ES2292481T3 - Polimorfismo en el gen mdr-1 humano y aplicaciones del mismo. - Google Patents
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Abstract
Un método para diagnosticar resistencia o sensibilidad adquirida a los fármacos múltiples, relacionada con la presencia de una variante molecular del gen MDR-1, que comprende determinar en una muestra procedente de un sujeto, la presencia de un polinucleótido seleccionado entre el grupo que consiste en: (a) un polinucleótido que tiene la secuencia de ácidos nucleicos de SEQ ID NO 122, (b) un polinucleótido que codifica un polipéptido de Resistencia a los Fármacos Múltiples (MDR-1), variante molecular, en el que dicho polinucleótido tiene un intercambio de nucleótidos en una posición que corresponde a la posición 176 del gen MDR-1 (Catálogo No: M29445 ó J05168) ; (c) un polinucleótido que codifica un polipéptido de MDR-1, variante molecular, en el que dicho polipéptido tiene una T en una posición que corresponde a la posición 176 del gen MDR-1 (Catálogo No: M29445 ó J05168) T; y (d) una molécula de ácido nucleico complementaria del polinucleótido de (a) a (c); en la que la presencia de dicho polinucleótido se considera indicativa de dicha resistencia o dicha sensibilidad adquirida a los fármacos múltiples, en dicho método.
Description
Polimorfismo en el gen MDR-1
humano y aplicaciones del mismo.
La presente invención se refiere, en general, a
usos y métodos de diagnóstico del espectro fenotípico así como las
características clínicas de solapamiento con diversas formas de
expresión y/o función anormales del gen de Resistencia a los
Fármacos Múltiples - 1 (MDR-1). En partículas, la
presente invención se refiere a un método para diagnosticar
resistencia o sensibilidad adquirida a los fármacos múltiples,
relacionada con la presencia de una variante molecular del gen
MDR-1, o al uso de un oligo- o polinucleótido para
tal diagnosis. Por consiguiente, la presente invención proporciona
un método para diagnosticar resistencia o sensibilidad adquirida a
los fármacos múltiples relacionada con la presencia de una variante
molecular del gen MDR-1, que comprende determinar
en una muestra procedente de un sujeto, la presencia de un
polinucleótido seleccionado entre el grupo que consiste en:
- (a)
- un polinucleótido que posee la secuencia de ácidos nucleicos de SEQ ID NO 122;
- (b)
- un polinucleótido que codifica un polipéptido variante molecular de Resistencia a los Fármacos Múltiples (MDR-1), en el que dicho polinucleótido tiene en una posición que corresponde a la posición 176 del gen MDR-1 (Catálogo No: M29445 ó J05168), un intercambio de nucleótidos;
- (c)
- un polinucleótido que codifica un polipéptido variante molecular de MDR-1, en el que dicho polipéptido tiene en una posición que corresponde a la posición 176 del gen MDR-1 (Catálogo No: M29445 ó J05168) una T; y
- (d)
- una molécula de ácido nucleico complementaria al polinucleótido de (a) a (c);
en el que la presencia de dicho
polinucleótido se considera indicativa en dicho método de dicha
resistencia o sensibilidad adquirida a los fármacos
múltiples.
Además, la presente invención proporciona un
método de diagnóstico de un trastorno relacionado con la presencia
de una variante molecular del gen MDR-1 o
susceptibilidad a un trastorno tal, que comprende determinar la
presencia de un polinucleótido según se define en esta memoria, en
una muestra que procede de un sujeto. Proporciona, además, el uso
de un anticuerpo que se une específicamente al producto génico de un
gen MDR-1 para la detección de la expresión de una
variante molecular del gen MDR-1, que comprende un
polinucleótido según se define en esta memoria y/o para distinguir
alelos de MDR-1 que comprenden un polinucleótido
según se define en esta memoria, Además, el método proporciona el
uso del polimorfismo C3435T de un solo nucleótido del gen
MDR-1, en el exón 26, según se define en la
reivindicación 1, como un factor farmacogenético para la preparación
de una composición de diagnóstico para la predicción de niveles en
sangre de un sustrato y/o un inductor del MDR-1.
para mejorar la seguridad y eficacia de fármacos, predecir y evitar
efectos secundarios e interacciones de fármacos, y/o aumentar la
aceptación por los pacientes. Además, la presente invención se
refiere a métodos para identificar y obtener candidatos e
inhibidores de fármacos, para el tratamiento terapéutico de
trastornos relacionados con el mal funcionamiento del gen
MDR-1, así como también a métodos para diagnosticar
el estado de tales trastornos La presente invención proporciona,
además, una composición de diagnóstico que comprende la variante
molecular del gen MDR-1 según se describe en esta
memoria, o el cebador o sonda según se describe en esta memoria.
Dicha composición de diagnóstico es particularmente útil para
diagnosticar
diversas enfermedades con fármacos que son sustratos, inhibidores o moduladores del gen MDR-1 o su producto.
diversas enfermedades con fármacos que son sustratos, inhibidores o moduladores del gen MDR-1 o su producto.
El gen MDR-1 humano codifica un
proteína integral de la membrana cuya función es el transporte
dependiente de la energía de diferentes sustancias que proceden
del interior de células y membranas celulares hasta el exterior de
la célula. Si bien la función fisiológica normal del
MDR-1 es, lo más probable, la protección de células
de sustancias tóxicas, es sabido también que muchos sustratos del
transportador de MDR-1 son fármacos que han sido
desarrollados para el tratamiento de enfermedades humanas. Debido a
esto, el grado de expresión y la funcionalidad del producto del gen
MDR-1 puede afectar directamente a la eficacia de
cualquier fármaco que sirva de sustrato del MDR-1.
Por ejemplo, es bien sabido que los niveles de expresión, y por
tanto, el grado de la función del gen MDR-1,
afecta directamente a la eficacia de fármacos antitumorales
empleados en el tratamiento terapéutico del cáncer. En efecto, el
nombre "MDR" del gen, que significa Resistencia a los Fármacos
Múltiples, refleja la observación de que la proteína codificada por
este gen ocasiona el que células cancerosas se hagan refractarias
al tratamiento con muchos fármacos, la totalidad de los cuales son
sustratos del transportador de MDR-1.
El gen MDR-1 es expresado no
solamente en ciertas células cancerosas en que puede afectar
directamente a la eficacia terapéutica de fármacos al proporcionar
una barrera protectora contra la entrada de fármacos, pero también
en diferentes células que no son malignas en diversos órganos, por
ejemplo, en el colon y en la barrera hematoencefálica. Asimismo en
estas células el MDR-1 puede afectar a la actividad
y a la disponibilidad de fármacos. Por ejemplo, el
MDR-1 en el colon puede regular o modular el grado
de absorción de fármacos desde el colon que sigue a la absorción
de fármacos por vía oral. El MDR-1 en la barrera
hematoencefálica puede influir o regular también el grado en que
los sustratos de MDR-1 pueden ser absorbidos en el
cerebro. En este caso, una actividad elevada de
MDR-1 puede evitar la absorción en el cerebro de
cantidades suficientes de fármacos cerebrales deseados, o
viceversa. Variantes del gen MDR-1 con actividad
reducida hacia ciertos fármacos pudieran conducir a una acumulación
en el cerebro anormalmente aumentada., que da lugar a efectos
secundarios del fármaco no deseado o incluso peligrosos.
El factor común que regula el transporte
dependiente de MDR-1 en células y tejidos malignos
así como en células y tejidos normales, es la actividad del
MDR-1. La actividad del MDR-1, a su
vez, es dependiente (i) de los niveles de expresión del gen
MDR-1 que determina la cantidad de proteína de
MDR-1 que es sintetizada en las células, y (ii) de
la funcionalidad de la proteína de MDR-1
sintetizada, es decir, qué sustratos son reconocidos y
transportados fuera de la célula y con que eficacia.
El primero de estos parámetros, el nivel de
expresión del MDR-1, ha sido analizado
intensivamente, en particular debido a que la sensibilidad de las
células tumorales hacia la quimioterapia del cáncer con frecuencia
está inversamente relacionada con la regulación hacia arriba de la
expresión de MDR: una expresión alta del MDR-1 está
relacionada frecuentemente con insuficiente eficacia de la
quimioterapia del cáncer. Aun cuando la
sobre-expresión de
MDR-1 observada puede atribuirse en parte a amplificaciones del gen MDR-1, es sabido que otras razones, hasta ahora sin determinar, pueden existir también, entre ellas, posiblemente, diferencias alélicas. Pequeñas diferencias en las secuencias del gen MDR-1 en los individuos, pueden ser causantes de niveles diferentes de expresión del gen MDR-1.
Regiones diana del genoma humano en que pueden existir diferencias de secuencias que influyen directamente en la expresión del gen MDR-1, podrían ser las regiones de regulación de la expresión génica.: las regiones de promotor y potenciador del MDR-1 y las regiones que influyen en el modo o eficacia de corte y empalme de pre-mRNAs del MDR-1. Además, los niveles de expresión pueden estar influidos por cambios estructurales en el genoma, tales como metilación, alteraciones generales de cromatina y otros factores que están ligados al MDR-1, en la región directamente del MDR-1 o circundando el gen MDR-1. Es muy difícil encontrar directamente tales factores ligados o secuencias ligadas y probar su mecanismo de activación o represión génica. Sin embargo, la estructura lineal del genoma humano en cromosomas definidos abre la posibilidad de utilizar polimorfismos identificados, que por sí mismos no influyen directamente en los niveles de expresión de genes, como marcadores de otros cambios hasta ahora sin identificar en el gen MDR-1 y en torno al mismo, que afectan a los niveles de expresión. Este efecto es conocidos como ligamiento: alelos definidos y variaciones de bases definidas pueden servir de marcadores para un fenotipo importante, incluso si estos cambios, por sí mismos, no son causantes de tal fenotipo.
MDR-1 observada puede atribuirse en parte a amplificaciones del gen MDR-1, es sabido que otras razones, hasta ahora sin determinar, pueden existir también, entre ellas, posiblemente, diferencias alélicas. Pequeñas diferencias en las secuencias del gen MDR-1 en los individuos, pueden ser causantes de niveles diferentes de expresión del gen MDR-1.
Regiones diana del genoma humano en que pueden existir diferencias de secuencias que influyen directamente en la expresión del gen MDR-1, podrían ser las regiones de regulación de la expresión génica.: las regiones de promotor y potenciador del MDR-1 y las regiones que influyen en el modo o eficacia de corte y empalme de pre-mRNAs del MDR-1. Además, los niveles de expresión pueden estar influidos por cambios estructurales en el genoma, tales como metilación, alteraciones generales de cromatina y otros factores que están ligados al MDR-1, en la región directamente del MDR-1 o circundando el gen MDR-1. Es muy difícil encontrar directamente tales factores ligados o secuencias ligadas y probar su mecanismo de activación o represión génica. Sin embargo, la estructura lineal del genoma humano en cromosomas definidos abre la posibilidad de utilizar polimorfismos identificados, que por sí mismos no influyen directamente en los niveles de expresión de genes, como marcadores de otros cambios hasta ahora sin identificar en el gen MDR-1 y en torno al mismo, que afectan a los niveles de expresión. Este efecto es conocidos como ligamiento: alelos definidos y variaciones de bases definidas pueden servir de marcadores para un fenotipo importante, incluso si estos cambios, por sí mismos, no son causantes de tal fenotipo.
El segundo parámetro, la funcionalidad de la
proteína de MDR-1 sintetizada, es decir, qué
sustratos son reconocidos y transportados fuera de la célula y con
que eficacia, está determinado predominantemente por la secuencia
de aminoácidos de la proteína codificada por el alelo de
MDR-1. Es bien sabido que los cambios de aminoácidos
pueden alterar la funcionalidad de proteínas. Son ejemplos de
variaciones que ocurren de modo natural, es decir, alelos
diferentes que tienen un impacto directo sobre las acciones de
diversos fármacos, por ejemplo, polimorfismos del citocromo
P-450, o polimorfismos en el TPMT. APOE y una
diversidad de otros genes. Asimismo, variaciones relacionadas con
tumores, por ejemplo del gen p%3, se sabe que median tales
fenotipos. Hasta ahora solamente han sido descritos algunos
polimorfismos del gen MDR-1, y han sido relacionados
con efectos clínicos (Mickley, Blood 91 (1998),
1749-1756). Una cuestión importante permanece en
este campo, si existen más de tales polimorfismos y, si es así, si
estos pueden estar relacionados con la actividad de fármacos y/o los
efectos secundarios de fármacos. Experimentos con mutaciones
introducidas artificialmente en el gen MDR-1 ponen
de manifiesto, sin ambigüedad, que el MDR-1
reacciona con bastante sensibilidad a cambios de aminoácidos. Se
ha puesto de manifiesto que mutaciones artificiales en el gen
MDR-1 que se traducen en cambios de proteínas,
pueden alterar el espectro de sustratos, la eficacia de transporte
de sustratos, la regulación del transporte y también la
sensibilidad del MDR-1 hacia la inhibición con
sustancias inhibidoras específicas. Está claro que las mutaciones
que ocurren de modo natural, si es que existen, pueden ejercer
efectos similares., Es desconocido, sin embargo, cuantas de
tales variaciones existen y con que frecuencia, y en que posiciones
del gen MDR-1 humano.
Por consiguiente, medios y métodos para
diagnosticar y tratar una diversidad de formas de resistencias a los
fármacos múltiples, que resultan de polimorfismos del gen
MDR-1, y de sensibilidad que interfieren, por
ejemplo, con el tratamiento quimioterápico de enfermedades, en
particular el cáncer, no habían estado disponibles hasta ahora,
pero que, no obstante, son altamente deseables.
Por tanto, el problema técnico de la presente
invención es cumplir con las necesidades anteriormente
descritas.
La solución de este problema técnico se consigue
proporcionando las realizaciones caracterizadas en las
reivindicaciones.
