ES2286110T3 - Procedimiento para tratar cancer con agentes enti-neurotrofina. - Google Patents

Procedimiento para tratar cancer con agentes enti-neurotrofina. Download PDF

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Abstract

Uso de un anticuerpo anti-neurotrofina en la fabricación de un medicamento para tratar cáncer de próstata o páncreas en un mamífero.

Description

Procedimiento para tratar cáncer con agentes anti-neurotrofina.
Campo de la invención
La presente invención se refiere al campo de la oncología, particularmente a los cánceres de próstata y páncreas. La presente invención también se refiere al área de las neurotrofinas y al uso de agentes anti-neurotrofina tales como, por ejemplo, anticuerpos, en el tratamiento o la prevención de los cánceres de próstata y páncreas.
Antecedentes de la invención
Las neurotrofinas (NT) son una subfamilia de factores neurotróficos específicos que incluyen cuatro proteínas bien conocidas estructuralmente y funcionalmente relacionadas: factor de crecimiento nervioso (NGF), factor neurotrófico derivado del cerebro (BDNF), neurotrofina-3 (NT-3), neurotrofina-4/5 (NT-4/5). Recientemente, se han descubierto dos NT adicionales, neurotrofina-6 (NT-6) y neurotrofina-7 (NT-7). Las neurotrofinas se unen a y activan los receptores de la membrana de la superficie celular específicos que tienen actividad tirosina quinasa. Estos receptores se conocen como receptores trk y se clasifican según los tres subtipos trkA, trkB, y trkC. Cada subtipo de receptor trk se une preferiblemente a una o más NT (NGF a trkA, BDNF y NT-4/5 a trkB, y NT-3 a trk C). Sin embargo, se sabe que se produce reactividad cruzada de NT, entre los subtipos de receptor. La activación de los receptores trk mediante NT da como resultado la oligomerización de receptor y la fosforilación de la tirosina de sustratos intracelulares específicos. Además de los receptores trk, se sabe que un segundo tipo de receptor de membrana de la superficie celular se une a NT. Este receptor es el receptor de crecimiento nervioso de baja afinidad p75^{NTR} (p75) que se cree que participa en la modulación de la afinidad de NT y/o la disponibilidad para unirse a receptores trk de mayor afinidad. Sin embargo, continúa debatiéndose un papel fisiológico específico para el receptor p75.
Se reconoce ampliamente que las NT desempeñan un papel fundamental en el crecimiento, la diferenciación y la supervivencia de las células del sistema nervioso central y periférico. Sin embargo, existen pruebas recientes de que las NT también contribuyen a la biología tumoral fuera del sistema nervioso. Las neurotrofinas y sus subtipos de receptor se han implicado en diversos cánceres, incluyendo carcinomas de próstata, mama, tiroides, colon y pulmón, así como melanomas malignos, carcinoides pancreáticos y glioblastomas. Específicamente, se ha encontrado expresión aberrante de los receptores trk A, B, y C en el adenocarcinoma ductal pancreático (PDAC), y las NT pueden influir en la capacidad de invasión de este tipo de tumor (Miknyoczki, et al., Int. J. Cáncer, 1999, 81, 417). Además, el NGF se ha correlacionado con invasión perineural y dolor que está asociado con el PDAC (Zhu, et al., J Clin. Oncol., 1999, 17, 2419). También se sabe que trkA se expresa en el tejido epitelial prostático, y la neurotrofina NGF correspondiente se ha implicado en la estimulación del crecimiento del cáncer de próstata. Walch et al. (Clinical and Experimental Metastasis) 1999, 17, 307-314 describen aumento de la invasión de anti-neurotrofinas en la metástasis tumoral de próstata. Se ha demostrado inmunorreactividad para el NGF en carcinomas prostáticos humanos (De Schryver-Kecskemeti et al., Arch. Pathol., 1987, 111, 833) y líneas celulares derivadas de tumores (MacGrogan et al., J. Neurochem., 1992, 59, 1381), lo que sugiere un posible papel de supervivencia o mitogénico para el NGF en este cáncer. Además, se ha demostrado que las células del carcinoma prostático son quimiotácticas (Djakiew, et al., Cáncer Res., 1993, 53, 1416) e invasivas (Geldof, et al., J. Cáncer Res. Clin. Oncol., 1997, 123, 107) en respuesta al NGF in vitro.
Se ha demostrado que las trk desempeñan un papel tanto en el cáncer prostático (Delsite et al., J Androl., 1996, 17, 481, Pflug et al., Endocrinology, 1995, 136, 262, Pflug et al., Cáncer Res., 1992, 52, 5403, Djakiew et al., Cáncer Res., 1991, 51, 3304, Passaniti et al., Int. J. Cáncer, 1992, 51, 318, MacGrogan et al., J Neurochem., 1992, 59, 1381, Geldof et al., J. Cáncer Res. Clin. Oncol. 1997, 123, 107, Pflug et al., Mol. Carcin., 1998, 12, 106, y George et al., The Prostrate, 1998, 36, 172) como en el cáncer pancreático (Oikawa, et al., Int. J. Pancreat., 1995, 18, 15, Ohta et al., J. Pathol., 1997, 181, 405, Miralles et al., J. Endocrinology, 1998, 156, 431, y Miknyoczki et al., Crit. Rev. Oncogenesis, 1996, 7, 89).
Debido al posible papel de la actividad de trk en el desarrollo y la progresión de ciertos cánceres, se ha seleccionado como objetivo la alteración selectiva de ejes de NT-trk como un posible medio terapéutico. Específicamente, se han desarrollado y probado pequeñas moléculas que muestran capacidad para inhibir a los receptores trk (Ruggeri, et al., Current Medicinal Chemistry, 1999, 6, 845). Se sabe que los alcaloides de indolocarbazol glucosilado K-252a y K-252b inhiben las acciones biológicas del NGF y otras neurotrofinas. Se ha notificado que K-252a inhibe específicamente la autofosforilación de trkA, así como de trkB y trkC y otros receptores de neurotrofina relacionados a concentraciones nanomolares bajas (Hashimoto, Cell Biol., 1988, 107, 1531; Berg, et al., J Biol. Chem., 1992, 267, 13; Tarpley, et al., Oncogene, 1992, 7, 371; Ohmichi, et al., Biochemistry, 1992, 31, 4034; Muroya, et al., Biochim. Biophys. Acta., 1992, 1135, 353; y Nye, et al., Mol. Biol. Cell, 1992, 3, 677.) Mediante la modificación del resto de azúcar de K-252a, se han desarrollado dos inhibidores potentes adicionales de trk. Específicamente, se ha encontrado que CEP-751, un derivado de hidroximetilo de K-252a, es un potente inhibidor de trkA (CI_{50} de 3 nM en un ELISA), trkB, y trkC. También se sintetizó un derivado dipeptídico, CEP-2563, que demostró actividad similar y solubilidad en agua mejorada. También se encontró que otro compuesto relacionado, CEP-701, tenía buena actividad inhibidora de trkA mostrando una CI_{50} de 4 nM. Se ha demostrado que tanto CEP-751 como CEP-701 inhiben significativamente carcinomas prostáticos en seres humanos y ratas en modelos preclínicos (Dionne, et al., Clin. Cáncer Res., 1998, 4, 1887 y George, et al., Cáncer Research, 1999, 59, 2395). También se ha demostrado que CEP-751 desempeña actividad antitumoral en xenoinjertos de neuroblastoma y meduloblastoma (Evans, et al., Clin. Cáncer Res., 1999, 5, 3594), así como en modelos de cáncer de ovario y melanoma. Además, también se ha demostrado actividad antitumoral significativa mediante CEP-701 en modelos preclínicos de xenoinjerto de adenocarcinoma ductal pancreático humano (Miknyoczki, et al., Clin. Cáncer Res., 1999, 5, 2205). Actualmente, CEP-701 se está sometiendo a ensayos clínicos humanos.
Aunque estos inhibidores de trk que son moléculas pequeñas pueden usarse como herramientas para tratar cánceres de próstata, páncreas y otros, es difícil desarrollar pequeñas moléculas con especificidad para una molécula objetivo particular. Una de las principales preocupaciones en general para las pequeñas moléculas es la no especificidad por receptores objetivo o rutas de receptores, lo que conduce a una activación o inactivación indeseable de otros receptores y posible toxicidad. Por ejemplo, se ha demostrado que K-252a tiene múltiples propiedades bioquímicas, incluyendo actividad neurotrófica en combinación con actividades de inhibición de trk y proteína quinasa C (Kaneko, et al., J. Med. Chem., 1997, 40, 1863). Por tanto, son deseables agentes terapéuticos con alta especificidad por objetivos biológicos que participan en la actividad del receptor trk como posibles candidatos farmacológicos para el tratamiento del cáncer de próstata, páncreas y otros. Para este fin, se ha demostrado que los anticuerpos dirigidos frente a un receptor trk particular son menos deseables que las moléculas pequeñas (LeSauteur et al., Nature Biotech., 1996, 14, 1120). La presente invención proporciona el uso de al menos un anticuerpo neutralizante frente a neurotrofina en la fabricación de un medicamento para tratar el cáncer de páncreas o próstata en un mamífero. El anticuerpo proporciona gran parte de la especificidad deseada que las moléculas pequeñas de hecho no ofrecen.
