ES2302692T3 - Coligina/hsp47 localizada en la superficie en celulas de carcinoma. - Google Patents
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Abstract
Un método para la elaboración de un medicamento para el tratamiento de un paciente que padece de un carcinoma o de un sarcoma, en donde la Hsp47 se expresa en la superficie de al menos algunas células, comprendiendo el medicamento una cantidad efectiva de un agente que comprende un resto de direccionamiento (targeting) que se une específicamente a un dominio externo de Hsp47, en donde el resto de direccionamiento es un anticuerpo o un fragmento del mismo, un péptido o un bacteriófago en cuya superficie está un péptido que se une específicamente a un dominio externo de Hsp47, y un resto terapéutico.
Description
Coligina/Hsp47 localizada en la superficie en
células de carcinoma.
Esta invención se refiere, p. ej., a moléculas
de coligina/Hsp47 que se expresan en la superficie de células de
carcinoma, y al uso de tales moléculas expresadas como dianas, p.
ej., para agentes terapéuticos o agentes para el diagnóstico por
imagen. La presente invención se refiere también a péptidos que se
unen específicamente a dominios externos de tales moléculas de
Hsp47 localizadas en la superficie.
La proteína de choque térmico
coligina/CBP2/Hsp47 (a veces denomina en el presente texto como
Hsp47) puede actuar como una chaperona molecular (o carabina
molecular) para el colágeno. En las células normales, la Hsp47
llega a asociarse estrechamente con cadenas nacientes de
procolágeno, tempranamente durante su traducción y acompaña a la
proteína desde el retículo endoplásmico (RE) al Golgi, después de lo
cual el colágeno se disocia y se segrega, y la chaperona se recicla
de nuevo al RE. En el presente texto se describe que,
sorprendentemente, en las células de carcinoma la Hsp47 no es
reciclada eficientemente al RE sino que, en vez de ello, se localiza
en la superficie de las células, es decir, se escapa a ella.
Los ejemplos 1 y 6 indican que la Hsp47 está
localizada en la superficie de varias líneas de células de
carcinoma, incluyendo líneas de carcinoma de células escamosas
orales humanas, una línea de células epidérmicas murinas, líneas de
carcinoma de cáncer de mama, y líneas de células de cáncer de
próstata, pero no se expresa sobre la superficie de células testigo
no carcinomatosas. Así, la Hsp47 localizada en la superficie celular
puede servir de marcador y/o como "diana de anidación"
("homing target") para células de carcinoma. El ejemplo
2 muestra que al menos una porción de la Hsp47 localizada en la
superficie está disponible para la unión, p. ej., a un propéptido
de procolágeno al que se une normalmente en el entorno intracelular.
Direccionando células de carcinoma con un agente que interacciona
específicamente con porciones disponibles de Hsp47 expresada en la
superficie de las células, se pueden suministrar agentes
terapéuticos eficazmente, permitiendo reducir las dosis requeridas
para conseguir efectos terapéuticos y reducir los efectos
secundarios, y se pueden detectar de forma sensible o formar
imágenes de células de carcinoma, o carcinomas o tumores que las
contienen, sobre un fondo de células no carcinomatosas.
Esta invención se refiere a un agente que
comprende un resto de direccionamiento que se une específicamente a
un dominio externo de la Hsp47 expresada en la superficie de una
célula, en una cantidad efectiva para modular la actividad de la
célula, en donde el resto de direccionamiento es un péptido, en
donde el péptido contiene una de las secuencias SEQ ID No: 3 a SEQ
ID No: 5 de las Tablas 1 y 2, o un bacteriófago en la superficie
del cual está un péptido que se une específicamente a un dominio
externo de Hsp47, en donde el péptido contiene una de las
secuencias SEQ ID No: 26 a SEQ ID No: 62 de la Tabla 3.
La invención se refiere también a un método para
la elaboración de un medicamento para el tratamiento de un paciente
que padece un carcinoma o un sarcoma en el que la Hsp47 se expresa
en la superficie de al menos algunas células, comprendiendo el
medicamento una cantidad efectiva de un agente que comprende un
resto de direccionamiento que se une específicamente a un dominio
externo de Hsp47, en donde el resto de direccionamiento es un
anticuerpo o un fragmento del mismo, un péptido o un bacteriófago
en la superficie del cual está un péptido que se une
específicamente a un dominio externo de Hsp47, y un resto
terapéutico.
La invención se refiere también a un método para
la elaboración de un medicamento para alterar cualquier respuesta
fisiológica de la célula que expresa la Hsp47 en su superficie,
comprendiendo el medicamento una cantidad efectiva de un agente que
comprende un resto de direccionamiento que se une a un dominio
externo de Hsp47, en donde el resto de direccionamiento es un
anticuerpo o un fragmento del mismo, un péptido o un bacteriófago
en la superficie del cual está un péptido que se une específicamente
a un dominio externo de Hsp47, y un resto terapéutico.
También se describe un resto de direccionamiento
que comprende un péptido que es específico para un dominio externo
de Hsp47, p. ej. un péptido que tiene el motivo consenso
XHyHyXXHyXXXXHyHy (SEQ ID No: 1) o el motivo de consenso
HyXXXHyHyXXHyXXX (SEQ ID No: 2). En una realización más preferida el
péptido tiene la secuencia de una de las SEQ ID No: 3 a 25.
También se describe un método de formación de
imágenes para diagnóstico para detectar una célula que expresa
Hsp47 en su superficie (es decir, una célula de carcinoma, o un
carcinoma o tumor que comprende tal célula), que comprende poner en
contacto la célula con un agente que comprende un resto de
direccionamiento que se une específicamente a un dominio externo de
Hsp47, y una marca detectable (resto detectable) (p. ej. una marca
que ses detectable mediante MRI, rayos X, escintilografía gamma,
escaneo CT o similar). El resto de direccionamiento puede
comprender, p. ej., un anticuerpo, un péptido o un bacteriófago como
se describió anteriormente.
La invención se refiere también a un método de
cribado in vitro en relación con un agente que se une
específicamente a un carcinoma o sarcoma en el que la Hsp47 se
expresa en la superficie de al menos algunas células, que comprende
identificar un agente que comprende un resto de direccionamiento que
se une específicamente a un dominio externo de Hsp47.
También se describen kits para detectar
una célula de carcinoma, que comprenden un resto de direccionamiento
que se une específicamente a un dominio externo de Hsp47.
La invención se refiere también a un kit
para tratar a un paciente que padece de un carcinoma o un sarcoma
en el que la Hsp47 se expresa en la superficie de al menos algunas
células, o para detectar un carcinoma en el que la Hsp47 se expresa
en la superficie de al menos algunas células, que comprende un
agente que comprende un resto de direccionamiento que se une
específicamente a un dominio externo de Hsp47 en una cantidad
efectiva para generar un efecto citostático o citolítico en el
carcinoma o el sarcoma, o para formar imágenes de la célula sobre
un fondo de células no carcinomatosas ni sarcomatosas, en donde el
resto de direccionamiento es un anticuerpo o un fragmento del
mismo, un péptido, o un bacteriófago en la superficie del cual está
un péptido, cada uno de los cuales restos de direccionamiento se
une específicamente a un dominio externo de Hsp47, y un resto
terapéutico.
La invención se refiere también a un kit
para alterar cualquier respuesta fisiológica de la célula que
expresa la Hsp47 en su superficie, que comprende un agente que
comprende un resto de direccionamiento que se une a un dominio
externo de Hsp47, en una cantidad efectiva para modular una
actividad de la célula, en donde el resto de direccionamiento es un
anticuerpo o un fragmento del mismo, un péptido o un bacteriófago
en la superficie del cual está un péptido que se une específicamente
a un dominio externo de Hsp47, y un resto terapéutico.
La invención se refiere también a un método para
la preparación de un agente detectable para la detección de un
carcinoma o un sarcoma en el que la Hsp47 se expresa en la
superficie de al menos algunas células, comprendiendo el agente
detectable para contactar el carcinoma o el sarcoma un resto de
direccionamiento que se une específicamente a un dominio externo de
la Hsp47, en donde el resto de direccionamiento es un péptido, en
donde el péptido contiene una de las secuencias SEQ ID No: 3 a SEQ
ID No: 25 de las Tablas 1 y 2 o un bacteriófago en la superficie
del cual está un péptido que se une específicamente a un dominio
externo de Hsp47, en donde el péptido contiene una de las
secuencias SEQ ID No: 26 a SEQ ID No: 62 de la Tabla 3.
La invención se refiere también a un método para
la preparación de un agente detectable para la detección de una
célula que expresa Hsp47 en su superficie, comprendiendo el agente
detectable para administración a la célula un resto de
direccionamiento que se une específicamente a un dominio externo de
la Hsp47, en donde el resto de direccionamiento es un péptido, en
donde el péptido contiene una de las secuencias SEQ ID No: 3 a SEQ
ID No: 25 de las Tablas 1 y 2 o un bacteriófago en la superficie del
cual está un péptido que se une específicamente a un dominio
externo de Hsp47, en donde el péptido contiene una de las secuencias
SEQ ID No: 26 a SEQ ID No: 62 de la Tabla
3.
3.
La invención se refiere también a un péptido que
se une específicamente a un dominio externo de la Hsp47 expresada
en la superficie de una célula, que comprende una de las secuencias
SEQ ID No: 3 a 13 de la Tabla 1, SEQ ID No: 14 a 25 de la Tabla 2 y
SEQ ID No: 26 a 62 de la Tabla 3, en donde los péptidos pueden
prolongarse tanto como 20 aminoácidos adicionales en cualquiera de
los extremos o en ambos extremos de los péptidos.
También se describe un péptido que contiene el
motivo consenso XHyHyXXHyXXXXHyHy (SEQ ID No: 1) o el motivo
consenso HyXXXHyHyXXHyXXX (SEQ ID No: 2). En una realización más
preferida, el péptido es una de las secuencias SEQ ID No: 3 a
25.
Cualquier tipo de célula que exprese Hsp47 en su
superficie puede ser modulada, tratada y/o detectada por los
métodos de la presente invención. En una realización preferida, la
célula es una célula de carcinoma. El término "carcinoma" como
se usa en el presente texto significa cualquiera de los diversos
tipos de neoplasias malignas derivadas de tejido epitelial en uno
de cualquiera de varios sitios, p. ej., piel, células basales,
intestino grueso, pulmón, colon, mama, vejiga, boca, cabeza y
cuello, laringe, nasofaringe, corteza suprarrenal, glándula
apocrina, cloaca, células embionarias, riñón, hígado, páncreas o
próstata. La expresión "célula de carcinoma" o "célula
carcinomatosa", como se usa en el presente texto, se aplica a una
célula de carcinoma in vivo o in Vitro, tanto si
aparece como célula individual o en el contexto de un tejido,
carcinoma en cualquier estadiaje de su desarrollo, tumor,
metástasis (incluyendo una micrometástasis) y similares.
Las células de sarcoma están también
comprendidas por la invención. El término "sarcoma", como se
usa en el presente texto, significa cualquier neoplasia del tejido
conjuntivo, formada por la proliferación de células mesodérmicas.
Entre los varios tipos de sarcoma comprendidos en la presente
invención, están el fibrosarcoma, rabdosarcoma, neurofibrosarcoma y
osteosarcoma. La expresión "célula de sarcoma" o "célula
sarcomatosa", como se usa en el presente texto, se aplica a una
célula de sarcoma in vivo o in vitro, tanto si aparece
como célula individual o en el contexto de un tejido, un sarcoma en
cualquier estado de su desarrollo, un tumor, una metástasis
(incluyendo una micrometástasis) y similares. Los métodos para
estudiar las células de sarcoma, en particular en relación con la
expresión de Hsp47, se describen, por ejemplo, en Morino et
al. (1997), In Vivo 11, 261-4;
Morino et al. (1997), In Vivo 11,
17-21; Shirakami et al. (1995), In
Vivo 9, 513-8; Shirakami et al.
(1995), In Vivo 9, 509-12; Morino
et al. (1995), In Vivo 9,
503-8; y Morino et al. (1994), In Vivo
8, 285-8.
Los métodos y reactivos como los discutidos en
el presente texto en relación con las células de carcinoma son
aplicables, desde luego, a cualquier tipo de células que tengan
expresión en su superficie de Hsp47, y a cualquier condición
fisiológica o patológica asociada con tal expresión.
La Hsp47 ha sido clonada y/o secuenciada a
partir de varios organismos, incluyendo, p. ej., pollo (Hiroyashi
et al. (1991), Mol. and Cell Biol. 11,
4036-4044), ratón (Takechi et al. (1992),
Eur. J. of Biochem. 206, 323-329), y
seres humanos (p. ej. Nakamura, nº de entrada D83174 en las bases de
datos DDJB/EMBL/GenBank; Ikegawa et al. (1995),
Cytogenet. Cell Genet. 71, 182-186), y
Jain et al. (1994), Arch. Biochem. and Biophys.
314, 23-30).
La invención se refiere también a una
composición farmacéutica que comprende un péptido como se describe
en el presente texto y un vehículo aceptable farmacéuticamente.
La invención se refiere también a una
composición farmacéutica que comprende un agente como se describe en
el presente texto y un vehículo aceptable farmacéuticamente.
La invención se refiere también a una
composición farmacéutica que comprende un agente que comprende un
resto de direccionamiento que se une específicamente a un dominio
externo de Hsp47 localizado en la superficie de un carcinoma o
sarcoma, en una cantidad efectiva para generar un efecto citolítico
o citostático en el carcinoma o el sarcoma, y un vehículo aceptable
farmacéuticamente, en donde el resto de direccionamiento es un
anticuerpo o un fragmento del mismo, un péptido, o un bacteriófago
en la superficie del cual está un péptido, que se une
específicamente a un dominio externo de Hsp47, y un resto
terapéutico.
Otras realizaciones preferidas de la presente
invención son métodos, kits, péptidos, agentes y
composiciones farmacéuticas como se definen por las
reivindicaciones anexas.
El término "Hsp47", como se usa en el
presente texto, abarca, p. ej., Hsp47 de tipo silvestre procedente
de cualquier mamífero, preferentemente humano, o una variante de la
misma. Por "variante" de la Hsp47 se entiende, p. ej.,
cualquier inserción, deleción, forma mutante o sustitución, tanto
conservadora como no conservadora, bien sea en un dominio interno o
bien externo de la proteína, en donde tales cambios no alteran
sustancialmente la unión del dominio externo a un resto de
direccionamiento como se define en el presente texto. Por
"sustituciones conservadoras" se entienden combinaciones tales
como Gly, Ala; Val, Ile, Leu; Asp, Glu; Asn, Gln; Sr, Thr; Lys,
Arg; y Phe, Tyr. Las variantes pueden incluir, p. ej., homólogos,
análogos, luteínas y miméticos (mimotopos). Se incluyen muchos
tipos de modificaciones de las proteínas, incluyendo modificaciones
post-traduccionales. Véanse, p. ej., las
modificaciones descritas en la patente de EE.UU. nº 5.935.835. Se
incluyen las moléculas de Hsp47 que están modificadas de manera que
tengan propiedades no asociadas normalmente con la Hsp47 de tipo
silvestre, con la condición de que un dominio externo pueda unirse
específicamente a un resto de direccionamiento de la presente
invención.
Un agente que se une a la Hsp47 expresada (es
decir, localizada, situada) en la superficie de una célula puede
unirse a uno o más de cualquier porción o fragmento de la molécula
de Hsp47, de cualquier longitud, que esté disponible para la unión.
Tal secuencia disponible se denomina en el presente texto "dominio
externo" de la proteína Hsp47.
Un agente o resto que "se une
específicamente" ("es específico para"; se une
"preferentemente" a) a un dominio externo de Hsp47,
interacciona con él, o forma o experimenta una asociación física con
él, en una cuantía y durante un tiempo suficiente para permitir la
detección de la célula, o para modularla (p. ej. desencadenar una
respuesta terapéutica). Por "específicamente" o
"preferentemente" se entiende que el agente tiene una afinidad
más alta, p. ej. un mayor grado de selectividad, para un dominio
externo de Hsp47 que para otras moléculas situadas en la superficie
de una célula. Del mismo modo, un agente o resto que se une
específicamente a un tipo concreto de célula, p. ej. una célula de
carcinoma, tiene una afinidad más alta, p. ej. un mayor grado de
selectividad, para ese tipo de célula que para una célula normal (p.
ej. una célula no carcinomatosa), de manera que la unión permite
que la célula de carcinoma sea detectada y distinguida entre un
fondo de células normales, y/o permite poner en contacto un resto
terapéutico con una célula de carcinoma pero no (hasta un grado
significativo) con células no carcinomatosas próximas. La afinidad o
grado de especificidad puede ser determinada por uno cualquiera
entre una diversidad de procedimientos de rutina, p. ej. estudios de
unión competitiva. Véanse, p. ej., Czerwinski et al. (1998)
Proc. Nat. Acad. Sci. 95, 11, 520-11,
525 y Moe et al. (1998) Phar. Res. 23,
31-38. La porción de un agente que se une
específicamente a un dominio externo de Hsp47 puede ser denominada
como "resto de direccionamiento" ("targeting
moiety"), "macromolécula dirigida al sitio",
"ligando" o "ligando de afinidad".
Cualquier agente o resto que se una
específicamente a un dominio externo de Hsp47 está comprendido en la
presente invención.
Un tipo de resto de direccionamiento comprende
un anticuerpo que se une específicamente a un dominio externo de
Hsp47. El término "anticuerpo", como se usa en el presente
texto, puede significar un anticuerpo policlonal o,
preferentemente, uno monoclonal, o un fragmento (de cualquier
tamaño) de un anticuerpo policlonal o monoclonal, p. ej. Fv, Fab',
Fab, F(ab')_{2}, Fab'Fc o similares. Los anticuerpos de
cadena simple están también comprendidos en la invención. Se
incluye cualquier forma de inmunoglobulina, p. ej. las
inmunoglobulinas A, D, E, G o M. Podría desearse emplear un
anticuerpo intacto (p. ej. una molécula de IgG) o bien un anticuerpo
bi- o multivalente que tenga especificidad para al menos dos
antígenos, o un fragmento de anticuerpo univalente. Los anticuerpos
de la presente invención pueden aislarse de fuentes naturales; a
partir de hibridomas, linfomas o similares; o pueden ser producidos
por medios de síntesis y/o recombinantes. Pueden ser parcial o
totalmente humanizados usando procedimientos convencionales
conocidos en la técnica, como se describe, p. ej., en Jones et
al. (1983), Nature 321, 522; Riechmann et
al. (1988), Nature 332, 323; Verhoyen et
al. (1988), Science 239, 1534; Carter et
al. (1992), proa. Natl. Acad. Sci. USA 89, 4285;
Sandhu. (1992), Crit. Rev. Biotech. 12, 437; y Singer
et al. (1933), J. Immunol. 150, 2844.
Los métodos para el cribado o selección, el
aislamiento, la purificación, la manipulación, etc. de anticuerpos
que muestran la especificidad y/o la afinidad requeridas son
convencionales y rutinarios en la técnica, y se describen, p. ej.,
en la patente de EE.UU. nº 4.196.265; Roitt I., (1994), Essential
Immunology, Blackwell Scientific Publications, Londres; Coligan
et al. Current Protocols in Immunology; Barnes et
al. en Methods in Molecular Biology, Vol. 10 páginas
79-104 (Humana Press 1992); Harlow et al.
Antibodies: A Laboratory Manual página 726 (Cold Srping
Harbor Pub. 1988); y Current Protocols in Immunology; editado
por John E. Coligan et al., John Wiley and Sons, Inc.
Otro tipo de resto de direccionamiento comprende
un péptido que se une específicamente a un dominio externo de
Hsp47. Tal péptido puede ser de un tamaño cualquiera o de cualquier
composición de aminoácidos efectiva para unirse específicamente a
un dominio externo de Hsp47, de manera que permita la formulación de
una entidad detectable o la producción de una respuesta
terapéutica. En una realización preferida, el péptido no es colágeno
de longitud completa, y no es colágeno de origen natural o un
fragmento del mismo. En una realización preferida el péptido es
menor de aproximadamente 90 aminoácidos, p. ej. aproximadamente 80,
70, 60, 50, 40, 30, 20 o 10 aminoácidos, lo más preferentemente
aproximadamente 12 a 16 aminoácidos. La invención comprende también
polipéptidos más grandes que pueden ser, p. ej., tan largos como un
procolágeno de longitud completa, con la condición de que el
polipéptido se pueda unir a un dominio externo de Hsp47 para
permitir la formación de una entidad detectable o la producción de
una respuesta terapéutica.
Los métodos para determinar si un péptido (o
cualquier otro agente de interés) se une a una molécula de Hsp47
expresada en la superficie, son convencionales y rutinarios en la
técnica. Véanse, p. ej., Takemoto et al. (1992), Arch.
Biochem. and Biophys. 296, 323-329;
Altemeyer et al. (1996), Internacional J. of Cancer
69, 340-349; Ferrarini et al. (1992),
Internacional J. of Cancer 51,
613-619; Ullrich et al. (1986), Proc.
Natl. Acad. Sci. 83, 3121-3125;
Vanburskirk et al. (1989), J. Exp. Med. 170,
1799-1809; Freedman et al. (1992), J. of
Neuroimmunology 41, 231-238; Sauk et
al. (1997), Connect. Tissue Res. 37,
105-119) y la patente de EE.UU. nº 5.932.478. Tales
métodos incluyen, p. ej., la detección de un agente que está
etiquetado, directa o indirectamente, con un marcador fluorescente
mediante microscopía de inmunofluorescencia, incluyendo microscopía
confocal, o mediante citometría de flujo (FACscan); detección de un
agente marcado radiactivamente mediante autorradiografía;
microscopía electrónica; inmunotinción; fraccionamiento subcelular;
o similares. Los ejemplos 1 y 6 ilustran algunos métodos
típicos.
Se han identificado varios péptidos o secuencias
de péptidos que interaccionan con Hsp47 intracelular, y/o con la
proteína aislada. Estos péptidos incluyen, p. ej., la región de
procolágeno definida por el anticuerpo SP1.D8
anti-propéptido (Hu et al. (1995), J. of
Cellular Biochemistry 59, 350-367); la
región N-propéptido del procolágeno de la cadena
\alpha1(I) entre los restos 23 y 151, en particular los
restos 23 y 108; las secuencias
Gly-Xaa-Yaa de procolágeno, en donde
X e Y son independientemente cualquier aminoácido; las secuencias
modelo (Pro-Pro-Gly)_{n} de
colágeno; y porciones de gelatina (Nagata et al. (1988)
Biochem. Biophys. Res. Comm. 153,
428-434). Tales péptidos, o variantes, miméticos
(mimotopos), muteínas, análogos o fragmentos de los mismos, pueden
ser ensayados fácilmente en cuanto a su capacidad para interaccionar
específicamente con un dominio externo de la Hsp47; y aquellos que
se unen con avidez y/o selectivamente pueden usarse como restos de
direccionamiento en la presente invención.
Por "variantes" se entiende, p. ej.,
cualquier inserción, deleción, forma mutante o sustitución, tanto
conservadora como no conservadora, en donde tales cambios no
alteran sustancialmente la unión del péptido a un dominio externo
de Hsp47. Los tipos de variantes incluyen los discutidos en el
presente texto con referencia a las moléculas de Hsp47. Entre los
péptidos modificados que están comprendidos en la presente invención
se encuentran peptidomiméticos que pueden ser generados y ensayados
por medios rutinarios convencionales. Véanse, p. ej.,
al-Obeidi et al. (1998), Mol.
Biotechnol. 9, 205-23;
Kieber-Emmons et al. (1997), Curr. Opin.
Biotechnol. 8, 435-41; Bowditch et
al. (1996), Blood 88, 4579-4584; y
Partidos et al. (1997), Immunology Letters 57,
113-116.
Los métodos para medir tales constantes de unión
o determinar la avidez son convencionales en la técnica. Véase, p.
ej., Blond-Elguindi et al. (1993) Cell
75, 717-728. En una realización preferida, la
constante de unión (avidez) del péptido o región del péptido con
Hsp47 es 15-45 \mum; lo más preferentemente, la
constante de unión es 20-30 \mum.
Una técnica para identificar péptidos que se
pueden unir específicamente y/o ávidamente a la Hsp47 expresada en
la superficie (dominios externos), es la exposición en bacteriófago
(exposición en fago; phage display) combinada con la
adsorción por afinidad (panning o inmunopurificación por
afinidad). Véanse, p. ej., Smith et al. (1993),Methods
Enzymol. 217, 228-57; Smith et al.
