ES2303338T3 - Peptidos y compuestos que se unen a un receptor de trombopoyetina. - Google Patents
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Abstract
LOS RECEPTORES SON PEPTIDOS Y PEPTIDO MIMETICOS QUE SE UNEN AL RECEPTOR DE LA TROMBOPOYETINA Y LO ACTIVAN. DICHOS PEPTIDOS Y PEPTIDO MIMETICOS SON UTILES EN LOS METODOS PARA EL TRATAMIENTO DE TRASTORNOS HEMATOLOGICOS Y, ESPECIALMENTE, LA TROMBOCITOPENIA COMO CONSECUENCIA DE LA QUIMIOTERAPIA, RADIOTERAPIA, O TRANSFUSIONES DE LA MEDULA OSEA, ASI COMO EN METODOS DIAGNOSTICOS QUE UTILIZAN PEPTIDOS MARCADOS Y PEPTIDO MIMETICOS.
Description
Péptidos y compuestos que se unen a un receptor
de trombopoyetina.
La presente invención provee péptidos y
compuestos que se unen y activan el receptor de trombopoyetina
(c-mpl o TPO-R) o de otro modo
actúan como agonistas de TPO. La invención tiene aplicación en los
campos de bioquímica y química médica, y particularmente provee
agonistas de TPO para uso en el tratamiento de enfermedades
humanas.
Los megacariocitos son células derivadas de la
médula ósea, responsables de producir las plaquetas de la sangre
circulante. Si bien comprenden <0,25% de las células de médula
ósea en la mayoría de las especies, tienen >10 veces el volumen
de las células de médula ósea típicas. Véase Kuter et. al.
Proc. Natl. Acad. Sci. EE.UU. 91:11104-11108
(1994). Los megacariocitos sufren un proceso conocido como
endomitosis mediante el cual replican sus núcleos pero no pueden
someterse a la división celular y, en consecuencia, dan lugar a
células poliploides. En respuesta a un recuento de plaquetas
disminuido, aumenta el índice endomitótico, se forman
megacariocitos de ploidia superior, y la cantidad de megacariocitos
puede aumentar al triple. Véase Harker J. Clin. Invest.
47:458-465 (1968). En contraste, en respuesta a un
recuento de plaquetas elevado, el índice endomitótico disminuye, se
forman megacariocitos de ploidia inferior y la cantidad de
megacariocitos puede disminuir hasta un 50%.
Se desconoce el mecanismo de retroalimentación
fisiológica exacto mediante el cual la masa de plaquetas circulantes
regula el índice endomitótico y la cantidad de megacariocitos de
médula ósea. Se cree ahora que el factor trombopoyético circulante
implicado en la mediación de este circuito de retroalimentación es
la trombopoyetina (TPO). Más específicamente, se ha demostrado que
la TPO es el regulador humoral principal en situaciones que
implican trombocitopenia. Véase, p. ej., Metcalf Nature
369:519-520 (1994). Se ha demostrado en diversos
estudios que la TPO aumenta los recuentos de plaquetas, aumenta el
tamaño de las plaquetas y aumenta la incorporación de isótopos a
las plaquetas de animales receptores. Específicamente, se cree que
la TPO afecta la megacariocicopoyesis en diversas formas: (1)
produce aumentos en el tamaño y el número de megacariocitos; (2)
produce un aumento en el contenido de ADN, en la forma de
poliploidia, en megacariocitos; (3) aumenta la endomitosis de los
megacariocitos; (4) produce mayor maduración de los megacariocitos;
y (5) produce un aumento en el porcentaje de células precursoras,
en la forma de pequeñas células acetilcolinesterasa positivas en la
médula ósea.
Ya que las plaquetas (trombocitos) son
necesarias para la coagulación de la sangre y cuando sus números son
muy bajos el paciente está en grave riesgo de muerte por hemorragia
catastrófica, la TPO tiene una aplicación potencial útil tanto en
el diagnóstico como en el tratamiento de diversos trastornos
hematológicos, por ejemplo, enfermedades principalmente debidas a
defectos plaquetarios. Los ensayos clínicos en curso con TPO han
indicado que la TPO puede administrarse de modo seguro a los
pacientes. Además, estudios recientes han proporcionado una base
para la proyección de la eficacia de la terapia con TPO en el
tratamiento de la trombocitopenia y, particularmente, la
trombocitopenia producida por la quimioterapia, radioterapia o
trasplante de médula ósea como tratamiento para el cáncer o el
linfoma. Véase, p. ej., McDonald (1992) Am. J. Ped.
Hematology/Oncology 14:8-21 (1992).
El gen que codifica la TPO ha sido clonado y
caracterizado. Véase Kuter et. al. Proc. Natl. Acad. Sci.
EE,UU. 91:11104-11108 (1994);. Barley et
al. Cell 77:1117-1124 (1994); Kaushansky
et al. Nature 369:568-571 (1994);
Wendling et al. Nature 369:571-574
(1994); y Sauvage et al. Nature
369:533-538 (1994). La tromobopoyetina es una
glucoproteína con por lo menos dos formas, con masas moleculares
aparentes de 25 kDa y 31 kDa, con una secuencia de aminoácidos
N-terminal común. Véase, Bartley et al.
Cell 77:1117-1124 (1994). La trombopoyetina
parece tener dos regiones distintas separadas por un sitio de
escisión Arg-Arg potencial. La región
amino-terminal está altamente conservada en el
hombre y el ratón, y tiene cierta homología con la eritropoyetina y
el interferón-a e interferón-b. La
región carboxi-terminal muestra una amplia
divergencia entre especies.
Se han descrito las secuencias de ADN y
secuencias de péptidos codificados para el TPO-R
humano (también conocido como c-mpl). Véase
Vigon et al. Proc. Natl. Acad. Sci. EE.UU.
89:5640-5644 (1992). El TPO-R es un
miembro de la familia de receptores del factor de crecimiento de la
hematopoyetina, una familia caracterizada por un diseño estructural
común del dominio extracelular, que incluye cuatro residuos C
conservados en la porción N-terminal y un motivo
WSXWS próximo a la región transmembranal. Véase Bazan Proc. Natl.
Acad. Sci. EE.UU. 87:6934-6938 (1990). Las
pruebas de que este receptor cumple un rol funcional en la
hematopoyesis incluyen observaciones de que su expresión se
restringe al bazo, la médula ósea o el hígado fetal en ratones
(véase Souyri et al. Cell
63:1137-1147 (1990)) y a megacariocitos, plaquetas y
células CD34^{+} en seres humanos (véase Methia et al.
Blood 82:1395-1401 (1993)). Además, la
exposición de células CD34^{+} a oligonucleótidos sintéticos
antisentido a ARN de mpl inhibe el aspecto de las colonias de
megacariocitos sin afectar la formación de colonias eritroides o
mieloides. Algunos investigadores postulan que el receptor funciona
como homodímero, similar a la situación con los receptores de
G-CSF y eritropoyetina.
La disponibilidad de genes clonados para
TPO-R facilita la búsqueda de agonistas de este
importante receptor. La disponibilidad de la proteína del receptor
recombinante permite el estudio de la interacción
receptor-ligando en una diversidad de sistemas de
generación de péptidos aleatorios y semialeatorios. Estos sistemas
incluyen el sistema "péptidos en plásmidos" descrito en las
Patentes de EE.UU. N^{os} 5.270.170 y 5.338.665; el sistema
"péptidos en fago" descrito en la Solicitud de Patente de
EE.UU. Nº de Serie 07/718.577, presentada el 20 de Junio de 1991,
la Solicitud de Patente de EE.UU. Nº de Serie 07/541.108, presentada
el 20 de Junio de 1990, y en Cwirla et al., Proc. Natl.
Acad. Sci. EE.UU. 87:6378-6382 (1990); el
sistema "polisoma" descrito en la Solicitud de Patente de
EE.UU. Nº de Serie 08/300.262, presentada el 2 de Septiembre de
1994, que es una solicitud de continuación en parte basada en la
Solicitud de Patente de EE.UU. Nº de Serie 08/144.775, presentada el
29 de Octubre de 1993, y PCT WO 95/11992; el sistema "colección
sintética codificada" descrito en las Solicitudes de Patente de
EE.UU. N^{os} de Serie 08/146,886, presentada el 12 de Noviembre
de 1993, 07/946,239, presentada el 16 de Septiembre de 1992 y
07/762,522, presentada el 18 de Septiembre de 1991; y el sistema
"síntesis de polímeros inmovilizados a muy gran escala"
descrito en la Patente de EE.UU. Nº 5.143.854; Publicación de
Patente PCT Nº 90/15070, publicada el 13 de Diciembre de 1990;
Solicitud de Patente de EE.UU. Nº 07/624,120, presentada el 6 de
Diciembre de 1990; Fodor et al. Science
251:767-773 (2/1991); Dower y Fodor Ann. Rep.
Med. Chem. 26:271-280 (1991); y Solicitud de
Patente de EE.UU. Nº de Serie 07/805.727, presentada el 6 de
Diciembre de 1991.
La lenta recuperación de los niveles de
plaquetas en pacientes que sufren de trombocitopenia es un problema
grave, y tiene suma urgencia la búsqueda de un agonista del factor
de crecimiento de la sangre capaz de acelerar la regeneración de
las plaquetas. La presente invención provee dicho agonista.
El documento LUBB573A (Genentech) describe
ciertos polipéptidos de trombopoyetina que son ligandos para el
receptor de citocina mpl y se reivindican como útiles para tratar la
trombocitopenia y afecciones relacionadas.
La presente invención provee un compuesto que se
une al receptor de trombopoyetina, teniendo dicho compuesto
(1) un peso molecular inferior a aproximadamente
8000 daltons, y
(2) una afinidad de unión al receptor de
trombopoyetina según lo expresado por CI_{50} de no más de
aproximadamente 100 \mum, en donde dicho compuesto comprende una
secuencia de aminoácidos:
X_{8}GX_{1}X_{2}X_{3}X_{4}X_{5}WX_{7}
en donde X_{8} es cualquiera de
los 20 L-aminoácidos genéticamente codificados;
X_{1} es P; X_{2} es T; X_{3} es L; X_{4} es R; X_{9} es
E o Q; X_{7} es I o
L.
En otro aspecto, la presente invención provee un
compuesto que se une al receptor de trombopoyetina, teniendo dicho
compuesto:
(1) un peso molecular inferior a aproximadamente
8000 daltons, y
(2) una afinidad de unión al receptor de
trombopoyetina según lo expresado por CI_{50} de no más de
aproximadamente 100 \mum, en donde dicho compuesto comprende una
secuencia de aminoácidos:
GGCTLREWLHGGFCOG.
En otro aspecto, la presente invención provee un
compuesto que se une al receptor de trombopoyetina, en donde dicho
compuesto se selecciona del grupo que consiste en
La presente invención se refiere, en parte, al
descubrimiento nuevo e inesperado de que los péptidos y miméticos
de péptidos de bajo peso molecular tienen fuertes propiedades de
unión al TPO-R y pueden activar el
TPO-R. Por consiguiente, dichos péptidos y
miméticos de péptidos son útiles para propósitos terapéuticos a fin
de tratar afecciones mediadas por TPO (p. ej., trombocitopenia
producida por quimioterapia, radioterapia o transfusiones de médula
ósea) como también propósitos diagnósticos para estudiar el
mecanismo de la hematopoyesis, y para la expansión in vitro
de megacariocitos y células progenitoras comprometidas.
Los péptidos y miméticos de péptidos adecuados
para propósitos terapéuticos y/o diagnósticos tienen un CI_{50}
de aproximadamente 2 mM o menos, según lo determinado por el ensayo
de afinidad de unión expuesto en el Ejemplo 3 a continuación, en
donde un CI_{50} inferior se correlaciona con una afinidad de
unión a TPO-R más fuerte. Para fines farmacéuticos,
los péptidos y peptidomiméticos tienen un CI_{50} de no más de
aproximadamente 100 \mum, más preferiblemente no más de 500 nM.
En una realización preferida, el peso molecular del péptido o
mimético de péptido es de aproximadamente 250 a aproximadamente 8000
daltons.
Cuando se usan para fines diagnósticos, los
péptidos y miméticos de péptidos preferiblemente se marcan con un
marcador detectable y, en consecuencia, los péptidos y los miméticos
de péptidos sin dicho marcador sirven como intermedios en la
preparación de péptidos marcados y miméticos de péptidos.
Los péptidos que satisfacen los criterios
definidos para peso molecular y afinidad de unión hacia
TPO-R comprenden 9 o más aminoácidos en donde los
aminoácidos son aminoácidos naturales o sintéticos (no naturales).
Los miméticos de péptidos incluyen péptidos que tienen una o más de
las siguientes modificaciones:
péptidos en los que una o más de uno de los
enlaces peptidilo [-C(O)NR-] (uniones) han sido
reemplazados por enlaces no peptidilo, como enlace
-CH_{2}-carbamato
[-CH_{2}-OC(O)NR-]; un enlace
fosfonato; un enlace -CH_{2}-sulfonamida
[-CH_{2}-S(O)_{2}NR-]; un enlace
urea [-NHC(O)NH-]; un enlace
-CH_{2}-amina secundaria; o un enlace peptidilo
alquilado [-C(O)NR^{6}- en donde R^{6} es alquilo
inferior];
péptidos en los que el término N deriva a un
grupo -NRR^{1}; a un grupo -NRC(O)R; a un grupo
-NRC(O)OR; a un grupo -NRS (O)_{2}R; a un
grupo -NHC(O)NHR, en donde R y R^{1} son hidrógeno o
alquilo inferior, con la salvedad que R y R^{1} no son ambos
hidrógeno; a un grupo succinimida; a un grupo
benciloxicarbonil-NFi- (CH32-NH-);
o a un grupo benciloxicarbonil-NH- que tiene entre 1
y 3 sustituyentes en el anillo fenilo seleccionados del grupo que
consiste en alquilo inferior, alcoxi inferior, cloro y bromo; o
péptidos en los que el término C deriva a
-C(O)R^{3}, en donde R^{3} se selecciona del grupo
que consiste en alcoxi inferior, y -NR^{3}R^{4}, en donde
R^{3} y R^{4} se seleccionan independientemente del grupo que
consiste en hidrógeno y alquilo inferior.
