden utilizarse los anticuerpos para dirigirse y unir específicamente moléculas inmunogénicas tales como la región inmunogénica de la Secuencia de 158P1D7 mostrada en la Figura 2 o la Figura 3. Además, los expertos entenderán que es de rutina conjugar los anticuerpos a los agentes citotóxicos (véase por ejemplo Slevers y col., Blood 93:11 3678-3684 (1 de junio de 1999)). Cuando los agentes citotóxicos y/o terapéuticos son suministrados directamente a las células, tal como mediante su conjugación con los anticuerpos específicos de una molécula expresada por esta célula (por ejemplo 158P1D7), el agente citotóxico ejercerá su efecto biológico conocido (es decir la citotoxicidad) en estas células.
En la técnica se conocen múltiples composiciones y métodos para utilizar conjugados agente citotóxico-anticuerpo para matar células. En el contexto de los cánceres, los métodos típicos implican la administración a un animal que tiene un tumor de una cantidad biológicamente eficaz de un conjugado que comprende un agente terapéutico y/o citotóxico determinado ligado a un agente diana (por ejemplo un anticuerpo anti-158P1D7) que se une a un marcador (por ejemplo 158P1D7) expresado, accesible a la unión o localizado en las superficies celulares. Una realización típica consiste en un método para suministrar un agente citotóxico y/o terapéutico a una célula que expresa 158P1D7, que comprende la conjugación del agente citotóxico a un anticuerpo que se une de forma inmunoespecífica a un epítope de 158P1D7 y la exposición de la célula al conjugado agente-anticuerpo. Otra realización ilustrativa consiste en un método para tratar a un individuo que se sospecha padece cáncer con metástasis, que comprende un paso de administrar parenteralmente a dicho individuo una composición farmacéutica que comprende una cantidad terapéuticamente eficaz de un anticuerpo conjugado a un agente citotóxico y/o terapéutico.
La inmunoterapia del cáncer utilizando anticuerpos anti-158P1D7 puede realizarse de acuerdo con varios estudios que han sido empleados con éxito en el tratamiento de otros tipos de cáncer, incluyendo, pero no limitados a, cáncer de colon (Arlen y col., 1998, Crit. Rev. Immunol. 18:133-138), mieloma múltiple (Ozaki y col., 1997, Blood 90:3179-3186, Tsunenari y col., 1997, Blood 90:2437-2444), cáncer gástrico (Kasprzyk y col., 1992, Cancer Res. 52:2771-2776), linfoma de células B (Funakoshi y col., 1996, J. Immunother. Emphasis Tumor Immunol. 19:93-101), leucemia (Zhong y col., 1996, Leuk. Res. 20:581-589), cáncer colorrectal (Moun y col., 1994, Cancer Res. 54:6160-6166; Velders y col., 1995, Cancer Res. 55:4398-4403) y cáncer de mama (Shepard y col., 1991, J. Clin. Immunol. 11:117-127). Algunos desarrollos terapéuticos implican la conjugación del anticuerpo desnudo a una toxina, tal como la conjugación de Y^{91} o I^{131} a los anticuerpos anti-CD20 (por ejemplo Zevalin^{TM}, IDEC Pharmaceuticals Corp. o Bexxar^{TM}, Coulter Pharmaceuticals), mientras otros implican la coadministración de anticuerpos y otros agentes terapéuticos, tales como Herceptin^{TM} (trastuzumab) con paclitaxel (Genentech, Inc.). Para tratar el cáncer de vejiga, por ejemplo, se pueden administrar los anticuerpos de 158P1D7 junto con radiación, quimioterapia o ablación hormonal.
Aunque la terapia con anticuerpos de 158P1D7 es adecuada para todas las etapas del cáncer, la terapia con anticuerpos puede ser particularmente adecuada en cánceres avanzados o metastáticos. El tratamiento con las terapias anticuerpos de la invención está indicado para pacientes que han recibido una o más series de quimioterapia. Como alternativa, la terapia con anticuerpos de la invención se combina con un régimen quimioterapéutico o de radiación para pacientes que no han recibido tratamiento quimioterapéutico alguno. Además, la terapia con anticuerpos puede permitir la utilización de dosificaciones reducidas de quimioterapia concomitante, particularmente para pacientes que no toleran muy bien la toxicidad del agente quimioterapéutico.
Se puede evaluar a los pacientes con cáncer en cuanto a la presencia y al nivel de expresión de 158P1D7, preferentemente por valoración inmunohistoquímica de tejido tumoral, formación de imágenes cuantitativas de 158P1D7 u otras técnicas que indican fiablemente la presencia y grado de expresión de 158P1D7. Para este propósito, es preferente el análisis inmunohistoquímico de biopsias tumorales o especímenes quirúrgicos. Los métodos para el análisis inmunohistoquímico de los tejidos tumorales son bien conocidos en la técnica.
Entre los anticuerpos monoclonales anti-158P1D7 que tratan el cáncer de vejiga u otros cánceres se incluyen aquellos que inician una potente respuesta inmune contra el tumor o aquellos que directamente son citotóxicos. A este respecto, los anticuerpos monoclonales (mAbs) anti-158P1D7 pueden provocar la lisis celular tumoral por medio de mecanismos de citotoxicidad celular dependiente de anticuerpos (ADCC) o mediada por el complemento, ambos requieren una parte Fc intacta de la molécula de inmunoglobulina para su interacción con los sitios receptores Fc de las células efectoras en las proteínas del complemento. Además, los mAbs anti-158P1D7 que ejercen un efecto biológico directo sobre el crecimiento del tumor sirven para tratar cánceres que expresan la 158P1D7. Los mecanismos por los cuales los mAbs directamente citotóxicos actúan incluyen: la inhibición del crecimiento celular, modulación de la diferenciación celular, modulación de los perfiles del factor de angiogénesis tumoral y la inducción de apoptosis.
El(los) mecanismo(s) por los cuales un mAb anti-158P1D7 particular ejerce un efecto antitumoral se evalúa mediante cualquiera de los ensayos in vitro que evalúan la muerte celular, tal como ADCC, ADMMC, lisis celular mediada por el complemento y otros, tal como es bien conocido en la técnica.
En algunos pacientes, el uso de anticuerpos murino o de otros anticuerpos monoclonales no humanos, o mAbs quiméricos humanos/de ratón puede inducir respuestas inmunes de moderadas a fuertes contra el anticuerpo no humano. Esto puede resultar en la supresión del anticuerpo de la circulación y a una eficacia reducida. En los casos más graves, una respuesta inmune como ésta puede conducir a la formación extensa de complejos inmunes que, potencialmente, pueden provocar un fallo renal. En consecuencia, los anticuerpos monoclonales preferentes utilizados en los métodos terapéuticos de la invención son aquellos que son totalmente humanos o humanizados y que se unen específicamente al antígeno 158P1D7 diana con una alta afinidad pero que muestran poca o ninguna antigenicidad en el
paciente.
Los métodos terapéuticos de la invención contemplan la administración de mAbs anti-158P1D7 únicamente, así como combinaciones o cócteles de distintos mAbs. Estos cócteles de mAbs pueden tener ciertas ventajas ya que contienen mAbs que se dirigen a distintos epítopes, explotan distintos mecanismos efectores o combinan directamente los mAbs citotóxicos con los mAbs que dependen de la funcionalidad efectora inmune. Estos mAbs combinados pueden mostrar efectos terapéuticos sinérgicos. Además, los mAbs anti-158P1D7 pueden administrarse de forma concomitante con otras modalidades terapéuticas, incluyendo, pero no limitados a, varios agentes quimioterapéuticos, bloqueadores de andrógenos, moduladores inmunes (por ejemplo Il-2, GM-CSF), cirugía o radiación. Los mAbs anti-158P1D7 se administran en su forma "desnuda" o no conjugada, o pueden tener un(os) agente(s) terapéutico(s) conjugado(s) a ellos.
Las formulaciones del anticuerpo anti-158P1D7 se administran a través de cualquier vía capaz de suministrar los anticuerpos a una célula tumoral. Las vías de administración incluyen, pero no se limitan a, las intravenosas, intraperitoneales, intramusculares, intratumorales, intradérmicas y similares. Generalmente el tratamiento implica la administración repetida de la preparación de anticuerpos anti-158P1D7 a través de una vía aceptable de administración, tal como inyección intravenosa (IV), típicamente a una dosis en el rango de aproximadamente 0,1 a aproximadamente 10 mg por kg de peso corporal. En general, dosis en el rango de 10-500 mg de mAb por semana son eficaces y bien toleradas.
En base a una experiencia clínica con mAb de Herceptina en el tratamiento del cáncer de mama metastático, una dosis inicial cargada de aproximadamente 4 mg por kg de peso corporal del paciente IV, seguida de dosis semanales de aproximadamente 2 mg/kg IV de la preparación de mAb anti-158P1D7 representa un régimen de dosis aceptable. Preferentemente, la dosis inicial cargada se administra vía infusión de 90 minutos o más. La dosis periódica de mantenimiento se administra como infusión de 30 minutos o más, siempre que la dosis inicial haya sido bien tolerada. Tal como valorarán los especialistas en la materia, en el régimen ideal de dosis en un caso particular pueden influir varios factores. Estos factores incluyen, por ejemplo, la afinidad de unión y la vida media del Ab o mAbs empleados, el grado de expresión de 158P1D7 en el paciente, el alcance del antígeno circulante de 158P1D7, el nivel deseado de concentración permanente de anticuerpos, frecuencia del tratamiento y la influencia de agentes quimioterapéuticos o de otros agentes utilizados en combinación con el método de tratamiento de la invención, así como el estado de salud de un paciente particular.
Opcionalmente, se tendría que evaluar a los pacientes en cuanto a los niveles de 158P1D7 en una muestra determinada (por ejemplo, los niveles de antígenos circulantes de 158P1D7 y/o las células de expresión de 158P1D7) con el fin de facilitar la determinación del régimen de dosificación más eficaz, etc. Estas evaluaciones se utilizan también con propósitos de control durante la terapia y sirven para determinar el éxito terapéutico en combinación con la evaluación de otros parámetros (por ejemplo citología de orina y/o niveles inmunoCyt en la terapia del cáncer de vejiga o, por analogía, niveles de PSA en el suero en la terapia del cáncer de próstata).
Los anticuerpos anti-158P1D7 antiidiotípicos pueden utilizarse también en la terapia anticáncer como vacuna para inducir una respuesta inmune en las células que expresan una proteína asociada a 158P1D7. En particular, la generación de anticuerpos antiidiotípicos es bien conocida la técnica; esta metodología puede adaptarse fácilmente para generar anticuerpos anti-158P1D7 antiidiotípicos que imitan un epítope en una proteína asociada a 158P1D7 (véase, por ejemplo, Wagner y col., 1997, Hybridoma 16: 33-40; Foon y col., 1995, J. Clin. Invest. 96: 334-342; Herlyn y col., 1996, Cancer Immunol. Immunother. 43:65-76). Un anticuerpo antiidiotípico como éste puede utilizarse en estrategias de vacunas contra el cáncer.
X.C.) 158P1D7 como Diana para las Respuestas Celulares Inmunes
Las vacunas y métodos para preparar vacunas que contengan una cantidad inmunogénicamente eficaz de uno o más péptidos de unión a HLA tal como están descritas aquí son otras realizaciones de la invención. Además, las vacunas según la invención abarcan composiciones de uno o más de los péptidos reivindicados. Un péptido puede estar presente individualmente en una vacuna. Como alternativa, el péptido puede existir como homopolímero que comprende múltiples copias del mismo péptido o como heteropolímero de varios péptidos. Los polímeros tienen la ventaja de una mayor reacción inmunológica y, cuando se utilizan distintos epítopes peptídicos para elaborar el polímero, la capacidad adicional de inducir anticuerpos y/o CTLs que reaccionan con distintos determinantes antigénicos del organismo patogénico o del péptido asociado al tumor dirigido a una respuesta inmune. La composición puede ser una región natural de un antígeno o puede prepararse, por ejemplo, de forma recombinante o mediante síntesis química.
Los vehículos que pueden emplearse con las vacunas de la invención son bien conocidos en la técnica e incluyen, por ejemplo, tiroglobulina, albúminas tales como seroalbúmina humana, toxoide de tétanos, poliaminoácidos como poli-L-lisina, ácido poli-L-glutámico, influenza, proteína nuclear del virus de hepatitis B y similares. Las vacunas pueden contener un diluyente fisiológicamente tolerable (es decir aceptable) tal como agua, o una solución salina, preferentemente una solución salina tamponada con fosfato. Las vacunas incluyen también típicamente un adyuvante. Adyuvantes como el adyuvante incompleto de Freund, fosfato de aluminio, hidróxido de aluminio o alumbre son ejemplos de materiales bien conocidos en la técnica. Además, tal como se revela aquí, las respuestas de CTL pueden ser iniciadas por los péptidos de conjugación de la invención a lípidos como tripalmitoil-S-glicerilcisteinliseril-serina (P_{3}CSS). Además, se ha descubierto que adyuvantes como los oligonucleótidos que contienen una citosina-fosforotiolada-guanina (CpG) sintética aumentan las respuestas de CTL de 10 a 100 veces (véase por ejemplo Davila y Celis J. Immunol. 165:539-547 (2000)).
Cuando se inmuniza con una composición peptídica de acuerdo con la invención, vía inyección, aerosol, oral, transdérmica, transmucosa, intrapleural, intratecal u otras vías adecuadas, el sistema inmune del huésped responde a la vacuna produciendo grandes cantidades de CTLs y/o HTLs específicos del antígeno deseado. En consecuencia, el huésped se vuelve al menos parcialmente inmune al desarrollo posterior de células que expresen o sobreexpresen el antígeno de 158P1D7, o al menos saca algún provecho terapéutico cuando el antígeno estaba asociado al tumor.
En algunas realizaciones, puede resultar deseable combinar los componentes peptídicos de clase I con los componentes que inducen o facilitan la neutralización del anticuerpo y/o las respuestas de las células T auxiliares dirigidas al antígeno diana. Una realización preferente de esta composición comprende epítopes de clase I y clase II de acuerdo con la invención. Una realización alternativa de esta composición comprende un epítope de clase I y/o de clase II de acuerdo con la invención, junto con un epítope HTL de reactividad cruzada tal como la molécula PADRE^{TM} (Epimmune, San Diego, CA) (descrita por ejemplo en la Patente de Estados Unidos Nº 5.736.142).
Una vacuna de la invención puede incluir también células que presentan el antígeno (APC), tal como células dendríticas (DC), como vehículo para presentar los péptidos de la invención. Las composiciones de vacunas pueden ser creadas in vitro, después de la movilización y cosecha de células dendríticas, con lo cual la carga de células dendríticas tiene lugar in vitro. Por ejemplo, las células dendríticas son transfectadas, por ejemplo con un minigen de acuerdo con la invención, o son pulsadas con los péptidos. La célula dendrítica puede administrarse luego a un paciente para provocar respuestas inmunes in vivo. Las composiciones de vacunas basadas en ADN o en péptidos, pueden administrarse también in vivo en combinación con la movilización de células dendríticas, con lo cual la carga de células dendríticas tiene lugar in vivo.
Preferentemente, se utilizan los siguientes principios cuando se selecciona una serie de epítopes para su inclusión en una composición poliepitópica para su utilización en una vacuna, o para seleccionar epítopes discretos a ser incluidos en una vacuna y/o a ser codificados por los ácidos nucleicos, tal como un minigen. Se prefiere que cada uno de los siguientes principios esté equilibrado para poder hacer la selección. Los múltiples epítopes que han de ser incluidos en una composición de vacuna determinada pueden ser, pero no necesariamente, contiguos en Secuencia en el antígeno nativo del que proceden los epítopes.
1.) Se seleccionan epítopes que, a su administración, imitan las respuestas inmunes que se ha observado tienen correlación con la supresión del tumor. Para la Clase I de HLA, esto incluye 3-4 epítopes que proceden al menos de un antígeno asociado al tumor (TAA). Para la Clase II de HLA se emplea un fundamento similar; de nuevo se seleccionan 3-4 epítopes procedentes de al menos un TAA (véase por ejemplo Rosenberg y col., Science 278: 1447-1450). Los epítopes procedentes de un TAA pueden utilizarse en combinación con aquellos procedentes de uno o más TAAs adicionales para producir una vacuna que se dirige a tumores con perfiles de expresión variables de TAAs expresados frecuentemente.
2.) Se seleccionan epítopes que tienen la afinidad de unión requerida establecida para correlacionarse con la inmunogenicidad: para la Clase I de HLA un IC_{50} de 500 nM o inferior, a menudo 200 nM o menos; y para la Clase II un IC_{50} de 1.000 nM o inferior.
3.) Se seleccionan suficientes péptidos portadores de supermotivos, o una serie suficiente de péptidos portadores de motivos específicos de alelos, para proporcionar una amplia cobertura de población. Por ejemplo, es preferible tener al menos un 80% de cobertura de población. Se puede emplear un análisis de Monte Carlo, evaluación estadística conocida la técnica, para valorar la amplitud o la redundancia de la cobertura de población.
4.) Cuando se seleccionan epítopes procedentes de antígenos asociados al cáncer, a menudo es útil seleccionar análogos debido a que el paciente puede haber desarrollado tolerancia al epítope nativo.
5.) Son particularmente relevantes los epítopes denominados "epítopes anidados". Los epítopes anidados se producen cuando al menos dos epítopes se superponen en una Secuencia peptídica determinada. Una Secuencia de péptidos anidados puede comprender la célula B, epítopes de clase I de HLA y/o de clase II de HLA. Cuando se proporcionan epítopes anidados, un objetivo general consiste en proporcionar el mayor número posible de epítopes por Secuencia. Así, un aspecto consiste en evitar proporcionar un péptido que sea algo más largo que el terminal amino del epítope amino terminal y el terminal carboxilo del epítope carboxilo terminal en el péptido. Cuando se proporciona una Secuencia multiepitópica, tal como una Secuencia que comprende epítopes anidados, normalmente es importante examinar la Secuencia con el fin de asegurarse de que no tiene propiedades patológicas u otras propiedades biológicas deletéreas.
6.) Cuando se crea una proteína poliepitópica o cuando se crea un minigen, un objetivo consiste en generar el péptido más pequeño posible que abarque los epítopes de interés. Este principio es similar, si no igual, al empleado cuando se selecciona un péptido que comprende epítopes anidados. Sin embargo, con un péptido poliepitópico artificial, el objetivo de minimización del tamaño es comparable a la necesidad de integrar alguna Secuencia espaciadora entre los epítopes en la proteína poliepitópica. Se pueden introducir, por ejemplo, residuos espaciadores de aminoácidos para evitar epítopes de unión (un epítope reconocido por el sistema inmune no presente en el antígeno diana y solamente creado por la yuxtaposición artificial de epítopes), o para facilitar la segmentación entre los epítopes y así mejorar la presentación de los epítopes. En general, deben evitarse los epítopes de unión porque el receptor puede generar una respuesta inmune a aquel epítope no nativo. Es de particular interés un epítope de unión que sea un "epítope dominante". Un epítope dominante puede conducir a una respuesta tan entusiasta que las respuestas inmunes a otros epítopes disminuyan o sean suprimidas.
7.) Cuando están presentes Secuencias de variantes múltiples de la misma proteína diana, se pueden seleccionar también epítopes peptídicos potenciales en base a su conservación. Por ejemplo, un criterio para la conservación puede definir que la totalidad de la Secuencia de un péptido de unión de HLA de clase I o la totalidad del núcleo 9-mer de un péptido de unión de clase II sea conservada según un porcentaje designado de las Secuencias evaluado para un antígeno de proteína específico.
X.C.1. Vacunas de Minigenes
Existen diversas posibilidades que permiten el suministro simultáneo de múltiples epítopes. Los ácidos nucleicos que codifican los péptidos de la invención son una realización particularmente útil de la invención. Los epítopes a incluir en un minigen se seleccionan preferentemente de acuerdo con los principios establecidos en la sección anterior. Un medio preferido para administrar los ácidos nucleicos que codifican los péptidos de la invención utiliza constructos de minigenes que codifican un péptido que comprende uno o múltiples epítopes de la invención.
La utilización de minigenes con multiepítopes se describe a continuación y en Ishioka y col., J. Immunol. 162: 3915-3925, 1999; An, L. y Whitton, J.L., J. Virol. 71:2292, 1997; Thomson, S.A. y col., J. Immunol. 157:822, 1996; Whitton, J.L. y col., J. Virol. 67:348, 1993; Hanke, R. y col., Vaccine 16:426, 1998. Por ejemplo, se puede concebir un plásmido de ADN multiepítope que codifica la 158P1D7 procedente de epítopes portadores de motivos y/o supermotivos, el epítope de célula T auxiliar universal PADRE® (o múltiples epítopes de HTL procedentes de 158P1D7), y una translocación de la Secuencia señal en el retículo-endoplásmico. Una vacuna puede comprender también epítopes que proceden de otros TAAs.
Puede confirmarse la inmunogenicidad de un minigen multiepitópico en ratones transgénicos, para evaluar la magnitud de las respuestas de inducción de CTL contra los epítopes ensayados. Además, la inmunogenicidad de los epítopes codificados por ADN in vivo pueden tener correlación con las respuestas in vitro de las líneas específicas de CTL contra las células diana transfectadas con el plásmido de ADN. Así, estos experimentos pueden mostrar que el minigen sirve para: 1.) generar una respuesta de CTL y 2.) que las células reconocidas por los CTL inducidos expresan los epítopes codificados.
Por ejemplo, para crear una Secuencia de ADN que codifica los epítopes seleccionados (minigen) para su expresión en células humanas, pueden traducirse inversamente las Secuencias de aminoácidos de los epítopes. Se puede utilizar una tabla de codones humanos para guiar la elección del codón para cada aminoácido. Estas Secuencias de ADN que codifican el epítope pueden adjuntarse directamente, para que cuando se traduzcan, se cree una Secuencia continua de polipéptidos. Para optimizar la expresión y/o la inmunogenicidad se pueden incorporar elementos adicionales en el diseño del minigen. Ejemplos de Secuencias de aminoácidos que pueden traducirse inversamente e incluirse en la Secuencia del minigen incluyen: epítopes de clase I de HLA, epítopes de clase II de HLA, epítopes de anticuerpos, una Secuencia señal de ubiquidad y/o una señal diana al retículo endoplásmico. Además, la presentación HLA de los epítopes de CTL y HTL puede mejorarse mediante la inclusión de secuencias flanqueantes naturales o sintéticas (por ejemplo, polialanina) adyacentes a los epítopes de CTL o HTL; estos péptidos más grandes que comprenden el(los) epítope(s) se encuentran dentro del alcance de la invención.
La secuencia de minigenes puede convertirse en ADN, mediante la unión de los oligonucleótidos que codifican más o menos las hebras del minigen. Los oligonucleótidos de superposición (longitud de 30-100 bases) pueden ser sintetizados, fosforilados, purificados y anclados bajo condiciones apropiadas por medio de técnicas bien conocidas. Los extremos de los oligonucleótidos pueden unirse, por ejemplo, con una T4-ADN ligasa. Este minigen sintético, que codifica el polipéptido del epítope, puede clonarse luego en un vector de expresión deseado.
Preferentemente, en el vector se incluyen secuencias reguladoras estándar bien conocidas por los especialistas en la técnica para asegurar la expresión en las células diana. Varios elementos del vector son deseables: un promotor con un sitio de clonación aguas abajo para la inserción del minigen; una señal de poliadenilación para la terminación eficaz de la transcripción; un origen de replicación de E. coli; y un marcador seleccionable de E. coli (por ejemplo resistencia a ampicilina o a la canamicina). Se pueden utilizar numerosos promotores con este propósito, por ejemplo el promotor del citomegalovirus humano (hCMV). Véanse por ejemplo las Patentes de Estados Unidos Nºs 5.580.859 y 5.589.466 para otras Secuencias promotoras adecuadas.
Se pueden desear modificaciones adicionales del vector para optimizar la expresión e inmunogenicidad del minigen. En algunos casos, se necesitan intrones para una expresión eficaz del gen y uno o más intrones naturales o sintéticos podrían incorporarse en la región transcrita del minigen. Se puede tener en cuenta también la inclusión de Secuencias de estabilización de mARN y de secuencias para la replicación en las células de mamíferos, para incrementar la expresión del minigen.
Una vez seleccionado un vector de expresión, el minigen se clona en la región de poliunión aguas abajo del promotor. Este plásmido se transforma en una cepa apropiada de E. coli y se prepara el ADN por técnicas estándar. La orientación y la secuencia de ADN del minigen, así como todos los demás elementos incluidos en el vector, se confirman mediante un mapeo de restricción y un análisis de la secuencia de ADN. Las células bacterianas que contienen el plásmido correcto pueden almacenarse como banco de células maestras y banco de células de trabajo.
Además, parece que las secuencias inmunoestimuladoras (ISSs o CpGs) desempeñan un papel en la inmunogenicidad de las vacunas de ADN. Estas Secuencias pueden incluirse en el vector, fuera de la Secuencia de codificación del minigen, si se desea, para mejorar la inmunogenicidad.
En algunas realizaciones, se puede emplear un vector de expresión bicistrónico que permite la producción tanto de los epítopes codificados por el minigen como de una segunda proteína (incluida para mejorar o disminuir la inmonogenicidad). Ejemplos de proteínas o polipéptidos que podrían mejorar ventajosamente la respuesta inmune, cuando se coexpresan, incluyen citoquinas (por ejemplo IL-2, IL-12, GM-CSF), moléculas que inducen las citoquinas (por ejemplo LeIF), moléculas coestimuladoras para las respuestas de HTL, proteínas de unión pan-DR (PADRE^{TM}, Epimmune, San Diego, CA). Los epítopes auxiliares (HTL) pueden unirse a las señales intracelulares diana y expresarse por separado de los epítopes expresados de CTL; esto permite la dirección de los epítopes de HTL hacia un compartimento celular distinto del de los epítopes de CTL. Si es necesario, esto facilitaría una entrada más eficaz de los epítopes de HTL en la vía de acceso del HLA de clase II, mejorando así la inducción de HTL. Por contraste a la inducción de HTL o CTL, la disminución específica de la respuesta inmune por coexpresión de moléculas inmunosupresivas (por ejemplo TGF-\beta) puede resultar beneficioso en algunas enfermedades.
Se pueden producir cantidades terapéuticas de ADN de plásmido, por ejemplo, mediante la fermentación en E. coli, seguida de purificación. Se utilizan partes alícuotas procedentes del banco de células de trabajo para inocular el medio de crecimiento y se cultivan hasta saturación en matraces agitadores o un biorreactor de acuerdo con técnicas bien conocidas. Se puede purificar el ADN de plásmido por medio de tecnologías de bioseparación estándar, tales como resinas de intercambio aniónico en fase sólida suministradas por QIAGEN, Inc. (Valencia, California). Si es necesario, se puede aislar ADN superenrollado de las formas lineales y circulares abiertas por electroforesis en gel u otros métodos.
Se puede preparar ADN de plásmido purificado para su inyección en diversas formulaciones. La más sencilla de éstas es la reconstitución de ADN liofilizado en una solución salina estéril tamponada con fosfato (PBS). Este acercamiento, conocido como "ADN desnudo", se está empleando actualmente para la administración intramuscular (IM) en pruebas clínicas. Para maximizar los efectos inmunoterapéuticos de las vacunas con ADN de minigen, puede resultar deseable un método alternativo para formular ADN de plásmido purificado. Se han descrito diversos métodos y se empieza a disponer de nuevas técnicas. Los lípidos catiónicos, glicolípidos y liposomas fusogénicos pueden utilizarse también en la formulación de complejos (véase por ejemplo lo descrito en la WO 93/24640; Mannino & Gould-Fogerite, Bio Techniques 6(7): 682 (1988); Patente de Estados Unidos Nºs 5.279.833; WO 91/06309; y Felgner y col., Proc. Nat'l Acad. Sci. USA 84:7413 (1987)). Además, los péptidos y compuestos denominados colectivamente compuestos protectores, interactivos, de no condensación (PINC), podrían formarse también en ADN de plásmido purificado, para influir en las variables tales como la estabilidad, dispersión intramuscular o el tráfico de órganos específicos o de tipos celulares.
La sensibilización celular diana puede utilizarse como ensayo funcional para la expresión y presentación de la clase I de HLA de los epítopes de CTL codificados por el minigen. Por ejemplo, el ADN de plásmido se introduce en una línea celular de mamífero que es adecuada como diana para los ensayos estándar de liberación de cromo CTL. El método de transfección utilizado dependerá de la formulación final. Se puede emplear la electroporación para el ADN "desnudo", mientras que los lípidos catiónicos permiten la transfección directa in vitro. Un plásmido que exprese la proteína fluorescente verde (GFP) puede ser cotransfectado para permitir el enriquecimiento de las células transfectadas por medio de la clasificación de células activadas por fluorescencia (FACS). Luego estás células se marcan con cromo-51 (^{51}Cr) y se utilizan como células diana para las líneas CTL específicas del epítope; la citolisis, detectada por liberación de la ^{51}Cr, indica tanto la producción como la presentación de HLA de los epítopes de CTL codificados por el minigen. La expresión de los epítopes de HTL puede evaluarse de forma análoga por medio de ensayos para evaluar la actividad de HTL.
Una segunda posibilidad para las pruebas funcionales de las formulaciones de ADN del minigen es la inmonogenicidad in vivo. Se inmunizan ratones transgénicos que expresan las proteínas de HLA humanas apropiadas con el producto de ADN. La dosis y vía de administración dependen de la formulación (por ejemplo IM para ADN en PBS, intraperitoneal (i.p.) para el ADN complejado con lípidos). Veintiún días después de la inmunización, se cosechan los esplenocitos y se reestimulan durante una semana en presencia de péptidos que codifican cada epítope a ensayar. A continuación, en las células efectoras de CTL se realizan ensayos en cuanto a la citolisis de las células diana cargadas de péptidos, marcadas con ^{51}Cr, por medio de técnicas estándar. La lisis de las células diana que fueron sensibilizadas por el HLA cargado de epítopes de péptidos, que se corresponden con los epítopes codificados por el minigen, demuestra la función de la vacuna de ADN para la inducción in vivo de los CTLs. La inmunogenicidad de los epítopes de HTL se confirma en los ratones transgénicos de forma análoga.
Alternativamente, los ácidos nucleicos pueden administrarse mediante suministro balístico, tal como se describe, por ejemplo, en la Patente de Estados Unidos Nº 5.204.253. Mediante esta técnica, se administran partículas que compren únicamente ADN. En otra realización alternativa, el ADN puede adherirse a partículas tales como partículas de oro.
También se pueden suministrar minigenes mediante otros sistemas de suministro bacteriano o viral bien conocidos en la técnica, por ejemplo un constructo de expresión que codifica los epítopes de la invención puede incorporarse dentro de un vector viral tal como la vaccinia.
X.C.2. Combinaciones de Péptidos de CTL con Péptidos Auxiliares
Las composiciones de vacunas que comprenden los péptidos CTL de la invención pueden ser modificadas, por ejemplo, analogadas, para proporcionar los atributos deseados, tal como una mayor vida media en suero, una mayor cobertura de la población o una mayor inmunogenecidad.
Por ejemplo, la capacidad de un péptido para inducir la actividad de CTL puede mejorarse ligando el péptido a una Secuencia que contiene al menos un epítope que es capaz de inducir una respuesta de células-T auxiliar. Aunque un péptido CTL puede ligarse directamente a un péptido auxiliar T, a menudo los conjugados epítope CTL/epítope HTL son ligados por una molécula espaciadora. Un espaciador se compone típicamente de moléculas relativamente pequeñas, neutras, tal como aminoácidos o análogos de aminoácidos, que están sustancialmente descargados en condiciones fisiológicas. Los espaciadores se seleccionan típicamente de entre, por ejemplo, Ala, Gly u otros espaciadores neutros de aminoácidos no polares o de aminoácidos polares neutros. Se entenderá que el espaciador opcionalmente presente no necesita estar compuesto de los mismos residuos y, por tanto, puede ser un hetero- u homo-oligómero. Cuando está presente, el espaciador tendrá normalmente al menos uno o dos residuos, generalmente de tres a seis residuos y a veces 10 o más residuos. El epítope de péptido CTL puede estar ligado al epítope auxiliar T bien sea directamente o a través de un espaciador en el terminal amino o carboxi del péptido CTL. El terminal amino del péptido inmunogénico o del péptido auxiliar T puede estar acilado.
En algunas realizaciones, el péptido auxiliar T es tal que es reconocido por las células auxiliares T presentes en la mayoría de una población genéticamente diversa. Esto puede realizarse mediante la selección de péptidos que se unen a muchas, a la mayoría o a todas las moléculas de HLA de clase II. Ejemplos de estos aminoácidos que se unen a muchas moléculas de HLA de clase II incluyen las secuencias procedentes de antígenos, como el toxoide de tétanos en las posiciones 830-843 (QYIKANSKFIGITE; SEQ ID NO: 651), la proteína circumsporozoito de Plasmodium falciparum (CS) en las posiciones 378-398 (DIEKYDAYMEKASSVFNVVNS; SEQ ID NO: 652) y la proteína 18 kD de Streptococcus en las posiciones 116-131 (GAVDSILGGVATYGAA; SEQ ID NO: 653). Otros ejemplos incluyen péptidos portadores de un supermotivo DR 1-4-7 o de uno de los motivos DR3.
Alternativamente, es posible preparar péptidos sintéticos capaces de estimular los linfocitos auxiliares T de una forma débilmente restringida por HLA utilizando Secuencias de aminoácidos no encontrados en la naturaleza (véase por ejemplo la publicación PCT WO 95/07707). Estos compuestos sintéticos, denominados epítopes de unión a Pan-DR (por ejemplo PADRE^{TM}, Epimmune, Inc., San Diego, CA), están diseñados para unirse preferentemente a la mayoría de las moléculas HLA-DR (HLA humano de clase II). Por ejemplo, se ha descubierto que un péptido de epítope de unión a pan-DR que tiene la fórmula: aKXVAAWTLKAAa (SEQ ID NO: 654), donde "X" es ciclohexilalanina, fenilalanina o tirosina y "a" es D-alanina o L-alanina, se une a la mayoría de los alelos HLA-DR y estimula la respuesta de los linfocitos auxiliares T procedentes de la mayoría de los individuos sin tener en cuenta su tipo de HLA. Una alternativa de epítope de unión a pan-DR comprende todos los aminoácidos naturales "L" y puede proporcionarse en forma de ácidos nucleicos que codifican el epítope.
Los epítopes de péptido HTL pueden modificarse también para alterar sus propiedades biológicas. Por ejemplo, pueden modificarse para incluir los aminoácidos D para aumentar su resistencia a las proteasas y extender así su media vida en suero, o pueden conjugarse a otras moléculas tales como lípidos, proteínas, carbohidratos y similares para incrementar su actividad biológica. Por ejemplo, un péptido auxiliar T puede conjugarse a una o más cadenas de ácido palmítico en los terminales amino o carboxilo.
X.C.3. Combinaciones de Péptidos CTL con Agentes Iniciadores de Células T
En algunas realizaciones puede resultar deseable incluir en las composiciones farmacéuticas de la invención al menos un componente cebador de linfocitos B o linfocitos T. Se han identificado los lípidos como agentes capaces de cebar CTL in vivo. Por ejemplo, los residuos de ácido palmítico pueden fijarse a los grupos amino \varepsilon y \alpha de un residuo de lisina y luego ligarse, por ejemplo, a través de uno o más residuos de unión, tales como Gly, Gly-Gly, Ser, Ser-Ser o similares, a un péptido inmunogénico. El péptido lipidado puede administrarse entonces directamente en una micela o partícula, incorporado en un liposoma o emulsionado en un adyuvante, por ejemplo el adyuvante incompleto de Freund. En una realización preferente, una composición inmunogénica particularmente eficaz comprende ácido palmítico fijado a los grupos amino \varepsilon y \alpha de Lys, que está fijado a través de un enlace, por ejemplo, Ser-Ser, al terminal amino del péptido inmunogénico.
Otros ejemplos de cebadores lipídicos de respuestas CTL, las lipoproteínas de E. coli tal como tripalmitoil-S-gliceril-cisteinliseril-serina (P_{3}CSS), pueden utilizarse para iniciar el CTL específico del virus cuando están fijados de forma covalente a un péptido apropiado (véase, por ejemplo, Deres y col., Nature 342:561, 1989). Los péptidos de la invención pueden ser acoplados a P_{3}CSS, por ejemplo, y el lipopéptido puede administrarse a un individuo para iniciar específicamente una respuesta inmune al antígeno diana. Además, como la inducción de anticuerpos neutralizantes también puede ser iniciada con los epítopes conjugados por P_{3}CSS, pueden combinarse dos de estas composiciones para provocar más eficazmente respuestas tanto humorales como mediadas por células.
X.C.4. Composiciones de Vacunas que Comprenden DC pulsadas con Péptidos CTL y/o HTL
Una realización de una composición de vacuna de acuerdo con la invención comprende la administración ex vivo de un cóctel de péptidos portadores de epítopes a PBMC o DC aisladas del mismo, procedentes de la sangre de un paciente. Se puede utilizar un producto farmacéutico para facilitar la cosecha de DC, tal como Progenipoietin^{TM} (Pharmacia-Monsanto, St. Louis, MO) o GM-CSF/IL-4. Después de pulsar las DC con péptidos y antes de la reinfusión a los pacientes, se lavan las DC para eliminar los péptidos no unidos. En esta realización, una vacuna comprende las DC pulsadas por péptidos que presentan los epítopes de los péptidos pulsados complejados con moléculas HLA en su superficie.