(1995), J. Biol. Chem. 270, 18,
323-328; Kitamura et al. (1992), Cell
69, 823-831; Burkhardt et al. (1991),
Proc. Natl. Acad. Sci. 88, 7410-7414;
Pasqualini et al. (1996), Brazilian J. of Med. and Biol.
Res. 29, 1151-1158; Pasqualini et
al., (1996) Molecular Psychiatry 1, 423; Ruoslahti
(1996), Ann. Rev. of Cell and Development Biology 12,
697-715; Ruoslahti (1997), Kidney
Internacional 51, 1413-1417; Hutchcroft
et al. (1992), J. Biol. Chem. 267,
8613-8619; y Borst et al. (1993),
Immunological reviews 132, 49-84.
Entre los tipos de fago que pueden usarse están los fagos
filamentosos de hebra simple, p. ej. fd, F2, F5. M13 y variantes de
los mismos. De forma resumida, un conjunto de péptidos aleatorios
de longitud elegida (p. ej. 7-meros o
12-meros, es decir heptámeros o dodecámeros) son
clonados y expuestos en la superficie de bacteriófagos, y se eligen
los fagos que se unen preferentemente a células que llevan Hsp47
expresada en superficie, después de uno o más ciclos de
selección.
Una demostración de esta inmunopurificación o
panning se muestra en el Ejemplo 5. Los péptidos
12-meros expuestos en fago identificados en este
ejemplo contienen, en general, o el motivo consenso,
XHyHyXXHyXXXXHyHy (SEQ ID No: 1) o bien el motivo consenso
HyXXXHyHyXXHyXXX (SEQ ID No: 2), en donde X es independientemente
cualquier aminoácido y Hy es independientemente cualquier aminoácido
hidrófobo. En una realización preferida, el aminoácido hidrófobo es
uno grande, p. ej. W (Trp), L (Leu) o F (Phe). Entre los péptidos
que tienen el motivo consenso SEQ ID No: 1 están aquellos que
tienen la secuencia de SEQ ID No: 3 a SEQ ID No: 13, como se
muestra en la Tabla 1. Estos péptidos pueden caracterizarse como
péptidos predominantemente hidrófobos.
Entre los péptidos que tienen el motivo consenso
SEQ ID No: 2 están aquellos que tienen la secuencia de SEQ ID No:
14 a SEQ ID No: 25, como se muestra en la Tabla2. Estos péptidos
pueden caracterizarse como péptidos predominantemente
hidrófobos.
Los péptidos predominantemente hidrófobos
identificados en el Ejemplo 5 no muestran sorprendentemente
identidad de secuencias específica respecto a regiones del
procolágeno, que se sabe que se une a Hsp47 pero que, teniendo en
cuenta el perfil hidrópático de los aminoácidos (véase la discusión
en el Ejemplo 5), mapean sin embargo con regiones dentro la región
N-propéptido del colágeno (restos
59-71) o la región C-propéptido
(restos 1344-1445). Los péptidos predominantemente
hidrófilos tampoco muestran una identidad de secuencias específica
con regiones de procolágeno, pero generalmente mapean a regiones
dentro de la región helicoidal del procolágeno.
Entre los péptidos 7-meros
expuestos en fago identificados en el Ejemplo 5, están aquellos que
tienen la SEQ ID No: 26 a SEQ ID No: 62, como se muestra en la
Tabla 3.
\vskip1.000000\baselineskip
\newpage
Los péptidos de acuerdo con la presente
invención incluyen las SEQ IDs (identificaciones de secuencias)
descritas en el presente texto, así como péptidos que se prolongan
hasta, p. ej., 20 aminoácidos más (p. ej. aproximadamente 1, 3, 6,
9, 12, 15 ó 18) en cualquiera de los extremos o en ambos extremos
del péptido, con la condición de que el péptido prolongado muestre
la especificidad/avidez requeridas para un dominio externo de
Hsp47.
Preferentemente, un péptido de la invención está
"aislado", p. ej. está en otra forma distinta de aquella con
la que se presenta en la naturaleza, p. ej., en un tampón, en una
forma seca en espera de reconstitución, como parte de un
kit, etc. En algunas realizaciones el péptido está
sustancialmente purificado. La expresión "sustancialmente
purificado", como se usa en el presente texto, se refiere a una
molécula, tal como un péptido, que está sustancialmente libre de
otras proteínas, lípidos, carbohidratos, ácidos nucleicos y otros
materiales biológicos con los que está asociada de manera natural.
Por ejemplo, una molécula sustancialmente pura, tal como un
péptido, puede ser al menos aproximadamente 60% en peso seco,
preferentemente aproximadamente 70%, 80%, 90%, 95% o 99% la
molécula de interés. Un experto en la técnica puede purificar
péptidos usando métodos de purificación de proteínas estándar, y la
pureza de los péptidos puede determinarse usando métodos estándar,
incluyendo, p. ej., electroforesis en gel de poliacrilamida (p. ej.
SDS-PAGE), cromatografía en columna (p. ej.
cromatografía de líquidos de alto rendimiento (HPLC) y análisis de
secuencia de aminoácidos amino-terminal.
Una vez que los péptidos que manifiestan una
especificidad para la Hsp47 expresada en la superficie han sido
identificados, pueden determinarse cálculos de energía libre u otras
propiedades para cada uno, y esta información puede ser usada para
diseñar otros agentes o fármacos, p. ej. compuestos orgánicos que se
unen preferentemente a Hsp47 expresada en la superficie. Tales
métodos son convencionales. Véanse, p. ej., Rejyo et al.
(1996) Proc. Natl. Acad. Sci. 93,
8945-8950; Gabius et al. (1998) Phar.
Res. 15, 23-30; y Selz et al.
(1998) Biophysical Jol. 75,
2332-2343.
Las técnicas de presentación en fago (phage
display)/separación por inmunopurificación (panning)
pueden servir no sólo para identificar péptidos que pueden ser
usados en la presente invención sino también pueden proporcionar
los bacteriófagos que llevan tales péptidos en su superficie, que
pueden ser usados en la presente invención. Esto es, un resto de
direccionamiento de la presente invención puede ser el propio
bacteriófago que lleva el péptido. Tales bacteriófagos muestran la
ventaja de que son fácilmente internalizados en el RE de las
células a las que se adhieren. Véase, p. ej., el Ejemplo 6.
En un aspecto de la invención, un resto de
direccionamiento como anteriormente, se usa para suministrar un
resto terapéutico (p. ej. un fármaco o una sustancia tóxica) a una
célula que expresa Hsp47 en su superficie (p. ej. una célula de
carcinoma, por ejemplo una célula que constituye parte de un tejido
o tumor). Un agente terapéutico de la presente invención comprende
preferentemente un resto de direccionamiento y, asociado con él, un
resto terapéutico. Un agente terapéutico puede modular una célula,
bien sea positivamente o bien negativamente, con la condición de
que tenga un efecto terapéutico neto sobre el entorno en el que
reside la célula (p. ej. un tejido, tumor, metástasis, paciente o
similar). Por "modular" se entiende que se altera cualquier
respuesta fisiológica de la célula, p. ej. una actividad
metabólica, una respuesta a un factor ambiental externo o interno,
un proceso de síntesis o catabólico, activación, represión, etc. El
agente terapéutico puede conseguir la inhibición o la supresión del
crecimiento, muerte, destrucción, eliminación, control,
modificación, etc. de la célula o el tejido. Se incluyen los
efectos citostático, citolítico, citotóxico y carcinostático. Un
agente terapéutico puede suprimir un fenotipo neoplásico, o puede
interferir con la función normal, o incapacitarla de alguna otra
forma, de una célula a la que es suministrado. En una realización,
el agente terapéutico puede prevenir el establecimiento, el
crecimiento o la metástasis de un carcinoma, p. ej. puede prevenir
la recidiva de un carcinoma. Ejemplos representativos de agentes
antitumorales tales como, p. ej., activadores inmunitarios e
inhibidores de la proliferación de tumores, se describen, p. ej., en
la patente de EE.UU. nº 5.662.896. "Tratamiento" o producción
de una "respuesta terapéutica" en una célula, un tejido, un
tumor, una metástasis, un paciente o similar, por un agente
terapéutico (p. ej. que comprende un fármaco o un agente tóxico) se
define en el presente texto como una acción que puede provocar una
respuesta tal como las que se discuten anteriormente. Por una
"cantidad efectiva" de un agente terapéutico se entiende una
cantidad que es suficiente para provocar tal respuesta.
Los métodos para ensayar si un agente
desencadena un efecto terapéutico son rutinarios y convencionales, y
pueden llevarse a cabo in vivo o in vitro. Un método
típico para realizar la farmacocinética en un modelo animal se
muestra en el Ejemplo 7. Un modelo animal típico para probar el
efecto de un agente sobre tumores es el modelo de xenoinjerto de
carcinoma de células escamosas orales humanas, que se muestra en el
Ejemplo 7. Entre los factores que pueden ser ensayados están la tasa
de supervivencia del animal, la reducción de tamaño del tumor
tratado, y la presencia o ausencia de metástasis, tales como
metástasis en los ganglios linfáticos o en el pulmón.
Cualquiera entre una amplia variedad de restos
terapéuticos está comprendido en la presente invención, incluyendo
compuestos terapéuticos que se usan corrientemente pero que son
suministrados a las células por otros métodos. Los restos
terapéuticos pueden ser aislados de fuentes naturales o pueden ser
producidos por medios de síntesis y/o recombinantes, todos los
cuales son bien conocidos por los profesionales con una experiencia
normal en la técnica. Entre los fármacos o restos terapéuticos que
pueden usarse en la presente invención están los agentes
quimioterapéuticos y/o citotóxicos tales como, p. ej., esteroides,
antimetabolitos, antraciclina, vinca alcaloides, neocarcinostatina
(NCS), adriamicina, didesoxicitidina, cisplatino, doxorrubicina,
pirarrubicina, melfalán y daunomicina, o similares. Los métodos
para unir tales restos a restos de direccionamiento son rutinarios
y convencionales. Por ejemplo, el Ejemplo 7 ilustra métodos para
unir doxorrubicina a un agente de direccionamiento de anticuerpo o
péptido.
En una realización, el resto terapéutico
comprende una toxina tal como, p. ej., ricina (p. ej. la cadena A
y/o B de la misma, o la forma desglicosilada), lectinas venenosas,
toxina de la difteria, exotoxina de Pseudomonas aeruginosa,
abrina, modeccina, toxina botulina, alfa-amanitan,
proteína antiviral de la hierba carmín o pokeweed (PAP, incluyendo
PAPI, PAPII y PAP-S), proteínas inhibidoras del
ribosoma, especialmente las proteínas inhibidoras del ribosoma de
cebada, trigo, maíz, centeno, o gelonina, o glicoproteína
inactivadora del ribosoma (GPIR). Los fragmentos, subunidades,
muteínas, miméticos, variantes y/o análogos de tales toxinas son,
desde luego, conocidas por los expertos en la técnica y están
incluidas en la presente invención. Se contempla que todas estas
variantes o mutantes que conservan sus propiedades tóxicas serán
utilizables de acuerdo con la presente invención.
Los métodos para seleccionar toxinas y unirlas
(p. ej. por asociación, unión o conjugación) con un resto de
direccionamiento (p. ej. un péptido o un anticuerpo) son rutinarios
y convencionales en la técnica. Véanse, p. ej., las patentes de
EE.UU. nº 5.840.522, 5.079.163, 4.520.011, 5.667.786, 5.686.072,
4.340.535, 6.020.145, 5.254.342, 4.911.912, 4.450.154 y 5.928.873.
Los métodos para unir una toxina de péptido o polipéptido, p. ej.,
a un resto de direccionamiento de péptido o de anticuerpo incluyen,
p. ej., unión covalente, unión por afinidad, intercalación, unión
coordinada y complejación. La unión covalente puede lograrse bien
sea por condensación directa de cadenas laterales existentes o por
la incorporación de moléculas de unión externas. Muchos agentes
bivalentes o polivalentes son útiles en el acoplamiento de moléculas
de proteínas a otras funciones proteína, péptido o amino, etc. Por
ejemplo, la bibliografía está repleta de agentes de acoplamiento
tales como carbodiimidas, diisocianatos, glutaraldehído,
diazobencenos y hexametilen diaminas. En algunas realizaciones,
puede ser que se desee primero derivatizar el resto de
direccionamiento y después unir el componente de toxina al producto
derivatizado. Los agentes de entrecruzamiento adecuados para ser
usados de esta manera incluyen, p. ej., SPDP
(N-succinimidil-3-(2-piridiltio)propionato)
y SMPT
(4-succinimidil-oxicarbonil-\alpha-metil
\alpha(2-piridiltio)tolueno). En
una realización, una toxina y un resto de direccionamiento pueden
unirse covalentemente formando un puente disulfuro entre grupos
libres tiol de origen natural (p. ej. en la cadena A de una ricina)
y/o un grupo tiol o disulfuro activado que ha sido introducido en
un análogo de una cadena de péptido (p. ej. un análogo de gelonina
que tiene una cisteína disponible para formar un puente
disulfuro).
En otra realización, el resto terapéutico puede
comprender cualquiera de una diversidad de radioisótopos o
radionucleidos reconocidos en la técnica. Los métodos de
radioterapia (medicina nuclear), en la que se suministran a las
células dosis citotóxicas de radioactividad, son convencionales en
la técnica y se describen, p. ej., en el documento EP 481.526;
patente de EE.UU. nº 5.962.424; Roeske et al. (1990) Int.
J. Radiation Oncology Biol. Phys. 19,
1539-48; y Leichner et al.. (1993), Med.
Phys. 20 (2 Pt. 2), 569-77. Tales
compuestos radioactivos pueden afectar a la célula señalada como
diana así como a las células de tumores adyacentes que, por una u
otra razón, no muestran Hsp47 en su superficie. Una descripción más
detallada de los tipos de agentes radioactivos que pueden ser
usados y de cómo unirlos a restos de direccionamiento, se discute
más adelante en referencia con agentes para formación de imágenes.
Entre las fuentes de radiación más preferidas están el
Tc-99 y el In-111.
En otra realización, el resto terapéutico puede
comprender un anticuerpo, y puede usarse como base para tipos
convencionales de inmunoterapia, p. ej., como se discute más
adelante en relación con anticuerpos que no están asociados con un
resto terapéutico adicional.
Desde luego, pueden acoplarse combinaciones de
los varios restos terapéuticos a un resto de direccionamiento,
confiriendo así citotoxicidad variable. En otra realización, se
administran juntos dos o mas agentes terapéuticos distintos.
Muchas variaciones del tratamiento están
comprendidas en la invención. Por ejemplo, puede ser deseable tratar
a un paciente previamente con una cantidad de una toxina (u otro
agente terapéutico) efectiva para generar una respuesta
inmunitaria, proporcionando así al paciente una protección sistémica
frente a la toxina. Subsiguientemente, se puede administrar la
toxina al paciente en una cantidad efectiva para matar células
tumorales. Véase, p. ej., la patente de EE.UU. nº 5.667.786.
En otra realización, puede usarse un anticuerpo
anti-Hsp47 que no está asociado con un resto
terapéutico adicional, p. ej. para tratar un carcinoma, en un
método de inmunoterapia. Cualquiera de los tipos de anticuerpos
descritos en el presente texto como restos de direccionamiento
puede ser usado para inmunoterapia. Los métodos de inmunoterapia
son convencionales y se describen, p. ej., en las patentes de EE.UU.
nº 6.015.567, nº 5.478.556 y 6.017.540.
En una de estas realizaciones, el anticuerpo
produce un efecto en virtud de su asociación con Hsp47 de la
superficie de la célula. El Ejemplo 3 demuestra que la Hsp47
localizada en la superficie de la célula está asociada con la
proteína tetraspanina, CD9, y así puede estar implicada en la
interacción de células con la matriz celular. Por consiguiente, un
anticuerpo dirigido contra Hsp47 puede modular la interacción de una
célula, p. ej. una célula de carcinoma, con la matriz intracelular.
Además, la expresión de Hsp47 en la superficie de la célula puede
correlacionarse con la invasividad de la célula y la fagocinesis
(movilidad), que, a su vez, pueden correlacionarse con el potencial
metastático de una célula carcinogénica. El Ejemplo 4 demuestra una
correlación negativa en varias líneas celulares entre la expresión
de Hsp47 en la superficie de la célula y la
invasividad/fagocinesis. Sin desear vincularse a ningún mecanismo en
particular, la invención comprende métodos de tratamiento con un
anticuerpo anti-Hsp47 para modular una célula
(aumentar o disminuir una actividad fisiológica o una propiedad de
la misma) (p. ej., célula de carcinoma, un tumor, etc.) por ejemplo
para modular la invasión, la migración/movilidad de las células del
tumor (p. ej. carcinoma), y/o metástasis de una célula tumoral (p.
ej. célula de carcinoma).
En casos en los que la expresión de Hsp47 en la
superficie de la célula se correlaciona negativamente con la
invasividad y/o la metástasis del tumor, la detección de Hsp47
expresada en superficie puede servir como base para un método de
diagnóstico para identificar tumores (p. ej. carcinomas) que son
sustancialmente no metastáticos y/o que están asociados con un
mejor pronóstico que los tumores en cuya superficie es
sustancialmente menor la expresión de Hsp47.
En otra de estas realizaciones, el anticuerpo
puede producir un efecto inmunológico. Sin ánimo de vincularse a
ningún mecanismo en particular, la invención abarca situaciones en
las que un anticuerpo recluta células NK para la citotoxicidad
mediada por anticuerpo mediada por la célula. Los anticuerpos
bifuncionales pueden llevar efectores tales como NK y T_{c}
próximos a la diana del tumor. Muchas variaciones de inmunoterapia
serán evidentes para los expertos en la técnica. Por ejemplo, pueden
ser administrados conjuntamente dos conjugados heteroanticuerpo
biespecíficos, p. ej.
anti-tumor/anti-CD3 y
anti-tumor/anti-CD28. Sin ánimo de
vincularse a ninguna teoría de mecanismo en particular, se propone
que dos de tales heteroconjugados pueden actuar sinérgicamente
induciendo el contacto entre una célula T y un tumor para activar la
citotoxicidad directa incluso aunque la propia célula T no tenga
especificidad convencional para la diana tumor.
La inmunoterapia puede llevarse a cabo
introduciendo un anticuerpo directamente en un paciente, usando
métodos de suministro y dosis convencionales, tales como se
describen en el presente texto para otros agentes terapéuticos.
Alternativamente, pueden introducirse en un paciente como una vacuna
uno o más dominios externos de Hsp47, o fragmentos del mismo, que
contienen un epítopo inmunitario, con el fin de desencadenar una
respuesta inmunitaria mediada por células. En una realización
preferida, el dominio externo es "aislado", p. ej. es
esencialmente libre de dominios transmembrana y citoplásmico. El
dominio externo o fragmento del mismo puede ser de cualquier
tamaño, con la condición de que comprenda al menos un inmunoepítopo.
Si se desea, el dominio externo puede ser administrado
conjuntamente, o conjugarse con uno o más reactivos que pueden
potenciar la respuesta inmunitaria, p. ej. una molécula
coestimuladora tal como B7 o citocinas IFN\gamma, GMCSF, L2/4 y 7;
una molécula antigénica tal como un péptido; o un coadyuvante
adecuado.
En otra realización, un bacteriófago cuya
superficie comprende un péptido que es específico para Hsp47 puede
servir como vector para la puesta en práctica de una terapia génica.
Los métodos típicos de display o presentación en fago y
inmunopurificación de afinidad o panning diseñados para
obtener fagos que pueden ser usados en tal método se describen en
el presente texto. Un gen del que se desea la expresión en un
hospedador mamífero, puede ser insertado en una casete de expresión
de mamífero y después puede ser clonado en el genoma del fago. Las
casetes para la expresión de genes de mamíferos son convencionales
en la técnica, como los son los métodos para clonar tales casetes
en un ácido nucleico de interés, p. ej. el DNA de un fago
filamentoso. Los métodos para clonar y expresar genes son
rutinarios para un profesional con experiencia normal en la técnica.
Véanse, p. ej., Sambrook, J. et al (1989). Molecular
Cloning, a Laboratory Manual, Cold Spring Harbor Laboratory
Press, Cold Spring Harbor, NY; Ausubel, F. M. et al (1995),
Current Protocols in Molecular Biology, N. Y., John Wiley
and Sons; y Davis et al. (1986), Basic Methods in
Molecular Biology, Elsevier Sciences Publishing, Inc., Nueva
York. En particular, los métodos para usar fagos como vehículos de
suministro de genes para células de mamíferos son convencionales y
se describen, p. ej., en Larocca et al. (1999), FASEB
Journal 13, 727-734; Barry et al.
(1996), Nat. Biotechnology 1282, 7711; Larocca et
al (1998), Hum. Gene Ther. 9,
2393-2399; Poul et al. (l999). J. Mol.
Biol. 288, 203-11; y Kassner et al
(l999), Biochem. Biophys. Res. Comm., 264,
921-8.
Para muchas de las técnicas de biología
molecular citadas en esta solicitud, incluyendo aislamiento,
clonación, modificación, marcado, manipulación, secuenciación y
alguna otra forma de tratamiento o análisis de ácidos nucleicos y/o
proteínas, véanse, p. ej. Hames et al. (1985), Nucleic
Acid Hybridization, IL Press, Dracopoli, N. C. et al.,
Current Protocols in Human Genetics, John Wiley and Sons,
Inc.; y Coligan, J. E. et al., Current Protocols in
Protein Science, John Wiley and Sons, Inc.
Puede introducirse en una célula uno cualquiera
entre una variedad de genes terapéuticos, en un método de terapia
génica, con tal un vector. Tales genes pueden ser traducidos a
proteínas, expresados como secuencias de ácido nucleico antisentido
o ribozimas, o similares. Los genes pueden ser integrados en el
genoma hospedador o pueden ser mantenidos establemente o expresados
transitoriamente en una forma no integrada.
Los tipos de genes que pueden ser administrados
son bien conocidos en la técnica y se describen, junto con métodos
que los usan para terapia génica, p. ej. en Culver et al.
(1994), TIG 10, 1744-178 y las
patentes de EE.UU. nº 6.017.896; 5.916.803; 5.871.726; 5.688.773;
5.496.731; 5.631.236; 5.962.424; 5.922.685; 5.789.244; 5.662.896;
5.532.220; 5.888.502; 5.888.814; 5.932.210; y 5.916.803. Los genes
pueden ser introducidos en células ex vivo y reintroducidos en un
paciente, o pueden ser introducidos in vivo. Entre las clases
generales de genes que pueden administrarse están: genes que
potencian la inmunogenicidad de un tumor, p. ej. genes que
codifican antígenos extraños; genes que inician la apoptosis; genes
que potencian las células inmunitarias para aumentar la actividad
antitumoral, p. ej. genes que codifican citocinas, tales como
IL-1, IL-2, IL-4,
IL-6, IL-12,
TNF-\alpha o \beta; GM-CSF,
G-CSF, M-CSF IFN- \alpha, \beta
o \gamma, TGF-\alpha o \beta,
TNF-\alpha o \beta, NGF o similares; genes
sensibles o suicidas (p. ej. genes que codifican HSV- o
VZV-Tk, que confieren sensibilidad al ganciclovir; o
que codifican citosina desaminasa, que confiere sensibilidad para
5-fluorocitosina; o que codifica una enzima de
clivaje de purina no humana, tal como la purina nucleósido
fosforilasa, que confiere sensibilidad a un sustrato de purina que,
cuando es clivada por la enzima, se hace tóxica para la célula);
genes que bloquean la expresión de oncogenes, p. ej. genes que
codifican el mensaje de K-RAS antisentido); genes
supresores de tumores de tipo silvestre (p. ej. p53; p16; gel del
retinoblastoma (RB), bien sea p110^{RB} de longitud completa o
proteínas mutantes tales como p94^{RB} o p56^{RB}; mitosina; o
H-NUC); genes que bloquean los mecanismos por los
que los tumores se evaden de la destrucción inmunológica, p. ej. el
gen que codifica el mensaje de IGF-1 (factor de
crecimiento de tipo insulínico) antisentido; genes que codifican
una variante citoplásmica construida por ingeniería genética de una
nucleasa (p. ej. RNasa A) o proteasa (p. ej. tripsina, papaína,
proteinasa K, carboxipeptidasa, etc.); y genes que codifican
cualquiera de las toxinas proteínicas descritas anteriormente.