Sumario de la invención
La presente invención se refiere al uso de un anticuerpo anti-neurotrofina en la fabricación de un medicamento para el tratamiento del cáncer de próstata o páncreas en un mamífero. Los anticuerpos anti-neurotrofina incluyen los dirigidos frente a NGF, BDNF, NT-3, y NT-4/5 e incluyen anticuerpos humanizados así como fragmentos de los mismos. En una realización preferida, el medicamento es para la administración de una cantidad terapéuticamente eficaz de al menos uno de los siguientes anticuerpos neutralizantes frente a neurotrofina, NGF, BDNF, NT-3, y NT-4/5 para tumores prostáticos o pancreáticos.
En algunas realizaciones, el medicamento es para reducir el volumen tumoral prostático o pancreático.
En algunas realizaciones, el medicamento es para reducir la tasa de crecimiento del tumor prostático o pancreático.
Descripción de las realizaciones preferidas
La presente invención se refiere al uso de un anticuerpo anti-neurotrofina en la fabricación de un medicamento para el tratamiento del cáncer de próstata o páncreas en un mamífero. El anticuerpo anti-neurotrofina se une con alta especificidad a las neurotrofinas, conduciendo así a la inhibición de los receptores trk mediante la neutralización de los ligandos de activación de la neurotrofina.
A lo largo de este documento se facilitan diversas definiciones. La mayor parte de las palabras tienen el significado que un experto en la técnica atribuiría a esas palabras. Las palabras definidas específicamente a continuación o bien en otra parte de este documento tienen el significado facilitado en el contexto de la presente invención como conjunto y normalmente se entienden por los expertos en la técnica.
Tal como se usa en el presente documento, el término "cáncer" pretende referirse a un neoplasma persistente de cualquier tejido en un organismo biológico. El neoplasma se caracteriza como generalmente maligno o con posibilidad de llegar a ser maligno, potencialmente invasivo, o con posibilidad de metastatizar a nuevos sitios. Los cánceres de la presente invención están asociados con la expresión de receptores de neurotrofina y neurotrofinas y son el cáncer de próstata y páncreas.
Tal como se usa en el presente documento, el término "tumor" pretende referirse a un crecimiento que surge de un tejido existente, crecimiento a una tasa anómala en comparación con el tejido del que surgió, y que no realiza la función fisiológica normal. El crecimiento puede o no ser maligno, pero a menudo está asociado con, o es indicativo de, un estado canceroso o precanceroso.
Tal como se usa en el presente documento, el término "mamífero" pretende referirse a organismos vivos humanos o bien a no humanos que están aquejados de cáncer, han estado previamente aquejados con cáncer, o están predispuestos a padecer cáncer.
Tal como se usa en el presente documento, la expresión "cantidad terapéuticamente eficaz" pretende referirse a una cantidad de agente anti-neurotrofina terapéutico o profiláctico, tal como un anticuerpo anti-neurotrofina, que podría ser apropiado para una realización de la presente invención, que provocará el efecto o la respuesta terapéuticos o profilácticos deseados cuando se administra según el régimen de tratamiento deseado.
Tal como se usa en el presente documento, el término "anticuerpo" pretende referirse a anticuerpos completos, intactos, así como a fragmentos F(ab) y fragmentos F(ab)_{2} de los mismos. Los anticuerpos completos, intactos, incluyen anticuerpos monoclonales tales como anticuerpos monoclonales murinos, anticuerpos policlonales, anticuerpos quiméricos, anticuerpos humanizados, y derivados de todos los mencionados anteriormente.
Tal como se usa en el presente documento, el término "neurotrofina" o "NT" pretende referirse a cualquier neurotrofina natural o no natural incluyendo, pero sin limitarse a, NGF, BDNF, NT-3, NT-4/5, NT-6, y NT-7, y sus derivados o equivalentes funcionales, ya estén purificados a partir de una fuente natural, preparados mediante procedimientos de tecnología de ADN recombinante o síntesis química, o cualquier combinación de estos u otros procedimientos.
Tal como se usa en el presente documento, el término "neutralizante" generalmente significa que se vuelve ineficaz, y cuando se usa para describir un anticuerpo, significa además un anticuerpo que vuelve ineficaz a la molécula a la que se une. En las realizaciones preferidas de la invención, un anticuerpo "neutralizante" se une a un ligando particular y evita o interfiere en la unión del ligando a su receptor.
Tal como se usa en el presente documento, la expresión "poner en contacto" significa llevar juntos, directa o bien indirectamente, una o más moléculas entre sí, facilitando así las interacciones intermoleculares. La puesta en contacto puede producirse in vitro, ex vivo o in vivo.
Tal como se usa en el presente documento, la expresión "receptor de neurotrofina" pretende referirse a un receptor que se une a un ligando de neurotrofina. En las realizaciones preferidas, el receptor de neurotrofina es un miembro de la familia de receptores de tirosina quinasa, denominados generalmente receptores "trk" o "trk", que se expresan en las superficies celulares. La familia de trk incluye, pero sin limitarse a, trkA, trkB; y trkC. En otras realizaciones, el receptor de neurotrofina es p75^{NTR}, también denominado p75 o receptor del factor de crecimiento nervioso de baja afinidad. Estos receptores pueden proceder de cualquier especie animal (por ejemplo, ser humano, ratón, conejo, cerdo, caballo, etc.), e incluyen receptores de longitud completa, sus formas truncadas y variantes, tales como las que surgen mediante corte y empalme y/o inserción alternos, y las variantes alélicas que se producen en la naturaleza, así como derivados funcionales de tales receptores.
La presente invención se refiere a medicamentos para tratar estados de enfermedad neoplásica seleccionados de cáncer de próstata o páncreas.
En otras realizaciones preferidas, también pueden tratarse o evitarse según los procedimientos de la presente invención tumores no malignos, lesiones precancerosas, tumores precancerosos u otros estados precancerosos que están asociados con los estados de enfermedad neoplásica mencionados anteriormente. Tal tratamiento contribuiría a la prevención del cáncer en pacientes con signos clínicos de cáncer inminente o con una predisposición al cáncer.
Los mamíferos preferidos de la presente invención son seres humanos con propensión a o con diagnóstico clínico de cáncer de próstata o páncreas. Naturalmente, los mamíferos no humanos aquejados de cáncer de próstata o páncreas también caen dentro del alcance de la presente invención. Los mamíferos también incluyen seres humanos o no humanos que son propensos a llegar a estar aquejados de estos cánceres. Los ejemplos incluyen seres humanos expuestos a carcinógenos conocidos o seres humanos masculinos en una edad de riesgo de desarrollo de cáncer de próstata. También se incluyen pacientes con una historia familiar de cáncer o que genéticamente son propensos a desarrollar ciertos tipos de cánceres.
Los anticuerpos preferidos incluyen todos los anticuerpos frente a neurotrofina conocidos en la actualidad incluyendo, pero sin limitarse a, anti-NGF (número de catálogo 500-P85, Pepro Tech Inc.; número de catálogo AF-256-NA, R&D Systems, Inc.), anti-BDNF (número de catálogo 500-P84, Pepro Tech Inc.; número de catálogo MAB248, R&D Systems, Inc.), anti-NT-3 (número de catálogo 500-P82, Pepro Tech Inc.; número de catálogo AF-267-NA, R&D Systems, Inc.), anti-NT4 (número de catálogo 500-P83, Pepro Tech Inc.; número de catálogo AF-268-NA, R&D Systems, Inc.), anti-NT-4/5, anti-NT-6 y anti-NT-7 y sus equivalentes funcionales. Preferiblemente, estos anticuerpos se utilizan en una forma purificada por afinidad. También están dentro del alcance de la invención las mezclas de dos o más anticuerpos neutralizantes diferentes. Por ejemplo, cánceres tales como el adenocarcinoma ductal pancreático, que expresa más de un tipo de receptor de neurotrofina, pueden tratarse más eficazmente con una mezcla de anticuerpos para más de un receptor.
Los anticuerpos de la presente invención pueden obtenerse de un proveedor comercial, tal como Pepro Tech, Inc. (Rocky Hill, NJ), R&D Systems, Inc. (Minneapolis, MN) o generarse según procedimientos convencionales. Los anticuerpos neutralizantes frente a neurotrofina comercialmente disponibles incluyen anti-b-NGF humano, anti-BDNF humano, anti-NT-4 humano, y anti-NT-3 humano procedentes de antisuero de conejo.
La generación y la purificación de anticuerpos también puede realizarse en el laboratorio según los procedimientos convencionales descritos en Ausubel, et al., 1999, Short Protocols in Molecular Biology, 4ª edición, Greene y Wiley-Interscience, NY y Current Protocols in Molecular Biology, 1999, John Wiley & Sons, NY, incorporado cada uno de ellos al presente documento como referencia en su totalidad.