Las DC pueden ser pulsadas ex vivo con un cóctel de péptidos, algunos de los cuales estimulan las respuestas CTL a 158P1D7. Opcionalmente, puede incluirse un péptido de célula T auxiliar (HTL), tal como un péptido de HLA de clase II débilmente restringido, natural o artificial, para facilitar la respuesta CTL. Así, se utiliza una vacuna de acuerdo con la invención para tratar un cáncer que expresa o sobreexpresa la 158P1D7.
X.D. Inmunoterapia Adoptiva
También se utilizan los péptidos asociados a 158P1D7 antigénicos para provocar una respuesta CTL y/o HTL ex vivo. Las células de CTL o HTL resultantes pueden emplearse para tratar tumores en pacientes que no responden a otras formas de terapia convencionales o que no responderán a un ácido nucleico o péptido de una vacuna terapéutica de acuerdo con la invención. Las respuestas CTL o HTL ex vivo a un antígeno particular se inducen mediante la incubación, en un cultivo de tejido, de las células precursoras de CTL o HTL del paciente, o genéticamente compatibles, junto con una fuente de células que presentan el antígeno (APC), tal como células dendríticas, y el péptido inmunogénico apropiado. Después de un tiempo de incubación adecuado (típicamente de 7-28 días aproximadamente) durante el cual las células precursoras son activadas y ampliadas en células efectoras, las células son infundidas de vuelta al paciente, donde destruirán (CTL) o facilitarán la destrucción (HTL) de su célula diana específica (por ejemplo, una célula tumoral). Las células dendríticas transfectadas pueden utilizarse también como células que presentan el antígeno.
X.E. Administración de Vacunas con Fines Terapéuticos o Profilácticos
Las vacunas y las composiciones farmacéuticas de la invención se emplean típicamente para tratar y/o impedir un cáncer que expresa o sobreexpresa la 158P1D7. En las aplicaciones terapéuticas, las composiciones peptídicas y/o los ácidos nucleicos se administran a un paciente en una cantidad suficiente para provocar una respuesta eficaz de las células B, CTL y/o HTL ante el antígeno y para curar, o al menos parcialmente detener o reducir síntomas y/o complicaciones. La cantidad adecuada para llevar esto a cabo se define como "dosis terapéuticamente eficaz". Las cantidades eficaces para este uso dependerán, por ejemplo, de la composición particular administrada, la forma de administración, la etapa y la gravedad de la enfermedad que se está tratando, el peso y el estado de salud general del paciente y la opinión del médico que las prescribe.
En las composiciones farmacéuticas, los péptidos inmunogénicos de la invención, o el ADN que los codifica, se administran generalmente a un individuo que padece ya un tumor que expresa la 158P1D7. Los péptidos o, el ADN que los codifica, pueden administrarse individualmente o como fusiones de una o más Secuencias de péptidos. Los pacientes pueden ser tratados con los péptidos inmunogénicos por separado o junto con con otros tratamientos, como la cirugía, según convenga.
Para el uso terapéutico, en general la administración debe comenzar al primer diagnóstico de cáncer asociado a 158P1D7. Seguidamente se administran dosis adicionales hasta que al menos los síntomas se reduzcan sustancialmente y durante un período posterior. La realización de la composición de vacuna (es decir, incluyendo, pero no limitada a, realizaciones tales como cócteles de péptidos, polipéptidos poliepitópicos, minigenes o CTLs específicos de TAA o células dendríticas pulsadas) suministrada al paciente puede variar según la etapa de la enfermedad o el estado de salud del paciente. Por ejemplo, en un paciente con un tumor que expresa la 158P1D7, una vacuna que comprende el CTL específico de 158P1D7 puede resultar más eficaz eliminando células tumorales en el paciente con la enfermedad avanzada que las realizaciones alternativas.
En general es importante proporcionar una cantidad suficiente del epítope de péptido, suministrado por una determinada vía de administración, para estimular eficazmente una respuesta de célula T citotóxica; las composiciones que estimulan las respuestas de células T auxiliares pueden darse de acuerdo con esta realización de la invención.
La dosificación inicial en una inmunización terapéutica en general oscila en un rango de dosificación unitaria donde el valor más bajo es de aproximadamente 1, 5, 50, 500 ó 1.000 \mug y el valor más alto es de aproximadamente 10.000, 20.000, 30.000 ó 50.000 \mug. Los valores de dosificación para un humano oscilan típicamente entre aproximadamente 500 \mug y aproximadamente 50.000 \mug para un paciente de 70 kilos. Pueden administrarse dosificaciones adicionales, de entre aproximadamente 1,0 \mug y aproximadamente 50.000 \mug de péptido según un régimen adicional durante semanas a meses, dependiendo de la respuesta y la condición del paciente, tal como se determina por medición de la actividad específica de CTL y HTL, obtenidos de la sangre del paciente. La administración debe continuar hasta que al menos los síntomas clínicos o las pruebas de laboratorio indiquen que la neoplasia ha sido eliminada o reducida y durante un período posterior. Las dosificaciones, vías de administración y programas de dosis se ajustan conforme a las metodologías conocidas en la técnica.
En algunas realizaciones, los péptidos y las composiciones de la presente invención se emplean en estados de la enfermedad severos, es decir, en situaciones que amenazan la vida o que potencialmente amenazan la vida. En estos casos, debido a cantidades mínimas de sustancias extrañas y de la naturaleza no tóxica relativa de los péptidos de las composiciones preferentes de la invención, es posible y puede resultar deseable para el médico administrar un exceso sustancial de estas composiciones peptídicas en comparación con estas cantidades establecidas de dosificación.
Las composiciones de vacunas de la invención pueden emplearse también puras como agentes profilácticos. Generalmente, la dosificación para una inmunización profiláctica inicial oscila generalmente en un rango de dosificación unitaria donde el valor más bajo es de aproximadamente 1, 5, 50, 500 ó 1.000 \mug y el valor más alto es de aproximadamente 10.000, 20.000, 30.000 ó 50.000 \mug. Los valores de dosificación para un humano oscilan típicamente entre aproximadamente 500 \mug y aproximadamente 50.000 \mug para un paciente de 70 kilos. Esto es seguido de dosificaciones adicionales de entre aproximadamente 1,0 \mug y aproximadamente 50.000 \mug de péptido administrado a intervalos definidos desde aproximadamente cuatro semanas hasta seis meses después de la administración inicial de la vacuna. La inmunogenicidad de la vacuna puede evaluarse midiendo la actividad específica de CTL y HTL, obtenidos de una muestra de sangre del paciente.
Las composiciones farmacéuticas para el tratamiento terapéutico están destinadas a la administración parenteral, tópica, oral, nasal, intratecal o local (por ejemplo como crema o ungüento tópico). Preferentemente, las composiciones farmacéuticas se administran parenteralmente, por ejemplo, por vía intravenosa, subcutánea, intradérmica o intramuscular. Así, la invención proporciona composiciones para la administración parenteral que comprenden una solución de los péptidos inmunogénicos disueltos o suspendidos en un vehículo aceptable, preferentemente un vehículo acuoso.
Se puede utilizar una gran variedad de vehículos acuosos, por ejemplo agua, agua tamponada, solución salina al 0,8%, glicina al 0,3%, ácido hialurónico y similares. Estas composiciones pueden esterilizarse por técnicas de esterilización convencionales, bien conocidas, o pueden ser filtradas estériles. Las soluciones acuosas resultantes pueden ser envasadas para su uso tal cual o liofilizarse, combinándose la preparación liofilizada con una solución estéril antes de la administración.
Las composiciones pueden contener sustancias auxiliares farmacéuticamente aceptables según sea necesario para aproximarse a las condiciones fisiológicas, tales como agentes de ajuste de pH y de tamponación, agentes de ajuste de la tonicidad, agentes humidificantes, conservantes y similares, por ejemplo acetato de sodio, lactato de sodio, cloruro de sodio, cloruro de potasio, cloruro de calcio, monolaurato de sorbitano, oleato de trietanolamina, etc.
La concentración de péptidos de la invención en las formulaciones farmacéuticas puede variar ampliamente; esto es, desde menos de aproximadamente el 0,1%, normalmente a aproximadamente el 2% o al menos el 2% hasta tanto como del 20% al 50% o más en peso, y se seleccionará en primer lugar según los volúmenes de fluidos, viscosidades, etc., según el modo particular de administración seleccionado.
Una forma de dosis unitaria humana de la composición peptídica está incluida típicamente en una composición farmacéutica que comprende una dosis unitaria humana de un vehículo aceptable, preferentemente un vehículo acuoso, y se administra en un volumen de fluido que es conocido por los especialistas en la materia por ser utilizado para la administración de estas composiciones al ser humano (véase por ejemplo Remington's Pharmaceutical Sciences 17^{th} Edition, A. Gennaro, Editor, Mack Publishing Co., Easton, Pennsylvania, 1985).
La(s) proteína(s) de la invención y/o los ácidos nucleicos que codifican la(s) proteína(s), pueden administrarse también a través de liposomas, que pueden servir también para: 1) dirigir la(s) proteína(s) hacia un tejido particular tal como el tejido linfoide; 2) dirigirla(s) selectivamente hacia las células enfermas o 3) incrementar la vida media de la composición peptídica. Los liposomas incluyen emulsiones, espumas, micelas, monocapas insolubles, cristales líquidos, dispersiones fosfolipídicas, capas lamerales y similares. En estas preparaciones, el péptido que ha de suministrarse se incorpora como parte de un liposoma, solo o junto con una molécula que se une a un receptor prevalente entre las células linfoides, tales como los anticuerpos monoclonales que se unen al antígeno CD45, o a otras composiciones terapéuticas o inmunogénicas. Así, los liposomas cargados o decorados con un péptido de la invención deseado pueden ser dirigidos hacia el sitio de las células linfoides, donde los liposomas suministran entonces las composiciones peptídicas. Los liposomas para su utilización de acuerdo con la invención se forman a partir de lípidos que forman una vesícula estándar, que incluyen generalmente fosfolípidos neutros y cargados negativamente y un esterol, tal como colesterol. La selección de lípidos generalmente debe tener en cuenta, por ejemplo, el tamaño del liposoma, la labilidad ácida y la estabilidad de los liposomas en el flujo sanguíneo. Se dispone de diversos métodos para preparar liposomas, tal como se describe, por ejemplo, en Szoka y col., Ann. Rev. Biophys. Bioeng. 9:467 (1980) y en las Patentes de Estados Unidos Nºs 4.235.871, 4.501.728, 4.837.028 y 5.019.369.
Para las células diana del sistema inmune, un ligando que ha de incorporarse en el liposoma puede incluir, por ejemplo, anticuerpos o fragmentos de los mismos específicos de los determinantes celulares superficiales de las células deseadas del sistema inmune. Una suspensión de liposomas que contiene un péptido puede administrarse por vía intravenosa, local, tópica, etc., en una dosis que varía según, entre otros, la forma de administración, el péptido que se está suministrando y la etapa de la enfermedad que se está tratando.
Para las composiciones sólidas se pueden utilizar vehículos sólidos no tóxicos convencionales, que incluyen, por ejemplo, grados farmacéuticos de manitol, lactosa, almidón, estearato de magnesio, sacarina sódica, talco, celulosa, glucosa, sacarosa, carbonato de magnesio y similares. Para la administración oral, se forma una composición no tóxica farmacéuticamente aceptable mediante la incorporación de cualquiera de los excipientes normalmente empleados, tales como los vehículos anteriormente relacionados, y generalmente un 10-95% de ingrediente activo, es decir, de uno o más péptidos de la invención, y preferentemente a una concentración del 25%-75%.
Para la administración por aerosol, se suministran preferentemente péptidos inmunogénicos en forma finamente dividida junto con un agente tensioactivo y un propelente. Los porcentajes típicos de péptidos son aproximadamente del 0,01%-20% en peso, preferentemente del 1%-10% aproximadamente. El agente tensioactivo debe ser, por supuesto, no tóxico y preferentemente soluble en el propelente. Representantes de estos agentes son ésteres de ésteres parciales de ácidos grasos que contienen de aproximadamente 6 a 22 átomos de carbono, tales como los ácidos caproico, octanoico, láurico, palmítico, esteárico, linoleico, linolénico, olestérico y oleico, con un alcohol polihídrico alifático o su anhídrido cíclico. Se pueden emplear ésteres mixtos, como glicéridos mixtos o naturales. El agente tensioactivo puede constituir aproximadamente del 0,1%-20% en peso de la composición, preferentemente el 0,25-5% aproximadamente. El resto de la composición es normalmente el propelente. Se puede incluir también un vehículo si se desea, por ejemplo lecitina, para la administración intranasal.
XI.) Realizaciones de Diagnóstico y Pronóstico de 158P1D7
Tal como se describe aquí, los polinucleótidos, polipéptidos, células T citotóxicas reactivas (CTL), células T auxiliares reactivas (HTL) y anticuerpos anti-polipéptido de 158P1D7 se utilizan en ensayos terapéuticos, de pronóstico, de diagnóstico bien conocidos, que examinan las condiciones asociadas a un crecimiento celular desregulado tal como el cáncer, en particular los cánceres relacionados en la Tabla I (véase, por ejemplo, tanto su perfil de expresión específico en los tejidos como su sobreexpresión en ciertos cánceres tal como se describen por ejemplo en el
Ejemplo 4).
La 158P1D7 puede utilizarse de forma análoga o complementaria a la combinación de antígenos asociados a la vejiga, mucinas y CEA, presentados en un kit de diagnóstico denominado ImmunoCyt^{TM}. El ImmunoCyt es un test comercial que sirve para identificar y controlar la presencia de cáncer de vejiga (véase Fradet y col., 1997, Can J Urol. 4(3): 400-405). Se utilizan también diversos otros marcadores de diagnóstico en contextos similares, incluidos p53 y H-ras (véase por ejemplo Tulchinsky y col., Int J Mol med 1999 Jul 4(1): 99-102 y Minimoto y col., Cancer Detect Prev 2000; 24(1): 1-12). Por tanto, este descubrimiento de los polinucleótidos y polipéptidos de 158P1D7 (así como las sondas de polinucleótidos de 158P1D7 y anticuerpos anti-158P1D7 empleados para identificar la presencia de estas moléculas) y sus propiedades permiten a los expertos utilizar estas moléculas en métodos que son análogos a los empleados, por ejemplo, en diversos ensayos de diagnóstico dirigidos al examen de condiciones asociadas al cáncer.
Las realizaciones típicas de los métodos de diagnóstico que utilizan los polinucleótidos, polipéptidos, células T reactivas y anticuerpos de 158P1D7 son análogas a aquellos métodos procedentes de ensayos de diagnóstico de reconocida solvencia que emplean, por ejemplo, los polinucleótidos, polipéptidos, células T reactivas y anticuerpos PSA. Por ejemplo, al igual que se utilizan los polinucleótidos PSA como sondas (por ejemplo en el análisis Northern, véase por ejemplo Sharief y col. Biochem. Mol. Biol. Int. 33(3): 567-74 (1994)) y cebadores (por ejemplo en el análisis PCR, véase por ejemplo Okegawa y col., J. Urol. 163(4): 1189-1190 (2000)) para observar la presencia y/o el nivel de mARNs de PSA en los métodos de control de la sobreexpresión de PSA o de las metástasis de los cánceres de próstata, los polinucleótidos de 158P1D7 descritos aquí pueden utilizarse para detectar la sobreexpresión de 158P1D7 o metástasis del cáncer de vejiga u otros cánceres que expresan este gen. Alternativamente, al igual que se utilizan los polipéptidos de PSA para generar anticuerpos específicos de PSA que pueden emplearse luego para observar la presencia y/o el nivel de proteínas de PSA en los métodos para controlar la sobreexpresión de la proteína PSA (véase por ejemplo Stephan y col., Urology 55(4): 560-3 (2000)) o las metástasis de células prostáticas (véase por ejemplo Alanen y col., Pathol. Res. Pract. 192(3):233-7 (1996)), los polipéptidos de 158P1D7 descritos aquí pueden utilizarse para generar anticuerpos utilizados en la detección de la sobreexpresión de 158P1D7 o metástasis de células de la vejiga y de otros cánceres que expresan este gen.
Específicamente, debido a que las metástasis implican el movimiento de las células cancerosas desde un órgano de origen (tal como el pulmón o la vejiga, etc.) hacia una zona diferente del cuerpo (tal como un nódulo linfático), se pueden utilizar ensayos que examinan una muestra biológica en cuanto a la presencia de células que expresan los polinucleótidos y/o polipéptidos de 158P1D7 para poner en evidencia las metástasis. Por ejemplo, cuando se descubre que una muestra biológica procedente de un tejido sano que no contiene células que expresan 158P1D7 (nódulo linfático) contiene células que expresan 158P1D7, tal como la expresión de 158P1D7 vista en LAPC4 y LAPC9, xenoinjertos aislados de las metástasis del nódulo linfático y del hueso respectivamente, este descubrimiento es indicativo de metástasis.
Alternativamente, los polinucleótidos y/o polipéptidos de 158P1D7 pueden utilizarse para poner en evidencia el cáncer, por ejemplo, cuando se descubre que las células en una muestra biológica que no expresan normalmente la 158P1D7 o que expresan la 158P1D7 a un nivel diferente expresan la 158P1D7 o tienen una expresión aumentada de la 158P1D7 (véase por ejemplo la expresión de 158P1D7 en los cánceres relacionados en la Tabla 1 y en las muestras del paciente, etc., mostradas en las Figuras adjuntas). En estos ensayos, los expertos pueden desear además tener más evidencias de metástasis sometiendo a prueba la muestra biológica en cuanto a la presencia de un segundo marcador restringido al tejido (además de 158P1D7), tal como ImmnoCyt^{TM}, PSCA, etc., (véase por ejemplo Fradet y col., 1997, Can J Urol, 4(3): 400-405; Amara y col., 2001, Cancer Res 61:4660-4665). Al igual que los expertos emplean fragmentos de polinucleótidos de PSA y variantes de polinucleótidos en métodos de control de PSA, los fragmentos de polinucleótidos de 158P1D7 y las variantes de polinucleótidos se utilizan de forma análoga. En particular, los polinucleótidos típicos de PSA utilizados en los métodos de control de PSA son sondas o cebadores que se componen de fragmentos de la Secuencia de cADN de PSA. Ilustrando esto, los cebadores utilizados para amplificar por PCR un polinucleótido de PSA deben incluir menos de la Secuencia total de PSA para ser adecuadas a la reacción en cadena de la polimerasa. En el contexto de estas reacciones PCR, generalmente los expertos crean distintos fragmentos de polinucleótido que pueden utilizarse como cebadores con el fin de amplificar distintas partes de un polinucleótido de interés o de optimizar las reacciones de amplificación (véase por ejemplo Caetano-Anolles, G.
Biotechniques 25(3): 472-476, 478-480 (1998); Robertson y col., Methods Mol. Biol. 98:121-154 (1998)). Se proporciona en el Ejemplo 4 una ilustración adicional del uso de estos fragmentos, donde se utiliza un fragmento de polinucleótido de 158P1D7 como sonda para mostrar la expresión de los ARN de 158P1D7 en células cancerosas. Además, se utilizan típicamente secuencias de polinucleótidos variables como cebadores y sondas para los mARN correspondientes en los análisis por PCR y Northern (véase por ejemplo Sawai y col., Fetal Diagn. Ther. 1996 Nov-Dec 11(6): 407-13 y Current Protocols in Molecular Biology, Volume 2, Unit 2, Frederick M. Ausubel y col., eds., 1995)). Los fragmentos y variantes del polinucleótido son útiles en este contexto cuando son capaces de unirse a una secuencia de polinucleótido diana (por ejemplo el polinucleótido de 158P1D7 mostrado en la SEQ ID NO: 655) en condiciones de alta estringencia.
Además, polipéptidos de PSA que contienen un epítope que puede ser reconocido por un anticuerpo o célula T y que se unen específicamente a aquel epítope son utilizados en métodos de control de PSA. Los fragmentos del polipéptido de 158P1D7 y análogos o variantes del polipéptido pueden utilizarse también de forma análoga. Esta práctica de utilizar fragmentos de polipéptido o variantes de polipéptido para generar anticuerpos (como los anticuerpos o células T anti-PSA) es típica en la técnica con una gran variedad de sistemas, tales como las proteínas de fusión empleadas por los médicos (véase por ejemplo Current Protocols in Molecular Biology, Volume 2, Unit 16, Frederick M. Ausubel y col., eds., 1995). En este contexto, cada epítope(s) proporciona la arquitectura con la que un anticuerpo o célula T es reactiva. Típicamente, los expertos crean una variedad de distintos fragmentos de polipéptido que pueden emplearse con el fin de generar respuestas inmunes específicas a partir de distintas partes de un polipéptido de interés (véase por ejemplo la Patente de Estados Unidos Nº 5.840.501 y la Patente de Estados Unidos Nº 5.939.533). Por ejemplo, puede resultar preferible utilizar un polipéptido que comprenda uno de los motivos biológicos de 158P1D7 desarrollados aquí o una subsecuencia portadora de motivos que esté ya identificada por un especialista en base a los motivos disponibles en la técnica. Los fragmentos, variantes o análogos del polipéptido son normalmente útiles en este contexto mientras comprendan un epítope capaz de generar un anticuerpo o célula T específica de una secuencia de polipéptido diana (por ejemplo el polipéptido de 158P1D7 mostrado en la SEQ ID NO: 657).
Tal como se muestra aquí, los polinucleótidos y polipéptidos de 158P1D7 (así como las sondas de polinucleótidos de 158P1D7 y anticuerpos o células T anti-158P1D7 utilizados para identificar la presencia de estas moléculas) muestran propiedades específicas que los hacen útiles en el diagnóstico de cánceres tales como los relacionados en la Tabla I. Los ensayos de diagnóstico que miden la presencia de los productos génicos de 158P1D7 con el fin de evaluar la presencia o el principio de una condición de enfermedad aquí descrita, tal como el cáncer de vejiga, se utilizan para identificar a los pacientes en cuanto a las medidas preventivas o también para su control, tal como se ha hecho con tanto éxito con el PSA para controlar el cáncer de próstata. Los materiales tales como los polinucleótidos y polipéptidos de 158P1D7 (así como las sondas de polinucleótidos de 158P1D7 y anticuerpos anti-158P1D7 empleados para identificar la presencia de estas moléculas) satisfacen la necesidad técnica de moléculas que tengan características similares o complementarias al PSA en situaciones de cáncer de vejiga. Finalmente, además de su uso en ensayos de diagnóstico, los polinucleótidos de 158P1D7 aquí descritos tienen diversas otras utilidades, tales como su uso en la identificación de anormalidades cromosómicas asociadas a la oncogenética en la región cromosómica representada por el gen de 158P1D7 (véase el Ejemplo 3 a continuación). Por otra parte, además de su uso en ensayos de diagnóstico, los polinucleótidos y proteínas asociadas a 158P1D7 aquí descritos poseen otras utilidades, tales como su uso en el análisis forense de tejidos de origen desconocido (véase por ejemplo Takahama K. Forensic Sci. Int. 1996 Jun 28; 80(1-2): 63-9).
Además, los polinucleótidos o proteínas asociadas a 158P1D7 de la invención pueden utilizarse para tratar una condición patológica caracterizada por la sobreexpresión de 158P1D7. Por ejemplo, la secuencia de aminoácidos o ácidos nucleicos de la Figura 2 o la Figura 3, o fragmentos de ambos, pueden utilizarse para generar una respuesta inmune al antígeno de 158P1D7. Los anticuerpos u otras moléculas que reaccionan con 158P1D7 pueden utilizarse para modular la función de esta molécula y proporcionan así una ventaja terapéutica.
XII.) Inhibición de la Función de la Proteína 158P1D7
La invención incluye varios métodos y composiciones para inhibir la unión de 158P1D7 a su asociado de unión o su asociación a otra(s) proteína(s), así como métodos para inhibir la función de 158P1D7.
XII.A.) Inhibición de 158P1D7 con Anticuerpos Intracelulares
En una primera posibilidad, un vector recombinante que codifica anticuerpos de cadena única que se unen específicamente a 158P1D7 es introducido en las células que expresan 158P1D7 a través de tecnologías de transferencia genética. En consecuencia, el anticuerpo anti-158P1D7 monocatenario codificado se expresa intracelularmente, se une a la proteína 158P1D7, e inhibe así su función. Los métodos para concebir estos anticuerpos intracelulares de cadena única son bien conocidos. Estos anticuerpos intracelulares, también conocidos como "intracuerpos", se dirigen específicamente a un compartimento particular dentro de la célula, proporcionando el control en aquel lugar donde se enfoca la actividad inhibidora del tratamiento. Esta tecnología ha sido aplicada con éxito en la técnica (para su revisión, véase Richardson y Marasco, 1995, TIBTECH vol. 13). Se ha demostrado que los intracuerpos eliminan virtualmente la expresión de los receptores superficiales de las células, de otro modo abundantes (véase por ejemplo, Richardson y col., 1995, Proc. Natl. Acad. Sci. USA 92: 3137-3141, Beerli y col., 1994, J. Biol. Chem. 289: 23931-23936; Deshane y col., 1994, Gene Ther. 1: 332-337).
Los anticuerpos de cadena única comprenden dominios variables de cadenas pesada y ligera unidas por un polipéptido conector flexible y se expresan como polipéptido único. Opcionalmente, los anticuerpos de cadena única se expresan como un fragmento de la región variable de cadena única unido a la región de cadena ligera conservada. Se manipulan señales de tráfico intracelular bien conocidas en los vectores de polinucleótidos recombinantes que codifican estos anticuerpos monocatenarios con el fin de dirigir con precisión el intracuerpo hacia el compartimento intracelular deseado. Por ejemplo, los intracuerpos dirigidos al retículo endoplásmico (ER) se manipulan para incorporar un péptido líder y, opcionalmente, una señal de retención de ER en el C-terminal, tal como el motivo KDEL de aminoácidos. Los intracuerpos destinados a ejercer una actividad en el núcleo están concebidos para incluir una señal de localización nuclear. Las partes lipídicas se unen a los intracuerpos con el fin de fijar el intracuerpo en el lado citosólico de la membrana plasmática. Se pueden dirigir también los intracuerpos para que ejerzan su función en el citosol. Por ejemplo, se emplean intracuerpos citosólicos para secuestrar los factores dentro del citosol, impidiendo así que sean transportados hacia su destino celular natural.
En una realización, los intracuerpos se utilizan para capturar 158P1D7 en el núcleo, impidiendo así su actividad dentro del núcleo. Las señales nucleares diana se manipulan dentro de estos intracuerpos de 158P1D7 con el fin de lograr el direccionamiento deseado. Estos intracuerpos de 158P1D7 están diseñados para unirse específicamente a un dominio particular de 158P1D7. En otra realización, se emplean intracuerpos citosólicos que se unen específicamente a la proteína 158P1D7 para impedir que la 158P1D7 consiga acceder al núcleo, impidiéndole así que ejerza actividad biológica alguna dentro del núcleo (por ejemplo, impidiendo que 158P1D7 forme complejos de transcripción con otros factores).
Con el fin de dirigir específicamente la expresión de estos intracuerpos hacia células particulares, la transcripción del intracuerpo se localiza por debajo del control regulatorio de un promotor y/o amplificador adecuado específico del tumor. Con el fin de dirigir la expresión del intracuerpo específicamente hacia la vejiga, por ejemplo, se puede utilizar el promotor y/o el promotor/amplificador de PSCA (véase por ejemplo la Patente de Estados Unidos Nº 5.919.652, 6 de julio de 1999, y Lin y col., PNAS, USA 92(3): 679-683 (1995)).
XII.B.) Inhibición de 158P1D7 con Proteínas Recombinantes
En otro desarrollo, las moléculas recombinantes se unen a 158P1D7 e inhiben así la función de 158P1D7. Por ejemplo, estas moléculas recombinantes impiden o inhiben que 158P1D7 tenga acceso/se una a su(s) asociado(s) de unión o se asocie a otra(s) proteína(s). Estas moléculas recombinantes, por ejemplo, pueden contener la(s) parte(s) reactiva(s) de una molécula anticuerpo específica de 158P1D7. En una realización particular, el dominio de unión de 158P1D7 de un asociado de unión de 158P1D7 se dirige dentro de una proteína de fusión dimérica, comprendiendo la proteína de fusión dos dominios de unión al ligando de 158P1D7 ligados a la porción Fc de un IgG humano, tal como IgG1 humano. Esta porción de IgG puede contener, por ejemplo, los dominios C_{H}2 y C_{H}3 y la región bisagra, pero no el dominio C_{H}1. Estas proteínas de fusión dimérica se administran a los pacientes que padecen un cáncer asociado a la expresión de 158P1D7 en su forma soluble, uniéndose específicamente la proteína de fusión dimérica a 158P1D7 y bloqueando la interacción de 158P1D7 con un asociado de unión. Estas proteínas de fusión dimérica se combinan además en proteínas multiméricas mediante la utilización de tecnologías conocidas de enlace de anticuerpos.
XII.C.) Inhibición de la Transcripción o de la Traducción de 158P1D7
La presente invención comprende también varios métodos y composiciones para inhibir la transcripción del gen 158P1D7. Asimismo, la invención proporciona a su vez métodos y composiciones para inhibir la traducción del mARN de 158P1D7 a proteína.
En un procedimiento, el método para inhibir la transcripción del gen de 158P1D7 comprende poner en contacto el gen 158P1D7 con un polinucleótido antisentido 158P1D7. En otro procedimiento, el método para inhibir la traducción de mARN 158P1D7 comprende poner en contacto el mARN 158P1D7 con un polinucleótido antisentido. En otro procedimiento, se utiliza una ribozima específica para segmentar el mensaje de 158P1D7, inhibiéndose así la traducción. Dichos métodos basados en la utilización de polinucleótidos antisentido y ribozimas también pueden dirigirse a las regiones reguladoras del gen 158P1D7, tales como el promotor 158P1D7 y/o elementos estimuladores. También se utilizan proteínas capaces de inhibir el factor de transcripción del gen 158P1D7 para inhibir la transcripción del mARN 158P1D7. Anteriormente se han descrito los diferentes polinucleótidos y composiciones de utilidad en los métodos antes mencionados. El uso de moléculas antisentido y ribozimas para inhibir la transcripción y la traducción es bien conocido en la técnica.
Otros factores que inhiben la transcripción de 158P1D7 al interferir con la activación transcripcional de 158P1D7 son también útiles para tratar cánceres que expresan 158P1D7. Asimismo, los factores que interfieren con el proceso de transformación de 158P1D7 son útiles para tratar cánceres que expresan 158P1D7. Los métodos para el tratamiento del cáncer que hacen uso de dichos factores están también dentro del alcance de la invención.
XII.D.) Consideraciones Generales para las Estrategias Terapéuticas
Las tecnologías de transferencia de genes y de terapia génica se pueden utilizar para depositar moléculas de polinucleótidos terapéuticas en células tumorales que sintetizan 158P1D7 (esto es: antisentido, ribozimas y polinucleótidos que codifican intracuerpos y otras moléculas inhibidoras de 158P1D7). Se conocen varios métodos terapéuticos en la técnica. Por ejemplo: vectores recombinantes que codifican polinucleótidos antisentido 158P1D7, ribozimas, factores capaces de interferir en la transcripción de 158P1D7, etcétera, pueden ser depositados en las células tumorales diana utilizando dichos métodos terapéuticos.
Los métodos terapéuticos anteriores se pueden combinar con cualquiera de los varios regímenes terapéuticos siguientes: quirúrgico, quimioterapia o radioterapia. Los métodos terapéuticos de la invención hacen posible el uso de dosis reducidas de quimioterapia (o de otras terapias) y/o una administración menos frecuente; lo que supone un avance para todos los pacientes, en particular, para aquellos que no toleran bien la toxicidad del agente quimio-
terapéutico.
Se puede evaluar la actividad antitumoral de una determinada composición (por ejemplo: antisentido, ribozima, intracuerpo) o una combinación de dichas composiciones utilizando varios sistemas de ensayo in vitro, in vivo. Entre los ensayos in vitro que pueden evaluar la actividad terapéutica están: ensayos de crecimiento celular, ensayos de agar blando y otros ensayos indicativos de actividad de estimulación tumoral, así como ensayos de unión capaces de determinar el alcance que una composición terapéutica puede tener a la hora de inhibir la unión de 158P1D7 a una pareja de unión, etc.
In vivo, se puede evaluar el efecto de la composición terapéutica 158P1D7 en un modelo animal adecuado. Por ejemplo, se pueden utilizar modelos de cánceres de vejiga xenogénicos, en los que tejido extirpado de un cáncer de vejiga humano o tejidos del injerto heterólogos son introducidos en animales inmunológicamente comprometidos, tales como ratas desnudas o ratas SCID (Shibayama y col., 1991, J Urol., 146 (4); 1136-7; Beecken y col., 2000, Urology, 56(3):521-526). La eficacia se puede predecir utilizando ensayos que midan la inhibición de la formación tumoral, la regresión tumoral o de metástasis y similares.
Los ensayos in vivo que evalúan la estimulación de la apoptosis son útiles en la evaluación de las composiciones terapéuticas. En una realización, se pueden examinar injertos heterólogos en ratas que padecen tumores tratados con la composición terapéutica para ver si hay focos apoptóticos y compararse con las ratas control no tratadas que han sufrido un injerto heterólogo. La extensión de los focos apoptóticos en los tumores de ratas tratadas proporcionará indicios de la eficacia terapéutica de la composición.
Las composiciones terapéuticas utilizadas en el procedimiento de los métodos anteriores pueden ser formuladas en composiciones farmacéuticas que comprenden un portador adecuado para el método de aplicación deseado. Entre los portadores adecuados se incluye cualquier material que, combinado con la composición terapéutica, conserve la función antitumoral de la composición terapéutica y que, en general, sea no reactivo frente al sistema inmunitario del paciente. Entre algunos ejemplos podemos citar, aunque no únicamente, cualquiera de los portadores farmacéuticos convencionales, tales como: soluciones salinas tamponadas de fosfato estériles, agua bacteriostática y similares (en general, véase la 16ª Edición de Remington's Pharmaceutical Sciences, A. Osal., Ed., 1980).
Las formulaciones terapéuticas pueden ser solubilizadas y administradas a través de cualquier vía que pueda liberar la composición farmacéutica en el lugar del tumor. Entre algunas posibles vías de administración eficaces se incluyen, aunque no únicamente, la intravenosa, parenteral, intraperitoneal, intramuscular, intratumoral, intradérmica, intraorgánica, ortotópica y similares. Una formulación preferente para inyecciones intravenosas comprende la composición terapéutica en una solución de agua bacteriostática conservada, agua no conservada estéril y/o diluida en cloruro de polivinilo o bolsas de polietileno que contienen un 0,9% de cloruro sódico estéril para inyecciones, USP. Los preparados proteínicos terapéuticos pueden ser liofilizados y almacenados como polvos estériles, preferiblemente al vacío, y luego son reconstituidos en agua bacteriostática (que contiene por ejemplo: antiséptico de alcohol bencílico) o en agua estéril antes de la inyección.
Los protocolos de administración y dosificación para tratar el cáncer mediante el uso de los métodos anteriores variarán según el método y el cáncer a tratar y dependerán, por lo general, de una serie de factores que han sido tenidos en cuenta en la técnica.
XIII.) Kits
El material necesario para el uso en las aplicaciones terapéuticas y de diagnóstico descritas en este documento también está dentro del alcance de la invención. Dicho material puede comprender un portador, un envase o un recipiente compartimentado para ampollas, tubos y similares; cada uno de los recipientes o el recipiente contiene(n) uno de los distintos elementos usados en el método. Por ejemplo, el recipiente(s) puede(n) contener una sonda que está o puede estar perceptiblemente marcada. Dicha sonda puede ser un anticuerpo o un polinucleótido específico para una proteína relacionada con 158P1D7 o un gen o un mensaje, respectivamente. Cuando el método utiliza una hibridación de ácido nucleico para detectar el ácido nucleico diana, el kit puede contener también recipientes que contengan nucleótido(s) para la amplificación de la Secuencia de ácido nucleico diana y/o un recipiente que contenga un medio cebador, por ejemplo una proteína unida a la biotina (por ejemplo avidina o estreptavidina) unida a una molécula indicadora, por ejemplo un marcador enzimático, fluorescente o radioisotópico. El kit puede contener toda la Secuencia o parte de la secuencia de aminoácidos de la Figura 2 o de la Figura 3 o análogas a las mismas, o moléculas que codifican dicha Secuencia de aminoácidos.
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El material de la invención normalmente comprende el recipiente descrito arriba y uno o más recipientes distintos que contienen materiales convenientes desde el punto de vista comercial y del usuario, entre los que se incluyen: tampones, diluyentes, filtros, agujas, jeringuillas y prospectos con las instrucciones de uso.
En el recipiente puede aparecer una etiqueta que indique que la composición es para una determinada terapia o aplicación no terapéutica y también puede tener las indicaciones para su uso in vivo o in vitro, como las descritas anteriormente. Indicaciones y/u otras informaciones también pueden aparecer en la etiqueta o en el prospecto incluido en kit.