Muchos otros tipos de terapia génica están
comprendidos por la presente invención y serán evidentes para un
profesional con una experiencia normal en la técnica. Por ejemplo,
cualquier resto de direccionamiento como se ha expuesto antes puede
ser asociado (p. ej. unido covalentemente o no covalentemente) con
un gen de interés y puede servir para suministrarlo a una célula.
En una realización, el resto de direccionamiento comprende parte de
un vector que también comprende uno o más de: a) un vehículo no
viral para el gen que se ha de insertar; b) una proteína de fusión
para potenciar la penetración del vector en el citoplasma y,
opcionalmente el núcleo, de la célula; y c) un gen terapéutico tal
como los descritos anteriormente con referencia a la terapia génica
mediada por un bacteriófago. Muchas variedades de los componentes a)
y b) serán conocidas por los expertos en la técnica. Para una
discusión más profunda de estos componentes, véase, p. ej. la
patente de EE.UU. nº 5.916.803 y la sección que sigue, relativa a
la introducción de péptidos y agentes similares en una célula.
Los métodos para suministrar (administrar,
introducir) agentes terapéuticos en una célula, tejido o tumor, o
en un paciente, in vitro o in vivo, y para monitorizar
u observar los efectos inducidos de esta forma, serán evidentes
para un profesional con experiencia normal en la técnica. Véanse, p.
ej., las referencias citadas en el presente texto, y Vitetta et
al. (1991), Cancer Res. 51, 4052. Los agentes que
se han de administrar in vivo pueden ser formulados con
portadores, excipientes o vehículos aceptables farmacéuticamente y,
además, pueden ser suplementados con otros agentes medicinales tales
como, p. ej., coadyuvantes, estabilizantes, potenciadores o
similares.
La especificidad del direccionamiento que se
engendra mediante la invención permite la administración sistémica.
Alternativamente, pueden administrarse agentes en el sitio, o cerca
del mismo, de un tejido o tumor a tratar. (Desde luego, las vías de
administración descritas en el presente texto pueden emplearse para
métodos de detectar una diana (formación de imágenes) así como para
métodos de tratamiento). Los métodos de administración son
convencionales e incluyen vías de administración parenterales y no
parenterales. Las vías parenterales incluyen, p. ej. la
intravenosa, intraarterial, intraportal, intramuscular, subcutánea,
intraperitoneal, intraespinal, intratecal, intracerebroventricular,
intracraneal, intrapleural u otras vías de inyección. Las vías no
parenterales incluyen, p. ej., la oral, nasal, transdérmica,
pulmonar, rectal, bucal, vaginal, ocular. Para suministro no
parenteral, podría ser deseable usar agentes que potencian la
transcitosis de un complejo receptor/ligando de la superficie de la
célula, p. ej. por administración de brefeldina A o monensina.
Véase, p. ej., la patente de EE.UU. nº 5.254.342.
Las dosificaciones a administrar pueden
determinarse por procedimientos convencionales y, en general, serán
conocidos por los expertos en la técnica. Los factores a considerar
incluyen la actividad del agente específico implicado, la
estabilidad metabólica y longitud de acción del agente, el modo y el
tiempo de administración, combinación de fármacos, velocidad de
excreción, especie que se está tratando, y la edad, peso corporal,
estado general, sexo, dieta y gravedad de los estados patológicos
concretos del hospedador que está siendo sometido a la terapia. Por
ejemplo, los regímenes terapéuticos para una inmunotoxina apropiados
(es decir, un conjugado que comprende un anticuerpo, o variante o
fragmento del mismo, conjugado con una o más moléculas de toxina)
implican la administración a un paciente de una dosis entre
aproximadamente 0,5 y 2 mg/kg.
Un agente terapéutico puede ser internalizado en
cualquiera de una diversidad de localizaciones en una célula o un
tejido. En algunos casos, es deseable que un agente terapéutico sea
internalizado en una célula acompañando la Hsp47 a medida que se
recicla al RE. En otros casos, es deseable que un agente terapéutico
sea endocitosado en un endosoma o lisosoma de una célula, p. ej.
una toxina proteinácea que ha de ser procesada proteolíticamente
con el fin de que se haga activa. Hay también otros casos en los que
es deseable que el agente evada la degradación enzimática y sea
transportado al citoplasma y/o al núcleo. Pueden usarse diversos
procedimientos convencionales para potenciar el transporte de una
entidad unida a la superficie a una célula y, en algunos casos,
evitar tal proteolisis, Puede ser deseable, por ejemplo, asociar el
agente terapéutico, directa o indirectamente, con un vehículo y/o
con una proteína de fusión, para generar un vector para el
suministro del agente terapéutico.
Hay una variedad de vehículos apropiados (p. ej.
vehículos no virales) que son bien conocidos en la técnica y se
describen, p. ej., en la patente de EE.UU. nº 5.916.803; Cotten
et al. (1993), Curr. Biol. 4, 705; Behr
(1993), Acc. Chem. Res. 26, 274; Felgner (1990),
Adv. Deliv. Rev. 5, 163; Behr (1994), Bioconjugate
Chem. 5, 382; y Ledley (1995), Hum. Gene Ther.
6, 1129. En una realización preferida, el vehículo muestra
una vida mitad larga en el organismo, permitiendo el máximo posible
de unión de un vector a una célula diana. Entre los vehículos
preferidos están los liposomas o lípidos catiónicos, polipéptidos o
proteínas, o similares. Un vehículo puede asociarse directamente
(p. ej. acoplarse) o indirectamente a un agente terapéutico, por
cualquiera de una variedad de medios convencionales.
Hay diversas proteínas de fusión que pueden
potenciar la penetración de un vector en una célula y/o fuera de un
endosoma o lisosoma y en el citoplasma de una célula. Muchas
proteínas, o fragmentos o variantes de las mismas, poseen
propiedades fusiogénicas, incluyendo cierto número de proteínas
virales. Tales proteínas serán conocidas por un experto en la
técnica y se discuten, p. ej., en la patente de EE.UU. nº 5.916.803;
Hughson (1995), Current Biol. 5, 265; Iloekstra
(1990), J. Bioenergetics Biomembranes 22, 675; y White
(1990), Ann. Rev. Physiol. 52, 675.
En algunos casos, un resto de direccionamiento
puede ser modificado de manera que se una más eficientemente a un
dominio externo de Hsp47 y/o sea internalizado más eficientemente en
una célula. Por ejemplo, péptidos cortos producidos por síntesis,
tales como algunos de los péptidos 7-meros indicados
en la Tabla 3, se unen a veces a células diana, pero no son
absorbidos por ellas; mientras que los mismos péptidos son
internalizados cuando son expuestos en el término pIII de un
bacteriófago. Para potenciar la internalización, p. ej., de un
péptido sintético corto, se puede añadir al péptido un enlazador de
péptido sintético que tenga las propiedades deseables, p. ej. un
enlazador que exponga el péptido corto de tal manera que pueda
unirse y ser internalizado por una célula con Hsp47 en su
superficie, pero que, él mismo, no se una a otras células distintas
de aquellas que exponen Hsp47 en su superficie, sea estable en la
circulación, pueda ser procesado después de la internalización, o
similares. Otras de estas modificaciones mejoradoras de restos diana
serán evidentes para los expertos en la técnica.
En otro aspecto de la invención, un resto de
direccionamiento como el anterior se asocia con un resto detectable
que permite la detección (formación de imagen, identificación) de
una célula que expresa Hsp47 en su superficie, p. ej. una célula de
carcinoma, un carcinoma en cualquier estadio de desarrollo, un
tumor, una metástasis (incluyendo una micrometástasis), o
similares. Un agente que comprende un resto de direccionamiento y un
resto detectable se llama en el presente texto un agente detectable
o un agente de formación de imagen. Tal detección puede realizarse
in vitro o in vivo. Los métodos de detección pueden
ser cuantitativos. Por ejemplo, la cantidad de Hsp47 expresada en
la superficie de una célula, o el número de células que expresan
Hsp47 en su superficie, pueden cuantificarse exponiendo la célula,
el tumor, el animal, el paciente, o similares, a un dispositivo de
detección que puede identificar y cuantificar el marcador
detectable.
Los restos detectables comprendidos en la
presente invención incluyen, p. ej., generadores de señal [entidades
que son capaces de emitir una cantidad detectable de energía en
forma de radiación electromagnética (tal como rayos X, radiación
UV, radiación IR, radiación visible y similares), e incluyen
entidades fosforescentes y fluorescentes, marcadores
bioluminiscentes, emisores de rayos gamma y X, o similares];
reflectores de señales (p. ej. entidades paramagnéticas); o
absorbentes de señales (p. ej. colorantes opacificadores de haces de
electrones).
Un resto detectable puede unirse (o asociarse)
con un resto de direccionamiento por uno cualquiera entre una
variedad de métodos bien establecidos, incluyendo los descritos
anteriormente para unir restos terapéuticos a restos de
direccionamiento. Por ejemplo, en métodos particularmente adecuados
para la detección in vitro, puede incorporarse directamente
un elemento radioactivo (p. ej. un aminoácido) a un resto de
direccionamiento (p. ej. una cadena de péptido) y detectarse por
autorradiografía; o un marcador fluorescente puede asociarse con
tal resto de direccionamiento por medio de una interacción
biotina/avidina, asociación con un anticuerpo conjugado con
fluoresceína, o similares, y detectarse por microscopía de
inmunofluorescencia, citometría de flujo (FACscan) o similares.
Los metales potenciadores de la diana están
comprendidos en la presente invención y son particularmente
adecuados para la formación de imágenes in vivo. Los metales
de acuerdo con la presente invención incluyen, p. ej., metales
paramagnéticos para MRI, iones de metales pesados, p. ej. con
números atómicos de al menos 37, preferentemente al menos 50, para
formación de imágenes de rayos X o ultrasonidos; y iones de isótopos
radioactivos para escintigrafía. La elección del metal vendrá
determinada por la aplicación de diagnóstico (o terapéutica) que se
desea. Los ejemplos de iones radioactivos incluyen, p. ej., iones
de lantánidos u otros iones metálicos, incluyendo isótopos y
radioisótopos de los mismos, tales como, p. ej., los iones
yodo^{123}, yodo^{125}, yodo^{131}, tecnecio^{99m},
indio^{111}, renio^{188}, renio^{186}, cobre^{67},
ytrio^{90}, astato^{211}, galio^{67}, iridio^{192},
cobalto^{60}, radio^{226}, oro^{198}, cesio^{137},
fósforo^{32}, carbono^{14}, y tritio. Los ejemplos de agentes
fluorogénicos incluyen gadolinio y renografina.
Un metal puede ser asociado con un resto de
direccionamiento por cualquiera de una diversidad de medios, que
son bien conocidos por un profesional con experiencia normal en la
técnica. Para métodos de preparación restos potenciadores de
imágenes, unirlos a restos de direccionamiento y usarlos para la
detección, véanse, p. ej., los documentos EP 481.526,
GB-A-2169598 y EP 136.812. Por
ejemplo, los metales pueden unirse a (asociarse con, fijarse a)
restos de direccionamiento mediante agentes quelantes, incluyendo
poliquelantes, poliquelantes bifuncionales, y sales o intermedios
macrocíclicos de los mismos. Existe una diversidad de métodos para
multiplicar la potenciación, p. ej. usando un compuesto formado por
una molécula esqueleto, tal como una poliamina, a la cual se une
una diversidad de agentes quelantes.
Las rutas por las que pueden administrarse
agentes de formación de imágenes se describen anteriormente con
referencia al suministro de agentes terapéuticos. Los agentes de
formación de imágenes de la presente invención pueden ser
administrados a pacientes para formar imágenes en cuantía suficiente
para dar el deseado contraste con las técnicas de formación de
imágenes particulares. Generalmente, dosificaciones de
aproximadamente 0,001 a 5,0 mmoles de ion metálico de formación de
imágenes quelado, por kilogramo de peso corporal del paciente, son
efectivas para conseguir mejoras de contraste adecuadas. Para la
mayor parte de la aplicaciones de MRI, las dosificaciones
preferidas de iones metálicos de formación de imágenes estarán en el
intervalo de aproximadamente 0,02 a 1,2 mmoles/kg de peso corporal,
mientras que para aplicaciones de rayos X las dosificaciones de
aproximadamente 0,5 a 1,5 mmoles/kg son generalmente efectivas para
conseguir la atenuación de los rayos X. Las dosis preferidas para
la mayor parte de las aplicaciones de rayos X son de 0,8 a 1,2
mmoles del lantánico o del metal pesado por kg de peso
corporal.
corporal.
Otro aspecto de la presente invención es un
método de cribado de un agente que se una específicamente a un
carcinoma en el que se expresa Hsp47 en la superficie de al menos
algunas de sus células, preferentemente en el que el agente es útil
para tratar un carcinoma en un paciente o para el diagnóstico de un
carcinoma en un paciente, que comprende identificar un agente que
se une específicamente a un dominio externo de Hsp47. En otra parte
en esta solicitud se describen ensayos para determinar si un agente
se une a un dominio externo de Hsp47, y para determinar la
especificidad y/o la avidez de la unión. Se dispone de
procedimientos de rutina para el cribado de agentes de interés,
usando tales métodos.
Otro aspecto de la presente invención es un
kit para tratar a un paciente que padece un carcinoma en el
que la Hsp47 se expresa en la superficie de al menos alguna de las
células del carcinoma, o para detectar un carcinoma en el que la
Hsp47 se expresa en la superficie de al menos alguna de las células
del carcinoma, que comprende un agente que se une específicamente a
un dominio externo de la Hsp47 en una cantidad suficiente para
generar un efecto citostático o citolítico en el carcinoma, o para
formar imágenes de la célula sobre un fondo de células no
carcinomatosas. En una realización preferida, el agente comprende,
como resto de direccionamiento, un anticuerpo o un fragmento del
mismo, un péptido o un bacteriófago en cuya superficie está un
péptido, cada uno de los cuales restos se une específicamente a un
dominio externo de la Hsp47. En la realización más preferida el
resto de direccionamiento es
un anticuerpo monoclonal,
un péptido que comprende el motivo consenso
XHyHyXXHyXXXXHyHy (SEQ ID No: 1) o el motivo consenso
HyXXXHyHyXXHyXXX (SEQ ID No: 2), en donde X, independientemente,
puede ser un aminoácido, y Hy, independientemente, puede ser
cualquier aminoácido hidrófobo,
un péptido que tiene la secuencia de cualquiera
de las SEQ ID No: 3 a SEQ ID No: 25 de las Tablas 1 y 2, o
un bacteriófago en cuya superficie hay un
péptido que se une específicamente a un dominio externo de la
Hsp47.
En una realización, el agente comprende, como
resto terapéutico, una toxina, un radioisótopo o radionucleido, un
anticuerpo o un ácido nucleico que codifica un gen terapéutico. La
invención comprende también un kit para modular una célula
que expresa Hsp47 en su superficie, que comprende un agente que se
une específicamente a un dominio externo de la Hsp47, en una
cantidad efectiva para modular la célula. Desde luego, un kit
de la presente invención comprenderá uno o más recipientes para los
agentes terapéuticos y/o formadores de imágenes.
Los datos que se describen en los Ejemplos 1 a 6
que siguen se presentan en los manuscritos: 1) Hebert et al.
(1999), J. Cellular Biochemistry 73,
248-258, que se incorpora como referencia en su
totalidad; y 2) Sauk et al. (2000) J. Cellular
Biochemistry, aceptado en enero de 2000, que se incluye en el
presente texto como Apéndice 1 y se incorpora como referencia en su
totalidad.
Se ha realizado estudios usando líneas celulares
establecidas de carcinomas de células escamosas orales humanas
(SCC-4, SCC-9,
SCC-15 y SCC-25) y una línea de
células epidermoides murinas, carcinoma de pulmón de Lewis (LL/2),
obtenida de la ATCC. Además, se usa una línea celular primaria de
fibroblastos gingivales como testigo.
Para estos estudios, se usan el anticuerpo
monoclonal SPA-470 contra coligina/Hsp47 (StressGen,
Victoria, BC) y un anticuerpo policlonal de conejo coligina/Hsp47,
preparado contra un péptido 22-mero correspondiente
a la secuencia N-terminal de coligina/Hsp47 de
ratón. Los anticuerpos monoclonales para análisis de citometría se
conjugan directamente con fluoresceína usando el kit de éster
5(6)
carboxifluorescein-N-hidroxi
succinimida (Boehringer Mannheim, Indianápolis, IN) o se marcan con
SA-Red670^{TM} después de la biotinilación del
anticuerpo usando el kit EZ-Link^{TM}
Sulfo-NHS-LC-Biotinylation
(Pierce, Roxkville, Ill).
Las células desarrolladas in vitro se
lavan y se incuban en una solución al 0,5% de Poliglobina N para
bloquear los receptores Fc insaturados y reducir la unión no
específica de anticuerpos monoclonales. A continuación, 50 ml de la
suspensión de células (1 x 10^{6} células/ml) se incuban con 2,5
ml (1 mg) de anticuerpos, conjugados con fluoresceína, o
SA-Red670^{TM} (GibcoBRL, Gaithersburg, MD).
Después de lavar, el sedimento de células se resuspende en PBS que
contiene BSA para ensayos de citometría de flujo. Para evaluar la
coligina/Hsp47 intracelular, las células se impermeabilizan primero
con 0,1% de saponina. Después se analizan las muestras en un
citómetro de flujo FACScan (Beton Dickinson, San José, CA). El láser
de argón a 488 nm se hace funcionar a 15 nW de potencia. Los datos
de los conjugados de fluoresceína se recogen después de un filtro
530/30 BP. Para los análisis citométricos de flujo de dos colores
se emplean o bien fluoresceína o Red670^{TM} con yoduro de
propidio. Los filtros usados son SP dicroico a 600 nm; 525 \pm 15
nm BP (fluoresceína) y 645 LP (Red670^{TM}).
El yoduro de propidio se usa para evaluar el
ciclo celular y teñir para ver células muertas. Para estos estudios
se añade una solución hipotónica de citrato que contiene PI a \sim
1 x 10^{6} células lavadas, hasta una concentración de 1 mM. Las
células se marcan durante 20 minutos y después se analizan en el
FACScan en su solución de teñido. La fluorescencia naranja del PI
se recoge después de un filtro 585/42 nm BP.
Se usa compensación electrónica entre los
canales de fluorescencia que recogen emisiones para eliminar el
recubrimiento espectral residual. Los datos de fluorescencia se
muestran en una escala de cuatro décadas. En cada muestra se recoge
un mínimo de 10.000 eventos. El análisis de los datos se realiza con
software LYSYS II (Becton Dickinson, Mansfield, MA). Se usan
representaciones de contorno de parámetro dual de fluorescencia
para la exclusión de residuos y agregados. Este método de cierre
permite la fácil discriminación de los residuos de células muertas
(dispersión frontal de la luz baja y fluorescencia de PI alta). El
porcentaje de células con un G_{1/0}, S, de complemento de DNA
G_{2}/M se determina a partir de un histograma de DNA mediante
integración por regiones usando rutinas incorporadas de análisis de
datos Multicycle® (Phoenix Flor Systems, San Diego, CA).
El análisis por citometría de flujo de líneas de
células SCC, la línea de células murinas LL/2 y fibroblastos
gingivales humanos, revela que todas las líneas de células poseen
coligina/Hsp47 intracelular. El análisis del ciclo de las células
revela además que la expresión de coligina/Hsp47 no está limitada a
ninguna fase del ciclo celular en los fibroblastos gingivales ni en
las células de carcinoma epidermoide. Sin embargo, cuando el
análisis del ciclo celular se realiza solamente para la expresión en
la superficie de la célula, la coligina/Hsp47 está limitada
solamente a las líneas de células de carcinoma epidermoide.
B. Estudios de inmunofluorescencia: Se
realiza microscopía de inmunofluorescencia según el método de Tang
et al. (Tang et al. (1994), Eur. J. Cell
Biology 65, 298-304; Tang et al.
(1993), Eur. J. Cell Biology 120,
325-328). Para visualizar la coligina/Hsp47 de la
superficie de la célula, las células no se permeabilizan sino que
se tratan y se fijan con paraformaldehído al 1% como se describe
para los análisis citométricos. Las células se tiñen después con
anticuerpos anti-coligina/Hsp47 como anticuerpo
primario seguido por anticuerpo de cabra anti-IgG
de conejo o de ratón conjugado con FITC (isotiocianato de
fluoresceína).
La microscopía de fluorescencia de las células
no permeabilizadas, preparadas para análisis de citometría de
flujo, confirma la tinción de anti-coligina/Hsp47 en
la superficie.
C. Fraccionamiento de la membrana
subcelular: El método para fraccionar membranas del plasma se
modifica según los métodos descritos por Weber et al.
(1988), "Subcelular distribution of Insulin Receptors" en
Insulin Receptors, Kahn CR y Harison LS, editores (Nueva
Cork; Alan R. Liss, Inc.), p. 171-187. En esencia,
después de incubar 5 ml de células [(2-5) x
10^{6} células por ml] con o sin amilorida 1 mM, la suspensión de
células se centrifuga a 100 g durante 60 segundos a temperatura
ambiente. Los sedimentos celulares se suspenden en 10 ml de tampón
tris/EDAT/sacarosa (Tris/HCl 20 mM, EDTA 1 mM y sacarosa 255 mM, pH
7,4) a 18-20ºC. El sedimento se resuspende en 500
\mul de tampón tris/EDAT/sacarosa usando un homogeneizador de
vidrio-Teflon, se extiende en una almohadilla de
600 \mul de sacarosa 1,2 M en tampón de Tris 20 mM/EDTA 1 mM (pH
7,4) y se centrifuga en un rotor Beckman TLS55 a 8.150 g a 4ºC
durante 30 minutos. Las membranas del plasma recogidas en la
interfase de la almohadilla se suspenden en 2,5 ml de tampón
Tris/EDTA/sacarosa y se centrifugan en un rotor Beckman TLA100.3 a
410.000 g a 4ºC durante 20 min. El sedimento de membrana de plasma
final se resuspende en 60 \mul de tampón. Las muestras se tratan
después con colagenasa bacteriana para eliminar la posibilidad de
unión de procolágeno derivada citoplásmico -coligina/Hsp47 a los
receptores de integrina de la superficie de la célula como
consecuencia del fraccionamiento de la célula. El sobrenadante
inicial se centrifuga en un rotor Sorvall SS34 a 48.000 g a 4ºC
durante 15 min, y el sedimento de microsomas de alta densidad se
resuspende en 40 \mul de tampón. El sobrenadante se sigue
centrifugando en un rotor Beckman 70.1 a 300.000 g a 4ºC durante 75
min, y el sedimento de microsomas de baja densidad se resuspende en
60 \mul de tampón.
Las fracciones de la membrana se caracterizan
por la distribución de actividad de 5'-nucleosidasa,
un marcador de la membrana del plasma. La proteína se mide con el
kit de ensayo de proteínas BCA (Pierce, Rockford, IL). Las
membranas de plasma se someten directamente a análisis PAGE y
Western. Para las transferencias Western o Western blots,
las proteínas analizadas en SDS-PAGE se
electrotransfieren inmediatamente a papel de nitrocelulosa y se
bloquean con 10% de NFDM en Tris-HCl 10 mM pH 7,4,
NaCl 0,9 mM (TBS) durante 2 h, y después en TBS/NFDM con 2% de NGS
(GIBCO, Grand Island, NY). El antisuero o suero perinmune se diluye
1:2000 en el mismo tampón y se incuba con una agitación suave
durante la noche. Después se enjuaga la nitrocelulosa tres veces
durante 5 minutos en TBS/Tween. La Hsp47 se detecta con proteína A
marcada con [^{125}I] (New England Nuclear, Boston, MA).
El fraccionamiento de la membrana subcelular de
células con amilorida y células testigo para obtener una fracción
de membrana del plasma, seguido por el análisis de transferencia
Western, confirma la presencia de coligina/Hsp47 en la fracción
5'-nucleosidasa de la membrana del plasma.
Las secuencias de cDNA que codifican el dominio
globular pro \alpha1(I) propéptido-N (NP1)
[restos 23 a 108] y el dominio globular + dominio del propéptido
GlyXaaYaa (NP2) [restos 23 a 151] se preparan como proteínas de
fusión con GST como se describió con anterioridad (Hu et al.
(1995), Cellular Biochemistry 59,
350-367). La expresión de la proteína de fusión se
induce mediante IPTG 0,1 mM después de que las bacterias alcanzan
la fase logarítmica media. Las proteínas de fusión se purifican
mediante esferas de glutatión-Sepharose B
(Pharmacia, Piscataway, NJ) siguiendo las instrucciones del
fabricante. Las proteínas se caracterizan mediante
SDS-PAGE y análisis de transferencia Western como se
describió con anterioridad (Hu et al., ibid).