También están comprendidos mediante la presente invención, anticuerpos (por ejemplo, anticuerpos monoclonales y policlonales, anticuerpos de cadena sencilla, anticuerpos quiméricos, anticuerpos bifuncionales/biespecíficos, anticuerpos humanizados, anticuerpos humanos y anticuerpos injertados con región determinante de complementariedad (CDR), incluyendo compuestos que incluyen secuencias de CDR que reconocen específicamente un polipéptido de la invención) específico para una neurotrofina o fragmentos de la misma. La invención también proporciona fragmentos de anticuerpos, incluyendo Fab, Fab', F(ab')_{2}, y Fv. Los ensayos de exploración para determinar la especificidad de unión de un anticuerpo de la invención se conocen bien y se ponen en práctica de manera rutinaria en la técnica. Para un análisis exhaustivo de tales ensayos, véase Harlow et al. (Eds.), Antibodies A Laboratory Manual, Cold Spring Harbor Laboratory, Cold Spring Harbor, NY (1988), capítulo 6, que se incorpora al presente documento como referencia en su totalidad. También se contemplan los anticuerpos que reconocen y se unen a fragmentos de una neurotrofina. Los anticuerpos de la invención pueden producirse usando cualquier procedimiento bien conocido y puesto en práctica de manera rutinaria en la técnica.
Por ejemplo, puede utilizarse neurotrofina recombinante o que se produce en la naturaleza, o un fragmento de la misma, para inmunizar a un ratón u otro animal adecuado, para la generación de anticuerpos monoclonales (o un mamífero más grande, tal como un conejo, para los anticuerpos policlonales). Para aumentar la antigenicidad, los péptidos pueden conjugarse con hemocianina de lapa californiana (Pierce), según las recomendaciones del fabricante. Para una inyección inicial, el antígeno puede emulsionarse con adyuvante completo de Freund e inyectarse subcutáneamente. A intervalos de dos o tres semanas, pueden emulsionarse alícuotas adicionales de antígeno de neurotrofina con adyuvante incompleto de Freund e inyectarse subcutáneamente. Antes de la inyección de refuerzo final, puede tomarse una muestra de suero de los ratones inmunizados y someterse a ensayo mediante inmunotransferencia de tipo Western para confirmar la presencia de anticuerpos que reaccionan inmunológicamente con la neurotrofina. El suero de los animales inmunizados puede usarse como antisuero policlonal o usarse para aislar anticuerpos policlonales que reconocen a la neurotrofina. Alternativamente, puede sacrificarse a los ratones y extraerse su bazo para la generación de anticuerpos monoclonales.
Para generar anticuerpos monoclonales, los bazos puede colocarse en 10 ml de RPMI 1640 sin suero, y se forman suspensiones de células individuales triturando los bazos en RPMI 1640 sin suero, complementado con L-glutamina 2 mM, piruvato de sodio 1 mM, 100 unidades/ml de penicilina y 100 \mug/ml de estreptomicina (RPMI) (Gibco, Canadá). Las suspensiones celulares pueden filtrarse y lavarse mediante centrifugación y resuspenderse en RPMI sin suero. Se preparan de una manera similar timocitos tomados de tres ratones Balb/c no tratados previamente y se usan como capa de alimentación. También se centrifugan y se lavan células de mieloma NS-1, mantenidas en fase logarítmica en RPMI con suero bovino fetal (SBF) al 10% (Hyclone Laboratories, Inc., Logan, Utah) durante tres días antes de la fusión.
Para producir fusiones de hibridoma, se combinan células de bazo procedentes de ratones inmunizados con células NS-1 y se centrifugan, y se aspira el sobrenadante. El sedimento celular se extrae golpeando el tubo y se agita con 2 ml de PEG 1500 a 37ºC (50% en HEPES 75 mM, pH 8,0) (Boehringer-Mannheim) en el sedimento, seguido por la adición de RPMI sin suero. A continuación, las células se centrifugan, se resuspenden en RPMI que contiene SBF al 15%, hipoxantina de sodio 100 \muM, aminopterina 0,4 \muM, timidina 16 \muM (HAT) (Gibco), 25 unidades/ml de IL-6 (Boehringer-Mannheim) y 1,5 x 10^{6} timocitos/ml, y se siembran en 10 placa en placas de cultivo tisular Corning, de 96 pocillos, de fondo plano (Corning, Corning New York).
En los días 2, 4, y 6 tras la fusión se extrajeron 100 \mul de medio de los pocillos de las placas de fusión y se sustituyeron con medio reciente. En el día 8, las fusiones se exploran mediante ELISA, se someten a prueba para determinar la presencia de IgG de ratón que se une a neurotrofina. Los pocillos de fusión seleccionados se clonan adicionalmente mediante dilución hasta que se obtienen cultivos monoclonales que producen anticuerpos anti-neurotrofina.
Los anticuerpos no humanos pueden humanizarse mediante cualquiera de los procedimientos conocidos en la técnica. En un procedimiento, se insertan CDR no humanas en un anticuerpo humano o secuencia marco de anticuerpo consenso. Entonces pueden introducirse cambios adicionales en la región marco del anticuerpo para modular la afinidad o la inmunogenicidad. A continuación se muestran protocolos para mejorar la utilidad de los anticuerpos monoclonales anti-neurotrofina como agentes terapéuticos en seres humanos mediante la "humanización" de los anticuerpos monoclonales para mejorar su semivida sérica y volverlos menos inmunogénicos en los huéspedes humanos (es decir, para evitar la respuesta del anticuerpo humano frente a anticuerpos anti-neurotrofina no humanos).
Los principios de la humanización se han descrito en la bibliografía y se facilitan mediante la disposición modular de proteínas de anticuerpo. Para minimizar la posibilidad de unión del complemento, se prefiere un anticuerpo humanizado del isotipo IgG4.
Por ejemplo, se logra un nivel de humanización mediante la generación de anticuerpos quiméricos que comprenden los dominios variables de las proteínas de anticuerpo no humano de interés con los dominios constantes de las moléculas de anticuerpo humano. (Véase, por ejemplo, Morrison et al., Adv. Immunol., 1989, 44, 65-92, que se incorpora al presente documento como referencia en su totalidad). Los dominios variables de los anticuerpos anti-neurotrofina neutralizantes de neurotrofina se clonan a partir del ADN genómico de un hibridoma de célula B o a partir de ADNc generado a partir de ARNm aislado del hibridoma de interés. Los fragmentos génicos de la región V se unen a exones que codifican los dominios constantes del anticuerpo humano, y el constructo resultante se expresa en las células huésped del mamífero adecuado (por ejemplo, células CHO o de mieloma).
Para lograr un nivel de humanización incluso mayor, sólo se clonan en las secuencias del anticuerpo humano aquellas partes de los fragmentos génicos de la región variable de los genes de los anticuerpos monoclonales no humanos que codifican regiones determinantes de complementariedad ("CDR") que se unen al antígeno (Véase, por ejemplo, Jones et al., Nature, 1986, 321, 522-525, Riechmann et al., Nature, 1988, 332, 323-327, Verhoeyen et al., Science, 1988, 239, 1534-36, y Tempest et al., Biol Technology, 1991, 9, 266-71). Si es necesario, también se modifica la región marco en lámina \beta del anticuerpo humano que rodea a las regiones CDR3 para reflejar más estrechamente la estructura tridimensional del dominio de unión al antígeno del anticuerpo monoclonal original. (Véase, Kettleborough et al., Protein Engin., 1991, 4, 773-783, y Foote et al., J Mol. Biol., 1992, 224, 487-499, cada uno de los cuales se incorpora al presente documento como referencia en su totalidad).
En un enfoque alternativo, la superficie de un anticuerpo monoclonal no humano de interés se humaniza mediante la alteración de residuos de superficie seleccionados del anticuerpo no humano, por ejemplo, mediante mutagénesis dirigida al sitio, mientras conservan todos los residuos interiores y de contacto del anticuerpo no humano. Véase, Padlan, Molecular Immunol., 1991, 28, 489-98.
Los anticuerpos de la presente invención pueden formularse para su administración a un mamífero en una variedad de formas. En algunas realizaciones, los anticuerpos están en disolución acuosa estéril o en fluidos biológicos, tal como suero. Las disoluciones acuosas pueden estar tamponadas o no tamponadas y tienen componentes activos o inactivos adicionales. Los componentes adicionales incluyen sales para modular la fuerza iónica, conservantes incluyendo, pero sin limitarse a, agentes antimicrobianos, antioxidantes, quelantes, y similares, y nutrientes incluyendo glucosa, dextrosa, vitaminas, y minerales. Alternativamente, los anticuerpos pueden prepararse para su administración en forma sólida. Los anticuerpos pueden combinarse con varios vehículos o excipientes inertes, incluyendo pero sin limitarse a; aglutinantes tales como celulosa microcristalina, goma de tragacanto, o gelatina; excipientes tales como almidón o lactosa; agentes dispersantes tales como ácido algínico, Primogel, o almidón de maíz; lubricantes tales como estearato de magnesio, deslizantes tales como dióxido de silicio coloidal; agentes edulcorantes tales como sacarosa o sacarina; o agentes aromatizantes tales como menta o salicilato de metilo.
Los anticuerpos o sus formulaciones pueden administrarse a un mamífero mediante cualquier medio eficaz para administrar los anticuerpos al tejido enfermo. Tales medios incluyen, pero sin limitarse a, intraperitoneal, intravenoso, intramuscular, subcutáneo, intratecal, intraventricular, oral, enteral, parenteral, intranasal, o dérmico. En particular, los anticuerpos o las formulaciones de anticuerpo pueden administrarse mediante la inyección parenteral de las formulaciones líquidas o mediante la ingestión de formulaciones sólidas tales como en píldoras, comprimidos, cápsulas, o formulaciones líquidas tales como emulsiones y disoluciones. Otros sistemas de administración de fármacos incluyen hidrogeles, hidroximetilcelulosa, microcápsulas, liposomas, microemulsiones, microesferas, y similares. La inyección localizada de los anticuerpos directamente en el tejido enfermo tal como un tumor es un procedimiento preferido para la administración de los anticuerpos de la presente invención. La solución salina tamponada con fosfato (PBS) es un vehículo preferido para las formulaciones inyectables.