Por consiguiente, los péptidos y miméticos de
péptidos preferidos comprenden un compuesto que tiene:
(1) un peso molecular inferior a aproximadamente
5000 daltons, y
(2) una afinidad de unión hacia
TPO-R según lo expresado por CI_{50} de no más de
aproximadamente 100 \mum,
en donde de cero a todos los enlaces
-C(O)NH- del péptido han sido reemplazados por un
enlace seleccionado del grupo que consiste en un enlace
-CH_{2}OC(O)NR-; un enlace fosfonato; un enlace
-CH_{2}S(O)_{2}NR-; un enlace -CH_{2}NR-; y un
enlace -C(O)NR^{6}-; y un enlace
-NHC(O)NH-, en donde R es hidrógeno o alquilo
inferior, y R^{5} es alquilo inferior,
donde además el término N de dicho péptido o
mimético de péptido se selecciona del grupo que consiste en un
grupo -NRR^{1}; un grupo -NRC(O)R; un grupo
-NRC(O)OR; un grupo -NRS(O)_{2}R; un
grupo -NHC(O)NHR; un grupo succinimida; un grupo
benciloxicarbonil-NH-; y un grupo
benciloxicarbonil-NH- que tiene entre 1 y 3
sustituyentes en el anillo fenilo seleccionados del grupo que
consiste en alquilo inferior, alcoxi, cloro y bromo, en donde R y
R^{1} se seleccionan independientemente del grupo que consiste en
hidrógeno y alquilo inferior,
e incluso en donde el término C de dicho péptido
o mimético de péptido tiene la fórmula -C(O)R^{2},
en donde R^{2} se selecciona del grupo que consiste en hidroxi,
alcoxi inferior y -NR^{3}R^{4}, en donde R^{3} y R^{4} se
seleccionan independientemente del grupo que consiste en hidrógeno y
alquilo inferior y en donde el átomo de nitrógeno del grupo
-NR^{3}R^{4} puede ser opcionalmente el grupo amina del término
N del péptido, como para formar un péptido cíclico,
y sales fisiológicamente aceptables de los
mismos.
En una realización relacionada, la invención se
refiere a un péptido o mimético de péptido marcado que comprende un
péptido o mimético de péptido como se describió anteriormente, que
tiene un marcador covalentemente unido al mismo, capaz de
detección.
Los péptidos particularmente preferidos
incluyen: GGCADGPTLREWISFCGG; GNADGPTLRQWLEGRRPKN;
GGCADGPTLREWISFCGGK; TIKGPTLRQWLKSREHTS; SIEGPTLREWLTSRTPHS;
LAIEGPTLRQWLHGNGRDT; CADGPTLREWISFC; y IEGPTLRQWLAARA.
Los compuestos descritos en este documento son
útiles para la prevención y el tratamiento de enfermedades mediadas
por TPO, y particularmente para tratar trastornos hematológicos que
incluyen, aunque sin limitarse a ello, trombocitopenia producida
por quimioterapia, radioterapia o transfusiones de médula ósea. Por
tanto, la presente invención es útil para tratar, en donde un
paciente que tiene un trastorno susceptible al tratamiento con un
agonista de TPO recibe, o se le administra, una dosis o cantidad
terapéuticamente eficaz de un compuesto de la presente
invención.
La invención también provee composiciones
farmacéuticas que comprenden uno o más de los compuestos descritos
en este documento y un vehículo fisiológicamente aceptable. Estas
composiciones farmacéuticas pueden tener una diversidad de formas
que incluyen formas de administración oral, como también polvos y
disoluciones inhalables, y disoluciones inyectables e
infundibles.
Las Figuras 1A-B ilustran los
resultados de un ensayo funcional en presencia de diversos péptidos;
el ensayo se describe en el Ejemplo 2. La Figura 1A es una
representación gráfica de los resultados del ensayo de proliferación
de células Ba/F3 transfectadas con TPO-R para
péptidos seleccionados de la invención:
- \blacksquare
- designa los resultados para G G C A D G P T L R E W I S F C G G K (biotina);
- X
- designa los resultados para G G C A D G P T L R E W I S F C G G;
- \ding{115}
- designa los resultados para L A I E G P T L R Q W L H G N G R D T;
- \medcirc
- designa los resultados para G N A D G P T L R Q W L E G R R P K N; y
- +
- designa los resultados para T I K G P T L R Q W L K S R E H T S.
La Figura 1B es una representación gráfica de
los resultados con los mismos péptidos y la línea celular
parental.
La Figura 2A-C muestra los
resultados de la oligomerización de péptidos usando el ensayo de
proliferación de células Ba/F3 transfectadas con
TPO-R. La Figura 2A muestra los resultados del
ensayo del péptido biotinilado complejo (AF 12285 con
estreptavidina (SA)) tanto para las líneas celulares transfectadas
como parentales.
La Figura 2B muestra los resultados del ensayo
del péptido biotinilado libre (AF 12295) tanto para las líneas
celulares transfectadas como parentales. La Figura 2C muestra los
resultados del ensayo para estreptavidina sola tanto para las
líneas celulares transfectadas como parentales.
Las Figuras 3A-G muestran los
resultados de una serie de experimentos de control que muestran la
actividad de la TPO, los péptidos de la presente invención, EPO y
péptidos de unión a EPO-R en un ensayo de
proliferación celular que usa o bien la línea celular Ba/F3
transfectada con TPO-R y su línea parental
correspondiente, o una línea celular dependiente de EPO. La Figura
3A representa los resultados para TPO en el ensayo de proliferación
celular, usando la línea celular Ba/F3 transfectada con
TPO-R y su línea parental correspondiente. La Figura
3B representa los resultados para EPO en el ensayo de proliferación
celular, usando la línea celular Ba/F3 transfectada con
TPO-R y su línea parental correspondiente. La Figura
3C representa los resultados del péptido biotinilado complejo (AF
12285 con estreptavidina (SA)) y una forma compleja de un péptido de
unión a EPO-R biotinilado (AF 11505 con SA) en la
línea celular Ba/F3 transfectada con TPO-R. Los
resultados para la línea celular parental correspondiente se
muestran en la Figura 3D. La Figura 3E representa los resultados
para TPO en el ensayo de proliferación celular que usa la línea
celular dependiente de EPO. La Figura 3G representa los resultados
del péptido biotinilado que forma complejo (AF 12885 con
estreptavidina (SA)) y una forma compleja de un péptido de unión a
EPO-R biotinilado (AF 17.505 con SA) en la línea
celular dependiente de EPO.
Las Figuras 4A-C ilustran la
construcción de colecciones de péptidos en plásmidos en el vector
pJS142. La Figura 4A muestra un mapa de restricción y posición de
los genes. El plásmido de la colección incluye el finalizador
transcripcional rrnB, el gen bla para permitir la
selección en ampicilina, la región intragénica del fago M13 (M13
IG) para permitir el rescate de ADN monocatenario, origen de
replicación de plásmidos (ori), dos secuencias
lacO_{s}, y el gen araC para permitir la regulación
positiva y negativa del promotor araB que impulsa la expresión del
gen de fusión lac. La Figura 4B muestra la secuencia de la región de
clonación en el extremo 3' del gen lac I, incluyendo los
sitios SfiI y EagI utilizados durante la construcción de la
colección. La Figura 4C muestra la ligadura de oligonucleótidos de
colección renaturalizados, ON-229 y
ON-830, a sitios SfiI de pJS142 para producir una
colección. Los espacios sencillos en la secuencia indican sitios de
ligadura.
Las Figuras 5A-B ilustran la
clonación a los vectores pELM3 y pELM15 MBP. La Figura 5A muestra la
secuencia en el extremo 3' del gen de fusión malE,
incluyendo la secuencia codificante MBP, el enlazador poli
asparagina, el sitio de escisión del factor Xa proteasa, y los
sitios de clonación disponibles. Las porciones restantes de los
vectores derivan de pMALc2 (pELM3) y pMALp2 (pELM15),
comercializados por New England Biolabs. La Figura 5B muestra la
secuencia de los vectores después de la transferencia del fragmento
de la colección BspEII-ScaI hacia pELM3/pELM15 con
digestión de AgeI-ScaI. La secuencia transferida
incluye la secuencia que codifica el enlazador del péptido GGG de
la colección pJS142.
La Figura 6A representa un mapa de restricción y
posición de los genes para la construcción de colecciones diméricas
de cabecera en el vector pCMG14. El plásmido de la colección
incluye: el finalizador transcripcional rrnB, el gen
bla para permitir la sección en ampicilina, la región
intragénica del fago M13 (M13 IG) para permitir el rescate
de ADN monocatenario, un origen de replicación de plásmidos
(ori), una secuencia lacO_{s} y el gen araC
para permitir la regulación positiva y negativa del promotor
araB que conduce la expresión del gen de fusión de dímeros
de cabecera. La Figura 6B representa la secuencia de la región de
clonación en el extremo 3' del gen dimérico de cabecera, incluyendo
los sitios SfiI y EagI utilizados durante la construcción de la
colección. La Figura 6C muestra la ligadura de
ON-1679, ON-829 y
ON-830 renaturalizados a sitios SfiI de pCMG14 para
producir una colección. Los espacios sencillos en la secuencia
indican sitios de ligadura.
Las Figuras 7 a 9 muestran los resultados de
otros ensayos que evalúan la actividad de los péptidos y miméticos
de péptidos de la invención. En este ensayo, los ratones se tornan
trombocitopénicos con carboplatino. La Figura 7 representa los
resultados típicos cuando se tratan ratones Balb/C con carboplatino
(125 mg/kg por vía intraperitoneal) en el Día 0. Las líneas
punteadas representan los animales no tratados de tres experimentos.
La línea continua representa grupos tratados con carboplatino en
tres experimentos. Las líneas continuas resaltadas representan
datos históricos. La Figura 8 representa el efecto de la valoración
del carboplatino en los recuentos de plaquetas en ratones creados
con las cantidades indicadas de carboplatino (en mg/kg, por vía
intraperitoneal (ip) en el Día 0). La Figura 9 representa el alivio
de la trombocitopenia inducida por carboplatino en el Día 10
mediante el péptido AF12513 (513). El carboplatino (CBP;
50-125 mg/kg, por vía intraperitoneal) se
administró en el Día 0. Se administró AF12513 (1 mg/kg, ip) en los
Días 1-9.
Las siguientes definiciones se exponen para
ilustrar y definir el significado y alcance de los diversos términos
utilizados para describir la invención en este documento.
"Agonista" se refiere a un ligando
biológicamente activo que se une a su receptor biológicamente activo
complementario y activa este último o bien para causar una
respuesta biológica en el receptor o para potenciar una actividad
biológica pre-existente del receptor.
"Sales farmacéuticamente aceptables" se
refiere a sales no tóxicas de metal alcalino, metal alcalino térreo
y de amonio, comúnmente utilizadas en la industria farmacéutica, que
incluyen sales de sodio, potasio, litio, calcio, magnesio, bario,
amonio y protamina zinc, preparadas por métodos conocidos en la
técnica. La expresión también incluye sales de adición de ácido no
tóxicas, que en general se preparan haciendo reaccionar los
compuestos de la presente invención con un ácido orgánico o
inorgánico adecuado. Las sales representativas incluyen
hidrocloruro, sulfato de hidrobromuro, sulfato, bisulfato, acetato,
oxalato, valerato, oleato, laurato, borato, benzoato, lactato,
fosfato, tosilato, citrato, maleato, fumarato, succinato, tartrato,
napsilato y similares.
"Sal de adición de ácido farmacéuticamente
aceptable" se refiere a aquellas sales que retienen la eficacia
biológica y las propiedades de las bases libres y que no son
biológicamente o de algún otro modo indeseables, formadas con
ácidos inorgánicos tales como ácido clorhídrico, ácido bromhídrico,
ácido sulfúrico, ácido nítrico, ácido fosfórico y similares, y
ácidos orgánicos tales como ácido acético, ácido propiónico, ácido
glicólico, ácido pirúvico, ácido oxálico, ácido málico, ácido
malónico, ácido succínico, ácido maleico, ácido fumárico, ácido
tartárico, ácido cítrico, ácido benzoico, ácido cinámico, ácido
mandélico, ácido metanosulfónico, ácido etanosulfónico, ácido
o-toluenosulfónico, ácido salicílico y similares.
Para una descripción de sales de adición de ácido o profármacos
farmacéuticamente aceptables, véase Bundgaard, H., supra.
"Éster farmacéuticamente aceptable" se
refiere a aquellos ésteres que retienen, tras hidrólisis de la unión
éster, la eficacia biológica y las propiedades del ácido
carboxílico o alcohol y no son biológicamente o de algún otro modo
indeseables. Para una descripción de ésteres farmacéuticamente
aceptables como profármacos, véase Bundgaard, H., ed., Design of
Prodrugs, Elsevier Science Publishers, Amsterdam (1985). Estos
ésteres típicamente se forman a partir del ácido carboxílico
correspondiente y un alcohol. En general, la formación del éster se
puede lograr por técnicas sintéticas convencionales. (Véase, p. ej.,
March Advanced Organic Chemistry, 3ª Ed., John Wiley &:
Sons, New York (1985) p. 1157 y referencias allí citadas, y Mark
et al. Encyclopedia of Chemical Technology, John
Wiley & Sons, New York (1980)). El componente alcohol del éster
en general comprenderá (i) un alcohol alifático
C_{2}-C_{12} que puede o no contener uno o más
enlaces dobles y puede contener o no carbonos ramificados o (ii)
alcoholes C_{7}-C_{12} aromáticos o
heteroaromáticos. La presente invención también contempla el uso de
aquellas composiciones que son los ésteres descritos en la presente
memoria y al mismo tiempo son sus sales de adición de ácido
farmacéuticamente aceptables.
"Amida farmacéuticamente aceptable" se
refiere a aquellas amidas que retienen, tras la hidrólisis de la
unión amida, la eficacia biológica y las propiedades del ácido
carboxílico o la amina y no son biológicamente ni de algún otro
modo indeseables. Para una descripción de amidas farmacéuticamente
aceptables como profármacos, véase Bundgaard, H., ed., Design of
Prodrugs, Elsevier Science Publishers, Amsterdam (1985). Estas
amidas típicamente se forman a partir del ácido carboxílico
correspondiente y una amina. En general, la formación de la amida
se puede lograr por técnicas sintéticas convencionales. (Véase, p.
ej., March Advanced Organic Chemistry, 3ª Ed., John Wiley
& Sons, New York (1385) p. 1152 y Mark et al.
Encyclopedia of Chemical Technology, John Wiley & Sons,
New York (1980)). La presente invención también contempla el uso de
aquellas composiciones que son tanto las amidas descritas en la
presente memoria como al mismo tiempo sus sales de adición de ácido
farmacéuticamente aceptables.
"Vehículo farmacéutica o terapéuticamente
aceptable" se refiere a un medio de vehículo que no interfiere
con la eficacia de la actividad biológica de los ingredientes
activos y que no es tóxico para el hospedante o el paciente.