Ejemplos
A continuación se describen e ilustran varios aspectos de la invención mediante los siguientes ejemplos, ninguno de los cuales pretende limitar el alcance de la invención.
Ejemplo 1 Aislamiento por SSH de un Fragmento de cADN del gen 158P1D7
Para aislar los genes que son sobreexpresados en el cáncer de vejiga, utilizamos el procedimiento de Hibridación Substractiva bajo Supresión (SSH) utilizando cADN de tejidos cancerígenos de la vejiga, incluido el carcinoma de células transicionales invasivas. Se extrajo la secuencia de cADN SSH 158P1D7 de un pool de cáncer de vejiga sin substracción de cADN de vejiga normal. En la unidad también se incluyeron cADNs extraídos de otros 9 tejidos normales. El cADN 158P1D7 estaba altamente expresado en el pool de tejido de cáncer de vejiga y menos expresado en un conjunto reducido de tejidos normales.
La secuencia ADN SSH de 231 pb (Figura 1) presenta una alta homología (identidad 230/231) con una hipotética proteína FLJ22774 (registro de Banco de Genes XM_033183) derivada de un clon genómico del cromosoma 13. Se aisló un clon cADN de 158P1D7 (TurboScript3PX) de 2.555 pb de cADN cancerígeno de la vejiga, mostrando un ORF de 841 aminoácidos (Figura 2 y Figura 3).
La proteína 15SP1D7 tiene una secuencia de señal y un domino transmembránico y se prevé esté localizada en la superficie celular utilizando el programa SPORT-I (URL psort.nibb.ac.jp:8800/form.html). El análisis de la secuencia de aminoácidos de 158P1D7 muestra un 100% de identidad sobre la región de aminoácidos 798 con la hipotética proteína humana FLJ22774 (Registro de Banco de Genes XP_033182, Figura 4).
Materiales y Métodos Tejidos Humanos
Se compraron tejidos de pacientes con cáncer de vejiga de varias fuentes, como NDRI (Filadelfia, PA). El mARN para tejidos normales se compró en Clontech, Palo Alto, CA.
Aislamiento del ARN (ácido ribunocleico)
Se homogeneizaron los tejidos en reactivo Trizol (Life Technologies, Gibco BRL) utilizando 10 ml/g del ARN total aislado del tejido. Se purificó el Poli A ARN del ARN total utilizando kits Mini y Midi mARN de Oligotex, Qiagen. El Los ARN total y mARN fueron cuantificados por análisis espectrofotométrico (O.D. 260/280 nm) y analizados por electroforesis en gel.
Oligonucleótidos
Se utilizaron los siguientes oligonucleótidos purificados por HPCL (Cromatografía líquida de alta resolución).
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DPNCDN (cebador de la síntesis de cADN)
5'TTTTGATCAAGCTT_{30}3' (SEQ ID NO: 661)
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Adaptador 1
5'CTAATACGACTCACTATAGGGCTCGAGCGGCCGCCCGGGCAG3' (SEQ ID NO: 662)
3'GGCCCGTCCTAG5' (SEQ ID NO: 663)
\vskip1.000000\baselineskip
Adaptador 2
5'GTAATACGACTCACTATAGGGCAGCGTGGTCGCGGCCGAG3' (SEQ ID NO:664)
3'CGGCTCCTAG5' (SEQ ID NO: 665)
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Cebador PCR 1
5'CTAATACGACTCACTATAGGGC3' (SEQ ID NO: 666)
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Cebador encajado (NP) 1
5'TCGAGCGGCCGCCCGGGCAGGA3' (SEQ ID NO: 667)
\vskip1.000000\baselineskip
Cebador encajado (NP) 2
5'AGCGTGGTCGCGGCCGAGGA3' (SEQ ID NO: 668)
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Hibridación Substractiva bajo Supresión
Se utilizó la Hibridación Substractiva bajo Supresión (SSH) para identificar los cADNs correspondientes a genes que pueden expresarse diferencialmente en el cáncer de vejiga. La reacción SSH utilizó cADN del cáncer de vejiga y tejidos normales.
La secuencia 158P1D7 de genes fue extraída de un pool de cáncer de vejiga sin substracción de cADN de vejiga normal. Se identificó la secuencia SSH ADN (Figura 1).
Se utilizó el cADN extraído de un pool de tejido de vejiga normal como fuente de cADN "controlador", mientras se utilizó cADN de un pool de tejido de cáncer de vejiga como fuente de cADN "tester". Se sintetizaron los cADNs bicatenarios correspondientes a cADNs tester y controlador a partir de 2 \mug de poli(A)+ARN aislado del tejido de injerto heterólogo pertinente, tal como se describe arriba, utilizando un Kit de substracción de cADN PCR-Select de CLONTECH y 1 ng de DPNCDN oligonucleótido como cebador. Se llevó a cabo la síntesis de la primera y segunda cadenas, tal como se describe en el protocolo del manual del usuario del kit (Nº de Protocolo CLONTECH PT1117, Catálogo Nº K1804-1). El ADN resultante se digirió en Dpn II durante 3 horas a 37ºC. El ADN digerido se extrajo con fenol/cloroformo (proporción 1:1) y se precipitó con etanol.
Se generó cADN tester combinando cADN digerido Dpn II a partir de la fuente de tejido pertinente (véase arriba) con una mezcla de cADNs digeridos extraídos de nueve tejidos normales: estómago, músculo esquelético, pulmón, cerebro, hígado, riñón, páncreas, intestino delgado y corazón, en una proporción 1:1.
Se generó cADN controlador diluyendo 1 \mul de cADN digerido en Dpn II de la fuente de tejido pertinente (véase arriba) (400 ng) en 5 \mul de agua. Luego se ligó el cADN diluido (2 ml, 160 ng) en 2 ml de Adaptador 1 y Adaptador 2 (10 mM), en reacciones de ligación diferentes, a un volumen total de 10 \mul a 16ºC durante toda la noche, utilizando 400 u de ligasa-T4-ADN (CLONTECH). La ligación finalizó con 1 \mul de EDTA 0,2M se calentó a 72ºC durante
5 min.
Se llevó a cabo la primera hibridación añadiendo 1,5 \mul (600 ng) de cADN controlador a cada uno de los dos tubos que contenían 1,5 \mul (20 ng) de cADN tester ligado al Adaptador 1 y al Adaptador 2. A un volumen final 4 \mul, se recubrieron las muestras con aceite mineral desnaturalizado, en un ciclador térmico MJ Research, a 98ºC durante 1,5 minutos y luego se dejaron hibridizar durante 8 horas a 68ºC. Entonces se mezclaron las dos hibridaciones con otro 1 \mul de cADN controlador recién desnaturalizado y se dejaron hibridizar durante toda la noche a 68ºC. A continuación se diluyó la segunda hibridación en 200 \mul de Hepes 20 mM, a un pH 8,3; 50 mM NaCl; 0,2 mM EDTA, se calentó a 70ºC durante 7 min y se almacenó a -20ºC.
Amplificación PCR, Clonación y Secuenciación de Fragmentos de Genes Generados por SSH
Para amplificar los fragmentos génicos resultantes de las reacciones SSH, se efectuaron dos amplificaciones PCR. En la reacción primaria PCR, se añadió 1 \mul de la mezcla de hibridación final diluida con 1 \mul de iniciador PCR 1 (10 \muM); 0,5 \mul de la mezcla dNTP (10 \muM), 2,5 \mul 10 x solución tampón de reacción (CLONTECH) y 0,5 \mul 50 x Mezcla de Polimerasa de cADN Óptimo (CLONTECH) a un volumen final de 25 \mul. Se efectuó la PCR 1 bajo las siguientes condiciones: 75ºC durante 5 minutos, 94ºC durante 25 segundos, luego 27 ciclos a 94ºC durante 10 segundos, 66ºC durante 30 segundos, 72ºC durante 1,5 minutos. Se efectuaron cinco reacciones PCR primarias distintas en cada experimento. Se combinaron los productos y se diluyeron con agua a una proporción 1:10. En la reacción secundaria PCR, se añadió 1 \mul de la reacción PCR primaria combinada y diluida a la misma mezcla de reacción que la usada en PCR 1, salvo que se utilizaron los cerbadores NP 1 y NP 2 (10 \muM) en lugar del cebador PCR 1. Se efectuó la reacción PCR 2 utilizando de 10-12 ciclos de 94ºC durante 10 segundos, 68ºC durante 30 segundos y 72ºC durante 1,5 minutos. Se analizaron los productos utilizando una electroforesis en gel de agarosa a un 2%.
Se insertaron los productos PCR en PCR2.1 utilizando un kit de clonación vectorial T/A (Invitrogen). Se sometieron las colonias E. Coli transformadas a una selección azul/blanco y de ampicillina. Se recogieron las colonias blancas, se colocaron en placas de 96 pocillos y se dejaron crecer en un cultivo líquido durante toda la noche. Para identificar inserciones, se efectuó una amplificación PCR en 1 ml de cultivo bacteriano bajo las condiciones de PCR1 y utilizando NP y NP2 como cebadores. Se analizaron los productos PCR utilizando una electroforesis en gel de agarosa al 2%.
Se almacenaron los clones bacterianos en glicerol al 20% en un formato de 96 pocillos. Se preparó el ADN plásmido, se secuenció y se sometió a una búsqueda de homología con el ácido nucleico en las bases de datos del Banco de Genes, dBest y NCI-CGAP.
Análisis de la Expresión RT-PCR
Se pueden generar primeras cadenas de cADNs a partir de 1 \mug de mARN mediante cebadores oligo (dT)12-18 utilizando el sistema de Superscript Preamplification Gibco-BRL. Se utilizó el protocolo del fabricante, que incluía una incubación de 50 minutos a 42ºC con transcriptasa inversa, seguida de tratamiento con ARNsa-H a 37ºC durante 20 minutos. Una vez finalizada la reacción, se puede aumentar el volumen a 200 \mul con agua antes de su normalización. Se pueden obtener las primeras cadenas de cADNs a partir de 16 tejidos humanos sanos diferentes de Clontech.
Se efectúo la normalización de la primera cadena de cADN a partir de múltiples tejidos utilizando los cebadores 5'atatcgccgcgctcgtcgtcgacaa3' (SEQ ID NO: 669) y 5'agccacacgcagctcattgtagaagg 3' (SEQ ID NO: 670) para amplificar la \beta-actina. Se amplificaron las primeras cadenas de cADN (5 \mul) en un volumen total de 50 \mul que contenía 0,4 \muM de cebadores; 0,2 \muM de cada dNTP, solución tampón 1XPCR (Clontech, 10 mM Tris-HCL, 1,5 mM MgCl_{2}, 50 mM KCl, pH 8,3) y ADN-polimerasa 1X Klentaq (Clontech). Cinco \mul de la reacción PCR pueden ser eliminados en los ciclos 18, 20 y 22 y utilizados en la electroforesis en gel de aragosa. Se efectuó una reacción PCR utilizando un ciclador térmico MJ Research bajo las siguientes condiciones: la desnaturalización inicial puede producirse a 94ºC durante 15 segundos, seguida de ciclos de 18, 20 y 22 a 94ºC durante 15 segundos; 65ºC durante 2 minutos; 72ºC durante 5 segundos. Se llevó a cabo una extensión final a 72ºC durante 2 min. Después de la electroforesis en gel de agarosa, se comparó la intensidad de banda de la banda de \beta-actina de 283 pb de los múltiples tejidos por inspección visual. Se calcularon los factores de dilución de la primea cadena de cADN, dando la misma intensidad de banda para la \beta-actina en todos los tejidos después 22 ciclos de PCR. Pueden ser necesarias tres series de normalización para obtener las mismas intensidades de banda en todos los tejidos después de 22 ciclos de PCR.
Para determinar los niveles de expresión del gen de 158P1D7, se analizaron 5 \mul de la primera cadena de cADN normalizada por PCR utilizando 26 y 30 ciclos de amplificación. Se puede obtener un análisis de la expresión semicuantitativa comparando los productos PCR en números de ciclo que dan intensidades en la banda de luz. Los cebadores utilizados para la RT-PCR se diseñaron utilizando la secuencia 158P1D7 SSH y se muestran abajo:
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158P1D7.1
5' ATAAGCTTTCAATGTTGCGCTCCT 3' (SEQ ID NO: 671)
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158P1D7.2
5' TGTCAACTAAGACCACGTCCATTC3' (SEQ ID NO: 672)
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La Fig. 6 muestra un análisis típico de expresión RT-PCR. Se efectuó un análisis de expresión RT-PCR en la primera cadena de cADNs generada utilizando pools de tejidos de múltiples muestras. Se normalizaron los cADNs utilizando beta-actina PCR. Se observó la expresión de 158P1D7 en el pool de cáncer de vejiga.
Ejemplo 2 Clonación de 158P1D7 Total
Se extrajo la secuencia cADN SSH 158P1D7 de un pool de cáncer de vejiga sin substracción de cADN de vejiga normal. Se denominó a la secuencia cADN SSH (Figura1) 158P1D7. Se clonó la longitud total del TurboScript3PX del clon 158P1D7 del clon cADN (Figura 2) a partir del cADN del pool de cáncer de vejiga.
El cADN del clon 158P1D7 se depositó conforme a las condiciones del Tratado de Budapest del 22 de agosto de 2001 en la American Type Culture Collection (ATCC; 10801 University Blvd., Manassas, VA 20110-2209 USA) como el plásmido p158P1D7- Turbo/3PX y se le ha dado el Nº de registro XXXXX (expediente XXXXXX).
Ejemplo 3 Mapa Cromosómico de 158P1D7
La localización cromosómica puede implicar genes patógenos. Se dispone de varios procedimientos para trazar el mapa cromosómico, entre los que se incluyen la hibridación in situ (FISH), paneles de radicación híbridos humanos/hámster (Walter y col., 1994; Nature Genetics 7:22; Research Genetics, Huntsville A1), paneles de células somáticas híbridas humano-roedor, por ejemplo las disponibles del Coriell Institute (Camden, New Jersey) y visualizadores genómicos que utilizan homologías BLAST en los clones genómicos secuenciados y cartografiados (NCBI, Bethesda, Maryland).
Los mapas 158P1D7 del cromosoma 13 utilizan la secuencia 158P1D7 y la herramienta NCBI BLAST: (http://
www.ncbi.nlm.nih.gov/genome/seq/ page.cgi?F=HsBlast.html&&ORG=Hs). Esta es una región de frecuente amplificación en el cáncer de vejiga (Prat y col., Urology 2001 Mayo; 57(5):986-92; Muscheck y col., Carcinogenesis 2000 Sep; 21(9):1721-26) y está asociada a la rápida proliferación de células tumorales en el cáncer de vejiga avanzado (Tomovska y col., Int J Oncol 2001 Junio; 18(6): 1239-44).
Ejemplo 4 Análisis de la expresión de 158P1D7 en tejidos sanos y en muestras de pacientes
La Figura 6 muestra el análisis de 158P1D7 por RT-PCR. Se observa una fuerte expresión de 158P1D7 en el pool de cáncer de vejiga y en el de cáncer de mama. Se observan niveles inferiores de expresión en VP1, VP2, el pool de injerto heterólogo, pool de cáncer de próstata, de cáncer de colon, de cáncer de pulmón, de cáncer de ovario y en el pool metastásico.
El análisis Northern blot exhaustivo de 158P1D7 en 16 tejidos humanos sanos confirma la misma expresión observada por RT-PCR (Figura 7). Se detectan dos transcripciones de aproximadamente 4,6 y 4,2 kb en la próstata y niveles inferiores en el corazón, placenta, hígado intestino delgado y colon.
El análisis Northern blot en muestras tumorales de pacientes presenta una expresión de 158P1D7 en la mayor parte de los tejidos tumorales de vejiga analizados y en la línea celular del cáncer de vejiga SCaBER (Figura 8A y 8B). La expresión detectada en tejidos adyacentes sanos (aislados de pacientes) pero no en tejidos sanos (aislados de donantes sanos) podría indicar que estos tejidos no son totalmente normales y que la 158P1D7 puede expresarse en etapas tumorales tempranas. La expresión de 158P1D7 es también detectada en 2 de las 4 líneas celulares y en los 3 tejidos tumorales de cáncer de pulmón analizados (Figura 9). En las muestras de cáncer de pulmón, se observa la expresión de 158P1D7 en líneas celulares de cáncer de mama MCF7 y CAMA-1, en tejidos tumorales de mama aislados de pacientes con cáncer de mama, pero no en tejidos mamarios sanos (Figura 10).
La expresión limitada de 158P1D7 en tejidos sanos y la expresión detectada en los cánceres de próstata, vejiga, colon, pulmón, ovario y mama indica que la 158P1D7 es un posible objetivo terapéutico y un marcador diagnóstico del cáncer en humanos.
Ejemplo 5 Producción de 158P1D7 Recombinante en Sistemas Procarióticos A. Constructos de transcripción y traducción in vitro
pCRII: Para generar sondas de ARN sentido y antisentido de 158P1D7 en estudios de ARN in situ se generan constructos pCRII (Invitrogen, Carlsbad Ca) que codifican todo o fragmentos de cADN de 158P1D7. El vector pCRII tiene promotores Sp6 y T7 a cada lado del inserto para estimular la transcripción de ARN 158P1D7, que se usan como sondas en los experimentos de hibridación in situ de ARN. Dichas sondas son utilizadas para analizar la expresión celular y tisular de 158P1D7 a nivel del ARN. El ARN 158P1D7 transcrito que representa la región que codifica el aminoácido cADN se emplea en sistemas de traducción in vitro, tales como el Sistema Reticulolisato Acoplado TnT™ (Promega, Corp., Madison, WI) para sintetizar la proteína 158P1D7.
B. Constructos Bacterianos
Constructos pGEX: para generar proteínas 158P1D7 recombinantes en bacterias que se funden con la proteína glutatión-S-tranferasa (GST), toda o parte de la secuencia de cADN que codifica la proteína 158P1D7 se funde al gen GST, clonándose en un vector pGEX-6P-1 o en cualquier otro tipo de vector de fusión GST de la familia pGEX (Amersham Pharmacia Biotech, Piscataway, NJ). Estos constructos permiten la expresión controlada de las secuencias de proteínas recombinantes 158P1D7 con el GST fundido en el extremo amino y un epítope histidina seis (6X His) en el extremo carboxilo. Las etiquetas GST y 6X His permiten la purificación de la proteína de fusión recombinante a partir de bacterias inducidas con la matriz de afinidad apropiada, así como el reconocimiento de la proteína de fusión con los anticuerpos anti-GST y His. La etiqueta 6X His es generada uniendo 6 codones de histidina al cebador de clonación en el extremo 3' del marco abierto de lectura (ORF). Se puede emplear un sitio de segmentación proteolítico, por ejemplo el sitio de reconocimiento PreScission™ en pGEX-6P-1, de modo que se produce la segmentación del marcador GST de la proteína relacionada con 158P1D7. El gen de resistencia a la ampillicina y el origen pBR322 permiten la selección y mantenimiento de los plásmidos en E. coli. Por ejemplo, los constructos se generan utilizando pGEX-6P-1 de manera que las siguientes regiones de 158P1D7 se expresadas como fusiones del extremo amino en GST: aminoácidos 1 a 841; o cualquier aminoácido 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15 o aminoácidos más contiguos a 158P1D7 o análogos a los mismos.
Constructos pMAL: Para generar proteínas 158P1D7 recombinantes que se fundan a la proteína de unión a la maltosa (MBP) en células bacterianas, toda o parte de la secuencia que codifica la proteína cADN 158P1D7 se funde al gen MBP mediante clonación en vectores pMAL-c2X y pMAL-p2X (New England Biolabs, Beverly, MA). Estos constructos permiten la expresión controlada de las secuencias de proteínas recombinantes 158P1D7 con MBP fundido con el extremo amino y un epítope 6X His en el extremo carboxilo. Las etiquetas MBP y 6X His permiten la purificación de la proteína recombinante a partir de bacterias inducidas con la matriz de afinidad apropiada, así como el reconocimiento de la proteína de fusión con los anticuerpos anti-MBP y anti-His. La 6X His e obtiene añadiendo codones histidina al cebador de clonación 3'. El sitio de reconocimiento factor Xa permite la segmentación del marcador pMAL de 158P1D7. Los vectores pMAL-c2X y pMAL-p2X son optimizados para expresar la proteína recombinante en el citoplasma o en el periplasma, respectivamente. La expresión del periplasma mejora el plegado de las proteínas con enlaces bisulfuro. Por ejemplo, los constructos se generan utilizando pMAL-c2X y pMAL-p2X de manera que las siguientes regiones de la proteína 158P1D7 son expresadas como fusiones del extremo amino a MBP: aminoácidos 1 a 841; o cualquier aminoácido 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15 o aminoácidos más contiguos a 158P1D7 o análogos a los mismos.
Constructos pET: Para expresar 158P1D7 en células bacterianas, toda o parte de la secuencia que codifica la proteína cADN 158P1D7 son clonadas en la familia de vectores pET (Novagen, Madison, WI). Estos vectores permiten la expresión fuertemente controlada de la proteína recombinante 158P1D7 en bacterias que se fusionan o no a las proteínas que mejoran la solubilidad, tales como NusA y tiorredoxina (Trx), y etiquetas de epítopes, tales como 6X His y S-Tag™, que favorecen la purificación y detección de la proteína recombinante. Por ejemplo, los constructos se obtienen utilizando un sistema de fusión pET NusA 43.1 de manera que las siguientes regiones de la proteína 158P1D7 son expresadas como fusiones del extremo amino a NusA: aminoácidos 1 a 841; o cualquier aminoácido 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15 o aminoácidos más contiguos a 158P1D7 o análogos a los mismos.
C. Constructos de Levadura
Constructos pESC: Para expresar 158P1D7 en la especie de levaduras Saccharomyces cerevisiae con el fin de generar proteína recombinante y para estudios funcionales, toda o parte de la secuencia que codifica la proteína cADN 158P1D7 se clona en la familia de vectores pESC, cada una de las cuales contiene 1 de los 4 marcadores seleccionables: HIS3, TRP1, LEU2, y URA3 (Stratagene, La Jolla, CA). Estos vectores permiten la expresión controlada desde el mismo plásmido de hasta 2 diferentes genes o secuencias clonadas que contienen las etiquetas epítopes Flag™ o Myc en la misma célula de la levadura. Este sistema es útil para conformar interacciones proteína-proteína de 158P1D7. Además, aparece una expresión en las modificaciones post-traduccionales similares a la producción de levadura, tales como glicosilaciones y fosforilaciones, cuando se expresan en células eucarióticas. Por ejemplo, los constructos se hacen utilizando pESC-HIS de manera que las siguientes regiones de la proteína 158P1D7 son expresadas: aminoácidos 1 a 841; o cualquier aminoácido 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15 o aminoácidos más contiguos a 158P1D7 o análogos a los mismos.
Constructos pESP: Para expresar 158P1D7 en la especie de levaduras Saccharomyces pombe, toda o parte de la secuencia que codifica la proteína cADN 158P1D7 se clonad en la familia pESC de vectores. Estos vectores permiten un alto nivel controlado de expresión de una secuencia proteínica 158P1D7 que está fundida en el extremo amino o en el extremo carboxilo a GST, lo que favorece la purificación de la proteína recombinante. La etiqueta epitópica Flag™ permite detectar la proteína recombinante con el anticuerpo anti-Flag™. Por ejemplo, los constructos se hacen utilizando el vector pESP-1 de manera que las siguientes regiones de la proteína 158P1D7 son expresadas como fusiones del extremo amino a GST: aminoácidos 1 a 841; o cualquier aminoácido 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15 o aminoácidos más contiguos a 158P1D7 o análogos a los mismos.
Ejemplo 6 Producción de 158P1D7 Recombinante en Sistemas Eucarióticos A. Constructos de Mamíferos
Para expresar 158P1D7 recombinante en células eucarióticas, toda o parte de las secuencias cADN 158P1D7 pueden ser clonadas en una cualquiera de las variedades de vectores de expresión conocidos en la técnica. Los constructos pueden ser transfectados en una cualquiera de una amplia variedad de células de mamíferos, tales como células 293T. Los lisatos de las células 293T transfectadas pueden ser sondados con el suero policlonal 158P1D7, descrito anteriormente.
Constructos pcADN4/HisMax: Para expresar 158P1D7 en células de mamíferos, el ORF 158P1D7 es clonado en pcADN4/HisMax Version A (Invitrogen, Carlsbad, CA). La expresión de la proteína es estimulada desde el promotor citomegalovirus (CMV) y el estimulador de traducción SP163. La proteína recombinante tiene XpressTM y seis epítopes de histidina fusionados al extremo-N. El vector pcADN4/HisMax contiene también la hormona de crecimiento bovino (BGH), una señal de poliadenilación y una secuencia de terminación de transcripción para mejorar la estabilidad del mARN, junto con un origen SV40 para la replicación episomal y el rescate vectorial simple en las líneas celulares que expresan el antígeno T grande. El gen de resistencia a la zeocina permite la selección de células de mamíferos que expresan la proteína y el gen de resistencia a la ampillicina y el origen ColE1 permiten la selección y mantenimiento del plásmido en E. coli. En este constructo se expresan las siguientes regiones 158P1D7: aminoácidos 1 a 841; o cualquier aminoácido 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15 o aminoácidos más contiguos a 158P1D7 variantes o análogos a los mismos.
Constructos pcADN3.1/MycHis: Para expresar 158P1D7 en células de mamíferos, los ORFs con el sitio de iniciación de traducción del consenso Kozak se clonaron en p6ADN3.1/MycHis Version A (Invitrogen, Carlsbad, CA). La expresión de la proteína es estimulada desde el promotor citomegalovirus (CMV). Las proteínas recombinantes tienen el epítope myc y seis histidinas fusionada al extremo C. El vector pcADN3.1/MycHis también contiene la hormona de crecimiento bovino (BGH), una señal de poliadenilación y una secuencia de terminación de transcripción para mejorar la estabilidad del mARN, junto con un origen SV40 para la replicación episomal y el rescate vectorial simple en las líneas celulares que expresan el antígeno T grande. Se puede utilizar el gen de resistencia a la neomicina, ya que permite la selección de células de mamíferos que expresan la proteína y el gen de resistencia a la ampicillina y el origen ColE1 permiten la selección y el mantenimiento del plásmido en E. coli. En este constructo se expresan las siguientes regiones 158P1D7: aminoácidos 1 a 841 o cualquier aminoácido 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15 o aminoácidos más contiguos a 158P1D7 variantes o análogos a los mismos.
Constructo pcADN3.1/CT-GFP-TOPO: Para expresar 158P1D7 en células de mamíferos y permitir la detección de proteínas recombinantes utilizando fluorescencia, los ORFs con el sitio de iniciación de traducción del consenso Kozak son clonados en pcADN3.1CT-GFP-TOPO (Invitrogen, CA). La expresión de la proteína es estimulada desde el promotor citomegalovirus (CMV). Las proteínas recombinantes tienen la Proteína Verde Fluorescente (GPF) fusionada al extremo C, lo que facilita la detección no invasiva in vivo y los estudios de biología celular. El vector pcADN3.1CT-GFP-TOPO contiene también la hormona de crecimiento bovino (BGH), una señal de poliadenilación y una secuencia de terminación de transcripción para mejorar la estabilidad del mARN, junto con un origen SV40 para la replicación episomal y el rescate vectorial simple en las líneas celulares que expresan el antígeno T grande. El gen de resistencia a la neomicina permite la selección de células de mamíferos que expresan la proteína y el gen de resistencia a la ampicillina y el origen ColE1 permiten la selección y el mantenimiento del plásmido en E. coli. Se obtiene otro constructo con fusión de GPF en el extremo N en pcADN3.1/NT-GFP-TOPO extendiendo toda la longitud de la proteína 158P1D7. En este constructo son expresadas las siguientes regiones 158P1D7: aminoácidos 1 a 841 o cualquier aminoácido 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15 o aminoácidos más contiguos a 158P1D7 variantes o análogos a los mismos.
PAPtag: Los ORFs 158P1D7 son clonados en pAPtag-5 (GenHunter Corp. Nashville, TN). Este constructo genera una fusión de fosfatasa-alcalina al extremo C de las proteínas 58P1D7 al tiempo que fusiona la secuencia señal IgG\alpha al extremo N. Las proteínas recombinantes resultantes 158P1D7 son optimizadas por secreción en el medio de células transfectadas de mamíferos y se pueden utilizar para identificar proteínas tales como ligandos o receptores que interactúan con las proteínas 158P1D7. La expresión de la proteína es estimulada desde el promotor CMV y las proteínas recombinantes contienen también myc y seis histidinas fusionadas al extremo C de la fosfatasa-alcalina. El gen de resistencia a la zeocina permite la selección de células de mamíferos que expresan la proteína y el gen de resistencia a la ampillicina permite la selección del plásmido en E. coli. En este constructo son expresadas las siguientes regiones 158P1D7: aminoácidos 1 a 841 o cualquier aminoácido 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15 o aminoácidos más contiguos a 158P1D7 variantes o análogos a los mismos.
ptag5: Los ORFs 158P1D7 son también clonados en pTag-5. Este vector es similar a pAPtag pero sin la fusión de fosfatasa alcalina. Este constructo genera una fusión de la inmunoglobulina G1 Fc en el extremo C de la proteína 158P1D7, en tanto que fusiona la secuencia de señal IgGK al extremo N. Las proteínas recombinantes resultantes 158P1D7 son optimizadas por secreción al medio de las células transfectadas de mamíferos y se pueden utilizar para identificar proteínas tales como ligandos o receptores que interactúan con las proteínas 158P1D7. La expresión de la proteína es estimulada desde el promotor CMV y las proteínas recombinantes contienen también myc y seis histidinas fusionadas al extremo C de la fosfatasa-alcalina. El gen de resistencia a la zeocina permite la selección de células de mamíferos que expresan la proteína y el gen de resistencia a la ampicilina permite la selección del plásmido en E. coli. En este constructo son expresadas las siguientes regiones 158P1D7: aminoácidos 1 a 841 o cualquier aminoácido 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15 o aminoácidos más contiguos a 158P1D7 variantes o análogos a los mismos.
PSEQFc: Los ORFs 158P1D7 son también clonados en psecFc. El vector psecFc se ensambló clonando la inmunoglobulina G1 Fc (articulación, regiones CH2, CH3) en pSEQTag2 (Invitrogen, California). Este constructo genera una fusión de la inmunoglobulina G1 Fc en el extremo C de la proteína 158P1D7, en tanto que fusiona la secuencia de señal IgG-Kappa al extremo N. Las proteínas recombinantes resultantes 158P1D7 son optimizadas por secreción al medio de las células transfectadas de mamíferos y se pueden utilizar para identificar proteínas tales como ligandos o receptores que interactúan con las proteínas 158P1D7. La expresión de la proteína es estimulada desde el promotor CMV y las proteínas recombinantes contienen también myc y seis histidinas fusionadas al extremo C de la fosfatasa-alcalina. El gen de resistencia a la zeocina permite la selección de células de mamíferos que expresan la proteína y el gen de resistencia a la ampillicina permite la selección del plásmido en E. coli. En este constructo son expresadas las siguientes regiones 158P1D7: aminoácidos 1 a 841 o cualquier aminoácido 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15 o aminoácidos más contiguos a 158P1D7 variantes o análogos a los mismos.
Constructos pSR\alpha: Para generar líneas celulares de mamíferos que expresen constitutivamente 158P1D7, los ORFs son clonados en pSR\alpha. Se generan retrovirus anfotrópicos y ecotrópicos por transfección de los constructos pSR\alpha en la línea de empaquetamiento 293T-10A1 o cotransfección de pSR\alpha y un plásmido cooperador (que contiene secuencias de empaquetamiento suprimidas) en células 293, respectivamente. El retrovirus se puede utilizar para infectar varias líneas celulares de mamíferos, lo que da lugar a la integración del gen clonado, 158P1D7, en líneas celulares huésped. La expresión de la proteína es estimulada desde la repetición terminal larga (LTR). El gen de resistencia a la neomicina permite la selección de células de mamíferos que expresan la proteína, y el gen de resistencia a la ampillicina y el origen ColE1 permiten la selección y el mantenimiento del plásmido en E. coli. Los vectores retrovirales pueden emplearse a partir de ese momento para infectar y generar varias líneas celulares, utilizando, por ejemplo, células SCaBER, NIH 3T3, TsuPr1, 293 o células rat-1A. Se obtienen otros constructos pSR\alpha que fusionan una etiqueta epítope, tal como la etiqueta FLAG al extremo C de las secuencias 158P1D7 para permitir su detección utilizando anticuerpos de etiqueta anti-epítope. Por ejemplo, la Secuencia FLAG 5' gat tac aag gat gac gac gat aag 3' se añade al cebador de clonación en el extremo 3' del ORF. Se obtienen otros constructos pSR\alpha para producir tanto GFP en el extremo N como GFP en el extremo C y proteínas de fusión myc/6HIS de longitud completa de proteínas 158P1D7. En dichos constructos son expresadas las siguientes regiones 158P1D7: aminoácidos 1 a 841 o cualquier aminoácido 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15 o aminoácidos más contiguos a 158P1D7 variantes o análogos a los mismos.
Vectores Virales Adicionales: Se obtienen otros constructos para la expresión y liberación mediada por virus de 158P1D7. En los sistemas de liberación de virus, tales como vectores adenovirales y vectores tipo amplicón derivados del virus herpes, se logra una alta titulación de virus que lleva a un nivel alto de expresión de 158P1D7. Las secuencias que codifican 158P1D7 o fragmentos de la misma son amplificadas por PCR y subclonadas en el vector lanzadera AdEasy (Stratagene). La recombinación y el empaquetamiento del virus se lleva a cabo conforme a las instrucciones del fabricante para generar vectores adenovirales. Otra posibilidad se basa en que las secuencias que codifican 158P1D7 o fragmentos de la misma se clonen en el vector HSV-1 (Imgenex) para generar vectores virales herpes. A partir de ese momento los vectores virales son utilizados para infectar varias líneas celulares, tales como: células SCaBER, NIH 3T3, 293 o células rat-1. En este constructo son expresadas las siguientes regiones 158P1D7: aminoácidos 1 a 841 o cualquier aminoácido 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15 o aminoácidos más contiguos a 158P1D7 variantes o análogos a los mismos.
Sistemas de Expresión Regulados: Para controlar la expresión de 158P1D7 en células de mamíferos, las secuencias codificadoras de 158P1D7 son clonadas en sistemas de expresión regulados de mamíferos tales como: el Sistema T-Rex System (Invitrogen), el Sistema GeneSwitch (Invitrogen) y el Sistema altamente regulado Ecdysone (Sratagene). Estos sistemas permiten el estudio de los efectos temporales y dependientes de la concentración del recombinante 158P1D7. Se emplean estos vectores a partir de ese momento para controlar la expresión de 158P1D7 en varias líneas celulares, tales como: células SCaBER, NIH 3T3, 293 o células rat-1. En estos constructos son expresadas las siguientes regiones 158P1D7: aminoácidos 1 a 841 o cualquier aminoácido 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15 o aminoácidos más contiguos a 158P1D7 variantes o análogos a los mismos.
B. Sistemas de Expresión del Baculovirus
Para generar proteínas recombinantes 158P1D7 en un sistema de expresión baculovirus, los ORFs 158P1D7 son clonados en el vector de transferencia del baculovirus pBlueBac 4.5 (Invitrogen), que presenta una etiqueta His en el extremo N. Concretamente, pBlueBac-158P1D7 es cotransfectado con el plásmido cooperador pBac-N-Blue (Invitrogen) en células de insectos F9 (Spodoptera frugiperda) para generar baculovirus recombinante (para más información, véase el manual de instrucciones Invitrogen). Luego el baculovirus es recogido del sobrenadante celular y purificado por ensayos de placa. A continuación, la proteína recombinante 158P1D7 es generada por infección de células de insectos HighFive (Invitrogen) con baculovirus purificado. La proteína recombinante 158P1D7 puede ser detectada utilizando anti-158P1D7 o un anticuerpo anti-His-tag. La proteína 158P1D7 puede ser purificada y utilizada en varios ensayos basados en células o como inmunógeno para generar anticuerpos específicos monoclonales o policlonales para 158P1D7. En este constructo son expresadas las siguientes regiones 158P1D7: aminoácidos 1 a 841 o cualquier aminoácido 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15 o aminoácidos más contiguos a 158P1D7 variantes o análogos a los mismos.
Ejemplo 7 Perfiles de Antigenicidad
Las Figuras 11, 12, 13, 14 y 15 ilustran gráficamente cinco perfiles de aminoácidos de la secuencia de aminoácidos de 158P1D7, cada evaluación se puede consultar en la página de Internet ProtScale (URL www.expasy.ch/cgi-bin/protscale.pl) en el servidor de biología molecular ExPasy.
