ES2296914T3 - Farmacos de serpina para el tratamiento de la infeccion por vih y metodo de uso de los mismos. - Google Patents
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Abstract
Uso de una ATIII seleccionada del grupo de (a) antitrombina modificada de 43 kDa; (b) R-antitrombina; (c) S-antitrombina que puede obtenerse mediante la unión de heparina a L-antitrombina; (d) antitrombina pre-latente; y (e) una combinación de las mismas, que opcionalmente puede pretratarse mediante el contacto con elastasa, para la fabricación de un medicamento para el tratamiento o la prevención de una infección viral por un virus seleccionado de entre VIH, HTLV-1, HTLV-2, HSV, EBV, HBV, HCV y CMV.
Description
Fármacos de serpina para el tratamiento de la
infección por VIH y método de uso de los mismos.
La presente invención se refiere a un
tratamiento antiviral usando una serpina específica que inhibe la
serina proteasa y se une a heparina.
Piepkorn M. et al., Biochemical and
Biophysical Research Communications, 151:
327-332 (1988); Sudhalter J. et al., Journal
of Biological Chemistry, 264: 6892-6897
(1989); Horner A. A., Biochemical Journal, 266:
553-560 (1990) y el documento EP-A
0048898 describen una cromatografía usando heparina y antitrombina
III.
Delvos U et al., Thrombosis and
Hemostasis, 57: 87-91 (1987), se refiere a la
antitrombina III en un estudio comparativo de dos mecanismos
anticoagulantes.
El retrovirus humano, el virus de la
inmunodeficiencia humana (VIH) causa el síndrome de
inmunodeficiencia adquirida (SIDA), una enfermedad incurable en la
que el sistema inmune del cuerpo se derrumba y deja a la víctima
vulnerable frente a infecciones oportunistas, por ejemplo, neumonía
y ciertos cánceres, por ejemplo, el sarcoma de Kaposi. El SIDA es
un grave problema de salud mundial. El Programa Conjunto de las
Naciones Unidas sobre VIH/SIDA (ONUSIDA) estima que actualmente hay
en todo el mundo más de 34 millones de personas que viven con el
VIH o SIDA, y aproximadamente 28,1 millones de los individuos
infectados residen en regiones empobrecidas del África
subsahariana. En Estados Unidos, una de cada 250 personas está
infectada con el VIH o tiene SIDA. Desde el comienzo de la
epidemia, el SIDA ha matado a cerca de 19 millones de personas en
todo el mundo, incluyendo a aproximadamente 425.000
estadounidenses. El SIDA ha reemplazado a la malaria y a la
tuberculosis como la enfermedad infecciosa en adultos de mayor
mortalidad en el mundo y es la cuarta principal causa de muerte en
el mundo.
Todavía no existe una cura para el SIDA. Existe,
sin embargo un armamento de fármacos antirretrovirales que evitan
que se reproduzca el VIH y haga estragos en el sistema inmune del
cuerpo. Son fármacos de dicha clase los inhibidores de la
transcriptasa inversa, por ejemplo, abacavir, delaviridina,
didanosina, efavirenz, lamivudina, nevirapina, estavudina,
zalcitabina y zidovudina, que atacan a una enzima del VIH denominada
transcriptasa inversa. Otra clase de fármacos son los inhibidores
de proteasa, por ejemplo, amprenavir, indinavir, nelfinavir,
ritonavir y saquinavir, que inhiben la enzima proteasa del VIH.
Introducidos por primera vez en 1995, estos inhibidores de la
proteasa se usan ampliamente para el tratamiento de la infección por
VIH, solos o junto con otros fármacos antirretrovirales.
Actualmente, aproximadamente 251.000 de los 350.000 pacientes
estimados que reciben tratamiento para la infección por VIH en
estados unidos toman al menos un inhibidor de proteasa.
La terapia de fármacos antirretrovirales
altamente activa (HAART) es una terapia anti-VIH muy
usada que implica regímenes de triple fármaco que contienen un
inhibidor de la proteasa, que pueden suprimir completamente la
replicación viral (Stephenson, JAMA, 277:
614-6 (1997)). No obstante, se ha menospreciado la
persistencia de VIH latente en el cuerpo. Actualmente, se reconoce
que existe un reservorio de VIH en posiblemente de decenas de miles
a millones de linfocitos T "de memoria" en reposo de larga vida
(CD4), en los que se integra el genoma del VIH dentro del ADN
propio de las células (Stephenson, JAMA, 279:
641-2 (1998)). Este conjunto de células infectadas
de manera latente se establece probablemente durante la infección
primaria.
Con frecuencia dicha terapia de combinación es
solamente parcialmente eficaz, y se desconoce cuánta supresión
viral es necesaria para conseguir un beneficio virológico,
inmunológico y clínico duradero (Deeks, JAMA, 286:
224-6 (2001)). Los fármacos anti-VIH
son muy tóxicos y pueden causar graves efectos secundarios,
incluyendo lesiones cardiacas, insuficiencia renal y osteoporosis.
El uso prolongado de inhibidores de la proteasa se ha relacionado
con el desgaste periférico acompañado de depósitos anormales de
grasa corporal. Otras manifestaciones de alteraciones metabólicas
asociadas con inhibidores de la proteasa incluyen niveles aumentados
de triglicéridos y colesterol, pancreatitis, aterosclerosis y
resistencia a insulina (Carr et al., LANCET, 351:
1881-3 (1998)). La eficacia de la terapia
anti-VIH actual está limitada además por la
complejidad de los regímenes, la carga de píldoras y las
interacciones fármaco-fármaco. La conformidad con
los efectos tóxicos de los fármacos antirretrovirales hacen de la
terapia de combinación de por vida una perspectiva difícil y muchos
pacientes no pueden tolerar un tratamiento prolongado con HAART.
Existe la necesidad urgente de otras terapias antivirales debido a
la escasa adhesión a los regímenes de terapia de combinación, que ha
conducido a la aparición de cepas de VIH resistentes a fármacos.
Otros fármacos pueden mejorar la conformidad mediante una reducción
sustancial de la "carga de píldoras" diaria y la
simplificación de las complicadas directrices dietéticas asociadas
con el uso de inhibidores de la proteasa actuales.
El virus del VIH entra en el cuerpo de un
individuo infectado y vive y se replica principalmente en los
glóbulos blancos. Por lo tanto, el sello de la infección por VIH,
es una disminución de las células denominadas T auxiliares o
células CD4 del sistema inmune. El mecanismo molecular de la entrada
del VIH en las células implica interacciones específicas entre las
glicoproteínas de la envuelta viral (env) y dos proteínas celulares
diana, CD4 y un receptor de quimiocinas. El tropismo celular del
VIH está determinado por la especificidad de la env por un receptor
de quimiocinas en particular (Steinberger et al., PROC. NATL.
ACAD. SCI. USA. 97: 805-10 (2000)). Los virus con
tropismo por la línea celular T (T-trópicos) (virus
X4) requieren el receptor de quimiocinas CXR4 para su entrada. Los
virus con tropismo por macrófagos (M-trópicos)
(virus R5) usan CCR5 para su entrada (Berger et al., NATURE,
391: 240 (1998)). El tropismo T está relacionado con diversos
aspectos del SIDA, incluyendo la demencia del SIDA, y puede ser
importante en la diseminación del virus por todo el cuerpo y servir
como reservorio del virus en el
cuerpo.
cuerpo.
Las células T CD8^{+} secretan un factor o
factores solubles capaces de inhibir las cepas trópicas tanto R5
como X4 del VIH y se piensa que desempeñan un papel crítico in
vivo en la defensa antiviral del hospedador
(Garizino-Demo et al, PROC. NATL. ACAD. SCI.
USA., 96: 111986-91 (1999)). Estos factores
inhibidores incluyen quimiocinas CC (Cocchi et al., SCIENCE,
270: 1811-5 (1995); Horuk et al., J.
BIOL. CHEM., 273: 386-91 (1998); Pal et
al., SCIENCE, 278: 695-8 (1997)), que se
unen al correceptor CCR5 e inhiben la entrada de virus R5 en las
células (Garizino-Dermo et al., PROC. NAT.
ACAD. SCI. USA., 96: 111986-91 (1999), Liu
et al., CELL, 86: 367-77 (1996);
Samson et al., NATURE, 382: 722-5 (1996);
Scarlatti et al., NAT. MED., 3:
1259-65 (1997)), así como el factor o factores
solubles peor caracterizados producidos por células T CD8+ y
denominados factor o factores antivirales de células T CD8^{+} (en
lo sucesivo CAF), capaces de inhibir VIH tanto R5 como X4 (Walter
et al., SCIENCE, 234: 1563-6 (1986);
Chen et al., AIDS RES. HUM. RETROVIRUSES, 9:
1079-86 (1993); Mackewicz et al., PROC. NATL.
ACAD. SCI. USA., 92: 2308-12 (1995);
Mackewicz et al., J. GEN. VIROL., 81 Parte 5: 1261- 4
(2000); Leith et al., AIDS, 11:
575-80 (1997); Le Borgne et al., J. VIROL.,
74: 4456-64 (2000); Tomaras et al., PROC.
NATL. ACAD. SCI. USA, 97: 3503-8 (2000)). No
obstante, estas quimiocinas CC no constituyen toda la actividad
antiviral de CAF liberada por estas células, particularmente ya que
CAF puede inhibir la replicación de cepas X4 de VIH que usan CXCR4
y no CCR5 como correceptor. La identidad del factor o factores
liberados de células T CD8^{+} capaces de inhibir a VIH X4 se
desconoce todavía.
La invención proporciona un uso de una
antitrombina III específica (ATIII), como se define adicionalmente
en la reivindicación 1, así como composiciones que comprenden una
serpina sustancialmente purificada que son útiles en métodos para
el tratamiento y la prevención de la infección por VIH. Además, la
invención proporciona anticuerpos y kits útiles en la detección,
tratamiento y prevención de la infección por VIH.
La presente invención proporciona un método para
inhibir la infectividad del VIH mediante el contacto de un virión
de VIH con una composición, que comprende una preparación
sustancialmente purificada de una serpina o un análogo de la misma.
La composición se incuba con el virión durante un periodo de tiempo
suficiente para inhibir la infectividad del VIH. La serpina es una
antitrombina específica (ATIII) y puede pretratarse químicamente o
enzimáticamente, por ejemplo, con un pretratamiento con elastasa. La
serpina puede ser de origen bovino o de origen humano. En una
realización preferida, la serpina, o un análogo de la misma, inhibe
la serina proteasa y se une a heparina. En una realización más
preferida, se usa una forma modificada de 43 kDa de la antitrombina
III (en lo sucesivo, mATIII), de sobrenadantes de células T
CD8^{+} activadas, como un factor inhibidor del VIH capaz de
inhibir la replicación de VIH tanto R5 como X4. En una realización
más preferida, la composición comprende ATIII de 43 kDa (en lo
sucesivo, mATIII), R-ATIII, S-ATIII
o una combinación de las mismas.
La composición de serpina puede usarse en un
método para disminuir la infectividad del VIH, si está presente, en
una muestra biológica, mediante el contacto de la muestra biológica,
con una cantidad de serpina suficiente para disminuir la
infectividad del VIH en la muestra biológica. En una realización
preferida, las muestras biológicas se ponen en contacto con la
serpina a una concentración de al menos aproximadamente 2 U/ml en el
volumen final de muestra biológica. Las muestras biológicas que
pueden tratarse por una infección por VIH incluyen, pero sin
limitación, sangre, plasma, suero, semen, secreciones cervicales,
saliva, orina, leche materna y líquidos amnióticos.
La presente invención proporciona además un
sistema de purificación compuesto por una serpina asociada con una
superficie en el que la serpina es capaz de inhibir la infectividad
del VIH. Se proporciona en la presente invención un método para
inhibir la infectividad del VIH en el que se pone en contacto un
virión de VIH con una composición, que tiene una superficie que
comprende una serpina sustancialmente purificada asociada con la
superficie, durante una cantidad de tiempo suficiente para inhibir
la infectividad del VIH. En particular, la serpina puede asociarse
con una perla, microplaca, columna o matriz. Este y otros objetos de
la presente invención resultarán evidentes a partir de la
descripción detallada de la invención que se proporciona a
continuación.
La presente invención se entenderá
adicionalmente a partir de la siguiente descripción con respecto a
las figuras, en la que:
La Figura 1 detalla miembros de la superfamilia
de proteínas serpina. Esta tabla se modificó a partir de: Irving
et al., GENOME RESEARCH 10: 1845-64
(2000).
La Figura 2 detalla los datos analíticos usados
para identificar a mATIII como un inhibidor soluble del VIH
secretado por células T CD8^{+}. El panel 2A es un cromatograma de
HPLC C4 del inhibidor del VIH sustancialmente purificado mATIII. El
panel 2B es un gel SDS-PAGE teñido con plata del
inhibidor del VIH sustancialmente purificado mATIII. El panel 2C es
una tabla de la secuencia proteica parcial del inhibidor del VIH,
obtenida mediante la digestión con tripsina en gel de la banda
proteica inhibidora del VIH del SDS-PAGE, la elución
de los péptidos inhibidores resultantes derivados del VIH y
espectrometría de masas en tándem por
nano-electropulverización.