"Estereoisómero" se refiere a un compuesto
químico que tiene el mismo peso molecular, composición química y
constitución que otro, pero con los átomos agrupados de modo
diferente. Es decir, determinados restos químicos idénticos están
en orientaciones diferentes en el espacio y, por tanto, cuando están
puros, tienen la capacidad de rotar el plano de luz polarizada. No
obstante, algunos estereoisómeros puros pueden tener una rotación
óptica tan leve que es casi indetectable con la presente
instrumentación. Los compuestos de la presente invención pueden
tener uno o más átomos de carbono asimétricos y, por tanto, incluir
diversos estereoisómeros. Todos los estereoisómeros se incluyen
dentro del alcance de la invención.
"Cantidad terapéutica o farmacéuticamente
eficaz", como se aplica a las composiciones de la presente
invención, se refiere a la cantidad de composición suficiente como
para inducir un resultado biológico deseado. Ese resultado puede
ser el alivio de los signos, síntomas o causas de una enfermedad, o
cualquier otra alteración deseada de un sistema biológico. En la
presente invención, el resultado típicamente implicará una
disminución en las respuestas inmunológicas y/o inflamatorias a la
infección o lesión tisular.
Los residuos de aminoácidos en péptidos se
abrevian de la siguiente manera: Fenilalanina es Phe o F; Leucina
es Leu o L; Isoleucina es Ile o I; metionina es Met o M; Valina es
Val o V; Serina es Ser o S; Prolina es Pro o P; Treonina es Thr o
T; Alanina es Ala o A; Tirosina es Tyr o Y; Histidina es His o H;
Glutamina es Gln o Q; Asparagina es Asn o N; Lisina es Lys o K;
Ácido aspártico es Asp o D; Ácido glutámico es Glu o E; Cisteína es
Cys o C; Triptófano es Trp o W; Arginina es Arg o R; y Glicina es
Gly o G. Además, Bu es Butoxi, Bzl es bencilo, CHA es
ciclohexilamina, Ac es acetilo, Me es metilo, Pen es penicilamina,
Aib es ácido aminoisobutírico, Nva es norvalina, Abu es ácido
aminobutírico, Thi es tienilamina, OBn es O-bencilo
y hyp es hidroxiprolina.
Además de péptidos que consisten solamente en
aminoácidos naturales, se proveen también miméticos de péptidos o
análogos de péptidos. Los análogos de péptidos comúnmente se
utilizan en la industria farmacéutica como fármacos no peptídicos
con propiedades análogas a aquellos del péptido molde. Estos tipos
de compuestos no peptídicos se denominan "miméticos de
péptidos" o "peptidomiméticos" (Fauchere, J. Adv. Drug
Res. 15:29 (1986); Veber y Freidinger TINS p.392 (1985); y
Evans et al. J. Med. Chem. 30:1229 (1987). Se pueden
utilizar miméticos de péptidos que son estructuralmente similares a
péptidos terapéuticamente útiles para producir un efecto
terapéutico o profiláctico equivalente o potenciado. En general, los
peptidomiméticos son estructuralmente similares a un polipéptido de
paradigma (es decir, un polipéptido que tiene una actividad
biológica o farmacológica), tal como un polipéptido unido al
receptor natural, pero que tiene uno o más enlaces peptídicos
opcionalmente reemplazados con un enlace seleccionado del grupo que
consiste en: -CH_{2}NH-, -CH_{2}S-,
-CH_{2}-CH_{2}-, -CH=CH- (cis y trans),
-COCH_{2}-, -CH(OH)CH_{2}-, y -CH_{2}SO-, por
métodos conocidos en la técnica y también descritos en las
siguientes referencias: Spatola, A.F. en Chemistry and Biochemistry
of Amino Acids, Peptides, and Proteins, B. Weinstein, eds., Marcel
Dekker, New York, p. 267 (1983); Spatola, A.F., Vega Data
(March 1983), Vol. 1, Edición 3, Peptide Backbone
Modifications (revisión general); Morley, Trends Pharm
Sci (1980) pp. 463-468 (revisión general);
Hudson, D. et al., Int J Pept Prot Res
14:177-185 (1979) (-CH_{2}NH-,
CH_{2}CH_{2}-); Spatola et al. Life Sci
38:1243-1249 (1986) (-CH_{2}-S);
Hann J. Chem. Soc. Perkin Trans. I 307-314
(1982) (-CH-CH-, cis y trans);
Almquist et al. J. Med. Chem.
23:1392-1398 (1980) (-COCH_{2}-):
Jennings-White et al. Tetrahedron Lett
23:2533 (1982) (-COCH_{2}-); Szelke et al. European Appln.
EP 45665 CA (1982): 97:39405 (1982)
(-CH(OH)CH_{2},-); Holladay et al.
Tetrahedron Lett 24:4401-4404 (1983)
(-C(OH)CH_{2}-); y Hruby Life Sci
31:189-199 (1982) (-CH,-S-). Un enlace no peptídico
particularmente preferido es -CH_{2}NH-. Dichos miméticos de
péptidos pueden tener ventajas significativas sobre las
realizaciones de polipéptidos, incluyendo, por ejemplo: producción
más económica, mayor estabilidad química, propiedades
farmacológicas mejoradas (semivida, absorción, potencia, eficacia,
etc.), especificidad alterada (p. ej., un amplio espectro de
actividades biológicas), antigenicidad reducida y otras. El marcado
de peptidomiméticos usualmente implica la unión covalente de uno o
más marcadores, directamente o a través de un espaciador (p. ej.,
un grupo amida), a una posición o posiciones no interfirientes en el
peptidomimético que se predicen por datos de actividad de
estructura cuantitativos y/o modelado molecular. Dichas posiciones
no interfirientes en general son posiciones que no forman
directamente contactos con la macromolé-
cula(s) (p. ej., moléculas de la superfamilia de las inmunoglobulinas) a las que se une el peptidomimético para producir el efecto terapéutico. La derivatización (p. ej., marcado) de peptidomiméticos no debe interferir sustancialmente con la actividad biológica o farmacológica deseada del peptidomimético. En general, los peptidomiméticos de péptidos que se unen a receptores se unen al receptor con gran afinidad y poseen actividad biológica detectable (es decir, son agonistas o antagonistas a uno o más cambios fenotípicos mediados por los receptores).
cula(s) (p. ej., moléculas de la superfamilia de las inmunoglobulinas) a las que se une el peptidomimético para producir el efecto terapéutico. La derivatización (p. ej., marcado) de peptidomiméticos no debe interferir sustancialmente con la actividad biológica o farmacológica deseada del peptidomimético. En general, los peptidomiméticos de péptidos que se unen a receptores se unen al receptor con gran afinidad y poseen actividad biológica detectable (es decir, son agonistas o antagonistas a uno o más cambios fenotípicos mediados por los receptores).
La sustitución sistemática de uno o más
aminoácidos de una secuencia de consenso con un
D-aminoácido del mismo tipo (p. ej.,
D-lisina en lugar de L-lisina) puede
usarse para generar péptidos más estables. Además, los péptidos
limitados que comprenden una secuencia de consenso o una variación
en la secuencia de consenso sustancialmente idéntica pueden
generarse por métodos conocidos en la técnica (Rizo y Gierasch
Ann. Rev. Biochem. 61:387 (1992)); por ejemplo, añadiendo
residuos cisteína internos capaces de formar puentes disulfuro
intramoleculares que ciclan el péptido.
Aminoácidos sintéticos o no naturales se refiere
a aminoácidos que no ocurren naturalmente in vivo pero que,
no obstante, pueden incorporarse a las estructuras peptídicas
descritas en el presente documento. Los aminoácidos sintéticos
preferidos son los D-a-aminoácidos
del L-a-aminoácido natural, como
también D- y L-a-aminoácidos no
naturales representados por la fórmula H_{2}NCHR^{5}COOH, en la
que R^{5} es 1) un grupo alquilo inferior, 2) un grupo
cicloalquilo de 3 a 7 átomos de carbono, 3) un heterociclo de 3 a 7
átomos de carbono y 1 a 2 heteroátomos seleccionados del grupo que
consiste en oxígeno, azufre y nitrógeno, 4) un residuo aromático de
6 a 10 átomos de carbono que opcionalmente tiene entre 1 y 3
sustituyentes en el núcleo aromático seleccionados entre el grupo
que consiste en hidroxilo, alcoxi inferior, amino y carboxilo, 5)
-alquilen-Y, donde alquileno es un grupo alquileno
de 1 a 7 átomos de carbono y Y se selecciona entre el grupo que
consiste en (a) hidroxi, (b) amino, (c) cicloalquilo y
cicloalquenilo de 3 a 7 átomos de carbono, (d) arilo de 6 a 10
átomos de carbono que opcionalmente tiene entre 1 y 3 sustituyentes
en el núcleo aromático seleccionados del grupo que consiste en
hidroxilo, alcoxi inferior, amino y carboxilo, (e) heterociclilo de
3 a 7 átomos de carbono y 1 a 2 heteroátomos seleccionados del
grupo que consiste en oxígeno, azufre y nitrógeno, (f)
-C(O)R^{2} en donde R^{2} se selecciona del grupo
que consiste en hidrógeno, hidroxi, alquilo inferior, alcoxi
inferior y -NR^{3}R^{4} en donde R^{3} y R^{4} se
seleccionan independientemente del grupo que consiste en hidrógeno y
alquilo inferior, (g) -S(O)_{n}R^{6} en donde n
es un entero entre 1 y 2, y R^{6} es alquilo inferior, y con la
salvedad que R^{5} no define una cadena lateral de un aminoácido
natural.
Otros aminoácidos sintéticos preferidos incluyen
aminoácidos en los que el grupo amino está separado del grupo
carboxilo por más de un átomo de carbono como
\beta-alanina, ácido
\gamma-aminobutírico y similares.
Los aminoácidos sintéticos particularmente
preferidos incluyen, a modo de ejemplo,
D-aminoácidos de L-aminoácidos
naturales,
L-1-naftil-alanina,
L-2-naftilalanina,
L-ciclohexilalanina,
L-2-aminoácido isobutírico, los
derivados de sulfóxido y sulfona de metionina (es decir,
HOOC-(H_{2}NCH)CH_{2}CH_{2}-S(O)_{n}R^{6})
en donde n y R_{6} son como se definió anteriormente, como
también el derivado alcoxi inferior de metionina (es decir,
HOOC-(H_{2}NCH)CH_{2}CH_{2}-OR^{6}
donde R^{6} es como se definió anteriormente).
"Marcador detectable" se refiere a
materiales, que cuando se unen covalentemente a los péptidos y
miméticos de péptidos de la presente invención, permiten la
detección del péptido y de los miméticos de péptidos in vivo
en el paciente al que se ha administrado el péptido o el mimético de
péptido. Los marcadores detectables adecuados se conocen en la
técnica e incluyen, a modo de ejemplo, radioisótopos, marcadores
fluorescentes (p. ej., fluoresceína) y similares. El marcador
detectable particular empleado no es crítico y se selecciona en
relación con la cantidad de marcador que se ha de emplear como
también en relación con la toxicidad del marcador y la cantidad de
marcador empleada. La selección del marcador en relación con dichos
factores se conoce en la técnica.
La unión covalente del marcador detectable al
péptido o mimético de péptido se logra por métodos convencionales
conocidos en la técnica. Por ejemplo, cuando se emplea el
radioisótopo ^{125}I como el marcador detectable, la unión
covalente de ^{125}I al péptido o mimético de péptido se puede
lograr incorporando la tirosina de aminoácido al péptido o mimético
de péptido y luego yodando el péptido. Si la tirosina no está
presente en el péptido o mimético de péptido, la incorporación de
tirosina al término N o C del péptido o mimético de péptido se
puede lograr por química conocida. Asimismo, se puede incorporar
^{32}P al péptido o mimético de péptido como un resto fosfato,
por ejemplo, a través de un grupo hidroxilo en el péptido o mimético
de péptido, usando química convencional.
La presente invención provee compuestos que se
unen y activan el TPO-R o de otra forma se comportan
como agonistas de TPO. Estos compuestos incluyen compuestos
peptídicos "iniciales" y compuestos "derivados"
construidos como para tener la misma o similar estructura molecular
o forma que los compuestos iniciales pero diferir de los compuestos
iniciales o bien con respecto a susceptibilidad a hidrólisis o
proceólisis y/o con respecto a otras propiedades biológicas, como
mayor afinidad hacia el receptor. La presente invención también
proporciona composiciones que comprenden una cantidad eficaz de un
agonista de TPO, y más particularmente un compuesto, que es útil
para tratar trastornos hematológicos y, particularmente,
trombocitopenia asociada con quimioterapia, radioterapia o
transfusiones de médula ósea.
Los péptidos que tienen una afinidad hacia el
TPO-R pueden identificarse fácilmente por sistemas
que generan diversidad de péptidos aleatorios acoplados con un
procedimiento de enriquecimiento de afinidad.
Específicamente, los sistemas que generan
diversidad de péptidos aleatorios incluyen el sistema "péptidos
en plásmidos" descrito en las Patentes de EE.UU. N^{os}
5.270.170 y 5.338.665; el sistema "péptidos en fago" descrito
en la Solicitud de Patente de EE.UU. Nº de Serie 07/718.577,
presentada el 20 de Junio de 1991, que es una solicitud de
continuación en parte de la Solicitud de Patente de EE.UU. Nº de
Serie 07/541.108, presentada el 20 de Junio de 1990, y en Cwirla
et al., Proc. Natl. Acad. Sci. EE.UU.
87:6378-6382 (1980); el sistema "polisoma"
descrito en la Solicitud de Patente de EE.UU. Nº de Serie
08/300.262, presentada el 2 de Septiembre de 1994, que es una
solicitud de continuación en parte basada en la Solicitud de Patente
de EE.UU. Nº de Serie 08/144.775, presentada el 29 de Octubre de
1993, y PCT WO 95/11992; el sistema de "colección sintética
codificada (ESL)" descrito en la Solicitud de patente de EE.UU.
Nº de Serie 08/146.886, presentada el 12 de Noviembre de 1993, que
es una solicitud de continuación en parte de la Solicitud de Patente
de EE.UU. Nº de Serie 07/946.239, presentada el 16 de Septiembre de
1992, que es una solicitud de continuación en parte de la Solicitud
de Patente de EE.UU. Nº de Serie 07/762.522, presentada el 18 de
Septiembre de 1991; y el sistema "síntesis de polímeros
inmovilizados a muy gran escala" descrito en la Patente de EE.UU.