La presente invención está basada en el
descubrimiento de una nueva variación, hasta ahora desconocida. en
la secuencia de nucleótidos del gen MDR-1
(Resistencia a los Fármacos Múltiples) humano y en la distribución
de la población de estos alelos. Basándose en el conocimiento de
esta nueva secuencia y en las desviaciones de bases del gen
MDR-1, han sido ideados ensayos de diagnóstico y
reactivos para tales ensayos para la detección y determinación del
genotipo específicos de alelos de MDR-1 en seres
humanos, incluyendo alelos del gen MDR-1
homozigóticos y heterozigóticos, tanto frecuentes como raros. La
determinación del estado del alelo del gen MDR-1 de
seres humanos con tales ensayos, es útil para el tratamiento
terapéutico de diversas enfermedades con fármacos que son
sustratos, inhibidores o moduladores del producto del gen
MDR-1.
En una primera realización, la invención
proporciona un método para diagnosticar resistencia y sensibilidad
adquirida a los fármacos múltiples, relacionada con la presencia de
una variante molecular del gen MDR-1, que comprende
determinar en una muestra procedente de un sujeto, la presencia de
un polinucleótido seleccionado entre el grupo que consiste en:
- (a)
- un polinucleótido que posee la secuencia de ácidos nucleicos de SEQ ID NO 122;
- (b)
- un polinucleótido que codifica un polipéptido variante molecular de Resistencia a los Fármacos Múltiples (MDR-1), en el que dicho polinucleótido tiene en una posición que corresponde a la posición 176 del gen MDR-1 (Catálogo No: M29445 ó J05168), un intercambio de nucleótidos;
- (c)
- un polinucleótido que codifica un polipéptido variante molecular de MDR-1, en el que dicho polipéptido tiene en una posición que corresponde a la posición 176 del gen MDR-1 (Catálogo No: M29445 ó J05168) una T; y
- (d)
- una molécula de ácido nucleico complementaria al polinucleótido de (a) a (c);
en el que la presencia de dicho
polinucleótido se considera indicativa en dicho método de dicha
resistencia o sensibilidad adquirida a los fármacos
múltiples.
Todavía en otra realización, la invención
proporciona un método para diagnosticar una enfermedad relacionada
con la presencia de una variante molecular del gen
MDR-1 o susceptibilidad a tal enfermedad, que
comprende determinar la presencia de un polinucleótido según se
define en esta memoria, en una muestra procedente de un sujeto.
En otra realización, la invención proporciona el
uso de un oligo- o polinucleótido para diagnosticar resistencia o
sensibilidad adquirida a los fármacos múltiples, relacionada con la
presencia de una variante molecular del gen MDR-1,
que comprende determinar en una muestra procedente de un sujeto, la
presencia de un polinucleótido seleccionado entre el grupo que
consiste en:
- (a)
- un polinucleótido que posee la secuencia de ácidos nucleicos de SEQ ID NO 122;
- (b)
- un polinucleótido que codifica un polipéptido variante molecular de Resistencia a los Fármacos Múltiples (MDR-1), en el que dicho polinucleótido tiene en una posición que corresponde a la posición 176 del gen MDR-1 (Catálogo No: M29445 ó J05168), un intercambio de nucleótidos;
- (c)
- un polinucleótido que codifica un polipéptido variante molecular de MDR-1, en el que dicho polipéptido tiene en una posición que corresponde a la posición 176 del gen MDR-1 (Catálogo No: M29445 ó J05168) una T; y
- (d)
- una molécula de ácido nucleico complementaria al polinucleótido de (a) a (c).
En otra realización, la invención proporciona un
cebador o sonda para el uso de diagnóstico anteriormente citado,
así como una composición de diagnóstico que comprende la variante
molecular del gen MDR-1 que se describe en esta
memoria, el cebador o sonda o el anticuerpo que aquí se describen.
Además, la presente invención proporciona el uso del polimorfismo
C3435T de un solo nucleótido del gen MDR-1, en el
exón 26, según se define en la reivindicación 1, como factor
farmacogenético para preparar una composición de diagnóstico para la
predicción de niveles en sangre de un sustrato y/o un inductor del
MDR-1, para mejorar la seguridad y eficacia de un
fármaco, para predecir y evitar efectos secundarios e interacciones
de fármacos y/o aumentar la aceptación por los pacientes.
Las composiciones farmacéuticas y de
diagnóstico, métodos y usos de la invención, son útiles para la
diagnosis y el tratamiento de resistencias a fármacos heredadas, en
tumores y otras enfermedades cuya terapia depende del tratamiento
con fármacos. Las nuevas formas variantes de los genes
MDR-1 según la invención, proporcionan el potencial
para el desarrollo de un perfil farmacodinámico de fármacos y
profármacos para un paciente dado.
El descubrimiento y caracterización de una
variación en el gen MDR-1, y de ensayos de
diagnóstico para la discriminación de alelos de
MDR-1 diferentes en seres humanos, proporciona una
herramienta muy potente para mejorar el tratamiento terapéutico de
enfermedades con fármacos que son dianas del producto génico de
MDR-1, y cuya absorción celular es dependiente, por
tanto, del MDR-1. La diagnosis del estado del
MDR-1 alélico en un individuo permite una terapia
más enfocada, por ejemplo, al abrir la posibilidad de aplicar
regímenes individuales de dosis de fármacos. También puede ser útil
como herramienta pronosticadora del resultado del tratamiento
terapéutico, sin duda un enfoque mejorado respecto al uso de la
expresión general de MDR como marcador pronosticador. Además, los
ensayos diagnósticos para establecer el genotipo del
MDR-1, y nuevas variantes del
MDR-1, no solamente pueden mejorar los fármacos
establecidos para el tratamiento terapéutico, sino ayudar también a
relacionar genotipos con la actividad o los efectos secundarios de
los fármacos. Estos ensayos y estas secuencias proporcionan también
reactivos para el desarrollo de nuevos inhibidores que modulan
específicamente la actividad de los tipos individuales del
MDR-1.
La posibilidad de usar inhibidores específicos de variantes individuales del MDR (creadas artificialmente) y su aplicación terapéutica potencial, por ejemplo, ha sido demostrada recientemente en un sistema modélico (Moscow J.A. et al., Blood 94 (1999), 52-61; Dey S. et al., Biochemistry 38 (1999), 6630-6639).
La posibilidad de usar inhibidores específicos de variantes individuales del MDR (creadas artificialmente) y su aplicación terapéutica potencial, por ejemplo, ha sido demostrada recientemente en un sistema modélico (Moscow J.A. et al., Blood 94 (1999), 52-61; Dey S. et al., Biochemistry 38 (1999), 6630-6639).
Por tanto, la presente invención proporciona un
modo nuevo de explotar la biología molecular y la investigación
farmacológica para el tratamiento terapéutico con fármacos, al
tiempo que desviar sus efectos perjudiciales potenciales que son
debidos a expresión de genes MDR-1 variantes.
Por consiguiente, la invención se refiere a un
método para diagnosticar resistencia o sensibilidad adquirida a los
fármacos múltiples relacionada con la presencia de una variante
molecular del gen MDR-1, que comprende determinar
en una muestra procedente de un sujeto, la presencia de un
polinucleótido seleccionado entre el grupo que consiste
en:
en:
- (a)
- un polinucleótido que posee la secuencia de ácidos nucleicos de SEQ ID NO 122;
- (b)
- un polinucleótido que codifica un polipéptido variante molecular de Resistencia a los Fármacos Múltiples (MDR-1), en el que dicho polinucleótido tiene en una posición que corresponde a la posición 176 del gen MDR-1 (Catálogo No: M29445 ó J05168), un intercambio de nucleótidos;
- (c)
- un polinucleótido que codifica un polipéptido variante molecular de MDR-1, en el que dicho polipéptido tiene en una posición que corresponde a la posición 176 del gen MDR-1 (Catálogo No: M29445 ó J05168) una T; y
- (d)
- una molécula de ácido nucleico complementaria al polinucleótido de (a) a (c);
en el que la presencia de dicho
polinucleótido se considera indicativa de dicha resistencia o
sensibilidad adquirida a los fármacos múltiples, en dicho
método.
En el contexto de la presente invención la
expresión gen o proteína de MDR-1 "variante
molecular", tal como se usa en esta memoria, significa que dicho
gen o proteína de MDR-1 se diferencia de del gen o
proteína de MDR-1 de tipo salvaje tal como aquí se
describe (secuencias genómicas del gen MDR-1 están
descritas, por ejemplo, para los exones 1-7. Número
de catálogo AC002457; para el exón 8: Número de catálogo M29429,
J05168, AC005068; para el exón 9: Número de catálogo M29430,
J05168, AC005068; para el exón 10: Número de catálogo M29431,
J05168, AC005068, para los exones 11 a 13: número de catálogo
M29432, J05168 y AC005068; para el exón 14: número de catálogo
M29433, J05168, AC005068; para el exón 15: número de catálogo
M29434, J05168, AC005068; para el exón 16: número de catálogo
M29435, J05168, AC005068; para el exón 17: número de catálogo
M29436, J05168, AC005068; para el exón 18: número de catálogo
M29437, J05168, AC005068; para el exón 19: número de catálogo
M29438, J05168, AC005068; para el exón 20: número de catálogo
M29439, J05168, AC005068, para el exón 21: número de catálogo
M29440, J05168, AC005068; para el exón 22: número de catálogo
M29441, J05168, AC005068; para el exón 23: número de catálogo
M29442, J05168, AC005068; para el exón 24: número de catálogo
M29443, J05168, AC005068; para el exón 25: número de catálogo
M29444, J05168, AC005068; para el exón 26: número de catálogo
M29445, J05168, AFO16535, AC005068,; para el exón 27: número de
catálogo M29446, Jo5168, AC005068; para el exón 28: número de
catálogo M29447, J05168, AC005068) por medio de sustitución o
sustituciones, adición o adiciones y/o deleción o deleciones de
nucleótidos. Preferiblemente, dicha sustitución o sustituciones de
nucleótidos da por resultado el cambio correspondiente de la
secuencia de aminoácidos de la proteína del
MDR-1.
El término "correspondiente" tal como usa
en esta memoria, significa que una posición está determinada no
solamente por el número de los nucleótidos y aminoácidos
precedentes, respectivamente. La posición de un nucleótido o
aminoácido dado según la presente invención que puede ser sometido a
deleción, sustituido o comprender uno o más nucleótidos
adicionales, puede variar debido a deleciones o a nucleótidos o
aminoácidos adicionales en otra parte, en el gen o el polipéptido.
Por tanto, por una "posición correspondiente" según la presente
invención ha de entenderse que los nucleótidos o los aminoácidos
pueden diferir en el número indicado pero todavía pueden tener
nucleótidos o aminoácidos vecinos similares. Dichos nucleótidos o
aminoácidos que pueden ser intercambiados, sometidos a deleción o
comprender nucleótidos o aminoácidos adicionales, están
comprendidos también por la expresión "posición
correspondiente". Dichos nucleótidos o aminoácidos pueden, por
ejemplo, junto con sus vecinos formar secuencias que pueden estar
implicadas en la regulación de la expresión génica, la estabilidad
del RNA correspondiente o la edición de RNA, así como codificar
dominios funcionales o motivos de la proteína de la invención.
Según la presente invención, el modo y
distribución de la población de nuevas variaciones genéticas en el
gen MDR-1, hasta la fecha sin identificar, ha sido
analizado mediante análisis de las secuencias de regiones
relevantes del gen MDR-1 humano procedentes de
muchos individuos diferentes. Es bien sabido el hecho de que el DNA
genómico de individuos, que albergan la caracterización genética
individual de todos los genes, incluyendo el MDR-1,
puede ser purificado fácilmente partiendo de muestras de sangre de
los individuos. Estas muestras de DNA individuales se usan luego
para el análisis de la composición de las secuencias de los alelos
del gen MDR-1 que están presentes en el individuo
que suministró la muestra de sangre. El análisis de las secuencias
se ha llevado a cabo mediante amplificación por PCR de regiones
relevantes del gen MDR-1, y purificación
subsiguiente de los productos de la PCR, seguida de secuenciación
automatizada de DNA con métodos establecidos (secuenciación de
ciclos Dyeterminator ABI).
Un parámetro importante que ha de ser
considerado con el intento de determinar el genotipo de
MDR-1 individual e identificar nuevas variantes del
gen MDR-1 mediante secuenciación directa del DNA de
productos de la PCR que proceden del DNA genómico de sangre humana,
es el hecho de que cada ser humano alberga (habitualmente, con muy
pocas excepciones anormales) dos copias génicas de cada gen
autosómico (diploidía). Debido a ello, ha de tenerse gran cuidado
en la evaluación de las secuencias para poder identificar sin
ambigüedad no solamente variaciones de las secuencias de
homozigotos sino también variaciones de heterozigotos. Los detalles
de las diferentes etapas seguidas en la identificación y
caracterización de nuevos polimorfismos del gen
MDR-1 (homozigóticos y heterozigóticos) están
descritos en los ejemplos 1 y 2 que figuran más adelante.
Las mutaciones en el gen MDR-1
detectadas según la presente invención, están ilustradas en la
Figura 2 (indicadas por una flecha). Los métodos del análisis de
las mutaciones han seguido protocolos estándar y están descritos
con detalle en los ejemplos. En general, tales métodos a ser usados
según la presente invención para evaluar el espectro fenotípico así
como las características clínicas de solapamiento con otras formas
de resistencia a los fármacos múltiples y tolerancia alterada a
fármacos en pacientes con mutaciones en el gen
MDR-1, engloban, por ejemplo, análisis de
haplotipo, análisis de polimorfismo de conformación de una sola
cadena (SSCA), PCR y secuenciación directa; véase también Mickley
(1998), y las referencias bibliográficas citadas en esta
publicación. Sobre la base de la caracterización clínica completa
de muchos pacientes, los fenotipos pueden ser relacionados luego
con estas mutaciones así como con mutaciones que habían sido
descritas anteriormente.
Como es evidente para los expertos en la
técnica, este nuevo conocimiento genético molecular puede ser usado
ahora para caracterizar exactamente el genotipo del paciente
considerado índice, y de su familia, en los que un fármaco dado
tiene un efecto inusual.