La dosificación de anticuerpos para obtener una cantidad farmacéuticamente eficaz de agente terapéutico depende de una variedad de factores. Por ejemplo, la edad, la sensibilidad, la tolerancia y otras características del paciente afectarán a las cantidades de dosificación. El tipo de neoplasia o tumor, el estadio de la enfermedad, y el volumen tumoral también afectarán a las dosificaciones. Además, para obtener la dosificación eficaz es necesario que el médico que atiende considere el nivel en plasma y la semivida de los anticuerpos empleados y la afinidad por sus sitios de reconocimiento, y otros factores similares. Para la administración sistémica de los anticuerpos frente a neurotrofina pueden usarse dosis que oscilan desde aproximadamente 0,05 mg/kg-paciente/día hasta aproximadamente 500 mg/kg-paciente/día, aunque se prefieren dosificaciones en el extremo inferior del intervalo simplemente para facilitar la administración y el rendimiento. Las dosificaciones pueden ajustarse, por ejemplo, para proporcionar un nivel en plasma particular de un anticuerpo, por ejemplo, en el intervalo de aproximadamente 5-30 mg/ml, más preferiblemente de aproximadamente 10-15 mg/ml, y para mantener el nivel, por ejemplo, durante un periodo de tiempo o hasta que se logren los resultados clínicos. Los anticuerpos quiméricos y humanizados, que se esperaría que se aclararan más lentamente, requerirían menores dosificaciones para mantener un nivel en plasma eficaz. Además, los anticuerpos que tienen alta afinidad por neurotrofinas, preferiblemente se administran menos frecuentemente o en dosis inferiores que los anticuerpos con menos afinidad. Puede determinarse una dosificación terapéuticamente eficaz del anticuerpo mostrando, durante el transcurso del tratamiento, reducción en el volumen tumoral, reducción en la tasa de crecimiento del tumor, o, idealmente, desaparición completa del estado de enfermedad cancerosa. Un medio eficaz para medir o evaluar el estadio del cáncer de próstata o páncreas es mediante la medición del antígeno específico de próstata (PSA) en la sangre, la medición del tiempo de supervivencia para el cáncer pancreático, la medición del retraso o inhibición de la diseminación metastásica tanto para el cáncer de próstata como de páncreas, medición de la clasificación histológica del cáncer pancreático, y TC para el cáncer pancreático. El experto en la técnica conoce tales procedimientos.
La presente invención también contempla un medicamento para reducir el volumen tumoral prostático o pancreático. La presente invención también engloba un medicamento para evitar el crecimiento adicional del tumor o para reducir la tasa de crecimiento del tumor. El medicamento es preferiblemente para administrar el agente al sitio del tumor mediante la inyección localizada, directa, en el tejido en o cerca del sitio del tumor. Sin embargo, los medicamentos para la administración sistémica de los agentes mediante los medios tratados anteriormente también están dentro del alcance de la presente invención. La inyección local en el sitio del tumor puede realizarse por vía intratumoral o peritumoral o una combinación de ambas.
Para la inyección directa en el sitio del tumor, la dosificación del agente depende de varios factores, incluyendo el tipo de tumor, el estadio del tumor, y el volumen tumoral, entre otras variables. Las dosis terapéuticas típicas de los agentes según el volumen tumoral puede oscilar desde aproximadamente 0,01 mg/mm^{3} hasta aproximadamente 10 mg/mm^{3} por inyección, y las inyecciones pueden administrarse tan frecuentemente como sea necesario. Por ejemplo, pueden ser apropiadas las inyecciones una vez al día durante el tiempo en que un tumor o estado de enfermedad esté presente, pero variarán según el tipo de cáncer, el transcurso de la enfermedad y el paciente. La eficacia terapéutica del tratamiento está indicada mediante, una reducción en el volumen tumoral durante el transcurso del tratamiento, o bien una inhibición en la tasa de crecimiento del tumor. El experto en la técnica conoce bien la medición del volumen tumoral a partir de las dimensiones del tumor. Pueden realizarse cálculos del volumen tumoral con la siguiente fórmula:
V(mm^{3}) = 0,5236 x longitud (mm) x anchura (mm) [longitud (mm) + anchura (mm)/2].
Otro procedimiento para evaluar la eficacia de un tratamiento particular es evaluar la inhibición de los receptores de neurotrofina mediante medios bien conocidos en la técnica. Por ejemplo, puede someterse a prueba trkA para determinar su actividad utilizando un ensayo de enzimas basado en ELISA tal como se explica en Angeles, et al., Anal. Biochem., 1996, 236, 49, incorporado al presente documento como referencia en su totalidad. Otro procedimiento de evaluación es medir la actividad de ChAT en el prosencéfalo basal de la rata.
Los expertos en la técnica apreciarán que pueden realizarse numerosos cambios y modificaciones a las realizaciones preferidas de la invención y que tales cambios y modificaciones pueden realizarse sin apartarse del alcance de las reivindicaciones adjuntas.
Los siguientes ejemplos son todos reales y no pretenden limitar el alcance de la invención.
Ejemplos
Ejemplo 1
Neutralización de receptores trk mediante anti-NGF
Los anticuerpos se inyectaron en xenoinjertos de PC-3 y/o TSU-pr1 que previamente han demostrado que responden a CEP-751 (Dionne et al., Clin. Canc. Res., 1998, 4, 187-1898). Los siguientes experimentos se llevaron a cabo para confirmar la capacidad neutralizante de los anticuerpos anti-neurotrofina.
El anticuerpo anti-NGF reduce la autofosforilación de trk estimulada por ligando en las células NIH3T3-trkA. Se preincubó NGF (10 ng/ml) con diversas concentraciones de anticuerpo en 6 ml de medio de cultivo tisular. La mezcla NGF/anticuerpo se añadió a las células NIH3T3-trkA. Se inmunoprecipitaron las proteínas trk de los lisados con anticuerpo anti-pan-Trk, CEP-21, y las muestras se sondaron en una inmunotransferencia con el anticuerpo anti-fosfotirosina, 4G10. Los valores de la exploración densitométrica (unidades de DO integradas) fueron los siguientes (mostrados como NGF (10 ng/ml)/Anti-NGF (\mug/ml): carril -/-; 0,3; carril +/-, 6,5; 0,001 mg/ml, 5,0; 0,01 mg/ml, 4,5; 0,1 mg/ml, 2,5; 1,0 mg/ml, 3,1; 10,0 mg/ml, 2,1; 100 mg/ml, 1,1. Por tanto, anti-NGF (PeproTech, Inc., 500-P85) a 100 \mug/ml reduce la fosforilación de trk en aproximadamente el 80% con respecto a la ausencia de tratamiento con anti-NGF en las células tratadas durante cinco minutos con NGF 10 ng/ml.
Ejemplo 2
Neutralización de receptores trk mediante anti-NT-3
El anticuerpo anti-NT-3 reduce la autofosforilación de trk estimulada por ligando en células NIH3T3-trkC. Se preincubó NT-3 (10 ng/ml) con diversas concentraciones de anticuerpo en 6 ml de medio de cultivo tisular. La mezcla NT-3/anticuerpo se añadió a las células NIH3T3-trkC. Se inmunoprecipitaron las proteínas trk de los lisados con anticuerpo anti-pan-Trk, CEP-21, y las muestras se sondaron en una inmunotransferencia con el anticuerpo anti-fosfotirosina, 4G10. Los valores de la exploración densitométrica (unidades de DO integradas) fueron los siguientes (mostrados como NT-3 (10 ng/ml)/Anti-NT-3 (\mug/ml): carril -/-, 0,1; carril +/-, 4,0; IgG, 7,5; 0,001 mg/ml, 6,2; 0,01 mg/ml, 4,0; 0,1 mg/ml, 3,6; 1,0 mg/ml, 7,8; 10,0 mg/ml, 1,2. Por tanto, anti-NT-3 (PeproTech 500-P82) a 10 \mug/ml reduce la fosforilación de trk en aproximadamente el 70% con respecto a la ausencia de tratamiento con anti-NGF tratamiento en las células tratadas durante cinco minutos con NT-3 10 ng/ml.
Los siguientes ejemplos muestran los resultados experimentales para la actividad antitumoral de los anticuerpos de la presente invención. Los modelos tumorales usados en estos experimentos son xenoinjertos de cáncer de próstata y cáncer pancreático en ratones desnudos que los expertos en la técnica conocen bien como modelos animales preclínicos preferidos, que están correlacionados con resultados clínicos in vivo. La bibliografía actual que indica la relevancia particular de estos modelos de xenoinjerto para las enfermedades humanas correspondientes incluyen Plonowski, et al., Cáncer Res., 1999, 59, 1947, Joseph, et al., Cáncer Res., 1997, 57, 1054, Pinski, et al., Int. J. Cáncer, 1993, 55, 963, Gao et al., Cáncer Res., 1998, 58, 1391, y Tan, et al., Tumour Biology, 1985, 6, 89.