Las esferas de afinidad NP1 y NP2 se preparan
siguiendo el método de Hu et al. (1995) ibid. En
esencia, las proteínas de fusión con GST se tratan con trombina, se
dializan y la proteína GST es eliminada de cada mezcla de reacción
pasándola sobre una columna de glutatión-Sepharose.
Los eluidos se recogen y se liofilizan, y se acoplan con Sepharose
activada con CNBr. Las esferas finales contienen 1-2
mg de péptido por 250 \mul. Se llevan a cabo experimentos de
unión a la superficie de Hsp47 mezclando 250 \mul de una
suspensión al 50% (v/v) de péptido-Sepharose
(Pharmacia, Piscataway, NJ) con una suspensión de membranas del
plasma procedentes de células SCC biotiniladas en la superficie.
Después de una incubación a 4ºC durante 1 h, las esferas se recogen
por centrifugación y se lavan 3 veces con un volumen igual de tampón
de Laemmli. Las esferas se extraen con 250 \mul de tampón de
Laemmli para muestras para electroforesis hirviendo la muestra
durante 5 min. Después de la separación mediante
SDS-PAGE, las proteínas se transfieren a membranas
de nitrocelulosa y se visualizan con ExtrAvidina conjugada con HRPO
(peroxidasa de rábano picante) (Sigma Chemical Co., St. Louis, MO)
usando reactivos Renaissance Chemiluminiscent Reagents (NEN,
Cambridge).
Para demostrar la disponibilidad de la
coligina/Hsp47 de la superficie de la célula para unir propéptidos
de procolágeno en células vivas, se añaden proteínas de fusión con
GST (1 \mug/ml) al medio de cultivo de \sim 1 x 10^{6}
células SCC, puestas en placa en portaobjetos con cámaras (Nalgene
NUNC, Milwaukee, WI) durante 10 minutos a 37ºC. Las células se
lavan después en PBS fijado en paraformaldehído como antes, y se
identifican las proteínas de fusión asociadas a las células (NP1,
NP2) con anticuerpos anti-GST conjugados con HRPO,
siguiendo los procedimientos de Sauk et al. (1994), I.
Biol. Chem. 269, 3941-3946.
Los experimentos de unión realizados con
membranas del plasma marcadas con biotina y Sepharosa unida al
dominio globular pro \alpha1(1) (restos 23 a 108) o al
dominio globular pro \alpha1(1) + dominio del propéptido
GlyXaaYaa (restos 23 a 151) dan resultados similares. En ambos casos
se identifican las bandas que migran a 46K y 47K. El análisis de
transferencia Western confirma que tanto la banda de coligina/Hsp47
no glicosilada de 46K (Hirayoshi et al. 1991) como la de 47K
reaccionan con anticuerpos anti-Hsp47. Estos
hallazgos son consistentes para todas las líneas de células.
La tinción citoquímica con inmunoperóxido de
proteínas de fusión con GST unidas a células en cultivo revela que
las líneas de células con un porcentaje más alto de células que
expresan coligina/Hsp47 de superficie muestran un porcentaje más
elevado de proteínas de fusión unidas GST-NP1 y
GST-NP2.
Los métodos usados fueron descritos previamente
para la caracterización de complejos TM4SF con integrinas
(Berditchevski et al. (1996) Molec. Biol. of the Cell
7, 193-207). En esencia, las células se
marcan con NHS-LC-biotina (Pierce,
Rockford, IL) de acuerdo con el protocolo del kit, y se lisan
en tampón de inmunoprecipitación [1% de Brij 96, Hepes 25 mM, pH
7,4, NaCl 150 mM, MgCl_{2} 5 mM, PMSF 2 mM, 20 \mug/ml de
apotinina, y 10 \mug/ml de leupeptina]. Los complejos
inmunitarios se recogen sobre esferas de proteína A previamente
unidas con anticuerpos, seguido por cuatro lavados con tampón para
inmunoprecipitación. Para condiciones más "rigurosas", el
tampón de inmunoprecipitación es suplementado con 0,2% de SDS. Los
complejos inmunitarios son eluidos de las esferas de proteína A con
tampón para elusión de Laemmli, y las proteínas se separan mediante
SDS-PAGE. Las proteínas se transfieren a membranas
de nitrocelulosa y se visualizan con ExtrAvidin conjugada con HRPO
(Sigma Chemical Co., St. Louis, MO) usando reactivos Renaissance
Chemiluminiscent Reagents (NEN, Cambridge). Se realizan
reprecipitaciones en lisados Brij 96 preparados a partir de células
SCC biotiniladas en la superficie. Después de cinco lavados con el
tampón para inmunoprecipitación, los complejos de proteína se
disocian con 0,5% de SDS añadido al tampón de inmunoprecipitación. A
continuación los eluidos se diluyen 1:1 con tampón de
inmunoprecipitación y se re-precipitan con los
anticuerpos apropiados acoplados directamente a esferas de
Sepharose. Después se procesan las muestras como se describió
anteriormente.
Para el entrecruzamiento, las células se tratan
con DTSSP, un agente de entrecruzamiento impermeable de la membrana
o DSP. Después de la solubilización en tampón de inmunoprecipitación
suplementado con 0,2% de SDS, los complejos de proteína se
inmunoprecipitan como anteriormente y se analizan bajo condiciones
reductoras.
Las proteínas de la superficie de la membrana
son co-precipitadas consistentemente con anticuerpos
anti-coligina/Hsp47. En estudios de
entrecruzamiento, las células SCC y LL/2 son pretratadas primero con
un agente de entrecruzamiento clivable, DSP, después se marcan en
la superficie con biotina o ^{125}I y se lleva a cabo la
subsiguiente inmunoprecipitación bajo condiciones rigurosas para
romper la asociación no covalente entre Hsp y la proteína
tetraspanina. Un complejo de coligina/Hsp47-CD9 es
inmunoprecipitado usando mAbs (anticuerpos monoclonales)
anti-CD9 o bien anticuerpos
anti-coligina/Hsp47. Una banda característica de 47K
se detecta fácilmente en todos los inmunoprecipitados de
anti-CD9 y una banda de proteína de \sim 22K, de
tamaño similar a CD9 o CD81 es co-precipitada con
anti-coligina/Hsp47. Sin embargo, cuando se
realizaron experimentos similares con mABs
anti-CD81, no se identificó la coligina/Hsp47 en los
inmunoprecipitados. No obstante, la
re-inmunoprecipitación de los inmunoprecipitados de
CD9 con anti-coligina/Hsp47 tiene por resultado una
banda de 47K en todas las células SCC y líneas celulares LL/2. Para
verificar si las regiones extracelulares de Hsp47 y CD9
interaccionan directamente, se realizan experimentos de
entrecruzamiento similares usando DTSSP, un agente de
entrecruzamiento impermeable a la membrana. El tratamiento de
células intactas SCC y LL/2 con DSP o bien con DTSSP tiene por
resultado la co-inmunoprecipitación de CD9 y
coligina/Hsp47. El tratamiento con amilorida 1 mM potencia en gran
medida la cantidad de coligina/Hsp47 recuperada después de la
inmunoprecipitación sin alterar el perfil de las proteínas
precipitadas.
Se cultivan en placa células tumorales sobre
portaobjetos con cámaras pre-recubiertos con una
mezcla de 80 \mug/ml de colágeno de tipo I, 100 \mug/ml de
Matrigel®, o 100 \mug/ml de laminina-5 y
partículas coloidales de oro, y se incuban en medio con o sin
varios anticuerpos. Los portaobjetos con cámaras recubiertos con oro
coloidal se preparan como se describe en
Albrecht-Buehler ((1977), Cell 12,
333-339) con modificación para queratinocitos y la
inclusión de proteínas matriz (Woodley et al., (1988) J.
of Cellular Phys. 136, 140-146; Kim
et al., (1994) Laboratory Investigation 71,
401-408; Kim et al., (1994) J. of Biol.
Chem. 269, 26.926-26.932). Se añaden células
SCC o LL/2 a cada cámara y 20 minutos más tarde se eliminan las
células no adherentes y se reemplaza el medio. Los cultivos se
mantienen durante 24 horas y después se fijan en 1X Histochoice
(Amresco, Solon, OH) durante 1 min, se lavan en PBS y se deshidratan
mediante etanoles graduados. Las áreas carentes de partículas de
oro identifican las pistas fagocinéticas. El índice de migración se
determina usando software de análisis de imágenes midiendo el área
de las pistas fagocinéticas asociadas con las células en campos
aleatorios bajo iluminación de campo oscuro a 100 X (Pilcher et
al., 1997) J. Cell Biol. 137,
1445-1457. Se cuentan todas las células de un campo
y para cada experimento se cuentan 25 células. Para cada
experimento, todas las condiciones se hacen por triplicado.
Se modifica un ensayo in vitro según el
descrito con anterioridad por Chu et al. (1993) Proc.
Nat'l. Acad. Sci. 90, 4261-4265,
utilizando Matrigel®, una membrana basal reconstituida. En esencia,
una cámara de Borden modificada que contiene un filtro de
policarbonato libre de polivinilpirrolidona de 8 \mum de
porosidad, se pre-recubre con Matrigel®
(Collaborative Biomedical Products, Becton Dickinson, Bedford, MA).
El pocillo inferior de la cámara se llena después con medio libre de
suero que contiene 500 \mul de medio acondicionado con células
3T6 como quimioatrayente. El pocillo superior se siembra entonces
con 200 \mul de suspensión de células a razón de 1,0 x 10^{4}
células por cámara más aditivos, según se indica. Las cámaras se
incuban después a 37ºC durante 24 horas. Las células no invasivas se
retiran de la superficie superior de la membrana con una torunda de
algodón, y la cámara se incuba en 3 ml de Dispase (Collaborative
Biomedical Products, Becton Dickinson, Bedford, MA) durante 2
horas, y la reacción se paraliza con EDTA 10 mM. Las células
resultantes contenidas en Matrigel®, así como las células de la
cámara inferior, se cuentan en un contador Coulter. Los datos se
expresan como porcentaje de invasión a través de la matriz y
membrana relativo a la migración a través de la membrana testigo.
El "índice de invasión" se expresa como la relación del
porcentaje de invasión de una célula de ensayo sobre el porcentaje
de invasión de una célula testigo.
El tratamiento global y los efectos de grupo se
evalúan usando un análisis de varianza (ANOVA), con comparaciones
post-hoc basadas en el test de
Newman-Keuls (p \leq 0,05). La asociación del
marcaje de fluorescencia de Hsp47 medio con el índice de invasión
se evalúa usando el coeficiente de correlación no paramétrico de
orden de rango de Spearman (coeficiente \rho).
El uso de cámaras de Borden modificadas para
valorar la invasión de células tumorales revela que las células SCC
y las células LL/2 muestran una varianza significativa en los
índices de invasión entre las líneas celulares. Esta varianza se
asocia con el nivel de coligina/Hsp47 expresada en la superficie de
la célula. Después se realizan ensayos en cámara en los que las
células se incuban en presencia de anticuerpos dirigidos contra
CD9, CD81 y coligina/Hsp47. Las células incubadas en cámaras de
Matrigel® con anti-coligina/Hsp47 tienen por
resultado un incremento en el índice de invasión, mientras que la
incubación con anticuerpos anti-CD9 o
anti-CD81 no tiene efecto y es similar a los
testigos. El tratamiento con amilorida en cada instante reduce
drásticamente el índice de invasión en todas las líneas de células
tumorales. Sin embargo, las células tratadas con amilorida no son
afectadas por el tratamiento con anticuerpos
anti-coligina/Hsp47.
Los resultados de migración de células SCC en
ensayos con oro coloidal son paralelos a los resultados obtenidos a
partir de los ensayos en cámaras de Borden, pero dependen de si el
oro coloidal contiene Matrigel®, colágeno o
laminina-5. El índice de migración fagocinética de
las células SCC es el más alto en laminina-5,
seguida por colágeno y Matrigel®. En particular, las pistas de
migración son más anchas y largas en oro coloidal recubierto con
laminina-5 que las observadas en colágeno o
Matrigel®. Se observa que los índices de migración fagocinética en
ambas matrices, colágeno y Matrigel®, aumentan después del
tratamiento con anticuerpos anti-coligina/Hsp47,
pero no son afectados después del tratamiento con anticuerpos
anti-CD9. Los índices fagocinéticos no son afectados
después del tratamiento con superficies recubiertas con
anti-coligina/Hsp47 o
laminina-5.
A. Inmunopurificación por afinidad de una
biblioteca de péptidos: Se usan dos bibliotecas de bacteriófagos
con insertos de heptapéptido aleatorio (Ph. D.-7, New England
Biolabs; Beverly, MA) o dodecapéptido aleatorio (Ph. D.-12, New
England Biolabs; Beverly, MA) en el término N de la proteína pIII.
La biblioteca Ph. D.-7 consiste en 2,8 x 10^{9} secuencias
electroporadas amplificadas una vez para dar \sim70 copias de cada
secuencia en 10 \mul de fago suministrado. La biblioteca Ph.
D.-12 consiste en \sim2.7 x 10^{9} secuencias electroporadas
amplificadas una vez para dar \sim55 copias/10 \mul de fago
suministrado.
Los bacteriófagos que exponen péptidos
reconocidos por Hsp47 se identifican usando los kits Ph. D.-7
o Ph. D.-12 y protocolos modificados para una diana biotinilada. En
esencia, 96 pocillos de una placa de mitrotítulo se recubren con 15
\mul de estreptavidina (1 mg/ml) en 135 \mul de NaHCO_{3} 0,1
M pH 8,6, con agitación suave en una cámara humidificada, durante
la noche, a 4ºC. Después de eliminar la solución de estreptavidina,
los pocillos se lavan tres veces con TBS que contiene 0,05% de Tween
20 (TBS-Tween) y después se bloquean por incubación
durante 1 h a 37ºC con 1% de BSP en PBS que contiene 0,1 \mug/ml
de estreptavidina.
A continuación, los fagos se complejan con Hsp47
biotinilada añadiendo 0,1 \mug de Hsp47 biotinilada y 2 x
10^{11} pfu (unidades formadoras de placas) del fago input
en 400 \mul de TBS-Tween, y se incuban durante 60
minutos. Las soluciones de complejo fago-diana se
añaden después a las placas bloqueadas y lavadas, y se incuban a
temperatura ambiente durante 5 minutos, para desplazar el fago de
unión de estreptavidina. Los fagos que no se unen se desechan y las
placas se lavan 10 x con TBS-Tween (0,1%). Después
se tratan los pocillos con 15 \mul de Tris-HCl 1
M pH 2,2 que contiene 1 mg/ml de BSA, durante 5 minutos, para eluir
el Hsp47-fago. Las muestras se neutralizan con
Tris-HCl 1 M pH 9,1 y se amplifican por adición a 20
ml de cultivo ER 2537 incubado a 37ºC, agitando vigorosamente
durante 4,5 horas. Después se transfieren los cultivos a tubos
nuevos y el fago se precipita con 1/6 de volumen de PEG/NaCl a 4ºC
durante la noche. A 4 ml de medio LB se inocula una colonia
individual de ER2537 y después se incuba a 37ºC con agitación
vigorosa hasta que el cultivo alcanza la fase log media
(D.O._{600} \sim 0,5). Se obtiene un sedimento por
centrifugación durante 15 minutos a 10.000 rpm y 4ºC. El sedimento
se suspende en 1 ml de TBS y se centrifuga durante 5 minutos a
10.000 rpm y 4ºC. El sobrenadante se transfiere a un tubo nuevo y
se precipita con 1/6 de volumen de PEG/NaCl en hielo durante 1
hora. Después de la centrifugación el sedimento se resuspende en 200
\mul de TBS. El eluido se titula y se cultiva en placas
LB/IPTG/XGal y se incuba durante la noche. Dado que el fago de la
biblioteca se deriva del vector de clonación común M13mp19, que
lleva en gen lacZ\alpha, las placas de fago aparecen
azules cuando se cultivan en placa en medios que contienen Xgal y
IPTG. Las colonias azules se seleccionan para secuenciación o se
usan para una segunda tanda de inmunopurificación. Como testigo se
usa estreptavidina como diana y después de tres tandas de
inmunopurificación para verificar una secuencia consenso para
péptidos de unión de
estreptavidina.
estreptavidina.
Clones de colonias azules procedentes de placas
que contienen 50-200 colonias se transfieren a
filtros de nitrocelulosa. Las bacterias se lavan de los filtros con
PBS que contiene 0,05% de Tween 20 y 1% de albúmina de suero
bovino, y los filtros se incuban después durante 30 minutos en el
mismo tampón, antes de lavar tres veces con
PBS-Tween. Después de una incubación durante 1 hora
en 5 ml de Hsp47 biotinilado (0,1-2 \mug/ml en
PBS-Tween), los filtros se lavan de nuevo tres veces
con PBS-Tween. Las posiciones de los clones que han
segregado bacteriófagos que unen Hsp47 se localizan después por uno
de dos métodos: los filtros se incuban con 5 ml de estreptavidasa
conjugada con fosfatasa alcalina (dilución 1/10.000 en
PBS-Tween; Pierce, Rockford, IL) durante 1 hora a
temperatura ambiente, antes de un lavado extensivo con
PBS-Tween, o los filtros se incuban durante 1 hora
en 5 ml de un anticuerpo anti-biotina (dilución
1/50.000 en PBS-Tween, Pierce, Rockford, IL), se
lavan y se incuban con un anticuerpo de conejo
anti-inmunoglobulina de cabra conjugado con
fosfatasa alcalina (dilución 1/5.000 en PBS-Tween,
Pierce, Rockford, IL). En cada caso, la actividad de la fosfatasa
alcalina se revela usando una mezcla de nitroblue tetrazolio y
5-bromo-4-cloro-3-indolilfosfato
tolidio (Bethesda Research Labs., Rockville, MD) como sustrato.
Los DNAs monocatenarios de bacteriófago una
cadena se purifican y se secuencian como un oligonucleótido -96
primer (5'-CCCTCATAGTTAGCGTAACG-3')
(SEQ ID NO: 63). Las reacciones de secuenciación se llevan a cabo
usando un ABI Prism Modelo 373 Version 3.0.
Las bibliotecas de partida y las seleccionadas
se comparan de una manera dependiente de la posición. Se realiza un
análisis estadístico por máxima probabilidad y remuestreo
bootstrap. Este revela la distribución de restos por la
posición en péptidos de unión de Hsp47 en comparación con péptidos
de la biblioteca original. Para codificar las preferencias
obtenidas anteriormente, se usa un sistema de puntuación previamente
descrito para BiP (Cwirla et al. (1990) Proc. Nat'l.
Acad. Sci 87, 6378-82) para predecir los
sitios de unión de Hsp47 en polipéptidos sintéticos y de origen
natural. Al hacer esto se da una puntuación a cada uno de los 20
aminoácidos posibles en cada posición de la secuencia núcleo de 7
restos. Estas puntuaciones se derivan de las veces de diferencia en
la abundancia global de cada resto en los péptidos expuestos por las
poblaciones de bacteriófagos seleccionadas y no seleccionadas. La
puntuación para cada una de las secuencias de siete restos en cada
heptapéptido se determina como se describió previamente (Cwirla
et al., ibid).
Para validar el conjunto de puntuaciones de las
secuencias de unión de Hsp47 es necesario un segundo conjunto de
secuencias de unión de Hsp47 que no sea parte de la base de datos
usada para generar la matriz de puntuación. Para realizar esto se
usa una segunda biblioteca consistente en bacteriófagos
recombinantes independientes que exponen dodecapéptidos aleatorios
(Ph. D-12, New England Biolabs, Beverly, MA). Las
secuencias se comparan entonces mediante BLAST iterado específico
de la posición, Pattern-Hit Initiated BLAST (PHI
BLAST) (BLAST iniciado por acierto de un patrón) y secuencias BLAST
2 unas frente a otras (NCBI). Además, se comparan los perfiles
hidropáticos de dos péptidos usando la base de datos del Weizmann
Institute of Sciences Genome and Bioinformatics.
Se usan dos bibliotecas de bacteriófagos con
insertos de heptapéptido o dodecapéptido aleatorios en el término N
de la proteína pIII; la primera en ser estudiada es la biblioteca de
heptapéptidos. Se escogen al azar 70 clones de bacteriófagos
individuales entre la biblioteca no seleccionada, y las secuencias
de aminoácidos de los insertos de heptapéptido variables se deducen
de las secuencias de nucleótidos de la correspondiente región de
codificación. Todos los aminoácidos están representados, aunque sus
frecuencias no siempre corresponden a las esperadas de los números
relativos de codones que codifican cada resto.
Las secuencias de heptapéptidos expuestas por 54
bacteriófagos de unión de Hsp47 obtenidos por inmunopurificación se
determinan por análisis de la secuencia de DNA de la correspondiente
región del genoma del bacteriófago. Las secuencias peptídicas de
los 54 clones que unen Hsp47 se consideran primeramente como una
sola población y se comparan con las procedentes de los 70 clones
escogidos al azar de la biblioteca de partida. La tabulación de los
valores de hidrofilicidad de los bacteriófagos que unen Hsp47 revela
dos poblaciones generales de péptidos que son elegidos por
inmunopurificación. Un grupo de péptidos está representado por
péptidos hidrófilos y el otro por un grupo hidrófobo de péptidos
más pequeño.
La comparación de la composición global en
aminoácidos de las dos poblaciones de heptapéptidos, seleccionada y
no seleccionada, revela que la asparagina (N), treonina (T),
tirosina (Y) y prolina (P) están particularmente enriquecida,
mientras que la fenilalanina (F), ácido aspártico (D) y arginina (R)
están reducidas significativamente. Sin embargo, cuando se
consideran individualmente, el grupo hidrófobo de péptidos está
claramente enriquecido en triptófano y leucina, así como en valina
y alanina.
El espaciador de cinco restos que une los
heptapéptidos variables a la proteína pIII madura no contiene restos
enriquecidos. La inspección de los péptidos hidrófobos
seleccionados revela un motivo de restos mejor descrito como
XHyHyXXXHyHy, en donde Hy es un aminoácido hidrófobo grande
(normalmente W, L o F) y X es cualquier aminoácido. Este motivo
núcleo se identifica también en los restos seleccionados a partir de
una biblioteca Ph. D-12 representada por un motivo
XHyHyXXHyXXXXHyHy. Motivo péptido descrito como XXHyHyXXX describe
mejor los péptidos hidrófilos seleccionados entre la biblioteca.
Curiosamente, también puede identificarse un motivo núcleo similar
(HyXXXHyHyXXHyXXX) en restos seleccionados entre la biblioteca de
dodecapéptidos. Sin embargo, un pequeño número de péptidos carecen
totalmente de restos hidrófobos aunque son seleccionados durante la
inmunopurificación de Hsp47.
Se realizan análisis con el programa BLAST para
valorar la homología de secuencias entre los péptidos expuestos por
bacteriófago y procolágeno I y los dodecapéptidos seleccionados. Se
observa poca homología específica basándose solo en la secuencia.
Sin embargo, cuando el perfil hidropático del procolágeno I (1) se
compara con los dodecapéptidos obtenidos a partir de tres tandas de
inmunopurificación usando el método de
Kyte-Doolittle de cálculo de la hidrofilicidad
sobre una longitud de ventana de 7, todos los péptidos expuestos por
el fago están representados por regiones específicas dentro de la
molécula de procolágeno. La mayor parte de los péptidos hidrófobos
(véase la Tabla 1)se localizan en regiones dentro de la
región N-propéptido (restos 59-71) o la
región C-propéptido (restos 1344-1445). En
cambio, la mayoría de los péptidos hidrófilos (véase la Tabla 2) se
localizan en regiones con la región helicoidal del procolágeno
(restos: 283-295, 470-482,
666-678, 727-739,
1040-1052 y 1087-1099) con solamente
un péptido localizado en una secuencia dentro de la región
N-propéptido (restos 100-112).
Se han realizado estudios usando las líneas de
células SCC4, SCC9, SCC15 y SCC25 como se describió anteriormente,
y una línea de células de queratinocito transformada normal oral
GMSM-K que es cortesía del Dr. V. Murrah (UNC,
Chapel Hill, NC). Se obtienen células de carcinomas de mama [HTB126,
HTB127] y normales HTB125 de la ATCC. Además, las líneas de células
de próstata PC-3, LNCaP y PZ-HPV son
cortesía del Dr. R. Franklin (UM, Baltimore, MD).