La Figura 3 demuestra el efecto antiviral de
ATIII bovina purificada sobre el VIH. El panel 3A es un gel
SDS-PAGE teñido con plata de
R-ATIII (tratada con elastasa porcina; carril 1) y
S-ATIII (sin digerir, carril 2) usadas para los
ensayos de inhibición del VIH. El panel 3B es un gráfico que compara
la actividad inhibidora del VIH de concentraciones variables de
R-ATIII y S-ATIII sobre la
infectividad de VIH X4 y VIH R5, respectivamente. La inhibición del
virus se calculó usando los controles de tampón o los controles
enzimáticos.
La Figura 4 es un gráfico que compara el efecto
de diferentes formas de ATIII sobre la infectividad de VIH X4, SIV
y SHIV. La Figura 4A es un gráfico que compara el efecto del
tratamiento de calor (95ºC, 10 min y 60ºC, 30 min de tratamiento)
sobre la inhibición de VIH X4 mediada por R-ATIII y
S-ATIII, usando elastasa porcina sola como control
experimental. También se evaluó la actividad inhibidora de una ATIII
pre-latente (60ºC, 24 horas) y de
S-ATIII pretratada con proteasa V8. La Figura 4B es
un gráfico que compara la actividad inhibidora del VIH de
R-ATIII y S-ATIII sobre la
infectividad de SIV y SHIV (SIV_{KU-1}). La
inhibición del virus se calculó usando los controles de tampón o
los controles enzimáticos.
Como se usan en este documento cada uno de los
siguientes términos tiene el significado que se asocia con él en
esta sección.
El término "serpina", como se usa en este
documento, pretende incluir < a un polipéptido de serpina nativo,
así como a cualquier fragmento o fragmentos biológicamente activos
o un análogo o análogos de los mismos. Los términos
"fragmento" y "análogo" se usan indistintamente en este
documento para describir serpinas útiles en los métodos de la
presente invención.
La expresión "sustancialmente puro", como
se usa en este documento, describe a un compuesto, por ejemplo, una
proteína o polipéptido, que se ha separado de los componentes que lo
acompañan habitualmente. Típicamente, el compuesto es
sustancialmente puro cuando al menos el 10%, más preferiblemente al
menos el 20%, más preferiblemente al menos el 50%, más
preferiblemente al menos el 60%, más preferiblemente al menos el
75%, más preferiblemente al menos el 90% y más preferiblemente al
menos el 99% del material total (en volumen, en peso húmedo o seco
o en porcentaje molar o fracción molar) en una muestra es el
compuesto de interés. La pureza puede medirse por cualquier método
apropiado, por ejemplo, en el caso de polipéptidos mediante
cromatografía en columna, electroforesis en gel o análisis de HPLC.
Un compuesto, por ejemplo, una proteína está también sustancialmente
purificado cuando está esencialmente libre de los componentes
naturalmente asociados o cuando está separado de los contaminantes
nativos que lo acompañan en su estado natural. Se incluye dentro del
significado de la expresión "sustancialmente puro", como se
usa en este documento, un compuesto, tal como una proteína o
polipéptido, que es homogéneamente puro, por ejemplo, en el que al
menos el 95% de la proteína total (en volumen, en peso húmedo o
seco o en porcentaje molar o fracción molar) en una muestra es la
proteína o polipéptido de interés.
Las expresiones "unión específica" o "se
une específicamente a", como se usan en este documento, se
refieren a una proteína, tal como un anticuerpo, que reconoce y se
une a una serpina, por ejemplo ATIII, o a un ligando de la misma,
pero que no reconoce sustancialmente ni se une a otras moléculas en
una muestra.
La expresión "vehículo farmacéuticamente
aceptable", como se usa en este documento, se refiere a una
composición química con la que puede combinarse el ingrediente
activo y que, después de la combinación, puede usarse para
administrar el ingrediente activo a un sujeto.
La expresión éster o sal "fisiológicamente
aceptable", como se usa en este documento, se refiere a una forma
de éster o de sal del ingrediente activo que es compatible con
cualquier otro ingrediente de la composición farmacéutica, y que no
es perjudicial para el sujeto al que se va a administrar la
composición.
El término de líquido "oleoso", como se usa
en este documento, es uno que comprende una molécula líquida que
contiene carbono y que presenta un carácter menos polar que el
agua.
La expresión "ingredientes adicionales",
como se usa en este documento, incluye, pero sin limitación, a uno
o más de los siguientes: excipientes; agentes tensioactivos; agentes
dispersantes; diluyentes inertes; agentes de granulación y
disgregantes; agentes aglutinantes; agentes lubricantes; agentes
edulcorantes; agentes aromatizantes; agentes colorantes;
conservantes; composiciones fisiológicamente degradables tales como
gelatina; vehículos y disolventes acuosos; vehículos y disolventes
oleosos, agentes de suspensión; agentes dispersantes o humectantes;
agentes emulsionantes, demulcentes; tampones, sales; agentes
espesantes; cargas; agentes emulsionantes; antioxidantes;
antibióticos; agentes antifúngicos; agentes estabilizantes; y
materiales poliméricos o hidrófobos farmacéuticamente aceptables.
Otros "ingredientes adicionales" que pueden incluirse en las
composiciones farmacéuticas de la invención se conocen en la
técnica y se describen, por ejemplo, en Genaro, ed., 1985,
REMINGTON'S PHARMACEUTICAL SCIENCES, Mack Publishing Co., Easton,
Pa., que se incorpora en este documento como referencia.
Una "unidad" de actividad enzimática de
ATIII, como se usa en este documento, es la actividad presente en
0,1 ml de plasma combinado humano normal analizado en presencia de
0,1 unidades de heparina (Damus y Rosenberg, METH. ENZYMOL.,
45: 653 (1976); PORTEOLYTIC ENZYMES: A PRACTICAL APPROACH,
eds. Beynon y Bond, pág. 247 (1989)). Una "unidad" de
actividad enzimática de serpina, como se usa en este documento, se
entiende que representa la medida convencional de la actividad de
serpina, como se define en la técnica.
El termino "transformación", como se usa en
este documento, se refiere a introducir ADN en una célula
hospedadora adecuada, de tal modo que el ADN pueda replicarse, ya
sea como un elemento extracromosómico o mediante integración
cromosómica.
El término "transfección", como se usa en
este documento, se refiere a la captación de un vector de expresión
por una célula hospedadora adecuada, independientemente de si se
expresa o no realmente alguna secuencia codificante.
El término "infección", como se usa en este
documento, se refiere a la introducción de ácidos nucleicos en una
célula hospedadora adecuada mediante el uso de un virus o vector
viral.
El término "anticuerpo", como se usa en
este documento, se refiere a una molécula de inmunoglobulina que es
capaz de unirse específicamente a un epítopo específico o a un
antígeno.
La presente invención identifica la actividad
antirretroviral de serpinas (Figura 1). La invención también
incluye métodos para el tratamiento y la prevención de una infección
por VIH, que comprende poner en contacto una composición de la
invención con un paciente humano, o tratar una infección por VIH
mediante la introducción en una célula susceptible a la infección
por VIH una molécula de ADN que codifica una serpina. Además, la
invención incluye anticuerpos y kits útiles en la detección,
tratamiento y prevención de la infección por VIH.
Las serpinas constituyen una superfamilia de
proteínas relacionadas estructuralmente que se encuentran en
eucariotas, incluyendo seres humanos (Wright, BIOASSAYS, 18:
453-64 (1996); Skinner et al., J. MOL.
BIOL., 283: 9-14 (1998); Huntington et
al., J. MOL. BIOL., 293: 449-55 (1999);
Interpro Nº IPR000215). Las serpinas son inhibidores de la serina
proteasa extraordinariamente largos, por ejemplo, ATIII, inhibidor
de la proteína C, proteína C activada, inhibidor del activador del
plasminógeno y antitripsina alfa 1. En una base molar, las serpinas
inhibidoras comprenden aproximadamente el 10 por ciento de las
proteínas en suero humano.
Aunque los Ejemplos Experimentales que se
presentan en este documento se refieren a antitrombina (en lo
sucesivo, ATIII), se contempla que las presente invención incluya a
otras serpinas, como se resume en la Figura 1, o a un fragmento o
fragmentos peptídicos derivados de las mismas o a un análogo o
análogos de las mismas. En una realización preferida, la serpina se
une a heparina e inhibe tanto a la serina proteasa como al VIH. El
término "serpina" incluye a serpinas de origen natural, así
como a serpinas sintéticas o recombinantes. Además, el término
"serpina" incluye variantes alélicas, variantes de especie y
variantes por sustitución conservativa de aminoácidos. El término
también incluye a serpinas de longitud completa, así como a
fragmentos de serpina. Se entenderá, por lo tanto, que fragmentos
de variantes de serpinas, en cantidades que proporcionen una
actividad biológica equivalente a la de serpinas de longitud
completa, pueden usarse en los métodos de la invención si se desea.
Los fragmentos de serpina incorporan al menos los restos
aminoacídicos de serpinas necesarios para una actividad biológica
similar a la de la serpina intacta. Los ejemplos de dichos
fragmentos incluyen las serpinas que se presentan en la Figura
1.
El término "serpina" también incluye
variantes y análogos funcionales de serpinas que tienen una
secuencia de aminoácidos homóloga a la de una serpina. La presente
invención incluye, por lo tanto, formulaciones farmacéuticas que
comprenden dichas variantes y análogos funcionales de serpina, que
llevan modificaciones como sustituciones, deleciones, inserciones o
ciclaciones, pero que, no obstante, tienen sustancialmente las
actividades biológicas de las serpinas.
De acuerdo con la presente invención, la
expresión "secuencia homóloga de aminoácidos" se refiere a una
secuencia de aminoácidos que se diferencia en una o más
sustituciones conservativas de aminoácidos, o en una o más
sustituciones no conservativas de aminoácidos, deleciones o
adiciones localizadas en posiciones en las que no se destruyen las
actividades biológicas del polipéptido. Las sustituciones
conservativas de aminoácidos incluyen, típicamente, sustituciones
entre aminoácidos de la misma clase. Estas clases incluyen por
ejemplo (a) aminoácidos que tienen cadenas laterales polares sin
carga, tales como asparagina, glutamina, serina, treonina y
tirosina; (b) aminoácidos que tienen cadenas laterales básicas,
tales como lisina, arginina e histidina; (c) aminoácidos que tienen
cadenas laterales ácidas, tales como ácido aspártico y ácido
glutámico; y (d) aminoácidos que tienen cadenas laterales apolares,
tales como glicina, alanina, valina, leucina, isoleucina, prolina,
fenilalanina, metionina, triptófano y cisteína. Preferiblemente,
dicha secuencia tiene al menos el 75%, preferiblemente el 80%, más
preferiblemente el 85%, más preferiblemente el 90% y más
preferiblemente el 95% de homología con la secuencia de aminoácidos
de la serpina de referencia.
La estructura de la serpina está tipificada por
un plegamiento multidominio que contiene un haz de hélices y un
sándwich, y una región reactiva C-terminal bien
definida que actúa como "cebo" para una serina proteasa
apropiada. Muchas serpinas tienen un alto peso molecular (de 400 a
500 aminoácidos) y son inhibidores extracelulares irreversibles de
serina proteasas, implicando el mecanismo de inhibición cambios
conformacionales drásticos (Skinner et al., J. MOL. BIOL.
283: 9-14 (1998); Huntington et al.,
J. MOL. BIOL., 293: 449-55 (1999)). Los
cambios estructurales terciarios significativos pueden implicar la
inserción del bucle peptídico del centro reactivo en un hueco de
una hoja \beta principal, que forma una nueva hebra (Stein y
Carrel, NATURE STRUCT. BIOL., 2: 96-113
(1995); Sharp et al., STRUCTURE, 7:
111-8 (1999)). Basándose en grandes similitudes de
secuencia, se dice que varias proteínas, por ejemplo,
angiotensinógeno, globulina de unión a tiroxina y globulina de
unión a corticosteroides, sin actividad inhibidora conocida,
pertenecen a esta familia (Stein y Carrell, NATURE STRUCT. BIOL.,
2: 96-113 (1995)).
De entre las serpinas, la ATIII es una
glicoproteína presente en el plasma sanguíneo con un papel bien
definido en la coagulación sanguínea. Específicamente, ATIII es un
potente inhibidor de las reacciones de la cascada de coagulación,
con un peso molecular aparente de entre 54 kDa y 65 kDa (Rosenberg y
Damus, J. BIOL. CHEM., 248: 6490-505 (1973);
Nordenman et al., EUR. J. BIOCHEM., 78:
195-204 (1977); Kurachi et al.,
BIOCHEMISTRY, 15: 373-7 (1976)) del cual
aproximadamente el diez por ciento lo aportan cuatro cadenas de
carbohidratos basados en glucosamina (Kurachi et al.,
BIOCHEMISTRY, 15: 373-7 (1976); Petersen
et al., IN THE PHYSIOLOGICAL INHIBITORS OF COAGULATION AND
FIBRINOLYSIS, (Collen, Winman y Verstraete, eds.) Elsevier,
Amsterdam, pág. 48 (1979)). Aunque el nombre de ATIII implica que
funciona únicamente sobre la trombina, en realidad sirve para
inhibir prácticamente todas las enzimas de la coagulación, al menos
en cierto grado. Las enzimas principales que inhibe son el factor
Xa, el factor IXa y la trombina (factor IIa). También tiene
acciones inhibidoras sobre el factor XIIa, el factor XIa y el
complejo del factor VIIa y el factor tisular, pero no sobre el
factor VIIa ni la proteína C activada. La ATIII también inhibe la
tripsina, la plasmina y la calicreína (Charlotte y Church, SEMINARS
IN HEMATOLOGY, 28: 3-9 (1995). Su capacidad
para limitar la coagulación a través de múltiples interacciones la
convierte en una de las principales proteínas anticoagulantes
naturales.