A lo largo de los pasados 20 años, ha sido
reconocida crecientemente la heterogeneidad genética como origen
importante de la variación de la respuesta de fármacos. Muchas
comunicaciones científicas (Meyer, Ann. Rev. Pharmacol. Toxicol. 37
(1997), 269-296 y West, J. Clin. Pharmacol. 37
(1997), 635-648) han puesto de manifiesto
claramente que algunos fármacos actúan mejor o incluso que pueden
ser altamente tóxicos en algunos pacientes, más que en otros, y que
estas variaciones en las respuestas de los pacientes a fármacos
pueden estar relacionados con bases moleculares. Este concepto
"farmacogenómico" señala correlaciones existentes entre
respuestas a fármacos y perfiles genéticos de los pacientes
(Marshall, Nature Biotechnology, 15 (1997), 954-957;
Marshall, Nature Biotechnology, 15 (1997),
1249-1252).
En este contexto de variabilidad de población
con respecto a la terapia con fármacos, las características
farmacogenómicas han sido propuestas como una herramienta útil para
la identificación y selección de pacientes que pueden responder a un
fármaco particular sin efectos secundarios. Esta
identificación/selección puede basarse en el diagnóstico molecular
de polimorfismos genéticos mediante el establecimiento del genotipo
del DNA procedente de leucocitos de la sangre del paciente, por
ejemplo, y caracterización de la enfermedad (Bertz, Clin.
Pharmacokinet 32 (1997), 210-256; Engel, J.
Chromatogra. B. Biomed. Appl. 678 (1996), 93-103).
Para los fundadores de cuidado de la salud, tales como
organizaciones de mantenimiento de la salud en los EE.UU. y de
servicios gubernamentales de la salud pública de muchos países
europeos, este enfoque de características farmacogenómicas puede
representar un modo de mejorar la salud y a la vez reducir los
gastos generales debido a que existe una gran coste debido a
fármacos innecesarios, fármacos ineficaces y fármacos con efectos
secundarios.
Las mutaciones en los genes
MDR-1 variantes, con frecuencia resultan de
deleciones, inserciones y, en particular, de sustituciones de
aminoácidos, tanto solas como en combinación. Como es lógico es
posible también obtener mediante ingeniería genética tales
mutaciones en genes de tipo salvaje u otras formas mutantes. Métodos
para introducir tales modificaciones en la secuencia de DNA del gen
MDR-1 son bien conocidos por los expertos en la
técnica; véase, por ejemplo, la publicación de Sambrook, Molecular
Cloning A Laboratory Manual, Cold Spring Harbor Laboratory (1989)
N.Y.
Para investigar la naturaleza de las
alteraciones en la secuencia de aminoácidos de la proteína del
MDR-1, pueden usarse programas de ordenador tales
como el BRASMOL, que pueden obtenerse de Internet. Además, pueden
llevarse a cabo simulaciones de replegamientos y rediseño por
ordenador de motivos estructurales, usando otros programas de
ordenador apropiados (Olszewski, Proteins 25 (1996),
286-299; Hoffman, Comput. Appl. Biosci. 11 (1995),
675-679). Pueden utilizarse ordenadores para los
análisis conformacional y energético de modelos de proteínas
detallados (Monge, J. Mol. Biol. 247 (1995),
995-1012; Renouf, Adv. Exp. Med. Biol. 376 (1995),
37-45). Estos análisis pueden ser usados para
identificar la influencia de una mutación particular sobre la
fijación y/o el transporte de fármacos.
Habitualmente, dichas deleción, adición o
sustitución de aminoácidos en la secuencia de aminoácidos de la
proteína codificada por el polinucleótido de la invención, es debida
a una o más sustituciones, inserciones o deleciones de nucleótidos,
o cualquiera de sus combinaciones.
El polinucleótido de la invención que se usa en
los métodos o usos de la presente invención, según se describe en
esta memoria, puede comprender, además, al menos un nucleótido y,
opcionalmente, deleciones, adiciones y/o sustituciones de
aminoácidos distintas de las especificadas anteriormente en esta
memoria, por ejemplo, las descritas en la técnica anterior; por
ejemplo, Mickley (1998). Esto permite el estudio de efectos
sinérgicos de las mutaciones en el gen MDR-1 sobre
el perfil farmacológico de fármacos en pacientes que son portadores
de tales formas mutantes del gen o formas mutante similares que
pueden ser imitadas por las proteínas anteriormente descritas. Es
de esperar que el análisis de dichos efectos sinérgicos proporcione
un conocimiento más profundo del papel de fenotipos de ciertas
formas de cáncer resistentes a los fármacos múltiples. De dicho
conocimiento más profundo puede beneficiarse grandemente el
desarrollo de composiciones de diagnóstico y farmacéuticas en
relación con el cáncer.
Así pues, en una realización preferida del
método de diagnóstico de resistencia o sensibilidad adquirida a los
fármacos múltiples, relacionado con la presencia de la variante
molecular del gen MDR-1 según se describe en esta
memoria, la sustitución de nucleótidos da por resultado una
expresión alterada del gen MDR-1 variante en
comparación con el gen de tipo salvaje correspondiente.
El polinucleótido de la invención empleado en
los métodos o usos de la presente invención puede ser, por ejemplo,
DNA, cDNA, DNA genómico, RNA o DNA ó RNA producido por síntesis, o
una molécula de ácido nucleico quimérica producida de modo
recombinante, que comprende cualquiera de esos polinucleótidos,
tanto solos como en combinación.
Con los métodos y usos de la invención, es
posible ahora estudiar in vivo e in vitro la eficacia
de fármacos en relación con mutaciones particulares en el gen
MDR-1 de un paciente y el fenotipo afectado. Además,
los métodos y usos de la invención pueden ser utilizados para
determinar el perfil farmacológico de fármacos y para la
identificación y preparación de otros fármacos que puedan ser más
eficaces para el tratamiento de, por ejemplo, el cáncer, en
particular para la mejora de ciertos fenotipos causados por las
respectivas mutaciones tales como las descritas anteriormente.
Por tanto la presente solicitud de patente
describe selección de fármacos/pro-fármacos y
formulación de composiciones farmacéuticas para el tratamiento de
enfermedades que responden a la quimioterapia, teniendo en cuenta el
polimorfismo de la forma variante del gen MDR-1 que
cosegrega con el fenotipo afectado del paciente que ha de ser
tratado. Esto permite la aplicación segura y económica de fármacos
que, por ejemplo, eran considerados hasta la fecha no apropiados
para el tratamiento terapéutico de, por ejemplo, el cáncer, debido o
bien a sus efectos secundarios en algunos pacientes y/o a su perfil
farmacológico incierto con respecto al mismo o diferente fenotipo o
fenotipos de la enfermedad. Los medios, métodos y usos descritos en
esta memoria, pueden ser usados, por ejemplo, para mejorar las
recomendaciones referentes a la dosificación y permite al
facultativo anticipar los necesarios ajustes de dosis, dependiendo
del grupo de pacientes considerado.
En otra realización la presente invención se
refiere a un método de identificación y obtención de un inhibidor
del MDR-1 capaz de modular la actividad de una
variante molecular del gen MDR-1 o de su producto
génico, que comprende las etapas de:
- (a)
- poner en contacto una célula que expresa una variante molecular del gen MDR-1 que comprende el polinucleótido de la invención, en presencia de componentes capaces de proporcionar una señal detectable en respuesta al transporte de fármacos, con un compuesto a ser seleccionado, en condiciones que permiten el transporte de fármacos por mediación del MDR-1, y
- (b)
- detectar la presencia o ausencia de una señal o aumento de una señal generada desde el transporte de fármacos, en donde la presencia o aumento de la señal es indicativa de un inhibidor putativo.
El término "compuesto" en un método de la
invención, incluye una sustancia única o una pluralidad de
sustancias que pueden ser o no ser idénticas.
Dicho compuesto o compuestos pueden ser
sintetizados químicamente o producidos mediante fermentación
microbiana, pero también pueden estar comprendidos en, por ejemplo,
muestras, por ejemplo, extractos de células procedentes de, por
ejemplo, plantas, animales o microorganismos. Además, dichos
compuestos pueden ser conocidos en la técnica pero no ser conocidos
hasta ahora útiles como un inhibidor, respectivamente. La pluralidad
de compuestos puede ser añadida, por ejemplo, al medio de cultivo o
inyectada en una célula o un animal no humano de la invención.
Si una muestra que contiene uno o más compuestos
es identificada en el método de la invención, es entonces posible o
bien aislar el compuesto desde la muestra original identificada
como que contiene el compuesto en cuestión, o bien puede
subdividirse posteriormente la muestra original, por ejemplo, si
consiste en una pluralidad de compuestos diferentes, para reducir
así el número de sustancias diferentes por muestra y repetir el
método con las subdivisiones de la muestra original. Puede
determinarse luego si dicha muestra o dicho compuesto pone de
manifiesto las propiedades deseadas, por ejemplo, mediante los
métodos aquí descritos o descritos en la bibliografía científica
(Spector et al., Cells manual; véase referencia bibliográfica
anterior).
Dependiendo de la complejidad de las muestras,
las etapas anteriormente descritas pueden ser llevadas a cabo
varias veces, preferiblemente hasta que la muestra identificada
según el método de la invención comprende solamente un número
limitado de sustancias o solo una sustancia. Preferiblemente, dicha
muestra comprende sustancias de propiedades químicas y/o físicas
similares, y lo más preferible, dichas sustancias son idénticas.
Los métodos de la presente invención pueden llevarse a cabo y
diseñarse con facilidad por los expertos en la técnica, por
ejemplo, según otros ensayos a base de células descritos en la
técnica anterior o usando y modificando los métodos descritos en
esta memoria. Además, los expertos en la técnica pueden reconocer
con facilidad que otros compuestos y/o enzimas pueden usarse con
objeto de realizar los métodos de la invención, por ejemplo,
enzimas, si es necesario, que convierten un determinado compuesto en
el precursor que a su vez representa un sustrato para la proteína
del MDR-1. Tal adaptación del método de la invención
está dentro de la habilidad de los expertos en la técnica y pueden
ser llevados a cabo sin experimentación indebida.
Los compuestos que pueden ser usados según la
presente invención incluyen péptidos, proteínas, ácidos nucleicos,
anticuerpos, compuestos orgánicos pequeños, ligandos, imitativos de
péptidos, PNAs y semejantes. Dichos compuestos pueden ser también
derivados o análogos funcionales de fármacos conocidos tales como el
verapamilo o la ciclosporina. Métodos de preparación de derivados y
análogos químicos son bien conocidos por los expertos en la técnica
y están descritos, por ejemplo, en Beilstein, Handbook of Organic
Chemistry, Springer edition Nueva York Inc., 175 5ª Avenida, Nueva
York, N.Y. 10010 U.S.A. y Organic Synthesis, Wiley, Nueva York,
EE.UU. Además, dichos derivados y análogos pueden ser ensayados
para determinar sus efectos según los métodos conocidos en la
técnica o como se han descrito. Además, los imitativos de péptidos
y/o el diseño ayudado por ordenador de derivados y análogos
apropiados de fármacos, pueden usarse, por ejemplo según los métodos
que se describen más adelante. Tales análogos comprenden moléculas
que tienen como base la estructura de sustratos y/o inhibidores y/o
moduladores, de MDR conocidos; véase la referencia bibliográfica
más adelante
Pueden utilizarse programas de ordenador
apropiados parta identificar sitios interactivos de un inhibidor
putativo y la proteína del MDR-1 de la invención
mediante búsquedas asistidas por ordenador de motivos estructurales
complementarios (Fassina, Immunomethods 5 (1994),
114-120). Otros sistemas de ordenador apropiados
para el diseño con ayuda de ordenador de proteínas y péptidos,
están descritos en la técnica anterior, por ejemplo, en Berry,
Biochem. Soc. Trans. 22 (1994), 1033-1036; Wodak,
Ann. N.Y. Acad. Sci. 501 (1987), 1-13; Pabo,
Biochemistry 25 (1986), 5987-5991. Los resultados
obtenidos por el análisis con ordenador que se describen, pueden
ser usados en combinación con el método de la invención, por
ejemplo, para optimizar inhibidores conocidos. Imitadores de
péptidos apropiados y otros inhibidores, pueden ser identificados
también mediante la síntesis de bibliotecas de combinaciones de
imitadores de péptidos mediante sucesiva modificación química y
ensayo de los compuestos resultantes, por ejemplo, según los
métodos descritos en esta memoria. Métodos para la generación y uso
de bibliotecas de combinaciones de imitadores de péptidos, están
descritos en la técnica anterior, por ejemplo, la publicación de
Ostresh, Methods in Enzymology 267 (1996), 220-234 y
de Domer, Bioorg. Med. Che., 4 (1996), 709-715.
Además, la estructura tridimensional y/o cristalográfica de
inhibidores y la proteína de MDR-1 de la invención
puede ser usada para el diseño de fármacos peptidomiméticos (Rose,
Biochemistry 35 (1996), 12933-12944; Rutenber,
Bioorg. Med. Chem. 4 (1996), 1545-1558).
En resumen, los métodos citados para identificar
y obtener compuestos pueden proporcionar compuestos que pueden ser
usados en dosis específicas para el tratamiento de formas
específicas de enfermedades, por ejemplo, cáncer, cuya
quimioterapia es complicada por funcionamientos defectuosos del gen
MDR-1, resultando con frecuencia un fenotipo
resistente o sensible a fármacos.
Todavía en otra realización, la presente
invención se refiere a un método de diagnóstico de un trastorno
relacionado con la presencia de una variante molecular del gen
MDR-1 o susceptibilidad a un trastorno tal, que
comprende:
- (a)
- determinar la presencia de un polinucleótido de la invención en una muestra procedente de un sujeto; y/o
- (b)
- determinar la presencia de una forma variante de proteína del MDR-1, por ejemplo con el anticuerpo de la invención.
Según esta realización de la presente invención,
el método de ensayo del estado de un trastorno o susceptibilidad a
tal trastorno, puede ser efectuado usando un polinucleótido o una
molécula de ácidos nucleicos de la invención, por ejemplo, en la
forma de una transferencia Southern o Northern, o análisis in
situ. Dicha secuencia de ácidos nucleicos puede hibridarse con
una región de codificación de o bien de los genes o con una región
no codificante, por ejemplo, intrón. En el caso de emplear una
secuencia complementaria en el método de la invención, dicha
molécula de ácidos nucleicos puede usarse de nuevo en transferencias
Northern. Adicionalmente, dicho ensayo puede realizarse en
conjunción con un bloqueo real, por ejemplo, de la transcripción del
gen y por tanto es de esperar que tenga importancia terapéutica.