Nº 5.143.854; Publicación de Patente PCT Nº 90/15070, publicada el
13 de Diciembre de 1990; Solicitud de Patente de EE.UU. Nº de Serie
07/524.20, presentada el 6 de Diciembre de 1990; Fodor et
al. Science 251:767-773 (2/1991); Dower y
Fodor Ann. Rep. Med. Chem. 26:271-180
(1991); y Solicitud de Patente de EE.UU. Nº de Serie 07/805.727,
presentada el 6 de Diciembre de 1991.
Usando los procedimientos anteriormente
descritos, se designaron en general péptidos aleatorios para tener
un número definido de residuos de aminoácidos en longitud (p. ej.,
12). Para generar la colección de oligonucleótidos que codifica los
péptidos aleatorios, se usó el motivo del codón (NNK)x, en
donde N es el nucleótido A, C, G o T (equimolar; dependiendo de la
metodología empleada, se pueden emplear otros nucleótidos), K es G o
T (equimolar), y x es un entero correspondiente al número de
aminoácidos en el péptido (p. ej., 12), para especificar cualquiera
de los 32 codones posibles resultantes del motivo NNK: 1 para cada
uno de los 12 aminoácidos, 2 para cada uno de los 5 aminoácidos, 3
para cada uno de los 3 aminoácidos, y solamente uno de los tres
codones de terminación. Por tanto, el motivo NNK codifica todos los
aminoácidos, codifica solamente un codón de terminación y reduce el
sesgo del codón.
En los sistemas empleados, los péptidos
aleatorios fueron representados o bien en la superficie de la
partícula del fago, como parte de una proteína de fusión que
comprende la proteína de recubrimiento pIII o pVIII de un derivado
del fago fd (péptidos en fago) o como una proteína de fusión con la
proteína de fusión del péptido LacI unida a un plásmido (péptidos
en plásmidos).
El fago o los plásmidos, incluyendo el ADN que
codifica los péptidos, se identificaron y aislaron por un
procedimiento de enriquecimiento por afinidad, usando el
TPO-R inmovilizado. El procedimiento de
enriquecimiento por afinidad, algunas veces denominado
"panning", implica múltiples tandas de incubación del fago, los
plásmidos o los polisomas con el receptor inmovilizado, recogiendo
el fago, los plásmidos o los polisomas que se unen al receptor
(junto con el ADN o el ARNm acompañante), y produciendo más del
fago o los plásmidos (junto con la proteína de fusión del péptido
LacI acompañante) recogidos. El dominio extracelular (ECD) del
TPO-R típicamente se usó durante el procedimiento
de selección por afinidad.
Después de varias tandas de enriquecimiento por
afinidad, el fago o los plásmidos y los péptidos acompañantes se
examinaron por ELISA para determinar si los péptidos se unen
específicamente al TPO-R. Este ensayo se llevó a
cabo de modo similar a los procedimientos utilizados en el
procedimiento de enriquecimiento por afinidad, excepto que después
de eliminar el fago no unido, los pocillos se trataron típicamente
con anticuerpo de conejo anti-fago, luego con
anticuerpo anticonejo de cabra conjugado con fosfatasa alcalina
(AP). La cantidad de fosfatasa alcalina en cada pocillo se
determinó por métodos convencionales. Un procedimiento ELISA similar
para uso en el sistema de péptidos y plásmidos se describe en
detalle a continuación.
Comparando los pocillos de prueba con los
pocillos de control (sin receptor), se puede determinar si las
proteínas de fusión se unen al receptor específicamente. Los
agrupamientos de fago que se unieron al TPO-R se
detectaron en un formato de sonda con siembra por réplica, usando
un receptor monovalente radiomarcado. Esta sonda puede producirse
usando proteína cinasa A para fosforilar una secuencia de péptidos
condensada al término C del receptor soluble. La forma
"genéticamente modificada" del receptor de TPO se expresa
entonces en células hospedantes, típicamente células CHO. Después
de la cosecha PI-PLC de los receptores, se probó la
unión del receptor a clones del fago específico de TPO o
TPO-R. El receptor se marcó luego con alta actividad
específica con ^{33}P para uso como sonda monovalente para
identificar ligandos de gran afinidad usando siembras por
réplica.
Los péptidos que se unieron específicamente al
receptor se sintetizaron luego como el péptido libre (p. ej., sin
fago) y se ensayaron en un ensayo en bloque. El ensayo en bloque se
llevó a cabo en un modo similar al ELISA, excepto que se añadió el
TPO o un péptido de referencia a los pocillos antes de la proteína
de fusión (los pocillos de control eran de dos tipos: (1) sin
receptor; y (2) sin TPO ni péptido de referencia). Las proteínas de
fusión para las cuales se bloqueó la unión al receptor por la TPO o
el péptido de referencia contienen péptido en la porción peptídica
aleatoria que son compuestos preferidos de la invención.
El TPO-R, como también su
dominio extracelular, se produjeron en células hospedantes
recombinantes. Una forma útil de TPO-R se construye
expresando la proteína como una proteína soluble en células
hospedantes transformadas con baculovirus, usando métodos
convencionales; otra forma útil se construye con un péptido de señal
para secreción de proteínas y para unión de anclaje de membranas de
glucofosfolípidos. Esta forma de unión de anclaje se denomina
"PIG-tailing"- véanse Caras and Wendell
Science 243:1196-1198 (1989) y Lin et
al. Science 249:677-679
(1990).
(1990).
Usando el sistema PIG-tailing,
se puede escindir el receptor de la superficie de las células que
expresan el receptor (p. ej., células CHO transformadas
seleccionadas para expresión de alto nivel del receptor con un
clasificador celular) con fosfolipasa C. El receptor escindido
todavía comprende una secuencia carboxiterminal de aminoácidos,
llamada "extremo HPAP", de la proteína de señal para la unión
de membrana y puede inmovilizarse sin purificación adicional. La
proteína del receptor recombinante puede inmovilizarse recubriendo
los pocillos de las placas de microvaloración con un anticuerpo
anti-extremo HPAP (Ab 179 o MAb 179), bloqueando la
unión no específica con albúmina de suero bovino (BSA) en PBS, y
luego uniendo el receptor recombinante escindido al anticuerpo.
Usando este procedimiento, uno debería realizar la reacción de
inmovilización en concentraciones variables del receptor para
determinar la cantidad óptima para una preparación determinada, ya
que diferentes preparaciones de proteína recombinante a menudo
contienen diferentes cantidades de la proteína deseada. Además, se
debe asegurar que el anticuerpo inmovilizante esté completamente
bloqueado (con TPO o algún otro compuesto bloqueante) durante el
procedimiento de enriquecimiento por afinidad. De lo contrario, el
anticuerpo no bloqueado puede unirse a un fago no deseado durante
el procedimiento de enriquecimiento por afinidad. Se pueden usar
péptidos que se unen al anticuerpo inmovilizante para bloquear
sitios no unidos que permanecen después de la inmovilización del
receptor para evitar este problema, o se puede inmovilizar
simplemente el receptor directamente a los pocillos de las placas
de microvaloración, sin la ayuda de un anticuerpo inmovilizante.
Véase la Solicitud de Patente de EE.UU. Nº de Serie 07/947.339,
presentada el 18 de Septiembre de 1992.
Cuando se usan sistemas de generación de
péptidos aleatorios que permiten la interacción multivalente
ligando-receptor, se debe reconocer que la densidad
del receptor inmovilizado es un factor importante para determinar la
afinidad de los ligandos que pueden unirse al receptor
inmovilizado. En densidades superiores del receptor (p. ej., cada
pocillo recubierto con anticuerpo anti-receptor
tratado con 0,25 a 0,5 mg de receptor), es más probable que ocurra
la unión multivalente que en densidades inferiores del receptor (p.
ej., cada pocillo recubierto con anticuerpo
anti-receptor tratado con 0,5 a 1 ng del receptor).
Si ocurre la unión multivalente, entonces será más posible aislar
los ligandos con una afinidad relativamente inferior, a menos que se
usen altas densidades de receptor inmovilizado para identificar
compuestos iniciales y que se usen densidades inferiores del
receptor para aislar compuestos derivados de afinidad superior.
Para discriminar entre péptidos de afinidad
superior, frecuentemente se utiliza una sonda de receptores
monovalentes. Esta sonda puede producirse usando proteína cinasa A
para fosforilar una secuencia de péptidos condensada al término C
del receptor soluble. La forma "modificada" del receptor de TPO
se expresa entonces en células hospedantes, típicamente células
CHO. Después de la cosecha PI-PLC de los receptores,
se prueba la unión del receptor a clones del fago específico de TPO
o TPO-R. El receptor luego se marca para actividad
altamente específica con ^{33}P para uso como una sonda
monovalente a fin de identificar ligandos de gran afinidad usando
siembras por
réplica.
réplica.
Los métodos de detección preferidos para
facilitar la identificación de péptidos que se unen al
TPO-R implican primero identificar los péptidos
iniciales que se unen al dominio extracelular del receptor y luego
hacer que otros péptidos se asemejen a los péptidos iniciales.
Específicamente, usando una píldora o sistema de péptidos en fago
basados en pVIII, puede detectarse una colección aleatoria para
descubrir un fago que represente un péptido que se una a
TPO-R. Los ADN de los fagos se secuencian para
determinar las secuencia de los péptidos exhibidos en la superficie
de los fagos.
Los clones capaces de unión específica al
TPO-R se identificaron a partir de una colección
10-mer pVIII aleatoria, lineal y de colecciones
cíclicas aleatorias 10-mer y 12-mer
pVIII. Las secuencias de estos péptidos sirven como base para la
construcción de otras colecciones de péptidos diseñadas para
contener una alta frecuencia de derivados de los péptidos
inicialmente identificados. Estas colecciones pueden sintetizarse
como para favorecer la producción de péptidos que difieren del
péptido de unión en solamente algunos residuos. Este planteamiento
implica la síntesis de un oligonucleótido con la secuencia
codificante del péptido de unión, excepto que en lugar de usar
preparaciones puras de cada uno de los cuatro trifosfatos de
nucleósido en la síntesis, se usan mezclas de los cuatro
trifosfatos de nucleótidos (es decir, 55% del nucleótido
"correcto", y 15% de cada uno de los otros tres nucleótidos
consisten en una mezcla preferida para este propósito y 70% del
nucleótido "correcto" y 10% de cada uno de los otros tres
nucleótidos consisten en otra mezcla preferida para este propósito)
como para generar derivados de la secuencia codificante del péptido
de unión.
Se usó una diversidad de estrategias para
derivar los péptidos iniciales realizando colecciones de
"mutagénesis en un tema". Éstas incluyeron una colección de
mutagénesis del fagémido pVIII basada en la secuencia de consenso
mutagenizada a una frecuencia de 70:10:10:10 y extendida en cada
término con residuos aleatorios para producir clones que codifican
la secuencia XXXX (C, S, P o R) TLREWL XXXXXX (C o S). Se construyó
una colección extendida/mutagenizada similar usando el sistema
péptidos en plásmidos para producir clones que codifican la
secuencia XXXXX (C, S, P, o R) TLREWL XXXXXXX. Se construyó una
colección extendida/mutagenizada adicional, XXXX (C, S, P o R)
TLREWL XXXXXX (C o S), usando el sistema de exhibición de polisomas.
Las tres colecciones se detectaron con elución de péptidos y se
sondearon con receptor monovalente radiomarcado.
Las técnicas de "péptidos en plásmidos"
también se utilizaron para detección de péptidos y estudios de
mutagénesis y se describen en más detalle en la Patente de EE.UU.
Nº 5.338.665. Según este planteamiento, se condensan péptidos en el
término C de LacI a través de la expresión de un vector de plásmidos
que portan el gen de fusión. El enlace de la fusión del péptido
LacI a su ADN codificante ocurre a través de las secuencias
lacO en el plásmido, formando un complejo estable péptido
LacI-plásmido que puede detectarse por purificación
de afinidad en un receptor inmovilizado. Los plásmidos así aislados
pueden reintroducirse en E. coli por electroporación para
ampliar la población seleccionada para tandas adicionales de
detección, o para la examinación de clones individuales.
Además, la detección de péptidos aleatorios y
los estudios de mutagénesis se realizaron usando un sistema de
exhibición de Lac-I C-terminal
modificado en el que la valencia de exhibición se redujo (sistema de
exhibición del "dímero de cabecera"). Se detectaron las
colecciones, y las inserciones de ADN resultantes se clonaron como
un grupo a un vector de proteína de unión de maltosa (MBP)
permitiendo su expresión como proteína de fusión
C-terminal. Los lisados celulares en bruto de clones
de fusión MBP individuales aleatoriamente escogidos se ensayaron
luego para unión TPO-R en un formato ELISA, como se
analizó anteriormente.
Los estudios de mutagénesis de péptidos también
se realizaron usando el sistema de exhibición de polisomas, como se
describe en la Solicitud de Patente de EE.UU. Nº de Serie 08/300,262
en tramitación con la presente solicitud, presentada el 2 de
Septiembre de 1994, que es una solicitud de continuación en parte
basada en la Solicitud de Patente de EE.UU. Nº de Serie 08/144,775,
presentada el 29 de Octubre de 1993, y en el documento PCT WO
95/11992. Se construyó una colección de mutagénesis basada en la
secuencia X X X X (C, P. R o S) t l r e f l X X X X X X (C o S), en
la que X representa un codón NNK aleatorio, y las letras minúsculas
representan codones de aminoácidos que contienen 70:10:10:10 de
mutagénesis en las posiciones 1 y 2, y K (G o T) en la posición 3
del codón. La colección se seleccionó por afinidad durante 5 tandas
contra el receptor de TPO que había sido inmovilizado en esferas
magnéticas. Después de la quinta tanda, el grupo ampliado por PCR se
clonó en pAFF6 y se secuenciaron clones ELISA positivos. Las
secuencias se subclonaron en un vector MBP y sus afinidades de
unión se determinaron por un ELISA
de MBP.
de MBP.
Para inmovilizar el TPO-R para
detección de polisomas, se conjugó primero químicamente Ab 179 a
esferas magnéticas activadas con tosilo (comercializadas por Dynal
Corporation) como lo describe el fabricante. Las esferas se
incubaron con anticuerpo en tampón de borato 0,5 M (pH 9,5) durante
una noche a temperatura ambiente. Las esferas se lavaron y
combinaron con TPO-R que contenía el extremo
"HEAP". Las esferas recubiertas con anticuerpo y el receptor
se incubaron durante 1 hora a 4ºC, y las esferas se lavaron
nuevamente antes de añadir la colección de polisomas.
La detección de las diversas colecciones
anteriormente descritas proporcionó los péptidos de unión al
receptor de TPO que se muestran en las Tablas 1 y 2 a continuación,
como también otros que no se mencionan en el presente
documento.
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Los valores CI_{50} para algunos péptidos
representativos adicionales se exponen en la Tabla a continuación.