A. Análisis de citometría de flujo: Los
anticuerpos contra Hsp47 se describieron anteriormente, al igual que
los métodos para conjugarlos con fluoresceína o Rojo Texas. El
anticuerpo monoclonal anti-M13 se obtiene de
Amersham Pharmacia Biotech (Piscataway, NJ). El análisis citométrico
se realiza como se describió antes.
Se incuban 25 \mul de HBP con 10^{6} células
(SCC4, SCC9, SCC15, SCC25, HTB126, HTB127, PC-3 y
LNCaP) en medios durante 1 hora a 37ºC. Después se lavan las
células 3 veces con TBS-Tween y el HBP se tiñe con
anticuerpos FITC-anti-M13 y se
analizan por citometría de flujo. Estos estudios revelan que las
líneas de células tumorales no permeabilizadas (SCC4, SCC9, SCC15,
SCC25, HTB126, y PC-3) poseen niveles variables de
tinción de fago M13 sobre sus superficies celulares. Además, si las
células son permeabilizadas antes de la adición del anticuerpo,
entonces el teñido de la superficie de la célula acoplado con el
fago internalizado revela una tinción aumentada. Sin embargo, la
GMSM-K, una línea de células epiteliales
establecida, tratada de igual manera, revela una escasa o nula
tinción. Resultados similares a los obtenidos para las células
GMSM-K se obtienen también para las líneas de
células normales HTB125 y PZ-HPV de mama y próstata,
respectivamente.
B. Análisis de inmunoprecipitación: Para
verificar la asociación del fago de unión de M13 con líneas de
células específicas, las células SCC4 y GMSM-K se
tratan con un HBP durante 1 hora, después se lavan 3 veces con
TBS-Tween y las membranas del plasma se aíslan y se
inmunoprecipitan con anticuerpos anti-M13. Esto
produce dos bandas de proteína, una con un Mr = 47k y otra con un
Mr = 27k. La banda de 47k se identifica como Hsp47 por análisis de
transferencia Western.
La microscopía de inmunofluorescencia se lleva a
cabo como se describió anteriormente. Para visualizar la Hsp47 de
la superficie de la célula o el bacteriófago M13, las células no se
permeabilizan sino que se tratan y se fijan con 1% de
paraformaldehído como se describe para los análisis citométricos.
Sin embargo, para prevenir la unión no específica, las células se
bloquean con 10% de suero de cerdo en PBS durante 1 hora. Después se
incuban las células con anticuerpos anti-Hsp47 o
anti-bacteriófago M13 (Amersham
Pharmacia-Biotech, Piscataway, NJ), se lavan con
PBS y se incuban durante 1 hora con IgG anti-conejo
de cabra conjugada con fluoresceína o bien con rojo Texas. Se
montan cubreobjetos en medio de montaje que contiene un agente
antiblanqueo (Kirkegaard and Perry Laboratories, Inc.;
Gaithersburg, MD). Las células se examinan bajo un fotomicroscopio
Zeiss II equipado con epifluorescencia. Las células no tratadas con
anticuerpos primarios se usan como controles negativos.
Las imágenes confocales se recogen usando un
microscopio confocal Zeiss LSM410. Se usa un FT de 488/568 con un
filtro de barrera de 590 para detectar la tinción con rojo Texas, y
un FT de 560 con una barrera a 515-540 para generar
imágenes marcadas con fluoresceína. Las imágenes digitales se
recogen en un Zip drive y se generan figuras usando
software Adobe Photoshop 3.0 (Adobe Systems Inc. Mountain
View, CA). No se asocia fluorescencia con las células después de la
incubación con solamente anticuerpos secundarios.
La microscopía confocal muestra el destino y la
co-localización del HBP. Estos estudios revelan que
cuando se tratan líneas de células tumorales con HBO, hay una
distribución de tinción en la superficie de las células, en
microvesículas, y una intensa tinción en una región perinuclear que
es coincidente con el RE. Las células se tratan después con
bacteriófago M13 seguido por doble tinción con anticuerpos rojo
Texas-anti-Hsp47 y anticuerpos
FITC-M13. La localización de Hsp47 es similar a la
de la tinción del fago M13 y la co-localización de
anticuerpos revela superposición, matices amarillos, de los
patrones tanto de tinción de M13 como de tinción de Hsp47.
Para marcar el compartimiento lisosomal, las
células se incuban con 1 mg/ml dextrano-FITC fijable
con lisina (Molecular Probes; Eugene, OR) en medio de crecimiento
durante 4 horas a 37ºC en 5% de CO_{2}. Después de lavar, las
células se incuban otros 30 minutos para cazar el dextrano desde los
compartimientos endosomal temprano al lisosomal. Para la
identificación de los compartimientos endosomales temprano y de
reciclaje, las células se incuban en medio libre de suero que
contiene 50 \mug/ml de FITC-transferrina
(Molecular Probes; Eugene, OR) durante 30 minutos a 37ºC en 5% de
CO_{2}. Después de tratamientos para identificar los
compartimientos subcelulares específicos, las células se fijan y se
procesan para inmunofluorescencia y/o microscopía confocal.
Las células se cultivan en presencia de dextrano
conjugado con FITC, seguido de un periodo de caza de 30 minutos
para eliminar el dextrano de los compartimientos endosomales
tempranos antes de la fijación y la inmunotinción con los
anticuerpos anti-M13 conjugados con rojo Texas. Las
células SSC4, que son representativas de las otras líneas
celulares, demuestran una clara identificación de
FITC-dextrano a estructuras vesiculares, si bien la
tinción de HBP está limitada principalmente a vesículas puntiformes
en el citoplasma y una zona perinuclear. Para verificar que el HBP
no está direccionado significativamente a los lisosomas, se
alimentan células SCC4 con esferas de látex y HBP y después se
fijan y se procesan para inmunofluorescencia usando anticuerpos
anti-M13. En las células SCC4, la señal de M13 no
puede ser localizada en el periferia de la esfera, lo que sugiere
que hay una asociación mínima con los fagosomas.
\newpage
Para marcar los endosomas, se cultivan células
SCC4 y GMSM-K en presencia de transferrina conjugada
con FITC o conjugada con rojo Texas antes de la fijación y la
tinción con anticuerpos anti-M13. El análisis por
microscopía confocal indica que la transferrina tiñe tanto la
membrana del plasma (tinción en anillo en el borde de las células)
como los endosomas de reciclaje (tinción puntiforme subcelular). Un
patrón muy similar y coincidente se observa para la tinción con
anticuerpo M13, por consiguiente la superposición de las dos
imágenes indica la colocalización (matices amarillos) de las dos
señales en la región subcelular puntiforme y membrana del plasma.
Es digno de mención que las células GMSM-K
proporcionan patrones iguales de tinción con dextrano conjugado y
transferrina pero no son teñidas por anticuerpos
anti-M13.
Las membranas del plasma se fraccionan como se
describió anteriormente.
Las fracciones de la membrana se caracterizan
por la distribución de la actividad de
5'-nucleosidasa, un marcador de la membrana del
plasma. Las membranas del plasma se someten directamente a PAGE y
análisis de transferencia Western blot. Para los análisis de
Western blot las proteínas que han corrido en la
SDS-PAGE son inmediatamente electrotransferidas a
papel de nitrocelulosa y bloqueadas con 10% de leche seca no grasa
(NFDM). El antisuero o suero perinmune se diluye 1:2000 en el mismo
tampón y se incuba con agitación suave durante la noche. La
nitrocelulosa se aclara después tres veces durante 5 minutos en
TBS/Tween. Los anticuerpos contra Hsp47 y bacteriófago M13 se
detectan con proteína A marcada con [^{125}I] (New England
Nuclear, Boston, Mass) o por análisis de Western blot.
Se preparan heptapéptidos y dodecapéptidos
mediante síntesis en fase sólida de flujo continuo y se analizan
mediante cromatografía de líquidos de alta presión y espectrometría
de masas, como se describió anteriormente (Cwirla et al.,
ibid).
A. Efecto de péptidos de anidación en tumores
de Hsp47 conjugada con doxorrubicina y anticuerpos monoclonales
Hsp47 sobre el progreso del tumor: Se usa la doxorrubicina como
compuesto modelo para mostrar que la anidación de fármaco a Hsp47
de la superficie de la célula en tumores bien diferenciados reduce
de forma efectiva la dosis de fármaco requerida para una respuesta
del tumor, o aumenta la eficacia de un fármaco en el índice
quimioterapéutico en un modelo de xenoinjerto de carcinoma de
células escamosas orales humanas.
B. Conjugados de anticuerpo monoclonal Hsp47
y doxorrubicina: Los inmunoconjugados de doxorrubicina se
formulan usando un enlazador de malonato. En esencia, el anticuerpo
monoclonal se conjuga con enlazador BAMME-CH DMB en
tampón de borato 0,5 M en presencia de dimetilformamida. Después de
una purificación cromatográfica, el anticuerpo funcional es
desbloqueado mediante la adición de carbohidrazida 100 mM y se
purifica cromatográficamente. Finalmente, el anticuerpo funcional
desbloqueado se hace reaccionar con doxorrubicina 10 mM y se
purifica cromatográficamente. Se ha demostrado que conjugados
similares mantienen la inmunorreactividad del anticuerpo y tienen
una potencia equivalente a la doxorrubicina libre no conjugada sin
manifestar toxicidad, como se determina por la pérdida de peso y
muertes en un modelo de xenoinjerto en ratones atímicos.
C. Conjugados de doxorrubicina con proteína
de unión de Hsp47: Los péptidos Hsp47 son sintetizados por el
UM Biopolymer Laboratory Core Laboratory y se purifican mediante
cromatografía de líquidos de alto rendimiento. Los péptidos se
conjugan con doxorrubicina (Aldrich) con
10-etil-3-(3-dimetil-aminopropil)
carbodiimide hidrocloruro (EDC, Sigma) y
N-hidroxisuccinimida (NHS, Sigma). Los conjugados se
liberan después de las sustancias reaccionantes mediante filtración
en gel en Sephadex G25. La presencia de fármaco libre se monitoriza
mediante HPLC y resonancia magnética nuclear y se observa que es
menos del 5% del preparado.
1. Animales y administración del fármaco:
Ratones adultos libres de patógenos específicos (de 5 a 6 semanas
de edad) se mantienen bajo condiciones de albergue convencionales.
Dosis intravenosas en bolo de fármaco, doxorrubicina libre,
doxorrubicina conjugada con péptido y doxorrubicina conjugada con
anticuerpo monoclonal, son administradas por una vena lateral de la
cola.
2. Muestreo: Se toman muestras de sangre
a los 5, 10, 15, 30, 45, 60, 90, 120, 180, 240, 360, 480, 960 y 1440
minutos después de la dosificación. Además, se recogen corazones,
pulmones, hígados, riñones, bazos, músculos esqueléticos
(estriados) y tumores a los mismos tiempos que las muestras de
sangre. En cada estudio, la sangre y los tejidos de ratones
sacrificados 5 minutos después de suministrar el vehículo sirven
como testigos. La sangre se recoge por punción cardíaca en
jeringuillas heparinizadas, se transfiere a tubos de centrífuga
Eppendorf y se guardan en hielo hasta que son centrifugados a
13.000 x g durante 5 min, para obtener el plasma. Los tejidos son
rápidamente disecados, se mantienen en hielo hasta que son pesados y
después se congelan frescos en nitrógeno líquido. El plasma, los
tejidos y las soluciones de dosificación se guardan congelados a
-70ºC hasta el análisis.
3. Análisis de doxorrubicina: Las
concentraciones de doxorrubicina en plasma y tejido se determinan
mediante cromatografía de líquidos de alto rendimiento (HPLC). Las
muestras de plasma se extraen por procedimientos convencionales.
Muestras de plasma de 200 \mul se mezclan con patrón interno
(4'-epidoxorrubicina) y después se mezclan
vigorosamente con 0,6 ml de cloroformo/2-propanol
(1:1, v/v) durante 15 segundos. Se añade sulfato amónico
(aproximadamente 0,5 g) al gel resultante y se mezcla intensamente.
La mezcla trifásica se centrifuga durante 15 minutos a 13.000 x g.
La fase superior resultante se transfiere a un tubo de ensayo cónico
y se seca bajo un chorro de N_{2}. El residuo seco se redisuelve
en 100 \mul de fase móvil, se pasa a viales de muestreador
automático, y se inyectan 75 \mul en el sistema de HPLC descrito
más adelante.
Las muestras de tejido se descongelan, se pasan
inmediatamente a tubos de polipropileno de 17 x 100 mm que se
conservan en un baño de hielo, y se homogeneizan usando un Polytron
(Brinkman Instruments, Westbury, NY), en partes (peso a volumen) de
solución salina tamponada con fosfato (KH_{2}PO_{4} 1,2 mM,
Na_{2}HPO_{4} 2,9 mM, NaCl 154 mM, pH 7,4, Biofluids, Inc.,
Rockville, MD). Una parte de cada homogeneizado se mezcla después
con patrón interno, se extrae con
cloroformo/2-propanol, y se prepara para la
inyección en el sistema de HPLC.
El sistema de HPLC usado incluye un muestreador
automático Hewlett-Packard (Palo Alto, CA) modelo
1100 y una bomba Waters (Milford, MA) M45. La columna empleada es
una columna ALLTECH (Deerfield, IL) 10 \mum Cl8 Econosil (250 mm
de longitud, 4,6 mm de diámetro interior). La fase móvil consiste en
acetonitrilo: ácido ortofosfórico 0,32 M (27: 43, v/v) y se bombea
a razón de 1 ml/min. El eluyente de la columna se monitoriza con un
juego de fluoromonitor Amicon a una longitud de onda de excitación
de 470 nm y una longitud de onda de emisión superior a 500 nm. Con
este método se consigue una buena separación de doxorrubicina,
doxorrubicinol y patrón interno, con un tiempo de retención de
12,5, 7 y 15 minutos, respectivamente. El límite inferior de
cuantificación es 0,1 nm. La señal del detector es procesada con un
integrador Hewlett-Packard 3392 para integrar el
área bajo cada pico. La concentración de doxorrubicina de cada
muestra se calcula determinando la relación del área del pico de
doxorrubicina a la del correspondiente pico del patrón interno, y
comparando esta relación con una curva de calibración realizada de
forma concomitante, preparada en la matriz apropiada.
4. Análisis farmacocinético: La variación
de las concentraciones de plasma frente al tiempo se analizan por
ambos métodos, no compartimental y compartimental. El área bajo la
curva (AUC) desde cero hasta infinito y la vida mitad terminal
(T_{1/2} ) se estiman por análisis no compartimental con la
función de LaGrange, como se ha puesto en práctica con el programa
de ordenador LAGRAN. CL_{tb} se calcula a partir de la
definición:
CL_{tb} =
Dosis/AUC
y el volumen de distribución en
estado estacionario (V_{DSS}) se calcula a partir de la
fórmula:
(V_{DSS}) =
CL_{tb}/kel
Además, las concentraciones individuales de
doxorrubicina en plasma frente al tiempo se ajustan a modelos
compartimentales con el programa ADAPT II que usa un simplex Nelder
Mead como algoritmo. Se ajustan a los datos modelos lineales,
abiertos, de dos y tres compartimientos. La discriminación del
modelo se basa en los Criterios de Información de Akaike (AIC)
definidos como:
AIC - 2p +
n(ln \
WSSR)
en donde p representa el número de
parámetros del modelo, n es el número de observaciones y WSSR
representa la suma ponderada de los cuadrados de los
residuos.
E. Tratamiento de ratones que tienen tumores
con fármacos de anidación de Hsp47: Ratones con tumores de
tamaño coincidente (aprox. 1 cm^{3}) se aleatorizan en seis
grupos de tratamiento de no menos de seis animales por grupo:
vehículo solo, doxorrubicina libre, péptido de unión
doxorrubicina-Hsp47, péptido no de unión
doxorrubicina-testigo, conjugado
doxorrubicina-monoclonal, anticuerpo monoclonal
Hsp47. Los análisis de poder estadístico indican que se requieren
al menos 6 animales por grupo para ver una diferencia de
supervivencia del 30%. Generalmente, la dosificación de
doxorrubicina en ratones atímicos con xenoinjertos humanos es de 50
a 200 \mug/semana). Como la anidación del fármaco al tumor es más
efectiva que el fármaco libre, se realizan estudios iniciales con
dosificaciones de 5, 10 y 15 \mug/semana. La concentración de
doxorrubicina como equivalentes se ajusta midiendo la absorbancia
de fármaco y conjugados a 490 nm y una curva de calibración
establecida para determinar equivalentes de péptido y conjugados
monoclonales. La fracción de animales supervivientes se determina en
el curso de 40 días y se representa en forma de curva de
supervivencia de Kaplan-Meier. La supervivencia se
determina examinando a los animales diariamente para determinar la
mortalidad. A continuación, se realiza un experimento de escalado
de dosis en el que los ratones son tratados con
doxorrubicina-péptido de unión de Hsp47 y
anticuerpos monoclonales Hsp47 conjugados con doxorrubicina a una
dosis de 30 \mug de equivalente de doxorrubicina cada 21 días
durante 84 días. Se construye una curva de supervivencia de
Kaplan-Meier. Además, después de la necropsia, se
determinan el peso y el tamaño del tumor primario, y se establece la
presencia de ganglios linfáticos y metástasis pulmonares. El peso
de los ganglios linfáticos y de los pulmones se mide también como
medida global de metástasis apoyada por evaluación histológica.
Para determinar la toxicidad, la dosificación
del fármaco se escala a 200 \mug de equivalente de doxorrubicina
por ratón. Los ratones que reciben dosis elevadas de fármaco reciben
una dosis individual de doxorrubicina libre,
doxorrubicina-péptido de unión de Hsp47 o
doxorrubicina-anticuerpo monoclonal Hsp47. Los
animales son después seguidos durante 14 días y la fracción media
de animales se representa en una curva de supervivencia de
Kaplan-Meier.
Los animales tratados con conjugados de
doxorrubicina de anidación en el tumor sobreviven más tiempo para
dosis equivalentes de fármaco más bajas que los animales que reciben
fármaco libre. Además, junto con una mayor supervivencia está una
reducción en el tamaño del tumor en cuanto a peso, ganglios
linfáticos y metástasis. Si el anticuerpo monoclonal Hsp47 no
conjugado tiene él mismo un efecto inmunoterapéutico en la mediación
de una respuesta contra el tumor, esto es evidente solamente en el
modelo C57BL, ya que los ratones atímicos inmunodeficientes no
responden de tal manera y el uso de testigos no conjugados.
De la descripción que antecede, un experto en la
técnica puede determinar fácilmente las características esenciales
de la presente invención y, sin apartarse del espíritu ni del
alcance de la misma, puede introducir cambios y modificaciones de
la invención para adaptarla a varios usos y condiciones.
Sin más elaboración, se cree que, usando la
descripción precedente, un experto en la técnica puede utilizar la
presente invención en su más amplia extensión. Por consiguiente, las
realizaciones preferidas específicas que anteceden han de
considerarse como meramente ilustrativas y de ningún modo limitantes
del resto de la descripción.
La descripción completa de todas las
solicitudes, patentes y publicaciones citadas anteriormente y en las
figuras, se incorporan al presente texto como referencia.
Apéndice
I
Abreviaturas: CPB2: proteína 2 de unión a
colágeno; RE: retículo endoplasmático; ATCC: American Type Culture
Collection; TBS: solución salina tamponada con Tris; PBS: solución
salina tamponada con fosfato; PEG: polietilenglicol; FITC:
isotiocianato de fluoresceína.
\vskip1.000000\baselineskip
Previamente se ha señalado (J. Cellular
Biochem., 1999) que entre muchas líneas de células el producto
génico de CPB2, Hsp47, esquiva a su receptor de retención,
erd2P, con el resultado de la aparición de Hsp47 en la
superficie de la célula asociada con la proteína tetraspanina CD9.
En tanto que Hsp47 posee una hendidura de unión altamente
restringida, se usaron bibliotecas de exposición de péptidos
aleatorios para caracterizar péptidos que se unen a Hsp47 y después
para direccionar esta proteína en líneas de células de carcinoma
in vitro. La comparación de los clones obtenidos de la
inmunopurificación (panning) reveló poca homología
específica basándose solamente en la secuencia. Para determinar si
las células de carcinoma que expresan Hsp47 podrían captar
selectivamente los bacteriófagos seleccionados, se emplearon las
tradicionales inmunofluorescencia y microscopía confocal. Estos
estudios revelaron que los péptidos de unión de Hsp47 de exposición
en fago se unen a líneas de células que expresan Hsp47 y que los
péptidos eran rápidamente captados a una posición coincidente con
la tinción de Hsp47. Estas observaciones fueron confirmadas por
análisis citométrico. Estos datos indican que el producto
CBP2 puede proporcionar una diana molecular para la
quimioterapia y/o formación de imágenes de enfermedades
malignas.
Se sigue buscando identificar dianas de
superficie celular específicas por las cuales dirigir el tratamiento
o formar imágenes de células neoplásicas. Por ejemplo, un grupo de
proteínas que han sido usadas como diana para el suministro de
fármacos son moléculas quiméricas creadas por anomalías cromosómicas
asociadas con el cáncer. Sin embargo, tales moléculas suelen ser
únicas para un tumor en particular (Baron et al., 1997; Diez
de Medina SG et al., 1997). Además de las proteínas antes
mencionadas, fuentes potenciales de tales dianas son los productos
de genes que han sido amplificados (multiplicados) en un locus
cromosómico particular en el tumor maligno. Por ejemplo el locus
cromosómico 11q13-14 se amplifica normalmente en
cánceres humanos que incluyen cánceres de cabeza y cuello, pulmón,
esófago, vejiga y mama (Schuuring et al., 1992). Este
amplicón es grande, abarcando 2,5-5 Mb, y alberga
varios genes con un potencial oncogénico conocido (Bekri, 1997). En
el cáncer de mama este locus es amplificado en aprox. 13% de los
tumores primarios mientras que en los cánceres de cabeza y cuello
la amplificación puede representar del 40% al 76% de los tumores. Se
ha desarrollado un mapa más detallado de esta región que indica que
en 11q13 existen tantas como cinco unidades de amplificación
distintas. Entre estas unidades hay un área genómica que incluye el
gen GARP en 11q13.5-q14.1. La valoración de esta
región, situada telomérica a CCDN1 y EMS1, ha revelado
cierto número de genes en el mapa regional, concretamente CBP2
(Hsp47) y "spot 14" en el locus cromosómico 11q13.5
con CLNS1A, UVRAG y PAK1 localizados teloméricos a
esta última región. Entonces, estrechando el núcleo del amplicón
11q13-q14 a un área de 350 kb que incluye D11S533
en su lado telomérico (Bekri, 1997;
Moncur, 1998).
Moncur, 1998).
Al evaluar el amplicón se hizo evidente que el
producto génico de CBP2 estaba asociado con un grupo de
tumores malignos, y puede distinguir tal grupo (Morino et
al., 1997; Morino et al., 1995; Morino et al.,
1994; Shirakami et al., 1995a; Shirakami et al.,
1995b; Shirakami et al., 1995), así como, estando localizado
en citotrofoblastos extravellosos y células caducas en la interfase
materna fetal (Pak et al., 1997; Shirakami et al.,
1995b; Morino et al., 1995; Morino et al., 1994;
Morino et al., 1997; Shirakami et al., 1995).
Curiosamente, CBP2, mapeado al cromosoma 11q13.5, comparte
un locus con Spot 14, un gen clave expresado en
neoplasias lipogénicas (Moncur, 1998).
Normalmente, el producto génico CBP2,
Hsp47, se limita al RE-Golgi en donde primero se
asocia con cadenas de procolágeno en un punto muy temprano durante
la traducción de cadenas nacientes (Sauk et al., 1994). La
Hsp47 es retenida dentro de estos compartimientos celulares por el
reciclamiento del producto génico erd2, receptor KDEL, que se
asocia con la secuencia COOH-terminus RDEL de Hsp47
(Sauk et al., 1997). Sin embargo, en algunos tumores Hsp47
se expresa independientemente de sus propiedades de chaperona
("proteína carabina") y elude o carece de este mecanismo de
vigilancia y se manifiesta en la superficie de la célula, pero no se
segrega al medio. Aunque estudios previos han demostrado que Hsps
tales como gp96 son proteínas de membrana periféricas fuertemente
unidas a la superficie, el mecanismo de anclaje preciso no estaba
claro, si bien no podían excluirse interacciones iónicas con otras
proteínas (Tamura Y, 1997). La Hsp47, al igual que gp96, carece de
características de secuencia para farnesilación, palmitación,
isoprenilación o miristilación; en consecuencia, la unión covalente
también parece ser un mecanismo de anclaje improbable (Tamura Y,
1997; Altmeyer et al., 1996; Tamura Y, 1997). Curiosamente,
se demostrado que la Hsp47 se asocia con la proteína tetraspanina
CD9 en algunas líneas de células de carcinoma epidermoide (Hebert
et al., 1999). Además, en estos casos se ha demostrado que
Hsp47 es fácilmente recuperada, incluso sin usar entrecruzamiento, a
partir de inmunoprecipitados de la membrana utilizando anticuerpos
anti-CD9, lo que sugiere la presencia de
interacciones hidrófobas entre estas proteínas (Hebert et
al., 1999).