Además, un cebador u oligonucleótido puede ser usado también para
hibridarse con uno de los genes MDR-1 antes citados
o los mRNAs correspondientes. Los ácidos nucleicos usados para
hibridación, pueden, como es lógico, ser marcados convenientemente
por incorporación o fijación, por ejemplo, de un marcador
radiactivo u otro marcador. Tales marcadores son bien conocidos en
la técnica. El marcado de dichas moléculas de ácidos nucleicos puede
efectuarse por métodos convencionales. Adicionalmente, la presencia
o expresión de genes MDR-1 variantes puede ser
monitorizada usando un par de cebadores que se hibridan
específicamente con cualquiera de las secuencias de ácidos
nucleicos correspondientes y llevando a cabo una reacción de PCR
según procedimientos operatorios estándar. La hibridación específica
de las sondas o cebadores antes citados ocurre, preferiblemente, en
condiciones de hibridación restrictivas. La expresión
"condiciones de hibridación restrictivas" es bien conocida en
la técnica; véase, por ejemplo, la publicación de Sambrook et
al., "Molecular Cloning, A Laboratory Manual", segunda
edición, CSH Press, Cold Spring Harbor, 1989; "Nucleic Acid
Hybridisation, A Practical Approach", Hames y Higgins
compiladores, IRL Press, Oxford, 1985. Además, el mRNA, cRNA, cDNA
o DNA genómico obtenido del sujeto, puede ser secuenciado para
identificar mutaciones que pueden ser "huellas dactilares"
características de mutaciones del gen MDR-1. La
presente invención comprende, además, métodos en los que una huella
dactilar tal puede ser generada mediante RFLPs de DNA o RNA
obtenido del sujeto, opcionalmente el DNA o RNA puede ser
amplificado antes del análisis, cuyos métodos son bien conocidos en
la técnica. Las huellas dactilares del RNA pueden realizarse, por
ejemplo, sometiendo a digestión una muestra del RNA obtenido del
sujeto, con una enzima de RNA adecuada, por ejemplo RNasa T_{1},
RNasa T_{2} o semejante, o una ribozima y, por ejemplo, separando
por electroforesis y detectando los fragmentos de RNA según se ha
descrito anteriormente.
Otras modificaciones de la realización de la
invención anteriormente citada, pueden ser ideadas fácilmente por
los expertos en la técnica, sin experimentación indebida de ningún
tipo, partiendo de esta descripción; véanse, por ejemplo, los
ejemplos. Una realización adicional de la presente invención se
refiere a un método en el que dicha determinación se efectúa
empleando un anticuerpo de la invención o uno de sus fragmentos. El
anticuerpo usado en el método de la invención puede ser marcado con
marcas detectables tales como una señal de histidina o una molécula
de biotina.
En una realización preferida de la presente
invención, los métodos antes descritos comprenden PCR, reacción en
cadena de la ligasa, digestión de restricción, secuenciación
directa, técnicas de amplificación de los ácidos nucleicos,
técnicas de hibridación o inmunoensayos (Sambrook et al.,
referencia bibliográfica citada, CSH cloning, Harlow y Lane
referencia bibliográfica citada, CSH antibodies).
En una realización preferida del método de la
presente invención dicho trastorno es el cáncer.
En este contexto y tal como se usa en toda esta
memoria descriptiva gen MDR-1 "funcional"
significa un gen en el que la proteína codificada forma parte o la
totalidad de la conformación estructural primaria de la proteína de
MDR-1 de tipo salvaje, es decir, que posee la
propiedad biológica de mediar el transporte de fármacos a través de
la membrana. La detección de la expresión de un gen
MDR-1 variante llevaría a la conclusión de que
dicha expresión está relacionada con la generación o mantenimiento
del fenotipo correspondiente de la enfermedad. Además, la presente
invención se refiere al uso de un oligo- o polinucleótido para el
diagnóstico de resistencia o sensibilidad adquirida a los fármacos
múltiples relacionada con la presencia de una variante molecular
del gen MDR-1, que comprende determinar en una
muestra que procede de un sujeto, la presencia de un polinucleótido
seleccionado entre el grupo que consiste en:
- (a)
- Un oligonucleótido que posee la secuencia de ácidos nucleicos de SEQ ID NO 122;
- (b)
- un polinucleótido que codifica un polipéptido de Resistencia a los Fármacos Múltiples (MDR-1), variante molecular, en el que dicho polinucleótido tiene en una posición que corresponde a la posición 176 del gen MDR-1 (Catálogo No: M29445 ó J05168) un intercambio de nucleótidos;
- (c)
- un polinucleótido que codifica un polipéptido de MDR-1, variante molecular, en el que dicho polinucleótido posee en una posición que corresponde a la posición 176 del gen MDR-1 (Catálogo No. M29445 ó J05168), una T; y
- (d)
- una molécula de ácido nucleico complementaria del polinucleótido de (a) a (c).
En una realización particular, dicho
oligonucleótido para ser empleado en el uso de diagnóstico tiene,
aproximadamente, una longitud de 10 a 100, más preferiblemente de
15 a 50 nucleótidos y comprende la secuencia de nucleótidos de SEQ
ID NO: 122 o una secuencia de tipo salvaje ("wt" ) o mutada
("mut") del promotor o de un exón del gen
MDR-1 que se describe en las Tabla 8, o una
secuencia complementaria de una cualquiera de ellas.
Por tanto, en todavía otra realización, la
presente invención se refiere a un cebador o sonda que consiste en
un oligonucleótido según se ha definido anteriormente, para ser
empleado en el uso de diagnóstico. En este contexto la expresión
"consiste en" significa que la secuencia de nucleótidos antes
descrita y empleada para el cebador o sonda de la invención no
tiene otras secuencias de nucleótidos del gen MDR-1
inmediatamente adyacentes en su extremo 5' y/o 3'. No obstante,
otras moléculas tales como marcadores, por ejemplo moléculas de
biotina, señales de histidina, fragmentos de anticuerpos, oro
coloidal, etc., así como también secuencias de nucleótidos que no
corresponden al gen MDR-1, pueden estar presentes en
el cebador y sondas de la presente invención. Además, es posible
también usar las secuencias de nucleótidos particulares antes
descritas y combinarlas con otras secuencias de nucleótidos
derivadas del gen MDR-1 en donde estas secuencias de
nucleótidos adicionales están interdispersas con restos distintos
de ácidos nucleicos o en donde el ácido nucleico no se corresponde
con las secuencias de nucleótidos del gen MDR-1.
Además, la presente invención se refiere al uso
de un anticuerpo que se une específicamente al producto génico de
un gen MDR-1 para detectar la expresión de un gen
MDR-1, variante molecular, que comprende un
polinucleótido de la invención y/o para diferenciar alelos de
MDR-1 que comprenden un polinucleótido de la
invención.
Aún más, la presente invención se refiere a una
composición de diagnóstico que comprende el polinucleótido, el
cebador o sonda o el anticuerpo como se describe en esta
memoria.
Los anticuerpos contra la proteína de
MDR-1 variante, de la invención, pueden prepararse
mediante métodos bien conocidos usando una proteína purificada
según la invención o un fragmento (sintético) derivado de ella tal
como un antígeno. Pueden prepararse, por ejemplo, anticuerpos
monoclonales mediante las técnicas descritas originalmente por
Köhler y Milstein en Nature 256 (1975), y Galfré en Meth. Enzymol.
73 (1981), 3, que comprenden la fusión de células de mieloma del
ratón con células esplénicas derivadas de mamíferos inmunizados. Los
anticuerpos pueden ser anticuerpos monoclonales, anticuerpos
policlonales o anticuerpos sintéticos, así como fragmentos de
anticuerpos, tales como fragmentos Fab, Fv o scFv, etc. Además,
pueden obtenerse anticuerpos o sus fragmentos para los polipéptidos
anteriormente citados, usando métodos que han sido descritos, por
ejemplo, por Harlow y Lane en "Antibodies, A Laboratory
Manual", CSH Press, Cold Spring Harbor, 1988. Estos anticuerpos
pueden ser usados, por ejemplo, para la inmunoprecipitación e
inmunolocalización de las proteínas de MDR-1
variantes, de la invención, así como para monitorizar la presencia
de tales proteínas de MDR-1 variantes, por ejemplo,
en organismos recombinantes, y para identificar compuestos que
reaccionan con las proteínas según la invención. Por ejemplo, puede
usarse la resonancia de plasmón superficial, tal como se emplea en
el sistema BIAcore, para aumenta la eficacia de anticuerpos fágicos
que se unen a un epítopo de la proteína de la invención (Schier,
Human Antibodies Hybridomas, 7 (1996), 97-105;
Malmborg, J. Immunol. Methods 183 (1995),
7-13).
Como se expone en los Ejemplos 6 y 8, los
polimorfismos identificados según la presente invención, en especial
el polimorfismo de nucleótido único (SNP) C3435T en el exón 26 del
gen MDR-1, son útiles como factor farmacogenético
que permite la predicción de niveles en sangre de diversos sustratos
e inductores de MDR-1 para mejorar la seguridad y
la eficacia de fármacos, es decir, predecir y evitar efectos
secundarios e interacciones de fármacos así como aumentar la
aceptación por los pacientes. Tales sustratos e inductores son, por
ejemplo, fármacos anticonvulsivantes/antiepilépticos, tales como
Fenitoína; glucósidos cardíacos, tales como Digoxina; fármacos
inmunosupresores tales como Ciclosporina A y FK506; antibióticos
macrólidos, tales como Claritromicina y Eritromicina; y
antibióticos macrocíclicos tales como Rifampicina. Así pues, la
presente invención se refiere también al uso de los SNPs anes
descritos como factor farmacogenético, según lo anterior.
Preferiblemente, el polimorfismo es el SNP del exón 26 (C3435T) del
MDR-1, o bien solo o en asociación con algún otro
SNP tal como los anteriormente descritos.
Otras aplicaciones de los polimorfismos
identificados según la presente invención y medios y métodos que
pueden ser usadas según las realizaciones anteriormente descritas,
pueden encontrarse en la técnica anterior, por ejemplo, según se
describe en el documento
US-A-5.856.104, en el que se
describen medios y métodos para ensayos de medicina legal, ensayos
de paternidad, correlación de polimorfismos con rasgos fenotípicos,
mapeo genético de rasgos fenotípicos, etc., que pueden ser
igualmente aplicados según la presente invención.
Estas y otras realizaciones están descritas o
son obvias o están abarcadas por la descripción y ejemplos de la
presente invención. Otras referencias bibliográficas que conciernen
a uno cualquiera de los métodos, usos y compuestos a ser empleados
según la presente invención, pueden ser obtenidos de bibliotecas
públicas, usado, por ejemplo, dispositivos electrónicos. Por
ejemplo puede utilizarse la base de datos pública "Medline"
que está disponible en Internet, por ejemplo bajo
http://www.ncbi.nlm.nih.gov/PubMed/medline.html. Otras bases
de datos y otras direcciones tales como
http://www.ncbi.nim.nih.gov/,
http://www.infobiogen.fr/,
htpp://www.fmi.ch/biology/research_tools.html,
http://www.tigr.org/, son conocidos por los expertos en la
técnica y pueden ser obtenidos también usando, por ejemplo,
http//www.lycos.com. Una revisión de información de patentes de
biotecnología y una revisión de fuentes importantes de información
de patentes, útiles para una búsqueda retrospectiva y para estar
enterado de la situación actual, se proporciona por Berks en
TIBTECH 12 (1994), 352-364.
Fig. 1: Gel de fragmentos de PCR seleccionados,
antes y después de purificar. Electroforesis en gel de agarosa
(Appli Chem, Darmstadt) (gel de agarosa al 1,5%) de fragmentos de
PCR del MDR-1 antes (A) y después (B) de la etapa
de purificación. M: marcadores de peso molecular,
1-28: fragmentos de PCR que contienen las secuencias
de los exones 1-28 del gen MDR-1
humano, incluyendo secuencias importantes que están flanqueando
estos exones.
Fig. 2: Ejemplos de alelos de
MDR-1 homozigóticos y heterozigóticos. Las
secuencias de fragmentos de la PCR que contienen las secuencias de
los exones 1-28 del gen MDR-1
humano, incluyendo secuencias importantes que están flanqueando
estos exones, fueron determinadas mediante secuenciación
automatizada usando las técnicas del Dyeterminator ABI.
Desviaciones de heterozigotos y homozigotos respecto a la secuencia
de MDR-1 publicada pueden detectarse directamente
en los perfiles de secuencias de DNA.
Fig.3: Ejemplos de diagnosis de alelos
homozigóticos y heterozigóticos de MDR-1
Electroforesis en gel de agarosa (AppliChem, Ramstadt) (gel de
agarosa al 1,5%) de los fragmentos de PCR, específicos del alelo,
del exón 2 (261 bp) y del exón 5 (180 bp).
La invención será descrita ahora mediante
referencia a los ejemplos biológicos que siguen que son simplemente
ilustrativos y no han de ser considerados como limitación del
alcance de la presente invención.
Se obtuvo DNA genómico mediante técnicas
estándar de cromatografía de intercambio iónico (kits Quiagen para
aislar DNA genómico desde sangre). Se obtuvo sangre procedente de
todos los individuos que fueron ensayados (voluntarios procedentes
del departamento de Farmacología de la Charitee, Berlín) tomando en
consideración todos los requisitos legales, éticos, médicos y
burocráticos de la Clínica Charitee de Berlín, Alemania.
Se aplicaron cebadores de oligonucleótidos
específicos, 2 para cada fragmento, obteniendo mediante reacción
en cadena de la polimerasa (PCR) fragmentos de DNA definidos que
contenían partes específicas del gen MDR-1 humano.
Estos cebadores de oligonucleótidos específicos estaban designados
para unirse a secuencias aguas arriba y aguas abajo de los diversos
exones del gen MDR-1. Los fragmentos de DNA que
resultan eran para codificar no solo secuencias de exones, sino
también algunas secuencias de intrones en los límites de
exón-intrón. Se sabe que tales secuencias
intrónicas cercanas a los exones son importantes para el
procesamiento correcto y la expresión subsiguiente del mRNA que
codifica la proteína, un proceso conocido como "corte y
empalme". Pares de cebadores de oligonucleótidos que habían sido
optimizados para cada uno de los 28 exones del gen
MDR-1 humano, sintetizados y purificados mediante
cromatografía de afinidad (cartuchos OPC). La secuencia de cada
cebador está indicada en la Tabla 1.