La ATIII sola actúa como un inhibidor
relativamente ineficaz. Sin embargo, la ATIII puede activarse
mediante un mecanismo de molde sencillo o mediante un cambio
conformacional alostérico provocado por la unión a heparina
(Skinner et al., J. MOL. BIOL., 283:
9-14 (1998); Huntington et al., J. MOL.
BIOL., 293: 449-55 (1999); Belar et
al., J. BIOL. CHEM., 275: 8733-41
(2000)). Cuando la ATIII se une a heparina, se acelera enormemente
la velocidad con la que se produce la reacción que causa la
inhibición; esto convierte al complejo
ATIII-heparina en un componente esencial de la
coagulación. Esta interacción también constituye la base del uso de
heparina y de heparinas de bajo peso molecular como medicamentos
para producir anticoagulación.
Existe un conjunto creciente de indicios de que
la ATIII tiene una actividad biológica adicional aparte de su
capacidad para inhibir la trombina. Por ejemplo, se ha demostrado la
presencia de ATIII como una fracción antiinflamatoria en sepsis
(Souter et al, CRIT. CARE MED., 29:
134-9 (2001)), como un factor antiangiogénesis en
el crecimiento de tumores (O'Reilly et al., SCIENCE.,
285: 1926-8 (1999)), y es quimiotáxica para
neutrófilos a través del receptor sindecano-4
(Dunzendorfer et al., BLOOD, 97:
1079-85 (2001); Kaneider et al., BIOCHEM.
BIOPHYS. RES. COMMUN., 287: 42-6 (2001). El
mecanismo de acción aún no está completamente claro.
Las células T CD8^{+} activadas producen al
menos dos factores capaces de inhibir la cepa X4 del VIH_{IIIB}
(Geiben-Lynn et al., J. VIROL., 75:
8306-16 (2001)). Estos factores se diferencian por
su tamaño y por su capacidad para unirse a heparina. Uno de estos
factores se une a heparina a concentración salina fisiológica, se
eluye de una columna de purificación a NaCl 350 mM y queda retenida
en un filtro de separación Centricon de 50 kDa. El otro factor no
se une a heparina a concentración salina fisiológica y pasa a través
de un filtro de separación Centricon de 50 kDa. La actividad
inhibidora del VIH de estos factores es mayor con una masa de
células T CD8^{+} de individuos seropositivos y de linfocitos T
citotóxicos (CTL) específicos del VIH, en comparación con una masa
de células T CD 8^{+} de individuos VIH seronegativos
(Geiben-Lynn et al., J. VIROL. 75:
8306-16 (2001)).
Se usó un ensayo de inhibición de VIH X4
(Geiben-Lynn et al., J. VIROL. 75:
8306-16 (2001); Shapiro et al., FASEB J.,
15: 115-22 (2001)) para purificar la actividad
inhibidora que se encuentra en la fracción unida a heparina del
sobrenadante de células T CD8^{+} activadas
(Geiben-Lynn et al., J. VIROL. 75:
8306-16 (2001)). La actividad inhibidora del VIH se
purificó hasta una homogeneidad aparente, medida mediante tinción
de plata de SDS-PAGE y HPLC C4 (Van Patten et
al., J. BIOL. CHEM. 274: 10268-76
(1999)), usando cromatografía de exclusión por tamaños de
heparina-sefarosa y Superdex-200
(Figura 2A). El factor inhibidor del VIH se identificó como una
proteína de tipo ATIII de 43 kDa (mATIII; Figura 2B) mediante HPLC
de fase inversa acoplada a espectrometría de masas en tándem por
nano-electropulverización (\muLC/MS/MS) en un
espectrómetro de masas cuadrupolar de trampa de iones Finnigan LCQ
(Figura 2C).
La caracterización analítica de una CAF
(compárese con la Figura 2) demostró que las células T CD8^{+}
activadas modifican ATIII a mATIII, una forma con una capacidad
potenciada para inhibir la infectividad del VIH. Por lo tanto, la
actividad antirretroviral in vitro de las formas de ATIII se
midió y se comparó (Figura 3 y 4). En condiciones fisiológicas, la
ATIII existe en diferentes formas. En su configuración más
abundante, la ATIII circula en una forma quiescente, la forma L, en
la que su bucle reactivo COOH-terminal no está
completamente expuesto y no se puede unir a proteínas diana. Cuando
está unida a heparina, una conformación más sometida a tensión, se
induce la forma S de la molécula: el bucle reactivo se expone y la
afinidad de unión a trombina se aumenta en un factor de 100.
Después, el complejo trombina-ATIII se disocia
lentamente y el bucle reactivo de ATIII se escinde mediante la
trombina liberada. La ATIII escindida está constituida por cadenas A
y B unidas por puentes disulfuro y no se une a proteasas diana.
Además, esta escisión induce un cambio conformacional a una
conformación más relajada, la forma R, en la que el bucle reactivo
se inserta irreversiblemente en una hoja beta A (Schreuder et
al., NAT. STRUCT. BIOL., 1: 48-54
(1994)).
Se describió una forma R-ATIII
como un factor antiangiogénico capaz de inhibir el crecimiento de
tumores. Esta forma de ATIII está escindida entre Ser^{386} y
Thr^{387}, y puede generarse mediante la digestión con elastasa
porcina (O'Reilly et al., SCIENCE, 285:
1926-8 (1999)). Otras enzimas que pueden escindir
la ATIII y producir formas R-ATIII son la trombina
(Arg^{394}-Ser^{395}), la elastasa pancreática
(Val^{388}-Iso^{389}) y la elastasa de
neutrófilos humanos (Iso^{391}-Ala^{392}) (Evans
et al., BIOCHEMISTRY, 31: 12629-42
(1992); Mourey et al., J. MOL. BIOL., 232:
223-41 (1993)). Una ATIII
pre-latente, en la que todavía se conserva la
actividad de ATIII y se mantiene la capacidad de unión a heparina,
puede producirse mediante la incubación de S-ATIII
a 60ºC durante 24 h en condiciones salinas fisiológicas (Larsson
et al., J. BIOL. CHEM., 276:
11996-2002 (2001)).
Para determinar qué forma o formas de ATIII son
capaces de inhibir la infectividad retroviral, se produjeron
R-ATIII, ATIII pre-latente y
L-ATIII a partir de una S-ATIII
disponible en el mercado (S-ATIII purificada de
suero bovino; Sigma Chemical Co., St Louis, MO, Estados Unidos;
0,2-0,4 U/\mug)). Se obtuvo
R-ATIII mediante la incubación de esta
S-ATIII (200 \mug/ml) a 37ºC en
Tris-HCl 20 mM (pH 8,0) que contenía NaCl 150 mM y
elastasa pancreática porcina 2,5 U/ml
(Calbiochem-Novabiochem Corporation, San Diego, CA,
Estados Unidos; Nº de pedido 324682). Se obtuvo una conversión
esencialmente completa de S-ATIII a
R-ATIII en estas condiciones de digestión (Figura
3A; O'Reilly et al., SCIENCE, 285:
1926-8 (1999)). En estudios seleccionados, la
S-ATIII se digirió en PBS usando un
V-8 Protease Kit inmovilizado (PIERCE) durante 1
hora a 4ºC, de acuerdo con el procedimiento del fabricante.
El HTLV-IIIB X4 (en lo sucesivo,
VIH X4; Chang et al., NATURE, 363:
466-9 (1993)), una cepa T-trópica
prototípica del VIH (Colección Americana de Tejidos Tipo, Monassass,
VA, Estados Unidos; ATCC Nº CRL-8543), se usó para
evaluar el efecto de ATIII sobre la infección por VIH
T-trópico. La cantidad de virus en un volumen de
suspensión determinado (por ejemplo, 0,1 ml) que infectará el 50% de
un número (n) de pocillos de una microplaca de cultivo celular, o
de tubos, se denomina dosis infecciosa en cultivo de tejidos 50
[DICT_{50}]. La DICT_{50} se usa como una alternativa a la
determinación del título de virus mediante recuento de placas (que
proporciona valores de PFU o unidades formadoras de placas).
Karber, 1931.
Se infectaron de forma aguda células
linfoblastoides T humanas (células H9) que expresan proteínas de
antígeno leucocitario humano (HLA) B6, Bw62 y Cw3, con VIH X4 a una
MOI de 1 x 10^{-2} DICT_{50} por mililitro. Las células H9
infectadas se resuspendieron a 5 x 10^{5} células/ml en medio de
cultivo celular R20. Se pipetearon 2 ml de esta suspensión en cada
pocillo de una placa de microtitulación de 24 pocillos.
Se infectaron de forma aguda células de tipo
macrófago PM1 con VIH_{JR-CSF} R5 (en lo sucesivo,
VIH R5; Koyanagi, et al., SCIENCE, 236:
819-22 (1987)) para investigar la capacidad de ATIII
de afectar a la infección por VIH monocitotrópico. El aislado VIH
R5, JR-CSF se obtuvo originariamente a partir del
líquido cefalorraquídeo de un individuo infectado por VIH, en la
autopsia. Esta cepa demuestra propiedades características de
aislados primarios de VIH, por ejemplo, se replica eficazmente en
células sanguíneas primarias pero no en líneas celulares. Es decir,
JR-CSF presenta propiedades más características de
aislados clínicos de VIH obtenidos directamente del paciente de
VIH. Actualmente es una cepa patrón de referencia que representa a
cepas de VIH con tropismo por macrófagos. Las células PM1 se
infectaron de forma aguda con VIH_{IIB} a una MOI de 1 x
10^{-2} DICT_{50} por mililitro.
El virus de la inmunodeficiencia de los simios
(SIV) pertenece a la familia Retroviridae (subfamilia
Lentivirinae) y está estrechamente relacionado con los tipos
1 y 2 del virus de la inmunodeficiencia humana
(VIH-1 y VIH-2), los agentes
etiológicos del SIDA. Originariamente descritos en 1985, el primer
aislado de un macaco rhesus se denominó virus III
T-linfotrópico de los simios
(STLV-III). La cepa viral SIV mac239 (en lo
sucesivo, SIV_{239}; P. Johnson, Harvard Medical School, Boston,
MA, Estados Unidos), usada en estos estudios, es un virus infeccioso
de doble tropismo que induce SIDA en monos macacos rhesus.
El SHIV_{KU-1} (Narayan y
Joag, AIDS Research and Reference Program, Division of AIDS, NIADS,
Bethesda, MD, Estados Unidos) es una segunda cepa de SIV con doble
tropismo usada en estos estudios. SHIV_{KU-1} es
una suspensión biológicamente pura de SHIV que es altamente patógena
en macacos cola de cerdo. El virus se derivó mediante pases
secuenciales de la construcción molecular del
SIV(mac)239XHIV-1-HxB2
en médula ósea de monos macacos cola de cerdo (Joag et al.,
J. VIROLOGY, 70: 3189-3197 (1996)).
El tropismo celular del SIV en cultivo depende
parcialmente de la cepa de virus que se propaga y de las condiciones
del cultivo celular. En los presentes estudios, se infectaron de
forma aguda células SEM-174 de línea celular T de
macaco con SIV_{239} o con SHIV_{KU-1} a una MOI
de 1 x 10^{-2} de TCDI_{50} por mililitro.
Como se muestra en la Figura 3B, la
R-ATIII inhibió el virus X4 con la mitad de la
inhibición máxima (DI_{50}) a aproximadamente 25 \mug/ml. La
S-ATIII fue más potente que la
R-ATIII y presentó, con una DI_{50} a 10
\mug/ml (\sim 3 U/ml), una actividad comparable a la de la forma
de ATIII modificada por células T CD8^{+} (Fig. 3B). Ésta es
similar a la DI_{50} (5,5 \mug/ml) que se midió para la mATIII,
y con 130 nM similar a la observada para el factor derivado del
estroma (SDF-1), el único ligando de origen natural
que se ha encontrado que se une al correceptor CXCR4
(Geiben-Lynn et al., J. VIROL., 75,
8306-16 (2001)).
Como se muestra en la Figura 4, la actividad
antiviral mediada por S-ATIII y
R-ATIII resistió al tratamiento de inactivación por
calor, así como la ATIII pre-latente inhibió la
infectividad del VIH X4 (Figura 4A). La actividad antirretroviral
mediada por ATIII no se debió a citotoxicidad ya que el tratamiento
con ATIII no afecta a la viabilidad celular ni al crecimiento
celular, a juzgar por la exclusión de colorante azul tripán (no se
muestran los datos). A una concentración de 50 \mug/ml (15 U/ml),
la S-ATIII inhibió la infectividad de SIV y HSIV en
el 92 y 91%, respectivamente (Figura 4B). La R-ATIII
inhibió las cepas retrovirales de simios en un grado menor, con el
36 y el 57% de supresión de la proteína del núcleo del SIV (p27),
respectivamente (Figura 4B).
Esta proteína purificada tenía un tamaño
molecular similar, pero no era el mismo que el de un factor
antiviral de células T CD8^{+} descrito anteriormente, CAF (Levy
et al., IMMUNOL. TODAY, 17: 217-24
(1996)). Es decir, la proteína de tipo ATIII purificada de la
presente invención es similar en tamaño a CAF y por su capacidad
para inhibir virus X4, pero diferente respecto a su estabilidad al
calor (Geiben-Lynn et al., J. VIROL;
75; 8306-16 (2001)). No obstante, el CAF no
se ha definido a nivel molecular y sólo se ha analizado como
sobrenadante no fraccionado. La actividad anti-
VIH del CAF puede reflejar múltiples factores implicados con diferentes puntos de inhibición en el ciclo vital del VIH.