Para identificar las regiones antigénicas de la proteína 158P1D7, se utilizaron estos perfiles: Figura 11, Hidrofilicidad, (Hopp T.P., Woods K.R., 1981, Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 78: 3824-3828); Figura 12, Hidropaticidad, (Kyte J., Doolittle R.F., 1982. J. Mol. Biol. 157:105-132); Figura 13, Porcentaje de Residuos Accesibles (Janin J., 1979, Nature 277:491-492); Figura 14, Flexibilidad Media, (Bhaskaran R., y Ponnuswamy P.K., 1988. Int. J. Pept. Protein Res. 32:242-255); Figura 15, Beta-giro (Deleage, G., Roux B. 1987 Protein Engineering 1:289-294); y opcionalmente otros disponibles en la técnica, tales como las de la página de Internet ProtScale. Cada uno de los perfiles de los anteriores aminoácidos de 158P1D7 se generó siguiendo los parámetros de análisis ProtScale: 1) Tamaño de ventana 9; 2) 100% del peso del marco de la ventana en comparación con el centro de la ventana y 3) valores de perfil del aminoácido normalizados entre 0 y 1.
Para determinar el alargamiento de los aminoácidos hidrofílicos se utilizaron los perfiles de Hidrofilicidad (Figura 11), Hidropaticidad (Figura 12) y Porcentaje de Residuos Accesibles (Figura 13) (es decir, valores superiores a 0,5 en el perfil de Hidrofilicidad y Porcentaje de Residuos Accesibles, y valores inferiores a 0,5 en el perfil de Hidropaticidad). Es probable que dichas regiones sean expuestas a medios acuosos presentes en la superficie de la proteína y que, por tanto, se pueda efectuar un reconocimiento inmunitario, por ejemplo mediante anticuerpos.
Los perfiles de flexibilidad media (Figura 14) y Beta-giro (Figura 15) determinan el alargamiento de los aminoácidos (es decir, valores superiores a 0,5 en el perfil de Beta-giro y en el perfil de Flexibilidad Media) que no son restringidos en las estructuras secundarias, tales como hojas beta y hélices alfa. Es probable también que dichas regiones estén más expuestas en la proteína y que, por tanto, se pueda efectuar un reconocimiento inmunitario, por ejemplo mediante anticuerpos.
Las secuencias antigénicas de la proteína 158P1D7 indicadas, por ejemplo, por los perfiles expuestos en las Figuras 11, 12, 13, 14 o 15, se emplean para preparar inmunógenos, péptidos o ácidos nucleicos que las codifican, para generar anticuerpos anti-158P1D7 terapéuticos y de diagnóstico. El inmunógeno puede ser cualquiera de 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23, 24, 25, 30, 35, 40, 45, 50 o más de 50 aminoácidos contiguos de la proteína 158P1D7 o los ácidos nucleicos correspondientes que la codifican. En concreto, los péptidos inmunógenos de la invención pueden comprender la región peptídica de al menos 5 aminoácidos de la Figura 2 en cualquier número entero creciente hasta 841, incluyendo una posición aminoácido con un valor superior a 0,5 en el perfil de hidrofilicidad de la Figura 11; la región peptídica de al menos 5 aminoácidos de la Figura 2 en cualquier número entero creciente hasta 841 incluyendo una posición aminoácido con un valor inferior a 0,5 en el perfil de Hidropaticidad de la Figura 12; l región peptídica de al menos 5 aminoácidos de la Figura 2 en cualquier número entero creciente hasta 841 incluyendo una posición aminoácido con un valor superior a 0,5 en el perfil de Residuos Accesibles de la Figura 13; la región péptida de al menos 5 aminoácidos de la Figura 2 en cualquier número creciente en hasta 841 incluyendo una posición aminoácido con un valor superior a 0,5 en el perfil de Flexibilidad Media de la Figura 14; y la región peptídica de al menos 5 aminoácidos de la Figura 2 en cualquier número entero creciente hasta 841 incluyendo una posición aminoácido con un valor superior a 0,5 en el perfil de Beta-giro de la Figura 15. Los péptidos inmunógenos de la invención también pueden comprender ácidos nucleicos que codifican cualquiera de los anteriores. Todos los inmunógenos de la invención, péptido o ácido nucleico, pueden ser incluidos en forma de dosis unitaria humana o en una composición que incluye un excipiente farmacéutico compatible con la fisiología humana.
Ejemplo 8 Generación de Anticuerpos Policlonales 158P1D7
Se pueden producir anticuerpos policlonales en un mamífero, por ejemplo mediante una o más inyecciones de un agente inmunizante y, si se desea, un adyuvante. Normalmente, el agente inmunizante y/o adyuvante será inyectado en el mamífero mediante múltiples inyecciones subcutáneas o intraperitoneales. Además de inmunizar toda la longitud de la proteína 158P1D7, se emplean algoritmos automatizados para ofi-inmunógenos de diseño que, basados en el análisis de la secuencia de aminoácidos, contienen características antigénicas y pueden ser reconocidos por el sistema inmunitario del huésped inmunizado (véase el Ejemplo: "Perfiles de Antigenicidad"). Se podría predecir que dichas regiones serían hidrofílicas, flexibles, en conformaciones beta-giro y que estarían expuestas en la superficie de la proteína (para ver los perfiles de aminoácidos que indican dichas regiones de 158P1D7, véanse por ejemplo las Figuras 12, 13, 14, o 15).
Por ejemplo, las proteínas de fusión recombinantes 158P1D7 o los péptidos que codifican regiones hidrofílicas, flexibles, beta-giro de la secuencia 158P1D7, tales como los aminoácidos 25-45 y 250-385, se utilizan como antígenos para generar anticuerpos policlonales en conejos Blancos Nueva Zelanda. Es conveniente conjugar el agente inmunizante con una proteína inmunogénica en el mamífero que se inmuniza. Entre algunos ejemplos de proteínas inmunogénicas se incluyen, aunque no únicamente, hemocianina de lapa californiana (KLH), seroalbúmina, tiroglobulina bovina y el inhibidor de tripsina de soja. En una realización, se conjuga un péptido que codifica los aminoácidos 25-45 de 158P1D7 con KLH y se utiliza para inmunizar ratas.
Opcionalmente, el agente inmunizante puede incluir toda o parte de la proteína 158P1D7, análogos o proteínas de fusión de la misma.
Por ejemplo, la secuencia de aminoácidos 158P1D7 puede fusionarse utilizando técnicas de ADN recombinante en cualquiera de las diferentes parejas de proteínas de fusión bien conocidas en la técnica, tales como la proteína glutatión-S-transferasa (GST) y las proteínas de fusión marcadas HIS. Dichas proteínas de fusión son purificadas a partir de bacterias inducidas utilizando la matriz de afinidad apropiada. En una realización, se produce y purifica una proteína de fusión GST que codifica los aminoácidos 250-385 de 158P1D7 y se genera un producto de desdoblamiento en el que las secuencias de GST se eliminan por segmentación proteolítica. Dicha proteína segmentada 158P1D7 se utiliza como inmunógeno. Entre otras proteínas de fusión bacterianas recombinantes que se pueden emplear se encuentran la proteína de unión a la maltosa, LacZ, tiorredoxina, NusA o una región constante de inmunoglobulina (véase la sección "Producción de 158P1D7 en Sistemas Procarióticos" y current Protocols of Molecular Biology, Volumen 2, Unidad 16, Frederick M. Ausubul y col. eds.,1995; Linsley, P.S., Brady, W., Urnes, M., Grosmaire, L., Damle, N. y Ledbetter, L.(1991) J.Exp. Med. 174, 561-566).
Además de las proteínas de fusión derivadas de bacterias, también se utilizan antígenos de proteínas expresados en mamíferos. Estos antígenos son expresados a partir de vectores de expresión de mamíferos tales como los vectores de fusión Tag5 y Fc (véase la sección "Producción de 158P1D7 Recombinante en Sistemas Eucarióticos"), y retienen modificaciones post-traducción, tales como glicosilaciones, halladas en la proteína nativa 158P1D7. En una realización, el dominio extracelular previsto de 158P1D7, aminoácidos 1-614, es clonado en el vector de secreción de mamíferos Tag5. La proteína recombinante es purificada mediante cromatografía por quelatos metálicos a partir de los sobrenadantes del cultivo tisular de células 239T que expresan establemente el vector recombinante. El dominio extracelular 158P1D7 del vector purificado Tag5 es entones utilizado como inmunógeno.
Durante el protocolo de inmunización es conveniente mezclar o emulsionar el antígeno en adyuvantes que mejoren la respuesta inmunológica del animal huésped Entre algunos ejemplos de adyuvantes están, aunque no únicamente: el adyuvante completo de Freund (CFA) y el adyuvante MPL-TDM (monofosforil lípido A, dicorinomicolato de trehalosa sintético).
En un protocolo de inmunización característico, al principio se inyectan vía subcutánea a los conejos hasta 200 \mug, normalmente entre 100-200 \mug, de proteína de fusión o péptido conjugado a KLH mezclado con un adyuvante completo de Freund (CFA). Luego se inyectan subcutáneamente cada dos semanas a los conejos hasta 200 \mug, normalmente entre 100-200 \mug, de inmunógeno en adyuvante de Freund incompleto (IFA). Se toman muestras de sangre aproximadamente 7-10 después de cada inmunización y se utilizan para controlar la titulación del antisuero por ELISA.
Para analizar la reactividad del suero, por ejemplo del suero de conejo, con las proteínas 158P1D7, puede clonarse toda la longitud del ADN en un vector de expresión tal como el que presenta etiqueta 6X His en el extremo carboxilo (pCADN 3.1 mychis, Invitrogen, véase el ejemplo "Producción de 158P1D7 Recombinante en Sistemas Eucarióticos"). Después de la transfección de los constructos en células 293T, los lisatos celulares son sondados con un suero anti-158P1D7 y con un anticuerpo anti-His (Santa Cruz Biotechnologies, Santa Cruz, CA) para determinar la reactividad específica frente a la proteína 158P1D7 desnaturalizada utilizando la técnica Western blot. Además, se puede determinar el reconocimiento de la proteína nativa por el antisuero mediante inmunoprecipitación y citometría de flujo de 293T y otras células que expresan 158P1D7 recombinante. Opcionalmente, la especificidad del antisuero es analizada por técnicas Western blot, inmunoprecipitación, microscopio fluorescente y citometría de flujo utilizando células que expresan endógenamente 158P1D7.
Los sueros de conejos inmunizados con proteínas de fusión, tales como las proteínas de fusión GST y MBP, son purificados por depleción de anticuerpos reactivos frente a GST, MBP u otras secuencias de parejas de fusión mediante su paso a través de una columna de afinidad que contiene la pareja de fusión sola o en el contexto de una proteína de fusión irrelevante. Los sueros de conejo inmunizados con proteína His y péptidos, así como los sueros reducidos de pareja de fusión son además purificados por su paso a través de una columna de afinidad compuesta por inmunógeno de proteína original o péptido libre acoplado a una matriz Affigel (BioRad).
Ejemplo 9 Generación de Anticuerpos Monoclonales 158P1D7 (mAbs)
En una realización, entre mAbs terapéuticos para 158P1D7 se incluyen aquellos que reaccionan con epítopes de la proteína que interrumpirían o modularían la función biológica de 158P1D7, por ejemplo, los que interrumpirían su interacción con los ligandos o proteínas que median o están involucrados en su actividad biológica. mAbs terapéuticos también comprenden aquellos que se unen específicamente a epítopes de 158P1D7 expuestos en la superficie celular y que, por tanto, son útiles a la hora de seleccionar los conjugados mAbs-toxina. Entre los inmunógenos para generar dichos mAbs se incluyen aquellos destinados a codificar o contener toda la proteína 158P1D7 o regiones de la proteína 158P1D7 que el análisis por ordenador de la secuencia de aminoácidos prevé serán antigénicas (véanse las Figuras 11, 12, 13, 14, o 15, y el ejemplo "Perfiles de Antigenicidad"). Entre los inmunógenos se incluyen: péptidos, proteínas bacterianas recombinantes, proteínas Tag5 expresadas en mamíferos y proteínas de fusión IgG FC humanas y murinas. Además, las células que expresan altos niveles de 158P1D7, tales como células 293T-158P1D7 son utilizadas para inmunizar ratas.
A fin de generar mAbs para 158P1D7, primero se inmunizan las ratas vía intraperitoneal (IP) normalmente con 10-50 \mug de inmunógeno de proteína o 10^{7} células que expresan 158P1D7 mezclados en adyuvante de Freund completo. Posteriormente las ratas son inmunizadas vía IP cada 2-4 semanas normalmente con 10-50 \mug de inmunógeno de proteína o 10^{7} células mezcladas en adyuvante de Freund incompleto. Opcionalmente se puede utilizar el adyuvante MPL-TDM en las inmunizaciones. Además de las estrategias anteriores de inmunización basadas en proteínas y células, se puede emplear un protocolo de inmunización basado en ADN, en el que se utiliza un vector de expresión de mamíferos que codifica la secuencia 158P1D7 para inmunizar ratas por inyección directa de ADN de plásmido. Por ejemplo, el dominio extracelular de 158P1D7, aminoácidos 1-614, es clonado en el vector de secreción de mamíferos Tag5 y el vector recombinante es utilizado como inmunógeno. En otro ejemplo, la secuencia de ácido nucleico que codifica los aminoácidos 250-385 de 158P1D7 (que el análisis de secuencia prevé será antigénico, véase la Figura 11, 12, 13, 14 o 15) es clonada en el vector de secreción de fusión Fc, en el que la secuencia 158P1D7 está fusionada en el extremo amino a una secuencia líder IgK y en el extremo carboxilo a la secuencia codificadora de la región IgG Fc murina o humana. Este vector recombinante luego es utilizado como inmunógeno. Los protocolos de inmunización de plásmido se utilizan en combinación con proteínas purificadas expresadas desde el mismo vector y con células que expresan 158P1D7.
Durante el protocolo de inmunización se toman muestras de sangre de 7 a 10 días después de la inyección para controlar la titulación y especificidad de la respuesta inmunitaria. Una vez se han obtenido la reactividad y especificidad apropiadas, determinadas por ELISA, se efectúan análisis Western blot, de inmunoprecipitación, por microscopio fluorescente y citometría de flujo, así como generación de fusión y de un hibridoma con los procedimientos establecidos bien conocidos en la técnica (véase por ejemplo, Harlow y Lane, 1988).
En una realización para generar anticuerpos monoclonales 158P1D7, una proteína de fusión glutatión-S-transferasa (GST) que codifica los aminoácidos 250-385 de la proteína 158P1D7 es expresada y purificada. Luego se emplea un fragmento de segmentación que codifica aminoácidos específicos de 158P1D7 como inmunógeno, donde se elimina la GST por proteólisis de sitio específico. Inicialmente se inmuniza a ratas Balb C vía intraperitoneal con 25 \mug de proteína de segmentación 158P1D7 mezclada en adyuvante completo de Freund. Posteriormente, las ratas son inmunizadas cada dos semanas con 25 \mug de proteína de segmentación 158P1D7 mezclada en adyuvante incompleto de Freund hasta un total de tres inmunizaciones. Se determina la titulación del suero de las ratas inmunizadas por ELISA utilizando la longitud total de la proteína de fusión-GST y el inmunógeno segmentado. La reactividad y especificidad del suero en la longitud total de la proteína 158P1D7 son controladas por análisis Western blot, inmunoprecipitación y citometría de flujo utilizando células 293T transfectadas con un vector de expresión que codifica el cADN 158P1D7 (véase, el Ejemplo: "Producción de 158P1D7 Recombinante en Sistemas Eucarióticos"). También son utilizadas otras células que expresan 158P1D7 recombinante o que expresan endógenamente 158P1D7. Se deja a las ratas que muestran la reactividad más fuerte en reposo y se les administra una inyección final de proteína de segmentación 158P1D7 en PBS y posteriormente, cuatro días más tarde, son sacrificadas. Los bazos de las ratas sacrificadas se recogidos y fusionan con células de mieloma SPO/2 utilizando los procedimientos habituales (Harlow y Lane, 1988). Los sobrenadantes de los pocillos tras la selección HAT son analizados por ELISA, Western blot, inmunoprecipitación, microscopio fluorescente y citometría de flujo a fin de identificar los clones productores de anticuerpos específicos
158P1D7.
La afinidad de unión del anticuerpo monoclonal 158P1D7 es determinada utilizando tecnologías convencionales. Las mediciones de afinidad cuantifican la fuerza del anticuerpo frente a una unión de epítope y se utilizan para determinar qué anticuerpos monoclonales 158P1D7 son preferentes para su uso diagnóstico o terapéutico, como se aprecia en una de las prácticas de la técnica. El sistema BIAcore (Uppsala, Sweden) es un método preferido para determinar la afinidad de unión. El sistema BIAcore utiliza resonancia de plasmón superficial (SPR, Welford K. 1991, Opt. Quant. Elect. 23:1; Morton y Myszka, 1998, Methods in Enzymology 295:268) para controlar las interacciones biomoleculares en tiempo real. El análisis BIAcore genera convenientemente coeficientes de asociación, coeficientes de disociación, coeficientes de disociación de equilibrio y coeficientes de afinidad.
Ejemplo 10 Ensayos de Unión HLA Clase I y Clase II
Los ensayos de Unión HLA Clase I y Clase II que utilizan moléculas HLA purificadas son efectuados de acuerdo con los protocolos descritos (por ejemplo en las publicaciones PCT WO 94/20127 Y WO 94/03205; Sidney y col., Current Protocols in Immunology 18.3.1 (1998); Sidney y col., J. Immunol. 154:247 (1995); Sette y col., Mol. Immunol. 31:813 (1994)). En resumen, las moléculas purificadas MHC (5 a 500 nM) son incubadas con varios inhibidores de péptido sin marcar y péptidos sonda 1-10 nM ^{125}I-radiomarcados, tal como se describe. Después de la incubación, los complejos MHC-péptido son separados del péptido libre por filtración en gel y se determina la fracción de combinado peptídico. Normalmente, en experimentos preliminares, cada preparado MHC es titulado en presencia de cantidades fijas de péptido radiomarcado para determinar la concentración de moléculas necesarias para unir de un 10 a un 20% de la radioactividad total. Todos los ensayos posteriores de unión directa y de inhibición son efectuados utilizando dichas concentraciones de HLA.
Bajo estas condiciones [label]<[HLA] y IC_{50}\geq[HLA], los valores medidos IC_{50} son aproximaciones razonables a los valores reales K_{D}. Normalmente, los inhibidores del péptido son analizados en concentraciones que oscilan entre 120 \mug/ml y 1,2 ng/ml, y son analizados en dos a cuatro experimentos completamente independientes. Para comparar los datos obtenidos en diferentes experimentos, se calcula una cifra de unión relativa para cada péptido, dividiendo el IC_{50} de un control positivo de inhibición entre el IC_{50} de cada péptido analizado (normalmente versiones sin marcar del péptido sonda radiomarcado). Se compilan los valores relativos de unión a fin de poder ser consultados en bases de datos y para poder efectuar comparaciones inter-experimentales. Posteriormente estos valores pueden ser convertidos en valores IC_{50} nM dividiendo el IC_{50} nM de los controles de inhibición positivos entre la unión relativa del péptido de interés. Este es un método de compilación de datos preciso y sistemático para comparar péptidos que han sido analizados en diferentes días o con diferentes cantidades de MHC purificado.
Pueden llevarse a cabo ensayos de unión, tal como se ha explicado anteriormente, para analizar los péptidos portadores de motivos HLA y/o de supermotivos HLA.
Ejemplo 11 Identificación de Epítopes Candidatos CTL portadores de Motivos y Supermotivos HLA
Las composiciones de vacuna HLA de la invención pueden incluir múltiples epítopes. Los múltiples epítopes pueden comprender múltiples supermotivos o motivos HLA para abarcar una amplia muestra de la población. Este ejemplo ilustra la identificación y confirmación de los epítopes portadores de motivos y supermotivos que se incluyen en dicha composición de vacuna. El cálculo de la población se efectúa utilizando la estrategia descrita abajo.
Búsquedas automatizadas y algoritmos para la identificación de epítopes portadores de supermotivos y/o motivos
Las búsquedas efectuadas para identificar la secuencia de péptido portador de los motivos del ejemplo "Perfiles de Antigenicidad" y Tablas V-XVIII emplean los datos de secuencia proteínica del producto génico de 158P1D7 expuesto en las Figuras 2 y 3.
Las búsquedas automatizadas de epítopes portadores de supermotivos o motivos HLA Clase I o Clase II se efectúan de la siguiente forma. Las secuencias de la proteína 158P1D7 traducidas son analizadas utilizando un programa de búsqueda de cadena de texto para identificar las posibles secuencias peptídicas que contienen motivos de unión HLA apropiados; dichos programas son producidos fácilmente de acuerdo con la información de la técnica según las descripciones conocidas motivo/supermotivo. Además dichos cálculos se pueden efectuar mentalmente.
Las secuencias identificadas supermotivo A2-, A3- y DR- son marcadas utilizando algoritmos polinómicos para predecir su capacidad de unión a moléculas específicas HLA Clase I o Clase II. Estos algoritmos polinómicos explican el efecto de diferentes aminoácidos en diferentes posiciones y están esencialmente basados en la premisa de que la afinidad general (o \DeltaG) de las interacciones moleculares péptido HLA se puede aproximar como una función polinómica lineal del tipo:
"\DeltaG"= a_{1i} x a_{2i} x a_{3i}..... x a_{ni}
donde a_{ji} es un coeficiente que representa el efecto de la presencia de un aminoácido dado (j) en una posición dada (i) a lo largo de la secuencia de un péptido de n aminoácidos. La principal hipótesis de este método es que los efectos en cada posición son esencialmente independientes unos de otros (es decir, unión independiente de cadenas laterales individuales). Cuando el residuo j aparece en una posición en el péptido, se presume que aporta una cantidad constante ji a la energía libre de unión del péptido, independientemente de la secuencia peptídica restante.
El método de derivación de coeficientes algorítmicos específicos ha sido descrito en Gulukota y col., J. Mol. Biol. 267:1258-126, 1997; (véase también Sidney y col., Human Immunol. 45:79-93, 1996; y Southwood y col., J. Immunol. 160: 3363-3373, 1998). En resumen, para todas las posiciones i de anclaje y no anclaje por igual, la media geométrica de la unión relativa media (ARB) de todos los péptidos que llevan j se calcula con relación al resto del grupo y se utiliza como estimación para j_{i}. Para los péptidos de Clase II, si son posibles múltiples alineaciones, solamente es utilizada la alineación más marcada, siguiendo un procedimiento iterativo. Para calcular la marcación algorítmica de un péptido dado en un análisis determinado, los valores ARB correspondientes a la secuencia del péptido se multiplican. Si este resultado excede el umbral elegido, se prevé que el péptido se una. Los umbrales apropiados son elegidos en función del grado de rigor de la predicción deseada.
Selección de péptidos de reacción cruzada supertipo HLA-A2
Secuencias proteínicas completas de 158P1D7 son escaneadas utilizando un programa de identificación motivo para identificar Secuencias 8- 9- 10- y 11-mer que contienen la especificidad principal de anclaje HLA-A2. Normalmente estas secuencias son marcadas utilizando el protocolo descrito arriba y los péptidos correspondientes a las secuencias con marca positiva son sintetizados y analizados para observar su capacidad de unir moléculas purificadas HLA-A*0201 in vitro (HLA-A*0201 es considerada una molécula prototipo A2 supertipo).
Estos péptidos luego son analizados para ver su capacidad de unirse a más moléculas A2-supertipo (A*0202, A*0203, A*0206 y A*6802). Los péptidos que unen al menos tres de los cinco alelos supertipo-A2 analizados normalmente son considerados ligantes de reacción cruzada A2-supertipo. Los péptidos preferidos se unen con una afinidad igual o inferior a 500 nM a tres o más moléculas HLA-A2 supertipo.
Selección de epítopes portadores de supermotivo HLA-A3
La secuencia de la proteína 158P1D7 escaneada anteriormente es también examinada para ver la presencia de péptidos con anclajes primarios supermotivo HLA-A3. Los péptidos correspondientes a las secuencias portadoras del supermotivo HLA A3 luego son sintetizadas y analizadas para ver la unión a las moléculas HLA-A*0301 y HLA-A*1101, las moléculas codificadas por los dos alelos A3-supertipo prevalentes. Los péptidos que unen al menos uno de los dos alelos con afinidades de unión \leq500 nM, frecuentemente \leq200 nM, luego son analizados para ver la reactividad cruzada de unión a los otros alelos habituales A3-supertipo (por ejemplo, A*3101, A*3301, y A*6801) para identificar a los que pueden unir al menos tres de las cinco moléculas HLA-A3-supertipo analizadas.
Selección de epítopes portadores de supermotivo HLA-B7
La proteína 158P1D7 es también analizada para ver la presencia de péptidos 8-, 9- 10-, o 11-mer con supermotivo HLA-B7. Los péptidos correspondientes son sintetizados y analizados para ver la unión a HLA-B*0702, molécula codificada por el alelo B7 supertipo más habitual (o sea el alelo supertipo B7 prototipo). Los péptidos que unen B*0702 con IC_{50} de \leq500 nM son identificados utilizando métodos convencionales. Luego se analizan estos péptidos para ver la unión a otras moléculas habituales B7-supertipo (por ejemplo B*3501, B*5101, B*5301 y B*5401). Así se identifican los péptidos capaces de unirse a tres o más de los cinco alelos B7-supertipo analizados.
Selección de epítopes portadores de motivo A1 y A24
Para aumentar la población estudiada, los epítopes HLA-A1 y -A24 son también incorporados en las composiciones de la vacuna. También se puede efectuar un análisis de la proteína 158P1D7 para identificar las secuencias que contienen los motivos HLA-A1- y A24.
Los epítopes de unión de alta afinidad y/o de reacción cruzada portadores de otros motivos y/o supermotivos son identificados utilizando una metodología análoga.
Ejemplo 12 Confirmación de la inmunogenicidad
Los péptidos candidatos portadores de supermotivos CTL A2 de reacción cruzada que son identificados como se describe en este documento son seleccionados para confirmar la inmunogenicidad in vitro. La confirmación se lleva a cabo utilizando la metodología siguiente:
Líneas Celulares Diana para Estudio Celular Selectivo
La línea celular .221A2.1, producida mediante transferencia del gen HLA-A2.1 a la línea celular 721.221 de B-linfoblastoide humano-mutante nulo HLA-A, -B, -C es utilizada como blanco cargado de péptido para medir la actividad de CTL limitada por HLA-A2.1. Esta línea celular se cultiva en un medio RPMI-1640 suplementado con antibióticos, piruvato sódico, aminoácidos no esenciales y 10% (v/v) de FCS inactivado por calor. Las células que expresan un antígeno de interés o transfectantes que comprenden el gen que codifica el antígeno de interés pueden ser utilizadas como células diana para confirmar la capacidad de CTLs péptidos específicos para reconocer antígenos endógenos.
Cultivos de inducción CTL primarios
Generación de Células Dendítricas (DC): Se descongelanPBMCs en RPMI con 30 \mug/ml de ADNsa, se lavan dos veces y se vuelven a suspender en un medio completo (RPMI-1640 más el 5% de suero humano AB, aminoácidos no esenciales, piruvato sódico, L-glutamina y penicilina/estreptomicina). Los monocitos son purificados por cultivo en placas 10 x 10^{6} PBMC/pocillo en una placa de 6 pocillos. Después de dos horas a 37ºC, las células no adherentes son eliminadas agitando suavemente las placas y se aspiran los sobrenadantes. Los pocillos se lavan 3 veces con 30 ml de RPMI para eliminar la mayoría de las células no adherentes y poco adherentes. Luego se añade a cada pocillo 3 ml de medio completo que contiene 50 ng/ml de GM-CSF y 1.000 U/ml de IL-4.
Se añade TNF\alpha a las DCs el sexto día, a 75 ng/ml, y se utilizan las células para cultivos de inducción CTL el séptimo día.
Inducción de CTL con DC y Péptido: Se aislan células CD8+T por selección positiva con perlas Dynal inmunomagnéticas (Dynabeads® M-450) y con reactivo detacha-bead®. Normalmente se procesan alrededor de 200-250x10^{6} PBMC para obtener 24x10^{6} células CD8+T (suficiente para un cultivo de placas de 48 pocillos). En resumen, se descongelan PBMCs en RPMI con 30 \mug/ml de ADNsa, se lavan una vez con PBS que contiene 1% de suero humano AB y se vuelven a suspender en PBS/1% de suero AB en una concentración de 20x10^{6} células/ml. Las perlas magnéticas se lavan 3 veces con suero PBS/AB, se añaden a las células (140 \mul de perlas/ 20x10^{6} de células) y se incuban durante 1 hora a 4ºC mezclándolas continuamente. Se lavan las perlas y las células cuatro veces con PBS/suero AB para eliminar las células no adherentes y se vuelven a suspender, en una proporción de 100x10^{6} células/ml (según el número de células original), en suero PBS/AB que contiene 100 \mul/ml de reactivo detacha-bead® y 30 \mug/ml de ADNsa. La mezcla se incuba durante 1 hora a temperatura ambiente mezclándola continuamente. Se lavan las perlas de nuevo con PBS/AB/ADNsa para recoger las células CD8+T. Se recogen las DC y se centrifugan a 1.300 rpm durante 5-7 minutos, se lavan una vez más con PBS que contiene 1% BSA, se cuentan y pulsan con 40 \mug/ml de péptido a una concentración celular de 1-2 x 10^{6}/ml en presencia de 3 \mug/ml de \beta_{2}-microglobulina durante 4 horas a 20ºC. Las DC luego son irradiadas (4.200 rads), lavadas una vez con el medio y contadas de nuevo.
Preparación de cultivos de inducción: 0,25 ml de DC generada por citoquina a (1 x 10^{5} células/ml) son cultivadas con 0,25 ml de células CD8+T (2 x 10^{6} células/ml) en cada pocillo de una placa de 48 pocillos, en presencia de 10 ng/ml de IL-7. Se añade IL-10 humano recombinante al día siguiente a una concentración final de 10 ng/ml y se añade IL-2 humano 48 horas después a 10 IU/ml.
Reestimulación de los cultivos de inducción con células adherentes pulsadas con péptido: Siete y catorce días de después de la primera inducción, las células son reestimuladas con células adherentes pulsadas con péptido. Las PBMCs son descongeladas y lavadas dos veces con RPMI y ADNsa. Las células son resuspendidas en una proporción de 5 x 10^{6} células/ml e irradiadas a \sim4.200 rads. Las PBMCs se cultivan en placa en una proporción de 2 x 10^{6} en 0,5 ml de medio completo por pocillo y se incuban durante dos horas a 37ºC. Las placas se lavan dos veces con RPMI golpeando ligeramente la placa para eliminar las células no adherentes y las células adherentes son pulsadas con 10 \mug/ml de péptido en presencia de 3 \mug/ml de \beta_{2}-microglobulina en 0,25 ml de RPMI/5% de AB por pocillo durante dos horas a 37ºC. La solución de péptido de cada pocillo es aspirada y los pocillos lavados una vez con RPMI. La mayoría del medio es aspirada de los cultivos de inducción (células CD8+) y llevada a 0,5 ml con medio fresco. Luego las células son transferidas a los pocillos que contienen las células adherentes pulsadas con péptido. Veinticuatro horas más tarde, se añade IL-10 humano recombinante a una concentración final de 10 ng/ml y al día siguiente se añade IL2 humano recombinante y de nuevo 2 a 3 días más tarde a una concentración de 50 IU/ml (Tsai y col., Critical Reviews in Immunology 18(1-2):65-75, 1998). Siete días más tarde, los cultivos son analizados para ver la actividad CTL en un ensayo de liberación de ^{51}Cr. En algunos experimentos se analizan los cultivos para reconocer el péptido-específico por IFN\gammaELISA in situ en la segunda reestimulación seguida por análisis de reconocimiento endógeno siete días más tarde. Después de la expansión se mide la actividad en ambos ensayos para efectuar una comparación simultánea.
Medición de la actividad lítica CTL por liberación de ^{51}Cr
Siete días después de la segunda reestimulación se determina la citotoxicidad en un ensayo de liberación de ^{51}Cr convencional (5 horas) analizando los pocillos individuales en un solo E:T. Se preparan blancos pulsados con péptidos incubando los pocillos con 10 \mug/ml de péptido toda la noche a 37ºC.
Las células diana adherentes son eliminadas del frasco de cultivo con tripsina-EDTA; y son marcadas con 200 \muCi de cromato sódico ^{51}Cr (Dupont, Wilmington, DE) durante 1 hora a 37ºC. Las células diana marcadas son resuspendidas a 10^{6} por ml y diluidas en una proporción 1:10 con células K562 a una concentración de 3,3 x 10^{6}/ml (línea celular eritroblastoma sensible a NK utilizada para reducir la lisis no específica). Las células diana (100 \mul) y los efectores (100 \mul) son cultivados en placas de base redonda de 96 pocillos e incubadas durante 5 horas a 37ºC. En ese momento, se recogen 100 \mul de sobrenadante de cada pocillo y se determina la lisis según la fórmula [(cpm de la muestra de análisis - cpm de la muestra de liberación de ^{51}Cr espontánea)/(cpm de la muestra de liberación de ^{51}Cr máxima - cpm de la muestra de liberación de ^{51}Cr)] x 100.
La liberación máxima y espontánea se determina incubando los blancos marcados con Trition X-100 1% y los medios solos, respectivamente. Se define un cultivo positivo como aquel en el que la lisis específica (muestra-procedencia) es un 10% o más en el caso de pocillos individuales o un 15% o más en el caso de las dos mayores proporciones E:T al análisis de los cultivos.
Medición in situ de la Producción IFN\gamma Humano como Indicador de Reconocimiento Péptido-Específico y Endógeno
Se recubrieron placas Immulon 2 con anticuerpos monoclonales IFN\gamma anti-humano de rata (4 \mug/ml NaHCO_{3} 0,1M, pH 8,2) durante toda la noche a 4ºC. Se lavan las placas con PBS libre de Ca^{2}+, Mg^{2}+/0,05% Tween 20 y se bloquean con PBS/10% FCS durante 2 horas, después de lo cual se añaden CTLs (100 \mul/pocillos) y blancos (100 \mul/pocillos) a cada pocillo, dejando pocillos vacíos para los modelos y huecos (que recibieron sólo medios). Las células diana, bien sean blancos pulsados con péptidos o endógenos, son utilizadas en una concentración de 1 x 10^{6} células/ml. Las placas son incubadas durante 48 horas a 37ºC con CO_{2} 5%.
Se añade IFN-gamma humano-recombinante a los pocillos estándar comenzando con 400 pg o 1.200 pg/100 microlitro/pocillo y la placa se incuba durante 2 horas a 37ºC. Se lavan las placas y se añaden 100 \mul de anticuerpo monoclonal IFN-gamma anti-humano de rata biotinilado (2 microgramos/ml en PBS/3%FCS/0,05% Tween 20) y se incuban durante 2 horas a temperatura ambiente. Después de otro lavado, se añaden 100 microlitros de HRP-estreptavidina (1:4.000) y se incuban las placas durante 1 hora a temperatura ambiente. Luego se lavan las placas 6 veces con una solución tampón de lavado, 100 microlitros/pocillo de solución reveladora (TMB 1:1) y se deja que las placas evolucionen durante 5-15 minutos. Se detiene la reacción con 50 microlitros/pocillo de H_{3}PO_{4} 1M y se efectúa una lectura de la OD450. Se considera que un cultivo es positivo si la medición dio al menos 50 pg de IFN-gamma/pocillo por encima de la base y dos veces el nivel base de expresión.
Expansión CTL
Aquellos cultivos que mostraban una actividad lítica específica frente a los blancos pulsados con péptidos y/o los blancos tumorales son expandidos durante un período de 2 semanas con anti-CD3. En resumen, se añaden 5 x 10^{4} células CD8+ a 1 matraz T25 que contiene: 1 x 10^{6} PBMC irradiado (4.200 rad) (autólogo o alogénico) por ml, 2 x 10^{5} células transformadas EBV irradiadas (8.000 rad) por ml y OKT3 (anti-CD3) 30 ng por ml en RPMI-1640 que contiene 10% (v/v) de suero AB humano, aminoácidos no esenciales, piruvato sódico, 25 \muM de 2-mercaptoetanol, L-glutamina y penicilina/estreptomicina. Se añade 1L2 humano recombinante 24 horas más tarde a una concentración final de 200 IU/ml y después de eso, cada tres días, se añade medio fresco 50 IU/ml. Las células son divididas si la concentración celular excede 1 x 10^{6}/ml y los cultivos son analizados entre los días 13 y 15 en una proporción E:T 30, 10, 3 y 1:1 en el ensayo de liberación de ^{51}Cr o en 1 x 10^{6}/ml en el ensayo de IFN\gamma in situ utilizando los mismos blancos que antes de la expansión.
Los cultivos son expandidos en ausencia de anti-CD3+ de la siguiente forma. Se seleccionan los cultivos que muestran actividad lítica frente a los blancos péptido y endógeno y se añaden 5 x 10^{4} células CD8+ a un matraz T25 que contiene lo siguiente: 1 x 10^{6} PBMC autólogo por ml pulsado con 10 \mug/ml de péptido durante 2 horas a 37ºC e irradiados (4.200 rad); 2 x 10^{5} células transformadas EBV irradiadas (8.000 rad) por ml de RPMI-1640 que contiene un 10% (v/v) de suero AB humano, AA no esenciales, piruvato sódico, 25 mM 2-ME, L-glutamina y gentamicina.
Inmumogenicidad de péptidos portadores de supermotivos A2
En un ensayo celular se analizan péptidos de unión de reacción cruzada supermotivo A2 para ver la capacidad de inducir CTLs péptido-específicos en individuos normales. En este análisis normalmente se considera que un péptido es un epítope si induce CTLs péptido-específicos al menos en individuos y preferiblemente si también reconoce el péptido expresado endógenamente.