Se llevaron a cabo reacciones en cadena de la
polimerasa en condiciones que fueron optimizadas para cada uno de
los fragmentos que cubren los 28 exones del gen
MDR-1 humano, así como el promotor del núcleo y la
región del intensificador- Las PCRs se llevaron a cabo para todos
los exones en un volumen de reacción de 25 \mul. Un molde de DNA
de 50 ng se añadió a tampón estándar de la PCR que contenía
MgCl_{2} 1,5 mM (Quiagen, Hilden), dNTPs 50 \muM (Quiagen,
Hilden), 25 pMol de cada cebador (Metabion, Munich) y 0,625 U de Taq
polimerasa (Quiagen, Hilden). Todas las PCRs fueron llevadas a cabo
en un termociclador de Perkin Elmer (modelo 7900) con una etapa
inicial de desnaturalización de 2 min a 94ºC y 36 ciclos de
amplificación de desnaturalización a 94ºC durante 45 segundos,
dependiendo de la hibridación de extremos complementarios
(reasociación) del cebador sobre la temperatura de fusión del
cebador (condiciones de la PCR: A-H) durante 45
segundos y 45 segundos para 72ºC seguido de una extensión final de
72ºC durante 5 minutos. Para las condiciones A_H de PCR única se
emplearon las temperaturas de reasociación que siguen: A: 53ºC; B:
56ºC; C: 55ºC; D: 57,5ºC; E: 58ºC; F: 59ºC, G:54ºC; H: 60ºC.
Las PCRs se llevaron a cabo para todos los
fragmentos (promotor e intensificador) en un volumen de reacción de
50 \mul. 50 ng de molde de DNA (excepciones: 100 ng para los
fragmentos 1-3 del promotor) se añadieron a tampón
estándar de PCR que contenía MgCl_{2} (Quaigen, Hilden) 1,5 mM,
dNTPs (Quiagen, Hilden) 200 \muM, 30 pMol de cada cebador
(Metabion, Munich; excepción: 20 pMol para el fragmento 1 del
intensificador) y 1 U de Taq polimerasa (Quaigen, Hilden). Todas
las reacciones de PCRs fueron llevadas a cabo en un termociclador
de Perkin Elemr (modelo 9700) con una etapa inicial de
desnaturalización de 3 minutos a 94ºC y ciclos de amplificación
diferentes (30 para el fragmento 2 + 4 del promotor y el fragmento 1
del intensificador; 31 para el fragmento 3 del promotor; 32 para el
fragmento 1 del promotor y el fragmento 2 del intensificador) de
desnaturalización 94ºC durante 30 segundos, dependiendo la
reasociación del cebador de la temperatura de fusión del cebador
(condiciones de la PCR: A y B durante 30 segundos, y 30 segundos
para 72ºC seguido de una extensión final de 72ºC durante 2 minutos.
Para las condiciones A y B de una sola PCR se emplearon las
siguientes temperaturas de reasociación: A: 58ºC; B:56ºC.
Las condiciones de PCR optimizadas y el tamaño
resultante de los fragmentos deseados y obtenidos, se exponen en la
Tabla 1. Ejemplos de los fragmentos del gen MDR-1
que resultan que fueron usados para el análisis posterior del
genotipo individual, se presentan en la Figura 1.
Los fragmentos de DNA definidos que contenían
partes específicas del gen MDR-1 humano, secuencias
de exones así como algunas secuencias de intrones en los límites
exón-intrón, fueron procesados para separar los
nucleótidos sin incorporar y los componentes del tampón que de otro
modo podrían interferir con la determinación subsiguiente del
genotipo individual del MDR-1 mediante secuenciación
directa del DNA. Para esta purificación se usaron técnicas estándar
de cromatografía de intercambio iónico (kits de Quiagen para la
purificación de fragmentos de la PCR). Para todos los fragmentos,
se obtuvieron rendimientos suficientes de fragmentos purificados,
adecuados para los análisis directos de la secuencia de DNA.
Ejemplos de fragmentos del gen MDR-1 purificados,
que se usaron para el análisis directo de las secuencias del
genotipo individual del MDR-1, se presentan en la
Figura 1.
Para el análisis de las secuencias de regiones
importantes del gen MDR-1 humano procedente de
muchos individuos diferentes, se llevaron a cabo amplificaciones
por PCR de las regiones importantes del gen MDR-1
(véase la Tabla 1) y los productos de la PCR purificados fueron
secuenciados seguidamente con métodos establecidos (secuenciación
de ciclos de Dyeterminator ABI). Un parámetro muy importante que fue
necesario considerar usando este enfoque fue que cada ser humano
normal alberga dos copias del gen MDR-1. Debido a
esta diploidía (de genes autosómicos y de que el
MDR-1 está codificado de modo autosómico) ha de
tenerse gran cuidado en la evaluación de las secuencias para ser
capaces de identificar sin ambigüedad no solo variaciones de las
secuencias homozigóticas sino también variaciones heterozigóticas.
Debido a ello, nunca se confió en solamente una secuencia
determinada, sino que siempre se obtuvieron por lo menos dos
secuencias de cada fragmento génico de MDR-1
definido, procedente de cada individuo, secuenciando ambas cadenas
de DNA opuestas.
Para la evaluación inicial de variaciones del
MDR-1 en la población humana, el análisis de las
secuencias de las regiones importantes, incluyendo todos los
exones, del gen MDR-1 humano se llevó a cabo
partiendo del DNA genómico procedente de 24 individuos diferentes.
Este número de muestras individuales fue extendido después para
fragmentos seleccionados del gen MDR-1, algunos de
los cuales han sido analizados procedentes de 127 individuos. Las
secuencias fueron inspeccionadas manualmente para determinar la
ocurrencia de secuencias de DNA que se desviaran de las secuencias
de MDR-1 publicadas, que son consideradas como las
secuencias de "tipo salvaje" en todo este trabajo. Debido a
que las características genéticas de la población permite un cálculo
de la frecuencia esperada de alelos homozigóticos frente a alelos
heterozigóticos de un gen definido ( fórmula de Hardy
Weinberg,
p e2+2pq + q e2 = 1), fue posible también confirmar la distribución predicha (con tal fórmula) de alelos homozigóticos frente a alelos heterozigóticos y sus desviaciones con los descubrimientos experimentales. Esto sirve como control interno y confirmación de que una desviación detectada de una secuencia representa, sin duda, un alelo nuevo.
p e2+2pq + q e2 = 1), fue posible también confirmar la distribución predicha (con tal fórmula) de alelos homozigóticos frente a alelos heterozigóticos y sus desviaciones con los descubrimientos experimentales. Esto sirve como control interno y confirmación de que una desviación detectada de una secuencia representa, sin duda, un alelo nuevo.
Fueron descubiertas diversas nuevas variaciones
de la secuencia de MDR-1 y confirmadas
experimentalmente usando este enfoque, que se exponen en la Figura
2. 8 polimorfismos aparecen en secuencias de intrones cercanas que
flanquean los exones 5, 6, 12 y 17 (SEQ ID Nos: 91, 154 y 160 para
el exón 5), (SEQ ID Nos: 101 y 166 para el exón 6), (SEQ ID NO: 116
para el exón 12) y /SEQ ID Nos: 119 y 172 para el exón 17). Se
encontraron 7 polimorfismos en la región codificante, 2 en los
exones 2 y 26, y uno en cada uno de los exones 5, 11 y 12, y uno en
el exón 1 no codificante (SEQ ID NOs:79 y 85 (para el exón 2), 122
y 178 (para el exón 26), 97 (para el exón 5), 106 (para el exón
11), 112 (para el exón 12) y 73 (para el exón 1), respectivamente.
3 variaciones resultaron en cambios de la secuencia de aminoácidos
de la proteína de MDR-1. 1 proteína (SEQ ID Nos: 85
(para N21D), 97 (para F103S) y 106 (para S400N), respectivamente).
Sus cambios pueden alterar la proteína de NDR. Un cambio que no
altera la proteína está localizado directamente antes del codón ATG
de iniciación de la traducción (SEQ ID NO: 79). Es bien sabido que
esta posición es muy importante para los niveles de expresión de
proteínas, por regular la eficacia de la traducción. Otros
polimorfismos no cambian la composición de aminoácidos del
MDR-1, pero todavía son herramientas útiles para la
determinación del genotipo de MDR-1, debido a que
cada una de estas variaciones define un nuevo alelo de
MDR-1. Es sabido que la expresión de
MDR-1 varía grandemente entre individuos
diferentes, y una explicación muy plausible de esta variabilidad de
niveles de expresión es la de diferencias alélicas en la región
situada directamente en el gen MDR.1 y que rodea a éste. Así pues,
todos los nuevos y definidos alelos de MDR-1 sirven
como marcadores para la determinación del estado del gen
MDR-1 en pacientes. La importancia de este
determinación del genotipo de MDR-1 para la
diagnosis y el tratamiento terapéutico de enfermedades, es bien
conocida por los expertos en este campo. y ha sido explicado
también con detalle anteriormente en el capítulo de
introducción.
Las posiciones exactas y otros detalles de los
nuevos alelos de MDR-1, incluyendo la nueva
secuencia exacta y la desviación de la secuencia, así como la
distribución de homozigotos frente a heterozigotos del alelo en la
población, se exponen en la Tabla 2. La frecuencia esperada de
homozigotos del alelo variante se calculó sobre la base de la
distribución de Hardy-Weinberg. La base de la
secuencia que se desvía está en negrita y subrayada. La Figura 2
muestra ejemplos del descubrimiento y aspecto de nuevas variantes en
muestras de DNA procedentes de individuos homozigóticos y
heterozigóticos.
Los métodos empleados para detectar los diversos
alelos del MDR-1 que han sido identificados,
utilizan el principio de que las diferencias específicas de las
secuencias pueden ser traducidas en reactivos para la
diferenciación de alelos. Estos reactivos proporcionan el fundamento
necesario para el desarrollo de ensayos de diagnóstico. Ejemplos de
tales reactivos incluyen, aun cuando no se limitan a ellos,
oligonucleótidos que se desvían de la secuencia de
MDR-1 de tipo salvaje en la sustitución de bases
identificada recientemente. Con frecuencia, los principios de los
ensayos de diagnosis para la determinación del estado del gen
MDR-1 individual, incluyen, aun cuando no se
limitan a ellas, diferencias en las eficacias de hibridación de
tales reactivos para los diversos alelos del MDR-1.
Además, pueden aplicarse diferencias en la eficacia de tales
reactivos en sustratos iguales o diferentes para reacciones
enzimáticas, por ejemplo, ligasas o polimerasas o enzimas de
restricción. Los principios de estos ensayos son bien conocidos por
los expertos en este campo. Son ejemplos de ello técnicas de PCR y
LCR, hibridaciones Chip o análisis MALDI-TOF. Tales
técnicas están descritas en la técnica anterior, por ejemplo, la
técnica de PCR: Newton, (1994) PCR, BIOS Scientific Publishers,
Oxford; técnica de LCR: Shimer, Ligase chain reaction. Methods Mol.
Biol. 46 (1995), 269-278; hibridación Chip: Ramsay,
DNA chips: State-of-the art. Nature
Biotechnology 16 (1998), 40-44; y análisis
MALDI-TOF: Ross, High level multiplex genotyping by
MALDI-TOF mass spectrometry, Nature Biotechnology 16
(1998), 1347-1351. Otros principios de los ensayos
están basados en el empleo de reactivos que reconocen
específicamente la variante del MDR-1 como la
proteína expresada traducida. Son ejemplos de ello anticuerpos
específicos de los alelos, péptidos, análogos de sustratos,
inhibidores u otras sustancias que se unen a (y en algunos casos
pueden modificar también la acción de ellos) las diversas formas de
proteínas del MDR-1 que son codificadas por los
nuevos alelos de MDR-1. Los ejemplos que están
presentados aquí, para demostrar los principios de ensayos de
diagnóstico con reactivos derivados de las nuevas sustituciones de
nucleótidos definidas en esta solicitud de patente, están basados
en métodos de PCR. Es evidente que aplicando los reactivos
específicos descritos, cualquiera de los otros métodos también
funcionará para establecer la diferenciación de alelos del
MDR-1.
La PCR específica de alelos es una técnica bien
conocida por los expertos en este campo, que permite la
diferenciación de alelos de genes mediante el empleo de la
reacción en cadena de la polimerasa con reactivos (combinaciones de
cebadores) que están diseñados específicamente para la detección de
una sola secuencia de alelos. El componente principal de tales
ensayos, y el único reactivo que proporciona la especificidad de
tales ensayos, son oligonucleótidos que están diseñados para
contener secuencias que distinguen específicamente alelos diferentes
de genes.
En este ejemplo, fueron diseñados
oligonucleótidos específicos que podían distinguir diferentes
alelos del MDR-1 debido a su diferencia de eficacia
de hibridación para diferentes alelos y debido a su capacidad
variable para servir como sustratos de reacciones enzimáticas
(siendo la enzima en este ejemplo una polimerasa termoestable). Los
reactivos que fueron diseñados específicamente y que son capaces de
detectar la presencia y/o ausencia de los alelos del
MDR-1 recientemente definidos en seres humanos
individuales, se exponen como combinaciones específicas de
cebadores para cada nuevo alelo en la Tabla 3. El diseño de estos
reactivos se basa en las secuencias de nucleótidos recién
descubiertas y en las sustituciones de bases en el gen
MDR-1 humano, que están presentadas en el Ejemplo 2
y enumeradas en la Tabla 2 y en la Figura 2. Además del diseño de
reactivos específicos, el ensayo de diagnóstico basado en el
principio de la reacción en cadena de la polimerasa necesita la
optimización de las condiciones del ensayo, es decir, condiciones de
la PCR optimizadas. El resultado del ensayo es dado, en este caso,
como presencia o ausencia de fragmentos de DNA específicos obtenidos
usando DNA genómico procedente de seres humanos individuales como
ingrediente capaz de ensayo (molde). La preparación del DNA
genómico procedente de la sangre de individuos está descrita en el
ejemplo 1.