VIH del CAF puede reflejar múltiples factores implicados con diferentes puntos de inhibición en el ciclo vital del VIH.
La ATIII de células T CD8^{+} purificada es
una forma molecularmente diferente de ATIII. La ATIII nativa no
modificada tiene un peso molecular de 54-65 kDa,
mientras que la forma de ATIII purificada de células T CD8^{+}
tenía un tamaño de 43 kDa, a juzgar por el análisis de
SDS-PAGE. La ATIII de células T CD8^{+}
purificada es más pequeña que la S-ATIII y se eluye
de una columna de heparina-sefarosa a una
concentración salina menor (NaCl 350 mM frente a NaCl 1 M). La
ATIII de células T CD8^{+} purificada también es más pequeña que
la R-ATIII y no se disocia en las condiciones
reductoras usadas en el SDS-PAGE. Por último, la
ATIII purificada de células T CD8^{+} y la ATIII
pre-latente presentaban una potencia
anti-VIH similar in vitro, pero se
diferenciaban por su peso molecular.
En las condiciones de pretratamiento enzimático,
la proteasa V8 digiere preferiblemente el dominio de unión a
heparina de ATIII. Por consiguiente, la falta de actividad
anti-retroviral en una preparación de ATIII
pretratada con proteasa V8 sugiere que el dominio de unión a
heparina de ATIII es importante para la actividad antiviral (Figura
4A). Se ha demostrado que la ATIII se une a la familia de
proteoglicanos de los sindecanos, que pueden mediar en estas
actividades biológicas. A este respecto, VIH, SIV y SHIV requieren
sindecanos para la adhesión, que facilitan la entrada de VIH/SIV en
las células (Valenzuela-Fernandez et al., J.
BIOL. CHEM., 276: 26550-8 (2001); Saphire
et al., J. VIROL., 75; 9187-200
(2001)). La ATIII parece interactuar con el dominio de unión a
sindecano del VIH y parece que la ATIII inhibe la entrada del VIH en
las células, que puede ser sinérgica con otras rutas. De este modo,
la ATIII y otros inhibidores de la serina proteasa ofrecen el
potencial de una eficacia mejorada y una toxicidad disminuida en el
tratamiento del VIH y otras enfermedades virales.
La invención incluye el uso de una composición
que comprende ATIII sustancialmente purificada. La ATIIII es capaz
de inhibir la infectividad del VIH, como se ha descrito
anteriormente y, por lo tanto, es útil en métodos para la
prevención de la infección por VIH en un paciente o para inhibir la
infectividad de fluidos corporales que contienen VIH. La ATIII a
usar en la presente invención no está particularmente limitada,
siempre que se haya purificado en un grado tal que pueda usarse
como un agente farmacéutico. Por ejemplo, puede purificarse a
partir de sangre completa, plasma sanguíneo, suero o suero obtenido
por compresión de sangre coagulada. El material de partida para la
preparación de ATIII puede ser, por ejemplo, la fracción
IV-1 o IV, o el sobrenadante I o II + III obtenido
por fraccionamiento de Cohn del plasma sanguíneo. La ATIII puede
preparase también mediante, por ejemplo, E. coli, cultivo
celular (por ejemplo, el documento EP-339919 de
Isahiko et al.), ingeniería genética (por ejemplo, el
documento EP-90505 de Botsuku y Roon), animales
transgénicos (Larrik y Thomas, CURR. OPIN. BIOTECHNOL. 12:
41111-41118 (2001); Edmunds et al., BLOOD
12: 4561-4571 (1998)) y similares. Como
alternativa, puede usarse una preparación de ATIII disponible en el
mercado.
Las composiciones que comprenden ATIII
sustancialmente purificada pueden incluir ATIII sola o junto con
otras proteínas. La ATIII puede purificarse sustancialmente por
cualquiera de los métodos bien conocidos por los especialistas en
la técnica. Puede purificarse proteína sustancialmente pura
siguiendo procedimientos conocidos para purificación de proteínas,
en los que se usa un ensayo inmunológico, cromatográfico, enzimático
o de otro tipo para controlar la purificación en cada etapa del
procedimiento. Los métodos de purificación de proteínas se conocen
bien en la técnica, y se describen, por ejemplo, en Deutscher et
al., GUIDE TO PROTEIN PURIFICATION, Harcourt Brace Jovanovich,
San Diego (1990). La ATIII puede purificarse por un método descrito,
por ejemplo, en la Patente de Estados Unidos Nº 3.842.061 de
Anderson et al. y en la Patente de Estados Unidos Nº
4.340.589 de Uemura et al.
En una realización, la ATIII de la invención es
un componente de una composición farmacéutica, que también puede
comprender tampones, sales, otras proteínas y otros ingredientes
aceptables como composición farmacéutica. La invención también
incluye una forma modificada de la ATIII que es capaz de contactar
con el VIH y de inhibir la infectividad del VIH, como se describe
en este documento. La ATIII modificada puede usarse como un
componente de una composición para su uso en un método para la
prevención de la infección por VIH en un paciente o en la
inhibición de la infectividad del VIH en fluidos biológicos.
La ATIII de la invención puede ser una molécula
que comprende la proteína sola o puede incluir otros componentes,
tales como proteínas u otros carbohidratos, u otra molécula que
puede estar covalentemente unida a la ATIII o que pueda estar
asociada no covalentemente con la ATIII.
La ATIII de la invención puede generase mediante
digestión enzimática o tratamiento químico de la proteína completa
de ATIII. Los métodos de tratamiento químico pueden incluir, por
ejemplo, la digestión usando hidrólisis con ácido débil,
tratamiento con guanidina 0,9 M (Carrell et al., NATURE,
353: 576-8 (1991)) o la incubación de
S-ATIII en citrato trisódico 0,25 mM a 60ºC durante
18 horas (Wardell et al., BIOCHEMISTRY, 36:
13133-42 (1997)). Los métodos de digestión
enzimática pueden incluir, por ejemplo, la digestión usando una
elastasa u otra proteasa. Los métodos de digestión enzimática pueden
incluir también, por ejemplo, la digestión usando una
exoglicosidasa específica (por ejemplo, neuraminidasa, manosidasa y
fucosidasa) o una endoglicosidasa específica (por ejemplo,
N-glicanasa y O-glicanasa).
En otra realización, la ATIII de la invención
puede prepararse mediante el uso de un método de síntesis
bioquímica. Los métodos bioquímicos para sintetizar proteínas son
bien conocidos por los especialistas en la técnica.
La capacidad de contactar con un virión de VIH
puede evaluarse mediante el uso de ensayos descritos en este
documento en la sección de Ejemplos. Por ejemplo, el virus puede
incubarse con la molécula que comprende una ATIII de la invención,
ponerse sobre un colchón de sacarosa y centrifugarse. El sedimento
de virus obtenido se resuspende, se concentra con ácido
tricloroacético (TCA) para concentrar las proteínas y se analizan
alícuotas del sedimento y del sobrenadante mediante transferencia
de Western, usando anticuerpos contra p24 (Nagashurmugam y
Friedman, DNA CELL BIOL. 15: 353-61 (1996)) o
mediante un método de ELISA.
En otra realización más, la molécula que
comprende la ATIII de la invención es capaz de inhibir la
infectividad del VIH en un paciente mediante el contacto con un
virión de VIH. La molécula que comprende la ATIII de la invención
se incluye como un componente en una composición farmacéutica que
puede administrase a un paciente para inhibir la infectividad del
VIH o para evitar la infección por VIH. La inhibición de la
infectividad del VIH por la molécula que comprende la ATIII de la
invención puede evaluarse como se describe en este documento.
Dichos métodos pueden incluir el ensayo de p24, el ensayo de
actividad de transcriptasa inversa o la DICT_{50}.
La invención también incluye un anticuerpo que
es capaz de unirse específicamente a ATIII. El anticuerpo de la
invención puede ser un anticuerpo monoclonal o policlonal, o puede
ser un anticuerpo sintético, humanizado o de presentación de fagos.
Los anticuerpos pueden ser inmunoglobulinas intactas obtenidas a
partir de fuentes naturales o a partir de fuentes recombinantes, y
pueden ser porciones inmunorreactivas de inmunoglobulinas intactas.
Los anticuerpos son típicamente tetrámeros de moléculas de
inmunoglobulina. Los anticuerpos de la presente invención pueden
existir en una diversidad de formas, incluyendo, por ejemplo,
anticuerpos policlonales, anticuerpos monoclonales, Fv, Fab y
F(ab)_{2}, así como anticuerpos de cadena sencilla y
anticuerpos humanizados (Harlow et al., 1988, ANTIBODIES: A
LABORATORY MANUAL, Cold Spring Harbor, N. Y.; Houston et al.,
PROC. NATL. ACAD. SCI. USA. 85:
5879-93(1988); Bird et al., SCIENCE,
242: 423-6 (1988)). La expresión
"anticuerpo sintético", como se usa en este documento, se
refiere a un anticuerpo que se genera mediante el uso de tecnología
de ADN recombinante, tal como, por ejemplo, un anticuerpo expresado
por un bacteriófago, como se describe en este documento. Debe
interpretarse que la expresión también que se refiere a un
anticuerpo que se ha generado mediante la síntesis de una molécula
de ADN que codifica el anticuerpo, en la que la molécula de ADN
expresa una proteína de anticuerpo, o de una secuencia de
aminoácidos que determina el anticuerpo, en la que la secuencia de
ADN o de aminoácidos se han obtenido mediante el uso de
tecnología de secuencia de ADN o de aminoácidos sintética, que está disponible y se conoce bien en la técnica.
tecnología de secuencia de ADN o de aminoácidos sintética, que está disponible y se conoce bien en la técnica.
La invención también incluye un kit para la
detección de una proteína que inhibe la infectividad del VIH. Las
proteínas incluyen a ATIII. El kit de la invención puede ser, por
ejemplo, un kit de ELISA que incluye un anticuerpo, un reactivo de
detección y una superficie de reacción. En una realización, el
anticuerpo es un anticuerpo de la invención que se une
específicamente con ATIII. El anticuerpo puede ser cualquier tipo
de anticuerpo descrito en este documento y puede generase mediante
el uso de cualquiera de los métodos descritos en este documento. La
superficie de reacción puede ser una placa de microtitulación, tal
como una placa de ELISA. El reactivo de detección puede ser
cualquier reactivo de detección conocido por los especialistas en
la técnica. Por ejemplo, el reactivo de detección puede ser una
enzima o un radionucleótido. En una realización, el kit de la
invención es un kit de ELISA para la detección de la presencia de
ATIII en un fluido corporal tal como suero de un paciente
humano.
El kit puede incluir una placa de micropocillos,
un anticuerpo que es capaz de unirse específicamente a cualquier
ATIII, y una enzima secundaria capaz de unirse al anticuerpo de la
invención y también a peroxidasa de rábano rusticano. El kit de
ELISA de la invención puede usarse, por ejemplo, para realizar un
ensayo de ELISA de un fluido corporal de un paciente, tal como una
muestra de suero. El ensayo puede usarse para detectar y cuantificar
los niveles de ATIII presentes en el suero del paciente. La
cantidad de ATIII en el suero del paciente puede correlacionarse
con la capacidad del suero del paciente de inhibir la infectividad
del VIH.
En otra realización, el kit de la invención es
un kit de transferencia de Western o de transferencia puntual para
la detección de la presencia de ATIII en un fluido corporal, tal
como suero de un paciente humano.
Los kits de la presente invención pueden usarse,
por ejemplo, para evaluar la susceptibilidad de un paciente a la
infección por VIH. Los pacientes con una elevada susceptibilidad a
la infección por VIH debido a bajos niveles de ATIII pueden
tratarse con una de las composiciones farmacéuticas de la invención
para potenciar la resistencia de estos individuos a la infección
por VIH. La correlación entre los niveles de ATIII y la capacidad
de un paciente de inhibir la infectividad del VIH se establece
mediante el uso de los procedimientos descritos en los Ejemplos
Experimentales que se presentan en este documento.
La invención también incluye un método para
inhibir la infectividad del VIH en fluidos corporales o en
secreciones orales infectivas. El método es útil en la prevención
de la infección por VIH o en la inhibición de la infectividad del
VIH. Este método puede usarse, por ejemplo, para inhibir la
infectividad de fluidos biológicos, por ejemplo, en una instalación
hospitalaria en la que el personal médico está expuesto a
secreciones infecciosas de VIH.
En una realización, el método comprende poner en
contacto un virión de VIH con las composiciones de ATIII humana
descritas en este documento. En una realización, la composición de
ATIII puede comprender ATIII sustancialmente purificada. La muestra
de un paciente que contiene el virión de VIH puede obtenerse de
cualquier muestra de fluido corporal, tal como sangre, plasma,
suero, semen, secreciones cervicales, saliva, orina, leche materna
o líquidos amnióticos. En una realización, una composición que
comprende ATIII sustancialmente purificada se pone en contacto con
un virión de VIH de una muestra de un paciente durante un periodo de
tiempo suficiente para que la ATIII inhiba la infectividad del VIH.
La inhibición de la infectividad del VIH puede evaluarse como se
describe en este documento en los Ejemplos.