Se puede usar una diversidad de métodos para evaluar los valores
CI_{50}. Por ejemplo, se usó un ensayo ELISA de unión de
equilibrio, que usa o bien MBP-TPO o un trazador del
péptido lacI para determinar si los péptidos inhiben la unión de
TPO al dominio extracelular del receptor TPO. Típicamente, los
valores CI_{50} se determinaron usando el péptido libre. El valor
CI_{50} puede determinarse usando el péptido libre, que
opcionalmente puede amidarse de modo C-terminal, o
puede prepararse como un éster u otra carboxiamida.
Para recrear la secuencia exacta exhibida en el
fago, los aminoácidos N-terminales y
C-terminales de los péptidos sintéticos a menudo
son precedidos por uno o dos residuos glicina. No se cree que estas
glicinas sean necesarias para unión o actividad. Asimismo, para
imitar la secuencia exacta de los péptidos exhibidos en los
polisomas, los aminoácidos C-terminales de los
péptidos sintéticos a menudos son precedidos por la secuencia M A S.
De nuevo, no se cree que esta secuencia sea necesaria para unión o
actividad.
Los valores CI_{50} se indican simbólicamente
con los símbolos "-", "+" y "++". Por ejemplo,
aquellos péptidos que mostraron valores CI_{0} superiores a 200
\muM se indican con un "-". Aquellos péptidos que dieron
valores CI_{50} inferiores o iguales a 200 \muM se les da un
"+", mientras que a aquellos que dieron valores CI_{50} de
500 nm o menos se indican con un "++". Aquellos péptidos que
dieron valores CI_{50} próximos a o en el valor de corte para un
símbolo en particular se indican con un designador híbrido, p. ej.,
"+/-". Aquellos péptidos para los cuales los valores CI_{50}
no se determinaron se mencionan como "N.D.". El valor
CI_{50} para péptidos que tienen la estructura: G G C T L R E W L
H G G F C G G fue de 500 nm o menos. (Obsérvese que los aminoácidos
N-terminales y C-terminales fueron
precedidos por dos glicinas para recrear la secuencia exacta
exhibida por el fago. No se cree que estas glicinas sean necesarias
para unión o actividad).
Los péptidos y peptidomiméticos que tienen un
CI_{50} mayor que aproximadamente 100 mM carecen de unión
suficiente como para permitir el uso en los aspectos diagnósticos o
terapéuticos de la presente invención. Preferiblemente, para fines
diagnósticos, los péptidos y peptidomiméticos tienen un CI_{50} de
aproximadamente 2 mM o menos y, para fines farmacéuticos, los
péptidos y peptidomiméticos tienen un CI_{50} de aproximadamente
100 \muM o menos.
La secuencia del péptido de unión también
proporciona un medio para determinar el tamaño mínimo de un
compuesto de unión al TPO-R de la invención. Usando
el sistema de "colección sintética codificada" (ESL) o el
sistema de "síntesis de polímeros inmovilizados a muy gran
escala", se puede no solo determinar el tamaño mínimo de un
péptido con dicha actividad, sino también elaborar todos los
péptidos que forman el grupo de péptidos que difieren del motivo
preferido (o el tamaño mínimo de ese motivo) en uno, dos o más
residuos. Esta colección de péptidos puede luego detectarse para
capacidad de unión al receptor de TPO. Estos sistemas de síntesis
de polímeros inmovilizados u otros métodos de síntesis de péptidos
pueden también utilizarse para sintetizar análogos de truncación,
análogos de deleción, análogos de sustitución y sus combinaciones,
de todos los compuestos peptídicos de la invención.
Los péptidos y miméticos de péptidos de la
presente invención también se evaluaron en un ensayo de
proliferación celular dependiente de trombopoyetina, como se
describe en más detalle en el Ejemplo 2 a continuación. La
proliferación celular se mide por técnicas conocidas en el campo,
como un ensayo MTT que se correlaciona con la incorporación de
^{3}H-timidina como una indicación de la
proliferación celular (véase Mossmann J. Immunol. Methods
65:55 (1983)). Los péptidos ensayados estimularon la proliferación
de células Ba/F3 transfectadas con TPO-R en un modo
dependiente de la dosis como se muestra en la Figura 1A. Estos
péptidos no tienen ningún efecto en la línea celular parental, como
se muestra en la Figura 1B.
Las Figuras 7 a 9 muestran los resultados de
otro ensayo que evalúa la actividad de los péptidos y miméticos de
péptidos de la invención. En este ensayo, los ratones se tornan
trombocitopénicos con carboplatino. La Figura 7 representa los
resultados típicos cuando se tratan ratones Balb/C con carboplatino
(125 mg/kg por vía intraperitoneal) en el Día 0. Las líneas
punteadas representan los animales no tratados de tres experimentos.
La línea continua representa grupos tratados con carboplatino en
tres experimentos. Las líneas continuas resaltadas representan
datos históricos. La Figura 8 representa el efecto de la valoración
del carboplatino en los recuentos de plaquetas en ratones tratados
con las cantidades indicadas de carboplatino (en mg/kg, por vía
intraperitoneal (ip) en el Día 0). La Figura 9 representa el alivio
de la trombocitopenia inducida por carboplatino en el Día 10
mediante el péptido AF12513 (513). El carboplatino (CBP;
50-125 mg/kg, por vía intraperitoneal) se
administró en el Día 0. Se administró AF12513 (1 mg/kg, ip) en los
Días 1-9. Estos resultados demuestran que los
péptidos de la invención pueden aliviar la trombocitopenia en un
modelo de ratón.
Además, ciertos péptidos de la presente
invención pueden dimerizarse u oligomerizarse, aumentando así la
afinidad y/o actividad de los compuestos. Para investigar el efecto
que tiene la dimerización/oligomerización de péptidos sobre la
potencia mimética de la TPO en los ensayos de proliferación celular,
se sintetizó un análogo biotinilado C-terminalmente
del péptido G G C A D G P T L R E W I S F C G G (G G C A D G P T L R
E W I S F C G G K (Biotina)). El péptido se preincubó con
estreptavidina en RPMI tamponado con HEPES libre de suero a una
relación molar 4:1. El complejo se ensayó para estimulación de la
proliferación celular de células Ba/F3 transfectadas con
TPO-R, como anteriormente, junto con el péptido
biotinilado libre y el péptido parental no biotinilado. La Figura
2A muestra los resultados del ensayo del péptido biotinilado que
forma complejo (AF 12885 con estreptavidina (SA)) tanto para las
líneas celulares transfectadas como parentales. La Figura 2B muestra
los resultados del ensayo del péptido biotinilado libre (AF 12285)
tanto para las líneas celulares transfectadas como parentales. La
Figura 2C muestra los resultados del ensayo para estreptavidina sola
tanto para las líneas celulares transfectadas como parentales.
Estas figuras ilustran que el complejo preformado fue
aproximadamente 10 veces tan potente como el péptido libre.
La especificidad de la unión y actividad de los
péptidos de la invención también se examinó estudiando la
reactividad cruzada de los péptidos para el receptor de
eritropoyetina (EPO-R). El EPO-R es
también un miembro de la familia de los receptores del factor de
crecimiento de hematopoyetina, como lo es el TPO-R.
Los péptidos de la invención, como también la TPO, EPO y el péptido
de unión a EPO conocido, se examinaron en un ensayo de
proliferación celular, usando una línea celular dependiente de EPO.
Este ensayo utilizó FDCP-1, una línea celular
progenitora, hematopoyética, primitiva, multipotencial, murina
dependiente del factor de crecimiento (véase, p. ej., Dexter et
al. J. Exp. Med. 152:1036-1047 (1981))
como la línea celular parental. Esta línea celular puede
proliferar, pero no diferenciarse cuando se enriquece con medio
condicionado con WEHI-3 (un medio que contiene
IL-3, ATCC número T1B68). La línea celular parental
es transfectada con SPO-R humano o murino para
producir la línea celular
DCP-1-EPO-R. Estas
líneas celulares transfectadas pueden proliferar, pero no
diferenciarse en presencia de EPO humana o murina.
Las células se desarrollaron hasta la mitad de
la densidad estacionaria en presencia de factores de crecimiento
necesarios. Las células luego se lavaron en PBS y se dispusieron en
un medio de completo sin factores de crecimiento durante
16-24 horas. Después de determinar la viabilidad de
las células, se hace que las soluciones madre (en medio completo
sin factores de crecimiento) proporcionen aproximadamente 10^{5}
células por 50 microlitros. Las diluciones en serie de los
compuestos (típicamente, el péptido en fase de disolución libre en
oposición a un péptido unido a un fago u otro unido o inmovilizado)
que se han de ensayar se disponen en placas de cultivo hístico de
96 pocillos para un volumen final de 50 microlitros por pocillo. Se
añaden las células (50 microlitros) a cada pocillo y se incuban
durante 24-48 horas, punto en el cual los controles
negativos deberían morir o ser quiescentes. Se mide entonces la
proliferación celular por técnicas conocidas en el campo, como un
ensayo MTT.
Las Figuras 3A-G muestran los
resultados de una serie de experimentos de control que muestran la
actividad de la TPO, los péptidos de la presente invención, EPO y
péptidos de unión a EPO-R en un ensayo de
proliferación celular que usa o bien la línea celular Ba/F3
transfectada con TPO-R y su línea parental
correspondiente, o una línea celular dependiente de EPO y su línea
parental correspondiente. La Figura 3A representa los resultados
para TPO en el ensayo de proliferación celular, usando la línea
celular Ba/F3 transfectada con TPO-R y su línea
parental correspondiente. La Figura 3B representa los resultados
para EPO en el ensayo de proliferación celular, usando la línea
celular Ba/F3 transfectada con TPO-R y su línea
parental correspondiente. La Figura 3C representa los resultados
del péptido biotinilado complejo (AF 12285 con estreptavidina (SA))
y una forma compleja de un péptido de unión a EPO-R
biotinilado (AF 11505 con SA) en la línea celular Ba/F3 transfectada
con TPO-R. Los resultados para la línea celular
parental correspondiente se muestran en la Figura 3D. La Figura 3E
representa los resultados para TPO en el ensayo de proliferación
celular usando la línea celular dependiente de EPO. La Figura 3E
representa los resultados para EPO en el ensayo de proliferación
celular usando la línea celular dependiente de EPO. La Figura 3G
representa los resultados del péptido biotinilado complejo (AF 12285
con estreptavidina (SA)) y la forma compleja de un péptido de unión
a EPO-R biotinilado (AF 11505 con SA) en la línea
celular dependiente de EPO. Estos resultados demuestran que los
péptidos de la invención se unen y activan el TPO-R
con un alto grado de especificidad.
Los péptidos de la invención pueden prepararse
por métodos clásicos conocidos en la técnica, por ejemplo, usando
técnicas de fase sólida convencionales. Los métodos convencionales
incluyen síntesis de fase sólida exclusiva, métodos de síntesis de
fase sólida parcial, condensación de fragmentos, síntesis de
disolución clásica e incluso tecnología de ADN recombinante. Véase,
p. ej., Merrifield J. Am. Chem. Soc. 85:2149 (1963). En fase
sólida, la síntesis típicamente comienza por el extremo
C-terminal del péptido, usando una resina protegida
por un alfaminoácido. Se puede preparar un material de partida
adecuado, por ejemplo, uniendo el alfaminoácido requerido a una
resina clorometilada, una resina de hidroximetilo o una resina de
benzhidrilamina. Una de dichas resinas clorometiladas es
comercializada con la marca BIO-BEADS
SX-1 por Bio Rad Laboratories, Richmond, CA. y la
preparación de la resina de hidroximetilo es descrita por Bodonszky
et al. Chem. Ind. (Londres) 38:1597 (1966). La resina
de benzhidrilamina (BHA) ha sido descrita por Pietta y Marshall
Chem. Commun. 650 (1970), y es comercializada por Beckman
Instruments, Inc., Palo Alto, CA, en la forma de hidrocloruro.
Por tanto, los compuestos de la invención pueden
prepararse acoplando un aminoácido protegido con
alfa-amino a la resina clorometilada con la ayuda,
por ejemplo, de un catalizador de bicarbonato de cesio, según el
método descrito por Gisin Helv. Chim. Acta. 56:1467 (1973).
Después del acoplamiento inicial, el grupo protector de
alfa-amino se elimina por una elección de reactivos
que incluyen disoluciones de ácido trifluoroacético (TFA) o ácido
clorhídrico (HCl) en disolventes orgánicos a temperatura
ambiente.
Los grupos protectores de
alfa-amino son aquellos conocidos como útiles en la
técnica de síntesis gradual de péptidos. Se incluyen los grupos
protectores de tipo acilo (p. ej. formilo, trifluoroacetilo,
acetilo), los grupos protectores de tipo uretano aromático (p. ej.
benciloxicarboílo (Cbz) y Cbz sustituido), grupos protectores de
uretano alifáticos (p. ej. t-butiloxicarbonilo
(Boc), isopropiloxicarbonilo, ciclohexiloxicarbonilo) y grupos
protectores de tipo alquilo (p. ej. bencilo, trifenilmetilo). Se
prefieren los grupos protectores Boc y Fmoc. El grupo protector de
cadena lateral permanece intacto durante el acoplamiento y no se
separa durante la desprotección del grupo protector del término
amino o durante el acoplamiento. El grupo protector de cadena
lateral debe ser eliminable tras completar la síntesis del péptido
final y bajo condiciones de reacción que no alterarán el péptido
diana.
Los grupos protectores de cadena lateral para
Tyr incluyen tetrahidropiranilo, terc-butilo,
tritilo, bencilo, Cbz, Z-Br-Cbz y
2,5-diclorobencilo. Los grupos protectores de cadena
lateral para Asp incluyen bencilo,
2,6-diclorobencilo, metilo, etilo y ciclohexilo.
Los grupos protectores de cadena lateral para Thr y Ser incluyen
acetilo, benzoílo, tritilo, tetrahidropiranilo, bencilo,
2,6-diclorobencilo y Cbz. El grupo protector de
cadena lateral para Thr y Ser es bencilo. Los grupos protectores de
cadena lateral para Arg incluyen nitro, Tosilo (Tos), Cbz,
adamantiloxicarbonilmesitoilsulfonilo (Mts) o Boc. Los grupos
protectores de cadena lateral para Lys incluyen Cbz,
2-clorobenciloxicarbonilo
(2-Cl-Cbz),
2-bromobenciloxicarbonilo (2-BrCbz),
Tos o Boc.