Las PCRs fueron llevadas a cabo para todos los
fragmentos, en un volumen de reacción de 20 \mul. Se añadieron
50 ng de molde de DNA a tampón estándar de PCR (Quiagen, Hilden) que
contenía MgCl_{2} 1,5 mM, dNTPs, 250 \muM (Quiagen, Hilden), 1
x solución Q (Quiagen, Hilden), 20 pMol de cada cebador (Metabion,
Munich; cebador específico de wt + cebador común y cebador
específico de mut + cebador común) y 1 U de
Taq-polimerasa (Quiagen, Hilden).Todas las PCRs
fueron llevadas a cabo en un termociclador de Perkin Elmer (modelo
9700) con una etapa inicial de desnaturalización de 3 minutos a
95ºC y 30 ciclos de amplificación de la desnaturalización a 94ºC
durante 30 segundos. dependiendo la reasociación del cebador de la
temperatura de fusión del cebador (condiciones de la PCR:
A-E) durante 30 segundos, y 30 segundos para 72ºC
seguido de una extensión final de 72ºC durante 8 minutos. Para las
condiciones de PCR únicas A-E se emplearon las
siguientes temperaturas de reasociación: A 54ºC; B:58ºC; C:50ºC; D:
61ºC; E:53ºC.
La base que se desvía en la secuencia de cebador
específica, respectiva, está subrayada y en negrita. La presencia o
ausencia de fragmentos específicos de DNA en este ensayo se traduce
en la presencia o ausencia del alelo ensayado.
Ejemplos de tales lecturas, como resultado de la
diagnosis de detección de alelos de MDR-1, se
exponen en la Figura 3. Es evidente según estos
ejemplos(Tab.3, Fig. 3), que estos ensayos son adecuados para
diferenciar la presencia en seres humanos de los alelos de
MDR-1 analizados. Pueden detectarse alelos del gen
MDR-1 homozigóticos y heterozigóticos, tanto
frecuentes como raros. La especificidad de estos ensayos depende
sola y totalmente, de los reactivos de oligonucleótidos específicos
que fueron empleados. El diseño de estos reactivos depende, a su
vez, de la información de la secuencia de las variantes y nuevos
alelos del MDR-1 descubiertos, que se presentan en
el ejemplo 2 y en la Tabla 2.
Para identificar correlaciones potenciales
directas de polimorfismos del gen MDR-1 con
fenotipos importantes desde el punto de vista clínico en seres
humanos, probandas procedentes de un estudio en el Instituto
Fischer-Bosch de Farmacología Clínica, del Dr
Margarete, de Stuttgart, fueron sometidas a la determinación de
polimorfismos del MDR-1 según se describe en los
ejemplos 2-4. Los niveles de expresión del
MDR-1 en el colon y el hígado de estos pacientes
fueron estimados también mediante detección inmunohistoquímica
establecida de la proteína de MDR-1. En la
población de probandas, además de medidas de los niveles de
expresión del MDR-1 en el colon, se llevaron a cabo
medidas del MDR-1 por inducción del gen mediante
rifampicina. Asimismo, se determinó la actividad in vivo del
MDR-1 en condiciones sin inducir e inducidas por
rifampicina, midiendo las concentraciones en sangre de digoxina
administrada por vía oral (1 mg), que es un sustrato conocido del
MDR-1 y cuya concentración en la sangre depende
también de la actividad del MDR-1 en el colon.
Los resultados de las medidas del
MDR-1, experimentos de inducción con rifampicina y
experimentos con digoxina, así como los resultados de los análisis
de detección del polimorfismos del MDR-1 en la
población de probandas, muestran correlaciones con ciertos
polimorfismos entre la expresión del gen MDR-1 y la
actividad del MDR-1
in vivo.
in vivo.
Como indica la tabla 4, un polimorfismo T/C en
la posición 176 en el cat. No. M29445/J05168 en el exón 26 está
relacionado con los niveles de expresión de MDR-1.
La presencia del alelo T en esta posición indica niveles de
expresión más débiles del MDR-1 en comparación con
muestras que tienen solamente el alelo C homozigótico
correspondiente. La media de los niveles de MDR-1
inducidos con rifampicina de la población del alelo C es mucho
mayor que la de la población de T (924 frente a 587 unidades
relativas). En acuerdo total con esto, un homozigoto probanda para
el alelo T tenía el nivel más bajo detectable de
MDR-1 sin inducir e inducido, mientras un
homozigoto probanda para el alelo C exhibía el nivel más alto de
todas las probandas ensayadas. La diferencia de niveles de
expresión de MDR-1 inducidos entre estos valores
individuales era de 9 veces.
La Tabla 5 muestra los resultados de las medidas
de la actividad in vivo del MDR-1 en
condiciones sin inducir e inducida con rifampicina. Esto se hizo
midiendo las concentraciones en sangre de digoxina administrada por
vía oral, que es un sustrato conocido del MDR-1 y
cuya concentración en sangre depende también de la actividad del
MDR-1 en el colon. Conforme con la observación de
que el polimorfismo en la posición 176 del No de Catálogo
M29445/J05168 del exón 26 T/C está relacionado con los niveles de
expresión de MDR-1; se observó una correlación de
este polimorfismo con los niveles de digoxina en sangre, lo que a su
vez refleja la actividad de la proteína del MDR-1
in vivo. Las probandas que contienen el alelo T (que se
relaciona con una expresión más débil del MDR-1,
véase la Tabla 4), contienen mayores niveles en sangre de digoxina
en comparación con las muestras que tienen solamente el alelo C
homozigótico correspondiente. Las razones de ello es que la
absorción de sustratos del MDR-1, tales como la
digoxina, desde el colon hacia la sangre parece ser más eficaz en
seres humanos con expresión más baja del MDR-1.
Este hecho está totalmente de acuerdo con la función del
MDR-1 en el colon, es decir, el retransporte y la
eliminación de sustratos desde las células receptoras hacia el lumen
del colon. La media de la concentración en sangre de digoxina, sin
inducir e inducida con rifampicina (que se relaciona inversamente
con la actividad del MDR-1) de la población del
alelo C, es consistentemente menor que la de la población del T
(63,9 frente a 44,9 y 45 frente a 28,6 AUC de Dig inducida). En
acuerdo total con este hecho, una probanda con el alelo T
homozigótico tenía la máxima concentración de digoxina detectable en
la sangre después de inducción con rifampicina (57,3 AUC de Dig) y
una probanda de homozigoto del alelo C ponía de manifiesto el
nivel más bajo de todas las probandas (12,3 AUC de Dig). La
diferencia de los niveles en sangre de digoxina entre estos
individuos era más del cuádruple.
Los resultados de los análisis de la correlación
entre los análisis de los niveles de expresión del
MDR-1, la actividad de la proteína de
MDR-1 y la detección del polimorfismo del
MDR-1, son corroborados adicionalmente mediante un
análisis de la expresión de MDR-1 y la tipificación
del genotipo de MDR-1 de varios pacientes
procedentes de Instituto Fischer-Bosch de
Farmacología Clínica, del Dr Margarete, de Stuttgat. Se llevó a
cabo inmunohistología sobre muestras de diversos tejidos de los
pacientes, en particular el colon y el hígado, y se compararon los
resultados, unos con otros, para permitir realizar una comparación
relativa de la proteína del MDR-1 entre estas
muestras. Dentro de cada serie de experimentos, las muestras de los
pacientes fueron ordenadas según la intensidad de tinción del
MDR-1, es decir, la primera es igual a la máxima
intensidad de MDR-1 y la última corresponde a la
intensidad más baja del MDR-1.
La correlación de este análisis de ordenación
con el genotipo del MDR-1 muestra que el alelo T en
el polimorfismo en la posición 176 del No. de catálogo
M29445/J05168 del exón 26 está relacionado con una expresión
inferior del gen MDR-1 en comparación con pacientes
que son portadores del alelo C homozigótico en esta posición. En
este análisis, otros dos polimorfismos mostraron correlación con la
expresión del MDR-1: Un genotipo T homozigótico en
la posición 171466 del AC002457 (intrón 4) puede correlacionarse con
alta expresión y un polimorfismo (GA) en la posición 101 del exón
11 (M29432/J05168) puede correlacionarse con una expresión baja.
Para validar adicionalmente la correlación del
polimorfismo de un solo nucleótido (SNP) T/C en la posición 176 del
No. de catálogo M29445/J05168 que se ha descrito en los ejemplos
anteriores y al que se alude ahora como SNP C3435T del exón 26 del
MDR-1, (la posición corresponde al cDNA del
MDR-1, GenBank no. de catálogo AF016535, exón 10
codón TTC, F335, perdido en esta secuencia), con la primera base del
codón de iniciación ATG fijado a 1) con los niveles de expresión
intestinal del MDR-1 (los primeros resultados se
exponen en el Ejemplo 5), fueron sometidos a análisis voluntarios
adicionales de otro estudio experimental realizado en el Instituto
Fischer-Bisch de Farmacología Clínica del Dr.
Margarete, de Stuttgart. Los niveles de expresión del
MDR-1 en el intestino de estos voluntarios y
pacientes, había sido determinado mediante inmunohistoquímica
cuantitativa y transferencias Western de biopsias y preparaciones de
enterocitos del duodeno. Para asegurar que este análisis reflejara
la expresión específica de PGP en enterocitos intestinales, se
analizó simultáneamente una proteína marcadora adicional que es
expresada en los enterocitos, la villina. Los resultados de este
análisis se muestran en la Figura 4. El genotipo T/T está asociado
con niveles de expresión del MDR-1
significativamente inferiores en comparación con el genotipo C/C.
Los individuos con un genotipo C/T mostraban un fenotipo
intermedio.
Para llevar a cabo una validación adicional de
la correlación del genotipo del MDR-1 con la
absorción intestinal de digoxina, fueron evaluados voluntarios
adicionales procedentes de otro estudio clínico realizado en el
University Medical Center, Charite, de Berlín, que exponían niveles
de digoxina en sangre después de la aplicación oral (sin inducción
con rifampicina y determinación de la proteína PGP, Johne et
al. (1999), Clin. Pharmacol. Thr. 66, 338-345),
para determinar su genotipo del MDR-1 del exón 26.
En este estudio, se evaluaron las concentraciones plasmáticas
máximas (Cmax) durante condiciones de estado estacionario de la
digoxina. Este parámetro farmacocinético revela especialmente
diferencias en la absorción de digoxina entre los diferentes grupos.
La Figura 5 muestra una comparación de la Cmax de digoxina de 7
voluntarios que eran portadores del alelo T/T de modo homozigótico
y 7 voluntarios con el genotipo homozigótico C/C del exón 26. Los
voluntarios homozigóticos para el alelo T mostraron niveles de
digoxina significativamente mayores en comparación con los
voluntarios con el genotipo C/C. La diferencia media de 38% en la
Cmax de digoxina entre los grupos es significante desde el punto de
vista estadístico (p=0,006, ensayo de muestra U 2 de Mann Whitney) y
refleja el impacto de este polimorfismo sobre las características
farmacocinéticas de la digoxina.
Figura 4: Correlación de SNP del exón 26 con la
expresión de MDR-1 en condiciones sin inducir. El
fenotipo de MDR (expresión y actividad) de 21 voluntarios y
pacientes, se determinó mediante análisis de transferencia Western.
La representación en forma de caja muestra la distribución de la
expresión de MDR-1 agrupada según el genotipo del
MDR-1 en el SNP del exón 26 relevante. La
correlación genotipo-fenotipo tiene un significado
de p=0,056 (N=21).
Figura 5: Correlación del genotipo de
MDR-1 y la absorción de digoxina, in vivo. Se
analizó el genotipo del MDR-1 en el exón 26 en 14
voluntarios sanos que participaron en un estudio clínico que
estudiaba los niveles de digoxina en sangre en condiciones de estado
estacionario (Johne et al. (1999), Clin. Pharmacol. Thr. 66,
338-345). Se encontró una diferencia significante
desde el punto de vista estadístico (p=0,006; ensayo de muestras U
2 de Mann Whitney) en la comparación de las concentraciones máximas
(Cmax) de digoxina entre dos grupos de 7 voluntarios sanos que
llevaban o bien el genotipo T/T o el genotipo C/C. La diferencia
media de 38% en la Cmax puede reflejar la importancia del genotipo
sobre la absorción de digoxina después de administración por vía
oral. Se empleó una dosis de 0,25 mg de digoxina en el estado
estacionario.
Una investigación ampliada de SNPs en el gen
MDR-1 humano reveló, además de los nuevos y
diferentes polimorfismos de MDR-1, otros numerosos
nuevos polimorfismos del gen MDR-1, que se exponen
en la Tabla 8. Dentro de la nueva selección el número de muestras
individuales se extendió para todos los exones del
MDR-1, así como también para los fragmentos del
promotor de MDR-1, algunos de los cuales habían sido
analizados procedentes de 236 individuos. Es posible que además del
SNP del exón 26 (C3435T) del MDR-1 que puede usarse
para predecir la expresión de PGP, otros polimorfismos más raros en
regiones del gen MDR-1 tengan también algún efecto
sobre la expresión. Por ejemplo, polimorfismos del promotor y SNPs
que cambian proteínas, es muy probable que ejerzan un efecto
adicional sobre la expresión y la actividad del
MDR-1. Además, todos estos nuevos polimorfismos
pueden ser utilizados para generar un genotipo de
MDR-1 individual, exacto- es decir, composición
alélica- que puede ser único para los individuos y por tanto muy
útil para predecir respuestas individuales a fármacos dependientes
del MDR-1.
Cuantos más polimorfismos sean conocidos del gen
MDR-1 humano, más completa y por tanto más útil será
la descripción de un genotipo individual del MDR-1
La identificación de estos 32 nuevos polimorfismos del
MDR-1 es otra etapa importante hacia la
consecución del objetivo de establecer muchos genotipos diferentes
del MDR-1 que produzcan resultados y efectos
secundarios de la terapia con fármacos.