En otra realización, el método para inhibir la
infectividad del VIH comprende poner en contacto un virión de VIH,
obtenido de una muestra de fluido corporal de un paciente, con una
composición que tiene una superficie que contiene una ATIII humana
sustancialmente purificada asociada con dicha superficie. Los
ejemplos de dicha superficie incluyen plástico u otras superficies
de polímeros, que son inertes a la reacción con fluidos corporales
y que se consideran biocompatibles. En una realización del método de
la invención, la composición que tiene ATIII humana sustancialmente
purificada asociada con la superficie se pone en contacto con un
fluido corporal de un paciente o con una secreción oral infectiva
que contiene un virión de VIH. La composición se pone en contacto o
se incuba con la muestra de fluido corporal que contiene el virión
de VIH durante un periodo de tiempo suficiente para inhibir la
infectividad del VIH. La inhibición de la infectividad del VIH puede
evaluarse como se describe en este documento en la sección de
Ejemplos. Por ejemplo, pueden usarse los parámetros que se usan
para evaluar la replicación del VIH, tales como, por ejemplo, la
presencia o ausencia de componentes específicos del VIH, tales como
ácidos nucleicos o proteínas, o en el último caso, la actividad de
componentes específicos del VIH, tal como la transcriptasa inversa,
para evaluar la inhibición del VIH en una muestra.
La invención incluye la preparación y el uso de
composiciones farmacéuticas que comprenden un compuesto útil para
la prevención de la infección por VIH o la inhibición de la
infectividad del VIH, como ingrediente activo. Dicha composición
farmacéutica puede estar constituida por el ingrediente activo en
solitario, en una forma adecuada para la administración a un
sujeto, o la composición farmacéutica puede comprender el
ingrediente activo y uno o más vehículos farmacéuticamente
aceptables, uno o más ingredientes adicionales, o alguna combinación
de éstos. El ingrediente activo puede estar presente en la
composición farmacéutica en forma de un éster o de una sal
fisiológicamente aceptable, tal como junto con un catión o un anión
fisiológicamente aceptable, como se conoce bien en la técnica.
Además, la ATIII (o un análogo biológicamente activo de la misma)
usada en la presente invención puede contener aditivos
farmacológicamente aceptables (por ejemplo, vehículo, excipiente y
diluyente), estabilizantes o componentes necesarios para la
formulación de preparaciones, que se usan generalmente para
productos farmacéuticos, siempre que no perjudiquen al objeto de la
presente invención.
Los ejemplos de aditivos y estabilizantes
incluyen sacáridos, tales como monosacáridos (por ejemplo, glucosa
y fructosa), disacáridos (por ejemplo, sacarosa, lactosa y maltosa)
y alcoholes de azúcares (por ejemplo, manitol y sorbitol); ácidos
orgánicos tales como ácido cítrico, ácido málico y ácido tartárico,
y sales de los mismos (por ejemplo, sal sódica, sal potásica y sal
cálcica); aminoácidos tales como glicina, ácido aspártico y ácido
glutámico, y sales de los mismos (por ejemplo, sal sódica);
tensioactivos tales como polietilenglicol, copolímero de
polioxietileno y polioxipropileno y éster de ácido graso de
polioxietilensorbitán; heparina; y albúmina.
Las formulaciones de las composiciones
farmacéuticas descritas en este documento pueden preparase por
cualquier método conocido o desarrollarse a partir de aquí mediante
la técnica de la farmacología. En general, dichos métodos
preparatorios incluyen la etapa de asociar el ingrediente activo con
un vehículo o uno o más de otros ingredientes accesorios y,
después, si es necesario o deseable, conformar o envasar el producto
en una unidad de dosis unitaria o multidosis deseada.
Aunque las descripciones de composiciones
farmacéuticas proporcionadas en este documento se refieren
principalmente a composiciones farmacéuticas que son adecuadas para
la administración ética a seres humanos, el especialista entenderá
que dichas composiciones son generalmente adecuadas para su
administración a toda clase de animales. Se conoce bien la
modificación de composiciones farmacéuticas adecuadas para la
administración a seres humanos con el fin de dar composiciones
adecuadas para la administración a diversos animales, y el
farmacólogo veterinario especialista puede diseñar y realizar dicha
modificación con una experimentación normal, si es que es necesaria.
Los sujetos en los que se contempla la administración de las
composiciones farmacéuticas de la invención incluyen, pero sin
limitación, seres humanos y otros primates.
Las composiciones farmacéuticas que son útiles
en los métodos de la invención pueden prepararse, envasarse o
comercializarse en formulaciones adecuadas para la administración
por vía oral, rectal, vaginal, parenteral, tópica, pulmonar,
intranasal, bucal, oftálmica u otra vía de administración. El modo
preferido es la administración por vía intravenosa.
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La ATIII y los ingredientes mencionados
anteriormente se mezclan según sea apropiado para dar polvos,
gránulos, comprimidos, cápsulas, jarabes, inyecciones y similares.
Otras formulaciones contempladas incluyen la proyección de
nanopartículas, las preparaciones lisosomales, la liberación de
eritrocitos que contienen el ingrediente activo, y formulaciones
basadas en inmunología.
Una composición farmacéutica de la invención
puede preparase, envasarse o comercializarse a granel, como una
dosis unitaria sencilla o como una pluralidad de dosis unitarias
sencillas. Como se usa en este documento, una "dosis unitaria"
es una cantidad discreta de la composición farmacéutica que
comprende una cantidad predeterminada del ingrediente activo. La
cantidad del ingrediente activo es generalmente igual a la
dosificación del ingrediente activo que se administrará a un sujeto
o una fracción conveniente de dicha dosificación, tal como, por
ejemplo, la mitad o un tercio de dicha dosificación.
Las cantidades relativas del ingrediente activo,
del vehículo farmacéuticamente aceptable y de cualquier ingrediente
adicional en una composición farmacéutica de la invención variarán
dependiendo de la identidad, tamaño y condición del sujeto que se
trata, y dependerá además de la vía por la que se va a administrar
la composición. A modo de ejemplo, la composición puede comprender
entre el 0,1% y el 100% (p/p) del ingrediente activo.
Además del ingrediente activo, una composición
farmacéutica de la invención puede comprender además uno o más
agentes farmacéuticamente activos adicionales.
Los agentes adicionales particularmente
contemplados incluyen antieméticos y aceptores, tales como aceptores
de cianida y cianato. Pueden prepararse formulaciones de liberación
controlada o de liberación sostenida de una composición
farmacéutica de la invención mediante el uso de tecnología
convencional.
Una formulación de una composición farmacéutica
de la invención adecuada para la administración por vía oral puede
separase, envasarse o comercializarse en forma de una unidad de
dosis sólida discreta incluyendo, pero sin limitación, un
comprimido, una cápsula blanda o dura, una oblea, un trocisco o una
pastilla, conteniendo cada una una cantidad predeterminada del
ingrediente activo. Otras formulaciones adecuadas para la
administración por vía oral incluyen, pero sin limitación una
formulación en polvo o granular, una suspensión acuosa u oleosa,
una solución acuosa u oleosa o una emulsión.
Un comprimido que comprende el ingrediente
activo puede, por ejemplo, preparase por compresión o moldeo del
ingrediente activo, opcionalmente con uno o más ingredientes
adicionales. Los comprimidos obtenidos por compresión pueden
preparase por compresión en un dispositivo adecuado, el ingrediente
activo en una forma fluida tal como una preparación en polvo o
granular, opcionalmente mezclada con uno o más de un aglutinante, un
lubricante, un excipiente, un agente tensioactivo y un agente
dispersante. Los comprimidos moldeados pueden preparase por moldeo
en un dispositivo adecuado, de una mezcla del ingrediente activo, un
vehículo farmacéuticamente aceptable y al menos líquido suficiente
para humedecer la mezcla. Los excipientes farmacéuticamente
aceptables usados en la fabricación de comprimidos incluyen, pero
sin limitación, diluyentes inertes, agentes de granulación y
disgregantes, agentes aglutinantes y agentes lubricantes. Los
agentes de dispersión conocidos incluyen, pero sin limitación,
almidón de patata y almidón glicolato sódico. Los agentes
tensioactivos conocidos incluyen, pero sin limitación, lauril
sulfato sódico. Los diluyentes conocidos incluyen, pero sin
limitación, carbonato cálcico, carbonato sódico, lactosa, celulosa
microcristalina, fosfato cálcico, hidrogenofosfato cálcico y
fosfato sódico. Los agentes de granulación y disgregantes conocidos
incluyen, pero sin limitación, almidón de maíz y ácido algínico.
Los agentes aglutinantes conocidos incluyen, pero sin limitación,
gelatina, goma arábiga, almidón de maíz pregelatinizado,
polivinilpirrolidona o hidroxipropil metilcelulosa. Los agentes
lubricantes conocidos incluyen, pero sin limitación, estearato de
magnesio, ácido esteárico, sílice y talco.
Los comprimidos pueden no estar revestidos o
pueden revestirse usando métodos conocidos para conseguir una
disgregación retrasada en el tracto gastrointestinal de un sujeto,
proporcionando de este modo una liberación y absorción sostenidas
del ingrediente activo. A modo de ejemplo, puede usarse un material
tal como monoestearato de glicerilo o diestearato de glicerilo para
revestir comprimidos. A modo de otro ejemplo, los comprimidos
pueden revestirse usando los métodos que se describen en las
Patentes de Estados Unidos Nº 4.256.108 de Theeuwes; 4.160.452 de
Theeuwes; y 4.265.874 de Bonsen et al., para preparar
comprimidos de liberación osmóticamente controlada. Los comprimidos
pueden comprender además un agente edulcorante, un agente
aromatizante, un agente colorante, un conservante o alguna
combinación de éstos con el fin de proporcionar una preparación
farmacéuticamente elegante y apetitosa.
Pueden preparase cápsulas duras que comprenden
el ingrediente activo mediante el uso de una composición
fisiológicamente degradable, tal como gelatina. Dichas cápsulas
duras comprenden el ingrediente activo y pueden comprender además
ingredientes adicionales incluyendo, por ejemplo, un diluyente
sólido inerte tal como carbonato cálcico, fosfato cálcico o
caolín.
Pueden preparase cápsulas de gelatina blanda que
comprenden el ingrediente activo mediante el uso de una composición
fisiológicamente degradable, tal como gelatina. Dichas cápsulas
blandas comprenden el ingrediente activo, que puede mezclarse con
un medio acuoso u oleoso tal como aceite de cacahuete, parafina
líquida o aceite de oliva.
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Pueden prepararse, envasarse y comercializarse
formulaciones líquidas de una composición farmacéutica de la
invención, que son adecuadas para la administración por vía oral, en
forma líquida o en forma de un producto seco destinado a su
reconstitución con agua u otro vehículo adecuado antes de su
uso.
Pueden preparase suspensiones líquidas usando
métodos convencionales para conseguir la suspensión del ingrediente
activo en un vehículo acuoso u oleosos. Los vehículos acuosos
incluyen, por ejemplo, agua y solución salina isotónica. Los
vehículos oleosos incluyen, por ejemplo, aceite de almendra, ésteres
oleosos, alcohol etílico, aceites vegetales tales como aceite de
cacahuete, oliva, sésamo o coco, aceites vegetales fraccionados y
aceites minerales tales como parafina líquida. Las suspensiones
líquidas pueden comprender además uno o más ingredientes
adicionales incluyendo, pero sin limitación, agentes de suspensión,
agentes dispersantes o humectantes, agentes emulsionantes,
demulcentes, conservantes, tampones, sales, aromatizantes, agentes
colorantes y agentes edulcorantes. Las suspensiones oleosas pueden
comprender además un agente espesante. Los agentes de suspensión
conocidos incluyen, pero sin limitación, jarabe de sorbitol, grasas
comestibles hidrogenadas, alginato sódico, polivinilpirrolidona,
goma de tragacanto, goma arábiga y derivados de celulosa tales como
carboximetilcelulosa sódica, metilcelulosa e
hidroxipropilmetilcelulosa. Los agentes dispersantes o humectantes
conocidos incluyen, pero sin limitación, fosfatidas de origen
natural tales como lecitina, productos de condensación de un óxido
de alquileno con un ácido graso, con un alcohol alifático de cadena
larga, con un éster parcial derivado de un ácido graso y un hexitol
o con un éster parcial derivado de un ácido graso y un hexitol
anhidro (por ejemplo, estearato de polioxietileno,
heptadecaetilenoxicetanol, monooleato de polioxietilensorbitol y
monooleato de polioxietilensorbitán, respectivamente). Los agentes
emulsionantes conocidos incluyen, pero sin limitación, lecitina y
goma arábiga. Los conservantes conocidos incluyen, pero sin
limitación, metil, etil o
n-propil-parahidroxibenzonatos,
ácido ascórbico y ácido sórbico. Los agentes edulcorantes conocidos
incluyen, por ejemplo, glicerol, propilenglicol, sorbitol, sacarosa
y sacarina. Los agentes espesantes conocidos para suspensiones
oleosas incluyen, por ejemplo, cera de abeja, parafina dura y
alcohol acetílico.
Pueden preparase soluciones líquidas del
ingrediente activo en disolventes acuosos u oleosos sustancialmente
de la misma forma que las suspensiones líquidas, siendo la
diferencia principal que el ingrediente activo está disuelto en
lugar de suspendido en el disolvente. Las soluciones líquidas de la
composición farmacéutica de la invención pueden comprender cada uno
de los componentes descritos con respecto a las suspensiones
líquidas, entendiéndose que los agentes de suspensión no
facilitarán necesariamente la disolución del ingrediente activo en
el disolvente. Los disolventes acuosos incluyen, por ejemplo, agua y
solución salina isotónica. Los disolventes oleosos incluyen, por
ejemplo, aceite de almendra, ésteres oleosos, alcohol etílico,
aceites vegetales tales como aceite de cacahuete, oliva, sésamo o
coco, aceites vegetales fraccionados y aceites minerales tales como
parafina líquida.