A diferencia de otras muchas chaperonas, se ha
demostrado que la Hsp47 posee un número limitado de ligandos
intracelulares (Nakai et al., 1989). Aunque estudios previos
han definido la unión de Hsp47 a una región definida por el
anticuerpo anti-propéptido SP1.D8 (Hu et al.,
1995), a una región procolágeno a N-propéptidos de
las cadenas \alpha1>(I) entre los restos
23-151, y a gelatina (Nagata et al., 1988),
aún se han de determinar los motivos peptídicos específicos para
esta unión (Hu et al., 1995).
Aquí, los autores de la presente invención
exponen un repertorio de péptidos de bacteriófago obtenidos de
experimentos de inmunopurificación con Hsp47. La
co-localización de algunos de estos péptidos con
Hsp47 en cierto número de líneas de células tumorales demuestra que
los péptidos pueden ser dirigidos a una localización intracelular
coincidente espacialmente con Hsp47. Estos resultados indican que la
Hsp47 de la superficie de la célula no está anclada permanentemente
a la superficie de la célula y que esta proteína experimenta
reciclaje con un pool intracelular. Además, estos estudios
sugieren que la expresión de la CBP2 en tumores puede
proporcionar una diana para terapia génica dirigida a un fago, un
mecanismo por el cual se suministran fármacos, o un medio para
formar imágenes de enfermedades y metástasis ocultas.
Líneas de células: Se realizaron estudios
usando cierto número de líneas celulares establecidas de carcinomas
de células escamosas orales humanas [SCC4, SCC9, SCC15 y SCC25]
obtenidas de la ATCC, y una línea celular de queratinocitos orales
normales transformada GMSM-K fue cortesía del Dr. V.
Murrah (UNC, Chapel Hill, NC). Igualmente, se obtuvieron de la ATCC
células de carcinomas de mama [HTB126, HTB127], y células de mama
normales HTB125. Además, las líneas de células de próstata
PC-3, LNCaP, y PZ-HPV fueron
cortesía del Dr. R. Franklin (UM, Baltimore, MD). En los estudios
presentados en el presente texto, las células se cultivaron en una
mezcla 1:1 de F12 de Ham y medio de Eagle modificado por Dulbecco
que contiene 10% de suero de ternera fetal, hidrocortisona (0,4
\mug/ml, Sigma) a 37ºC, en una atmósfera de aire con 5% de
CO_{2}. Para las líneas de células de carcinoma de mama, se
añadieron al medio 10 \mug/ml de insulina, como prescribe la ATCC
y se desarrollaron células PZ-HPV en medio KSF. Las
células fueron subcultivadas por desagregación con tripsina
(0,1%)-EDTA (0,01%) en solución salina tamponada
con fosfato [PBS] a pH 7,5.
Anticuerpos: Se usó el anticuerpo
monoclonal SPA-470 contra Hsp47 (StressGen,
Victoria, BC), así como un anticuerpo policlonal de conejo Hsp47
preparado contra un péptido 22-mero correspondiente
a la secuencia N-terminal de Hsp47 de ratón que
estaba conjugada con hemocianina de lapa californiana (Sauk et
al., 1994). El anticuerpo monoclonal anti-M13
se obtuvo de Amersham Pharmacia Biotech (Piscataway, NJ). Los
anticuerpos monoclonales para los análisis citométricos fueron
conjugados directamente con fluoresceína usando el kit de
éster 5(6)
carboxifluorescein-N-hidroxi
succinimida (Boehringer Mannheim, Indianapolis, IN) o se marcaron
con SA-Red670^{TM} después de la biotinilación del
anticuerpo usando el kit de biotinilación
EZ-Link^{TM}
Sulfo-NHS-LC (Pierce, Rockville,
Ill).
Inmunopurificación por afinidad de una
biblioteca de péptidos: Para estudiar la especificidad de unión
de Hsp47, los autores de la presente invención utilizaron dos
bibliotecas de bacteriófagos con insertos de heptapéptido Ph. D.-
7, New England Biolabs; Beverly, MA) o dodecapéptido (Ph. D.-12, New
England Biolabs; Beverly, MA) aleatorios en el término N de la
proteína pIII. La biblioteca Ph. D.-7 consiste en aprox. 2,8 x
10^{9} secuencias electroporadas amplificadas una vez para dar
copias de cada secuencia en 10 \mul de fago suministrado. La
biblioteca Ph. D.-12 consistía en aprox. 2,7 x 10^{9} secuencias
electroporadas amplificadas una vez para dar aprox. 55 copias/10
\mul de fago sumi-
nistrado.
nistrado.
Selección de bacteriófagos de unión de Hsp47
por inmunopurificación por afinidad: Los bacteriófagos que
exponen péptidos reconocidos por Hsp47 fueron identificados usando
los kits Ph.D.-7 o Ph.D.-12 (New England Biolabs; Beverly,
MA) y los protocolos modificados para una diana biotinilada. En
esencia, 96 pocillos de una placa de microtítulo fueron recubiertos
con 15 \mul de estreptavidina (1 mg/ml) en 135 \mul de
NaHCO_{3} 0,1 M pH 8,6, con agitación suave en una cámara
humidificada, durante la noche y a 4ºC. Después de eliminar la
solución de estreptavidina los pocillos se lavaron tres veces con
TBS que contiene 0,05% de Tween 20 (TBS-Tween) y
después se bloquearon por incubación durante 1 hora a 37ºC con 1% de
BSP en PBS que contiene 0,1 \mug/ml de estreptavidina.
A continuación, el fago fue precomplejado con
Hps47 biotinilada mediante la adición de 0,1 \mug de Hsp47
biotinilada y 2 x 10^{11} pfu (unidades formadoras de placas) del
fago de entrada en 400 \mul de TBS-Tween y se
incubaron durante 60 minutos. La solución de complejo
fago-diana se añadió después a las placas bloqueadas
lavadas y se incubaron a temperatura ambiente durante 10 minutos.
Se añadió biotina hasta una concentración final de 0,1 mM y se
incubo durante 5 minutos para desplazar el fago de unión de
estreptavidina. El fago no de unión fue desechado y las placas se
lavaron 10 x con TBD-Tween (0,1%). Después los
pocillos se trataron con 15 \mul de Tris-HCl 1 M,
pH 2,2, que contiene 1 mg/ml de BSA, durante 5 minutos, para eluir
el Hsp47-fago. Las muestras se neutralizaron con
Tris-HCl 1 M, pH 9,1 y se amplificaron añadiendo 20
ml de cultivo de ER 2537 incubado a 37ºC con agitación vigorosa
durante 4,5 horas. Los cultivos se transfirieron después a tubos
nuevos y se centrifugaron a 10.000 rpm a 4ºC durante 10 minutos. Los
sobrenadantes se transfirieron a tubos nuevos y el fago se
precipitó con 1/6 de volumen de PEG/NaCl a 4ºC durante la noche. A 4
ml de medio LB se inoculó una colonia individual de ER2537 y
después se incubó a 37ºC con agitación vigorosa hasta que el cultivo
alcanzó la fase logarítmica media (D.O._{600} aprox. 0,5). Se
obtuvo un sedimento por centrifugación durante 15 minutos a 10.000
rpm, 4ºC. El sedimento se suspendió en 1 ml de TBS y se centrifugó
durante 5 minutos a 10.000 rpm, 4ºC. El sobrenadante se transfirió
a un tubo nuevo y se precipitó con 1/6 de volumen de PEG/NaCl en
hielo, durante 1 hora. Después de la centrifugación el sedimento se
resuspendió en 200 \mul de TBS. El eluído se tituló y se puso en
placas LB/IPTG/XGaI, y se incubó durante la noche. Dado que el fago
de la biblioteca se deriva del vector de clonación común M13mp19,
que lleva el gen lacZ\alpha, las placas de fago aparecen
azules cuando se ponen en placa en medios que contienen XgaI e IPTG.
Las colonias azules fueron seleccionadas para secuenciación o
usadas para una segunda tanda de inmunopurificación. Como testigo se
usó estreptavidina como diana y después de tres tandas de
inmunopurificación para verificar una secuencia de consenso para los
péptidos que unen estraptavidina.
Clones de colonias azules de placas que
contienen 50-200 colonias fueron transferidos a
filtros de nitrocelulosa. Las bacterias se lavaron de los filtros
con PBS que contiene 0,05% de Tween 20 y 1% de albúmina de suero
bovino, y los filtros se incubaron después durante 30 minutos en el
mismo tampón antes de lavar tres veces con
PBS-Tween. Después de una incubación durante 1 hora
en 5 ml de Hsp47 biotinilada (0,1 - 2 \mug/ml en
PBS-Tween), los filtros se lavaron de nuevo tres
veces en PBS-Tween. Las posiciones de los clones que
habían segregado bacteriófagos de unión de Hsp47 fueron después
localizadas por uno de dos métodos: los filtros se incubaron con 5
ml de estreptavidina conjugada con fosfatasa alcalina (dilución
1/10.000 en PBS-Tween, Pierce, Rockford, IL) durante
1 hora a temperatura ambiente antes de un lavado a fondo con
PBS-Tween, o los filtros fueron incubados durante 1
hora en 5 ml de un anticuerpo anti-biotina (dilución
1/50.000 en PBS-Tween, Pierce, Rockford, IL),
lavados e incubados con un anticuerpo de inmunoglobulina
anti-cabra de conejo, conjugado con fosfatasa
alcalina (dilución 1/5.000 en PBS-Tween, Pierce,
Rockford, IL). En cada caso, la actividad de la fosfatasa alcalina
se reveló usando una mezcla de nitroblue tetrazolio y 5
bromo-4-cloro-3-indolifosfato
tolidio (Bethesda Research Labs, Rockville, MD) como sustrato.
Los DNAs de bacteriófagos de cadena simple
fueron purificados y secuenciados como oligonucleótido -96 primer
(5'-CCCTCATAGTTAGCGTAACG-3'). Las
reacciones de secuenciación se llevaron a cabo usando un ABI Prism
Model 373 Version 3.0.
Para caracterizar los péptidos que se unen a
Hsp47, los autores de la presente invención compararon las
bibliotecas de partida y las seleccionadas de una manera
independiente de la posición. Se realizó un análisis estadístico
por máxima probabilidad y remuestreo bootstrap. Este reveló
la distribución de restos por posición en péptidos de unión de
Hsp47 en comparación con péptidos en la biblioteca original. Para
codificar las preferencias obtenidas anteriormente, los autores de
la presente invención usaron un sistema de puntuación previamente
descrito para BiP (Cwirla et al., 1990) que se usaría para
predecir sitios de unión de Hsp47 en polipéptidos de origen natural
y sintéticos. Haciendo esto, se da una puntuación a cada uno de los
20 aminoácidos posibles en cada posición de la secuencia núcleo de
siete restos. Estas puntuaciones se derivaron de las veces de
diferencia de abundancia global de cada resto en los péptidos
expuestos por las poblaciones de bacteriófagos seleccionadas y no
seleccionadas. La puntuación para cada uno de las secuencias
de siete restos presentes en cada heptapéptido se determinó como se describió previamente (Cwirla et al., 1990).
de siete restos presentes en cada heptapéptido se determinó como se describió previamente (Cwirla et al., 1990).
Para validar el conjunto de puntuación de
secuencias de unión de Hsp47, es necesario un segundo conjunto de
secuencias de unión de Hsp47 que no son parte de la base de datos
usada para generar la matriz de puntuación. Para realizar esto se
usó una segunda biblioteca consistente en bacteriófagos
recombinantes independientes que exponen dodecapéptidos aleatorios
(Ph. D-12, New England Biolabs, Beverly, MA). Las
secuencias se compararon después mediante un BLAST iterado
específico de la población, BLAST iniciado por acierto de patrón, y
secuencias BLAST 2 unas frente a otras (NCBI). Además, los perfiles
hidropáticos de dos péptidos se compararon usando la base de datos
del Weizmann Institute of Sciences Genome and Bioinformatics.
Se prepararon heptapéptidos y dodecapéptidos
mediante síntesis en fase sólida de flujo continuo y se analizaron
mediante cromatografía de líquidos de alta presión y espectrometría
de masas como se describió previamente (Cwirla et al.,
1990).
Células desarrolladas in vitro, como se
describió antes, fueron lavadas e incubadas en una solución al 0,5%
de Polyglobin N para bloquear los receptores Fc no saturados y
reducir la unión no específica de anticuerpos monoclonales
(Takeshita et al., 1995). A continuación, se incubaron 50 ml
de la suspensión de células (1 x 10^{6} células/ml) con 2,5 ml (1
mg) de anticuerpos, conjugados con fluoresceína, o
SA-Red670 (GibcoBRL, Gaithersburg, MD). Después de
lavar, el sedimento de células se resuspendió en PBS que contiene
BSA para el ensayo de citometría de flujo. Para evaluar la Hsp47
intracelular y bacteriófago M13, las células fueron primero
impermeabilizadas con 0,1% de saponina, como se describió
previamente (Tang et al., 1994; Tang et al., 1993).
Las muestras fueron después analizadas en un citómetro de flujo
FACScan (Becton Dickinson, San Jose, CA). El láser de argón de 488
nm se hizo funcionar a una potencia de 15 nW. Los datos procedentes
de conjugados de fluoresceína se recogieron después de un filtro de
530/30 BP. Se emplearon cuatro análisis citométricos de dos
colores, bien sea de fluoresceína o bien de Red670^{TM}, con
yoduro de propidio. Los filtros usados fueron dicroico SP de 600
nm; 525 \pm 15 nm BP (fluoresceína) y 645 LP (Red670^{TM}).
Se usó yoduro de propidio para la evaluación del
ciclo celular y la tinción en busca de las células muertas. Para
estos estudios se añadió un solución hipotónica de citrato que
contiene PI a 1 x 10^{6} células lavadas, a una concentración de
1 mM. Las células se marcaron durante 20 minutos, después se
analizaron en el FACScan en su solución de tinción. La
fluorescencia naranja del PI se recogió después de un filtro de
585/42 nm BP.
Se usó compensación electrónica entre canales de
fluorescencia que recogen emisiones para eliminar la superposición
espectral residual. Los datos de fluorescencia se mostraron en una
escala de cuatro décadas de longitud. Se recogió en cada muestra un
mínimo de 10.000 eventos. El análisis de los datos se realizó con
software LYSIS II (Becton Dickinson, Mansfield, MA). Se
usaron representaciones de contorno del parámetro dual de
fluorescencia para la exclusión de residuos y agregados. Este
método de bloqueo permitió la fácil discriminación de residuos de
las células muertas (baja dispersión de luz directa y alta
fluorescencia de PI).
Microscopía de inmunofluorescencia y
confocal: La microscopía de inmunofluorescencia se llevó a cabo
según el método de Tang et al. (Tang et al., 1994;
Tang et al., 1993). Para visualizar la Hsp47 de la superficie
de la célula o el bacteriófago M13, las células no se
permeabilizaron sino que se trataron y se fijaron con para
formaldehído al 1% como se describe para los análisis citométricos.
Sin embargo, para prevenir la unión no específica, las células se
bloquearon con 10% de suero de cerdo en PBS durante 1 hr. Las
células se incubaron después con anticuerpos
anti-Hsp47 o anti-bacteriófago M13
(Amersham Pharmacia-Biotech, Piscataway, NJ), se
lavaron con PBS, y se incubaron durante 1 hora con IgG
anti-conejo de cabra, conjugada con fluoresceína o
bien con rojo Texas. Se montaron cubreobjetos en medio de montaje
que contiene un agente antiblanqueo (Kirkegaard and Perry
Laboratories, Inc.; Gaithersburg, MD). Las células fueron examinadas
bajo un fotomicroscopio Zeiss II equipado con epifluorescencia.
Células no tratadas con anticuerpos primarios se usaron como
controles negativos.
Las imágenes confocales se recogieron usando un
microscopio confocal Zeiss LSM410. Se usó un FT de 488/568 con un
filtro de barrera de 590 para detectar la tinción con rojo Texas y
un FT de 560 con una barrera a 515-540 se usaron
para generar imágenes marcadas con fluoresceína. Las imágenes
digitales se recogieron en un drive ZIP y se generaron
figuras usando software Adobe Photoshop 3.0 (Adobe Systems
Inc. Mountain View, CA). No se asoció fluorescencia con células
después de la incubación con solamente anticuerpos secundarios.
Para marcar el compartimiento lisosomal, las
células se incubaron con 1 mg/ml de FITC lisina fijable -dextrano
(Molecular Probes; Eugene, OR) en medio de crecimiento durante 4
horas a 37ºC en 5% de CO_{2}. Después de lavar, las células se
incubaron durante 30 minutos más para cazar el dextrano desde los
compartimientos endosomal temprano al lisosomal. Para la
identificación de los compartimientos endosomal temprano y de
reciclaje, las células se incubaron en medio libre de suero que
contiene 50 \mug/ml de FITC-transferrina
(Molecular Probes; Eugene, OR) durante 30 minutos a 37ºC en 5% de
CO_{2}. Después de tratamientos para identificar los
compartimientos subcelulares específicos, las células se fijaron y
se procesaron para inmunofluorescencia y/o microscopía
confocal.
Fraccionamiento subcelular de las membranas
del plasma: el método para fraccionar membranas del plasma se
modifica según los métodos descritos por Weber et al. (Weber
TM et al., 1988). Las muestras se trataron con colagenasa
bacteriana para eliminar la posibilidad de unión de
procolágeno-Hsp47 derivado citoplásmico a los
receptores de integrina de la superficie de la célula como
consecuencia del fraccionamiento de la célula. El sobrenadante
inicial se centrifuga en un rotor Sorvall SS34 a 48.000 g a 4ºC
durante 15 min, y el sedimento de microsomas de alta densidad se
resuspende en 40 \mul de tampón. El sobrenadante se siguió
centrifugando en un rotor Beckman 70.1 a 300.000 g a 4ºC durante 75
min, y el sedimento de microsomas de baja densidad se resuspende en
60 \mul de tampón.
Las fracciones de la membrana se caracterizaron
por la distribución de actividad de 5'-nucleosidasa,
un marcador de la membrana del plasma (Avruch and Wallach, 1971).
Las membranas de plasma se sometieron directamente a análisis PAGE
y Western. Para las transferencias Western, las proteínas analizadas
en SDS-PAGE se electrotransfirieron inmediatamente
a papel de nitrocelulosa y se bloquearon con 10% de leche seca no
grasa (NFDM). El antisuero o suero perinmune se diluyó 1:2000 en el
mismo tampón con una agitación suave durante la noche. Después se
aclara la nitrocelulosa tres veces durante 5 minutos en TBS/Tween.
Los anticuerpos contra Hsp47 y bacteriófago M13 se detectaron con
proteína A marcada con [^{125}I] (New England Nuclear, Boston, MA)
o análisis de transferencia Western como se describió previamente
(Sauk et al., 1997).
Para aclarar los motivos de unión de Hsp47, los
autores de la presente invención utilizaron dos bibliotecas de
bacteriófagos con insertos de heptapéptido o dodecapéptido
aleatorios en el término N de la proteína pIII. Como generalmente
se requieren péptidos que contienen al menos siete u ocho restos
para una unión eficiente, los autores de la presente invención
escogieron primero una biblioteca de bacteriófagos que exponían
péptidos heptámeros (Ph. D.-7, New England Biolabs; Beverly, MA).
Para comenzar a caracterizar estos péptidos, se escogieron al azar
70 clones de bacteriófagos individuales entre la biblioteca no
seleccionada, y las secuencias de aminoácidos de los insertos de
heptapéptido variables se dedujeron de las secuencias de nucleótidos
de la correspondiente región de codificación. Todos los aminoácidos
estaban representados, aunque sus frecuencias no siempre
corresponden a las esperadas de los números relativos de codones
que codifican cada resto.
Las secuencias de heptapéptidos expuestas por 54
bacteriófagos de unión de Hsp47 obtenidos por inmunopurificación se
determinan por análisis de la secuencia de DNA de la correspondiente
región del genoma del bacteriófago. Las secuencias peptídicas de
los 54 clones que unen Hsp47 se consideran primeramente como una
sola población y se comparan con las procedentes de los 70 clones
escogidos al azar de la biblioteca de partida. La tabulación de los
valores de hidrofilicidad de los bacteriófagos que unen Hsp47 revela
dos poblaciones generales de péptidos que son elegidos por
inmunopurificación. Un grupo de péptidos estaba representado por
péptidos hidrófilos y el otro por un grupo hidrófobo de péptidos
más pequeño (Figura 1).
La comparación de la composición global en
aminoácidos de las dos poblaciones de heptapéptidos, seleccionada y
no seleccionada, reveló que la asparagina (N), la treonina (T), la
tirosina (Y) y la prolina (P) están particularmente enriquecidas,
mientras que la fenilalanina (F), el ácido aspártico (D) y la
arginina (R) están reducidas significativamente (Figura 2a, 2b).
Sin embargo, cuando se consideran individualmente, el grupo
hidrófobo de péptidos está acusadamente enriquecido en triptófano y
leucina, así como valina y alanina.
El espaciador de cinco restos que une los
heptapéptidos variables a la proteína pIII madura no contiene restos
enriquecidos. Así, indicando que es improbable que los restos del
espaciador contribuyan a la actividad de unión de bacteriófagos
seleccionados, permitiendo a los autores de la presente invención
buscar solamente en las secuencias de heptapéptido variables, para
ver la presencia de un motivo de unión. La inspección de los
péptidos hidrófobos seleccionados revela un motivo de restos mejor
descrito como XHyHyXXXHyHy, en donde Hy es un aminoácido hidrófobo
grande (normalmente W, L o F) y X es cualquier aminoácido. Este
motivo núcleo se identifica también en los restos seleccionados a
partir de una biblioteca Ph. D-12 representada por
un motivo XHyHyXXHyXXXXHyHy. Tomados en conjunto, estos datos
sugieren que el sitio de unión de péptido contiene un bolsillo
hidrófobo profundo separado por restos hidrófilos cargados (Figura
3). El motivo péptido descrito como XXHyHyXXX describe mejor los
péptidos hidrófilos seleccionados entre la biblioteca. Curiosamente,
también puede identificarse un motivo núcleo similar
(HyXXXHyHyXXHyXXX) en restos seleccionados entre la biblioteca de
dodecapéptidos. Sin embargo, un pequeño número de péptidos carecía
totalmente de restos hidrófobos aunque son seleccionados durante la
inmunopurificación de Hsp47.
Reconociendo que el procolágeno I era un ligando
natural para Hsp47, se realizaron análisis con el programa BLAST
para valorar la homología de secuencias entre los péptidos expuestos
por bacteriófago y procolágeno I y los dodecapéptidos
seleccionados. Curiosamente, se observa poca homología específica
basándose solo en la secuencia. Sin embargo, cuando el perfil
hidropático del procolágeno I (1) se comparó con los dodecapéptidos
obtenidos a partir de tres tandas de inmunopurificación usando el
método de Kyte-Doolittle de cálculo de la
hidrofilicidad sobre una longitud de ventana de 7, todos los
péptidos expuestos por el fago están representados por regiones
específicas dentro de la molécula de procolágeno. Curiosamente, la
mayor parte de los péptidos hidrófobos se localizan en regiones
dentro de la región N-propéptido (restos
59-71) o la región C-propéptido (restos
1344-1445). En cambio, la mayoría de los péptidos
hidrófilos se localizaron en regiones con la región helicoidal del
procolágeno (restos: 283-295,
470-482, 666-678,
727-739, 1040-1052 y
1087-1099) con solamente un péptido localizado en
una secuencia dentro de la región N-propéptido (restos
100-112) (Figura 4).