También se puede confirmar la inmunogenicidad utilizando PBMCs aisladas de pacientes tumorales que expresan 158P1D7. En resumen, las PBMCs se aislan de pacientes, se reestimulan con monocitos pulsados con péptidos y se analizan para ver la capacidad de reconocer células diana pulsadas con péptido así como de células transfectadas que expresan endógenamente el antígeno.
Evaluación de inmunogenicidad A*03/A11
También se puede evaluar la inmunogenicidad de los péptidos de unión de reacción cruzada portadores de supermotivos HLA-A3 utilizando una metodología análoga a la utilizada para evaluar la inmunogenicidad de los péptidos supermotivo HLA-A2.
Evaluación de la inmunogenicidad B7
El estudio selectivo de inmunogenicidad de los péptidos de unión de reacción cruzada B7-supertipo identificados en este documento se confirma de modo análogo a la confirmación de los péptidos portadores de supermotivos A2-y A3.
También se confirma la inmunogenicidad de los péptidos portadores de otros supermotivos/motivos, por ejemplo: HLA-A1, HLA-A24 etc, utilizando una metodología similar.
Ejemplo 13 Implementación del Supermotivo Extendido para Mejorar la Capacidad de Unión de los Epítopes Nativos Creando Análogos
Los motivos y supermotivos HLA (que comprenden residuos primarios y/o secundarios) son útiles para identificar y preparar péptidos nativos de alta reacción cruzada, como se demuestra en este documento. Además la definición de motivos y supermotivos HLA permite también diseñar epítopes de alta reacción cruzada identificando residuos dentro de una secuencia de péptidos nativos que pueden ser analogados para dar al péptido determinadas características, por ejemplo mayor reactividad cruzada dentro del grupo de moléculas HLA que comprenden un supertipo y/o mayor afinidad de unión para algunas o todas de estas moléculas HLA. En este ejemplo se describen ejemplos de péptidos por analogía que muestran una afinidad de unión modulada.
Analogía en Residuos de Anclaje Primarios
Se implementan estrategias de diseño de péptidos para incrementar la reactividad cruzada de los epítopes. Por ejemplo, se alteran los principales anclajes de los péptidos portadores de supermotivos A2 para introducir un L, I, V o M preferido en posición 2 y I o V en el extremo C.
Para analizar la reactividad cruzada de los péptidos análogos, en primer lugar se analiza la unión de cada análogo diseñado al alelo supertipo A2 prototipo A*0201, entonces, si la capacidad de unión de A*0201 se mantiene, se analiza la reactividad cruzada A2- supertipo.
Opcionalmente, se confirma que un péptido se une a uno o todos los supertipos y luego se analoga para modular la afinidad de unión a uno (o más) supertipos a fin de aumentar el campo de aplicación en la población.
La selección de análogos en un estudio celular selectivo de inmunogenicidad normalmente está limitada por la capacidad del péptido de tipo salvaje parental (WT) para unir, al menos débilmente, por ejemplo a un IC_{50} de 5.000 nM o inferior, a tres de más alelos supertipo A2. La razón fundamental de este requisito es que los péptidos WT deben estar presentes endógenamente en una cantidad suficiente para que sean relevantes desde el punto de vista biológico. Se ha demostrado que las células T específicas del epítope parental aumentan la inmunogenicidad y la reactividad cruzada de los péptidos análogos (véase por ejemplo Parkhurst y col, J. Immunol. 157:2539, 1996; y Pogue y col., Proc. Natl. Acad. Sci. USA 92:8166, 1995).
En el estudio celular selectivo de estos péptidos análogos es importante confirmar que los CTLs análogos específicos también son capaces de reconocer el péptido tipo salvaje y, cuando es posible, las células diana que expresan el epítope endógenamente.
Analogía de Péptidos Portadores de Supermotivos B7 y HLA-A3
Los análogos de los epítopes portadores de supermotivos HLA-A3 se generan utilizando estrategias similares a las empleadas para los péptidos portadores de supermotivos HLA-A2. Por ejemplo, se manipulan los péptidos que se unen a 3/5 de las moléculas A3-supertipo en los residuos de anclaje primario para poseer un residuo preferido (V, S, M o A) en posición 2.
Los péptidos análogos son entonces analizados para ver su capacidad de unir A*03 y A*11 (alelos supertipo A3 prototipo). Los péptidos que muestran una capacidad de unión \leq 500 nM, se confirma luego que tienen una reactividad cruzada A3-supertipo.
Al igual que los péptidos portadores de motivos A2 y A3, los péptidos que unen 3 o más alelos supertipo B7 pueden mejorarse, en lo posible, para obtener un aumento de la unión de reacción cruzada o una afinidad de unión o una vida media de unión mayor. Por ejemplo, se manipulan los péptidos portadores de supermotivos B7 para poseer un residuo preferido (V, I, L, o F) en la posición de anclaje primaria en el extremo C, tal como demostró Sidney y col. (J. Immunol. 157:3480-3490, 1996).
La analogía en los residuos de anclaje primarios de otros epítopes portadores de motivos y/o supermotivos se lleva a cabo de manera similar.
Después se confirma la inmunogenicidad de los péptidos análogos, normalmente en un ensayo de estudio celular selectivo. De nuevo, en general, es importante demostrar que los CTLs análogos-específicos son también capaces de reconocer el péptido de tipo salvaje y, si es posible, blancos que expresen endógenamente el epítope.
Analogía en los Residuos de Anclaje Secundarios
Además, los supermotivos HLA son de gran valor en el diseño de péptidos de alta reacción cruzada y/o de péptidos que unen moléculas HLA con mayor afinidad identificando residuos particulares en posiciones de anclaje secundarias asociadas a dichas propiedades. Por ejemplo, se analiza la capacidad de unión de un péptido portador del supermotivo B7 con un residuo F en posición 1. Luego el péptido es analogado, por ejemplo, para sustituir L por F en tal posición 1. Se evalúa el aumento de la afinidad de unión, la vida media de unión y/o el aumento de reactividad cruzada del péptido analogado. Dicho procedimiento asocia péptidos analogados con propiedades mejoradas.
También se puede analizar la inmunogenicidad de los análogos diseñados con capacidad de unión suficientemente mejorada o con reactividad cruzada en ratas transgénicas HLA-B7, por ejemplo: inmunizando IFA o con un lipopéptido. Además se puede analizar la capacidad de estimular una respuesta de memoria utilizando PBMCs de pacientes con tumores que expresan 158P1D7.
Otras estrategias de Analogía
Otra forma de analogar péptidos no relacionada con las posiciones de anclaje implica la sustitución de una cisteína por ácido \alpha-aminobutírico. Debido a su naturaleza química, la cisteína es propensa a formar puentes bisulfuro, alterando lo suficiente la estructura del péptido como para reducir su capacidad de unión. La sustitución de ácido \alpha-aminobutírico por cisteína no sólo evita este problema, sino que también se ha demostrado que mejora las capacidades de unión y de unión cruzada en algunos ejemplos (véase por ejemplo la reseña de Sette y col., en: Persistent Viral Infections, Eds. R. Ahmed and I. Chen, John Wiley & Sons, England, 1999).
De este modo, mediante el uso de sustituciones únicas de aminoácidos, pueden modularse las propiedades de unión y/o la reactividad cruzada de los ligandos peptídicos de las moléculas HLA supertipo.
Ejemplo 14 Identificación y Confirmación de Secuencias Derivadas de 158P1D7 con Motivos de Unión HLA
Se identifican y confirman epítopes de péptidos portadores de motivo o supermotivo HLA clase II, tal como se describe abajo, utilizando una metodología similar a la descrita para los péptidos HLA clase I.
Para identificar epítopes derivados de 158P ID7 o epítopes HLA clase II HTL, se analiza la presencia de secuencias portadores de motivos o supermotivos HLA-DR en el antígeno. Concretamente, se seleccionan secuencias 15-mer que comprenden un supermotivo DR, que comprende un núcleo 9-mer, y regiones flanqueantes de 3 residuos N y C terminales (en total 15 aminoácidos).
Se han elaborado protocolos para predecir la unión de los péptidos a moléculas DR (Southwood y col., J. Immunol. 160:3363-3373, 1998). Dichos protocolos específicos para moléculas individuales DR permiten marcar y clasificar las regiones del núcleo 9-mer. Cada protocolo no marca únicamente las secuencias de péptidos para ver la presencia de anclajes primarios supermotivo DR (es decir, en posición 1 y posición 6) dentro del núcleo 9-mer, sino que además evalúa las secuencias para ver la presencia de anclajes secundarios. Utilizando las tablas de selección alelo-específicas (véase por ejemplo Southwood y col., ibid.), se ha visto que estos protocolos seleccionan eficazmente las secuencias de péptido con una alta probabilidad de unir una molécula DR particular. Además se ha visto que llevando a cabo estos protocolos conjuntamente, concretamente los protocolos DR1, DR4w4 y DR7, se pueden seleccionar eficazmente péptidos de reacción cruzada DR.
Se analiza la capacidad de unión de los péptidos derivados de 158P1D7 arriba identificados para ver su capacidad de unión a varias moléculas comunes HLA-DR. En primer lugar se analiza la unión de todos los péptidos a las moléculas DR en el panel primario: DR1, DR4w4 y DR7. Se analiza la unión de los péptidos que unen al menos dos de éstas tres moléculas DR a DR2w2 \beta1, DR2w2 \beta2, DR6w19 y DR9 en ensayos secundarios. Finalmente, se analiza la unión de los péptidos que unen al menos dos de las cuatro moléculas DR del panel secundario y, por tanto, al menos cuatro de las siete moléculas DR diferentes, a moléculas DR4w15, DR5w11 y DR8w2 en ensayos terciarios. Los péptidos que unen al menos siete de las diez moléculas DR, que comprenden los ensayos celulares selectivos primario, secundario y terciario son considerados ligantes DR de reacción cruzada. Los péptidos derivados de 158P1D7 que se demuestra se unen a los alelos comunes HLA-DR son de particular interés.
Selección de Péptidos Motivo DR3
Al ser HLA-DR3 un alelo que predomina en la población Caucásica, Negra e Hispánica, la capacidad de unión DR3 constituye un criterio relevante para la selección de epítopes HL3. Por tanto, también se pueden analizar la capacidad de unión a DR3 de los péptidos candidatos. Sin embargo, en vista de la especificidad de unión del motivo DR3, los péptidos que se unen únicamente a DR3 también pueden considerarse candidatos a incluirse en una formulación para vacunas.
Para identificar eficazmente los péptidos que unen DR3, se analiza la secuencia de antígenos diana 158P1D7 que porta uno de los dos motivos de unión DR3 específico mencionados por Geluk y col. (J. Immunol. 152:5742-5748, 1994). Luego se sintetizan los péptidos correspondientes y se confirma que tienen capacidad de unir DR3 con una afinidad de 1 \muM o mejor, es decir, inferior a 1 \muM. Se localizan los péptidos que responden a este criterio de unión y se les califica como ligantes de alta afinidad HLA clase II.
Los epítopes de unión a DR3 así identificados se incluyen en composiciones para vacunas junto con epítopes de péptidos portadores de supermotivos DR.
Al igual que en el caso de los péptidos portadores de motivos HLA clase I, los péptidos portadores de motivos clase II son analogados para mejorar la afinidad o la reactividad cruzada. Por ejemplo, el ácido aspártico en la posición cuatro de la secuencia central 9-mer es un residuo óptimo para la unión DR3, y la sustitución de ese residuo a menudo mejora la unión de DR3.
Ejemplo 15 Inmunogenicidad de los Epítopes HTL derivados de 158PID7
Este ejemplo establece los epítopes portadores de motivos DR3 y supermotivos DR inmunogénicos entre los identificados utilizando la metodología descrita en este documento.
La inmunogenicidad de los epítopes HTL se confirma de manera análoga a como se determina la inmunogenicidad de los epítopes CTL, valorando la capacidad de estimular respuestas HTL y/o utilizando modelos de ratas transgénicas apropiadas. La inmunogenicidad se determina mediante un estudio celular selectivo de: 1) la inducción primaria in vitro que emplea PBMCs normales o 2) la respuesta de memoria de pacientes que tienen tumores que expresan 158P1D7.
Ejemplo 16 Cálculo de las Frecuencias Fenotípicas de supertipos HLA de varias Procedencias étnicas para Determinar la Amplitud de Población Estudiada
Este ejemplo ilustra la valoración sobre la amplitud de población estudiada de una composición de vacuna que consta de múltiples epítopes que comprenden múltiples supermotivos y/o motivos.
Para analizar la población estudiada se determinan las frecuencias génicas de los alelos HLA. Las frecuencias génicas de cada alelo HLA se calculan a partir de las frecuencias antigénicas o de alelo utilizando fórmulas de distribución binomiales gf=1-(SQRT(1-af)) (véase por ejemplo Sidney y col., Human Immunol. 45:79-93, 1996). Para obtener frecuencias fenotípicas generales se calculan las frecuencias génicas acumulativas y las frecuencias antigénicas acumulativas derivadas del uso de la fórmula inversa [af=1-(1-Cgf)^{2}].
Cuando no se dispone de los datos de frecuencia del nivel de tipificación del ADN, se presupone una correspondencia con las frecuencias antigénicas definidas serológicamente. Para poder abarcar a toda la posible población supertipo, se presupone que no hay desequilibrio de segregación y únicamente se incluyen los alelos que se confirma pertenecen a cada supertipo (estimación mínima). La estimación de la amplitud de población estudiada obtenida por combinaciones inter-locus se realiza añadiendo a la población A estudiada la proporción de población A no estudiada que se supone sería estudiada según los alelos B considerados (por ejemplo, total=A+B*(1-A)). Los supertipos confirmados de tipo A3 son A3, A11, A31, A*3301 y A*6801. Aunque el supertipo de tipo A3 puede también incluir A34, A66 y A*7401, dichos alelos no se incluyeron en los cálculos de frecuencia general. Asimismo, la familia de supertipos de tipo A2 confirmados son A*0201, A*0202, A*0203, A*0204, A*0205, A*0206, A*0207, A*6802 y A*6901. Por último, alelos supertipo de tipo B7 confirmados son B7, B*3501-03, B51, B*5301, B*5401, B*5501-2, B*5601, B*6701 y B*7801 (posiblemente también B*1401, B*3504-06, B*4201 y B*5602).
La población estudiada que se logra combinando los supertipos A2-, A3- y B7 es de aproximadamente el 86% en cinco de los cinco grupos étnicos. La población estudiada se puede extender incluyendo los péptidos portadores de los motivos A1 y A24. De media, A1 está presente en el 12% y A24 en el 29% de la población de los cinco diferentes grupos étnicos más importantes (el Caucasiano, Norteamericano, Negro, Chino, Japonés e Hispánico). Juntos, estos alelos representan una frecuencia media del 39% en esta misma población étnica. La población total estudiada en las principales etnias cuando se combinan A1 y A24 con los alelos estudiados A2-, A3- y A7- supertipo es > 95%. Se puede utilizar un procedimiento análogo para estimar la población estudiada que se logra con combinaciones de epítopes portadores de motivos clase II.
Los estudios de inmunogenicidad en humanos (por ejemplo Bertoni y col., J. Clin. Invest. 100:503, 1997; Doolan y col., Immunity 7:97, 1997; y Threlkeld y col., J. Immunol. 159:1648, 1997) han demostrado que los péptidos de unión de alta reacción cruzada se reconocen casi siempre como epítopes. El uso de péptidos de unión de alta reactividad cruzada constituye un importante criterio de selección para identificar epítopes candidatos a incluir en una vacuna que sea inmunogénica en una población diversa.
Con un número suficiente de epítopes (como se describe en este documento y en la técnica) se prevé que la población media estudiada sea superior al 95% en cada una de las cinco poblaciones étnicas principales estudiadas. El análisis de simulación Monte Carlo de la teoría del juego, conocido en esta técnica (véase por ejemplo Osborne, M.J. y Rubinstein, A. "A course in game theory" MIT Press, 1994) se puede utilizar para estimar qué porcentaje de individuos de una población compuesta por grupos étnicos caucasianos, negros norteamericanos, japoneses, chinos e hispánicos reconocería los epítopes de vacunas descritos en este documento. Un porcentaje preferente es 90%, en especial 95%.
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Ejemplo 17 Reconocimiento CTL de Antígenos Procesados Endógenamente después de la Preinyección
Este ejemplo confirma que las CTLs inducidas por epítopes de péptidos nativos o análogos identificados y seleccionados como se describe en este documento reconocen endógenamente, por ejemplo, los antígenos nativos sinte-
tizados.
Se reestimula in vitro células efectoras aisladas de ratas transgénicas que son inmunizadas con epítopes de péptidos, por ejemplo epítopes portadores de supermotivos HLA-A2, utilizando células estimuladoras recubiertas con péptidos. Seis días después, se analiza la citotoxicidad de las células efectoras y las líneas celulares que presentan actividad citotóxica péptido-específica se reestimulan adicionalmente. Otros seis días más tarde, se analiza la actividad citotóxica en células diana Jurkat-A2.1/Kb marcadas con ^{51}Cr en ausencia o presencia de péptido, y también son analizadas en las células diana marcadas ^{51}Cr portadoras de antígeno sintetizado endógenamente, es decir, células que son establemente transfectadas con vectores de expresión 158P1D7.
Los resultados demuestran que las líneas CTL obtenidas de animales preinyectados con epítopes del péptido reconocen endógenamente el antígeno 158P1D7 sintetizado endógenamente. La elección del modelo de ratas transgénicas a utilizar en dicho análisis depende del(de los) epítope(s) que se ha(n) de evaluar. Además de ratas transgénicas HLA-A*0201/Kb, se han caracterizado otros modelos de rata transgénica que incluyen ratas con A11 humano (que se pueden utilizar para evaluar epítopes A3) y los alelos B7 y se están desarrollando otros (por ejemplo ratas transgénicas para HLA-A1 y A24). También se han desarrollado modelos de rata HLA-DR1 y HLADR3 que se pueden utilizar para evaluar epítopes HTL.
Ejemplo 18 Actividad de los Epítopes Conjugados CTL-HTL en Ratas Transgénicas
Este ejemplo ilustra la inducción de CTLs y HTLs en ratas transgénicas, mediante el uso de un CTL derivado de 158P1D7 y de composiciones de vacunas con péptidos HTL. La composición de vacuna que se utiliza en este documento comprende los péptidos que se administran al paciente tumoral que expresa 158P1D7. La composición del péptido puede comprender múltiples epítopes CTL y/o HTL. Los epítopes son identificados utilizando la metodología descrita en este documento. Este ejemplo también ilustra que se puede lograr una mayor inmunogenicidad incluyendo uno o más epítopes HTL en una composición de vacuna CTL; dicha composición de péptido puede comprender un epítope HTL conjugado a un epítope CTL. El epítope CTL puede ser uno que una múltiples miembros de la familia HLA con una afinidad de 500 nM o menor, o análogos de ese epítope. Si se desea, los péptidos pueden ser lipidados.
Procedimientos de inmunización: La inmunización de ratas transgénicas se realiza tal como se describe (Alexander y col., J. Immunol. 159:4753-4761, 1997). Por ejemplo, se inyecta subcutáneamente (en la base de la cola) a ratas A2/kb transgénicas para el alelo HLA A2.1 humano y que se utilizan para confirmar la inmunogenicidad de los epítopes portadores del supermotivo HLA-A*0201 o HLA-A2, con 0,1 ml de péptido en adyuvante de Freund Incompleto o, si la composición de péptido es un conjugado CTL/HTL lipidado, en DMSO/salina, o si la composición de péptido es un polipéptido, en PBS o adyuvante de Freund Incompleto. Siete días más tarde de la preinyección, los esplenocitos obtenidos de dichos animales son reestimulados con linfoblastos activados por LPS irradiados singénicos recubiertos con péptidos.
Líneas celulares: Las células diana empleadas en los ensayos de citotoxicidad péptido-específica son células Jurkat transfectadas con un gen quimérico HLAA2.1/K^{b} (por ejemplo Vitiello y col., J. Exp. Med. 173:1007, 1991).
Activación CTL in vitro: Una semana después de la preinyección, las células del bazo (30 x 10^{6} células/frasco) se cocultivan en 10 ml de medio de cultivo/matraz T25. Después de seis días se recogen las células efectoras y se analiza su actividad citotóxica
Ensayo de actividad citotóxica: Se incuban células diana (1,0 a 1,5 x 10^{6}) a 37ºC en presencia de 200 \mul de ^{51}Cr. Después de 60 minutos, se lavan las células tres veces y se resuspenden en un medio R10. Se añade péptidos cuando sea necesario en una concentración de 1 \mug/ml. Para el ensayo se añaden 10^{4} células diana marcadas con ^{51}Cr a diferentes concentraciones de células (volumen final de 200 \mul) en placas de 96 pocillos con base en forma de U. Después de un período de seis horas de incubación a 37ºC, se eliminan 0,1 ml de la parte alícuota del sobrenadante de cada pocillo y se determina la radioactividad en un contador gamma automático Micromedic. Se determina el porcentaje específico de lisis mediante la fórmula: porcentaje de liberación específica = 100 x (liberación experimental- liberación espontánea)/ (liberación máxima- liberación espontánea). Para facilitar la comparación entre los distintos ensayos CTL realizados bajo las mismas condiciones, el porcentaje de liberación de ^{51}Cr se expresa en unidades de lisis/10^{6} células. Una unidad de lisis se define arbitrariamente como el número de células efectoras requerido para obtener un 30% de lisis en 10.000 células diana en un ensayo de liberación de ^{51}Cr de seis horas. Para obtener unidades de lisis específicas/10^{6}, las unidades de lisis/10^{6} obtenidas en ausencia de péptido son sustraídas de las unidades de lisis/10^{6} obtenidas en presencia de péptido. Por ejemplo, si se obtiene un 30% de liberación de ^{51}Cr en la proporción efector(E):diana(T) de 50:1 (es decir, 5 x 10^{5} células efectoras por 10.000 células diana) en ausencia de péptido y 5:1 (es decir, 5 x 10^{4} células efectoras por 10.000 células diana) en presencia de péptido, la lisis específica sería [(1/50.000)-(1/500.000)] x 10^{6} = 18 LU.
Se analizan los resultados para evaluar la magnitud de las respuestas CTL de animales inyectados con el preparado de vacuna conjugado CTL/HTL inmunogénico y se comparan con la magnitud de las respuestas CTL logradas utilizando, por ejemplo, los epítopes CTL, tal como se describe arriba en el Ejemplo: "Confirmación de la Inmunogenicidad". Se pueden efectuar análisis similares a este para confirmar la inmunogenicidad de los conjugados de péptidos que contienen múltiples epítopes CTL y/o múltiples epítopes HTL. De acuerdo con estos procedimientos, se observa que se induce una respuesta CTL y que simultáneamente se induce una respuesta HTL con la administración de dichas composiciones.
Ejemplo 19 Selección de Epítopes CTL y HTL para Incluir en una Vacuna de 158P1D7 Específica
Este ejemplo ilustra un procedimiento para seleccionar epítopes de péptidos para las composiciones de vacuna de la invención. Los péptidos en la composición pueden estar en forma de secuencia de ácido nucleico, bien como una única secuencia o más de una secuencia (esto es un minigen) que codifica el(los) péptido(s) o pueden ser péptidos solos y/o poliepitópicos.
Cuando se seleccionan varios epítopes para incluir en una composición de vacuna se utilizan los siguientes principios. Se equilibra cada uno de estos principios a fin de hacer la selección.
Se seleccionan epítopes que, después de su administración, imitan respuestas inmunes que están correlacionadas con la eliminación de 158P1D7. El número de epítopes utilizados depende de las revisiones a pacientes que eliminen espontáneamente 158P1D7. Por ejemplo, se ha observado que los pacientes que eliminan espontáneamente 158P1D7 generan una respuesta inmune a al menos tres (3) de los antígenos 158P1D7, luego tres de los cuatro (3-4) epítopes deberían estar incluidos en la clase I de HLA. Un razonamiento similar se utiliza para determinar epítopes HLA de clase II.
A menudo se seleccionan epítopes que tienen una afinidad de unión con un IC_{50} de 500 nM o inferior a una molécula HLA de clase I o clase II, con una IC_{50} de 1.000 nM o inferior; o péptidos HLA Clase I con altos marcadores de unión según el sitio de internet BIMAS, en la URL bimas.dcrt.nih.gov/.
A fin de conseguir un campo de aplicación mayor de la vacuna en varias poblaciones, se seleccionan suficientes péptidos portadores de supermotivos o un conjunto suficiente de péptidos portadores de motivos alelo-específicos para cubrir una amplia población. En una realización, se seleccionan epítopes para cubrir al menos el 80% de la población. Se puede emplear el análisis Monte Carlo, evaluación estadística conocida en la técnica, para evaluar la amplitud o el exceso de población.
Cuando se crean composiciones poliepitópicas o un minigen que codifica tales composiciones, normalmente es conveniente generar el péptido más pequeño posible que contenga los epítopes de interés. Los principios empleados son similares, sino iguales, a los empleados cuando se selecciona un péptido que comprende epítopes incluidos. Por ejemplo, se selecciona una secuencia de la proteína para la composición de vacuna porque tiene un número máximo de epítopes dentro de la secuencia, esto es, tiene una alta concentración de epítopes. Los epítopes pueden estar incluidos o solapados (esto es, un marco que se desplaza uno con relación a otro). Por ejemplo, en el caso de epítopes que se solapan, dos epítopes 9-mer y 10 epítopes 10-mer pueden estar presentes en un péptido de 10 aminoácidos. Cada epítope puede estar expuesto y unido por una molécula HLA cuando se administra dicho péptido. Un péptido multiepitópico se puede generar sintéticamente, por recombinación o vía segmentación de la fuente nativa. Opcionalmente, se puede obtener un análogo de dicha secuencia nativa, donde uno o más epítopes que comprenden sustituciones alteran la reactividad cruzada y/o propiedades de afinidad de unión del péptido poliepitópico. Dicha composición de vacuna se administra con fines terapéuticos o profilácticos. Esta realización proporciona la posibilidad de que, aunque se trate de un aspecto del sistema inmunitario todavía no descubierto, el proceso se aplique a la secuencia nativa incluida y con ello se facilite la producción de composiciones de vacuna inductora de una respuesta inmunitaria, terapéutica o profiláctica. Además, dicha realización proporciona la posibilidad de epítopes portadores de motivos para la constitución de un HLA actualmente desconocido. Además, esta realización (que no crea ningún análogo) dirige la respuesta inmunitaria para multiplicar las secuencias de péptido que normalmente están presentes en 158P1D7 y evita así la necesidad de evaluar epítope de entrecruzamiento alguno. Por último, la realización proporciona una economía de escala en la producción de composiciones de vacuna de ácidos nucleicos. En relación con esta realización, se pueden obtener programas automatizados de acuerdo con los principios de la técnica que identifiquen en una secuencia diana el mayor número de epítopes por longitud de secuencia.
Una composición de vacuna compuesta por péptidos selectivos, a su administración, es segura, eficaz y provoca una respuesta inmune similar en magnitud a una respuesta inmune que controla o elimina células que portan o sobreexpresan la 158P1D7.
Ejemplo 20 Construcción de Plásmidos de ADN Multi-Epítope "Minigen"
Este ejemplo aborda la construcción de un plásmido de expresión minigen. Naturalmente, los plásmidos minigen pueden contener varias configuraciones de células B, epítopes CTL y/o HTL o epítopes análogos descritas en este documento.
Un plásmido de expresión minigen normalmente incluye múltiples epítopes de péptidos CTL y HTL. En este ejemplo, los epítopes de péptidos portadores de supermotivos HLA-A2, -A3, -B7 y los epítopes de péptido portadores de motivos HLA-A1 y -A24 se utilizan junto con epítopes portadores de supermotivos DR y/o epítopes DR3. Se seleccionan epítopes de péptido portadores de motivos o supermotivos clase I de HLA derivados de 158P1D7, de manera que estén representados múltiples supermotivos/motivos para poder abarcar un amplio número de población. De igual modo, se seleccionan epítopes Clase II de HLA de 158P1D7 para abarcar un amplio rango de población. Por ejemplo, se seleccionan tanto epítopes portadores de supermotivos HLA DR-1-4-7 como epítopes portadores de motivos HLA DR-3 para incluirse en el constructo minigen. Entonces los epítopes seleccionados CTL y HTL se incorporan en un minigen para que se exprese en un vector de expresión.
Además dicho constructo puede incluir secuencias que dirijan los epítopes HTL al retículo endoplasmático. Por ejemplo, la proteína li se puede fusionar en uno o más epítopes HTL, como se describe en la técnica, eliminándose la secuencia CLIP de la proteína li y reemplazándose por una secuencia de epítopes Clase II de HLA, de manera que el epítope Clase II de HLA sea dirigido al retículo endoplasmático, dónde este epítope se une a moléculas Clase II de HLA.
Este ejemplo ilustra los métodos que se pueden utilizar para construir un plásmido de expresión portador de minigen. Se dispone de otros vectores de expresión que se pueden utilizar en composiciones minigen, y estos son conocidos por los expertos.
El plásmido ADN minigen de este ejemplo contiene una secuencia consenso Kozak y una secuencia de señal luminosa de cadena kappa Ig consenso murina, seguida de epítopes CTL y/o HTL seleccionados conforme a los principios descritos en este documento. La secuencia codifica un marco de lectura abierto fusionado al marcador epítope del anticuerpo Myc e His codificado por el vector pcADN 3.1 Myc-His.
Los oligonucleótidos que se solapan y que pueden, por ejemplo, generar una media de aproximadamente 70 nucleótidos en toda la longitud con 15 solapamientos de nucleótidos, se sintetizan y purifican por HPLC. Los oligonucleótidos codifican epítopes de péptidos seleccionados, así como nucleótidos conectores apropiados, secuencias Kozak y secuencias señal. El minigen multiepítope final se ensambla extendiendo los oligonucleótidos en tres series de reacciones utilizando PCR. Se utiliza una máquina PCR Perkin/Elmer 9600, realizándose un total de 30 ciclos, bajo las siguientes condiciones: 95ºC durante 15 segundos, temperatura de recocido (5º por debajo de la Tm más baja calculada de cada pareja de iniciador) durante 30 segundos y 72ºC durante 1 minuto.
Por ejemplo, un minigen se prepara de la siguiente forma. Para una primera reacción PCR, se anclan y extienden 5 \mug de cada dos oligonucleótidos: en un ejemplo se utilizan ocho, es decir, cuatro parejas de cebadores, oligonucleótidos 1+2, 3+4, 5+6 y 7+8, que se combinan en 100 \mul de reacciones que contienen una solución tamponada de polimerasa Pfu (1x= 10 mM KCL, 10 mM (NH_{4})_{2}SO_{4}, 20 mM tricloruro, pH 8,75, 2 mM MgSO_{4}, 0,1% Triton X-100, 100 \mug/ml BSA), 0,25 mM cada dNTP y 2,5 U de polimerasa Pfu. La longitud de los productos dímeros se purifica en gel y se mezclan dos reacciones que contienen el producto de 1+2 y 3+4 y el producto de 5+6 y 7+8, se anclan y se extienden durante 10 ciclos. La mitad de las dos reacciones se mezcla y se llevan a cabo cinco ciclos de anclado y extensión antes de añadir los cebadores flanqueantes para amplificar la longitud final del producto. Se purifica en gel la longitud final del producto y se clona en pCR-blunt (Invitrogen) y se hace un análisis selectivo de los clones individuales mediante secuenciación.
Ejemplo 21 Constructo Plásmido y Grado en que Induce Inmunogenicidad
Se confirma in vitro el grado al que el plásmido, por ejemplo un plásmido construido conforme al ejemplo anterior, puede inducir inmunogenicidad, determinando la presencia de epítope mediante APC después de la transducción o transfección del APC con un constructo de ácido nucleico que expresa el epítope. Dicho estudio determina la "antigenicidad" y permite el uso de APC humano. El ensayo establece la capacidad del epítope de ser presentado por el APC en un contexto que es reconocido por una célula T, cuantificando la densidad de complejos epítope-HLA de Clase I en la superficie de celular. Se puede efectuar la cuantificación directamente midiendo la cantidad de péptido eluido de APC (véase por ejemplo, Sijts y col., J. Immunol. 156:683-692, 1996; Demotz y col., Nature 342:682-684, 1989); o se puede estimar el número de complejos péptido-HLA de Clase I midiendo la cantidad de lisis o de liberación de linfoquina inducida por las células diana enfermas o transfectadas, y luego se determina la concentración de péptidos necesaria para obtener niveles equivalentes de lisis o de liberación de linfoquinas (véase por ejemplo Kageyama y col., J. Immunol. 154:567-576, 1995).
Opcionalmente, se confirma la inmunogenicidad a través de inyecciones in vivo en ratas y después en evaluaciones in vitro de la actividad CTL y HTL, que son analizadas utilizando ensayos de citotoxicidad y proliferación respectivamente, como se describe por ejemplo en Alexander y col., Immunity1:751-761, 1994.
Por ejemplo, para confirmar la capacidad de un constructo minigen de ADN que contiene al menos un péptido supermotivo HLA-A2 de inducir CTLs in vivo, se inmunizan por ejemplo ratas transgénicas HLA-A2.1/K^{b} vía intramuscular con 100 \mug de cADN desnudo. Para comparar el nivel de las CTLs inducido por la inmunización con cADN, se inmuniza también a un grupo control de animales con una composición del péptido actual, que comprende múltiples epítopes sintetizados como un solo polipéptido, como se codificaría el minigen.
Se estimulan los esplenocitos de los animales inmunizados dos veces con cada una de las respectivas composiciones (epítopes de péptido codificados en el minigen o péptidos poliepitópicos), luego se analiza la citotoxicidad péptido-específica en un ensayo de liberación de ^{51}Cr. Los resultados indican la magnitud de la respuesta CTL dirigida frente al epítope restringido-A2, lo que indica de este modo la inmunogenicidad in vivo de la vacuna minigen y de la vacuna poliepitópica.
Así, se ha comprobado que el minigen provoca respuestas inmunes dirigidas hacia los epítopes de péptido-supermotivo HLA-A2, como lo hace la vacuna de péptido poliepitópica. También se lleva a cabo un análisis similar utilizando otros modelos de ratas HLA-A3 y HLA-B7 transgénicas para evaluar la inducción de CTL por epítopes motivo o supermotivo HLA-A3 y HLA-B7, con ello se ha comprobado que el minigen provoca respuestas inmunes apropiadas dirigidas hacia los epítopes provistos.
Para confirmar la capacidad de un minigen que codifica un epítope de Clase II para inducir HTLs in vivo, ratas transgénicos DR, o para epítopes que tienen reacción cruzada con la molécula MHC de la rata apropiada, reducidos I-Ab, por ejemplo, son inmunizados intramuscularmente con 100 \mug de ADN plásmido. Como medio para comparar el nivel de las HTLs inducidas por inmunización con ADN, también se inmuniza a un grupo de animales control con una composición del péptido actual emulsificada en un adyuvante Freund completo. Se purifican células CD4+T, estos esHTLs, de los esplenocitos de los animales inmunizados y estimulados con cada una de las respectivas composiciones (péptidos codificados en el minigen). Se mide la respuesta HTL utilizando un ensayo de proliferación de incorporación de H^{3}-timidina^{3} (véase por ejemplo Alexander y col. Immunity 1:751-761, 1994). Los resultados indican la magnitud de la respuesta HTL demostrando así la inmunogenicidad in vivo del inmunogen.
También se confirma que los minigenes de ADN construidos como se describe en el ejemplo anterior constituyen una vacuna en combinación con un agente de refuerzo utilizando un protocolo de refuerzo primario. El agente de refuerzo puede constar de una proteína recombinante (por ejemplo Barnett y col., Aids Res. Y Human Retroviruses 14, Supplement 3:S299-S309, 1998) o de una vacuna recombinante, por ejemplo que exprese un minigen o un ADN que codifica toda la proteína de interés (véase por ejemplo Hanke y col., Vaccine 16:439-445, 1998; Sedegah y col., Proc. Natl. Acad. Sci USA 95:7648-53, 1998; Hanke y McMichael, Immunol. Letters 66:177-181, 1999; y Robinson y col., Nature Med. 5:526-34, 1999).
Por ejemplo, la eficacia del minigen de ADN utilizado en un protocolo de refuerzo primario se evalúa inicialmente en ratas transgénicas. En este ejemplo, ratas transgénicas A2.1/Kb son inmunizadas IM con 100 \mug de un minigen de ADN que codifica los péptidos inmunogénicos que incluyen al menos 1 péptido portador del supermotivo HLA-A2. Después de un período de incubación (que oscila entre 3 y 9 semanas) se refuerza a las ratas IP con 10^{7} pfu/rata de un virus de vacuna recombinante que expresa la misma secuencia codificada por el minigen de ADN. Se inmuniza a ratones control con 100 \mug de ADN o con vacunas recombinantes sin la secuencia del minigen o con un ADN que codifica el minigen pero sin las vacunas de refuerzo. Después de un período de incubación adicional de dos semanas se analiza inmediatamente la actividad péptido específica de los esplenocitos de las ratas en un ensayo ELISPOT. Además, se estimulan los esplenocitos in vitro con epítopes de péptido restringidosA2 codificados en el minigen y en las vacunas recombinantes. Luego se analiza la actividad péptido-específica por ELISA IFN alpha, beta y/o gamma.