Pueden preparase formulaciones en polvo y
granulares de una preparación farmacéutica de la invención usando
métodos conocidos. Dichas formulaciones pueden administrase
directamente a un sujeto, usadas, por ejemplo, para preparar
comprimidos, cargar cápsulas o preparar una solución o suspensión
acuosa u oleosa mediante la adición de un vehículo acuoso u oleoso
a la misma. Cada una de estas formulaciones puede comprender además
uno o más agentes dispersantes o humectantes, un agente de
suspensión y un conservante. Pueden también incluirse excipientes
adicionales tales como cargas y agentes edulcorantes, aromatizantes
o colorantes, en estas formulaciones.
Una composición farmacéutica de la invención
puede también prepararse, envasarse o comercializarse en forma de
una emulsión de aceite en agua o de una emulsión de agua en aceite.
La fase oleosa puede ser un aceite vegetal tal como aceite de oliva
o de cacahuete, un aceite mineral tal como parafina líquida o una
combinación de éstos. Dichas composiciones pueden comprender además
uno o más agentes emulsionantes, tales como gomas de origen natural
como goma arábiga o goma de tragacanto, fosfatidas de origen natural
tales como fosfatida de soja o de lecitina, ésteres o ésteres
parciales derivados de combinaciones de ácidos grasos y hexitol
anhidros tales como monooleato de sorbitán, y productos de
condensación de dichos ésteres parciales con óxido de etileno, tal
como monooleato de polioxietilensorbitán. Estas emulsiones pueden
contener también ingredientes adicionales, incluyendo, por ejemplo,
agentes edulcorantes o aromatizantes.
Una composición farmacéutica de la invención
puede prepararse, envasarse o comercializarse en una formulación
adecuada para la administración por vía rectal. Dicha composición
puede estar en forma de, por ejemplo, un supositorio, una
preparación de enema de retención y una solución para irrigación
rectal o del colon.
Pueden preparase formulaciones de supositorios
mediante la combinación del ingrediente activo con un excipiente no
irritante farmacéuticamente aceptable que sea sólido a temperatura
ambiente normal (es decir, a aproximadamente 20ºC) y que sea
líquido a la temperatura rectal del sujeto (es decir, a
aproximadamente 37ºC en un humano sano). Los excipientes
farmacéuticamente aceptables adecuados incluyen, pero sin
limitación, manteca de cacao, polietilenglicoles y diversos
glicéridos. Las formulaciones de supositorios, pueden comprender
además diversos ingredientes adicionales incluyendo, pero sin
limitación, antioxidantes y conservantes.
Pueden prepararse preparaciones de enema de
retención o soluciones para irrigación rectal o del colón mediante
la combinación del ingrediente activo con un vehículo líquido
farmacéuticamente aceptable. Como se conoce bien en la técnica, las
preparaciones de enema pueden administrase usando, y pueden
envasarse dentro de, un dispositivo de administración adaptado a la
anatomía rectal del sujeto. Las preparaciones de enema pueden
comprender además diversos ingredientes adicionales, incluyendo,
pero sin limitación, antioxidantes y conservantes.
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Una composición farmacéutica de la invención
puede preparase, envasarse o comercializarse en una formulación
adecuada para la administración por vía vaginal. Dicha composición
puede estar en forma de, por ejemplo un supositorio, un material
insertable por vía vaginal impregnado o revestido, tal como un
tampón, una preparación de jeringa, o un gel o crema o solución
para irrigación vaginal.
Se conocen en la técnica métodos para impregnar
o revestir un material con una composición química, e incluyen,
pero sin limitación, métodos de depósito o unión de una composición
química sobre una superficie, métodos de incorporación de una
composición química en la estructura de un material durante la
síntesis del material (es decir, tal como con un material
fisiológicamente degradable) y métodos de absorción de una solución
o suspensión acuosa u oleosa en un material absorbente, con o sin
secado posterior.
Pueden prepararse preparaciones de jeringa o
soluciones para irrigación vaginal mediante la combinación del
ingrediente activo con un vehículo líquido farmacéuticamente
aceptable. Como se conoce en la técnica, las preparaciones de
jeringa pueden administrarse usando, y pueden envasarse dentro de,
un dispositivo de administración adaptado a la anatomía vaginal del
sujeto.
Las preparaciones de jeringa pueden comprender
además diversos ingredientes adicionales, incluyendo, pero sin
limitación, antioxidantes, antibióticos, agentes antifúngicos y
conservantes.
Los métodos de administración adicionales para
la administración de compuestos incluyen un dispositivo de
administración de fármacos, tal como el descrito en la Patente de
Estados Unidos Nº 5.928.195 de Malamud et al.
Como se usa en este documento, la
"administración por vía parenteral" de una composición
farmacéutica incluye cualquier vía de administración caracterizada
por la apertura física de una brecha en un tejido de un sujeto y la
administración de la composición farmacéutica a través de la brecha
en el tejido. La administración por vía parenteral incluye, por lo
tanto, pero sin limitación, la administración de una composición
farmacéutica mediante inyección de la composición, mediante
aplicación de la composición a través de una incisión quirúrgica,
mediante aplicación de la composición a través de una herida
penetrante en la piel no quirúrgica, y similares. En particular, la
administración por vía parenteral se contempla que incluye, pero sin
limitación, técnicas de infusión por vía subcutánea,
intraperitoneal, intramuscular, de inyección intraesternal y de
diálisis renal.
Las formulaciones de una composición
farmacéutica adecuada para la administración por vía parenteral
comprenden el ingrediente activo combinado con un vehículo
farmacéuticamente aceptable, tal como agua estéril o solución
salina isotónica estéril. Dichas formulaciones pueden preparase,
envasarse o comercializarse en una forma adecuada para la
administración embolada o para la administración continua. Pueden
prepararse, envasarse o comercializarse formulaciones inyectables
en forma de dosificación unitaria, tal como en ampollas o en envases
multidosis que contienen un conservante. Las formulaciones para
administración por vía parenteral incluyen, pero sin limitación,
suspensiones, soluciones, emulsiones en vehículos oleosos o acuosos,
pastas y formulaciones implantables de liberación sostenida o
biodegradables. Dichas formulaciones pueden comprender además uno o
más ingredientes adicionales, incluyendo, pero sin limitación,
agentes de suspensión, estabilizantes o dispersantes. En una
realización de una formulación para la administración por vía
parenteral, el ingrediente activo se proporciona de forma seca (es
decir, en polo o granular) para su reconstitución con un vehículo
adecuado (por ejemplo, agua estéril sin agentes pirógenos) antes de
la administración por vía parenteral de la composición
reconstituida.
Las composiciones farmacéuticas pueden
preparase, envasarse o comercializarse en forma de una suspensión o
solución acuosa u oleosa inyectable estéril. Esta suspensión o
solución puede formularse de acuerdo con la técnica conocida, y
puede comprender, junto con el ingrediente activo, ingredientes
adicionales tales como agentes dispersantes, agentes humectantes o
agentes de suspensión descritos en este documento. Dichas
formulaciones inyectables estériles pueden preparase usando un
diluyente o disolvente parenteralmente aceptable no tóxico, tal
como agua o 1,3-butanodiol, por ejemplo. Otros
diluyentes y disolventes aceptables incluyen, pero sin limitación,
solución de Ringer, solución de cloruro sódico isotónica y aceites
fijos tales como monoglicéridos o diglicéridos sintéticos. Otras
formulaciones administrables por vía parenteral que son útiles
incluyen las que comprenden el ingrediente activo en forma
microcristalina, en una preparación liposomal o como un componente
de un sistema de polímero biodegradable. Las composiciones para
liberación sostenida o implantación pueden comprender materiales
poliméricos o hidrófobos farmacéuticamente aceptables, tales como
una emulsión, una resina de intercambio iónico, un polímero soluble
en pequeñas cantidades o una sal soluble en pequeñas cantidades.
Las formulaciones adecuadas para la
administración por vía tópica incluyen, pero sin limitación,
preparaciones líquidas o semilíquidas, tales como linimentos,
lociones, emulsiones de aceite en agua o de agua en aceite, tales
como cremas, pomadas o pastas y soluciones o suspensiones. Las
formulaciones administrables por vía tópica pueden comprender, por
ejemplo, de aproximadamente el 1% a aproximadamente el 10% (p/p) del
ingrediente activo, aunque la concentración del ingrediente activo
puede ser tan alta como el límite de solubilidad del ingrediente
activo en el disolvente. Las formulaciones para la administración
por vía tópica pueden comprender además uno o más de los
ingredientes adicionales descritos en este documento.
Una composición farmacéutica de la invención
puede preparase, envasarse o comercializarse en una formulación
adecuada para la administración por vía pulmonar a través de la
cavidad bucal. Dicha formulación puede comprender partículas secas
que comprenden el ingrediente activo y que tienen un diámetro en el
intervalo de aproximadamente 0,5 a aproximadamente 7 nanómetros, y
preferiblemente de aproximadamente 1 a aproximadamente 6 nanómetros.
Dichas composiciones están convenientemente en forma de polvos
secos para la administración mediante el uso de un dispositivo que
comprenden un depósito de polvo seco hacia el que puede dirigirse un
chorro de un propulsor para dispersar el polvo, o mediante el uso
de un disolvente que se autopropulse o un envase dispensador de
polvo, tal como un dispositivo que comprende el ingrediente activo
disuelto o suspendido en un propulsor de bajo punto de ebullición
en un envase cerrado herméticamente. Preferiblemente, dichos polvos
comprenden partículas en las que al menos el 98% de las partículas
en peso tienen un diámetro mayor de 0,5 nanómetros y al menos el
95% de las partículas en número tienen un diámetro menor de 7
nanómetros. Más preferiblemente, al menos el 95% de las partículas
en peso tienen un diámetro mayor de 1 nanómetro y al menos el 90% de
las partículas en número tienen un diámetro menor de 6 nanómetros.
Las composiciones en polvo seco incluyen, preferiblemente, un
diluyente sólido en polvo fino tal como azúcar y se proporcionan
convenientemente en una forma de dosis unitaria.
Los propulsores de bajo punto de ebullición
incluyen, generalmente, propulsores líquidos que tienen un punto de
ebullición por debajo de 18,33ºC (65ºF) a presión atmosférica.
Generalmente, el propulsor puede constituir del 50 al 99% (p/p) de
la composición y el ingrediente activo puede constituir del 0,1 al
20% (p/p) de la composición. El propulsor puede comprender además
ingredientes adicionales tales como un tensioactivo líquido no
iónico o sólido aniónico, o un diluyente sólido (preferiblemente,
que tiene un tamaño de partículas del mismo orden que las
partículas que comprenden el ingrediente activo).
Las composiciones farmacéuticas de la invención
formuladas para la administración por vía pulmonar pueden
proporcionar también el ingrediente activo en forma de gotitas de
una solución o suspensión. Dichas formulaciones pueden preparase,
envasarse o comercializarse como soluciones o suspensiones acuosas o
alcohólicas diluidas, opcionalmente estériles, que comprenden el
ingrediente activo y pueden administrase convenientemente mediante
el uso de un dispositivo de nebulización o atomización. Dichas
formulaciones pueden comprender además uno o más ingredientes
adicionales, incluyendo, pero sin limitación, un agente aromatizante
tal como sacarina sódica, un aceite volátil, un agente tamponante,
un agente tensioactivo o un conservante tal como
metilhidroxibenzoato. Las gotitas proporcionadas por esta vía de
administración tienen, preferiblemente, un diámetro medio en el
intervalo de aproximadamente 0,1 a aproximadamente 200
nanómetros.
Las formulaciones descritas en este documento
como útiles para la administración por vía pulmonar son útiles
también para la administración por vía intranasal de una composición
farmacéutica de la invención.
Otra formulación adecuada para la administración
por vía intranasal es un polvo grueso que comprende el ingrediente
activo y tiene un tamaño medio de partícula de aproximadamente 0,2 a
500 micrómetros. Dicha formulación se administra de la manera en
que se toma rapé, es decir, mediante inhalación rápida a través del
conducto nasal desde un envase en el que se mantiene el polvo
cerrado hasta los orificios nasales.
Las formulaciones adecuadas para la
administración por vía nasal pueden comprender, por ejemplo, desde
aproximadamente tan poco como el 0,1% (p/p) hasta tanto como el
100% (p/p) del ingrediente activo, y pueden comprender además uno o
más de los ingredientes adicionales descritos en este documento.
Una composición farmacéutica de la invención
puede preparase, envasarse o comercializarse en una formulación
adecuada para la administración por vía bucal. Dichas formulaciones
pueden estar, por ejemplo, en forma de comprimidos o pastillas
preparadas usando métodos convencionales y pueden contener, por
ejemplo, del 0,1 al 20% (p/p) del ingrediente activo, comprendiendo
el equilibrio una composición disolvible o degradable en la boca y,
opcionalmente, uno o más de los ingredientes adicionales descritos
en este documento. Como alternativa, las formulaciones adecuadas
para la administración por vía bucal pueden comprender un polvo o
una solución o suspensión en aerosol o atomizada, que comprende el
ingrediente activo. Dichas formulaciones en polvo, en aerosol o
atomizadas, cuando se dispersan, tienen preferiblemente un tamaño
medio de partícula o de gotita en el intervalo de aproximadamente
0,1 a aproximadamente 200 nanómetros y pueden comprender además uno
o más de los ingredientes adicionales descritos en este
documento.