Después de la eliminación del grupo protector
alfa-amino, los aminoácidos protegidos restantes se
acoplan gradualmente en el orden deseado. Un exceso de cada
aminoácido protegido en general se utiliza con un activador del
grupo carboxilo apropiado tal como diciclohexilcarbodiimida (DCC) en
disolución, por ejemplo, en mezclas de cloruro de metileno
(CH_{2}Cl_{2}), dimetilformamida (DMF).
Después de que se ha completado la secuencia de
aminoácidos deseada, el péptido deseado se desacopla del soporte de
resina por tratamiento con un reactivo tal como ácido
trifluoroacético c= hidrógeno flúor (HF), que no solamente escinde
el péptido de la resina, sino que también escinde todos los grupos
protectores de cadena lateral restantes. Cuando se usa la resina
clorometilada, el tratamiento con hidrógeno flúor produce la
formación de los ácidos de péptido libres. Cuando se usa la resina
benzhidrilamina, el tratamiento con hidrógeno flúor produce
directamente la amida de péptido libre. Alternativamente, cuando se
emplea la resina clorometilada, el péptido protegido de cadena
lateral puede desacoplarse por tratamiento de la resina peptídica
con amoníaco para dar la amida protegida con cadena lateral
deseada, o con una alquilamina para dar una alquilamida o
dialquilamida protegida con cadena lateral. La protección con
cadena lateral luego se elimina en el modo usual por tratamiento
con hidrógeno fluoruro para dar las amidas, alquilamidas o
dialquilamidas libres.
Estos procedimientos de síntesis de péptidos de
fase sólida se conocen en la técnica y se describen en más detalle
en Stewart Solid Phase Peptide Syntheses (Freeman and Co.,
San Francisco, (1969)).
Usando el sistema de "colección sintética
codificada" o de "síntesis de polímeros inmovilizados a muy
gran escala" descritos en las Solicitudes de Patente de EE.UU.
N^{os} de Serie 07/492.462, presentada el 7 de Marzo de 1990;
07/624.120, presentada el 6 de Diciembre de 1990; y 07/805.727,
presentada el 6 de Diciembre de 1991; no solamente se puede
determinar el tamaño mínimo de un péptido con dicha actividad, sino
también elaborar todos los péptidos que forman el grupo de péptidos
que difieren del motivo preferido (o el tamaño mínimo de ese
motivo) en uno, dos o más residuos. Esta colección de péptidos puede
luego detectarse para capacidad de unión al TPO-R.
Este sistema de síntesis de polímeros inmovilizados u otros métodos
de síntesis de péptidos también se pueden utilizar para sintetizar
análogos de truncación y análogos de deleción, y combinaciones de
análogos de truncación y deleción de todos los compuestos peptídicos
de la invención.
Estos procedimientos pueden utilizarse para
sintetizar péptidos en los que los aminoácidos distintos a los 20
que ocurren naturalmente, aminoácidos genéticamente codificados, se
sustituyen en una, dos o más posiciones de cualquiera de los
compuestos de la invención. Por ejemplo, naftilalanina puede
sustituirse con triptófano, facilitando la síntesis. Otros
aminoácidos sintéticos que pueden sustituirse en los péptidos de la
presente invención incluyen L-hidroxipropilo,
L-3, 4-dihidroxifenilalanilo, d
aminoácidos tales como
L-d-hidroxilisilo y
D-d-metilalanilo,
L-a-metilalanilo, b aminoácidos e
isoquinolilo. Pueden también incorporarse D aminoácidos y
aminoácidos no naturales, sintéticos a los péptidos de la presente
invención.
Se pueden reemplazar las cadenas laterales
naturales de los 20 aminoácidos genéticamente codificados (o D
aminoácidos) con otras cadenas laterales, por ejemplo con grupos
tales como alquilo, alquilo inferior, alquilo cíclico de 4, 5, 6 a
7 miembros, amida, amida alquilo inferior, amida, amida
di(alquilo inferior), alcoxi inferior, hidroxi, carboxi y
sus derivados de éster inferior, y con un grupo heterocíclico de 4,
5, 6 a 7 miembros. En particular, pueden emplearse análogos de
prolina en los que el tamaño del anillo del residuo prolina cambia
de 5 miembros a 4, 6 ó 7 miembros. Los grupos cíclicos pueden ser
saturados o insaturados y, si son insaturados, pueden ser
aromáticos o no
aromáticos.
aromáticos.
Los grupos cíclicos pueden ser saturados o
insaturados y, si son insaturados, pueden ser aromáticos o no
aromáticos. Los grupos heterocíclicos preferiblemente contienen uno
o más heteroátomos de nitrógeno, oxígeno y/o azufre. Los ejemplos
de dichos grupos incluyen furazanilo, furilo, imidazolidinilo,
imidazolilo, imidazolinilo, isotiazolilo, isoxazolilo, morfolinilo
(p. ej. morfolino), oxazolilo, piperazinilo (p. ej.
1-oiperazinilo), piperidilo (p. ej.
1-piperidilo, piperidino), piranilo, pirazinilo,
pirazolidinilo, pirazolinilo, pirazolilo, piridazinilo, piridilo,
pirimidinilo, pirrolidinilo (p. ej.
1-pirrolidinilo), pirrolinilo, pirrolilo,
tiadiazolilo, tiazolilo, tienilo, tiomorfolinilo (p. ej.
tiomorfolino) y triazolilo. Estos grupos heterocíclicos pueden estar
sustituidos o no sustituidos. Si un grupo está sustituido, el
sustituyente puede ser alquilo, alcoxi, halógeno, oxígeno o fenilo
sustituido o no sustituido.
Pueden modificarse fácilmente los péptidos de la
presente invención por fosforilación, y se describen otros métodos
para elaborar los derivados de péptidos de los compuestos de la
presente invención en Hruby et al.^{42} Por tanto, los
compuestos de péptidos de la invención también sirven como base para
preparar miméticos con actividad biológica similar.
Los compuestos de péptidos de la invención,
incluidos los peptidomiméticos, pueden modificarse covalentemente a
uno o más de una diversidad de polímeros no proteináceos, p. ej.,
polietilenglicol, o polioxialquenos, en el modo expuesto en la
Patente de EE.UU. Nº 4.640.835; Patente de EE.UU. Nº 4.496.689;
Patente de EE.UU. Nº 4.301.144; Patente de EE.UU. Nº 4.670.417;
Patente de EE.UU. Nº 4.791.192) o Patente de EE.UU. Nº
4.179.337.
Los expertos en la técnica reconocen que existe
una diversidad de técnicas para construir miméticos de péptidos con
la misma o similar actividad biológica deseada que el
correspondiente compuesto peptídico pero con actividad más
favorable que el péptido con respecto a solubilidad, estabilidad y
susceptibilidad a hidrólisis y proteólisis. Véase, por ejemplo,
Morgan and Gainor Ann. Rep. Med. Chem.
24:243-252 (1989). A continuación se describen
métodos para preparar miméticos de péptidos modificados en el grupo
amino N-terminal, el grupo carboxilo
C-terminal y/o para cambiar uno o más de los
enlaces amido en el péptido a enlaces no amido. Se ha de entender
que dos o más de dichas modificaciones pueden acoplarse en una
estructura mimética de péptido (p. ej., modificación en el grupo
carboxilo C-terminal e inclusión de un enlace
-CH_{2}-carbamato entre dos aminoácidos en
el
péptido).
péptido).
Los péptidos típicamente se sintetizan como el
ácido libre pero, como se observó anteriormente, podrían prepararse
fácilmente como la amida o el éster. También puede modificarse el
término amino y/o carboxi de los compuestos peptídicos de la
invención para producir otros compuestos de la invención. Las
modificaciones del término amino incluyen metilar (es decir,
-NHCH_{3} o -NH(CH_{3})_{2}), acetilar, añadir
un grupo carbobenzoílo, o bloquear el término amino con cualquier
grupo bloqueante que contenga una funcionalidad carboxilato definida
por RCOO-, en donde R se selecciona del grupo que consiste en
naftilo, acridinilo, esteroidilo y grupos similares. Las
modificaciones del término carboxi incluyen reemplazar el ácido
libre con un grupo carboxamida o formar una lactama cíclica en el
término carboxi para introducir restricciones estructurales.
Las modificaciones del término amino son como se
describió anteriormente e incluyen alquilar, acetilar, añadir un
grupo carbobenzoílo, formar un grupo succinimida, etc.
Específicamente, el grupo amino N-terminal puede
luego hacerse reaccionar de la siguiente manera:
(a) para formar un grupo amida de la fórmula
RC(O)NH- en la que R es como se definió anteriormente
por reacción con un haluro ácido [p. ej., RC(O)Cl] o
anhídrido ácido. Típicamente, la reacción puede llevarse a cabo
poniendo en contacto cantidades aproximadamente equimolares o en
exceso (p. ej., aproximadamente 5 equivalentes) de un haluro ácido
con el péptido en un diluyente inerte (p. ej., diclorometano)
preferiblemente que contiene un exceso (p. ej., aproximadamente 10
equivalentes) de una amina terciaria, como diisopropiletilamina,
para depurar el ácido generado durante la reacción. Las condiciones
de reacción son, por lo demás, convencionales (p. ej., temperatura
ambiente durante 30 minutos). La alquilación del amino terminal para
proveer una N-sustitución alquilo inferior seguida
de reacción con un haluro ácido según se describió anteriormente
proporcionará un grupo N-alquilo de la fórmula
RC(O)NR-;
(b) para formar un grupo succinimida por
reacción con anhídrido succínico. Como antes, puede emplearse una
cantidad aproximadamente equimolar o un exceso de anhídrido
succínico (p. ej., aproximadamente 5 equivalentes), y el grupo
amino se convierte a la succinimida por métodos conocidos en la
técnica que incluyen el uso de un exceso (p. ej., diez
equivalentes) de una amina terciaria tal como diisopropiletilamina
en un disolvente inerte adecuado (p. ej., diclorometano). Véase,
por ejemplo, Wollenberg, et al., Patente de EE.UU. Nº
4.612.132. Se ha de entender que el grupo succínico puede
sustituirse con, por ejemplo, alquilo
C_{2}-C_{6} o sustituyentes -SR que se preparan
en un modo convencional para proporcionar la succinimida sustituida
en el término N del péptido. Dichos sustituyentes alquilo se
preparan por reacción de una olefina inferior
(C_{2}-C_{6}) con anhídrido maleico en el modo
descrito por Wollenberg, et al., supra y los
sustituyentes -SR se preparan por reacción de RSH con anhídrido
maleico, en donde R es como se definió anteriormente;
(c) para formar un grupo
benciloxicarbonil-NH- o un grupo
benciloxicarbonil-NH- sustituido por reacción con
aproximadamente una cantidad equivalente o un exceso de
CBZ-Cl (es decir, cloruro de benciloxicarbonilo) o
un CBZ-Cl sustituido en un diluyente inerte adecuado
(p. ej., diclorometano) preferiblemente que contiene una amina
terciaria para depurar el ácido generado durante la reacción;
(d) para formar un grupo sulfonamida por
reacción con una cantidad equivalente o un exceso (p. ej., 5
equivalentes) de R-S(O)_{2}Cl en un
diluyente inerte adecuado (diclorometano) para convertir la amina
terminal a una sulfonamida en la que R es como se definió
anteriormente. Preferiblemente, el diluyente inerte contiene exceso
de amina terciaria (p. ej., diez equivalentes) como
diisopropiletilamina, para depurar el ácido generado durante la
reacción. Las condiciones de reacción son, por lo demás,
convencionales (p. ej., temperatura ambiente durante 30
minutos).
(e) para formar un grupo carbamato por reacción
con una cantidad equivalente o un exceso (p. ej., 5 equivalentes)
de R-OC(O)Cl o
R-OC(O)OC_{5}H_{4}-p-NO_{2}
en un diluyente inerte adecuado (p. ej., diclorometano) para
convertir la amina terminal en un carbamato, en donde R es como se
definió anteriormente. Preferiblemente, el diluyente inerte
contiene un exceso (p. ej., aproximadamente 10 equivalentes) de una
amina terciaria como diisopropiletilamina, para depurar el ácido
generado durante la reacción. Las condiciones de reacción son, por
lo demás, convencionales (p. ej., temperatura ambiente durante 30
minutos). y
(f) para formar un grupo urea por reacción con
una cantidad equivalente o un exceso (p. ej., 5 equivalentes) de
R-N=C=O en un diluyente inerte adecuado (p. ej.,
diclorometano) para convertir la amina terminal en una urea (es
decir, RNHC(O)NH-), en donde R es como se definió
anteriormente. Preferiblemente, el diluyente inerte contiene un
exceso (p. ej., aproximadamente 10 equivalentes) de una amina
terciaria, como diisopropiletilamina. Las condiciones de reacción
son, por lo demás, convencionales (p. ej., temperatura ambiente
durante aproximadamente 30 minutos).
Para preparar los miméticos de péptidos en los
que el grupo carboxilo C-terminal se reemplaza con
un éster (es decir, -C(O)OR en donde R es como se
definió anteriormente), se emplean resinas utilizadas para preparar
ácidos de péptidos, y el péptido protegido por cadena lateral se
escinde con la base y el alcohol apropiado, p. ej., metanol. Los
grupos protectores de cadena lateral se eliminan luego en el modo
usual por tratamiento con fluoruro de hidrógeno para obtener el
éster deseado.
Para preparar los miméticos de péptido en los
que el grupo carboxilo C-terminal se reemplaza con
la amida -C(O)NR^{3}R^{4}, se usa una resina
benzhidrilamina como el soporte sólido para la síntesis del péptido.
Tras completar la síntesis, el tratamiento con hidrógeno fluoruro
para liberar el péptido del soporte produce directamente la amida
del péptido libre (es decir, el término C es
-C(O)NH_{2}). Alternativamente, el uso de la resina
clorometilada durante la síntesis de péptidos acoplada con reacción
con amoníaco para escindir el péptido protegido por cadena lateral
del soporte proporciona la amida de péptido libre, y la reacción con
una alquilamina o dialquilamina proporciona una alquilamida o
dialquilamida protegida por cadena lateral (es decir, el término C
es -C(O)NRR^{1}, en donde R y R^{1} son como se
definió anteriormente). La protección con cadena lateral luego se
elimina en el modo usual por tratamiento con hidrógeno fluoruro para
dar las amidas, alquilamidas o dialquilamidas libres.
En otra realización alternativa, el grupo
carboxilo C-terminal o un éster
C-terminal pueden inducirse para ciclarse por
desplazamiento interno del -OH o el éster (-OR) del grupo o éster
carboxilo respectivamente con el grupo amino
N-terminal para formar un péptido cíclico. Por
ejemplo, después de la síntesis y escisión para dar el ácido de
péptido, el ácido libre se convierte a un éster activado por un
activador de grupo carboxilo apropiado tal como
diciclohexilcarbodiimida (DCC) en disolución, por ejemplo, en
mezclas de cloruro de metileno (CH_{2}Cl_{2}), dimetil
formamida (DMF). El péptido cíclico se forma luego por
desplazamiento interno del éster activado con la amina
N-terminal. La ciclización interna, en oposición a
la polimerización, puede potenciarse mediante el uso de
disoluciones muy diluidas. Tales métodos son bien conocidos en la
técnica.