El fármaco anticonvulsivante fenitoína es de uso
común en el tratamiento terapéutico de la epilepsia, la supresión
aguda y crónica de las arritmias ventriculares y en la intoxicación
digitálica. El estrecho intervalo terapéutico con cierto número de
efectos secundarios importantes en combinación con una
farmacocinética no lineal (es decir, aumento superproporcional de
los niveles plasmáticos en respuesta a la elevación de las dosis)
hacen del tratamiento con fenitoína parámetros de enfrentamiento y
adecuados para predecir los niveles plasmáticos que siguen a una
dosis dada, altamente deseables con objeto de mejorar los resultados
terapéuticos y prevenir efectos secundarios.
Es sabido que las enzimas polimórficas 2C9 y
2C19 tienen efecto sobre el metabolismo de la fenitoína (Mamiya
et al., 1998, Epilpepsia Dec; 39 (12):
1317-23), y se ha indicado que defectos de la 2C9
pueden conducir a niveles sanguíneos anormales que pueden ocasionar
efectos secundarios o ineficacia del fármaco (Aynacioglu et
al., 1999, Br. J. Clin. Pharmacol. Sep;
48(3):409-15). Sin embargo, es claro también
que la tipificación del genotipo de la 2C9 no permite hacer
predicciones exactas de los niveles en sangre procedentes de una
dosis dada. Incluso en individuos en los que se ha establecido el
genotipo 2C9, compensados para el genotipo enzimático respectivo,
los niveles en sangre varían significativamente.
La Tabla 6 muestra que el SNP del exón 26
(C3435T) del MDR-1 desempeña - además de la 2C9- un
papel importante en los niveles sanguíneos de la fenitoína, y el
establecimiento del genotipo del MDR-1 para este SNP
permite una correlación más exacta entre las dosis de fenitoína, el
genotipo y los niveles en sangre.
Dentro de los grupos en los que se ha
establecido el genotipo de la enzima 2C9/19, pueden explicarse la
variación de los niveles mediante el genotipo del
MDR-1, en particular en los grupos de
metabolizadores malos de 2C9/C19, que ya ponen de manifiesto
niveles en sangre aumentados. Por tanto, el establecimiento del
genotipo del MDR-1 permite identificar un subgrupo
de pacientes que están en un riesgo aumentado de poner de manifiesto
niveles de fenitoína extraordinariamente altos: metabolizadores
malos que poseen el genotipo T/T del MDR-1. Estos
pacientes tienen un riesgo aumentado de encontrar efectos adversos
del fármaco relacionados con sobredosis. Por ejemplo, dentro de un
grupo de 100 pacientes que habían recibido fenitoína, un paciente
deficiente en la 2C9 con el genotipo (T/T) de la PGP bajo, mostró
la concentración sanguínea máxima, que había aumentado
aproximadamente el doble en comparación con la población
"normal". La correlación entre el genotipo de 2C9 Cyp y los
niveles plasmáticos de fenitoína es significante desde el punto de
vista estadístico, pero la significación aumenta al tomar en cuenta
el genotipo T/T del MDR-1 como un covariante
(p<0,001, ANCOVA).
<110> EPIDAUROS Biotechnologie
Aktiengesellschaft
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\vskip0.400000\baselineskip
<120> Polimorfismos en el gen
MDR-1 humano y su uso en aplicaciones de
diagnóstico y terapéuticas
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<130> D 1875 PCT
\vskip1.000000\baselineskip
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<140>
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<141>
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<160> 376
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<170> PatentIn Ver. 2.1
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<210> 1
\vskip0.400000\baselineskip
<211> 20
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<212> DNA
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<213> Secuencia Artificial
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<212> DNA
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<213> Secuencia Artificial
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<223> Descripción de Secuencia Artificial:
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<212> DNA
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<220>
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<223> Descripción de Secuencia Artificial:
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<212> DNA
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<213> Secuencia Artificial
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<220>
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<223> Descripción de Secuencia Artificial:
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<211> 20
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<212> DNA
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<213> Secuencia Artificial
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<220>
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<223> Descripción de Secuencia Artificial:
sintética
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\vskip0.400000\baselineskip
<220>
\vskip0.400000\baselineskip
<221> CDS
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<222> (1)..(18)
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<400> 85
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<210> 86
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<211> 22
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<212> DNA
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<213> Secuencia Artificial
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<220>
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<223> Descripción de Secuencia Artificial:
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<213> Secuencia Artificial
\vskip1.000000\baselineskip
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<220>
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<223> Descripción de Secuencia Artificial:
sintética
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\vskip0.400000\baselineskip
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<213> Secuencia Artificial
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<220>
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<223> Descripción de Secuencia Artificial:
sintética
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<220>
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<223> k=g o t
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<213> Secuencia Artificial
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<220>
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<223> Descripción de Secuencia Artificial:
sintética
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<400> 89
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<211> 21
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<212> DNA
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<213> Secuencia Artificial
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<220>
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<223> Descripción de Secuencia Artificial:
sintética
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<220>
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<223> m=a o c
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<213> Secuencia Artificial
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<220>
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<223> Descripción de Secuencia Artificial:
sintética
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<213> Secuencia Artificial
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<220>
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<223> Descripción de Secuencia Artificial:
sintética
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<213> Secuencia Artificial
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<220>
\vskip0.400000\baselineskip
<223> Descripción de Secuencia Artificial:
sintética
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<220>
\vskip0.400000\baselineskip
<223> Descripción de Secuencia Artificial:
sintética
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<220>
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<223> y=c o t
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<213> Secuencia Artificial
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<220>
\vskip0.400000\baselineskip
<223> Descripción de Secuencia Artificial:
sintética
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<400> 95
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<212> DNA
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<213> Secuencia Artificial
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<220>
\vskip0.400000\baselineskip
<223> Descripción de Secuencia Artificial:
sintética
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<220>
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<212> DNA
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<213> Secuencia Artificial
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<220>
\vskip0.400000\baselineskip
<223> Descripción de Secuencia Artificial:
sintética
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<220>
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\vskip1.000000\baselineskip
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<211> 21
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<212> DNA
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<213> Secuencia Artificial
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<220>
\vskip0.400000\baselineskip
<223> Descripción de Secuencia Artificial:
sintética
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<400> 98
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\vskip0.400000\baselineskip
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<212> DNA
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<213> Secuencia Artificial
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<220>
\vskip0.400000\baselineskip
<223> Descripción de Secuencia Artificial:
sintética
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\vskip0.400000\baselineskip
<400> 99
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\vskip0.400000\baselineskip
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<211> 23
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<212> DNA
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<213> Secuencia Artificial
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<220>
\vskip0.400000\baselineskip
<223> Descripción de Secuencia Artificial:
sintética
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<220>
\vskip0.400000\baselineskip
<223> y=c o t
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<400> 100
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\vskip0.400000\baselineskip
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\hfill23
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\vskip0.400000\baselineskip
<211> 19
\vskip0.400000\baselineskip
<212> DNA
\vskip0.400000\baselineskip
<213> Secuencia Artificial
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
<220>
\vskip0.400000\baselineskip
<223> Descripción de Secuencia Artificial:
sintética
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
<400> 101
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
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\hfill19
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
<210> 102
\vskip0.400000\baselineskip
<211> 19
\vskip0.400000\baselineskip
<212> DNA
\vskip0.400000\baselineskip
<213> Secuencia Artificial
\vskip1.000000\baselineskip
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<220>
\vskip0.400000\baselineskip
<223> Descripción de Secuencia Artificial:
sintética
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\vskip0.400000\baselineskip
<400> 102
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
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\hfill19
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\vskip0.400000\baselineskip
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<211> 18
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<212> DNA
\vskip0.400000\baselineskip
<213> Secuencia Artificial
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
<220>
\vskip0.400000\baselineskip
<223> Descripción de Secuencia Artificial:
sintética
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\vskip0.400000\baselineskip
<220>
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<223> r=g o a
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\vskip0.400000\baselineskip
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\hfill18
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\vskip0.400000\baselineskip
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<211> 18
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<212> DNA
\vskip0.400000\baselineskip
<213> Secuencia Artificial
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\vskip0.400000\baselineskip
<220>
\vskip0.400000\baselineskip
<223> Descripción de Secuencia Artificial:
sintética
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\vskip0.400000\baselineskip
<400> 104
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\vskip0.400000\baselineskip
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\hfill18
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<211> 18
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<212> DNA
\vskip0.400000\baselineskip
<213> Secuencia Artificial
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
<220>
\vskip0.400000\baselineskip
<223> Descripción de Secuencia Artificial:
sintética
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<220>
\vskip0.400000\baselineskip
<223> y=c o t
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\vskip0.400000\baselineskip
<400> 105
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
\hskip-.1em\dddseqskipatgggtaayt gaagtgaa
\hfill18
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
<210> 106
\vskip0.400000\baselineskip
<211> 18
\vskip0.400000\baselineskip
<212> DNA
\vskip0.400000\baselineskip
<213> Secuencia Artificial
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
<220>
\vskip0.400000\baselineskip
<223> Descripción de Secuencia Artificial:
sintética
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
<220>
\vskip0.400000\baselineskip
<221> CDS
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<222> (2)..(16)
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\vskip0.400000\baselineskip
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\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
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\vskip0.400000\baselineskip
<211> 18
\vskip0.400000\baselineskip
<212> DNA
\vskip0.400000\baselineskip
<213> Secuencia Artificial
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\vskip0.400000\baselineskip
<220>
\vskip0.400000\baselineskip
<223> Descripción de Secuencia Artificial:
sintética
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
<400> 107
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
\hskip-.1em\dddseqskipatgggtaatt gaagtgaa
\hfill18
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\vskip0.400000\baselineskip
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\vskip0.400000\baselineskip
<211> 20
\vskip0.400000\baselineskip
<212> DNA
\vskip0.400000\baselineskip
<213> Secuencia Artificial
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
<220>
\vskip0.400000\baselineskip
<223> Descripción de Secuencia Artificial:
sintética
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
<400> 108
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
\hskip-.1em\dddseqskipcttgaagggc ctgaacctga
\hfill20
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
<210> 109
\vskip0.400000\baselineskip
<211> 20
\vskip0.400000\baselineskip
<212> DNA
\vskip0.400000\baselineskip
<213> Secuencia Artificial
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
<220>
\vskip0.400000\baselineskip
<223> Descripción de Secuencia Artificial:
sintética
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
<220>
\vskip0.400000\baselineskip
<223> y=c o t
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
<400> 109
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
\hskip-.1em\dddseqskiptcttgaaggg yctgaacctg
\hfill20
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
<210> 110
\vskip0.400000\baselineskip
<211> 20
\vskip0.400000\baselineskip
<212> DNA
\vskip0.400000\baselineskip
<213> Secuencia Artificial
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
<220>
\vskip0.400000\baselineskip
<223> Descripción de Secuencia Artificial:
sintética
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
<400> 110
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
\hskip-.1em\dddseqskipcaggttcagg cccttcaaga
\hfill20
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
<210> 111
\vskip0.400000\baselineskip
<211> 21
\vskip0.400000\baselineskip
<212> DNA
\vskip0.400000\baselineskip
<213> Secuencia Artificial
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
<220>
\vskip0.400000\baselineskip
<223> Descripción de Secuencia Artificial:
sintética
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
<220>
\vskip0.400000\baselineskip
<223> r=g o a
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\vskip0.400000\baselineskip
<400> 111
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\vskip0.400000\baselineskip
\hskip-.1em\dddseqskiptcaggttcag rcccttcaag a
\hfill21
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
<210> 112
\vskip0.400000\baselineskip
<211> 18
\vskip0.400000\baselineskip
<212> DNA
\vskip0.400000\baselineskip
<213> Secuencia Artificial
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
<220>
\vskip0.400000\baselineskip
<223> Descripción de Secuencia Artificial:
sintética
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
<400> 112
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
\hskip-.1em\dddseqskipcttgaagggt ctgaacct
\hfill18
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
<210> 113
\vskip0.400000\baselineskip
<211> 17
\vskip0.400000\baselineskip
<212> DNA
\vskip0.400000\baselineskip
<213> Secuencia Artificial
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
<220>
\vskip0.400000\baselineskip
<223> Descripción de Secuencia Artificial:
sintética
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
<400> 113
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
\hskip-.1em\dddseqskipggttcagacc cttcaag
\hfill17
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
<210> 114
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<223> Descripción de Secuencia Artificial:
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<213> Secuencia Artificial
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<223> Descripción de Secuencia Artificial:
sintética
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sintética
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sintética
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<223> Descripción de Secuencia Artificial:
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<213> Secuencia Artificial
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<223> Descripción de Secuencia Artificial:
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<220>
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<212> DNA
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<223> Descripción de Secuencia Artificial:
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<211> 19
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<212> DNA
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<213> Secuencia Artificial
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<223> Descripción de Secuencia Artificial:
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<212> DNA
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<213> Secuencia Artificial
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<220>
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<212> DNA
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<213> Secuencia Artificial
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<223> Descripción de Secuencia Artificial:
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<212> DNA
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<223> Descripción de Secuencia Artificial:
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\vskip0.400000\baselineskip
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<210> 165
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<211> 19
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<212> DNA