Ejemplo 3
Inhibición del crecimiento de xenoinjerto de cáncer de próstata PC-3 mediante anticuerpos frente a neurotrofina
Se utilizaron los siguientes anticuerpos frente a neurotrofina: anti-NGF (PeproTech 500-P85), anti-BDNF (PeproTech 500-P84), anti-NT-3 (PeproTech 500-P82), y anti-NT4/5 (PeproTech 500-P83). Los anticuerpos anti-NGF y anti-NT3 bloquean la autofosforilación de trkA y trkC tras el tratamiento con neurotrofina de células en cultivo. Se ha demostrado que cada uno de los anticuerpos bloquea la actividad de su neurotrofina cognada en un bioensayo en el que se mide la actividad de ChAT en cultivos de células de prosencéfalo basal de rata.
Se inyectaron por vía subcutánea células de tumor de próstata humano PC-3 (5 x 10^{6} células/ratones) en el costado de ocho ratones desnudos atímicos hembra de diez semanas de edad (nu/nu; Charles River, Raleigh, NC). Los ratones pesaban entre 22-25 gramos en el día de la implantación del tumor. Cuando los xenoinjertos alcanzaron 100-500 mm^{3}, los ratones se aleatorizaron y se dividieron en grupos experimentales. A algunos grupos experimentales se les administró un cóctel de anticuerpos frente a neurotrofina (4 x 25 \mug a cada uno, o 4 x 100 \mug a cada uno de anti-NGF, BDNF, NT-3, y NT4/5) o IgG de conejo normal (100 \mug o 400 \mug; PeproTech 500-P00) en PBS 1X estéril (volumen total de 100 \mul). Todos los anticuerpos se administraron por vía intratumoral (50 \mul) en cinco sitios de inyección y por vía peritumoral y subcutánea (50 \mul) en cinco sitios de inyección. En el experimento número 1, los ratones recibieron inyecciones de anticuerpo una vez al día en los días 1, 3, 5, 8, 10, 12, y 15. No se administró anticuerpo tras el día 15. En el experimento número 2, los ratones recibieron inyección de anticuerpo una vez al día en los días 1, 3, 6, 8, 10, 13. Un ratón que recibió 4 x 100 \mug de anticuerpos frente a neurotrofina murió por causas sin explicar en el día 13. Se midió la longitud y la anchura del tumor cada dos a tres días. Se administró CEP-751 a un grupo experimental separado como control para verificar que los tumores respondían a CEP-751, tal como se había demostrado previamente para los xenoinjertos de PC-3 crecidos en una institución diferente. Los ratones recibieron vehículo (polietilenglicol al 40%, povidona C30 al 10%, y alcohol bencílico al 2%; 100 \mul) o CEP-751 (10 mg/kg s.c. BID) en vehículo (100 \mul) siete días por semana durante 22 días. Se midió la longitud y la anchura del tumor cada dos a tres días (días 1, 3, 5, 8, 10, 12, 15, 17, 19 y 22).
Se calcularon los volúmenes tumorales como (longitud x anchura (longitud+anchura)/2)) x 0,526 (Isaacs, Canc. Res., 1989, 49, 6290-6294). Se calcularon los volúmenes tumorales medios y los errores estándar (SigmaStat, Jandel Scientific, San Rafel, CA). Se eliminó del análisis cualquier ratón con un volumen tumoral en el día final del análisis que se desviara del volumen tumoral medio en el día final del análisis en más de dos desviaciones estándar en cada punto de datos. Se calcularon los volúmenes tumorales relativos como (v_{t} medio/v_{o} medio), en el que v_{t} se refiere al volumen tumoral en un día dado y v_{o} es el volumen del mismo tumor al inicio de la dosificación (día 1). Se eliminó del análisis cualquier ratón con un volumen tumoral relativo en el día final del análisis que se desviara del volumen tumoral relativo medio en el día final del análisis en más de dos desviaciones estándar en cada punto de datos. Se calcularon los valores de probabilidad mediante la prueba de suma de rangos de Mann-Whitney (SigmaStat).
Experimento número 1: La administración de anticuerpos frente a neurotrofina inhibió el crecimiento de tumores PC-3 con respecto a los tumores tratados con el control con IgG. Los volúmenes relativos de los tumores tratados con anticuerpo frente a neurotrofina fueron significativamente menores (p \leq 0,05) que los del grupo control con IgG en el día 3 y continuaron siendo menores hasta la terminación del experimento en el día 22 (p \leq 0,05, día 5, p \leq 0,01, día 8; p \leq 0,001, días 10-22). Se observó regresión significativa de los tumores en los días 10 (35%; p \leq 0,001) y 12 (25%; p \leq 0,05). Una vez retirado el tratamiento con anticuerpo neutralizante (día 15), se observó un nuevo crecimiento del tumor en el día 22, (0,95 de volumen tumoral relativo, día 22, frente a 0,77 de volumen tumoral relativo, día 15). Los volúmenes absolutos de los tumores tratados con anticuerpo frente a neurotrofina en comparación el Grupo control con IgG fueron significativamente menores (p \leq 0,05) en el día 15, y continuaron siendo menores hasta la terminación del experimento (p \leq 0,05, día 17; p \leq 0,01, días 19 y 22), y alcanzaron un T/C mínimo de 0,33 en el día 17.
La administración de CEP-751 inhibió el crecimiento de tumores PC-3 con respecto al control con vehículo. Los volúmenes relativos de los tumores tratados con CEP-751 fueron significativamente menores que el grupo control con vehículo en los días 12 (p \leq 0,05), 17 (p \leq 0,01), 19 (p \leq 0,05) y 22 (p \leq 0,01). Los volúmenes absolutos de los tumores tratados con CEP-751 fueron significativamente menores en comparación con el grupo control con vehículo en el día 17 (p \leq 0,01) y el día 22 (p \leq 0,05) y alcanzaron un T/C mínimo de 0,44 en el día 19.
Experimento número 2: La administración de los anticuerpos (4 x 25 \mug a cada uno, o 4 x 100 \mug a cada uno de anti-NGF, BDNF, NT-3, y NT4/5) inhibió el crecimiento de tumores PC-3 con respecto a los tumores tratados con el control con IgG. Los volúmenes relativos de los tumores tratados con anticuerpo frente a neurotrofina fueron significativamente menores (p \leq 0,05; 100 mg de cóctel de neurotrofina frente a 100 \mug de IgG normal; 400 \mug de cóctel de neurotrofina frente a 400 \mug de IgG normal) que los de los grupos control con IgG en el día 3 y continuaron siendo menores hasta la terminación del experimento. Se observó regresión significativa de los tumores (400 \mug de cóctel de neurotrofina frente a 400 \mug de IgG normal) en el día 10 (31%; p \leq 0,05) y el día 13 (19%; p \leq 0,05). Los volúmenes absolutos de los tumores tratados con anticuerpo frente a neurotrofina en comparación con el grupo control con IgG fueron significativamente menores (p \leq 0,05) en el día 8 (100 \mug de cóctel de neurotrofina frente a 100 \mug de IgG normal) y en el día 6 (400 \mug de cóctel de neurotrofina frente a 400 \mug de IgG normal), y continuaron siendo menores hasta la terminación del experimento (p \leq 0,005, días 10, 13, 15 tanto para 100 \mug de cóctel de neurotrofina frente a 100 \mug de IgG normal como para 400 \mug de cóctel de neurotrofina frente a 400 \mug de IgG normal), y alcanzaron un T/C mínimo de 0,26 en el día 15 (100 \mug de cóctel de neurotrofina frente a 100 \mug de IgG normal) o un T/C mínimo de 0,17 en el día 13 (400 \mug de cóctel de neurotrofina frente a 400 \mug de IgG normal).
Ejemplo 4
Inhibición del crecimiento de xenoinjerto de cáncer de próstata TSU-Pr1 mediante anticuerpos frente a neurotrofina
Experimento número 1: Se utilizaron los siguientes anticuerpos frente a neurotrofina: anti-NGF (PeproTech 500-P85), anti-BDNF (PeproTech 500-P84), anti-NT-3 (PeproTech 500-P82), y anti-NT4/5 (PeproTech 500-P83).
\newpage
Se inyectaron células del tumor de próstata humano TSU-Pr1 por vía subcutánea en el costado de ratones desnudos atímicos hembra (nu/nu; 5 x 10^{6} células/ratones). Cuando los xenoinjertos alcanzaron 100-500 mm^{3}, los ratones se aleatorizaron y se dividieron en cuatro grupos experimentales. A un grupo se le administró un cóctel de anticuerpos frente a neurotrofina (anti-NGF, BDNF, NT-3, y NT4/5). Cada dosis de cóctel de anticuerpos (100 \mul) contenía 100 \mug de cada anticuerpo frente a neurotrofina. Al segundo grupo experimental se le administró IgG de conejo normal (400 \mug/100 \mul; PeproTech 500-P00) como control. Todos los anticuerpos se administraron por vía intratumoral (50 \mul) en cinco sitios de inyección y por vía peritumoral (50 \mul) en cinco sitios de inyección. Los ratones recibieron inyecciones de anticuerpo una vez al día, tres días por semana en los días 1, 3, 5, 8, 10, y 12. Se midió la longitud y la anchura del tumor cada dos a tres días (Días 1, 3, 5, 8, 10, 12, y 15).