Se comprueba que el minigen utilizado en un protocolo de refuerzo primario provoca una mayor respuesta inmune hacia los péptidos supermotivos HLA/A2 que con solamente ADN. Dicho análisis se puede llevar a cabo en modelos de ratas transgénicas HLA-A11 o HLA-B7 para evaluar la inducción de CTL por epítopes motivos o supermotivos HLA-A3 o HLA-B7. El uso de protocolos de refuerzo primarios en humanos se describe abajo, en el Ejemplo "Inducción de las respuestas CTL utilizando un Protocolo de Refuerzo Primario".
Ejemplo 22 Composición de Péptidos para Uso Profiláctico
Las composiciones de vacuna de la presente invención se pueden utilizar para prevenir la expresión de 158P1D7 en personas con riesgo de sufrir tumores que porten este antígeno. Por ejemplo, se administra una composición epítope péptido poliepitópico (o un ácido nucleico que comprende la misma) que contiene múltiples epítopes CTL y HTL, de igual modo que los seleccionados en los ejemplos de arriba, que también son seleccionados para abarcar un porcentaje mayor al 80% de la población, a individuos con riesgo de sufrir tumores asociados a la 158P1D7.
Por ejemplo, se proporciona una composición basada en péptidos como un solo polipéptido que contiene múltiples epítopes. Normalmente la vacuna se administra en una solución fisiológica que comprende un adyuvante, tal como el Adyuvante de Freund Incompleto. Las dosis de péptido para la administración inicial es de aproximadamente 1 a 50.000 \mug, generalmente 100-5.000 \mug, para un paciente de 70 kg. La primera administración de la vacuna es seguida de dosis de refuerzo en 4 semanas, seguida de una evaluación de la magnitud de la respuesta inmune en el paciente, por técnicas que determinan la presencia de poblaciones CTL epítope-específicas en una muestra PBMC. Si es preciso se administran dosis de refuerzo adicionales. Se comprueba que la composición es tanto segura como eficaz como profilaxis frente a la enfermedad asociada a la 158P1D7.
Opcionalmente se suele utilizar una composición que comprende agentes transfectantes para la administración de una vacuna basada en un ácido nucleico conforme a la metodología de la técnica descrita en este documento.
Ejemplo 23 Composiciones de Vacuna Poliepitópicas Derivadas de Secuencias de 158P1D7 Nativas
Se analiza una secuencia poliproteínica 158P1D7 nativa, preferentemente utilizando algoritmos automatizados definidos para cada supermotivo o motivo de Clase I y/o Clase II, para identificar regiones "relativamente cortas" de la poliproteína que comprende múltiples epítopes. Las regiones "relativamente cortas" son preferiblemente de menor longitud que todo el antígeno nativo. Se selecciona esta secuencia relativamente corta que contiene múltiple epítopes "incluidos" distintos o solapados, la cual se puede utilizar para generar un constructo minigen. El constructo es diseñado para expresar el péptido que corresponde a la secuencia de la proteína nativa. Por lo general, un péptido "relativamente corto" es inferior en longitud a 250 aminoácidos, a menudo inferior a 100 aminoácidos, preferiblemente inferior a 75 aminoácidos y en particular inferior a 50 aminoácidos. La secuencia proteínica de la composición de la vacuna se selecciona porque tiene un número máximo de epítopes en la secuencia, esto es tiene una alta concentración de epítopes. Tal como se menciona en este documento, los motivos epítope pueden estar incluidos o solados (es decir, un marco que se desplaza uno con relación a otro). Por ejemplo, con epítopes que se solapan, dos epítopes 9-mer y un epítope 10-mer pueden estar presentes en un péptido de 10 aminoácidos. Dicha composición de vacuna se administra con fines terapéuticos o profilácticos.
La composición de vacuna incluye, por ejemplo, múltiples epítopes CTL del antígeno 158P1D7 y al menos un epítope HTL. Esta secuencia nativa poliepitópica es administrada o como un péptido o como una secuencia de ácido nucleico que codifica el péptido. Opcionalmente, se puede hacer un análogo de esta secuencia nativa, por la que uno o más de los epítopes comprenden sustituciones que alteran la reactividad cruzada y/o las propiedades de afinidad de unión del péptido poliepitópico.
La realización de este ejemplo proporciona la posibilidad de que, aunque en un aspecto del sistema inmunitario todavía no descubierto, el proceso se aplique a la secuencia incluida nativa y con ello se facilite la producción de composiciones de vacunas que inducen respuestas inmunitarias, terapéuticas o profilácticas. Además, dicha realización proporciona la posibilidad de epítopes portadores de motivos para la constitución de HLA, actualmente desconocidos. Además, esta realización (que excluye una realización analogada) dirige la respuesta inmunitaria para multiplicar las secuencias de péptido que normalmente están presentes en 158P1D7, evitando así la necesidad de evaluar epítope de cruce alguno. Por último, la realización proporciona una economía a escala en la producción de composiciones de vacuna de ácidos nucleicos.
En relación con esta realización, existen programas automatizados en la técnica que se pueden utilizar para identificar, en una secuencia diana, el mayor número de epítopes por longitud de secuencia.
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Ejemplo 24 Composiciones de Vacuna Poliepitópicas de Múltiples Antígenos
Los epítopes de péptido 158P1D7 de la presente invención se utilizan junto con epítopes de otros antígenos diana asociados a tumores para crear una composición de vacuna útil en la prevención o el tratamiento del cáncer que expresa 158P1D7 y estos otros antígenos. Por ejemplo, se puede facilitar una composición de vacuna como un solo polipéptido que incorpore múltiples epítopes de 158P1D7, así como antígenos asociados a tumores que a menudo son expresados en un cáncer diana asociado con la expresión de 158P1D7, o puede administrarse como una composición que comprende un cóctel de uno o más epítopes discretos. Opcionalmente, la vacuna puede ser administrada como un constructo minigen o células dendítricas que han sido cargadas con epítopes de péptidos in vitro.
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Ejemplo 25 Utilización de Péptidos para Evaluar una Respuesta Inmunitaria
Se pueden utilizar los péptidos de la invención para analizar una respuesta inmunitaria ante la presencia de anticuerpos específicos CTL o HTL dirigida a 158P1D7. Dicho análisis de puede efectuar del modo descrito por Ogg y col., Science 279:2103-2106, 1998. En este ejemplo, los péptidos según la invención se utilizan como reactivo con fines diagnósticos o de prognosis, no como inmunógenos.
En este ejemplo, se emplean complejos tetraméricos antígeno leucocito de alta sensibilidad humanos (tetrámeros) para un análisis de sección transversal, por ejemplo de frecuencias CTL específicas HLA-A*0201 de 158P1D7, en individuos HLA A*0201-positivos en diferentes estados de la enfermedad o después de una inmunización que comprende un péptido 158P1D7 que contiene motivo A*0201. Los complejos tetraméricos se sintetizan como se describe en Musey y col., N. Engl. J. Med. 337:1267, 1997. En resumen, la cadena pesada de HLA purificada (A*0201 en este ejemplo) y la \beta2-microglobulina se sintetizan por medio de un sistema de expresión procariótico. La cadena pesada es modificada por deleción de la cola transmembrana-citosólica y la adición en el extremo COOH de una secuencia que contiene un sitio de biotinilación enzimática BirA. La cadena pesada, \beta2-microglobulina, y el péptido son replegados por dilución. El producto replegado 45-kD es aislado por cromatografía líquida rápida de proteínas y luego biotinilado con BirA en presencia de biotina (Sigma, St. Louis, Missouri), adenosin-5'-trifosfato y magnesio. Se añade un conjugado estreptavidina-ficoeritrina en una fracción molar 1:4 y el producto tetramérico es concentrado hasta obtener 1 mg/ml. El producto resultante se conoce como tetrámero-ficoeritrina.
Para el análisis de muestras de sangre de pacientes, se centrifuga aproximadamente un millón de PBMCs a 300 g durante 5 minutos y se vuelven a suspender en 50 \mul de una solución salina estabilizada con fosfato frío. Se efectúa un análisis tricolor con la tetrámero-ficoeritrina, junto con Tricolor anti-CD8 y anti-CD38. Las PBMCs se incuban con tetrámeros y anticuerpos en hielo durante 30 a 60 minutos y luego se lavan dos veces antes de la fijación con formaldehído. Se aplican barreras para contener más del 99,98% de las muestras control. Los controles de los tetrámeros incluyen tanto individuos A*0201-negativos como donantes sanos A*0201-positivos. El porcentaje de células teñidas con tetrámero se determina luego por citometría de flujo. Los resultados indican el número de células en la muestra PBMC que contienen las CTLs epítope-restringidas, lo que en consecuencia indica rápidamente el alcance de la respuesta inmunitaria al epítope 158P1D7 y de este modo el estado de exposición a 158P1D7 o la exposición a una vacuna que provoca una respuesta protectora o terapéutica.
Ejemplo 26 Uso de Péptidos Epítopes para Evaluar las Respuestas de Memoria
Los péptidos epítopes de la invención son utilizados como reactivos para evaluar las respuestas de células T, tales como respuestas agudas y de memoria, en pacientes. Este análisis se puede llevar a cabo en pacientes que se han recuperado de una enfermedad asociada a 159PID7 o que han sido vacunados con una vacuna 158P1D7.
Por ejemplo, se puede analizar la respuesta CTL restringida de clase I de las personas que han sido vacunadas. La vacuna puede ser cualquier vacuna 158P1D7. Se recogen las PBMC de individuos vacunados y que han sido tipificadas HLA. Los péptidos epítopes apropiados de la invención que óptimamente portan supermotivos que proporcionan una reactividad cruzada con múltiples miembros de la familia supertipo HLA, son luego utilizados para efectuar un análisis de las muestras extraídas de individuos que portan ese tipo de HLA.
Las PBMCs de individuos vacunados son luego separadas según gradientes de densidad Ficoll-Histopaque (Sigma Chemical Co.,St. Louis, MO), se lavan tres veces en HBSS (GIBCO Laboratories), se resuspenden en RPMI-1640 (GIBCO Laboratories), se suplementan con L-glutamina (2 mM), penicilina (50 U/ml), estreptomicina (50 \mug/ml) y Hepes (10 mM) que contiene un 10% de suero AB humano inactivado por calor (RPMI completo) y se cultivan en placas utilizando formatos microcultivo. Se añade el péptido sintético que comprende un epítope de la invención en una cantidad de 10 \mug/ ml a cada pocillo y se añade epítope 128-140 de núcleo de HBV en una cantidad de 1 \mug/ml a cada pocillo como fuente de ayuda a las células T durante la primera semana de
estimulación.
En el formato de microcultivo, se estimulan 4 x 10^{5} PBMCs con el péptido en 8 cultivos de repetición en placas de base redonda de 96 pocillos con 100 \mul/pocillo de RPMI completo. Los días 3 y 10, se añaden a cada pocillo 100 \mul de RPMI completo y 20 U/ml de una concentración final de rIL-2. El día 7 los cultivos son transferidos a placas de base plana de 96 pocillos y son reestimulados con péptido, rIL-2 y 10^{5} de células alimentadoras autólogas irradiadas (3.000 rad). La actividad citotóxica de los cultivos es analizada el día 14. Para que haya una respuesta CTL positiva es necesario que dos o más de los cultivos de repetición muestren una liberación de ^{51}Cr específica superior al 10%, con respecto a la comparación con sujetos control sanos, tal como se describe anteriormente (Rehermann y col., Nature Med. 2:1104,1108, 1996; Rehermann y col., J. Clin. Invest. 97:1655-1665, 1996; y Rehermann y col. J. Clin. Invest. 98:1432-1440, 1996).
Las líneas celulares diana son autólogas y el B-LCL transformado por EBV alogénico se obtiene de la Sociedad Americana de Histocompatibilidad e Inmunogénetica (ASHI, Boston, MA) o de pools de pacientes tal como se describe en Guilhot y col. J. Virol. 66:2670-2678, 1992.
Los ensayos de citotoxicidad se llevan a cabo de la siguiente forma. Las células diana constan de o bien líneas celulares de linfoblastoides B alogénicos compatibles con HLA o bien de líneas celulares de linfoblastoides B autológas transformadas por EBV, que son incubadas toda la noche con epítope del péptido sintético de la invención a 10 mM y marcadas con 100 \muCi de ^{51}Cr (Amersham Corp., Arlington Heights, IL) durante 1 hora, después de lo cual son lavadas cuatro veces con HBSS.
La actividad citolítica se determina en un ensayo de liberación de ^{51}Cr convencional 4-h en un pocillo dividido, utilizando placas de 96 pocillos con base en forma de U que contienen 3.000 células diana/pocillo. Las PBMCs estimuladas se analizan en una proporción efector/diana (E/T) de 20-50:1 el día 14. El porcentaje de citotoxicidad se determina por la fórmula: 100 x [(liberación experimental-liberación espontánea) / máxima liberación-liberación espontánea)]. La liberación máxima se determina por lisis de las células diana con detergentes (2% Triton X-100; Sigma Chemical Co., St. Louis, MO). La liberación espontánea es < 25% de la máxima liberación en todos los experimentos.
Los resultados de estos análisis indican el grado al que han llegado a estar estimuladas las poblaciones CTL restringidas-HLA por exposiciones previas a 158P1D7 o a una vacuna 158P1D7.
Del mismo modo también pueden analizarse respuestas HTL restringidas de Clase II. Las PBMCs purificadas se cultivan en placas de base plana de 96 pocillos con una densidad de 1,5 x 10^{5} células/pocillo y se estimulan con 10 \mug/ml del péptido sintético de la invención, todo el antígeno 158P1D7 o PHA. Las células se cultivan como habitualmente en repliclados de 4-6 pocillos para cada estado. Después de siete días de cultivo, el medio es eliminado y reemplazado por medio fresco conteniendo 10 U/ml de IL-2. Dos días más tarde, se añade 1 \muCi de ^{3}H-timidina a cada pocillo y se prosigue la incubación durante otras 18 horas. Entonces se recoge el ADN celular en revestimientos de fibra de vidrio y se analiza la incorporación de ^{3}H-timidina. La proliferación de células T antígeno-específicas se calcula como la proporción de incorporación de ^{3}H-timidina en presencia de antígeno dividida por la incorporación
de ^{3}H-timidina en ausencia de antígeno.
Ejemplo 27 Inducción de una Respuesta CTL Específica en Humanos
Se prepara un ensayo clínico humano con una composición inmunogénica que comprende epítopes CTL y HTL como parte de un estudio de dosis escalonado, IND Fase I y se lleva a cabo como un ensayo aleatorio de doble ciego placebo. Este ensayo se diseña, por ejemplo, de la siguiente forma:
Se toma un total de 27 individuos y se los divide en 3 grupos:
Grupo I: Se inyecta a 3 sujetos placebo y a 6 sujetos 5 \mug de composición peptídica.
Grupo II: Se inyecta a 3 sujetos placebo y a 6 sujetos 50 \mug de composición peptídica.
Grupo III: Se inyecta a 3 sujetos placebo y a 6 sujetos 500 \mug de composición peptídica.
Después de 4 semanas de la primera inyección todos los sujetos reciben una inoculación de refuerzo con las mismas dosis.
Los puntos finales medidos en este estudio están relacionados con la seguridad y la tolerancia a la composición péptida, así como a su inmunogenicidad. Las respuestas inmunitarias celulares con respecto a la composición péptida son un indicador de la actividad intrínseca de esta composición péptida y, por tanto, se pueden ver como una medida de la eficacia biológica. A continuación se resumen los datos clínicos y de laboratorio relacionados con los puntos finales de seguridad y eficacia.
Seguridad: Se controla la incidencia de eventos adversos en el grupo tratado con medicamentos y placebo y se valora desde el punto de vista del grado y reversibilidad.
Evaluación de la eficacia de la vacuna: Para evaluar la eficacia de la vacuna se extrae sangre a los sujetos antes y después de la inyección. Se aislan células mononucleares de sangre periférica de sangre heparinizada fresca por centrifugación en gradiente de densidad Ficoll-Hypaque, se divide en alícuotas en medios refrigerantes y se almacena congelada. Se analiza la actividad CTL y HTL de las muestras.
Se comprueba que la vacuna es segura y eficaz.
Ejemplo 28 Ensayos Fase II en Pacientes que Expresan 158P1D7
Se realizan ensayos Fase II para estudiar el efecto de la administración de composiciones péptidas CTL-HTL a pacientes que padecen un cáncer que expresa 158P1D7. Los principales objetivos del ensayo son determinar la dosis y el régimen efectivos para inducir CTLs en pacientes con cáncer que expresa 158P1D7, para establecer la seguridad de inducir una respuesta CTL y HTL en estos pacientes, y para ver hasta que punto la activación de CTLs mejora el cuadro clínico de estos pacientes, tal como se manifestaría, por ejemplo, en una reducción y/o disminución de las lesiones. Dicho estudio se diseña por ejemplo de la siguiente forma:
Los estudios se realizan en diversos centros. El diseño del ensayo es un protocolo "open-label", no controlado, de dosis escalonada, en el que la composición peptídica se administra en una dosis única seguida, 6 semanas más tarde, de una inyección de refuerzo con la misma dosis. Las dosis por inyección son de 50, 500 y 5.000 microgramos. Se registran los efectos adversos asociados al medicamento (gravedad y reversibilidad).
Existen tres grupos de pacientes. Al primer grupo se le inyectan 50 microgramos de la composición peptídica y al segundo y tercer grupos 500 y 5.000 microgramos de la composición peptídica, respectivamente. La edad de los pacientes de cada grupo está comprendida entre 21-65 y representan diversas etnias. Todos tienen un tumor que expresa 158P1D7.
Se controlan las manifestaciones clínicas o las respuestas de las células T antígeno específicas para evaluar los efectos de la administración de las composiciones peptídica. Se comprueba que la composición de la vacuna es segura y eficaz en el tratamiento de la enfermedad asociada a 158P1D7.
Ejemplo 29 Inducción de Respuestas CTL Utilizando un Protocolo de Inyección de Refuerzo
También se puede utilizar en la administración de la vacuna a humanos, un protocolo de inyección de refuerzo, similar en su principio fundamental al que se utiliza para confirmar la eficacia de vacunas de ADN en ratas transgénicas tal como el descrito arriba en el Ejemplo: "Constructo Plásmido y Grado al que induce Inmunogenicidad". Dicho régimen puede también incluir una administración inicial de, por ejemplo, un ADN desnudo seguida de un refuerzo con un virus recombinante que codifica la vacuna, o de una proteína/polipéptido recombinante o de una mezcla peptídica administrada en un adyuvante.
Por ejemplo, se puede efectuar una inmunización inicial utilizando un vector de expresión, como el construido en el ejemplo "Construcción de Plásmidos de ADN Multi-Epítope "Minigen"", en forma de ácido nucleico desnudo administrado IM (o SC o ID) en cantidades que oscilan entre 0,5-5 mg en sitios múltiples. El ácido nucleico (0,1 a 1.000 \mug) se puede administrar utilizando una pistola genética. Después de un período de incubación de 3-4 semanas, se administra una dosis de refuerzo. Esta dosis puede ser de virus aviar recombinante administrado en una dosis de 5-10^{7} a 5 x 10^{9} pfu. También se puede utilizar como refuerzo otro virus recombinante tal como MVA, virus de la viruela del canario, adenovirus o virus asociado a los adenorivus, o una proteína poliepitópica o una mezcla de los péptidos. Para evaluar la eficacia de la vacuna, se extraen muestras de sangre del paciente antes de la inmunización, así como en intervalos después de la administración de la vacuna inicial y de las dosis de refuerzo de la vacuna. Se aislan células mononucleares de sangre periférica heparinizada fresca mediante centrifugación en gradiente de densidad Ficoll-Hypaque, se dividen en alícuotas en medios refrigerantes y se almacenan congeladas. Se analiza la actividad CTL y HTL de las muestras.
El análisis de los resultados indica que se genera una magnitud de respuesta suficiente para lograr una inmunidad terapéutica o protectora frente a la 158P1D7.
Ejemplo 30 Administración de Composiciones de Vacunas que Utilizan Células Dendítricas (DC)
Las vacunas que comprenden epítopes del péptido de la invención se pueden administrar utilizando APCs o APCs "profesionales", tales como DCs. En este ejemplo, se administran DCs pulsadas con péptido a un paciente para estimular la respuesta CTL in vivo. En este método, las células dendítricas son aisladas, expandidas y pulsadas con una vacuna que comprende epítopes CTL y HTL del péptido de la invención. Las células dendítricas son inyectadas en el paciente para provocar respuestas CTL y HTL in vivo. Luego CTL y HTL destruyen o facilitan la destrucción, respectivamente, de las células diana que portan la proteína 158P1D7, desde la que se extraen los epítopes de la vacuna.
Por ejemplo, se administra ex vivo un cóctel de péptidos que comprende epítopes de PBMC o se aislan DCs del mismo. Para facilitar la recogida de DCs, se puede utilizar un producto farmacéutico, tal como Progenipoietin™ (Monsanto, St. Louis, MO) o GM-CSF/IL-4. Después de pulsar las DCs con péptidos y antes de reinyectárselas a los pacientes, éstas son lavadas para eliminar los péptidos no unidos.
Como se aprecia desde el punto de vista clínico y se establece por una de las técnicas basadas en los resultados clínicos, el número de DCs reinyectadas a pacientes puede variar (véase por ejemplo Nature Med. 4:328, 1998; Nature Med. 2:52, 1996 y Prostate 32:272, 1997). Aunque normalmente se administran 2-50 x 10^{6} DC por paciente, también se pueden administrar mayores cantidades de DC, por ejemplo de 10^{7} o 10^{8}. Dichas poblaciones celulares normalmente contienen entre el 50-90% de DC.
En algunas realizaciones, se inyecta a pacientes PBMCs cargadas con péptido sin purificar las DCs. Por ejemplo, se inyecta a pacientes PBMCs generadas después de su tratamiento con un agente como Progenipoietin™ sin purificar las DCs. El número total de PBMCs que se administra a menudo oscila entre 10^{8} y 10^{10}. Por lo general, las dosis celulares inyectadas a pacientes se basan en el porcentaje de DC que hay en la sangre de cada paciente, como se determina, por ejemplo, por análisis de inmunofluorescencia con anticuerpos anti-DC específicos. En consecuencia, por ejemplo, si Progenipoietin™ moviliza un 2% de DC en la sangre periférica de un paciente dado y ese paciente va a recibir 5 x 10^{6} de DC, se inyectará al paciente un total de 2,5 x 10^{8} de PBMC cargada de péptido. El porcentaje de DC movilizada por un agente como el Progenipoietin™ normalmente se estima entre el 2-10%, pero puede variar, como cualquier experto en la técnica puede apreciar.
Activación ex vivo de las Respuestas CTL/HTL
Opcionalmente las respuestas CTL o HTL ex vivo frente a los antígenos 158P1D7 pueden ser inducidas incubando, en cultivos tisulares, células precursoras de CTL o HTL del paciente o células precursoras de CTL o HTL genéticamente compatibles, junto con una fuente de APC, por ejemplo DC, y los péptidos inmunogénicos. Después de un período de incubación adecuado (normalmente alrededor de 7-28 días), en el que las células precursoras son activadas y expandidas en células efectoras, se inyectan las células al paciente, que destruirán (CTL) o facilitarán la destrucción (HTL) de las células diana específicas, es decir, las células tumorales.
Ejemplo 31 Método Alternativo de Identificación y Confirmación de Péptidos Portadores de Motivos
Otro método para la identificación y confirmación de péptidos portadores de motivo es eluyéndolos a partir de células portadoras de moléculas MHCs definidas. Por ejemplo, las líneas celulares B transformadas por EBV utilizadas en la tipificación del tejido se han caracterizado para determinar qué moléculas de HLA expresan. En determinados casos, estas células expresan solamente un solo tipo de molécula HLA. Estas células pueden ser transfectadas con ácidos nucleicos que expresan el antígeno de interés, por ejemplo 158P1D7. Los péptidos producidos mediante procesamiento de antígenos endógenos de los péptidos producidos por transfección se unirán luego a las moléculas HLA dentro de la célula y se transportarán y mostrarán en la superficie celular. Entonces, los péptidos son eluidos a partir de las moléculas HLA por exposición a condiciones ácidas suaves y se determina su secuencia aminoácida, por ejemplo por espectometría de masas (por ejemplo Kubo y col., J. Immunol.152:3913, 1994). Debido a que la mayoría de los péptidos que unen una molécula HLA específica son portadores de motivos, ésta es una modalidad alternativa para obtener péptidos portadores de motivos correlacionados con la molécula HLA específica expresada en la célula.
Como alternativa, las líneas celulares que no expresan moléculas HLA endógenas pueden ser transfectadas con un constructo de expresión que codifica un solo alelo HLA. Estas células luego se pueden utilizar de la siguiente manera, por ejemplo, pueden ser transfectadas con ácidos nucleicos que codifican 158P1D7 para aislar los péptidos correspondientes a 158P1D7 que estaban presentes en la superficie de la célula. Los péptidos obtenidos de dicho análisis portarán motivo(s) que corresponden a la unión al único alelo HLA que está expresado en la célula.
Como se aprecia en la técnica, se puede efectuar un análisis similar en una célula portadora de más de un alelo HLA y, por consiguiente, determinar los péptidos específicos para cada alelo HLA expresado. Además, un experto reconocería qué medios, distintos a la transfección, se pueden utilizar para proporcionar una fuente de antígeno a la célula, por ejemplo la carga con un antígeno de proteína.
Ejemplo 32 Polinucleótidos Complementarios
Las secuencias complementarias a las secuencias que codifican 158P1D7, o partes de la misma, se utilizan para detectar, disminuir o inhibir la expresión de 158P1D7 que aparece de forma natural. Aunque se ha descrito el uso de oligonucleótidos que comprenden aproximadamente entre 15 y 30 pares de bases, fundamentalmente se utiliza el mismo procedimiento con fragmentos de secuencias más cortos o más largos. Los oligonucleótidos apropiados se diseñan utilizando por ejemplo el software OLIGO 4.06 (National Biosciences) y la secuencia de codificación de 158P1D7. Para inhibir la transcripción, se diseña un oligonucleótido complementario de la secuencia 5' más específica y se utiliza para impedir la unión del promotor a la secuencia de codificación. Para inhibir la traducción, se diseña un oligonucleótido complementario para prevenir la unión ribosomal al transcripto que codifica la 158P1D7.
Ejemplo 33 Purificación de 158P1D7 Recombinante o Natural Utilizando Anticuerpos Específicos 158P1D7
Se purifica fundamentalmente 158P1D7 natural o recombinante por cromatografía de inmunoafinidad utilizando anticuerpos específicos para la 158P1D7. Se construye una columna de inmunoafinidad acoplando covalentemente el anticuerpo anti-158P1D7 a una resina cromatográfica activada, tal como SEPHAROSE activada por CNBr (Amersham Pharmacia Biotech). Después del acoplamiento, la resina es bloqueada y lavada según las instrucciones del fabricante.
Los medios que contienen 158P1D7 se pasan por la columna de inmunoafinidad y se lava la columna bajo condiciones que permiten la absorbancia preferente de 158P1D7 (por ejemplo, soluciones tamponadas con una alta intensidad iónica en presencia de detergente). La columna es eluída bajo condiciones que rompen la unión anticuerpo/158P1D7 (por ejemplo, una solución tamponada a pH 2 a pH 3, o una alta concentración de un caótropo tal como urea o ión tiocianato) y se recoge GCR.P.
Ejemplo 34 Identificación de Moléculas que Interactúan con 158P1D7
Se marca la 158P1D7 o fragmentos biológicamente activos de la misma con reactivo 121 1 Bolton-Hunter (véase por ejemplo Bolton y col. (1973) Biochem. J. 133:529). Las moléculas candidatas, previamente colocadas en los pocillos de una placa de múltiples pocillos, son incubadas con la 158P1D7 marcada, lavadas y se analizan todos los pocillos con complejo 158P1D7 marcado. Se utilizan los datos obtenidos utilizando diferentes concentraciones de 158P1D7 para calcular los valores del número, afinidad y asociación de 158P1D7 con las moléculas candidatas. En toda esta aplicación, se hace referencia a los contenidos en varios sitios de internet, publicaciones, solicitudes y patentes (las URL remiten a las páginas y direcciones de la World Wide Web).
Ejemplo 35 Ensayo in vivo para la Estimulación del Crecimiento del Tumor 158P1D7
El efecto de la proteína 158P1D7 en el crecimiento de células tumorales se puede confirmar in vivo por la sobreexpresión de genes en células de cáncer de vejiga. Por ejemplo, se puede inyectar SQ a SCID en cada flanco con 1 x 10^{6} de células de cáncer de vejiga (tales como células SCaBER, UM-UC-3, HT1376, RT4, T24, TCC-SUP, J82 y SW780) que contienen un vector vacío tkNeo o 158P1D7.
Se pueden utilizar al menos dos estrategias: (1) La expresión 158P1D7 constitutiva regulada por un promotor, tal como un promotor constitutivo obtenido de genomas de virus tales como virus polioma, virus aviar (UK 2,211,504, 5 de julio 1989), adenovirus (tal como Adenovirus 2), virus del papiloma bovino, virus del sarcoma aviar, citomegalovirus, retrovirus, virus de la hepatitis-B y virus del Simio 40 (SV40), o de promotores heterólogos de mamíferos, por ejemplo el promotor de actina o de inmunoglobulina, siempre y cuando dichos promotores sean compatibles con los sistemas de las células huésped. (2) La expresión regulada bajo control de un sistema vectorial inducible como: ecdisona, tet, etc., se pueden utilizar siempre y cuando dichos promotores sean compatibles con los sistemas de las células huésped. Luego se controla la aparición de tumores palpables en el volumen del tumor y se hace un seguimiento para determinar si las células que expresan 158P1D7 crecen a una velocidad más rápida y si los tumores producidos por células que expresan 158P1D7 muestran características de agresividad alterada (por ejemplo: aumento de metástasis, vascularización, menor capacidad de respuesta a los medicamentos quimioterapéuticos). Además, se les puede implantar ortotópicamente a las ratas las mismas células para determinar si la 158P1D7 tiene efecto en el crecimiento local de la vejiga o en la capacidad de las células de metastatizar, especialmente en pulmones o nódulos linfáticos (Fu, X. y col., Int. J. Cancer, 1991. 49: p. 938-939; Chang, S. y col., Anticancer Res., 1997. 17: p. 3239-3242; Peralta, E.A. y col., J. Urol., 1999. 162: p. 1806-1811). Además, este ensayo es útil para confirmar el efecto inhibidor de la 158P1D7 de las composiciones terapéuticas candidatas tales como, por ejemplo, anticuerpos o intracuerpos de 158P1D7 y moléculas o ribozomas antisentido 158P1D7.
Ejemplo 36 Inhibición Mediada por Anticuerpos Monoclonales 158P1D7 de Tumores de Vejiga in vivo
La expresión significativa de 158P1D7 en tejidos cancerígenos, junto con su expresión restringida en tejidos normales, hace que la 158P1D7 sea una diana excelente en la terapia con anticuerpos. En los casos en los que el anticuerpo monoclonal diana sea una proteína de la superficie celular, se ha demostrado que los anticuerpos son eficaces a la hora de inhibir el crecimiento tumoral (véase por ejemplo Saffran, D. y col., PNAS 10:1073-1078 o www.pnas.org/cgi/doi/10.1073/pnas.051624698). En aquellos casos en los que la diana no esté en la superficie celular, por ejemplo PSA y PAP en el cáncer de próstata, los anticuerpos siguen demostrando que reconocen e inhiben el crecimiento de las células que expresan esas proteínas (Saffran, D.C. y col., Cancer and Metastasis Reviews, 1999. 18: p. 437-449). En cuanto a cualquier proteína celular con un perfil de expresión restringido, la 158P1D7 es una diana para la inmunoterapia basada en células T.
En consecuencia, la eficacia terapéutica de mAbs anti-158P1D7 en modelos de rata con cáncer de vejiga humana es modelada en injertos heterólogos de cáncer de vejiga que expresan 158P1D7 o en líneas celulares de cáncer de vejiga, tales como las descritas en el Ejemplo "Ensayo in vivo para la Estimulación del Crecimiento del Tumor 158P1D7"), que han sido diseñadas para expresar la 158P1D7.
La eficacia de los anticuerpos en el crecimiento del tumor y la formación de metástasis se confirma, por ejemplo, en un modelo de injerto heterólogo de cáncer de vejiga ortotópico de ratas. Los anticuerpos pueden ser no conjugados, tal como se aborda en este ejemplo, o pueden ser conjugados a una modalidad terapéutica, como se aprecia en la técnica. Se confirma que mAbs anti-158P1D7 inhibe la formación de 158P1D7, que expresa tumores de vejiga. mAbs anti-158P1D7 también puede retardar el crecimiento de tumores ortotópicos establecidos y prolongar la supervivencia en ratas portadores de tumores. Estos resultados indican la utilidad de mAbs anti-158P1D7 en el tratamiento de los estadíos locales y avanzados del tumor de vejiga (véase por ejemplo Saffran, D. y col., PNAS 10:1073-1078 o www.pnas.org/cgi/doi/10.1073/pnas.051624698).
La administración de mAbs anti-158P1D7 retarda el crecimiento del tumor ortotópico establecido e inhibe la metástasis en zonas alejadas, lo que da lugar a una prolongación significativa de la supervivencia de las ratas portadoras de tumores. Estos estudios indican que la 158P1D7 es una diana atractiva para la inmunoterapia y demuestra el potencial terapéutico de mAbs anti-158P1D7 para el tratamiento del cáncer de vejiga local y metastático.
Este ejemplo demuestra que los anticuerpos monoclonales 158P1D7 no conjugados inhiben eficazmente el crecimiento de los tumores de la vejiga humana desarrollados en SCID y, en consecuencia, una combinación de dichos anticuerpos monoclonales es también eficaz.
Inhibición de Tumores mediante el Uso de Múltiples mAbs 158P1D7 no Conjugados Materiales y Métodos Anticuerpos monoclonales 158P1D7
Se aumentan los anticuerpos monoclonales en relación con la 158P1D7, como se describe en el Ejemplo "Generación de anticuerpos monoclonales 158P1D7 (mAbs)." Se determina la capacidad de los anticuerpos de unir la 158P1D7 por ELISA, Western blot, FACS e inmunoprecipitación, de acuerdo con las técnicas conocidas. Los datos del mapa de epítopes de los mAbs anti-158P1D7, determinados por ELISA y análisis de Western blot, reconocen epítopes en la proteína 158P1D7. Se efectúa el análisis inmunohistoquímico de tejidos cancerosos de vejiga y de células con estos anticuerpos.
Se purifican anticuerpos monoclonales de los sobrenadantes de cultivos de tejidos de hibridoma o ascitis por cromatografía de sefarosa con proteína G, se dializan frente a PBS, se esterilizan por filtrado y se almacenan a -20ºC. Se efectúa la determinación de proteína por un ensayo Bradford (Bio-Rad, Hercules, CA). Se prepara un anticuerpo monoclonal terapéutico o un cóctel que comprende una mezcla de anticuerpos monoclonales y se utiliza para tratar ratas inyectadas subcutánea y ortotópicamente con los injertos heterólogos de los tumores de vejiga.
Líneas Celulares del Cáncer de Vejiga
Se generan las líneas celulares de cáncer de vejiga (Scaber, J82, UM-UC-3, HT1376, RT4, T24, TCC-SUP, J82 and SW780) que expresan 158P1D7 por transferencia genética retroviral, como describe Hubert, R.S. y col., STEAP: a prostate-specific cellsurface antigen highly expressed in human prostate tumors. Proc Natl Acad Sci USA, 1999. 96(25):14523-8. Se detecta la coloración de anti-158P1D7 utilizando anticuerpos anti-rata de cabra conjugados FITC (Southern Biotechnology Associates), seguida de un análisis en un citómetro de flujo Coulter Epics-XL.
Modelos de Rata in vivo
Se generan tumores subcutáneos (s.c.) inyectando 1 x 10^{6} células de cáncer de vejiga que expresan 158P1D7 mezcladas en una dilución con Matrigel en una proporción 1:1 (Collaborative Research) en el lado derecho de una rata macho SCID. Para analizar la eficacia de los anticuerpos en la formación de tumores, se comienza, en concreto, con inyecciones de anticuerpo el mismo día en el que se inyectan las células tumorales. En el control, se inyecta a ratas IgG (ICN) de rata purificada o PBS, o un anticuerpo monoclonal purificado que reconoce un antígeno irrelevante no expresado en células humanas. En estudios preliminares no se hallan diferencias entre IgG de rata o PBS en el crecimiento del tumor. Se determina el tamaño del tumor por mediciones de calibre de nonio, y el volumen del tumor se calcula en largo x ancho x alto. Los ratones con tumores subcutáneos superiores a 1,5 cm de diámetro son sacrificados. Se determinan los niveles circulantes de mAbs anti-158P1D7 usando el kit ELISA (Bethyl Laboratories, Montgomery, TX) (véase por ejemplo (Saffran, D. y col., PNAS 10:1073-1078).