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<213> Secuencia Artificial
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<220>
\vskip0.400000\baselineskip
<223> Descripción de Secuencia Artificial:
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<220>
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\vskip0.400000\baselineskip
<223> Descripción de Secuencia Artificial:
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<212> DNA
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<213> Secuencia Artificial
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<220>
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<223> Descripción de Secuencia Artificial:
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\vskip1.000000\baselineskip
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
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\vskip0.400000\baselineskip
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\hfill19
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<211> 19
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<212> DNA
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<213> Secuencia Artificial
\vskip1.000000\baselineskip
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<220>
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<223> Descripción de Secuencia Artificial:
sintética
\vskip1.000000\baselineskip
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<400> 168
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\hfill19
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<211> 19
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<212> DNA
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<211> 19
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<212> DNA
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<212> DNA
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<213> Secuencia Artificial
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<223> Descripción de Secuencia Artificial:
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<220>
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<223> Descripción de Secuencia Artificial:
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<212> DNA
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<213> Secuencia Artificial
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<223> Descripción de Secuencia Artificial:
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<212> DNA
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<223> Descripción de Secuencia Artificial:
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<223> Descripción de Secuencia Artificial:
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<212> DNA
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<213> Secuencia Artificial
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<211> 19
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<212> DNA
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<223> Descripción de Secuencia Artificial:
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<211> 19
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<212> DNA
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<213> Secuencia Artificial
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<220>
\vskip0.400000\baselineskip
<223> Descripción de Secuencia Artificial:
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<220>
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<223> r=a o g
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<210> 274
\vskip0.400000\baselineskip
<211> 19
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<212> DNA
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<213> Secuencia Artificial: Synthetic
DNA
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\vskip0.400000\baselineskip
<220>
\vskip0.400000\baselineskip
<221> CDS
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<222> (1)..(18)
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\vskip0.400000\baselineskip
<400> 274
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\vskip0.400000\baselineskip
<210> 275
\vskip0.400000\baselineskip
<211> 19
\vskip0.400000\baselineskip
<212> DNA
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<213> Secuencia Artificial
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\vskip0.400000\baselineskip
<220>
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<223> Descripción de Secuencia Artificial:
sintética
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\vskip0.400000\baselineskip
<400> 275
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\hfill19
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<210> 276
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<211> 19
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<212> DNA
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<213> Secuencia Artificial
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<220>
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<223> Descripción de Secuencia Artificial:
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<211> 19
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<223> Descripción de Secuencia Artificial:
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<212> DNA
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<212> DNA
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<212> DNA
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<213> Secuencia Artificial
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<223> Descripción de Secuencia Artificial:
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<211> 19
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<212> DNA
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<213> Secuencia Artificial
\vskip1.000000\baselineskip
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\vskip0.400000\baselineskip
<223> Descripción de Secuencia Artificial:
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<223> y=t o c
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<213> Secuencia Artificial
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
<220>
\vskip0.400000\baselineskip
<223> Descripción de Secuencia Artificial:
sintética
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\vskip0.400000\baselineskip
<400> 359
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
\hskip-.1em\dddseqskipctaacaccca taaggagaa
\hfill19
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\vskip0.400000\baselineskip
<210> 360
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<211> 19
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<212> DNA
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<213> Secuencia Artificial
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
<220>
\vskip0.400000\baselineskip
<223> Descripción de Secuencia Artificial:
sintética
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
<400> 360
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
\hskip-.1em\dddseqskiptgaatgttca gtggctccg
\hfill19
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\vskip0.400000\baselineskip
<210> 361
\vskip0.400000\baselineskip
<211> 19
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<212> DNA
\vskip0.400000\baselineskip
<213> Secuencia Artificial
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\vskip0.400000\baselineskip
<220>
\vskip0.400000\baselineskip
<223> Descripción de Secuencia Artificial:
sintética
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<220>
\vskip0.400000\baselineskip
<223> m=a o c
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<400> 361
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\hskip-.1em\dddseqskiptgaatgttcm gtggctccg
\hfill19
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\vskip0.400000\baselineskip
<210> 362
\vskip0.400000\baselineskip
<211> 19
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<212> DNA
\vskip0.400000\baselineskip
<213> Secuencia Artificial
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<220>
\vskip0.400000\baselineskip
<223> Descripción de Secuencia Artificial:
sintética
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
<400> 362
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
\hskip-.1em\dddseqskipcggagccact gaacattca
\hfill19
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\vskip0.400000\baselineskip
<210> 363
\vskip0.400000\baselineskip
<211> 19
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<212> DNA
\vskip0.400000\baselineskip
<213> Secuencia Artificial
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
<220>
\vskip0.400000\baselineskip
<223> Descripción de Secuencia Artificial:
sintética
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
<220>
\vskip0.400000\baselineskip
<223> k=t o g
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\vskip0.400000\baselineskip
<400> 363
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
\hskip-.1em\dddseqskipcggagccack gaacattca
\hfill19
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\vskip0.400000\baselineskip
<210> 364
\vskip0.400000\baselineskip
<211> 19
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<212> DNA
\vskip0.400000\baselineskip
<213> Secuencia Artificial
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
<220>
\vskip0.400000\baselineskip
<223> Descripción de Secuencia Artificial:
sintética
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
<400> 364
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
\hskip-.1em\dddseqskiptgaatgttcc gtggctccg
\hfill19
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
<210> 365
\vskip0.400000\baselineskip
<211> 19
\vskip0.400000\baselineskip
<212> DNA
\vskip0.400000\baselineskip
<213> Secuencia Artificial
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
<220>
\vskip0.400000\baselineskip
<223> Descripción de Secuencia Artificial:
sintética
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
<400> 365
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
\hskip-.1em\dddseqskipcggagccacg gaacattca
\hfill19
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
<210> 366
\vskip0.400000\baselineskip
<211> 19
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<212> DNA
\vskip0.400000\baselineskip
<213> Secuencia Artificial
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
<220>
\vskip0.400000\baselineskip
<223> Descripción de Secuencia Artificial:
sintética
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
<400> 366
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
\hskip-.1em\dddseqskipcgggtggtgt cacaggaag
\hfill19
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
<210> 367
\vskip0.400000\baselineskip
<211> 19
\vskip0.400000\baselineskip
<212> DNA
\vskip0.400000\baselineskip
<213> Secuencia Artificial
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
<220>
\vskip0.400000\baselineskip
<223> Descripción de Secuencia Artificial:
sintética
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
<220>
\vskip0.400000\baselineskip
<223> w=t o a
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
<400> 367
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
\hskip-.1em\dddseqskipcgggtggtgw cacaggaag
\hfill19
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
<210> 368
\vskip0.400000\baselineskip
<211> 19
\vskip0.400000\baselineskip
<212> DNA
\vskip0.400000\baselineskip
<213> Secuencia Artificial
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
<220>
\vskip0.400000\baselineskip
<223> Descripción de Secuencia Artificial:
sintética
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
<400> 368
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
\hskip-.1em\dddseqskipcttcctgtga caccacccg
\hfill19
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
<210> 369
\vskip0.400000\baselineskip
<211> 19
\vskip0.400000\baselineskip
<212> DNA
\vskip0.400000\baselineskip
<213> Secuencia Artificial
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
<220>
\vskip0.400000\baselineskip
<223> Descripción de Secuencia Artificial:
sintética
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
<220>
\vskip0.400000\baselineskip
<223> w=a o t
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
<400> 369
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
\hskip-.1em\dddseqskipcttcctgtgw caccacccg
\hfill19
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
<210> 370
\vskip0.400000\baselineskip
<211> 19
\vskip0.400000\baselineskip
<212> DNA
\vskip0.400000\baselineskip
<213> Secuencia Artificial
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
<220>
\vskip0.400000\baselineskip
<223> Descripción de Secuencia Artificial:
sintética
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
<400> 370
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
\hskip-.1em\dddseqskipcgggtggtga cacaggaag
\hfill19
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
<210> 371
\vskip0.400000\baselineskip
<211> 19
\vskip0.400000\baselineskip
<212> DNA
\vskip0.400000\baselineskip
<213> Secuencia Artificial
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
<220>
\vskip0.400000\baselineskip
<223> Descripción de Secuencia Artificial:
sintética
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
<400> 371
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
\hskip-.1em\dddseqskipcttcctgtgt caccacccg
\hfill19
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
<210> 372
\vskip0.400000\baselineskip
<211> 6
\vskip0.400000\baselineskip
<212> PRT
\vskip0.400000\baselineskip
<213> Secuencia Artificial
\vskip0.400000\baselineskip
<223> Descripción de Secuencia Artificial:
sintética
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
<400> 372
\vskip1.000000\baselineskip
\sa{Lys Leu Asn Asp Lys Ser}
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
<210> 373
\vskip0.400000\baselineskip
<211> 7
\vskip0.400000\baselineskip
<212> PRT
\vskip0.400000\baselineskip
<213> Secuencia Artificial
\vskip0.400000\baselineskip
<223> Descripción de Secuencia Artificial:
sintética
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
<400> 373
\vskip1.000000\baselineskip
\sa{Asp Thr Gly Ser Phe Met Asn}
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
<210> 374
\vskip0.400000\baselineskip
<211> 5
\vskip0.400000\baselineskip
<212> PRT
\vskip0.400000\baselineskip
<213> Secuencia Artificial
\vskip0.400000\baselineskip
<223> Descripción de Secuencia Artificial:
sintética
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
<400> 374
\vskip1.000000\baselineskip
\sa{His Phe Asn Tyr Pro}
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
<210> 375
\vskip0.400000\baselineskip
<211> 6
\vskip0.400000\baselineskip
<212> PRT
\vskip0.400000\baselineskip
<213> Secuencia Artificial
\vskip0.400000\baselineskip
<223> Descripción de Secuencia Artificial:
sintética
\newpage
\vskip0.400000\baselineskip
<400> 375
\vskip1.000000\baselineskip
\sa{Asp Thr Gly Leu Phe Met}
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
<210> 376
\vskip0.400000\baselineskip
<211> 20
\vskip0.400000\baselineskip
<212> DNA
\vskip0.400000\baselineskip
<213> Secuencia Artificial
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
<220>
\vskip0.400000\baselineskip
<223> Descripción de Secuencia Artificial:
sintética
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
<400> 376
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
\hskip-.1em\dddseqskipaaactgaacg ataaaaggta
\hfill20
Claims (11)
1. Un método para diagnosticar resistencia o
sensibilidad adquirida a los fármacos múltiples, relacionada con
la presencia de una variante molecular del gen
MDR-1, que comprende determinar en una muestra
procedente de un sujeto, la presencia de un polinucleótido
seleccionado entre el grupo que consiste en:
- (a)
- un polinucleótido que tiene la secuencia de ácidos nucleicos de SEQ ID NO 122,
- (b)
- un polinucleótido que codifica un polipéptido de Resistencia a los Fármacos Múltiples (MDR-1), variante molecular, en el que dicho polinucleótido tiene un intercambio de nucleótidos en una posición que corresponde a la posición 176 del gen MDR-1 (Catálogo No: M29445 ó J05168);
- (c)
- un polinucleótido que codifica un polipéptido de MDR-1, variante molecular, en el que dicho polipéptido tiene una T en una posición que corresponde a la posición 176 del gen MDR-1 (Catálogo No: M29445 ó J05168) T; y
- (d)
- una molécula de ácido nucleico complementaria del polinucleótido de (a) a (c);
en la que la presencia de dicho
polinucleótido se considera indicativa de dicha resistencia o dicha
sensibilidad adquirida a los fármacos múltiples, en dicho
método.
2. El método según la reivindicación 1, en el
que la sustitución de nucleótidos da como resultado la expresión
alterada del gen MDR-1 variante, comparada con la
que corresponde al gen de tipo salvaje.
3. El método según la reivindicación 1 ó 2,
en el que dicha resistencia adquirida a los fármacos múltiples es
en tumores y otras enfermedades, cuyo tratamiento terapéutico es
dependiente del tratamiento con fármacos.
4. Un método para diagnosticar un trastorno
relacionado con la presencia de una variante molecular del gen
MDR-1 o susceptibilidad a tal trastorno, que
comprende determinar la presencia de un polinucleótido según la
reivindicación 1, en una muestra procedente de un sujeto.
5. El método según la reivindicación 4, en el
que dicho trastorno es el cáncer.
6. El método según una cualquiera de las
reivindicaciones 1 a 5, que comprende PCR, reacción en cadena de
ligasa, digestión de restricción, secuenciación directa, técnicas de
amplificación de ácidos nucleicos, técnicas de hibridación o
inmunoensayos.
7. El uso in vitro de un oligo- o
polinucleótido para diagnosticar resistencia o sensibilidad
adquirida a los fármacos múltiples relacionada con la presencia de
una variante molecular del gen MDR-1, que comprende
determinar en una muestra procedente de un sujeto, la presencia de
un polinucleótido seleccionado entre el grupo que consiste
en:
en:
- (a)
- un polinucleótido que tiene la secuencia de ácidos nucleicos de SEQ ID NO 122,
- (b)
- un polinucleótido que codifica un polipéptido de Resistencia a los Fármacos Múltiples (MDR-1), variante molecular, en el que dicho polinucleótido tiene un intercambio de nucleótidos en una posición que corresponde a la posición 176 del gen MDR-1 (Catálogo No: M29445 ó J05168);
- (c)
- un polinucleótido que codifica un polipéptido de MDR-1, variante molecular, en el que dicho polipéptido tiene una T en una posición que corresponde a la posición 176 del gen MDR-1 (Catálogo No: M29445 ó J05168); y
- (d)
- una molécula de ácidos nucleicos complementaria del polinucleótido de (a) a (c), en la que dicho oligo- o polinucleótido es adecuado para dicha determinación y en la que la presencia de dicho polinucleótido se considera indicativa de dicha resistencia o dicha sensibilidad adquirida a los fármacos múltiples, en dicho uso.
8. Una composición de diagnóstico que
comprende el polinucleótido según se define en la reivindicación 1,
o el oligo- o polinucleótido según la reivindicación 7.
9. El uso del polimorfismo C3435T de un solo
nucleótido, del gen MDR-1, en el exón 26, según
se define en la reivindicación 1(a) o (c) como un factor
farmacogenético para la preparación de una composición de
diagnóstico para la predicción de niveles en sangre de un sustrato
y/o un inductor del MDR-1, para la mejora de la
seguridad y eficacia de fármacos, para predecir y evitar efectos
secundarios e interacciones de fármacos, y/o para aumentar la
aceptación por los pacientes.
\newpage
10. El uso según la reivindicación 9, en el
que el sustrato y/o el inductor están seleccionados entre fármacos
anticonvulsivantes/antiepilépticos, glucósidos cardíacos, fármacos
inmunosupresores, antibióticos macrólidos, o antibióticos
macrocíclicos.
11. Un método de identificación y obtención de
un inhibidor del MDR-1 capaz de modular la actividad
de una variante molecular del gen MDR-1, que
comprende las etapas de:
- (a)
- poner en contacto una célula que expresa un gen MDR-1, variante molecular, que comprende un polinucleótido según se define en la reivindicación 1, en presencia de componentes capaces de proporcionar una señal detectable en respuesta al transporte de fármacos, con un compuesto a ser seleccionado, en condiciones que permiten el transporte de fármacos por mediación del MDR-1, y
- (b)
- detectar la presencia o ausencia de una señal o el aumento de una señal generada desde el transporte de fármacos, en el que la presencia o aumento de la señal es indicativo de un inhibidor putativo.
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