El tercer grupo experimental recibió CEP-701 en vehículo (polietilenglicol al 40%, povidona C30 al 10%, y alcohol bencílico al 2%), 10 mg/kg s.c. BID, cinco días por semana durante 14 días. El cuarto grupo experimental recibió vehículo únicamente (100 \mul) según el programa de dosificación del tercer grupo experimental. Se midió la longitud y la anchura del tumor cada dos a tres días (Días 1, 3, 5, 8, 10, 12, y 15).
Se calcularon los volúmenes tumorales tal como se describió anteriormente. Se calcularon los volúmenes tumorales medios y los errores estándar tal como se describió anteriormente. Cualquier ratón con volúmenes tumorales que se desviaran de los volúmenes tumorales medios en más de dos desviaciones estándar se eliminó del análisis en cada punto de datos. Para los volúmenes tumorales relativos, se normalizó cada punto de datos para un ratón dado para el volumen tumoral de ese ratón en el inicio de la dosificación (Día 1). Se calcularon los valores de probabilidad tal como se describió anteriormente. No se observaron muertes ni morbilidad en ninguno de los grupos experimentales, lo que indicaba que CEP-701 y los anticuerpos neutralizantes se toleraban bien en estos animales.
La administración de anticuerpos frente a neurotrofina dio como resultado volúmenes tumorales relativos inferiores con respecto a los volúmenes tumorales en el grupo control con IgG. Los volúmenes tumorales relativos de los tumores tratados con anticuerpo frente a neurotrofina fueron significativamente menores (p \leq 0,0001) que los volúmenes tumorales relativos en el grupo control tratado con IgG en el Día 5 y continuaron siendo menores durante el resto del experimento (p \leq 0,01 Días 8 y 10; p \leq 0,0001 Días 12 y 15). Los volúmenes absolutos de los tumores tratados con anticuerpo frente a neurotrofina en comparación con el grupo control con IgG fueron significativamente menores (p \leq 0,05) en el Día 10, y continuaron siendo menores hasta la terminación del experimento (p \leq 0,001, Día 12; p \leq 0,01, Día 15) y alcanzaron un T/C mínimo de 0,41 en el día 15.
La administración de CEP-701 dio como resultado volúmenes tumorales relativos inferiores con respecto a los volúmenes tumorales en el grupo control con vehículo. Los volúmenes tumorales relativos de los tumores tratados con CEP-701 fueron significativamente menores (p \leq 0,05) en el Día 3 que los del grupo control tratado con vehículo y continuaron siendo menores hasta la terminación del experimento (p \leq 0,01, Día 5; p \leq 0,05, Día 8; p \leq 0,01 Día 10 y 12; p \leq 0,001 Día 15). Los volúmenes absolutos de los tumores tratados con CEP-701 fueron significativamente menores en comparación con el grupo control con vehículo en el día 8 (p \leq 0,05), y continuaron siendo menores hasta la terminación del experimento (p \leq 0,05, Día 10; p \leq 0,001 Días 12 y 15), y alcanzaron un T/C mínimo de 0,29 en los días 12 y 15.
Los tumores tratados con la IgG normal parecieron tener un crecimiento más lento que los tratados con el vehículo para CEP-701; sin embargo, no hubo diferencia significativa (p \leq 0,05) en los volúmenes tumorales o los volúmenes tumorales relativos entre estos dos grupos en ningún momento durante el experimento.
Este experimento demuestra que los anticuerpos frente a neurotrofina inhiben el crecimiento del xenoinjerto de TSU-Pr1. Los volúmenes tumorales relativos de los tumores tratados con anticuerpos neutralizantes fueron significativamente menores que los del grupo control tratado con IgG normal en el Día 5 (p \leq 0,0001), Días 8 y 10 (p \leq 0.41), y los Días 12 y 15 (p \leq 0,0001). Dado que los anticuerpos frente a neurotrofina inhibieron el crecimiento del tumor con respecto a IgG normal, es probable que el efecto de los anticuerpos frente a neurotrofina se deba al bloqueo de la señalización de neurotrofina a través de los receptores de neurotrofina trk, a diferencia de un efecto general de la inyección de IgG dentro de los tumores.
Experimento número 2: Se utilizaron los siguientes anticuerpos frente a neurotrofina: anti-NGF (PeproTech 500-P85), anti-BDNF (PeproTech 500-P84), anti-NT-3 (PeproTech 500-P82), y anti-NT4/5 (PeproTech 500-P83).
Se inyectaron células del tumor de próstata humano TSU-Pr1 por vía subcutánea en el costado de ratones desnudos atímicos hembra (nu/nu; 5 x 10^{6} células/ratones). Cuando los xenoinjertos alcanzaron 100-500 mm^{3}, los ratones se aleatorizaron y se dividieron en seis grupos experimentales. Al primer grupo se le administró anti-NGF (100 \mug) + IgG de conejo normal (300 \mug) por dosis. Al segundo grupo se le administró anti-NT-3 (100 \mug) + IgG de conejo normal (300 \mug) por dosis. Al tercer grupo se le administró anti-NT4/5 (100 \mug) + IgG de conejo normal (300 \mug) por dosis. Al cuarto grupo se le administró anti-BDNF (100 \mug) + IgG de conejo normal (300 \mug) por dosis. Al quinto grupo se le administró un cóctel de anticuerpos frente a neurotrofina ((anti-NGF, BDNF, NT-3, y NT4/5 (100 \mug de cada anticuerpo por dosis)). Al sexto grupo experimental se le administró IgG de conejo normal (400 \mug por dosis; PeproTech 500-P00) como control. Se inyectó cada dosis (400 \mug de proteína total por 100 \mul de PBS) por vía intratumoral (50 \mul) en cinco sitios de inyección y por vía peritumoral (50 \mul) en cinco sitios de inyección, una vez al día, tres días por semana en los días 1, 3, 6, 8, 10, y 13. Se midió la longitud y la anchura del tumor cada dos a tres días (Días 1, 3, 6, 8, 10, 13, y 15).
Se calcularon los volúmenes tumorales tal como se describió anteriormente. También se calcularon los volúmenes tumorales medios y los errores estándar tal como se describió anteriormente. Se eliminó del análisis cualquier ratón con volúmenes tumorales que se desviaran de los volúmenes tumorales medios en más de dos desviaciones estándar en cada punto de datos. Para los volúmenes tumorales relativos, se normalizó cada punto de datos para un ratón dado para el volumen tumoral de ese ratón en el inicio de la dosificación (Día 1). Se calcularon los valores de probabilidad tal como se describió anteriormente. No se observaron muertes ni morbilidad en ninguno de los grupos experimentales, lo que indicaba que los anticuerpos neutralizantes se toleraban bien en estos animales.
El cóctel de anticuerpos frente a neurotrofina (anti-NGF, anti-NT-3, anti-BDNF, y anti-NT-4/5), anti-NGF, o anti-NT-3 inhibió el crecimiento del tumor con respecto a IgG de conejo normal. Ni anti-NT-4/5 ni anti-BDNF tuvieron un efecto significativo sobre el crecimiento del tumor con respecto a IgG de conejo normal. Los volúmenes tumorales relativos para el grupo que recibió el cóctel de anticuerpos anti-neurotrofina fueron significativamente menores que los volúmenes tumorales relativos para el grupo control con IgG en el Día 3 (p \leq 0,01) y Día 8 (p \leq 0,05), entonces continuaron siendo menores durante el resto del experimento (p \leq 0,01 Días 10, 13, y 15). Los volúmenes tumorales relativos de los tumores tratados con anti-NGF fueron significativamente menores (p \leq 0,001) que el volumen tumoral relativo en el grupo control tratado con IgG en el Día 3 y continuaron siendo menores durante el resto del experimento (p \leq 0,001 Día 6; p \leq 0,01 Día 8; p \leq 0,001 Día 10; p \leq 0,01 Día 13; p \leq 0,001 Día 15). El volumen tumoral relativo de los tumores tratados con anti-NT-3 fue significativamente menor (p \leq 0,05) que el de los tumores en el grupo control con IgG en el Día 6 y continuó siendo menor durante el resto del experimento (p \leq 0,01 Día 8; p \leq 0,001 Día 10; p \leq 0,01 Día 13; p \leq 0,001 Día 15).
Los volúmenes tumorales absolutos del grupo de cóctel de anticuerpos anti-neurotrofina fueron significativamente menores (p \leq 0,05, Día 8; p \leq 0,01, Días 10, 13, y 15) en comparación con el grupo control tratado con IgG y alcanzaron un T/C mínimo de 0,52 en el día 13. Los volúmenes tumorales absolutos del grupo que recibió anti-NGF fueron significativamente menores (p \leq 0,05, Día 3; p \leq 0,001, Días 6, 8, 10, 13; y p \leq 0,01 Día 15) en comparación con el grupo control tratado con IgG y alcanzaron un T/C mínimo de 0,34 en el Día 13. Se observó regresión en el grupo de anti-NGF en el Día 3 (20%, p \leq 0,001), Día 6 (31%, p \leq 0,01), Día 8 (35%, p \leq 0,001), Día 10 (35%, p \leq 0,01), y Día 13 (37%, p \leq 0,01). Los volúmenes tumorales absolutos del grupo que recibió anti-NT-3 fueron significativamente menores (p \leq 0,05, Día 6; p \leq 0,01 Días 8, 10, 13, y 15) en comparación con los controles tratados con IgG y alcanzaron un T/C mínimo de 0,38 en el Día 13. Se observó regresión en el grupo de anti-NT-3 en el Día 8 (16%, p \leq 0,001), Día 10 (33%, p \leq 0,001), y Día 13 (29%, p \leq 0,01).