Una composición farmacéutica de la invención
puede preparase, envasarse o comercializarse en una formulación
adecuada para la administración por vía oftálmica. Dichas
formulaciones, pueden, por ejemplo, estar en forma de gotas
oculares, incluyendo, por ejemplo un 0,1-1,0% (p/p)
de una solución o suspensión del ingrediente activo en un vehículo
líquido acuoso u oleoso. Dichas gotas pueden comprender además
agentes tamponantes, sales, o uno o más de otros de los
ingredientes adicionales descritos en este documento. Otras
formulaciones administrables por vía oftálmica que son útiles
incluyen las que comprenden el ingrediente activo en forma
microcristalina o en una preparación liposomal.
La mezcla de ATIII y de aditivos
farmacológicamente aceptables se prepara preferiblemente como un
producto liofilizado y se disuelve cuando se usa. Dicha preparación
puede preparase en una solución, que contiene aproximadamente
1-100 unidades/ml de ATIII, mediante su disolución
en agua destilada para inyección o en agua purificada estéril. Más
preferiblemente, se ajusta para que tenga una concentración salina
fisiológicamente isotónica y un valor de pH fisiológicamente
deseable (pH 6-8).
Se ha demostrado que la ATIII se tolera bien
cuando se administra a una dosis de \sim 100 U/kg/día (Warren
et al., JAMA 286: 1869-78 (2001)) y se
demostró que tiene una vida media de eliminación total de 18,6 horas
(Ilias et al., INTENSIVE CARE MEDICINE 26:
7104-7115 (2000)). Aunque la dosis se determina
adecuadamente dependiendo de los síntomas, del peso corporal, del
sexo, de la especie animal y similares, es generalmente de
1-1.000 unidades/kg de peso corporal/día,
preferiblemente de 10-500 unidades/kg de peso
corporal/día de ATIII para un adulto humano, que se administran en
una o varias dosis por día. En el caso de la administración por vía
intravenosa, por ejemplo, la dosis es preferiblemente de
10-100 unidades/kg de peso corporal/día. El
compuesto puede administrase tan frecuentemente como varias veces al
día, o puede administrase menos frecuentemente, tal como una vez al
día, una vez a la semana, una vez cada dos semanas, una vez al mes o
incluso menos frecuentemente, tal como una vez cada varios meses o
incluso una vez al año o menos. La frecuencia de la dosis será
fácilmente evidente para el especialista y dependerá de varios
factores, tales como, pero sin limitación, el tipo y la gravedad de
la enfermedad que se trata, el tipo y la edad del animal, etc.
La presente invención comprende además células
hospedadoras obtenidas por ingeniería genética que contienen los
polinucleótidos que codifican ATIII o análogos de ATIII y expresan
el polipéptido ATIII en una cantidad suficiente para inhibir la
infección de la célula por VIH. Además, la presente invención
proporciona un método para tratar la infección por VIH en un
sujeto, introducir en un sujeto una célula productora que expresa
ATIII en una cantidad suficiente para inhibir la infección de una
célula endógena del sujeto. Por ejemplo, dichas células
hospedadoras pueden contener ácidos nucleicos que codifican ATIII y
que se introducen en la célula hospedadora usando métodos conocidos
de transformación, transfección o infección. La presente invención
proporciona además células hospedadoras obtenidas por ingeniería
genética para expresar los polinucleótidos de ATIII, en las que
dichos polinucleótidos están operativamente asociados con una
secuencia reguladora heteróloga para la célula hospedadora, que
dirige al expresión de los polinucleótidos en la célula. Véanse, por
ejemplo, la Patente de Estados Unidos Nº 4.632.981 de Bock y Lawn;
y el documento EP-90505 de Botsuku y Roon.
Los conocimientos sobre las secuencias de ácidos
nucleicos de ATIII permiten la modificación de las células para
permitir, o aumentar, la expresión de polipéptido endógeno. Las
células pueden modificarse (por ejemplo, mediante recombinación
homóloga) para proporcionar una expresión aumentada de polipéptidos
mediante el reemplazo de la totalidad o parte del promotor de
origen natural por la totalidad o parte de un promotor heterólogo,
de tal modo que la célula exprese el polipéptido a niveles mayores.
El promotor heterólogo se inserta de tal modo que esté
operativamente unido a las secuencias codificantes. Véanse, por
ejemplo, la Publicación Internacional PCT Nº WO94/12650 de Hartlein
et al., la Publicación Internacional PCT Nº WO 92/20808 de
Smithies y la Publicación Internacional PCT Nº WO 91/09955 de
Chappel. También se contempla que, además del promotor de ADN
heterólogo, puede insertarse un marcador de ADN amplificable (por
ejemplo, ada, dhfr y el gen multifuncional CAD que codifica la
carbamil fosfato sintasa, la aspartato transcarbamilasa y la
dihidroorotasa) y/o un intrón de ADN junto con el promotor de ADN
heterólogo. Si está unido a la secuencia codificante, la
amplificación del marcador de ADN mediante métodos de selección
convencionales da como resultado la co-amplificación
de las secuencias codificantes de proteínas deseadas en las
células.
La célula hospedadora, puede ser una célula
hospedadora eucariota superior, tal como una célula de mamífero,
una célula hospedadora eucariota inferior, tal como una célula de
levadura, o la célula hospedadora puede ser una célula procariota,
tal como una célula bacteriana. La introducción de la construcción
recombinante en la célula hospedadora puede realizarse mediante
transfección con fosfato cálcico, DEAE, transfección mediada por
dextrano o electroporación (Davis et al., BASIC METHODS IN
MOLECULAR BIOLOGY (1986)). Las células hospedadoras que contienen
un polinucleótido que codifica ATIII pueden usarse de formas
convencionales para producir el producto génico codificado por el
análogo o fragmento aislado (en el caso de un marco de lectura
abierto) o puede usarse para producir una proteína heteróloga bajo
el control del EMF.
Cualquier sistema hospedador/vector puede usarse
para expresar una o más formas proteicas de ATIII. Los hospedadores
potenciales incluyen, pero sin limitación, hospedadores eucariotas
tales como células HeLa, células Cv-1, células COS,
células 293 y células Sf9, así como hospedadores procariotas tales
como E. coli y B. subtilis. Las células más
preferidas son las que no expresan normalmente el polipéptido o
proteína en particular o las que expresan el polipéptido o proteína
a un nivel natural bajo. Las proteínas maduras pueden expresarse en
células de mamífero, levadura, bacteria u otras células bajo el
control de promotores adecuados. Pueden usarse también sistemas de
traducción sin células para producir dichas proteínas, usando ARN
derivados de las construcciones de ADN de la presente invención. Se
describen vectores de clonación y expresión adecuados para usar con
hospedadores procariotas y eucariotas en Sambrook et al., en
MOLECULAR CLONING: A LABORATORY MANUAL, SEGUNDA EDICIÓN, COLD
SPRING HARBOR, NUEVA YORK (1989), cuya descripción se incorpora en
este documento como referencia.
Pueden emplearse también diversos sistemas de
cultivo de células de mamíferos para expresar proteína ATIII
recombinante. Los ejemplos de sistemas de expresión de mamíferos
incluyen las líneas Cos-7 de fibroblastos de riñón
de mono, descritas por Gluzman, CELL 23:
175-82 (1981). Otras líneas celulares capaces de
expresar un vector compatible son, por ejemplo, la C127, la células
COS de mono, las células de ovario de hámster chino (CHO), las
células 293 de riñón humano, las células epidérmicas humanas A431,
las células humanas Colo205, las células 3T3 y las células
CV-1, otras líneas celulares de primates
transformadas, células diploides normales, cepas celulares
derivadas de cultivos de tejidos primarios in vitro,
explantes primarios, células HeLa, células L de ratón, células BHK,
HL-60, U937, HaK o Jurkat. Los vectores de expresión
de mamíferos comprenderán un origen de replicación, un promotor
adecuado y también cualquier sitio de unión a ribosomas necesario,
un sitio de poliadenilación, sitios donantes y aceptores de corte y
empalme, secuencias de terminación de la transcripción y secuencias
flanqueantes 5' no transcritas. Las secuencias de ADN obtenidas a
partir del genoma viral SV40, por ejemplo, el origen SV40, el
promotor temprano, el potenciador, los sitios de corte y empalme y
de poliadenilación, pueden usarse para proporcionar los elementos
genéticos no transcritos que se requieren. Los polipéptidos y
proteínas recombinantes producidos en cultivos bacterianos se aíslan
habitualmente mediante la extracción inicial de los sedimentos
celulares, seguida de una o más etapas de cromatografía por
desplazamiento salino, intercambio iónico acuoso o exclusión por
tamaños. Pueden usarse etapas de replegamiento de proteínas, si es
necesario, para completar la configuración de la proteína madura.
Por último, puede emplearse cromatografía líquida de alto
rendimiento (HPLC) para las etapas de purificación finales. Las
células microbianas empleadas en la expresión de proteínas pueden
romperse por cualquier método conveniente, incluyendo ciclos de
congelación-descongelación, sonicación, rotura
mecánica o uso de agentes de lisis celular.
La presente invención también proporciona un
método para tratar una infección por VIH en el que se introduce un
ADN que codifica una serpina, por ejemplo, ATIII o un análogo de la
misma, en una célula susceptible a una infección por VIH y se
expresa en una cantidad suficiente para inhibir la infección de la
célula por el VIH. Es decir, la invención proporciona una terapia
génica para tratar patologías inducidas por retrovirus que implica
a una serpina, por ejemplo, ATIII. La administración de un gel
funcional que codifica una serpina a células apropiadas se realiza
ex vivo, in situ o in vivo mediante el uso de
vectores y, más particularmente, vectores virales (por ejemplo,
adenovirus, virus adenoasociados o un retrovirus), o ex vivo
mediante el uso de métodos físicos de transferencia de ADN (por
ejemplo, liposomas o tratamientos químicos). Véase, por ejemplo,
Anderson, NATURE 392 (6679 Suplemento):
25-30 (1998); véase también, Friedmann, SCIENCE,
244: 1275-81 (1989); Verma, SCI. AM.
263: 68-84 (1990); Miller, NATURE,
357: 455-60 (1992). La introducción de un
gen codificante de serpina puede conseguirse también con sustratos
extracromosómicos (expresión transitoria) o cromosomas artificiales
(expresión estable). Las células pueden cultivarse también ex
vivo en presencia de una serpina para inducir la proliferación o
producir un efecto deseado sobre o una actividad en dichas células.
Después, las células tratadas pueden introducirse in vivo con
fines terapéuticos. Como alternativa, se contempla que la terapia
antisentido o la terapia génica pueden aplicarse para regular
negativamente la expresión de serpinas de la invención.
Otros métodos para inhibir la expresión de una
proteína incluyen la introducción de moléculas antisentido de los
ácidos nucleicos de la presente invención, sus complementarios o sus
secuencias de ARN traducidas, mediante métodos conocidos en la
técnica. Además, las serpinas pueden inhibirse mediante el uso de
métodos de deleción dirigida o mediante la inserción de un elemento
regulador negativo tal como un silenciador, que es específico de
tejido.
La presente invención proporciona además células
obtenidas por ingeniería genética in vivo para expresar
polinucleótidos que codifican una serpina, por ejemplo ATIII, en la
que dichos polinucleótidos están operativamente asociados con una
secuencia reguladora heteróloga para la célula hospedadora, que
dirige la expresión de los polinucleótidos en la célula. Estos
métodos pueden usarse para aumentar o disminuir la expresión de los
polinucleótidos de serpina.
En otra realización de la presente invención,
pueden obtenerse por ingeniería genética células y tejidos para
expresar un gen endógeno que comprende una serpina, por ejemplo
ATIII, bajo el control de elementos reguladores inducibles, en cuyo
caso las secuencias reguladoras del gen endógeno pueden reemplazarse
mediante recombinación homóloga. Como se describe en este
documento, puede usarse terapia génica dirigida para reemplazar una
región reguladora existente en un gen por una secuencia reguladora
aislada de un gen diferente o una nueva secuencia reguladora
sintetizada mediante métodos de ingeniería genética. Dichas
secuencias reguladoras pueden comprender promotores, potenciadores,
regiones de adhesión al armazón, elementos reguladores negativos,
sitios de inicio de la transcripción, sitios de unión a proteínas
reguladoras o combinaciones de dichas secuencias. Como alternativa,
las secuencias que afectan a la estructura o a la estabilidad del
ARN o de la proteína producida pueden reemplazarse, eliminarse,
añadirse o modificarse de otra forma mediante técnicas dirigidas.
Estas secuencias incluyen señales de poliadenilación, elementos
estabilizadores del ARNm, sitios de corte y empalme, secuencias
líder para potenciar o modificar las propiedades de transporte o de
secreción de la proteína u otras secuencias que alteran o mejoran
la función o la estabilidad de las moléculas de proteína o de
ARN.
En todas las realizaciones anteriores que
implican un aumento de una serpina celular, por ejemplo, la
expresión de ATIII, el acontecimiento dirigido puede ser una
inserción sencilla de la secuencia reguladora, colocando el gen
bajo el control de una nueva secuencia reguladora, por ejemplo,
insertando un nuevo promotor o potenciador o ambos cadena arriba de
un gen. Como alternativa, el acontecimiento dirigido puede ser una
deleción sencilla de un elemento regulador, tal como la deleción de
un elemento regulador negativo específico de tejido. Como
alternativa, el acontecimiento dirigido puede reemplazar un elemento
existente; por ejemplo, un potenciador específico de tejido puede
reemplazarse por un potenciador que tenga una especificidad mayor o
por diferentes tipos celulares que los elementos de origen natural.