Para adquirir un entendimiento en la
localización subcelular del fago de unión de Hsp47 (HBP) en células
tumorales, los autores de la presente invención incubaron 25 \mul
de HBP con 10^{6} células (SCC4, SCC9, SCC15, SCC25, HTB126,
HTB127, PC-3 y LNCaP) en medios durante 1 hora a
37ºC. Después se lavaron las células 3 veces con
TBS-Tween y el HBP se tiñó con anticuerpos
FITC-anti-M13 y se analizaron por
citometría de flujo. Estos estudios revelaron que las líneas de
células tumorales no permeabilizadas (SCC4, SCC9, SCC15, SCC25,
HTB126, y PC-3) poseían niveles variables de
tinción con fago M13 sobre sus superficies celulares. Además, si las
células eran permeabilizadas antes de la adición del anticuerpo,
entonces el teñido de la superficie de la célula acoplado con el
fago internalizado revelaba una tinción aumentada. Sin embargo, la
GMSM-K, una línea de células epiteliales
establecida, tratada de igual manera, reveló una escasa o nula
tinción. La Figura 5 representa una línea de células tumorales
representativa, células SCC4, comparada con células
GMSM-K. Resultados similares a los obtenidos para
las células GMSM-K se obtuvieron también para las
líneas de células normales HTB125 y PZ-HPV de mama
y próstata, respectivamente.
Para verificar la asociación del fago de unión
de M13 con líneas de células específicas, las células SCC4 y
GMSM-K se trataron con un HBP durante 1 hora,
después se lavaron 3 veces con TBS-Tween y las
membranas del plasma se aislaron y se inmunoprecipitaron con
anticuerpos anti-M13. Esto produjo dos bandas de
proteína, una con un
Mr = 47k y otra con un Mr = 27k (Figura 6). La banda de 47k se identificó como Hsp47 por análisis de transferencia Western.
Mr = 47k y otra con un Mr = 27k (Figura 6). La banda de 47k se identificó como Hsp47 por análisis de transferencia Western.
La microscopía confocal se empleó también para
determinar el destino y la co-localización del HBP.
Estos estudios revelaron que cuando se tratan líneas de células
tumorales con HBP hay una distribución de tinción en la superficie
de las células, en microvesículas, y una intensa tinción en una
región perinuclear que es coincidente con el RE (Hebert et
al., 1999). Las células se trataron después con bacteriófago M13
seguido por doble tinción con rojo
Texas-anticuerpos anti-Hsp47 y
FITC-anticuerpos M13. La localización de Hsp47 es
similar a la de la tinción del fago M13 y la
co-localización de anticuerpos revela superposición,
matices amarillos, de los patrones tanto de tinción de M13 como
tinción de Hsp47 (Figura 7).
A continuación, los autores de la presente
invención determinaron si el HBP se localizaba en el compartimiento
endosomal/lisosomal tardío. Para marcar el compartimiento lisosomal,
las células se cultivaron en presencia de dextrano conjugado con
FITC, seguido de un periodo de caza de 30 minutos para eliminar el
dextrano de los compartimientos endosomales tempranos antes de la
fijación y la inmunotinción con los anticuerpos
anti-M13 conjugados con rojo Texas. Las células
SSC4, que son representativas de las otras líneas celulares,
demuestraron una clara identificación de
FITC-dextrano a estructuras vesiculares, si bien la
tinción de HBP estaba limitada principalmente a vesículas
puntiformes en el citoplasma y la zona perinuclear (Figura 8). Para
verificar que el HBP no está dirigido significativamente a los
lisosomas, se añadieron células SCC4 a esferas de látex y HBP y
después se fijaron y se procesaron para inmunofluorescencia usando
anticuerpos anti-M13. En las células SCC4, la señal
de M13 no pudo ser localizada en el periferia de la esfera, lo que
sugiere que había una asociación mínima con los fagosomas.
Como los autores de la presente invención ya
habían demostrado que la Hsp47 se expresaba en la superficie de la
célula, consideraron si el HBP unido a Hsp47 de la superficie de la
célula podría estar presente en endosomas de reciclaje. Para marcar
estos compartimientos, se cultivaron células SCC4 y
GMSM-K en presencia de transferrina conjugada con
FITC o conjugada con rojo Texas antes de la fijación y la tinción
con anticuerpos anti-M13. El análisis por
microscopía confocal indica que la transferrina teñía tanto la
membrana del plasma (tinción en anillo en el borde de las células)
como los endosomas de reciclaje (tinción puntiforme subcelular). Un
patrón muy similar y coincidente se observa para la tinción con
anticuerpo M13, por consiguiente la superposición de las dos
imágenes indica la co-localización (matices
amarillos) de las dos señales en la región subcelular puntiforme y
la membrana del plasma (Figura 9). Es digno de mención que las
células GMSM-K proporcionaban patrones iguales de
tinción con dextrano conjugado y transferrina pero no son teñidas
por anticuerpos anti-M13 (no mostrado).
Basándose en la secuencia de péptidos aislados
por inmunopurificación, se sintetizaron heptapéptidos y
dodecapéptidos consistentes con los modelos predichos obtenidos de
la puntuación, se marcaron con FITC y se incubaron con células SCC
que se había demostrado que se unían y captaban el HBP. Aunque
ninguna de las líneas celulares captó los heptapéptidos, todos los
dodecapéptidos sintetizados pudieron ser observados en el citoplasma
de células tumorales al cabo de 15 minutos de incubación (Figura
10).
Se ha demostrado que el uso de bibliotecas de
péptidos aleatorios es una valiosa herramienta para identificar
nuevas moléculas terapéuticas. Las bibliotecas representan un enorme
número de secuencias de péptidos expuestas en la superficie de
virión de clones de fago filamentoso o bien en un soporte sintético
en fase sólida. Es primordial para esta estrategia la observación
de que péptidos aislados por selección por afinidad de tales
bibliotecas típicamente interaccionan con dominios biológicamente
relevantes de las proteínas diana (Smith and Scott, 1993; Kitamura
et al., 1992; Burkhardt et al., 1991; Smith et
al., 1995; Pasqualini et al., 1996; Pasqualini and
Ruoslahti, 1996; Ruoslahti, 1997; Ruoslahti, 1996; Hutchcroft et
al., 1992; Borst et al., 1993). Esta estrategia tiene
por resultado frecuentemente cierto número de péptidos que
aparentemente se unen a un dominio individual de una proteína o
receptor. Curiosamente, los péptidos carecen frecuentemente de
similitud de secuencias y son reminiscentes del descubrimiento de
mimotopos (Bowditch et al., 1996; Partidos et al.,
1997; Bowditch et al., 1996), en los que péptidos cortos se
unen al sitio de unión del antígeno de anticuerpos, incluso aunque
difieren en secuencia del antígeno. Claramente, esto parece ser el
caso aquí, en donde miles de péptidos fueron localizados a partir
de ambas bibliotecas. Sin embargo, estos péptidos podrían dividirse
en dos grupos. Un grupo caracterizado por una prevalencia de restos
hidrófobos y un segundo grupo caracterizado por una preponderancia
de restos hidrófilos cargados. El enriquecimiento en valina y
alanina, así como en triptófano y leucina, en péptidos expuestos
por este grupo seleccionado de bacteriófagos es consistente con la
afinidad de Hsp47 a una región que está determinada por su carácter
hidrófobo. Además, la demostración de la unión de HBP por
dodecapéptidos con un motivo de XXXXXHyXXHyXHyHy indica que los
dominios hidrófobos del ligando no necesitan estar localizados en
el término pIII. Así, los datos sugieren que estos péptidos
seleccionados describen un sitio de unión de péptido para Hsp47 que
contiene un bolsillo largo que puede acomodar las cadenas laterales
de aminoácidos grandes hidrófobos y aromáticos, y que contiene
regiones adyacentes que pueden interaccionar con restos cargados.
Estas conclusiones vienen apoyadas por estudios de modelización
estructural tridimensional que revelan que la Hsp47 madura posee una
región de unión en forma de un surco largo y profundo que, al pH
fisiológico, la base está formada por una lámina \beta con lados
formados por hélices. Las hélices proyectan cadenas laterales de
restos de aminoácidos hidrófobos hacia el surco mientras que la
lámina \beta proyecta cadenas laterales de restos de aminoácidos
hidrófobos hacia arriba desde el fondo (Davids et al.,
1995). Además, este modelo explica la capacidad de Hsp47 para unirse
a regiones hidrófobas dentro del N-propéptido como
se describió con anterioridad (Hu et al., 1995) y de la misma
forma al esqueleto de colágeno desnaturalizado (gelatina) (Nagata
et al., 1988). Fue interesante el descubrimiento de que
regiones dentro de la región C-propéptido del
procolágeno podrían también proporcionar un sitio de unión para
Hsp47, ya que la asociación carboxiterminal de cadenas de
procolágeno está implicada en el ensamblado de la cadena (Chessler,
1993b; Lees, 1997; Oliver, 1996; Lees, 1994; Chessler, 1993a).
Para mejorar el conocimiento de la naturaleza y
el destino de la Hsp47 expuesta en la superficie celular de células
cancerosas, los autores de la presente invención localizaron fagos
M13 seleccionados entre las bibliotecas de bacteriófagos en la
superficie celular de cierto número de líneas de células de cáncer
oral, mama y próstata utilizando análisis de citometría de flujo.
Haciéndolo, los autores de la presente invención demostraron que la
permeabilización de las células antes de la tinción con anticuerpo
potenciaba la señalización de FACS, sugiriendo que M13 estaba
internalizado en las células. La inmunoprecipitación de las
membranas del plasma de las células tumorales expuestas a fagos
seleccionados que exponen péptidos de unión de Hsp47, reveló que la
Hsp47 era inmunoprecipitada con el bacteriófago M13 así como otra
proteína de 27 kD que puede representar CD9 (Hebert et al.,
1999), así, probando que las HBP seleccionadas estaban asociadas con
complejos de Hsp47 de la superficie de la célula. Se empleó
entonces formación de imagen confocal para comenzar a localizar el
destino del bacteriófago que expone el péptido seleccionado
internalizado. Estos estudios revelaron que la incubación a corto
plazo tenía por resultado que se localizaban péptidos seleccionados
en la superficie de la célula y endosomas de reciclaje. Esto no era
algo inesperado ya que la reposición en la membrana de proteínas de
la superficie de la célula y receptores sigue normalmente un curso
así. Sin embargo, sorprendentemente solo una pequeña cantidad de
los péptidos internalizados pudieron ser identificados en lisosomas
distinguidos por la tinción con FITC-dextrano. De
forma antitética, cuando las células fueron teñidas tanto para HBP
como para Hsp47 expuestas por M13, hubo una localización
concurrente, matices amarillos, de ambos anticuerpos para
localizaciones intracelulares coincidentes representadas por
endosomas en reciclaje y el RE.
Colectivamente, estos datos indican que a
diferencia del péptido de la superficie de la célula los receptores
de hormonas experimentan internalización por endocitosis al unirse a
ligandos, que después son clasificados en endosomas a lisosomas,
donde son presumiblemente degradados (Gruenheid, 1999). Proteínas
del RE de la superficie de la célula son enviadas con sus ligandos
de nuevo al RE con solamente una pequeña cantidad del ligando
destinada para el procesamiento lisosomal. Concebiblemente, el uso
de una proteína RE con capacidad de unión a un número de ligandos
restringido permitirá el direccionamiento de conjugados de fármaco o
compuestos para formación de imágenes directamente a células
tumorales que expresen estas proteínas. Tal direccionamiento ofrece
la posibilidad de minimizar efectos tóxicos no selectivos. Además,
sería de esperar que la resistencia a multifármacos sería menos
importante en el caso del transporte a la superficie celular mediado
por el RE del fármaco a través de la membrana celular (Czerwinski
et al., 1998). Aunque estos datos in vitro indican que
una Hsp47 expresada en la superficie celular contiene elementos que
podrían ser capaces de suministrar un agente tumoral muy selectivo,
aún se han de probar en este modelo elementos que pueden tener
importancia en la determinación de esta actividad. Estos elementos
incluyen el tipo de resto tóxico que podría suministrar su efecto en
el RE y el nivel necesario de Hsp47 expresada en la superficie de
la célula para suministrar fármaco y la capacidad para reciclar para
una unión de ligando y transporte adicionales (Czerwinski et
al., 1998). El que los heptapéptidos expuestos en el término
pIII de bacteriófagos fueran captados por células tumorales mientras
que sus homólogos sintéticos no fueron internalizados, indica que
el uso de tales péptidos necesitaría enlazadores de péptido, que
sean estables en la circulación, capaces de exponer los péptidos
para la unión, y aún puedan ser procesados después de la
internalización. La investigación en curso en el laboratorio de los
autores de la presente invención se dirige a resolver estas
cuestiones y a la aplicación de los hallazgos a tumores clínicamente
relevantes.
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\vskip1.000000\baselineskip
Se muestra la distribución de puntuaciones de
hidrofobicidad global calculadas para cada péptido usando la escala
de hidropatía de Kyte y Doolittle (1982), para 54 péptidos expuestos
por bacteriófagos obtenidos a partir de la unión de Hsp47 después
de tres tandas de inmunopurificación (panning).
Se purificó el DNA monocatenario de 70 clones de
bacteriófagos de la biblioteca PhD, y las secuencias de los
heptapéptidos expuestos por estos bacteriófagos fueron deducidas de
la secuencia de DNA de la correspondiente región del genoma del
bacteriófago. La figura muestra la frecuencia de la incidencia de
cada aminoácido calculada como el número observado dividido por el
número total de restos en los 70 heptapéptidos. Los aminoácidos
están agrupados de acuerdo con el número de codones que los
especifican, y la frecuencia esperada para cada grupo si todos los
codones fueran utilizados con igual eficiencia se indica mediante
las barras abiertas (Cwirla et al., 1990). (B) La
composición global en aminoácidos de 54 heptapéptidos a partir de
los bacteriófagos PhD-7 de unión de Hsp47 fue
comparada con la de 70 heptapéptidos de clones escogidos
aleatoriamente entre la biblioteca de partida
PhD-7. Se muestran las veces que aumenta o las veces
que disminuye la abundancia.
Se muestra el esqueleto del péptido en forma de
cadena extendida. Las cadenas laterales de dos restos adyacentes se
prolongan en bolsillos profundos en el sitio de unión de péptido que
tienen preferencias globales para grandes cadenas laterales
hidrófobas o aromáticas. Los datos en la figura 3 indican que los
aminoácidos en la posición 2 y 3 en heptapéptidos y 2 y 3 y/o 11 y
12 hacen contactos favorables con cadenas laterales de Hsp47. Los
bolsillos hidrófobos están flanqueados por regiones que contiene
restos cargados en posición 4, 5, 6 en heptapéptidos y posiciones 4
y 5, y 7, 8, 9 y 10 en dodecapéptidos.
Usando el método de Kyte Doolittle para calcular
la hidrofilicidad (1982) sobre una longitud de ventana de 7, fagos
seleccionados de la biblioteca PhD-12 fueron
comparados con cadenas alfa de procolágeno I. Los restos indicados
en los recuadros sobre el perfil del procolágeno I indican los
restos similares a péptidos de unión de Hsp47 seleccionados entre
la biblioteca PhD-12 después de tres tandas de
inmunopurificación. Las flechas en las regiones de
C-propéptido indican aminoácidos críticos para la
asociación y ensamble del procolágeno (Chessler, 1993b; Lees, 1997;
Oliver, 1996; Lees, 1994; Chessler, 1993a).
Los paneles (a) y (b) representan células
GMSM-K testigo y células SCC-4,
respectivamente, mostrando la tinción de la membrana. Los paneles
(c) y (d) representan células GMSM-K testigo y
células SCC-4, respectivamente, en las que las
células han sido permeabilizadas para demostrar la tinción
intracelular. Las áreas dentro de los recuadros representan tinción
con FITC para fago-péptido.
Las bandas representan proteínas de unión con
anti-fago M13 inmunoprecipitadas como se describe en
Métodos. Las calles (a-f) representan clones
de M13 seleccionados de bibliotecas PhD-7 y
PhD-12. Las calles (a-c) representan
clones de PhD-7 3, 5 y 7, respectivamente, y las
calles (d-f) representan clones de
PhD-12 2, 5 y 9, repectivamente.
El panel (a) representa células tumorales
teñidas con anticuerpos anti-M13 conjugados con
FITC, el panel (b) representa anticuerpos
anti-Hsp47 conjugados con rojo Texas, y el panel (c)
representa co-localización espacial, matices
amarillos, de la tinción con FITC y con rojo Texas.
El panel (a) representa células tumorales
teñidas con dextrano conjugado con FITC, el panel (b) representa
anticuerpos anti-M13 conjugados con rojo Texas, y
el panel (c) representa co-localización espacial de
la tinción con FITC y con rojo Texas. Solamente una parte
minoritaria de anticuerpos anti-M13 se
co-localiza con FITC-dextrano,
matices amarillos.
El panel (a) representa células tumorales
teñidas con transferrina conjugada con FITC, el panel (b) representa
anticuerpos anti-M13 conjugados con rojo Texas, y
el panel (c) representa co-localización espacial,
matices amarillos, de la tinción con FITC y con rojo Texas.
El dodecapéptico correspondiente a un péptido
clonado fue sintetizado y conjugado con isotiocianato de
fluoresceína como se describe en Métodos. El péptido se
incubó después con células SCC-4 durante 30
minutos., se lavó y se procesó para microscopía de fluorescencia.
La fluorescencia verde representada alrededor del área nuclear y en
la tinción puntiforme representan la distribución celular de la
absorción del péptido.