Una comparación de los efectos de anti-NGF o anti-NT-3 con respecto al cóctel de anticuerpos anti-neurotrofina demostró que cada uno de estos anticuerpos individuales frente a neurotrofina inhibió transitoriamente el crecimiento del tumor más eficazmente que el cóctel de anticuerpos anti-neurotrofina. Los volúmenes tumorales relativo y absoluto del grupo con anti-NGF fueron significativamente menores que los del grupo de cóctel de anticuerpos anti-neurotrofina en el Día 8 (p \leq 0,01) y el Día 10 (p \leq 0,05). El anti-NGF inhibió el crecimiento del tumor en el 57 y el 64 por ciento con respecto a la IgG de conejo normal en los Días 8 y 10, respectivamente, mientras que el cóctel de anticuerpos anti-neurotrofina inhibió el crecimiento en el 32 y el 43 por ciento con respecto a la IgG de conejo normal en los Días 8 y 10, respectivamente. El volumen tumoral relativo del grupo con anti-NT-3 fue significativamente inferior que el del grupo de cóctel de anticuerpos anti-neurotrofina en el Día 10 (p \leq 0,05). El anti-NT-3 inhibió el crecimiento del tumor en el 60 por ciento con respecto a la IgG de conejo normal en el Día 10, mientras que el cóctel de anticuerpos frente a neurotrofina inhibió el crecimiento en el 43 por ciento con respecto a la IgG de conejo normal en el Día 10. Los resultados de este experimento demuestran que anti-NGF o anti-NT-3 inhibe el crecimiento de xenoinjertos de TSU-Pr1 así como, y transitoriamente mejor que, el cóctel de anticuerpos anti-neurotrofina (anti-NGF, anti-NT-3, anti-BDNF, y anti-NT-4/5).
A una dosis de 100 \mug, ni anti-NT-4/5 ni anti-BDNF tuvieron un efecto significativo sobre el crecimiento de tumores TSU-Pr1 en ratones desnudos, aunque es posible que diferentes anticuerpos neutralizantes frente a NT-4/5 o BDNF o una concentración diferente de estos anticuerpos podría dar como resultado un efecto significativo en el crecimiento del tumor. Los datos anteriores que analizaban la expresión de trkB en células TSUPr1 demostraron que trkB no se expresa en esta línea celular (Dionne, et al., 1998). Dado que BDNF y NT-4/5 producen señales principalmente a través de trkB (Barbacid, 1995; Ibanez, 1995), la falta de efecto observado en el experimento concuerda con la ausencia del receptor.
Ejemplo 5
Inhibición del crecimiento de xenoinjerto de cáncer pancreático AsPC-1 mediante anticuerpos frente a neurotrofina
Se utilizaron los siguientes anticuerpos frente a neurotrofina: anti-NGF (PeproTech 500-P85), anti-BDNF (PeproTech 500-P84), anti-NT-3 (PeproTech 500-P82), y anti-NT4/5 (PeproTech 500-P83).
Se inyectaron células del tumor pancreático humano AsPC-1 por vía subcutánea en el costado de ratones desnudos atímicos hembra (nu/nu; 5 x 10^{6} células/ratones). Cuando los xenoinjertos alcanzaron 100-500 mm^{3}, los ratones se aleatorizaron y se dividieron en cuatro grupos experimentales. A un grupo se le administró un cóctel de anticuerpos frente a neurotrofina (anti-NGF, BDNF, NT-3, y NT4/5). Cada dosis de cóctel de anticuerpos (100 \mul) contenía 100 \mug de cada anticuerpo frente a neurotrofina. Al segundo grupo experimental se le administró IgG de conejo normal (400 \mug/100 \mul; PeproTech 500-P00) como control. Todos los anticuerpos se administraron por vía intratumoral (50 \mul) en cinco sitios de inyección y por vía peritumoral (50 \mul) en cinco sitios de inyección. Los ratones recibieron inyecciones de anticuerpo una vez al día, tres días por semana en los días 1, 3, 5, 8, 10, y 12. Se midió la longitud y la anchura del tumor cada dos a tres días (Días 1, 3, 5, 8, 10, 12, y 15). El tercer grupo experimental recibió CEP-701 en vehículo (polietilenglicol al 40%, povidona C30 al 10%, y alcohol bencílico al 2%), 10 mg/kg s.c. BID, cinco días por semana durante 14 días. El cuarto grupo experimental recibió vehículo únicamente (100 \mul) según el programa de dosificación del tercer grupo experimental. Se midió la longitud y la anchura del tumor cada dos a tres días (Días 1, 3, 5, 8, 10, 12, y 15).
Se calcularon los volúmenes tumorales tal como se describió anteriormente. También se calcularon los volúmenes tumorales medios y los errores estándar, tal como se describió anteriormente. Cualquier ratón con volúmenes tumorales que se desviaran de los volúmenes tumorales medios en más de dos desviaciones estándar se eliminó del análisis en cada punto de datos. Para los volúmenes tumorales relativos, se normalizó cada punto de datos para un ratón dado para el volumen tumoral de ese ratón en el inicio de la dosificación (Día 1). Se calcularon los valores de probabilidad tal como se describió anteriormente. No se observaron muertes ni morbilidad en ninguno de los grupos experimentales, lo que indicaba que CEP-701 y los anticuerpos neutralizantes se toleraban bien en estos animales.
La administración de anticuerpos frente a neurotrofina dio como resultado volúmenes tumorales relativos inferiores en comparación con los volúmenes tumorales en el grupo control con IgG. Los volúmenes tumorales relativos de los tumores tratados con anticuerpo frente a neurotrofina fueron significativamente menores (p \leq 0,05) que en el grupo control tratado con IgG en los días 5, 10, 12 y 15. Los volúmenes absolutos de los tumores tratados con anticuerpo frente a neurotrofina en comparación con el grupo control con IgG fueron significativamente menores (p \leq 0,01) en el Día 5, y continuaron siendo menores hasta la terminación del experimento (p \leq 0,01, Días 8, 10, 12, y 15), y alcanzaron un T/C mínimo de 0,43 en el día 15.
La administración de CEP-701 dio como resultado volúmenes tumorales relativos inferiores en comparación con los volúmenes tumorales en el grupo control con vehículo. Los volúmenes tumorales relativos de los tumores tratados con CEP-701 fueron significativamente menores (p \leq 0,01) que los del grupo control tratado con vehículo en el Día 3 y continuaron siendo menores hasta la terminación del experimento (p \leq 0,001, Día 5; p \leq 0,01, Día 8; p \leq 0,001 Día 10, p \leq 0,01 Día 12; y p \leq 0,001 Día 15). Los volúmenes absolutos de los tumores tratados con CEP-701 fueron significativamente menores en comparación con el grupo control con vehículo en el día 5 (p \leq 0,05), y continuaron siendo menores hasta la terminación del experimento (p \leq 0,05, Días 8, 10, 12, y 15), y alcanzaron un T/C mínimo de 0,27 en el día 15.
Este experimento demuestra que los anticuerpos frente a neurotrofina inhiben el crecimiento de xenoinjerto de AsPC-1. Dado que los anticuerpos anti-neurotrofina inhibieron el crecimiento del tumor con respecto a IgG normal, es probable que el efecto de los anticuerpos frente a neurotrofina se deba al bloqueo de la señalización de neurotrofina a través de los receptores de neurotrofina trk, a diferencia de un efecto general de la inyección de IgG dentro de los tumores. Los tumores tratados con la IgG normal parecieron tener un crecimiento más lento que los tratados con el vehículo para CEP-701; sin embargo, no hubo una diferencia significativa (p \leq 0,05) en los volúmenes tumorales o los volúmenes tumorales relativos entre estos dos grupos en ningún momento durante el experimento.
Ejemplo 6
Resultados comparativos para xenoinjertos de tumor pancreático CFPAC tratados con anticuerpos frente a neurotrofina
Se utilizaron los siguientes anticuerpos frente a neurotrofina: anti-NGF (PeproTech 500-P85), anti-BDNF (PeproTech 500-P84), anti-NT-3 (PeproTech 500-P82), y anti-NT4/5 (PeproTech 500-P83).
Las líneas celulares de carcinoma pancreático humano, AsPC-1 y CFPAC, se hicieron crecer en medios RPMI o DMEM, respectivamente, (Cellgro/Mediatech, Washington, D.C.) que contienen suero bovino fetal al 10% (Atlanta Biologicals, Norcoss, GA) a 37ºC en un incubador humidificado, con una atmósfera de 95% de aire/5% de CO_{2}. Se determinó que las células estaban libres de virus de roedores y micoplasmas (pruebas MAP). Las células que crecían exponencialmente se recogieron utilizando tripsina/EDTA (GibcoBRL, Rockville, MD), y se contaron utilizando azul de tripano (Fisher Scientific, Malvern, PA). Las células se resuspendieron en los medios de crecimiento apropiados 1:1 con Matrigel (Fisher Scientific).