En dos realizaciones alternativas, se ponen, por ejemplo, inyecciones ortotópicas con anestesia o utilizando cetamina/xilazina. En una primera realización, se administra directamente a través de la uretra en la vejiga una inyección intravesicular de células de cáncer de vejiga (Peralta, E.A. y col., J. Urol., 1999. 162:1806-1811). En una segunda realización, se hace una incisión en la pared abdominal, se expone la vejiga y se unen quirúrgicamente los pedazos de tejido tumoral (1-2 mm de tamaño) extraídos de un tumor subcutáneo de la pared exterior de la vejiga, lo que se conoce como "impolantación" (Fu, X. y col., Int. J. Cancer, 1991. 49: 938-939; Chang, S. y col., Anticancer Res., 1997. 17: p. 3239-3242). Se pueden administrar anticuerpos a grupos de ratas en el mismo momento de la inyección o de la "implantación" y después de 1-2 semanas para dejar que se establezca el tumor.
MAbs anti-158P1D7 Inhiben el Crecimiento de Tumores de Cáncer de Vejiga que Expresan 158P1D7
En una realización, se analiza el efecto de mAbs anti-158P1D7 en la formación de tumores utilizando el modelo ortotópico de "implantación" de vejiga. En comparación con el modelo del tumor subcutáneo, el modelo ortotópico, que requiere la adhesión quirúrgica de tejidos tumorales directamente sobre la vejiga, da lugar a un crecimiento local del tumor, desarrollo de metástasis en zonas alejadas y posteriormente la muerte (Fu, X., y col., Int. J. Cancer, 1991. 49: p. 938-939; Chang, S. y col., Anticancer Res., 1997.17: p. 3239-3242). Estas características hacen que el modelo ortotópico sea más representativo de la progresión de la enfermedad y permita hacer un seguimiento del efecto terapéutico de mABs, así como de otras modalidades terapéuticas, en los puntos finales, desde el punto de vista clínico.
En consecuencia, las células tumorales que expresan 158P1D7 son implantadas ortotópicamente y 2 días más tarde las ratas son segregadas en dos grupos y tratadas con: a) 50-2.000 \mug, normalmente 200-500 \mug de Ab anti-158P1D7, o b) PBS tres veces a la semana durante dos a cinco semanas. Se controla semanalmente a las ratas para ver si hay indicios de crecimiento del tumor.
Como se ha advertido, una ventaja importante del modelo de cáncer de vejiga ortotópico es la capacidad de poder estudiar el desarrollo de las metástasis. La formación de metástasis en las ratas portadoras de tumores ortotópicos establecidos es estudiada en análisis histológicos de secciones tisulares, incluyendo el pulmón y los nódulos linfáticos (Fu, X. y col., Int. J. Cancer, 1991. 49:938-939; Chang, S. y col., Anticancer Res., 1997. 17:3239-3242). Además, se puede efectuar un análisis IHC en secciones tisulares utilizando los anticuerpos anti-158P1D7.
Se inyectan 1.000 \mug de mAB anti-158P1D7 o de PBS durante un período de 4 semanas a las ratas portadoras de tumores de vejiga que expresan 158P1D7. Se deja que las ratas de ambos grupos establezcan una alta carga tumoral (crecimiento de 1-2 semanas) para asegurar una alta frecuencia de formación de metástasis en los pulmones y nódulos linfáticos. Luego las ratas son sacrificadas y se analizan su tumor de vejiga local y los tejidos del nódulo linfático y del pulmón en busca de células tumorales por histología y análisis IHC.
Estos estudios demuestran que los anticuerpos anti-158P1D7 en el inicio y progresión de cáncer de vejiga en modelos de rata son muy eficaces frente al tumor. Los anticuerpos anti-158P1D7 inhiben la formación del tumor y retardan el crecimiento de tumores ya establecidos y prolongan la supervivencia de las ratas tratadas. Además, mAbs anti-158P1D7 evidencia un efecto inhibidor espectacular en la propagación del tumor de vejiga local a zonas alejadas, incluso en presencia de una gran carga tumoral. Por tanto, los mAbs anti-158P1D7 son eficaces en los puntos finales más importantes desde el punto de vista clínico, incluyendo la disminución del crecimiento del cáncer, de la metástasis y la prolongación de la supervivencia.
Ejemplo 37 Comparación de la Homología de 158P1D7 con Secuencias Conocidas
La proteína 158P1D7 de la Figura 3 tiene 841 aminoácidos con un peso molecular calculado de 95,1 kDa, y pI de 6,07. Se prevé que 158P1D7 sea una proteína nuclear (65% por PSORT http://psort.nibb.ac.jp/form2.html) con la posibilidad de ser una proteína de membrana plasmática (0.46PSORT http:// psort.nibb.ac.jp/form.html). 158P1D7 tiene un posible sitio de segmentación entre los aa 626 y 627 y un posible sitio de señal en los aa 3-25.
Utilizando la página web PubMed del N.C.B.I. disponible en http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez, se comprobó a nivel de proteína que 158P1D7 muestra mayor homología a la hipotética proteína FLJ22774 (PubMed record: gi 14149932) de función no conocida, con un 97% de identidad y un 97% de homología. La proteína 158P1D7 muestra cierta homología a una proteína humana similar a IGFALS (proteína de unión a un factor de crecimiento similar a la insulina, subunidad lábil al ácido) (registro PubMed: gi6691962) con un 36% de identidad y un 52% de homología y a una proteína Slit 1 de rata (registro PubMed: gi 5532493) con un 24% de identidad y un 37% de homología (Figuras 5a y 5b).
Se ha demostrado que los factores de crecimiento similares a la insulina (IGF) desempeñan un papel importante en el crecimiento tumoral, entre los que se incluyen de próstata, mama, cerebro y de ovario (O'Brian y col., Urology. 2001, 58:1; Wang J. y col Oncogene. 2001, 20:3857; Helle S. y col, Br J Cancer. 2001, 85:74). Los IGFs producen su efecto oncogénico uniéndose a receptores específicos de la superficie celular y activando la supervivencia, así como las vías mitogénicas (Babajko S. y col., Med Pediatr Oncol. 2001, 36:154; Scalia P. y col., J Cell Biochem. 2001, 82:610). La actividad de los factores de crecimiento similares a la insulina es regulada por las proteínas de unión IGF (IGF-BP) y la subunidad lábil de ácido (ALS) de IGF-BP (Zeslawski W. y col., EMBO J. 2001, 20:3638; Jones JI. y Clemmons DR. Endocr. Rev. 1995, 16: 3). En el plasma, la mayor parte de los IGFs aparecen como un complejo ternario que contiene IGF-BP y ALS (Jones JI. y Clemmons DR. Endocr. Rev. 1995, 16: 3). La asociación con ALS permite la retención del complejo ternario en la vasculatura y prolonga su vida útil (Ueki I y col., Proc Natl Acad Sci U S A 2000, 97:6868). Los estudios en ratas demuestran la contribución de ALS en el crecimiento celular al verse que las ratas portadoras de ALS mutante muestran un déficit de crecimiento (Ueki I. y col., Proc Natl Acad Sci U S A 2000, 97:6868), lo que indica que ALS desempeña un papel fundamental en el crecimiento de las células tumorales.
En un primer momento se identificaron las proteínas Slit en la Drosophila como proteínas segregadas que regulan la guía y orientación de axones (Rajagopalan S. y col., Cell. 2000, 103:1033; Chen J. y col., J Neurosci. 2001, 21:1548). Se clonaron homólogos de mamíferos en ratas y humanos, en los que se muestra que regulan la migración y quimotaxis. (Wu J. y col, Nature. 2001, 410:948; Brose K y Tessier M, Curr Opin Neurobiol. 2001, 10:95). Las proteínas Slit están localizadas en dos sitios subcelulares distintos dentro de las células epiteliales dependiendo de la fase celular, estando localizada la Slit 3 predominantemente en las mitocondrias y estando dirigida hacia la superficie celular en muchas células confluentes (Little, M.H. y col., AmJ Physiol Cell Physiol. 2001, 281:C486). La localización diferencial de Slit indica que Slit puede funcionar de manera diferente cuando es segregada, asociada con la superficie celular o retenida en la mitocondria.
La descripción de la presente invención por la que 158P1D7 está altamente expresada en varios cánceres en tanto que muestra un modelo de expresión restringido en tejidos normales, indica que el gen 158P1D7 desempeña un papel fundamental en varios cánceres, incluidos los cánceres de vejiga. La presente invención prevé que 158P1D7 controle el crecimiento y la progresión del tumor, regulando la proliferación, supervivencia, migración, expresión génica así como la disponibilidad de la superficie celular. En consecuencia, cuando 158P1D7 funciona como un regulador del crecimiento y de las apoptosis celular o de la expresión, 158P1D7 se utiliza con fines terapéuticos, de diagnóstico, de pronóstico o de prevención.
Además, las Figuras 16A y 16B presentan una región transmembrana y la predicción de orientación de 158P1D7. La Figura 16A es una representación esquemática de la probabilidad de la existencia de regiones transmembránicas y de la orientación extracelular e intracelular de 158P1D7, basándose en el algoritmo de Sonnhammer, von Heijne y Krogh (Erik L.L. Sonnhammer, Gunnar von Heijne y Anders Krogh: A hidden Markov model for predicting transmembrane helices in protein sequences. In Proc. of Sixth Int. Conf. on Intelligent Systems for Molecular Biology, p 175-182 Ed J. Glasgow, T. Littlejohn, F. Major, R. Lathrop, D. Sankoff y C. Sensen Menlo Park, CA: AAAI Press, 1998). El método predice que la 158P1D7 contiene una única región transmembrana de aminoácidos 611-633 con alta probabilidad de que el extremo amino se encuentre fuera, de acuerdo con la topología de una proteína transmembrana Tipo 1. También se visualiza un corto alargamiento hidrofóbico de los aminoácidos 3-25, de acuerdo con la existencia de un péptido señal en el extremo amino. La Figura 16B es una representación esquemática de la probabilidad de existencia de regiones transmembrana y de la orientación de la 158P1D7 basándose en el algoritmo TMpred de Hofmann y Stoffel que utiliza TMBASE (K. Hofmann, W. Stoffel. TMBASE - A database of membrane spanning protein segments Biol. Chem. Hoppe-Seyler 374:166, 1993). El método predice que la 158P1D7 contiene una región transmembrana primaria de aminoácidos 609-633 y una región transmembrana secundaria de aminoácidos 3-25 (aminoácidos contiguos con valores superiores a 0 en el gráfico tienen alta probabilidad de ser regiones transmembrana) con una orientación en la que el extremo amino está dentro y el extremo carboxilo está fuera. También se prevé un modelo alternativo, de acuerdo con la Figura 16A, en el que la 158P1D7 es una proteína transmembrana Tipo 1 en la que el extremo amino está fuera y la proteína contiene un péptido señal de dominio transmembrana secundario de aminoácidos 3-25 y un dominio transmembrana primario de aa 615-633. Se evalúan los algoritmos de predicción transmembrana de la Figura 16A y de la Figura 16B a través del servidor de biología molecular ExPasy (http://www.expasy.ch/tools/).
Ejemplo 38 Identificación y Confirmación de las Vías de Transducción de Señal
Se tiene constancia de que muchas proteínas de mamíferos interactúan con moléculas señal y participan en la regulación de las vías señal (J Neurochem. 2001; 76:217-223). En concreto, se ha demostrado que IGF y IGF-BP regulan las vías mitogénicas y de supervivencia (Babajko, S. y col., Med Pediatr Oncol. 2001, 36:154; Scalia, P. y col., J Cell Biochem. 2001, 82:610). Utilizando técnicas de inmunoprecipitación y Western blot, se identifican proteínas que se asocian con 158P1D7 y median en eventos de señales. Varias vías que se sabe que juegan un papel en la biología del cáncer son reguladas por la 158P1D7, incluyendo vías fosfolipídicas tales como PI3K, AKT, etc, vías de adhesión y migración, incluyendo FAK, Rho, Rac-1, etc, así como cascadas mitogénicas/supervivencia tales como ERK, p38, etc. (Cell Growth Differ. 2000,11:279; J Biol. Chem. 1999, 274:801; Oncogene. 2000, 19:3003, J. Cell Biol. 1997, 138:913.). Análisis bioinformáticos revelaron que la 158P1D7 se puede fosforilar por serina/treonina, así como por tirosina-quinasas. Por tanto, la presente invención prevé la fosforilación de 158P1D7 para llevar a la activación de las vías enumeradas anteriormente
Por ejemplo utilizando técnicas Western blot, se confirma la capacidad de la 158P1D7 de regular estas vías. Las células que expresan o carecen de 158P1D7 se dejan sin tratar o se estimulan con citoquinas, hormonas y anticuerpos anti-integrina. Se analizan los lisatos celulares utilizando anticuerpos anti-fosfo-específicos (Cell Signaling, Santa Cruz Biotechnology) a fin de detectar la fosforilación y regulación de ERK, p38, AKT, PI3K, PLC y de otras moléculas señal. Cuando la 158P1D7 desempeña un papel en la regulación de las vías señal, tanto individual como en conjunto, se utiliza como diana con fines de diagnóstico, pronóstico, prevención o terapéuticos.
Para confirmar que la 158P1D7 activa directa e indirectamente vías de transducción de señal conocidas, se llevan a cabo ensayos transcripcionales reporteros basados en luciferasa en células que expresan genes individuales. Estos reporteros transcripcionales contienen sitios de unión consensuados para los factores de transcripción conocidos que se encuentran debajo de vías de transducción de señal bien caracterizadas. A continuación se enumeran los reporteros y ejemplos de estos factores de transcripción asociados, vías de transducción de señal y estímulos de activación:
1.
NFkB-luc, NFkB/Rel; Ik-quinasa/SAPK; crecimiento/apoptosis/estrés
2.
SRE-luc, SRF/TCF/ELK1; MAPK/SAPK; crecimiento/diferenciación
3.
AP-1-luc, FOS/JUN; MAPKISAPK/PKC; crecimiento/apoptosis/estrés
4.
ARE-luc, andrógeno receptor; esteroides/MAPK; crecimiento/ diferenciación/apoptosis
5.
p53-luc, p53; SAPK; crecimiento/diferenciación/apoptosis
6.
CRE-luc, CREB/ATF2; PKA/p38; crecimiento/apoptosis/estrés
Se analizan los efectos mediados por genes en células que presentan la expresión mARN. Se introducen los plásmidos reporteros luciferasa por transfección mediada por lípidos (TFX-50, Promega). Se mide la actividad luciferasa, indicador de la actividad transcripcional relativa, incubando los extractos de células con el sustrato luciferina y se controla la luminiscencia de la reacción en un luminímetro.
Se hace un mapa de las vías de señal activadas por 158P1D7 y se utiliza para identificar y validar los blancos terapéuticos. Cuando 158P1D7 está implicada en la señalización celular, se utiliza como diana con fines de diagnóstico, pronóstico, prevención y terapéuticos.
Ejemplo 39 Implicación en la Progresión Tumoral
El gen 158P1D7 puede contribuir al crecimiento de células cancerígenas. El papel de 158P1D7 en el crecimiento tumoral se confirma en varias líneas celulares primarias y transfectadas, entre las que se incluyen líneas celulares prostáticas, de colon, vejiga y riñón, así como en las células NIH 3T3 diseñadas para expresar 158P1D7 establemente. Se evalúa el crecimiento celular de las células parentales que carecen de 158P1D7 y de las células que expresan 158P1D7 utilizando ensayos de proliferación bien documentados (véase por ejemplo Fraser SP, Grimes JA, Djamgoz MB. Prostate. 2000;44:61, Johnson DE, Ochieng J, Evans SL. Anticancer Drugs. 1996, 7:288).
Para confirmar el papel de 158P1D7 en el proceso de transformación, se investiga su efecto en ensayos de formación de colonias. Se comparan células NIH3T3 parentales que carecen de 158P1D7 con células NHI-3T3 que expresan 158P1D7, utilizando un ensayos de agar blando, bajo condiciones rigurosas y más permisivas (Song, Z. y col. Cancer Res. 2000, 60:6730).
Para confirmar el papel de 158P1D7 en la invasión y metástasis de células cancerígenas se utiliza un ensayo bien establecido, por ejemplo, un ensayo Transwell Insert System (Becton Dickinson) (Cancer Res. 1999, 59:6010). Se comparan las células control, entre las que se incluyen líneas celulares prostáticas, de colon, vejiga y riñón que carecen de 158P1D7, con células que expresan 158P1D7, respectivamente. Se cargan las células con colorante fluorescente, calceína y se cultivan en placas en el pocillo superior del inserto Transwell recubierto con un análogo de la membrana de basamento. Se determina la invasión por fluorescencia de las células en una cámara inferior con respecto a la fluorescencia de toda la población celular.
La 158P1D7 también puede desempeñar un papel en el ciclo y en la apoptosis celular. Se comparan células parentales y células que expresan 158P1D7 para ver las diferencias en la regulación del ciclo celular utilizando un ensayo BrdU bien establecido (Abdel-Malek ZA. J Cell Physiol. 1988, 136:247). En breve, las células que se cultivan tanto en condiciones óptimas (con mucho suero) como en condiciones menos óptimas (con poco suero) son marcadas con BrdU y coloreadas con anti-BrdU Ab y yoduro de propidio. Se analiza si las células entran en las fases G1, S y G2M del ciclo celular. Opcionalmente, se evalúa el efecto del estrés sobre la apoptosis en células parentales control y en células que expresan 158P1D7, entre las que se incluyen células de vejiga tumorales y sanas. Se tratan las células diseñadas y parentales con varios agentes quimioterapéuticos, tales como paclitaxel, gemcitabina, etc, y con inhibidores de la síntesis proteica, tales como cicloheximida. Se colorean las células con anexina V-FITC y se mide la muerte celular por análisis FACS. La modulación de la muerte celular por 158P1D7 puede desempeñar un papel crítico en la regulación de la progresión tumoral y de la carga tumoral.
Cuando la 158P1D7 desempeña un papel en el crecimiento celular, la transformación, invasión o apoptosis, entonces se utiliza como blanco para fines de diagnóstico, pronóstico, prevención y terapéuticos.
Ejemplo 40 Implicación en la Angiogénesis
Para el crecimiento tumoral es necesaria la angiogénesis o formación de nuevos vasos sanguíneos capilares (Hanahan D, Folkman J. Cell. 1996, 86:353; Folkman J. Endocrinology. 1998 139:441). Se han hecho numerosos ensayos para medir la angiogénesis in vitro e in vivo, como el ensayo de cultivo de tejidos, formación de conductos de células endoteliales y la proliferación celular endotelial. Se confirma el efecto de la 158P1D7 sobre la angiogénesis utilizando estos ensayos, así como la neo-vascularización in vitro. Por ejemplo, se evalúan células endoteliales diseñadas para expresar la 158P1D7 utilizando ensayos de formación de conductos y proliferación. También se confirma el efecto de la 158P1D7 en modelos animales in vivo. Por ejemplo, se implantan subcutáneamente en ratas inmunocomprometidas tanto células que expresan 158P1D7 como células que carecen de 158P1D7. Se evalúa la migración de células endoteliales y la angiogénesis 5-15 días después utilizando técnicas inmunohistoquímicas. Cuando la 158P1D7 afecta la angiogénesis, entonces se utiliza como diana con fines de diagnóstico, pronóstico, prevención y terapéuticos.
Ejemplo 41 Regulación de la Transcripción
La antes mencionada localización de 158P1D7 hacia el núcleo y su similitud con IGF-BP, que se ha comprobado activa las vías de señal y regula las funciones celulares esenciales, apoya el uso de 158P1D7 en la presente invención, basándose en su papel en la regulación transcripcional de genes eucarióticos. La regulación de la expresión genética se confirma, por ejemplo, estudiando la expresión genética en células que expresan o carecen de 158P1D7. Con este fin se efectúan dos experimentos.
En la primera serie de experimentos se extrae e hibridiza ARN de células parentales y que expresan 158P1D7 a fin de obtener líneas genéticas que se puedan comercializar (Clontech) (Smid-Koopman, E. y col. Br J Cancer. 2000. 83:246). Se comparan las células en reposo así como las células tratadas con FBS o andrógenos. Los genes que se expresan diferencialmente se identifican conforme a los procedimientos conocidos en la técnica. Luego se hace un mapa de las vías biológicas de los genes que se expresan diferencialmente (Chen, K. y col., Thyroid. 2001. 11:41.).
En la segunda serie de experimentos se evalúa la activación de las vías transcripcionales específicas utilizando constructos reporteros de luciferasa comerciales, entre los que se incluyen NFkB-luc, SRE-luc, ELK1-luc, ARE-luc, p53-luc y CRE-luc. Dichos reporteros transcripcionales contienen sitios de unión consensuados en los factores de transcripción conocidos que estaban debajo de las vías de señal bien caracterizadas, y representan un buen instrumento para determinar la activación de las vías y seleccionar los moduladores positivos y negativos de la activación de éstas.
Cuando la 158P1D7 desempeña un papel en la regulación genética, se utiliza como diana con fines de diagnóstico, de prognóstico, prevención y terapéuticos.
Ejemplo 42 Localización Subcelular de 158P1D7
Se evalúa la localización celular de 158P1D7 utilizando técnicas de fraccionamiento subcelular, muy empleadas en biología celular (Storrie, B. y col. Methods Enzymol. 1990;182:203-25). Se separan en fracciones nucleares, citosólicas y de membrana varias líneas celulares, entre las que se incluyen líneas celulares de próstata, riñón y vejiga, así como las líneas celulares diseñadas para expresar 158P1D7. Se analizan la expresión y localización genética en núcleos, membranas pesadas (lisosomas, peroxisomas y mitocondria), membranas ligeras (membrana plasmática y retículo endoplasmático) y fracciones de proteínas solubles utilizando técnicas Western blot.
Opcionalmente, las células 293T son transfectadas con un vector de expresión que codifica genes individuales, etiquetados HIS (PCADN 3.1 MYC/HIS, Invitrogen) y la localización subcelular de dichos genes es determinada como se describe arriba. En resumen, las células transfectadas son recogidas y sometidas a un protocolo de fraccionamiento subcelular diferencial (Pemberton, P.A. y col., 1997, J of Histochemistry and Cytochemistry, 45:1697-1706). Se sigue la localización de los genes etiquetados HIS por Western blot.
Utilizando anticuerpos 158P1D7 es posible demostrar la localización celular por inmunofluorescencia e inmunohistoquímica. Por ejemplo, las células que expresan o carecen de 158P1D7 son adheridas a una platina de microscopio y coloreadas con Ab específico anti-158P1D7. Las células son incubadas con un Ab anti-especie secundario acoplado a FITC y analizadas al microscopio fluorescente. Opcionalmente, las células y tejidos que carecen o expresan 158P1D7 son analizadas por IHC como se describe en este documento.
Cuando la 158P1D7 se localiza en compartimentos celulares específicos se utiliza como diana con fines de diagnóstico, pronóstico, prevención y terapéuticos.
Ejemplo 43 Implicación de 158P1D7 en el Tráfico de Proteínas
Debido a su similitud con las proteínas Slit, 158P1D7 puede regular el tráfico intracelular y la retención en compartimentos mitocondriales y/o nucleares. Su papel en el tráfico de proteínas se puede confirmar utilizando métodos bien establecidos. (Valetti C. y col. Mol Biol Cell. 1999, 10:4107). Por ejemplo, la \alpha2-microglobulina conjugada a FITC es incubada con células que expresan 158P1D7 y con células 158P1D7-negativas. La localización y captación de FITC-\alpha2-macroglobulina son visualizadas en un microscopio fluorescente. En otro procedimiento, la co-localización de 158P1D7 es visualizada por técnicas de coprecipitación y Western blot y con microscopio fluorescente.
Opcionalmente, las células que expresan 158P1D7 y que carecen de 158P1D7 ncol 43: o ón, invasión o apóanson comparadas utilizando seroalbúmina bovina marcada con ceramida Bodipy (Huber, L. y col. Mol. Cell. Biol. 1995, 15:918). En resumen, se deja que las células absorban la BSA marcada y se ponen alternativamente a 4ºC y 18ºC para que tenga lugar el tráfico. Luego se analiza en las células la presencia de BSA marcada, en tiempos diferentes, con un microscopio fluorescente en compartimentos vesiculares específicos entre los que se incluyen la vesícula de Golgi, el retículo endoplásmico, etc.
En otra realización, se examina el efecto de 158P1D7 sobre el transporte de la membrana utilizando complejos biotina-avidina. Las células que expresan o carecen de 158P1D7 se incuban temporalmente con biotina. Se pone transitoriamente a las células a 4ºC o temporalmente se calientan a 37ºC durante varios períodos de tiempo. Luego se fraccionan y se examina la presencia de biotina en compartimentos celulares específicos por precipitación de afinidad con avidina. Utilizando dichos sistemas de ensayo, se identifican proteínas, anticuerpos y moléculas pequeñas que modifican el efecto de la 158P1D7 sobre el transporte vesicular. Cuando 158P1D7 desempeña un papel en el tráfico intracelular, la 158P1D7 es una diana con fines de diagnóstico, pronóstico, prevención y terapéutico.
Ejemplo 44 Asociación Proteína-Proteína
Se ha comprobado que las proteínas IGF y IGF-BP interactúan con otras proteínas, formando así complejos que pueden regular la localización de la proteína, su actividad biológica, transcripción genética y transformación celular (Zeslawski, W. y col., EMBO J. 2001, 20:3638; Yu H, Rohan T, J Natl Cancer Inst. 2000, 92:1472). Utilizando técnicas de inmunoprecipitación así como dos sistemas híbridos de levaduras, se identifican proteínas que se asocian a 158P1D7. Se comparan los inmunoprecipitados de las células que expresan 158P1D7 y de las células que carecen de 158P1D7 para ver las asociaciones específicas proteína-proteína.
Se llevan a cabo estudios para determinar el alcance de la asociación de la 158P1D7 con receptores tales como los receptores EGF y IGF y con proteínas intracelulares tales como IGF-BP, proteínas citoesqueletales, etc. Los estudios que comparan las células positivas 158P1D7 y las células negativas 158P1D7, así como aquellos que comparan las células no estimuladas/en reposo y las células tratadas con activadores celulares epiteliales, tales como citoquinas, factores de crecimiento y Ab anti-integrina, revelan interacciones únicas proteína-proteína.
Además, se confirman las interacciones proteína-proteína utilizando una metodología de dos híbridos en levaduras (Curr Opin Chem Biol. 1999, 3:64). Se introduce un vector con una colección de proteínas fusionadas al dominio de activación de un factor de transcripción en levaduras que expresan una proteína de fusión del dominio de unión al ADN 158P1D7 y un constructo reportero. La interacción proteína-proteína se detecta por ensayo colorimétrico de la actividad del reportero. La asociación específica con los receptores superficiales y moléculas efectoras indica al experto el modo de acción de la 158P1D7 y así identifica los objetivos terapéuticos, de pronóstico, preventivos y/o de diagnóstico del cáncer. Este y ensayos similares se han utilizado también para identificar y seleccionar moléculas pequeñas que interactúan con 158P1D7.
Cuando la 158P1D7 se asocia con proteínas o moléculas pequeñas, se utiliza como diana con fines de diagnóstico, de pronóstico, prevención y terapia.
El alcance de la presente invención no ha de quedar limitado por las realizaciones descritas en este documento, que tienen la intención de ilustrar aspectos individuales de la misma. Cualquier ejemplo funcionalmente equivalente queda dentro del alcance de la invención. Diferentes modificaciones de los modelos y métodos de la invención, además de los descritos en este documento, quedarán claros para expertos en la materia, por la descripción y enseñanzas anteriores y, por tanto, también quedarán dentro del alcance de la invención.
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(Tabla pasa a página siguiente)
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Tablas
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TABLA I Tejidos que expresan 158P1D7 cuando es maligno
Vejiga, Próstata, Colon, Pulmón, Mama, Ovario
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TABLA II Abreviaturas de aminoácidos
1
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TABLA III Matriz de sustitución de aminoácidos
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Adaptada de la matriz de sustitución de aminoácidos (matriz de sustitución de bloques) GCG Software 9.0 BLOSUM62. Cuanto mayor sea el valor, más probabilidades hay de encontrar una sustitución en proteínas naturales relacionadas (véase URL www.ikp.unibe.ch/manual/blosum62.html).
2
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TABLA IV A
3
TABLA IV A (continuación)
4
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TABLA IV (B) Supermotivo HLS clase II
5
TABLA IV C
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6
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38
39
TABLA XIX (continuación)
40
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400
41
42
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TABLA VII Clasificación TNM de tumores de vejiga
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Tumor primario (T)
\quad
Para indicar múltiples tumores se ha de añadir el sufijo (m) a la categoría T adecuada. El sufijo (is) se puede añadir a cualquier T para indicar la presencia de carcinoma asociado in situ.
TX
Tumor primario que no puede ser evaluado.
TO
Ninguna evidencia de tumor primario.
Ta
Carcinoma papilar no invasor.
Tis
Carcinoma in situ: "tumor plano".
T1
El tumor invade el tejido conectivo subepitelial.
T2
El tumor invade el músculo superficial (mitad interior).
T3
El tumor invade el músculo profundo o la grasa perivesical.
T3a
El tumor invade el músculo profundo (mitad exterior).
T3b
El tumor invade la grasa perivesical.
i.
Microscópicamente.
ii.
Macroscópicamente (masa extravesical).
T4
El tumor invade alguna de las siguientes partes: próstata, útero, vagina, pared pélvica o pared abdominal.
T4a
El tumor invade la próstata, el útero, la vagina.
T4b
El tumor invade la pared pélvica o la pared abdominal, o ambas.
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Nódulos linfáticos regionales (N)
\quad
Los nódulos linfáticos regionales son los que se encuentran dentro de la propia pelvis, todos los demás son nódulos distantes.
NX
Los nódulos linfáticos regionales no pueden ser evaluados.
N0
Ninguna metástasis de nódulos linfáticos regionales.
N1
Metástasis en un solo nódulo linfático, 2 cm o menos en su dimensión más grande.
N2
Metástasis en un solo nódulo linfático, más de 2 cm pero no más de 5 cm en su dimensión más grande, o en múltiples nódulos linfáticos, no mayores de 5 cm en su dimensión más grande.
N3
Metástasis en un nódulo linfático de no más de 5 cm en su dimensión más grande.
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Metástasis distante (M)
MX
La presencia de metástasis distante no puede ser evaluada.
M0
Ninguna metástasis distante.
M1
Metástasis distante.
Agrupamiento de etapas
43
<110> AGENSYS, INC.