Pueden también ciclarse los péptidos de la
invención, o puede incorporarse un residuo desamino o descarboxi en
los términos del péptido, de modo que no haya grupo amino o
carboxilo, para disminuir la susceptibilidad a proteasas o para
restringir la conformación del péptido. Los grupos funcionales
C-terminales de los compuestos de la presente
invención incluyen amida, amida alquilo inferior, amida
di(alquilo inferior), alcoxi inferior, hidroxi y carboxi, y
sus derivados de éster inferior, y sus sales farmacéuticamente
aceptables.
Otros métodos para elaborar derivados de
péptidos de los compuestos de la presente invención se describen en
Hruby et al. Biochem J.
268(2):299-262 (1990). Por tanto, los
compuestos de péptidos de la invención también sirven como modelos
estructurales para compuestos no peptídicos con actividad biológica
similar. Los expertos en la técnica reconocen que existe una
diversidad de técnicas para construir compuestos con la misma o
similar actividad biológica deseada que el compuesto peptídico
inicial pero con actividad más favorable que el inicial con
respecto a solubilidad, estabilidad y susceptibilidad a hidrólisis y
proteólisis. Véase Morgan and Gainor Ann. Rep. Med. Chem.
24:243-252 (1989). Estas técnicas incluyen
reemplazar la cadena principal del péptido con una cadena principal
compuesta por fosfonatos, amidatos, carbamatos, sulfonamidas, aminas
secundarias y ácidos de N-metil-
amino.
amino.
Los miméticos de péptidos en los que uno o más
enlaces peptidilo [-C(O)NH-] han sido reemplazados con
dichos enlaces como un enlace -CH_{2}-carbamato,
un enlace fosfonato, un enlace
-CH_{2}-sulfonamida, un enlace urea, un enlace
amina secundaria (-CH_{2}NH-) y un enlace peptidilo alquilado
[-C(O)NR^{6}-, en el que R^{6} es alquilo
inferior], se preparan durante la síntesis de péptidos convencional
simplemente sustituyente el reactivo de aminoácido con un análogo
de aminoácido adecuadamente protegido en el punto apropiado durante
la síntesis.
Los reactivos adecuados incluyen, por ejemplo,
análogos de aminoácidos en los que el grupo carboxilo del aminoácido
ha sido reemplazado con un resto adecuado para formar uno de los
enlaces anteriormente mencionados. Por ejemplo, si uno desea
reemplazar un enlace -C(O)NR- en el péptido con un
enlace -CH_{2}-carbamato
(-CH_{2}OC(O)NR-), entonces el grupo carboxilo
(-COOH) de un aminoácido adecuadamente protegido se reduce primero
al grupo -CH_{2}OH que luego se convierte por métodos
convencionales a una funcionalidad -OC(O)Cl o una
funcionalidad para-nitrocarbonato
-OC(O)O-C_{6}H_{4}-p-NO_{2}.
La reacción de cualquiera de dichos grupos funcionales con la amina
libre o una amina alquilada en el término N del péptido
parcialmente fabricado hallado en el soporte sólido conduce a la
formación de un enlace -CH_{2}OC(O)NR-. Para una
descripción más detallada de la formación de dichos enlaces
-CH_{2}-carbamato, véase Cho et al
Science, 261:1303-1305 (1993).
De modo similar, el reemplazo de un enlace amido
en el péptido con un enlace fosfonato puede lograrse en el modo
expuesto en las Solicitudes de Patente de EE.UU. N^{os}
07/943.805, 08/081.577 y 08/119.700.
El reemplazo de un enlace amido en el péptido
con un enlace -CH_{2}-sulfonamida puede lograrse
reduciendo el grupo carboxilo (-COOH) de un aminoácido
adecuadamente protegido al grupo -CH_{2}OH, y el grupo hidroxilo
se convierte entonces a un grupo saliente adecuado tal como un grupo
tosilo por métodos convencionales. La reacción del derivado
tosilado con, por ejemplo, ácido tioacético seguido de hidrólisis y
cloración oxidativa proveerá el grupo funcional
-CH_{2}-S(O)_{2}Cl que reemplaza
el grupo carboxilo del aminoácido por lo demás adecuadamente
protegido. El uso de este análogo de aminoácido adecuadamente
protegido en la síntesis de péptidos proporciona la inclusión de un
enlace -CH_{2}S(O)_{2}NR- que reemplaza el enlace
amido en el péptido, proporcionando así un mimético de péptido.
Para una descripción más completa sobre la conversión del grupo
carboxilo del aminoácido a un grupo
-CH_{2}S(O)_{2}Cl, véase, por ejemplo, Weinstein,
Boris Chemistry & Biochemistry of Amino Acids, Peptides and
Proteins Vol. 7, pág. 267-357, Marcel Dekker,
Inc., New York (1983).
Los enlaces amina secundaria en los que un
enlace -CH_{2}NH- reemplaza el enlace amido en el péptido pueden
prepararse empleando, por ejemplo, un análogo de dipéptido
adecuadamente protegido en el que la unión amido del enlace amido
ha sido reducida a un grupo CH_{2} por métodos convencionales. Por
ejemplo, en el caso de diglicina, la reducción de la amida a la
amina producirá, después de la desprotección,
H_{2}NCH_{2}CH_{2}NHCH_{2}COOH que luego se usa en la forma
N-protegida en la siguiente reacción de
acoplamiento. La preparación de dichos análogos por reducción del
grupo carbonilo del enlace amido en el dipéptido se conoce en la
técnica.
El análogo de aminoácido adecuadamente protegido
se emplea en la síntesis de péptidos convencional en el mismo modo
que se emplearía el aminoácido correspondiente. Por ejemplo, se
emplean típicamente aproximadamente 3 equivalentes del análogo de
aminoácido protegido en esta reacción. Se emplea un diluyente
orgánico inerte tal como cloruro de metileno o DMF y, cuando se
genera un ácido como producto secundario de reacción, el disolvente
de reacción típicamente contendrá una cantidad en exceso de una
amina terciaria para depurar el ácido generado durante la reacción.
Una amina terciaria particularmente preferida es
diisopropiletilamina que típicamente se emplea en un exceso de
aproximadamente 10 veces. La reacción produce la incorporación del
mimético de péptido de un análogo de aminoácido que tiene un enlace
no peptidilo. Dicha sustitución puede repetirse como se desee de
modo que de cero a todas las uniones amido en el péptido hayan sido
reemplazadas con uniones no
amido.
amido.
Pueden también ciclarse los péptidos de la
invención, o puede incorporarse un residuo desamino o descarboxi en
los términos del péptido, de modo que no haya ningún grupo amino o
carboxilo terminal, para disminuir la susceptibilidad a proteasas o
para restringir la conformación del péptido. Los grupos funcionales
C-terminales de los compuestos de la presente
invención incluyen amida, amida alquilo inferior, amida
di(alquilo inferior), alcoxi inferior, hidroxi y carboxi, y
sus derivados de éster inferior, y sus sales farmacéuticamente
aceptables. Los ejemplos de compuestos ciclados se proveen en las
Tablas 4, 5, 6, 8 y 9.
Los compuestos de la presente invención pueden
existir en forma ciclada con una unión disulfuro intramolecular
entre los grupos tiol de las cisteínas. Alternativamente, puede
producirse una unión disulfuro intermolecular entre los grupos tiol
de las cisteínas para proporcionar un compuesto dimérico (u
oligomérico superior). Uno o más de los residuos cisteína pueden
también sustituirse con una homocisteína. Estos derivados disulfuro
intramoleculares o intermoleculares pueden representarse
esquemáticamente como se muestra a continuación:
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip1.000000\baselineskip
en donde m y n son
independientemente 1 ó
2.
Otras realizaciones de la presente invención
proveen análogos de estos derivados disulfuro en los que uno de los
azufres ha sido reemplazado con un grupo CH_{2} u otro isóstero
para azufre. Estos análogos pueden elaborarse vía un desplazamiento
intramolecular o intermolecular, usando métodos conocidos en la
técnica como se muestra a continuación:
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip1.000000\baselineskip
en donde p es 1 ó 2. La persona con
experiencia en la técnica apreciará fácilmente que este
desplazamiento puede también ocurrir usando otros homólogos del
derivado ácido
a-amino-g-butírico
mostrado anteriormente y
homocisteína.
Alternativamente, al término amino del péptido
se le puede añadir un ácido acético alfa-sustituido,
en donde el sustituyente alfa es un grupo saliente, como un ácido
\alpha-haloacético, por ejemplo, ácido
\alpha-cloroacético, ácido
\alpha-bromoacético o ácido
\alpha-yodoacético. Los compuestos de la presente
invención pueden ciclarse o dimerizarse vía el desplazamiento del
grupo saliente por el azufre del residuo cisteína u homocisteína.
Véanse, p. ej., Barker et al. J. Med. Chem.
35:2040-2048 (1992) y Or et al. J. Org.
Chem. 56:3146-3149 (1991. Los ejemplos de
compuestos dimerizados se proveen en las Tablas 7, 9 y 10.
Los compuestos de la invención son útiles in
vitro como herramientas únicas para entender la función
biológica de la TPO, incluyendo la evaluación de muchos factores
que se cree influencian, y son influenciados por, la producción de
TPO y el proceso de unión al receptor. Los presentes compuestos son
también útiles en el desarrollo de otros compuestos que se unen y
activan el TPO-R, ya que los presentes compuestos
proveen información importante sobre la relación entre estructura y
actividad que debería facilitar dicho desarrollo.
Los compuestos son también útiles como fijadores
competitivos en ensayos para detectar nuevos agonistas del receptor
de TPO. En las realizaciones de dicho ensayo, los compuestos de la
invención pueden utilizarse sin modificación o pueden modificarse
en una diversidad de formas; por ejemplo, marcando, como uniendo
covalentemente o no covalentemente un resto que provee directa o
indirectamente una señal detectable. En cualquiera de estos
ensayos, esos materiales pueden marcarse o bien directa o
indirectamente. Las posibilidades de marcado directo incluyen
grupos de marcadores tales como: radiomarcadores tales como
^{125}I, enzimas (Patente de EE.UU. 3.645.090) como peroxidasa y
fosfatasa alcalina, y marcadores fluorescentes (Patente de EE.UU. Nº
3.940.475) capaces de vigilar el cambio en intensidad de
fluorescencia, desplazamiento de longitud de onda o polarización de
fluorescencia. Las posibilidades de marcado indirecto incluyen
biotinilación de un constituyente seguida de unión a avidina
acoplada a uno de los grupos de marcadores anteriormente
mencionados. Los compuestos pueden también incluir espaciadores o
enlazadores en casos en los que los compuestos se unirán a un
soporte sólido.
Además, en base a su capacidad de unión al
receptor de TPO, los péptidos de la presente invención pueden usarse
como reactivos para detectar receptores de TPO en células vivas,
células fijas, en fluidos biológicos, en homogeneizados de tejido,
en materiales purificados, naturales, etc. Por ejemplo, marcando
dichos péptidos, uno puede identificar células que tienen el
TPO-R en sus superficies. Además, en base a su
capacidad de unión al receptor de TPO, los péptidos de la presente
invención pueden utilizarse en tinción in situ, FACS
(clasificación celular activada por fluorescencia),
inmunotransferencia, ELISA, etc. Además, en base a su capacidad de
unión al receptor de TPO, los péptidos de la presente invención
pueden utilizarse en la purificación del receptor, o en la
purificación de células que expresan los receptores de TPO en la
superficie celular (o dentro de células permeabilizadas).
Los compuestos de la presente invención pueden
también utilizarse como reactivos comerciales para diversos usos de
investigación y diagnóstico médico. Dichos usos incluyen, aunque sin
limitarse a ello: (1) uso como un patrón de calibración para
cuantificar las actividades de agonistas de TPO candidatos en una
diversidad de ensayos funcionales; (2) uso para mantener la
proliferación y el crecimiento de líneas celulares dependientes de
TPO; (3) uso en el análisis estructural del receptor de TPO a través
de la co-cristalización; (4) uso para investigar el
mecanismo de la transducción de señal/activación del receptor de
TPO; y (5) otras aplicaciones diagnósticas y de investigación en
las que el receptor de TPO está preferiblemente activo o dicha
activación es convenientemente calibrada contra una cantidad
conocida de un agonista de TPO, y similares.
Los compuestos de la presente invención pueden
utilizarse para expansión in vitro de megacariocitos y sus
progenitores comprometidos, junto con citocinas adicionales o en
forma independiente. Véase, p. ej., DiGiusto et al.
Publicación PCT Nº 95/05843. La quimioterapia y las radioterapias
causan la trombocitopenia, lo que destruye la población más madura
de megacariocitos que se dividen rápidamente. No obstante, estos
tratamientos terapéuticos pueden también reducir el número y la
viabilidad de las células precursoras de megacariocitos menos
mitóticamente activos, inmaduros. Por tanto, el alivio de la
trombocitopenia por TPO o los compuestos de la presente invención
puede obstaculizarse infundiendo a los pacientes después de la
quimioterapia o radioterapia con una población de su propias
células enriquecidas para megacariocitos y precursores inmaduros por
cultivo in vitro.
Los compuestos de la invención pueden también
administrarse a animales de sangre caliente, incluyendo seres
humanos, para activar el TPO-R in vivo. Por
tanto, la presente invención es útil en métodos para tratamiento
terapéutico de trastornos relacionados con la TPO que comprenden
administrar un compuesto de la invención en cantidades suficientes
para imitar el efecto de la TPO en el TPO-R in
vivo. Por ejemplo, los péptidos y compuestos de la invención
pueden administrarse para tratar una diversidad de trastornos
hematológicos incluyendo, aunque sin limitarse a ellos, trastornos
plaquetarios y trombocitopenia, particularmente cuando se asocian
con transfusiones de médula ósea, radioterapia y quimioterapia.
Los antagonistas de TPO pueden primero
administrarse a pacientes que se someten a quimioterapia y
radioterapia, con posterior administración de los agonistas de tpo
de la invención.
La actividad de los compuestos de la presente
invención puede evaluarse in vitro o in vivo en uno
de los diversos modelos descritos en McDonald Am. J. of Pediatric
Hematalogy/Oncology 14:8-21 (1992).