<110> UNIVERSIDAD DE MARYLAND,
BALTIMORE
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\vskip0.400000\baselineskip
<120> COLIGINA/Hsp47 LOCALIZADA EN
SUPERFICIE EN CÉLULAS DE CARCINOMA
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\vskip0.400000\baselineskip
<130> UNIMD-4 WO
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\vskip0.400000\baselineskip
<140> PCT/US00/06588
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<141>
2000-03-15
\vskip1.000000\baselineskip
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<150> 60/124,481
\vskip0.400000\baselineskip
<151>
1999-03-15
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<160> 68
\vskip1.000000\baselineskip
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<170> PatentIn Ver. 2.1
\vskip1.000000\baselineskip
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<210> 1
\vskip0.400000\baselineskip
<211> 12
\vskip0.400000\baselineskip
<212> PRT
\vskip0.400000\baselineskip
<213> Secuencia artificial
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
<220>
\vskip0.400000\baselineskip
<223> Descripción de la secuencia
artificial: motivo consenso
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\vskip0.400000\baselineskip
<220>
\vskip0.400000\baselineskip
<221> MOD_RES
\vskip0.400000\baselineskip
<222> (1)
\vskip0.400000\baselineskip
<223> Cualquier aminoácido
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
<220>
\vskip0.400000\baselineskip
<221> MOD_RES
\vskip0.400000\baselineskip
<222> (2)..(3)
\vskip0.400000\baselineskip
<223> Aminoácido hidrófobo
\vskip1.000000\baselineskip
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<220>
\vskip0.400000\baselineskip
<221> MOD_RES
\vskip0.400000\baselineskip
<222> (4)..(5)
\vskip0.400000\baselineskip
<223> Cualquier aminoácido
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
<220>
\vskip0.400000\baselineskip
<221> MOD_RES
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<222> (6)
\vskip0.400000\baselineskip
<223> Aminoácido hidrófobo
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<220>
\vskip0.400000\baselineskip
<221> MOD_RES
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<222> (7)..(10)
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<223> Cualquier aminoácido
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
<220>
\vskip0.400000\baselineskip
<221> MOD_RES
\vskip0.400000\baselineskip
<222> (11)..(12)
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<223> Aminoácido hidrófobo
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<400> 1
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\sa{Xaa Xaa Xaa Xaa Xaa Xaa Xaa Xaa Xaa Xaa Xaa
Xaa}
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<210> 2
\vskip0.400000\baselineskip
<211> 12
\vskip0.400000\baselineskip
<212> PRT
\vskip0.400000\baselineskip
<213> Secuencia artificial
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\vskip0.400000\baselineskip
<220>
\vskip0.400000\baselineskip
<223> Descripción de la secuencia
artificial: Motivo consenso
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<220>
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<221> MOD_RES
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<222> (1)
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<223> Aminoácido hidrófobo
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
<220>
\vskip0.400000\baselineskip
<221> MOD_RES
\vskip0.400000\baselineskip
<222> (2)..(4)
\vskip0.400000\baselineskip
<223> Cualquier aminoácido
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\vskip0.400000\baselineskip
<220>
\vskip0.400000\baselineskip
<221> MOD_RES
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<222> (5)..(6)
\vskip0.400000\baselineskip
<223> Aminoácido hidrófobo
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
<220>
\vskip0.400000\baselineskip
<221> MOD_RES
\vskip0.400000\baselineskip
<222> (7)..(8)
\vskip0.400000\baselineskip
<223> Cualquier aminoácido
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
<220>
\vskip0.400000\baselineskip
<221> MOD_RES
\vskip0.400000\baselineskip
<222> (9)
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<223> Aminoácido hidrófobo
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\vskip0.400000\baselineskip
<220>
\vskip0.400000\baselineskip
<221> MOD_RES
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<222> (10)..(12)
\vskip0.400000\baselineskip
<223> Cualquier aminoácido
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\vskip0.400000\baselineskip
<400> 2
\vskip1.000000\baselineskip
\sa{Xaa Xaa Xaa Xaa Xaa Xaa Xaa Xaa Xaa Xaa Xaa
Xaa}
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<210> 3
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<211> 12
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<212> PRT
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<213> Secuencia artificial
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<220>
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<223> Descripción de la secuencia
artificial: Péptido sintético
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<400> 3
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\sa{Trp His Trp Gln Trp Thr Pro Trp Ser Ile Gln
Pro}
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\vskip0.400000\baselineskip
<210> 4
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<211> 12
\vskip0.400000\baselineskip
<212> PRT
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<213> Secuencia artificial
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\vskip0.400000\baselineskip
<220>
\vskip0.400000\baselineskip
<223> Descripción de la secuencia
artificial: Péptido sintético
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
<400> 4
\vskip1.000000\baselineskip
\sa{Trp His Tyr Pro Trp Phe Gln Asn Trp Ala Met
Ala}
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<210> 5
\vskip0.400000\baselineskip
<211> 12
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<212> PRT
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<213> Secuencia artificial
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\vskip0.400000\baselineskip
<220>
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<223> Descripción de la secuencia
artificial: Péptido sintético
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<400> 5
\vskip1.000000\baselineskip
\sa{Trp His Trp Asn Gly Trp Lys Tyr Pro Val Val
Asp}
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<210> 6
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<211> 12
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<212> PRT
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<213> Secuencia artificial
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<220>
\vskip0.400000\baselineskip
<223> Descripción de la secuencia
artificial: Péptido sintético
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<400> 6
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\sa{Phe His Trp Pro Thr Leu Tyr Asn Met Tyr Ile
Pro}
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<210> 7
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<211> 12
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<212> PRT
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<213> Secuencia artificial
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\vskip0.400000\baselineskip
<220>
\vskip0.400000\baselineskip
<223> Descripción de la secuencia
artificial: Péptido sintético
\vskip1.000000\baselineskip
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<400> 7
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\sa{Phe His Trp Ser Trp Tyr Thr Pro Ser Arg Pro
Ser}
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<210> 8
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<211> 12
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<212> PRT
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<213> Secuencia artificial
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<220>
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<223> Descripción de la secuencia
artificial: Péptido sintético
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<400> 8
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\sa{Trp His Trp Ser Tyr Pro Leu Trp Gly Pro Leu
Glu}
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<210> 9
\vskip0.400000\baselineskip
<211> 12
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<212> PRT
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<213> Secuencia artificial
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\vskip0.400000\baselineskip
<220>
\vskip0.400000\baselineskip
<223> Descripción de la secuencia
artificial: Péptido sintético
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
<400> 9
\vskip1.000000\baselineskip
\sa{Asn Trp Thr Leu Pro Thr Ala Gln Phe Ala Tyr
Leu}
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
<210> 10
\vskip0.400000\baselineskip
<211> 12
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<212> PRT
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<213> Secuencia artificial
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
<220>
\vskip0.400000\baselineskip
<223> Descripción de la secuencia
artificial: Péptido sintético
\vskip1.000000\baselineskip
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<400> 10
\vskip1.000000\baselineskip
\sa{Val Leu Ile Pro Val Lys Ala Leu Arg Ala Val
Trp}
\vskip1.000000\baselineskip
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<210> 11
\vskip0.400000\baselineskip
<211> 12
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<212> PRT
\vskip0.400000\baselineskip
<213> Secuencia artificial
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
<220>
\vskip0.400000\baselineskip
<223> Descripción de la secuencia
artificial: Péptido sintético
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
<400> 11
\vskip1.000000\baselineskip
\sa{Thr Pro Gln Pro Asn Met Met Leu Arg Ile Ser
Pro}
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
<210> 12
\vskip0.400000\baselineskip
<211> 12
\vskip0.400000\baselineskip
<212> PRT
\vskip0.400000\baselineskip
<213> Secuencia artificial
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
<220>
\vskip0.400000\baselineskip
<223> Descripción de la secuencia
artificial: Péptido sintético
\vskip1.000000\baselineskip
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<400> 12
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\sa{Ala Asn Phe Thr Phe Phe Lys Leu Met Pro Val
Ser}
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
<210> 13
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<211> 12
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<213> Secuencia artificial
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<220>
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<223> Descripción de la secuencia
artificial: Péptido sintético
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Ser}
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<223> Descripción de la secuencia
artificial: Péptido sintético
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<223> Descripción de la secuencia
artificial: Péptido sintético
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<223> Descripción de la secuencia
artificial: Péptido sintético
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<223> Descripción de la secuencia
artificial: Péptido sintético
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<223> Descripción de la secuencia
artificial: Péptido sintético
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<223> Descripción de la secuencia
artificial: Péptido sintético
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artificial: Péptido sintético
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<220>
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<223> Descripción de la secuencia
artificial: Péptido sintético
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Ser}
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<223> Descripción de la secuencia
artificial: Péptido sintético
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artificial: Péptido sintético
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<223> Descripción de la secuencia
artificial: Péptido sintético
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Asn}
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<223> Descripción de la secuencia
artificial: Péptido sintético
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<223> Descripción de la secuencia
artificial: Péptido sintético
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<223> Descripción de la secuencia
artificial: Péptido sintético
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artificial: Péptido sintético
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<223> Descripción de la secuencia
artificial: Péptido sintético
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<223> Descripción de la secuencia
artificial: Péptido sintético
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<223> Descripción de la secuencia
artificial: Péptido sintético
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<213> Secuencia artificial
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<223> Descripción de la secuencia
artificial: Péptido sintético
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<223> Descripción de la secuencia
artificial: Péptido sintético
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<223> Descripción de la secuencia
artificial: Péptido sintético
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<223> Descripción de la secuencia
artificial: Péptido sintético
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<213> Secuencia artificial
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<223> Descripción de la secuencia
artificial: Péptido sintético
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<213> Secuencia artificial
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<223> Descripción de la secuencia
artificial: Péptido sintético
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<213> Secuencia artificial
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<223> Descripción de la secuencia
artificial: Péptido sintético
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<213> Secuencia artificial
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<220>
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<223> Descripción de la secuencia
artificial: Péptido sintético
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<213> Secuencia artificial
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<220>
\vskip0.400000\baselineskip
<223> Descripción de la secuencia
artificial: Péptido sintético
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<211> 7
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<212> PRT
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<213> Secuencia artificial
\vskip1.000000\baselineskip
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<220>
\vskip0.400000\baselineskip
<223> Descripción de la secuencia
artificial: Péptido sintético
\vskip1.000000\baselineskip
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<400> 41
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<211> 7
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<212> PRT
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<213> Secuencia artificial
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
<220>
\vskip0.400000\baselineskip
<223> Descripción de la secuencia
artificial: Péptido sintético
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\sa{His Phe Gln Pro Arg His His}
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<211> 7
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<212> PRT
\vskip0.400000\baselineskip
<213> Secuencia artificial
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
<220>
\vskip0.400000\baselineskip
<223> Descripción de la secuencia
artificial: Péptido sintético
\newpage
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\sa{His Ser Thr Ser Thr Pro His}
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<211> 7
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<212> PRT
\vskip0.400000\baselineskip
<213> Secuencia artificial
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
<220>
\vskip0.400000\baselineskip
<223> Descripción de la secuencia
artificial: Péptido sintético
\vskip1.000000\baselineskip
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\sa{Tyr Val Ala Ser Pro Trp Gln}
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<211> 7
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<212> PRT
\vskip0.400000\baselineskip
<213> Secuencia artificial
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
<220>
\vskip0.400000\baselineskip
<223> Descripción de la secuencia
artificial: Péptido sintético
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
<400> 45
\vskip1.000000\baselineskip
\sa{Phe Arg Tyr Asp Thr Phe Pro}
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
<210> 46
\vskip0.400000\baselineskip
<211> 7
\vskip0.400000\baselineskip
<212> PRT
\vskip0.400000\baselineskip
<213> Secuencia artificial
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
<220>
\vskip0.400000\baselineskip
<223> Descripción de la secuencia
artificial: Péptido sintético
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
<400> 46
\vskip1.000000\baselineskip
\sa{His Asn Tyr Leu Asn Leu Thr}
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
<210> 47
\vskip0.400000\baselineskip
<211> 7
\vskip0.400000\baselineskip
<212> PRT
\vskip0.400000\baselineskip
<213> Secuencia artificial
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
<220>
\vskip0.400000\baselineskip
<223> Descripción de la secuencia
artificial: Péptido sintético
\newpage
\vskip0.400000\baselineskip
<400> 47
\vskip1.000000\baselineskip
\sa{Ile Ser Gln Gly Thr Thr Pro}
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
<210> 48
\vskip0.400000\baselineskip
<211> 7
\vskip0.400000\baselineskip
<212> PRT
\vskip0.400000\baselineskip
<213> Secuencia artificial
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
<220>
\vskip0.400000\baselineskip
<223> Descripción de la secuencia
artificial: Péptido sintético
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
<400> 48
\vskip1.000000\baselineskip
\sa{Glu Phe Leu Pro Val Gln Leu}
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
<210> 49
\vskip0.400000\baselineskip
<211> 7
\vskip0.400000\baselineskip
<212> PRT
\vskip0.400000\baselineskip
<213> Secuencia artificial
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
<220>
\vskip0.400000\baselineskip
<223> Descripción de la secuencia
artificial: Péptido sintético
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
<400> 49
\vskip1.000000\baselineskip
\sa{His Asn Tyr Leu Asn Leu Thr}
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
<210> 50
\vskip0.400000\baselineskip
<211> 7
\vskip0.400000\baselineskip
<212> PRT
\vskip0.400000\baselineskip
<213> Secuencia artificial
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
<220>
\vskip0.400000\baselineskip
<223> Descripción de la secuencia
artificial: Péptido sintético
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
<400> 50
\vskip1.000000\baselineskip
\sa{His Pro Ser Leu Asn Lys Pro}
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
<210> 51
\vskip0.400000\baselineskip
<211> 7
\vskip0.400000\baselineskip
<212> PRT
\vskip0.400000\baselineskip
<213> Secuencia artificial
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
<220>
\vskip0.400000\baselineskip
<223> Descripción de la secuencia
artificial: Péptido sintético
\newpage
\vskip0.400000\baselineskip
<400> 51
\vskip1.000000\baselineskip
\sa{His Ser Thr Ser Val Thr Gln}
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
<210> 52
\vskip0.400000\baselineskip
<211> 7
\vskip0.400000\baselineskip
<212> PRT
\vskip0.400000\baselineskip
<213> Secuencia artificial
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
<220>
\vskip0.400000\baselineskip
<223> Descripción de la secuencia
artificial: Péptido sintético
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
<400> 52
\vskip1.000000\baselineskip
\sa{Tyr Val Ala Ser Trp Pro Gln}
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
<210> 53
\vskip0.400000\baselineskip
<211> 7
\vskip0.400000\baselineskip
<212> PRT
\vskip0.400000\baselineskip
<213> Secuencia artificial
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
<220>
\vskip0.400000\baselineskip
<223> Descripción de la secuencia
artificial: Péptido sintético
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
<400> 53
\vskip1.000000\baselineskip
\sa{Ile Thr Val Gln Lys Asn Thr}
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
<210> 54
\vskip0.400000\baselineskip
<211> 7
\vskip0.400000\baselineskip
<212> PRT
\vskip0.400000\baselineskip
<213> Secuencia artificial
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
<220>
\vskip0.400000\baselineskip
<223> Descripción de la secuencia
artificial: Péptido sintético
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
<400> 54
\vskip1.000000\baselineskip
\sa{Val Ala Gly Asn Pro Leu Gln}
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
<210> 55
\vskip0.400000\baselineskip
<211> 7
\vskip0.400000\baselineskip
<212> PRT
\vskip0.400000\baselineskip
<213> Secuencia artificial
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
<220>
\vskip0.400000\baselineskip
<223> Descripción de la secuencia
artificial: Péptido sintético
\newpage
\vskip0.400000\baselineskip
<400> 55
\vskip1.000000\baselineskip
\sa{Phe Thr Ile Pro Ser Asn Leu}
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
<210> 56
\vskip0.400000\baselineskip
<211> 7
\vskip0.400000\baselineskip
<212> PRT
\vskip0.400000\baselineskip
<213> Secuencia artificial
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
<220>
\vskip0.400000\baselineskip
<223> Descripción de la secuencia
artificial: Péptido sintético
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
<400> 56
\vskip1.000000\baselineskip
\sa{Asn Val Met Ile Lys Gly Gln}
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
<210> 57
\vskip0.400000\baselineskip
<211> 7
\vskip0.400000\baselineskip
<212> PRT
\vskip0.400000\baselineskip
<213> Secuencia artificial
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
<220>
\vskip0.400000\baselineskip
<223> Descripción de la secuencia
artificial: Péptido sintético
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
<400> 57
\vskip1.000000\baselineskip
\sa{Gln Lys Pro Pro Pro Tyr Asp}
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
<210> 58
\vskip0.400000\baselineskip
<211> 7
\vskip0.400000\baselineskip
<212> PRT
\vskip0.400000\baselineskip
<213> Secuencia artificial
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
<220>
\vskip0.400000\baselineskip
<223> Descripción de la secuencia
artificial: Péptido sintético
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
<400> 58
\vskip1.000000\baselineskip
\sa{Asn Val Pro Tyr Gly Val His}
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
<210> 59
\vskip0.400000\baselineskip
<211> 7
\vskip0.400000\baselineskip
<212> PRT
\vskip0.400000\baselineskip
<213> Secuencia artificial
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
<220>
\vskip0.400000\baselineskip
<223> Descripción de la secuencia
artificial: Péptido sintético
\newpage
\vskip0.400000\baselineskip
<400> 59
\vskip1.000000\baselineskip
\sa{Ala Phe Leu Pro Ser Lys Leu}
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
<210> 60
\vskip0.400000\baselineskip
<211> 7
\vskip0.400000\baselineskip
<212> PRT
\vskip0.400000\baselineskip
<213> Secuencia artificial
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
<220>
\vskip0.400000\baselineskip
<223> Descripción de la secuencia
artificial: Péptido sintético
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
<400> 60
\vskip1.000000\baselineskip
\sa{His Phe Gln Pro Arg His His}
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
<210> 61
\vskip0.400000\baselineskip
<211> 7
\vskip0.400000\baselineskip
<212> PRT
\vskip0.400000\baselineskip
<213> Secuencia artificial
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
<220>
\vskip0.400000\baselineskip
<223> Descripción de la secuencia
artificial: Péptido sintético
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
<400> 61
\vskip1.000000\baselineskip
\sa{Asn Thr Ser Pro Leu Glu Leu}
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
<210> 62
\vskip0.400000\baselineskip
<211> 7
\vskip0.400000\baselineskip
<212> PRT
\vskip0.400000\baselineskip
<213> Secuencia artificial
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
<220>
\vskip0.400000\baselineskip
<223> Descripción de la secuencia
artificial: Péptido sintético
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
<400> 62
\vskip1.000000\baselineskip
\sa{Asp Phe Asn Tyr Asn Pro Leu}
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
<210> 63
\vskip0.400000\baselineskip
<211> 20
\vskip0.400000\baselineskip
<212> DNA
\vskip0.400000\baselineskip
<213> Secuencia artificial
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
<220>
\vskip0.400000\baselineskip
<223> Descripción de la secuencia
artificial: Oligonucleótido
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
<400> 63
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
\hskip-.1em\dddseqskipccctcatagt tagcgtaacg
\hfill20
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
<210> 64
\vskip0.400000\baselineskip
<211> 8
\vskip0.400000\baselineskip
<212> PRT
\vskip0.400000\baselineskip
<213> Secuencia artificial
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
<220>
\vskip0.400000\baselineskip
<223> Descripción de la secuencia
artificial: Motivo consenso
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
<220>
\vskip0.400000\baselineskip
<221> MOD_RES
\vskip0.400000\baselineskip
<222> (1)
\vskip0.400000\baselineskip
<223> Cualquier aminoácido
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
<220>
\vskip0.400000\baselineskip
<221> MOD_RES
\vskip0.400000\baselineskip
<222> (2)..(3)
\vskip0.400000\baselineskip
<223> Aminoácido hidrófobo
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
<220>
\vskip0.400000\baselineskip
<221> MOD_RES
\vskip0.400000\baselineskip
<222> (4)..(6)
\vskip0.400000\baselineskip
<223> Cualquier aminoácido
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
<220>
\vskip0.400000\baselineskip
<221> MOD_RES
\vskip0.400000\baselineskip
<222> (7)..(8)
\vskip0.400000\baselineskip
<223> Aminoácido hidrófobo
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
<400> 64
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip1.000000\baselineskip
\sa{Xaa Xaa Xaa Xaa Xaa Xaa Xaa Xaa}
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
<210> 65
\vskip0.400000\baselineskip
<211> 7
\vskip0.400000\baselineskip
<212> PRT
\vskip0.400000\baselineskip
<213> Secuencia artificial
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
<220>
\vskip0.400000\baselineskip
<223> Descripción de la secuencia
artificial: Motivo consenso
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
<220>
\vskip0.400000\baselineskip
<221> MOD_RES
\vskip0.400000\baselineskip
<222> (1)..(2)
\vskip0.400000\baselineskip
<223> Cualquier aminoácido
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
<220>
\vskip0.400000\baselineskip
<221> MOD_RES
\vskip0.400000\baselineskip
<222> (3)..(4)
\vskip0.400000\baselineskip
<223> Aminoácido hidrófobo
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
<220>
\vskip0.400000\baselineskip
<221> MOD_RES
\vskip0.400000\baselineskip
<222> (5)..(7)
\vskip0.400000\baselineskip
<223> Cualquier aminoácido
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
<400> 65
\vskip1.000000\baselineskip
\sa{Xaa Xaa Xaa Xaa Xaa Xaa Xaa}
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
<210> 66
\vskip0.400000\baselineskip
<211> 4
\vskip0.400000\baselineskip
<212> PRT
\vskip0.400000\baselineskip
<213> Secuencia desconocida
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
<220>
\vskip0.400000\baselineskip
<223> Descripción de secuencia
desconocida: receptor KDEL
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
<400> 66
\vskip1.000000\baselineskip
\sa{Lys Asp Glu Leu}
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
<210> 67
\vskip0.400000\baselineskip
<211> 4
\vskip0.400000\baselineskip
<212> PRT
\vskip0.400000\baselineskip
<213> Secuencia desconocida
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
<220>
\vskip0.400000\baselineskip
<223> Descripción de secuencia
desconocida: secuencia término COOH de Hsp47
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
<400> 67
\vskip1.000000\baselineskip
\sa{Arg Asp Glu Leu}
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
<210> 68
\vskip0.400000\baselineskip
<211> 12
\vskip0.400000\baselineskip
<212> PRT
\vskip0.400000\baselineskip
<213> Secuencia artificial
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
<220>
\vskip0.400000\baselineskip
<223> Descripción de la secuencia
artificial: Motivo consenso
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
<220>
\vskip0.400000\baselineskip
<221> MOD_RES
\vskip0.400000\baselineskip
<222> (1)..(5)
\vskip0.400000\baselineskip
<223> Cualquier aminoácido
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
<220>
\vskip0.400000\baselineskip
<221> MOD_RES
\vskip0.400000\baselineskip
<222> (6)
\vskip0.400000\baselineskip
<223> Aminoácido hidrófobo
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
<220>
\vskip0.400000\baselineskip
<221> MOD_RES
\vskip0.400000\baselineskip
<222> (7)..(8)
\vskip0.400000\baselineskip
<223> Cualquier aminoácido
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
<220>
\vskip0.400000\baselineskip
<221> MOD_RES
\vskip0.400000\baselineskip
<222> (9)
\vskip0.400000\baselineskip
<223> Aminoácido hidrófobo
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
<220>
\vskip0.400000\baselineskip
<221> MOD_RES
\vskip0.400000\baselineskip
<222> (10)
\vskip0.400000\baselineskip
<223> Cualquier aminoácido
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
<220>
\vskip0.400000\baselineskip
<221> MOD_RES
\vskip0.400000\baselineskip
<222> (11)..(12)
\vskip0.400000\baselineskip
<223> Aminoácido hidrófobo
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
<400> 68
\vskip1.000000\baselineskip
\sa{Xaa Xaa Xaa Xaa Xaa Xaa Xaa Xaa Xaa Xaa Xaa
Xaa}
Claims (23)
1. Un método para la elaboración de un
medicamento para el tratamiento de un paciente que padece de un
carcinoma o de un sarcoma, en donde la Hsp47 se expresa en la
superficie de al menos algunas células, comprendiendo el
medicamento una cantidad efectiva de un agente que comprende un
resto de direccionamiento (targeting) que se une
específicamente a un dominio externo de Hsp47, en donde el resto de
direccionamiento es un anticuerpo o un fragmento del mismo, un
péptido o un bacteriófago en cuya superficie está un péptido que se
une específicamente a un dominio externo de Hsp47, y un resto
terapéutico.
2. El método según la reivindicación 1ª, en
el que el anticuerpo es un anticuerpo monoclonal.
3. El método según la reivindicación 1ª, en
el que el péptido es una de las SEQ ID No: 3 a SEQ ID No: 25 de las
Tablas 1 y 2.
4. El método según la reivindicación 1ª, en
el que el resto terapéutico es una toxina, un radioisótopo o
radionucleido, un anticuerpo o un ácido nucleico que codifica un gen
terapéutico.
5. El método según la reivindicación 1ª, en
el que el medicamento es para modular la interacción de una célula
tumoral con una matriz intracelular y para modular la invasión de
células tumorales, la emigración o la movilidad de células malignas
o la metástasis de células tumorales.
6. Un método in vitro para la
alteración de cualquier respuesta fisiológica de la célula que
expresa Hsp47 en su superficie, que comprende suministrar a dicha
célula un resto de direccionamiento que se une a un dominio externo
de Hsp47, en donde el resto de direccionamiento es un anticuerpo o
un fragmento del mismo, un péptido o un bacteriófago en cuya
superficie está un péptido que se une específicamente a un dominio
externo de Hsp47, y un resto terapéutico.
7. El método según la reivindicación 1ª, en
el que la Hsp47 es humana.
8. Un método para la elaboración de un agente
detectable para detectar un carcinoma o un sarcoma en el que la
Hsp47 se expresa en la superficie de al menos algunas células,
comprendiendo el agente detectable para contactar el carcinoma o el
sarcoma un resto de direccionamiento que se une específicamente a un
dominio externo de Hsp47, en donde el resto de direccionamiento es
un péptido, en donde el péptido contiene una de las secuencias SEQ
ID No: 3 a SEQ ID No: 25 de las Tablas 1 y 2, o un bacteriófago en
la superficie del cual está un péptido que se une específicamente a
un dominio externo de la Hsp47, en donde el péptido es una de las
secuencias SEQ ID No: 26 a SEQ ID No: 62 de la Tabla 3.
9. El método según la reivindicación 8ª, en
el que el agente detectable es detectable mediante MRI, rayos X,
escintigrafía gamma o escaneo CT.
10. Un método para la elaboración de un
agente detectable para detectar una célula que expresa Hsp47 en su
superficie, comprendiendo el agente detectable para administrar a la
célula un resto de direccionamiento que se une específicamente a un
dominio externo de Hsp47, en donde el resto de direccionamiento es
un péptido, en donde el péptido contiene una de las secuencias SEQ
ID No: 3 a SEQ ID No: 25 de las Tablas 1 y 2, o un bacteriófago en
la superficie del cual está un péptido que se une específicamente a
un dominio externo de la Hsp47, en donde el péptido contiene una de
las secuencias SEQ ID No: 26 a SEQ ID No: 62 de la Tabla 3.
11. El método según la reivindicación 8ª, en
el que la Hsp47 es humana.
12. Un método in vitro para el cribado
de un agente que se une específicamente a un carcinoma o un sarcoma,
en el que la Hsp47 se expresa en la superficie de al menos algunas
células, que comprende identificar un agente que comprende un resto
de direccionamiento que se une específicamente a un dominio externo
de Hsp47.
13. Un kit para el tratamiento de un
paciente que padece de un carcinoma o de un sarcoma, en el que la
Hsp47 se expresa en la superficie de al menos algunas células, o
para detectar un carcinoma en el que la Hsp47 se expresa en la
superficie de al menos algunas células, que comprende un agente que
comprende un resto de direccionamiento que se une específicamente a
un dominio externo de Hsp47 en una cantidad efectiva para generar
un efecto citostático o citolítico en el carcinoma o el sarcoma, o
para formar imágenes de la célula sobre un fondo de células no
carcinomatosas o no sarcomatosas, en donde el resto de
direccionamiento es un anticuerpo o un fragmento del mismo, un
péptido, o un bacteriófago en la superficie del cual está un
péptido, cada uno de los cuales restos de direccionamiento se une
específicamente a un dominio externo de Hsp47, y un resto
terapéutico.
14. El kit según la reivindicación
13ª, en el que el resto terapéutico es una toxina, un radioisótopo
o radionucleido, un anticuerpo o un ácido nucleico que codifica un
gen terapéutico.
15. El uso de un kit que comprende un
agente que comprende un resto de direccionamiento que se une
específicamente a un dominio externo de Hsp47, en una cantidad
efectiva para modular una actividad de la célula, en donde el resto
de direccionamiento es un anticuerpo o un fragmento del mismo, un
péptido, o un bacteriófago en la superficie del cual está un
péptido que se une específicamente a un dominio externo de Hsp47, y
un resto terapéutico para la alteración de cualquier respuesta
fisiológica de la célula in vitro, que exprese Hsp47 en su
superficie.
16. Un péptido que se une específicamente a
un dominio externo de Hsp47 expresada en la superficie de una
célula, que comprende una de las secuencias SEQ ID No:
3-13 de la Tabla 1, SEQ ID No: 14-25
de la Tabla 2 y SEQ ID No: 26-62 de la Tabla 3, en
donde los péptidos pueden prolongarse tanto como hasta 20
aminoácidos adicionales en cualquiera de los extremos de los
péptidos, o en ambos.
17. Un péptido según la reivindicación 16ª,
en donde dicho péptido es un peptidomimético de procolágeno.
18. El péptido según la reivindicación 16ª,
en donde el péptido es una de las secuencias SEQ ID Nos: 3 a 13 de
la Tabla 1.
19. El péptido según la reivindicación 16ª,
en donde el péptido es una de las secuencias SEQ ID Nos: 14 a 25 de
la Tabla 2.
20. Un agente que comprende un resto de
direccionamiento que se une específicamente a un dominio externo de
Hsp47 expresada en la superficie de una célula, en una cantidad
efectiva para modular la actividad de la célula, en donde el resto
de direccionamiento es un péptido, en donde el péptido contiene una
de las secuencias SEQ ID No: 3 a SEQ ID No: 5 de las Tablas 1 y 2,
o un bacteriófago en la superficie del cual está un péptido que se
une específicamente a un dominio externo de Hsp47, en donde el
péptido contiene una de las secuencias SEQ ID No: 26 a SEQ ID No:
62 de la Tabla 3.
21. Una composición farmacéutica que
comprende un péptido según la reivindicación 16ª y un vehículo
aceptable farmacéuticamente.
22. Una composición farmacéutica que
comprende un agente según la reivindicación 20ª y un vehículo
aceptable farmacéuticamente.
23. Una composición farmacéutica que
comprende un agente que comprende un resto de direccionamiento que
se une específicamente a un dominio externo de Hsp47 localizada en
la superficie de un carcinoma o un sarcoma, en una cantidad
efectiva para generar un efecto citolítico o citostático en el
carcinoma o el sarcoma, y un vehículo aceptable farmacéuticamente,
en donde el resto de direccionamiento es un anticuerpo o un
fragmento del mismo, un péptido, o un bacteriófago en la superficie
del cual está un péptido, que se une específicamente a un dominio
externo de Hsp47, y un resto terapéutico.
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