En este punto, las secuencias de origen natural se delecionan y se
añaden nuevas secuencias. En todos los casos, la identificación del
acontecimiento dirigido puede facilitarse mediante el uso de uno o
más genes marcadores seleccionables que estén contiguos al ADN
diana, permitiendo la selección de las células en las que se haya
integrado el ADN exógeno en el genoma de la célula hospedadora. La
identificación del acontecimiento dirigido puede facilitarse también
mediante el uso de uno o más genes marcadores que presenten la
propiedad de selección negativa, de tal modo que la selección por
marcador negativo esté unida al ADN exógeno, pero configurada de
tal modo que la selección por marcador negativo flanquee a la
secuencia diana, y de tal modo que un acontecimiento de
recombinación homóloga correctora con secuencias del genoma de la
célula hospedadora no dé como resultado la integración estable del
marcador seleccionable negativo. Los marcadores útiles para este
fin incluyen el gen de la timidín quinasa (TK) del virus herpes
simplex o el gen de la xantina-guanina
fosforribosil-transferasa (GPT) bacteriana.
Las técnicas de terapia génica dirigida o de
activación génica que pueden usarse de acuerdo con este aspecto de
la invención se describen más particularmente en la Patente de
Estados Unidos Nº 5.272.071 de Chappel; la Patente de Estados
Unidos Nº 5.578.461 de Sherwin et al; la Solicitud
Internacional Nº PCT/US92/09627 (WO93/09222) por Selden et
al., y la Solicitud Internacional Nº PCT/US90/06436 (WO91/06667)
por Skoultchi et al., cada una de las cuales se incorpora en
este documento como referencia en su totalidad.
La presente invención se describe con más
detalle a continuación mediante Ejemplos ilustrativos, a los que no
se limita la presente invención.
Estos Ejemplos se proporcionan con fines
ilustrativos solamente y no debe interpretarse de ningún modo que
la invención se limita a estos Ejemplos, sino que debe interpretarse
que incluye cualquiera y todas las variaciones que resulten
evidentes como resultado de las enseñanzas que se proporcionan en
este documento.
Para purificar el factor inhibidor de VIH de
tipo ATIII, se cultivaron CTL específicos de VIH o masas de células
T CD8^{+} de enfermos de larga duración sin progresión in
vitro y se estimularon con entrecruzamiento de CD3
(Geiben-Lynn et al., J. VIROL., 75:
8306-16 (2001)) en suero bovino fetal inactivado por
calor al 10% o suero humano inactivado por calor al 10%. Después de
4 h a 37ºC, los medios se recogieron, se centrifugaron y se
aplicaron a una columna de heparina-sefarosa. La
columna se eluyó con un gradiente continuo de NaCl 1M en solución
salina tamponada con fosfato (PBS, pH 7,4). Se combinaron las
fracciones inhibidoras y se concentraron con un concentrador por
centrifugación Centricon 50K. La muestra se aplicó a una columna de
Superdex 200. Las fracciones que inhibían se aplicaron a una
columna de Vydac RP-4 HPLC equilibrada con agua
destilada y ácido trifluoroacético (TFA) al 0,1% (p/p) y se analizó
su pureza (Figura 2A). La proteína unida se eluyó con un gradiente
de acetonitrilo en TFA (Van Patten et al., J. BIOL. CHEM.,
274: 10268-76 (1999)). Además, se evaluó la
pureza de las muestras finales mediante electroforesis en gel de
SDS-poliacrilamida (PAGE) con tinción de plata y se
determinó la concentración de proteína con un ensayo de proteína de
Bio-Rad. Las fracciones con > 95% de pureza por
HPLC C4 y tinción de plata se usaron para los ensayos de inhibición
para determinar la DI_{50} (Schreuder et al., NAT. STRUCT.
BIOL., 1: 48-54 (1994))
Las fracciones de la columna de
Superdex-200 que contenían actividad
anti-VIH se combinaron y se analizaron por
SDS-PAGE en condiciones reductoras y no reductoras y
mediante tinción de plata, que reveló una única especie molecular
que migraba a 43 kDa (Figura 2B). Se realizó una digestión con
tripsina en gel sobre el material que migraba en la banda de 43 kDa
para producir fragmentos peptídicos que se eluyeron posteriormente
del gel y se identificaron como ATIII bovina mediante HPLC de fase
inversa acoplada a espectrometría de masas en tándem por
nano-electropulverización (\muLC/MS/MS) en un
espectrómetro de masas cuadrupolar de trampa de iones Finnigan LCQ
(Figura 2C). La ATIII bovina (53%) se detectó con masas de 14
péptidos.
Por el contrario, los medios no tratados que
contenían suero y los sobrenadantes de células T CD8^{+} no
estimuladas cultivadas en medio que contenía suero, no inhibían
sustancialmente la replicación del VIH_{IIB}, ni siquiera cuando
se aplicaron a la columna de heparina-sefarosa.
Además, usando medios no tratados que contenían suero, la forma de
ATIII de 43 kDa no se detectó después de la cromatografía de
heparina-sefarosa y la cromatografía de Superdex
200, ni por tinción de plata de SDS-PAGE ni por HPLC
C4. Estos datos demuestran que las células T CD8^{+} activadas
modifican la ATIII a una forma que es capaz de inhibir el VIH. La
ATIII no procesada tiene normalmente un peso molecular de
54-65 kDa, mientras que la forma purificada se
encontró a 43 kDa por SDS-PAGE. Esto condujo a la
hipótesis de que puede ser necesario el factor de < 50kDa que no
se une a heparina para activar la ATIII.
Para ensayar el efecto de ATIII sobre la
infectividad de lentivirus (VIH X4, VIH R4, SIV_{239} o
SHIV_{KU-1}), se cultivaron líneas celulares (H9,
PM1, SEM-174) en presencia o ausencia de las
diversas formas de ATIII durante nueve días (compárense las Figuras
3 y 4). Cada tres días (días 3, 6 y 9), se retiró 1 ml de
sobrenadante celular de los pocillos de ensayo y se reemplazó por
un volumen equivalente de medio de cultivo R20 que contenía ATIII
bovina o ATIII humana. Los pocillos de control se muestrearon de
manera similar, pero recibieron medio sin suplemento de ATIII.
Tanto los pocillos de ensayo como los de control
se muestrearon de nuevo el noveno día de cultivo y se midió la
concentración de la proteína del núcleo viral p24 (gag) para el VIH
(Alliance® HIV-1 p24 ELISA kit; NEN® Life Science,
Boston, MA, Estados Unidos) o del antígeno p27 (SIV core antigen
ELISA kit, Coulter, Miami, FL) en las células infectadas con VIH y
SIV o SHIV, respectivamente. La inhibición de la replicación viral
en las muestras de ensayo se calculó como un porcentaje de la
inmunorreactividad de p24 observada en los pocillos de control.
Actualmente no existe ningún modelo animal in
vivo patrón aprobado por la Administración de Alimentos y
Fármacos de Estados Unidos (FDA) para la evaluación de agentes
antirretrovirales tales como ATIII, y no es necesario un modelo
in vivo para la aprobación de IND en Estados Unidos. No
obstante, pueden cultivarse líneas celulares humanas en fibras
huecas en los compartimentos subcutáneo e intraperitoneal de ratones
(Hollingshead et al., LIFE SCI., 57:
131-41 (1995)). La evaluación in vivo de la
actividad antirretroviral de ATIII puede evaluarse en el modelo de
fibras huecas murino desarrollado por Hollingshead y colaboradores
(ANTIVIRAL RES., 28: 256-79 (1995)).
Se preparan fibras de fluoruro de polivinilideno
que llevan células H9 o PM1 (punto de corte 500.000 Mw; 1 mm I. D.;
Spectrum Medical Corp., Houston, TX, Estados Unidos) mediante la
carga de fibras huecas condicionadas con inóculo de células
(células no infectadas, células infectadas de forma aguda con VIH o
células crónicamente infectadas con VIH) (Hollingshead et
al., LIFE SCI., 57: 131-41 (1995)). Estas
fibras huecas inoculadas se implantan quirúrgicamente
subcutáneamente o en la cavidad peritoneal de ratones SCID
(SCID/NCr; NCI Animal Production Facility;
NCI-FCRDC, Frederick, MD, Estados Unidos). A los
ratones SCID que llevan fibras huecas se les administraron de forma
aguda o crónica cantidades crecientes de una preparación de ATIII
purificada. La preparación de ATIII (3-500
U/ratón/día) se administra a los ratones SCID que llevan fibras
huecas mediante inyección por vía subcutánea, inyección por vía
intraperitoneal, por vía intravenosa o por vía oral. A tiempos
seleccionados, se toman muestras de sangre de los animales de
control y de ensayo y se prepara el suero. La cantidad de
partículas virales en el suero de ensayo y de control se mide
mediante ELISA de p24. La acción antiviral mediada por ATIII
produjo una disminución significativa de la carga viral, a juzgar
por una disminución de al menos el 15% en suero de contenido de
proteína p24 en animales tratados con ATIII respecto al contenido
de p24 en suero de los animales de control no tratados.
Aunque se han descrito con detalle realizaciones
particulares en este documento, esto se ha realizado a modo de
ejemplo con fines ilustrativos solamente, y no se pretende que sean
limitantes con respecto al alcance de las reivindicaciones
adjuntas, que siguen a continuación. En particular, se contempla por
parte de los inventores que pueden realizarse diversas
sustituciones, alternaciones y modificaciones de la invención. Otros
aspectos, ventajas y modificaciones están dentro del alcance de la
invención. Por ejemplo, puede usarse ATIII, por ejemplo, como un
fármaco antiviral contra otros virus (por ejemplo,
HTLV-1, HTLV-2, HSV, EBV, HBV, HCV
o CMV).
<110> The General Hospital Corporation
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
<120> Fármacos de serpina para el
tratamiento de la infección por VIH y método de uso de los
mismos
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
<130>
EA-PCT-12408
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
<140> PCT/US02/02309
\vskip0.400000\baselineskip
<141>
25-01-2002
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
<150> US 60/264.338
\vskip0.400000\baselineskip
<151>
26-01-2001
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
<160> 1
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
<170> PatentIn versión 3.1
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
<210> 1
\vskip0.400000\baselineskip
<211> 433
\vskip0.400000\baselineskip
<212> PRT
\vskip0.400000\baselineskip
<213> Virus de la inmunodeficiencia
humana
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
<400> 1
Claims (7)
1. Uso de una ATIII seleccionada del grupo
de
(a) antitrombina modificada de 43 kDa;
(b) R-antitrombina;
(c) S-antitrombina que puede
obtenerse mediante la unión de heparina a
L-antitrombina;
(d) antitrombina pre-latente;
y
(e) una combinación de las mismas,
que opcionalmente puede pretratarse
mediante el contacto con elastasa, para la fabricación de un
medicamento para el tratamiento o la prevención de una infección
viral por un virus seleccionado de entre VIH,
HTLV-1, HTLV-2, HSV, EBV, HBV, HCV
y
CMV.
2. Un método para disminuir la infectividad de
un virus seleccionado de entre VIH, HTLV-1,
HTLV-2, HSV, EBV, HBV, HCV y CMV, si está presente,
en una muestra biológica tal como sangre, plasma, suero, saliva,
semen, secreciones cervicales, orina, leche materna y líquidos
amnióticos, comprendiendo el método las etapas de:
(a) identificar una muestra biológica en la que
sea deseable una disminución o eliminación de infectividad viral;
y
(b) poner en contacto la muestra biológica con
una ATIII, como se define en la reivindicación 1, en una cantidad
suficiente para disminuir la infectividad del virus en la muestra
biológica.
3. El método de la reivindicación 2, en el que
la cantidad de dicha ATIII es de al menos 2 unidades por mililitro
de volumen de la muestra biológica.
4. Una composición que comprende una ATIII que
se asocia con una superficie, seleccionándose dicha ATIII de
entre:
(a) antitrombina modificada de 43 kDa;
(b) R-antitrombina;
(c) antitrombina pre-latente;
y
(d) una combinación de las mismas.
5. La composición de la reivindicación 4, en la
que dicha superficie es una perla, microplaca, columna o matriz.
6. Un método para inhibir la infectividad de un
virus seleccionado de entre VIH, HTLV-1,
HTLV-2, HSV, EBV, HBV, HCV y CMV, comprendiendo
dicho métodos las etapas de:
(a) poner en contacto un virión viral con una
composición de acuerdo con las reivindicaciones 4 ó 5; y
(b) incubar dicho virión viral con la ATIII
durante un periodo de tiempo suficiente para inhibir la infectividad
del virus,
en el que se excluyen los métodos
de tratamiento del cuerpo humano o animal mediante terapia y los
métodos diagnósticos practicados sobre el cuerpo humano o
animal.
7. Una composición farmacéutica que comprende un
vehículo farmacéuticamente aceptable y una cantidad terapéuticamente
eficaz de una ATIII seleccionada de entre
(a) antitrombina modificada de 43 kDa;
(b) antitrombina pre-latente,
que puede obtenerse mediante la incubación de
S-antitrombina a 60ºC durante 24 horas en
condiciones salinas fisiológicas; y
(c) una combinación de las mismas,
para inhibir, tratar o prevenir una
infección viral por un virus seleccionado de entre VIH,
HTLV-1, HTLV-2, HSV, EBV, HBV, HCV
y
CMV.
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