Se mantuvieron ratones nu/nu atímicos hembra (8-10 semanas de edad; Charles River, Raleigh, NC) a cinco por jaula en unidades de microaislamiento. Se facilitó a los animales una dieta comercial y agua a voluntad, se les alojó al 48 \pm 2% de humedad y a 22 \pm 2ºC, y se estableció un ciclo de luz-oscuridad a intervalos de 12 horas. Los ratones se pusieron en cuarentena durante al menos 1 semana antes de la manipulación experimental. Los ratones pesaban entre 22 y 25 g en el día de la inoculación de las células tumorales. Las células que crecían exponencialmente, que se pusieron en cultivo tal como se describió anteriormente, se recogieron y se inyectaron (5 x 10^{6} células/ratón) en el costado derecho de ratones desnudos. Los animales que portaban tumores de 100-400 mm^{3} (AsPC-1) o 100-900 mm^{3} (CFPAC) diez días tras la inoculación se aleatorizaron en los grupos apropiados. El tratamiento se inició con un cóctel de anticuerpos neutralizantes frente a neurotrofina (anti-NGF, anti-BDNF, anti-NT-3, y anti-NT4/5; 100 \mug de cada anticuerpo en un volumen total de 100 \mul, 50 \mul por vía intratumoral y 50 \mul por vía peritumoral) o IgG de conejo normal (400 \mug/100 \mul, 50 \mul por vía intratumoral y 50 \mul por vía peritumoral). Los ratones recibieron inyecciones de anticuerpos o IgG de conejo normal una vez al día, tres días por semana en los días 1, 3, 5, 8, 10, y 12.
Los tumores se midieron cada 2-4 días usando un calibre Vernier. Se calcularon los volúmenes tumorales tal como se describió anteriormente. También se calcularon los volúmenes tumorales medios y los errores estándar, tal como se describió anteriormente. Cualquier ratón con un volumen tumoral en el día final del análisis que se desviaran del volumen tumoral medio en el día final del análisis en más de dos desviaciones estándar se eliminó del análisis en cada punto de datos. Se calcularon los análisis estadísticos tal como se describió anteriormente, considerándose significativo p \leq 0,05.
La administración de anticuerpos frente a neurotrofina (anti-NGF, anti-BDNF, anti-NT-3, y anti-NT4/5) a xenoinjertos de AsPC-1 dio como resultado volúmenes tumorales relativos inferiores en comparación con los volúmenes tumorales en el grupo control con IgG. Los volúmenes tumorales relativos de los tumores tratados con anticuerpo frente a neurotrofina fueron significativamente menores (p \leq 0,05) que los del grupo control tratado con IgG, comenzando en el Día 5 y continuaron siendo menores desde el Día 10 hasta la terminación del experimento. Los volúmenes absolutos de los tumores tratados con anticuerpo frente a neurotrofina en comparación con los animales control tratados con IgG fueron significativamente menores (p \leq 0,01) en el Día 5, y continuaron siendo menores hasta la terminación del experimento, y alcanzaron una inhibición de crecimiento del tumor máxima del 55 por ciento en el día
15.
La administración de anticuerpos neutralizantes frente a neurotrofina no inhibió el crecimiento de los tumores CFPAC con respecto a los tumores tratados con el control con IgG. La falta de inhibición mediante los anticuerpos neutralizantes frente a neurotrofina sugiere que estos xenoinjertos no dependen de las neurotrofinas para su crecimiento. La falta de respuesta de CFPAC concuerda con los datos publicados anteriormente de que el crecimiento del tumor CFPAC no era sensible al tratamiento con el inhibidor de pan-trk, CEP-701, mientras que el crecimiento de los tumores AsPC-1 se inhibió mediante CEP-701.
No hubo signos evidentes de morbilidad o muertes relacionadas con el anticuerpo neutralizante en el grupo experimental, y los pesos corporales fueron comparables entre los animales tratados con el anticuerpo neutralizante y los animales tratados con la IgG de conejo normal (tablas 2 y 4). Estos datos indican que los animales toleraban bien los anticuerpos neutralizantes a dosis en los que se observó eficacia antitumoral significativa.
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(Tabla pasa a página siguiente)
TABLA 1
1
Los ratones desnudos que portaban tumores ASPC1 se trataron con anticuerpo neutralizante (100 \mug cada Ac/100 \mul, por vía intratumoral y por vía peritumoral una vez al día en los Días 1, 3, 5, 8, 10, y 12) o IgG de conejo normal en PBS estéril (100 \mug/100 \mul por vía intratumoral y por vía peritumoral una vez al día en los Días 1, 3, 5, 8, 10, y 12). Los volúmenes tumorales se determinaron cada 2-3 días. Los valores son la media \pm DE del volumen tumoral relativo. Los valores entre paréntesis son la media \pm DE del volumen tumoral real (mm^{3}). *p \leq 0,05, **p \leq 0,01 mediante la prueba de la suma de rangos de Mann-Whitney.
TABLA 2
3
Los ratones desnudos que portaban tumores ASPC1 se trataron con anticuerpo neutralizante (100 \mug cada Ac/100 \mul, por vía intratumoral y por vía peritumoral una vez al día en los Días 1, 3, 5, 8, 10, y 12), o IgG de conejo normal en PBS estéril (100 \mug/100 \mul por vía intratumoral y por vía peritumoral una vez al día en los Días 1, 3, 5, 8, 10, y 12). Los valores son la media \pm DE del peso corporal.
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TABLA 3
4
Los ratones desnudos que portaban tumores CFPAC se trataron con anticuerpo neutralizante (100 \mug cada Ac/100 \mul, por vía intratumoral y por vía peritumoral una vez al día en los días 1, 3, 5, 8, 10, y 12) o IgG de conejo normal en PBS estéril (100 \mug/100 \mul por vía intratumoral y por vía peritumoral una vez al día en los días 1, 3, 5, 8, 10, y 12). Los volúmenes tumorales se determinaron cada 3-4 días. Los valores son la media \pm DE del volumen tumoral relativo. Los valores entre paréntesis son la media \pm DE del volumen tumoral real (mm^{3}).
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TABLA 4
5
Los ratones desnudos que portaban tumores CFPAC se trataron con anticuerpo neutralizante (100 \mug cada Ac/100 \mul, por vía intratumoral y por vía peritumoral una vez al día en los días 1, 3, 5, 8, 10, 12) o IgG de conejo normal en PBS estéril (400 \mug/100 \mul por vía intratumoral y por vía peritumoral una vez al día en los días 1, 3, 5, 8, 10 y 12). Los pesos corporales se determinaron cada 3-4 días. Los valores son la media \pm DE de los pesos corpora-
les (g).
Ejemplo 7
Peso corporal y volúmenes tumorales calculados individuales
Células que crecían exponencialmente, que se cultivaron tal como se describió anteriormente, se recogieron y se inyectaron (5 x 10^{6} células/ratón) en el costado derecho de ratones desnudos. Los animales que portaban tumores de 100-500 mm^{3} de tamaño se aleatorizaron en los grupos apropiados y se les dosificó utilizando un cóctel de anticuerpos neutralizantes frente a neurotrofina (anti-NGF, anti-BDNF, anti-NT-3, y anti-NT-4/5) (100 \mug de cada anticuerpo en un volumen total de 100 \mul, 50 \mul por vía intratumoral y 50 \mul por vía peritumoral) o IgG de conejo normal (400 \mug/100 \mul, 50 \mul por vía intratumoral y 50 \mul por vía peritumoral). Los ratones recibieron inyecciones de anticuerpos una vez al día, tres días por semana en los días 1, 3, 5, 8, 10, y 12.
Los tumores se midieron cada 2-3 días utilizando un calibre Vernier. También se calcularon los volúmenes tumorales, los volúmenes tumorales medios y los errores estándar tal como se describió anteriormente. Los volúmenes tumorales relativos se determinaron en cada punto de datos usando la fórmula siguiente: v_{t} medio/v_{o} medio, en la que v_{t} se refiere al volumen tumoral en un día dado y v_{o} se refiere al volumen tumoral en el inicio de la dosificación (Día 1). Cualquier ratón con un volumen tumoral en el día final del análisis que se desviara del volumen tumoral medio en el día final del análisis en más de dos desviaciones estándar se eliminó de los análisis en cada punto de datos. Se calcularon los análisis estadísticos tal como se describió anteriormente, considerándose significativo
p \leq 0,05.
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Claims (7)

1. Uso de un anticuerpo anti-neurotrofina en la fabricación de un medicamento para tratar cáncer de próstata o páncreas en un mamífero.
2. Uso según la reivindicación 1, en el que el medicamento es para reducir el volumen tumoral prostático o pancreático.
3. Uso según la reivindicación 1, en el que el medicamento es para reducir la tasa de crecimiento del tumor prostático o pancreático.
4. Uso según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, en el que dicha neurotrofina es NGF, BDNF, NT-3, NT-4/5, NT-6, o NT-7.
5. Uso según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, en el que dicho mamífero es un ser humano.
6. Uso según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3 en el que dicho anticuerpo es un anticuerpo humanizado, anticuerpo quimérico, fragmento F(ab), o fragmento F(ab)_{2}.
7. Uso según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, en el que dicho anticuerpo es un anticuerpo monoclonal.
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