\hskip1cm FARIS, MARY
\hskip1cm HUBERT, RENE
\hskip1cm RAITANO, ARTHUR
\hskip1cm AFAR, DANIEL
\hskip1cm LEVIN, ELANA
\hskip1cm CHALLITA-EID, PIA
\hskip1cm JAKOBOVITZ, AYA
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<120> ÁCIDO NUCLEICO Y PROTEÍNA CORRESPONDIENTE DENOMINADA 158P1D7 ÚTIL PARA EL TRATAMIENTO Y LA DETECCIÓN DEL CÁNCER DE VEJIGA Y OTROS TIPOS DE CÁNCER
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<130> 51158-20050.40
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\vskip0.400000\baselineskip
<140> PCT/US 01/26276
\vskip0.400000\baselineskip
<141> 2001-08-22
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\vskip0.400000\baselineskip
<150> 60/227,098
\vskip0.400000\baselineskip
<151> 2000-08-22
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\vskip0.400000\baselineskip
<150> 60/282,739
\vskip0.400000\baselineskip
<151> 2001-04-10
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\vskip0.400000\baselineskip
<160> 700
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\vskip0.400000\baselineskip
<170> PatentIn Ver. 2.1
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<210> 1
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<211> 9
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<212> PRT
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<213> Secuencia Artificial
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<220>
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<223> Descripción de Secuencia Artificial: Motivo péptido
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<400> 1
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\sa{Val Ile Glu Pro Ser Ala Phe Ser Lys}
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<211> 9
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<212> PRT
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<213> Secuencia Artificial
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<223> Descripción de Secuencia Artificial: Motivo péptido
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<400> 2
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<212> PRT
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<213> Secuencia Artificial
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<220>
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<223> Descripción de Secuencia Artificial: Motivo péptido
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<400> 3
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\sa{Leu Val Glu Gln Thr Lys Asn Glu Tyr}
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<212> PRT
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<213> Secuencia Artificial
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<223> Descripción de Secuencia Artificial: Motivo péptido
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<213> Secuencia Artificial
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<223> Descripción de Secuencia Artificial: Motivo péptido
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<213> Secuencia Artificial
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<223> Descripción de Secuencia Artificial: Motivo péptido
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<212> PRT
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<223> Descripción de Secuencia Artificial: Motivo péptido
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<223> Descripción de Secuencia Artificial: Motivo péptido
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<212> PRT
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<223> Descripción de Secuencia Artificial: Motivo péptido
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\sa{Met Val Ser Pro Met Val His Val Tyr}
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<223> Descripción de Secuencia Artificial: Motivo péptido
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\sa{Asp Ile Glu Ile Gly Ala Phe Asn Gly}
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<223> Descripción de Secuencia Artificial: Motivo péptido
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<213> Secuencia Artificial
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<223> Descripción de Secuencia Artificial: Motivo péptido
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<223> Descripción de Secuencia Artificial: Motivo péptido
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<223> Descripción de Secuencia Artificial: Motivo péptido
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<223> Descripción de Secuencia Artificial: Motivo péptido
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<223> Descripción de Secuencia Artificial: Motivo péptido
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<223> Descripción de Secuencia Artificial: Motivo péptido
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<223> Descripción de Secuencia Artificial: Motivo péptido
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\sa{Leu Ser Asp Leu Arg Pro Pro Pro Gln}
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<213> Secuencia Artificial
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<223> Descripción de Secuencia Artificial: Motivo péptido
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<223> Descripción de Secuencia Artificial: Motivo péptido
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<223> Descripción de Secuencia Artificial: Motivo péptido
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<223> Descripción de Secuencia Artificial: Motivo péptido
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<223> Descripción de Secuencia Artificial: Motivo péptido
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<223> Descripción de Secuencia Artificial: Motivo péptido
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<213> Secuencia Artificial
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<220>
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<223> Descripción de Secuencia Artificial: Motivo péptido
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\sa{Arg Pro Pro Pro Gln Asn Pro Arg Lys}
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<211> 9
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<212> PRT
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<213> Secuencia Artificial
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
<220>
\vskip0.400000\baselineskip
<223> Descripción de Secuencia Artificial: Motivo péptido
\newpage
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\sa{Val Cys Asn Ser Pro Pro Phe Phe Lys}
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<212> PRT
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<213> Secuencia Artificial
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
<220>
\vskip0.400000\baselineskip
<223> Descripción de Secuencia Artificial: Motivo péptido
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
<400> 45
\vskip1.000000\baselineskip
\sa{Tyr Leu Asn Gly Asn His Leu Thr Lys}
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<211> 9
\vskip0.400000\baselineskip
<212> PRT
\vskip0.400000\baselineskip
<213> Secuencia Artificial
\vskip0.400000\baselineskip
<220>
\vskip0.400000\baselineskip
<223> Descripción de Secuencia Artificial: Motivo péptido
\vskip1.000000\baselineskip
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<400> 46
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\sa{Gly Leu His Asn Leu Glu Tyr Leu Tyr}
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<211> 9
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<212> PRT
\vskip0.400000\baselineskip
<213> Secuencia Artificial
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
<220>
\vskip0.400000\baselineskip
<223> Descripción de Secuencia Artificial: Motivo péptido
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
<400> 47
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\sa{Asp Met Glu Ala His Tyr Pro Gly Ala}
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<210> 48
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<211> 9
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<212> PRT
\vskip0.400000\baselineskip
<213> Secuencia Artificial
\vskip1.000000\baselineskip
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<220>
\vskip0.400000\baselineskip
<223> Descripción de Secuencia Artificial: Motivo péptido
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\sa{Arg Ile Glu Val Leu Glu Glu Gly Ser}
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<210> 49
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<212> PRT
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<213> Secuencia Artificial
\vskip1.000000\baselineskip
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<223> Descripción de Secuencia Artificial: Motivo péptido
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<400> 49
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<223> Descripción de Secuencia Artificial: Motivo péptido
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<223> Descripción de Secuencia Artificial: Motivo péptido
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<213> Secuencia Artificial
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<223> Descripción de Secuencia Artificial: Motivo péptido
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<223> Descripción de Secuencia Artificial: Motivo péptido
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<223> Descripción de Secuencia Artificial: Motivo péptido
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<223> Descripción de Secuencia Artificial: Motivo péptido
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<223> Descripción de Secuencia Artificial: Motivo péptido
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<223> Descripción de Secuencia Artificial: Motivo péptido
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<223> Descripción de Secuencia Artificial: Motivo péptido
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<223> Descripción de Secuencia Artificial: Motivo péptido
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<223> Descripción de Secuencia Artificial: Motivo péptido
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<223> Descripción de Secuencia Artificial: Motivo péptido
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<220>
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<223> Descripción de Secuencia Artificial: Motivo péptido
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<220>
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<223> Descripción de Secuencia Artificial: Motivo péptido
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<223> Descripción de Secuencia Artificial: Motivo péptido
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<223> Descripción de Secuencia Artificial: Motivo péptido
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<223> Descripción de Secuencia Artificial: Motivo péptido
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<213> Secuencia Artificial
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<223> Descripción de Secuencia Artificial: Motivo péptido
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<212> PRT
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<213> Secuencia Artificial
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<220>
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<223> Descripción de Secuencia Artificial: Motivo péptido
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<211> 9
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<212> PRT
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<213> Secuencia Artificial
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\vskip0.400000\baselineskip
<220>
\vskip0.400000\baselineskip
<223> Descripción de Secuencia Artificial: Motivo péptido
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\vskip0.400000\baselineskip
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<213> Secuencia Artificial
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\vskip0.400000\baselineskip
<220>
\vskip0.400000\baselineskip
<223> Descripción de Secuencia Artificial: Motivo péptido
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<213> Secuencia Artificial
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<220>
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<223> Descripción de Secuencia Artificial: Motivo péptido
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<212> PRT
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<213> Secuencia Artificial
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<220>
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<223> Descripción de Secuencia Artificial: Motivo péptido
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\sa{Leu Met Glu Thr Leu Met Tyr Ser Arg}
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<212> PRT
\vskip0.400000\baselineskip
<213> Secuencia Artificial
\vskip1.000000\baselineskip
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<220>
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<223> Descripción de Secuencia Artificial: Motivo péptido
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<212> PRT
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<213> Secuencia Artificial
\vskip1.000000\baselineskip
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<220>
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<223> Descripción de Secuencia Artificial: Motivo péptido
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<223> Descripción de Secuencia Artificial: Motivo péptido
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<223> Descripción de Secuencia Artificial: Motivo péptido
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<213> Secuencia Artificial
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<223> Descripción de Secuencia Artificial: Motivo péptido
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<223> Descripción de Secuencia Artificial: Motivo péptido
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<213> Secuencia Artificial
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<223> Descripción de Secuencia Artificial: Motivo péptido
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<223> Descripción de Secuencia Artificial: Motivo péptido
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<212> PRT
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<213> Secuencia Artificial
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<223> Descripción de Secuencia Artificial: Motivo péptido
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<223> Descripción de Secuencia Artificial: Motivo péptido
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<223> Descripción de Secuencia Artificial: Motivo péptido
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<220>
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<211> 9
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<213> Secuencia Artificial
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<220>
\vskip0.400000\baselineskip
<223> Descripción de Secuencia Artificial: Motivo péptido
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<213> Secuencia Artificial
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<220>
\vskip0.400000\baselineskip
<223> Descripción de Secuencia Artificial: Motivo péptido
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\sa{Ile Val Val Leu Val Leu His Arg Arg}
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<212> PRT
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<213> Secuencia Artificial
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<220>
\vskip0.400000\baselineskip
<223> Descripción de Secuencia Artificial: Motivo péptido
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<211> 9
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<212> PRT
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<213> Secuencia Artificial
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<220>
\vskip0.400000\baselineskip
<223> Descripción de Secuencia Artificial: Motivo péptido
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\sa{Gln Leu Pro Gly Pro Tyr Cys Pro Ile}
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<212> PRT
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<213> Secuencia Artificial
\vskip1.000000\baselineskip
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<220>
\vskip0.400000\baselineskip
<223> Descripción de Secuencia Artificial: Motivo péptido
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\sa{Leu Ile Leu Gly Leu Leu Leu Ile Met Phe}
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<212> PRT
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<213> Secuencia Artificial
\vskip1.000000\baselineskip
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<223> Descripción de Secuencia Artificial: Motivo péptido
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<223> Descripción de Secuencia Artificial: Motivo péptido
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<223> Descripción de Secuencia Artificial: Motivo péptido
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<223> Descripción de Secuencia Artificial: Motivo péptido
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<223> Descripción de Secuencia Artificial: Motivo péptido
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<213> Secuencia Artificial
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<223> Descripción de Secuencia Artificial: Motivo péptido
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<223> Descripción de Secuencia Artificial: Motivo péptido
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<213> Secuencia Artificial
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<223> Descripción de Secuencia Artificial: Motivo péptido
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<223> Descripción de Secuencia Artificial: Motivo péptido
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<223> Descripción de Secuencia Artificial: Motivo péptido
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<223> Descripción de Secuencia Artificial: Motivo péptido
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<223> Descripción de Secuencia Artificial: Motivo péptido
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<223> Descripción de Secuencia Artificial: Motivo péptido
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<223> Descripción de Secuencia Artificial: Motivo péptido
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<223> Descripción de Secuencia Artificial: Motivo péptido
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<213> Secuencia Artificial
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<220>
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<223> Descripción de Secuencia Artificial: Motivo péptido
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<213> Secuencia Artificial
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<223> Descripción de Secuencia Artificial: Motivo péptido
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<213> Secuencia Artificial
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<223> Descripción de Secuencia Artificial: Motivo péptido
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<213> Secuencia Artificial
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<220>
\vskip0.400000\baselineskip
<223> Descripción de Secuencia Artificial: Motivo péptido
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<213> Secuencia Artificial
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<223> Descripción de Secuencia Artificial: Motivo péptido
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\sa{Lys Ala Pro Gly Leu Ile Pro Tyr Ile}
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<212> PRT
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<213> Secuencia Artificial
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<220>
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<223> Descripción de Secuencia Artificial: Motivo péptido
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<400> 633
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\sa{Leu Ser Lys Asn Thr Val Thr Asp Asp Ile}
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\vskip0.400000\baselineskip
<210> 634
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<211> 10
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<212> PRT
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<213> Secuencia Artificial
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<220>
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<223> Descripción de Secuencia Artificial: Motivo péptido
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<400> 634
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\sa{Leu Ser Ser Arg Gly Ser Cys Asp Ser Leu}
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<211> 10
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<212> PRT
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<213> Secuencia Artificial
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<220>
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<223> Descripción de Secuencia Artificial: Motivo péptido
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<400> 635
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\sa{Tyr Ser Ser Leu Leu Ala Cys Ile Ser Leu}
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<211> 10
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<212> PRT
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<213> Secuencia Artificial
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<220>
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<223> Descripción de Secuencia Artificial: Motivo péptido
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<400> 636
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\sa{Glu Ser Leu Pro Pro Asn Ile Phe Arg Phe}
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<210> 637
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<211> 10
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<212> PRT
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<213> Secuencia Artificial
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<220>
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<223> Descripción de Secuencia Artificial: Motivo péptido
\newpage
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\sa{Ile Ser Leu His Ser Gln Thr Pro Val Leu}
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<211> 10
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<212> PRT
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<213> Secuencia Artificial
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<220>
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<223> Descripción de Secuencia Artificial: Motivo péptido
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<400> 638
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\sa{Lys Ser Asp Leu Val Glu Tyr Phe Thr Leu}
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<211> 10
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<212> PRT
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<213> Secuencia Artificial
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<220>
\vskip0.400000\baselineskip
<223> Descripción de Secuencia Artificial: Motivo péptido
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<400> 639
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\sa{Trp Ala Cys Asn Cys Asp Leu Leu Gln Leu}
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<210> 640
\vskip0.400000\baselineskip
<211> 10
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<212> PRT
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<213> Secuencia Artificial
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\vskip0.400000\baselineskip
<220>
\vskip0.400000\baselineskip
<223> Descripción de Secuencia Artificial: Motivo péptido
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
<400> 640
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\sa{His Asn Leu Glu Tyr Leu Tyr Leu Glu tyr}
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<210> 641
\vskip0.400000\baselineskip
<211> 10
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<212> PRT
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<213> Secuencia Artificial
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<220>
\vskip0.400000\baselineskip
<223> Descripción de Secuencia Artificial: Motivo péptido
\newpage
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<400> 641
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\sa{Met Pro Pro Gln Ser Ile Ile Gly Asp Val}
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<211> 10
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<212> PRT
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<213> Secuencia Artificial
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<220>
\vskip0.400000\baselineskip
<223> Descripción de Secuencia Artificial: Motivo péptido
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<400> 642
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\sa{Asp Leu Val Glu Tyr Phe Thr Leu Glu Met}
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<210> 643
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<211> 10
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<212> PRT
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<213> Secuencia Artificial
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<220>
\vskip0.400000\baselineskip
<223> Descripción de Secuencia Artificial: Motivo péptido
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\vskip0.400000\baselineskip
<400> 643
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\sa{Cys Asn Cys Glu Glu Lys Asp Gly Thr Met}
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<210> 644
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<211> 10
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<212> PRT
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<213> Secuencia Artificial
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<220>
\vskip0.400000\baselineskip
<223> Descripción de Secuencia Artificial: Motivo péptido
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\vskip0.400000\baselineskip
<400> 644
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\sa{Met Pro Thr Gln Thr Ser Tyr Leu Met Val}
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<210> 645
\vskip0.400000\baselineskip
<211> 10
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<212> PRT
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<213> Secuencia Artificial
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\vskip0.400000\baselineskip
<220>
\vskip0.400000\baselineskip
<223> Descripción de Secuencia Artificial: Motivo péptido
\newpage
\vskip0.400000\baselineskip
<400> 645
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\sa{Lys Asn Ile Ala Gln Leu Gln Pro Asp Met}
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<210> 646
\vskip0.400000\baselineskip
<211> 10
\vskip0.400000\baselineskip
<212> PRT
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<213> Secuencia Artificial
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\vskip0.400000\baselineskip
<220>
\vskip0.400000\baselineskip
<223> Descripción de Secuencia Artificial: Motivo péptido
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\vskip0.400000\baselineskip
<400> 646
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\sa{Arg Gly Asn Gln Leu Gln Thr Leu Pro Tyr}
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<210> 647
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<211> 10
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<212> PRT
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<213> Secuencia Artificial
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<220>
\vskip0.400000\baselineskip
<223> Descripción de Secuencia Artificial: Motivo péptido
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\vskip0.400000\baselineskip
<400> 647
\vskip1.000000\baselineskip
\sa{Arg Pro Phe Gln Leu Ser Leu Leu Asn Asn}
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<210> 648
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<211> 10
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<212> PRT
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<213> Secuencia Artificial
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<220>
\vskip0.400000\baselineskip
<223> Descripción de Secuencia Artificial: Motivo péptido
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\vskip0.400000\baselineskip
<400> 648
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\sa{Val Leu Val Glu Gln Thr Lys Asn Glu Tyr}
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<210> 649
\vskip0.400000\baselineskip
<211> 10
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<212> PRT
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<213> Secuencia Artificial
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<220>
\vskip0.400000\baselineskip
<223> Descripción de Secuencia Artificial: Motivo péptido
\newpage
\vskip0.400000\baselineskip
<400> 649
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\sa{Ile Asn Cys Glu Ala Lys Gly Ile Lys Met}
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<210> 650
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<211> 10
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<212> PRT
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<213> Secuencia Artificial
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
<220>
\vskip0.400000\baselineskip
<223> Descripción de Secuencia Artificial: Motivo péptido
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
<400> 650
\vskip1.000000\baselineskip
\sa{Glu Leu Lys Ala Leu Asn Ser Glu Ile Leu}
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
<210> 651
\vskip0.400000\baselineskip
<211> 14
\vskip0.400000\baselineskip
<212> PRT
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<213> Secuencia Artificial
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
<220>
\vskip0.400000\baselineskip
<223> Descripción de Secuencia Artificial: Ejemplo antígeno toxoide de tétanos
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\vskip0.400000\baselineskip
<400> 651
\vskip1.000000\baselineskip
\sa{Gln Tyr Ile Lys Ala Asn Ser Lys Phe Ile Gly Ile Thr Glu}
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\vskip0.400000\baselineskip
<210> 652
\vskip0.400000\baselineskip
<211> 21
\vskip0.400000\baselineskip
<212> PRT
\vskip0.400000\baselineskip
<213> Plasmodium falciparum
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\vskip0.400000\baselineskip
<400> 652
\vskip1.000000\baselineskip
\sa{Asp Ile Glu Lys Lys Ile Ala Lys Met Glu Lys Ala Ser Ser Val Phe}
\sac{Asn Val Val Asn Ser}
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
<210> 653
\vskip0.400000\baselineskip
<211> 16
\vskip0.400000\baselineskip
<212> PRT
\vskip0.400000\baselineskip
<213> Streptococcus sp.
\vskip1.000000\baselineskip
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<400> 653
\vskip1.000000\baselineskip
\sa{Gly Ala Val Asp Ser Ile Leu Gly Gly Val Ala Thr Tyr Gly Ala Ala}
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
<210> 654
\vskip0.400000\baselineskip
<211> 13
\vskip0.400000\baselineskip
<212> PRT
\vskip0.400000\baselineskip
<213> Secuencia Artificial
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
<220>
\vskip0.400000\baselineskip
<223> Descripción de Secuencia Artificial: péptido epítope
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
<220>
\vskip0.400000\baselineskip
<221> MOD RES
\vskip0.400000\baselineskip
<222> (3)
\vskip0.400000\baselineskip
<223> Cualquier aminoácido
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
<400> 654
\vskip1.000000\baselineskip
\sa{Ala Lys Xaa Val Ala Ala Trp Thr Leu Lys Ala Ala Ala}
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
<210> 655
\vskip0.400000\baselineskip
<211> 231
\vskip0.400000\baselineskip
<212> ADN
\vskip0.400000\baselineskip
<213> Homo sapiens
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
<400> 655
44
\vskip0.400000\baselineskip
<210> 656
\vskip0.400000\baselineskip
<211> 2555
\vskip0.400000\baselineskip
<212> ADN
\vskip0.400000\baselineskip
<213> Homo sapiens
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
<220>
\vskip0.400000\baselineskip
<221> CDS
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<222> (23)..(2545)
\newpage
\vskip0.400000\baselineskip
<400> 656
45
46
47
48
\vskip0.400000\baselineskip
<210> 657
\vskip0.400000\baselineskip
<211> 841
\vskip0.400000\baselineskip
<212> PRT
\vskip0.400000\baselineskip
<213> Homo sapiens
\newpage
\vskip0.400000\baselineskip
<400> 657
49
50
51
\vskip0.400000\baselineskip
<210> 658
\vskip0.400000\baselineskip
<211> 798
\vskip0.400000\baselineskip
<212> PRT
\vskip0.400000\baselineskip
<213> Homo sapiens
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\vskip0.400000\baselineskip
<400> 658
52
53
54
55
\vskip0.400000\baselineskip
<210> 659
\vskip0.400000\baselineskip
<211> 415
\vskip0.400000\baselineskip
<212> PRT
\vskip0.400000\baselineskip
<213> Homo sapiens
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
<400> 659
56
57
58
\vskip0.400000\baselineskip
<210> 660
\vskip0.400000\baselineskip
<211> 832
\vskip0.400000\baselineskip
<212> PRT
\vskip0.400000\baselineskip
<213> Homo sapiens
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
<400> 660
\vskip1.000000\baselineskip
59
60
61
\vskip0.400000\baselineskip
<210> 661
\vskip0.400000\baselineskip
<211> 14
\vskip0.400000\baselineskip
<212> DNA
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<213> Secuencia artificial
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\vskip0.400000\baselineskip
<220>
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
<223> Descripción de Secuencia artificial: cebador
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
<400> 661
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
\hskip-.1em\dddseqskip
ttttgatcaa gctt
\hfill
14
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
<210> 662
\vskip0.400000\baselineskip
<211> 42
\vskip0.400000\baselineskip
<212> ADN
\vskip0.400000\baselineskip
<213> Secuencia artificial
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
<220>
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
<223> Descripción de Secuencia artificial: cebador
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
<400> 662
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
\hskip-.1em\dddseqskip
ctaatacgac tcactatagg gctcgagcgg ccgcccgggc ag
\hfill
42
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
<210> 663
\vskip0.400000\baselineskip
<211> 12
\vskip0.400000\baselineskip
<212> ADN
\vskip0.400000\baselineskip
<213> Secuencia artificial
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
<220>
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
<223> Descripción de Secuencia artificial: oligonucleótido sintético
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
<400> 663
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
\hskip-.1em\dddseqskip
gatcctgccc gg
\hfill
12
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
<210> 664
\vskip0.400000\baselineskip
<211> 40
\vskip0.400000\baselineskip
<212> ADN
\vskip0.400000\baselineskip
<213> Secuencia artificial
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
<220>
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
<223> Descripción de Secuencia artificial: oligonucleótido sintético
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
<400> 664
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
\hskip-.1em\dddseqskip
gtaatacgac tcactatagg gcagcgtggt cgcggccgag
\hfill
40
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
<210> 665
\vskip0.400000\baselineskip
<211> 10
\vskip0.400000\baselineskip
<212> ADN
\vskip0.400000\baselineskip
<213> Secuencia artificial
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
<220>
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
<223> Descripción de Secuencia artificial: oligonucleótido sintético
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
<400> 665
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
\hskip-.1em\dddseqskip
gatcctcggc
\hfill
10
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
<210> 666
\vskip0.400000\baselineskip
<211> 22
\vskip0.400000\baselineskip
<212> ADN
\vskip0.400000\baselineskip
<213> Secuencia artificial
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
<220>
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
<223> Descripción de Secuencia artificial: oligonucleótido sintético
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
<400> 666
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
\hskip-.1em\dddseqskip
ctaatacgac tcactatagg gc
\hfill
22
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
<210> 667
\vskip0.400000\baselineskip
<211> 22
\vskip0.400000\baselineskip
<212> ADN
\vskip0.400000\baselineskip
<213> Secuencia artificial
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
<220>
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
<223> Descripción de Secuencia artificial: cebador
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
<400> 667
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
\hskip-.1em\dddseqskip
tcgagcggcc gcccgggcag ga
\hfill
22
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
<210> 668
\vskip0.400000\baselineskip
<211> 20
\vskip0.400000\baselineskip
<212> ADN
\vskip0.400000\baselineskip
<213> Secuencia artificial
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
<220>
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
<223> Descripcíón de Secuencia artificial: cebador
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
<400> 668
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
\hskip-.1em\dddseqskip
agcgtggtcg cggccgagga
\hfill
20
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
<210> 669
\vskip0.400000\baselineskip
<211> 25
\vskip0.400000\baselineskip
<212> ADN
\vskip0.400000\baselineskip
<213> Secuencia artificial
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
<220>
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
<223> Descripción de Secuencia artificial: cebador
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
<400> 669
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
\hskip-.1em\dddseqskip
atatcgccgc gctcgtcgtc gacaa
\hfill
25
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
<210> 670
\vskip0.400000\baselineskip
<211> 26
\vskip0.400000\baselineskip
<212> ADN
\vskip0.400000\baselineskip
<213> Secuencia artificial
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
<220>
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
<223> Descripción de Secuencia artificial: cebador
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
<400> 670
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
\hskip-.1em\dddseqskip
agccacacgc agctcattgt agaagg
\hfill
26
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
<210> 671
\vskip0.400000\baselineskip
<211> 24
\vskip0.400000\baselineskip
<212> ADN
\vskip0.400000\baselineskip
<213> Secuencia artificial
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
<220>
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
<223> Descripción de Secuencia artificial: cebador
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
<400> 671
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
\hskip-.1em\dddseqskip
ataagctttc aatgttgcgc tcct
\hfill
24
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
<210> 672
\vskip0.400000\baselineskip
<211> 24
\vskip0.400000\baselineskip
<212> ADN
\vskip0.400000\baselineskip
<213> Secuencia artificial
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
<220>
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
<223> Descripción de Secuencia artificial: cebador
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
<400> 672
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
\hskip-.1em\dddseqskip
tgtcaactaa gaccacgtcc attc
\hfill
24
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
<210> 673
\vskip0.400000\baselineskip
<211> 4
\vskip0.400000\baselineskip
<212> PRT
\vskip0.400000\baselineskip
<213> Secuencia artificial
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
<220>
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
<223> Descripción de Secuencia artificial: motivo péptido
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
<400> 673
\vskip1.000000\baselineskip
\sa{Asn Asp Ser Arg}
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
<210> 674
\vskip0.400000\baselineskip
<211> 4
\vskip0.400000\baselineskip
<212> PRT
\vskip0.400000\baselineskip
<213> Secuencia Artificial
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
<220>
\vskip0.400000\baselineskip
<223> Descripción de Secuencia Artificial: Motivo péptido
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
<400> 674
\vskip1.000000\baselineskip
\sa{Asn Leu Thr Arg}
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
<210> 675
\vskip0.400000\baselineskip
<211> 4
\vskip0.400000\baselineskip
<212> PRT
\vskip0.400000\baselineskip
<213> Secuencia Artificial
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
<220>
\vskip0.400000\baselineskip
<223> Descripción de Secuencia Artificial: Motivo péptido
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
<400> 675
\vskip1.000000\baselineskip
\sa{Asn Gln Ser Thr}
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
<210> 676
\vskip0.400000\baselineskip
<211> 4
\vskip0.400000\baselineskip
<212> PRT
\vskip0.400000\baselineskip
<213> Secuencia Artificial
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
<220>
\vskip0.400000\baselineskip
<223> Descripción de Secuencia Artificial: Motivo péptido
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
<400> 676
\vskip1.000000\baselineskip
\sa{Lys Lys Glu Ser}
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
<210> 677
\vskip0.400000\baselineskip
<211> 4
\vskip0.400000\baselineskip
<212> PRT
\vskip0.400000\baselineskip
<213> Secuencia Artificial
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
<220>
\vskip0.400000\baselineskip
<223> Descripción de Secuencia Artificial: Motivo péptido
\newpage
\vskip0.400000\baselineskip
<400> 677
\vskip1.000000\baselineskip
\sa{Thr Val Ile Glu}
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
<210> 678
\vskip0.400000\baselineskip
<211> 4
\vskip0.400000\baselineskip
<212> PRT
\vskip0.400000\baselineskip
<213> Secuencia Artificial
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
<220>
\vskip0.400000\baselineskip
<223> Descripción de Secuencia Artificial: Motivo péptido
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
<400> 678
\vskip1.000000\baselineskip
\sa{Thr His Leu Asp}
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
<210> 679
\vskip0.400000\baselineskip
<211> 4
\vskip0.400000\baselineskip
<212> PRT
\vskip0.400000\baselineskip
<213> Secuencia Artificial
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
<220>
\vskip0.400000\baselineskip
<223> Descripción de Secuencia Artificial: Motivo péptido
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
<400> 679
\vskip1.000000\baselineskip
\sa{Thr Trp Leu Glu}
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
<210> 680
\vskip0.400000\baselineskip
<211> 4
\vskip0.400000\baselineskip
<212> PRT
\vskip0.400000\baselineskip
<213> Secuencia Artificial
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
<220>
\vskip0.400000\baselineskip
<223> Descripción de Secuencia Artificial: Motivo péptido
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
<400> 680
\vskip1.000000\baselineskip
\sa{Ser Ile Asn Asp}
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
<210> 681
\vskip0.400000\baselineskip
<211> 4
\vskip0.400000\baselineskip
<212> PRT
\vskip0.400000\baselineskip
<213> Secuencia Artificial
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
<220>
\vskip0.400000\baselineskip
<223> Descripción de Secuencia Artificial: Motivo péptido
\newpage
\vskip0.400000\baselineskip
<400> 681
\vskip1.000000\baselineskip
\sa{Ser Leu Ser Asp}
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
<210> 682
\vskip0.400000\baselineskip
<211> 4
\vskip0.400000\baselineskip
<212> PRT
\vskip0.400000\baselineskip
<213> Secuencia Artificial
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
<220>
\vskip0.400000\baselineskip
<223> Descripción de Secuencia Artificial: Motivo péptido
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
<400> 682
\vskip1.000000\baselineskip
\sa{Thr Gln Ile Asp}
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
<210> 683
\vskip0.400000\baselineskip
<211> 4
\vskip0.400000\baselineskip
<212> PRT
\vskip0.400000\baselineskip
<213> Secuencia Artificial
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
<220>
\vskip0.400000\baselineskip
<223> Descripción de Secuencia Artificial: Motivo péptido
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
<400> 683
\vskip1.000000\baselineskip
\sa{Thr Val Thr Asp}
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
<210> 684
\vskip0.400000\baselineskip
<211> 4
\vskip0.400000\baselineskip
<212> PRT
\vskip0.400000\baselineskip
<213> Secuencia Artificial
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
<220>
\vskip0.400000\baselineskip
<223> Descripción de Secuencia Artificial: Motivo péptido
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
<400> 684
\vskip1.000000\baselineskip
\sa{Ser Leu Thr Asp}
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
<210> 685
\vskip0.400000\baselineskip
<211> 4
\vskip0.400000\baselineskip
<212> PRT
\vskip0.400000\baselineskip
<213> Secuencia Artificial
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
<220>
\vskip0.400000\baselineskip
<223> Descripción de Secuencia Artificial: Motivo péptido
\newpage
\vskip0.400000\baselineskip
<400> 685
\vskip1.000000\baselineskip
\sa{Ser Leu Tyr Glu}
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
<210> 686
\vskip0.400000\baselineskip
<211> 4
\vskip0.400000\baselineskip
<212> PRT
\vskip0.400000\baselineskip
<213> Secuencia Artificial
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
<220>
\vskip0.400000\baselineskip
<223> Descripción de Secuencia Artificial: Motivo péptido
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
<400> 686
\vskip1.000000\baselineskip
\sa{Ser Leu Leu Glu}
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
<210> 687
\vskip0.400000\baselineskip
<211> 4
\vskip0.400000\baselineskip
<212> PRT
\vskip0.400000\baselineskip
<213> Secuencia Artificial
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
<220>
\vskip0.400000\baselineskip
<223> Descripción de Secuencia Artificial: Motivo péptido
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
<400> 687
\vskip1.000000\baselineskip
\sa{Ser Phe Gln Asp}
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
<210> 688
\vskip0.400000\baselineskip
<211> 4
\vskip0.400000\baselineskip
<212> PRT
\vskip0.400000\baselineskip
<213> Secuencia Artificial
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
<220>
\vskip0.400000\baselineskip
<223> Descripción de Secuencia Artificial: Motivo péptido
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
<400> 688
\vskip1.000000\baselineskip
\sa{Thr Lys Asn Glu}
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
<210> 689
\vskip0.400000\baselineskip
<211> 8
\vskip0.400000\baselineskip
<212> PRT
\vskip0.400000\baselineskip
<213> Secuencia Artificial
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
<220>
\vskip0.400000\baselineskip
<223> Descripción de Secuencia Artificial: Motivo péptido
\newpage
\vskip0.400000\baselineskip
<400> 689
\vskip1.000000\baselineskip
\sa{Lys Leu Met Glu Thr Leu Met Tyr}
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
<210> 690
\vskip0.400000\baselineskip
<211> 6
\vskip0.400000\baselineskip
<212> PRT
\vskip0.400000\baselineskip
<213> Secuencia Artificial
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
<220>
\vskip0.400000\baselineskip
<223> Descripción de Secuencia Artificial: Motivo péptido
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
<400> 690
\vskip1.000000\baselineskip
\sa{Gly Ser Cys Asp Ser Leu}
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
<210> 691
\vskip0.400000\baselineskip
<211> 6
\vskip0.400000\baselineskip
<212> PRT
\vskip0.400000\baselineskip
<213> Secuencia Artificial
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
<220>
\vskip0.400000\baselineskip
<223> Descripción de Secuencia Artificial: Motivo péptido
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
<400> 691
\vskip1.000000\baselineskip
\sa{Gly Leu Thr Asn Ala Ile}
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
<210> 692
\vskip0.400000\baselineskip
<211> 6
\vskip0.400000\baselineskip
<212> PRT
\vskip0.400000\baselineskip
<213> Secuencia Artificial
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
<220>
\vskip0.400000\baselineskip
<223> Descripción de Secuencia Artificial: Motivo péptido
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
<400> 692
\vskip1.000000\baselineskip
\sa{Gly Ala Phe Asn Gly Leu}
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
<210> 693
\vskip0.400000\baselineskip
<211> 6
\vskip0.400000\baselineskip
<212> PRT
\vskip0.400000\baselineskip
<213> Secuencia Artificial
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
<220>
\vskip0.400000\baselineskip
<223> Descripción de Secuencia Artificial: Motivo péptido
\newpage
\vskip0.400000\baselineskip
<400> 693
\vskip1.000000\baselineskip
\sa{Gly Ser Ile Leu Ser Arg}
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
<210> 694
\vskip0.400000\baselineskip
<211> 6
\vskip0.400000\baselineskip
<212> PRT
\vskip0.400000\baselineskip
<213> Secuencia Artificial
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
<220>
\vskip0.400000\baselineskip
<223> Descripción de Secuencia Artificial: Motivo péptido
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
<400> 694
\vskip1.000000\baselineskip
\sa{Gly Ser Phe Met Asn Leu}
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
<210> 695
\vskip0.400000\baselineskip
<211> 6
\vskip0.400000\baselineskip
<212> PRT
\vskip0.400000\baselineskip
<213> Secuencia Artificial
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
<220>
\vskip0.400000\baselineskip
<223> Descripción de Secuencia Artificial: Motivo péptido
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
<400> 695
\vskip1.000000\baselineskip
\sa{Gly Asn His Leu Thr Lys}
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
<210> 696
\vskip0.400000\baselineskip
<211> 6
\vskip0.400000\baselineskip
<212> PRT
\vskip0.400000\baselineskip
<213> Secuencia Artificial
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
<220>
\vskip0.400000\baselineskip
<223> Descripción de Secuencia Artificial: Motivo péptido
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
<400> 696
\vskip1.000000\baselineskip
\sa{Gly Met Phe Leu Gly Leu}
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
<210> 697
\vskip0.400000\baselineskip
<211> 6
\vskip0.400000\baselineskip
<212> PRT
\vskip0.400000\baselineskip
<213> Secuencia Artificial
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
<220>
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<223> Descripción de Secuencia Artificial: Motivo péptido
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<223> Descripción de Secuencia Artificial: Motivo péptido
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<223> Descripción de Secuencia Artificial: Motivo péptido
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<223> Descripción de Secuencia Artificial: Motivo péptido
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<223> Descripción de Secuencia Artificial: Motivo péptido
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<400> 719
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<223> Descripción de Secuencia Artificial: Motivo péptido
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<220>
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<223> Descripción de Secuencia Artificial: Motivo péptido
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<211> 9
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<212> PRT
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<213> Secuencia Artificial
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\vskip0.400000\baselineskip
<220>
\vskip0.400000\baselineskip
<223> Descripción de Secuencia Artificial: Motivo péptido
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<213> Secuencia Artificial
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<220>
\vskip0.400000\baselineskip
<223> Descripción de Secuencia Artificial: Motivo péptido
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<400> 725
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\sa{Gly Leu Gln Gln Trp Ile Gln Lys Leu}
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<211> 9
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<213> Secuencia Artificial
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
<220>
\vskip0.400000\baselineskip
<223> Descripción de Secuencia Artificial: Motivo péptido
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<213> Secuencia Artificial
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\vskip0.400000\baselineskip
<220>
\vskip0.400000\baselineskip
<223> Descripción de Secuencia Artificial: Motivo péptido
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<210> 728
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<211> 9
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<212> PRT
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<213> Secuencia Artificial
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
<220>
\vskip0.400000\baselineskip
<223> Descripción de Secuencia Artificial: Motivo péptido
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\vskip0.400000\baselineskip
<400> 728
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\sa{Lys Val Asn Leu Lys Thr Asn Gln Phe}
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<211> 9
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<212> PRT
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<213> Secuencia Artificial
\vskip1.000000\baselineskip
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<220>
\vskip0.400000\baselineskip
<223> Descripción de Secuencia Artificial: Motivo péptido
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\vskip0.400000\baselineskip
<400> 729
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\sa{Asn Gly Leu Gly Leu Leu Lys Gln Leu}
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<210> 730
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<212> PRT
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<213> Secuencia Artificial
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<220>
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<223> Descripción de Secuencia Artificial: Motivo péptido
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<400> 730
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\sa{Gln Thr Leu Pro Tyr Val Gly Phe Leu}
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<211> 9
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<212> PRT
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<213> Secuencia Artificial
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<220>
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<223> Descripción de Secuencia Artificial: Motivo péptido
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<400> 731
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\sa{His Gly Leu Glu Asn Leu Glu Phe Leu}
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<211> 9
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<213> Secuencia Artificial
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<223> Descripción de Secuencia Artificial: Motivo péptido
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<223> Descripción de Secuencia Artificial: Motivo péptido
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<213> Secuencia Artificial
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<223> Descripción de Secuencia Artificial: Motivo péptido
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<213> Secuencia Artificial
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<213> Secuencia Artificial
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<220>
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<223> Descripción de Secuencia Artificial: Motivo péptido
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<223> Descripción de Secuencia Artificial: Motivo péptido
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<220>
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<223> Descripción de Secuencia Artificial: Motivo péptido
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<400> 744
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\sa{Ser Ser Leu Leu Ala Cys Ile Ser Leu}
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<213> Secuencia Artificial
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<223> Descripción de Secuencia Artificial: Motivo péptido
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<400> 746
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\sa{Gly Val Pro Leu Thr Lys Val Asn Leu}
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<213> Secuencia Artificial
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<223> Descripción de Secuencia Artificial: Motivo péptido
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<211> 6
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<212> PRT
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<213> Secuencia Artificial
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<220>
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<223> Descripción de Secuencia Artificial: 6- His tag
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<400> 748
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<211> 4
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<212> PRT
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<213> Secuencia Artificial
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<220>
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<223> Descripción de Secuencia Artificial: Motivo péptido
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<400> 749
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<211> 24
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<212> ADN
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<213> Secuencia Artificial
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<220>
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<223> Descripción de Secuencia Artificial: Oligonucleótido sintético
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<400> 750
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\hskip-.1em\dddseqskip
gattacaagg atgacgacga taag
\hfill
24

Claims (9)

1. Método in vitro para controlar los productos génicos de 158P1D7 en una muestra de prueba y una muestra sana, comprendiendo el método:
la determinación de un nivel de expresión de un producto génico de 158P1D7 expresado por células en la muestra de prueba y en la muestra sana, donde las muestras se toman del tejido de la vejiga o de la mama del paciente;
la comparación de los niveles de expresión de la muestra de prueba y la sana; y
la identificación de la presencia de un nivel elevado de expresión del producto génico 158P1D7 en la muestra de prueba con relación a la muestra sana, donde el producto génico de 158P1D7 comprende un mARN de 158P1D7 que codifica una secuencia de aminoácidos que es al menos en un 90% idéntica a la secuencia de aminoácidos de la Figura 2, o una proteína que es al menos en un 90% idéntica a la secuencia de aminoácidos de la Figura 2.
2. Método según la reivindicación 1 caracterizado porque la presencia de una expresión elevada de la proteína o del mARN de 158P1D en la muestra de prueba con relación a la muestra sana de tejido proporciona una indicación de la presencia o del estado de un cáncer.
3. Utilización de un anticuerpo o de un fragmento de unión a un antígeno del mismo que se une específicamente a una proteína que es al menos en un 90% idéntica a la secuencia de aminoácidos de la Figura 2 para la preparación de un medicamento para proporcionar el anticuerpo o el fragmento de unión a un antígeno del mismo a una célula cancerosa de la vejiga o a una célula cancerosa de mama que expresa la proteína.
4. Utilización según la reivindicación 3, caracterizada porque el anticuerpo o el fragmento de unión a un antígeno del mismo está conjugado con un agente citotóxico.
5. Utilización según las reivindicaciones 3 ó 4, caracterizada porque el anticuerpo o el fragmento de unión a un antígeno del mismo es un fragmento Fab, F(ab') 2, Fv o sFv.
6. Utilización según las reivindicaciones 3 ó 4, caracterizada porque el anticuerpo o el fragmento de unión a un antígeno del mismo es un anticuerpo monoclonal.
7. Utilización según las reivindicaciones 3 ó 4, caracterizada porque el anticuerpo o el fragmento de unión a un antígeno del mismo es un anticuerpo humano.
8. Ensayo para detectar la presencia de un producto génico de 158P1D7 en una muestra de prueba y en una muestra sana, que comprende:
poner en contacto la muestra de prueba y la muestra sana con un agente de unión que se une específicamente al producto génico de 158P1D7; y
determinar la presencia de un complejo agente de unión/producto génico de 158P1D7 en la muestra, donde el producto génico de 158P1D7 es un mARN de 158P1D7 que codifica una proteína que es al menos en un 90% idéntica a la secuencia de aminoácidos de la Figura 2 o una proteína 158P1D7 que es al menos en un 90% idéntica a la secuencia de aminoácidos de la Figura 2, donde el agente de unión es un anticuerpo que se une específicamente a dicha proteína o una sonda que se une específicamente al mARN de 158P1D7 y donde la detección del complejo agente de unión/producto génico de 158P1D7 es una indicación de células cancerosas de la vejiga o la mama en la muestra de prueba.
9. Ensayo según la reivindicación 8 que además comprende:
(a) producir cADN a partir de la muestra de prueba y de la muestra sana mediante transcripción inversa por medio de al menos un cebador;
(b) amplificar un cADN de 158P1D7 a partir de un mARN de 158P1D7 así producido mediante la utilización de polinucleótidos de 158P1D7 como cebadores sentido y antisentido, donde los polinucleótidos de 158P1D7 utilizados como cebadores sentido y antisentido son capaces de amplificar el cADN de 158P1D7 contenido dentro de un plásmido p158P1D7-Turbo/3PX; y
(c) detectar la presencia del cADN amplificado de 158P1D7, donde el cADN de 158P1D7 codifica la secuencia de aminoácidos de la Figura 2.
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