Según una realización, las composiciones de la
presente invención son útiles para tratar la trombocitopenia
asociada con transfusiones de la médula ósea, radioterapia o
quimioterapia. Los compuestos típicamente se administrarán
profilácticamente antes de la quimioterapia, radioterapia o
trasplante de médula ósea, o después de dicha exposi-
ción.
ción.
Por consiguiente, la presente invención también
proporciona composiciones farmacéuticas que comprenden, como un
ingrediente activo, por lo menos uno de los péptidos o miméticos de
péptidos de la invención en asociación con un vehículo o diluyente
farmacéutico. Los compuestos de la presente invención pueden
administrarse por las rutas oral, pulmonar, parental (inyección
intramuscular, intraperitoneal, intravenosa (IV) o subcutánea),
inhalación (vía una formulación en polvo fino), transdérmica, nasal,
vaginal, rectal o sublingual y pueden formularse en formas de
administración apropiadas para cada ruta de administración. Véanse,
p. ej., Bernstein et al. Publicación de Patente PCT Nº WO
93/25221; Pitt et al. Publicación de Patente PCT Nº WO
94/17784; y Pitt et al. Solicitud de Patente Europea
613.683.
Las formas de administración sólidas para
administración oral incluyen cápsulas, comprimidos, píldoras, polvos
y gránulos. En dichas formas de administración sólidas, el
compuesto activo se mezcla con por lo menos un vehículo inerte
farmacéuticamente aceptable tal como sacarosa, lactosa o almidón.
Dichas formas de administración pueden también comprender, como es
práctica normal, sustancias adicionales que no sean diluyentes
inertes, p. ej., agentes lubricantes tales como estearato de
magnesio. En el caso de cápsulas, comprimidos y píldoras, las
formas de administración pueden también comprender agentes tampón.
Los comprimidos y píldoras pueden adicionalmente prepararse con
recubrimientos entéricos.
Las formas de administración líquidas para
administración oral incluyen emulsiones, disoluciones, suspensiones,
jarabes farmacéuticamente aceptables, con los elixires que
contienen diluyentes inertes comúnmente utilizados en la técnica,
como agua. Además de dichos diluyentes inertes, las composiciones
pueden también incluir adyuvantes, como agentes humectantes,
agentes emulsionantes y de suspensión, y agentes edulcorantes,
saporíferos y perfumantes.
Las preparaciones según la presente invención
para administración parental incluyen disoluciones, suspensiones o
emulsiones acuosas o no acuosas, estériles. Los ejemplos de
disolventes o vehículos no acuosos son propilenglicol,
polietilenglicol, aceites vegetales como aceite de oliva y aceite de
maíz, gelatina y ésteres orgánicos inyectables como oleato de
etilo. Dichas formas de administración pueden también contener
adyuvantes tales como agentes conservantes, humectantes,
emulsionantes y dispersantes. Pueden esterilizarse, por ejemplo, por
filtración a través de un filtro que retiene una bacteria,
incorporando agentes de esterilización a las composiciones,
irradiando las composiciones, o calentando las composiciones.
También pueden fabricarse usando agua estéril, o algún medio
inyectable estéril, inmediatamente antes del uso.
Las composiciones para administración rectal o
vaginal son preferiblemente supositorios que pueden contener,
además de la sustancia activa, excipientes tales como manteca de
cacao o una cera de supositorio. Las composiciones para
administración nasal o sublingual también se preparan con
excipientes convencionales conocidos en la
técnica.
técnica.
Las composiciones que contienen los compuestos
pueden administrarse para tratamientos profilácticos y/o
terapéuticos. En aplicaciones terapéuticas, las composiciones se
administran a un paciente que ya padece una enfermedad, como se
describió anteriormente, en una cantidad suficiente para curar o por
lo menos aliviar parcialmente los síntomas de la enfermedad y sus
complicaciones. Una cantidad adecuada para lograr esto se define
como "dosis terapéuticamente eficaz". Las cantidades eficaces
para este uso dependerán de la gravedad de la enfermedad y del peso
y estado general del paciente.
Las composiciones de la invención pueden también
microencapsularse mediante, por ejemplo, el método de Tice y Bibi
(en Treatise on Controlled Drug Delivery, ed. A. Kydonieus, Marcel
Dekker, N.Y. (1992), pp. 315-339).
En aplicaciones profilácticas, las composiciones
que contienen los compuestos de la invención se administran a un
paciente susceptible o en riesgo de una enfermedad particular. Dicha
cantidad se define como "dosis profilácticamente eficaz". En
este uso, las cantidades precisas nuevamente dependen del estado de
salud y el peso del pacien-
te.
te.
Las cantidades del agonista de TPO necesarias
para la terapia eficaz dependerán de muchos factores diferentes,
incluyendo medios de administración, sitio diana, estado fisiológico
del paciente, y otros medicamentos administrados. Por tanto, las
administraciones del tratamiento deben ajustarse para optimizar la
seguridad y la eficacia. Típicamente, las administraciones
utilizadas in vitro pueden proveer una guía útil de las
cantidades útiles para administración in situ de estos
reactivos. Las pruebas en animales de dosis eficaces para trastornos
particulares proveerán otra indicación predictiva de la
administración a seres humanos. Se describen diversas
consideraciones, p. ej., en Gilman et al. (eds), Goodman
and Gilman's: The Pharmacological Basis of Therapeutics, 8ª
ed., Pergamon Press (1990); y en Remington's Pharmaceutical
Sciences, 7ª ed., Mack Publishing Co., Easton, Penn.
(1985).
Los péptidos y miméticos de péptidos de la
presente invención son eficaces para tratar afecciones mediadas por
TPO cuando se administran en un intervalo de administración de
aproximadamente 0,001 mg a aproximadamente 10 mg/kg de peso
corporal por día. La dosis específica empleada es regulada por la
afección particular que se esté tratando, la ruta de
administración, como así también el criterio del médico, que
dependerá de factores tales como la gravedad de la afección, la
edad y el estado general del paciente, y similares.
\vskip1.000000\baselineskip
Ejemplo
1
Se sintetizaron diversos péptidos de la
invención usando las técnicas de síntesis de fase sólida de
Merrifield (véase Steward and Young, Solid Phase Peptide
Synthesis, 2ª edición, Pierce Chemical, Rockford, IL (1984) y
Merrifield J. Am. Chem. Soc. 85:2149 (1963)) en un
instrumento automatizado Milligen/Biosearch 9600 o en un
sintetizador de péptidos Applied Biosystems Inc. Modelo 431A. Los
péptidos se ensamblaron usando protocolos convencionales de la
versión del software 1.01 de Applied Biosystems Inc. Cada
acoplamiento se realizó durante una o dos horas con BOP
(hexafluorofosfato de benzotriazolil
N-oxtrisdimetilaminofosfonio) y HOBt
(1-hidroxibenzo-
triazol).
triazol).
La resina utilizada fue la resina HMP o PAL
(Millien/Biosearch), que es una resina de poliestireno entrecruzada
con ácido
5-(4'-Flnoc-aminometil-3,5'-dimetoxifenoxi)valérico
como enlazador. El uso de la resina PAL produce una funcionalidad
amida carboxilo terminal tras la escisión del péptido de la resina.
Tras la escisión, la resina HMP produce un resto ácido carboxílico
en el término C del producto final. La mayoría de los reactivos,
resinas y aminoácidos protegidos (libres o en la resina) se
adquirieron de Millipore o Applied Biosystems Inc.
El grupo Fmoc se usó para protección amino
durante el procedimiento de acoplamiento. La protección de la amina
primaria se logró con Fmoc y los grupos de protección de cadena
lateral fueron t-butilo para serina, tirosina,
asparagina, ácido glutámico y treonina; tritilo para glutamina; Pmc
(sulfonato de 2,2,5,7,8-pentametilcroma) para
arginina; N-t-butoxicarbonilo para
triptófano; N-tritilo para histidina y glutamina; y
S-tritilo para cisteína.
La eliminación de los péptidos de la resina y la
desprotección simultánea de las funciones de la cadena lateral se
lograron por tratamiento con reactivo K o leves modificaciones de
éste. Alternativamente, en la síntesis de péptidos elegidos, con un
término carboxilo amidado, el péptido totalmente ensamblado se
escindió con una mezcla de ácido trifluoroacético al 90%,
etanoditiol al 5% y agua al 5%, inicialmente a 4ºC, y aumentando
gradualmente hasta temperatura ambiente. Los péptidos desprotegidos
se precipitaron con éter dietílico. En todos los casos, la
purificación fue por cromatografía preparativa, de fase inversa,
líquida de alto rendimiento en una columna de gel de sílice unida a
C_{19} con un gradiente de acetonitrilo/agua en ácido
trifluoroacético al 0,1%. Los péptidos homogéneos se caracterizaron
por espectrometría de masas con bombardeo de átomos Fasc o
espectrometría de masas con electropulverización y análisis de
aminoácidos, si correspondía.
\vskip1.000000\baselineskip
Ejemplo
2
La bioactividad de los péptidos se puede medir
usando el ensayo de proliferación celular dependiente de
trombopoyetina. Se transfectaron células murinas Ba/F3 dependientes
de IL-3 con TPO-R humano de longitud
total. En ausencia de IL-3 (medio condicionado
WEHI-3), estas células dependen de la TPO para
proliferación. La línea celular no transfectada, parental no
responde a la TPO humana, pero permanece dependiente de
IL-3.
Los bioensayos se han realizado en ambas líneas
celulares anteriormente mencionadas usando péptidos sintéticos
derivados de detección de colecciones. Las células se desarrollaron
en medio RPMI-10 completo, que contenía medio
condicionado con WSHI-3 al 10%, luego se lavaron dos
veces en PBS, se resuspendieron en medio que carecía de medio
condicionado con WEHT-3, y se añadieron a pocillos
que contenían diluciones de péptido o TPO a 2 x 10^{4}
células/pocillo. Las células se incubaron durante 48 horas a 37ºC en
una atmósfera de CO_{2} al 5% humidificada y se ensayó la
actividad metabólica por la reducción de MTT a formazan, con
absorbancia a 570 nM medida en una lectora de placas ELISA. Los
péptidos ensayados estimularon la proliferación de células Ba/F3
transfectadas con TPO-R en un modo dependiente de la
dosis como se muestra en la Figura 1. Estos péptidos no tienen
ningún efecto en la línea celular parental.
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Ejemplo
3
Las afinidades de unión de péptidos químicamente
sintetizados para TPO-R se midieron en un ensayo de
unión de competición. Los pocillos de una placa de microvaloración
se recubrieron con un 1 mg de estreptavidina, se bloquearon con
PBS/1% BSA, seguido de 50 ng de anticuerpo inmovilizante de
anti-receptor biotinilado (Ab179). Los pocillos se
trataron luego con una dilución 1:10 de cosecha de
TPO-R soluble. Las distintas concentraciones de
péptido o mimético de péptido se mezclaron con una cantidad
constante de una forma truncada de TPO que consistía en los
residuos 1-156 condensados al término C de la
proteína de unión a maltosa (MBP-TPO_{156}). Las
mezclas de péptido MBP-TPO_{156} se añadieron a
los pocillos recubiertos con TPO-R, se incubaron
durante 2 horas a 4ºC y luego se lavaron con PBS. La cantidad de
MBP-TPO_{156} que se unió en equilibrio se midió
añadiendo IgG anticonejo de cabra conjugada con un antisuero de
conejo de cabra conjugado contra MBP, seguido de IgG anticonejo de
cabra conjugada con fosfatasa alcalina. La cantidad de fosfatasa
alcalina se determinó luego usando métodos
convencionales.
convencionales.
El ensayo se realizó en un intervalo de
concentraciones de péptido y los resultados se grafican de modo tal
que el eje y representa la cantidad de
MBP-TPO_{156} unido y el eje x representa la
concentración de péptido o mimético de péptido. Se puede entonces
determinar la concentración en la que el péptido o mimético de
péptido reducirá en un 50% (CI_{50}) la cantidad de
MBP-TPO_{156} unido a TPO-R
inmovilizado. La constante de disociación (Kd) para el péptido
debería ser similar a la CI_{50} medida usando las condiciones de
ensayo anteriormente descritas.
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Ejemplo
4
Se usa el vector pJS142 para la construcción de
una colección y se muestra en la Figura 4. Se necesitan tres
secuencias de oligonucleótidos para la construcción de la colección:
ON-829 (5' ACC ACC TCC GG); ON-830
(5' TTA CTT AGT TA) y un oligonucleótido de interés específico de
una colección (5' GA GGT GGT {NNK}_{n} TAA CTA AGT AAA GC), en
donde {NNK}_{n} denota una región aleatoria de la longitud y la
secuencia deseadas. Los oligonucleótidos pueden fosforilarse en 5'
químicamente durante la síntesis o después de la purificación con
cinasa de polinucleótidos. Luego se anelan en una relación molar
1:1:1 y se ligan al vector.
La cepa de E. coli que preferiblemente se
usa para selección por afinidad tiene el genotipo:
\Delta(srl-recA) endA1 nupG
lon-11 sulA1 hsdR17
\Delta(ompT-fepC)266
\DeltaclpA319: : kan \DeltalacI lac ZU118 que puede
prepararse a partir de cepa de E. coli del E. coli
Genetic Stock Center de la Universidad de Yale (E. coli b/r,
designación del centro de stock CGSC:6573) con genotipo
lon-11 sulA1. La cepa de E. coli
anteriormente mencionada se prepara para uso en electroporación como
lo describen Dower et al. Nucleic Acids Res. 16:6127
(1988), excepto que se usa glicerol al 10% para todas las etapas de
lavado. Las células se ensayan para eficacia usando 1 pg de un
plásmido Bluescript (Stratagene). Estas células se usan para
desarrollo de la colección original y para ampliación de la
población enriquecida después de cada tanda de selección por
afinidad.
Los péptidos en plásmidos se liberan de las
células para selección por afinidad por digestión enzimática
moderada de la pared celular, usando lisozima. Después de
sedimentar los sedimentos celulares, el lisado bruto puede usarse
directamente en la mayoría de los receptores. Si se necesita alguna
purificación adicional de los complejos de plásmido, se puede
utilizar una columna de filtración de gel para eliminar muchos de
los contaminantes de bajo peso molecular en el lisado bruto.
La selección por afinidad se lleva a cabo en un
tampón (HEKL) de una concentración salina inferior que la mayoría
de los tampones fisiológicos. La selección por afinidad puede
realizarse en pocillos de microvaloración con un receptor
inmovilizado en un anticuerpo monoclonal no bloqueante (MAb) o
seleccionando por afinidad en esferas o en columnas. Más
específicamente, en la primera tanda de selección por afinidad. Se
pueden usar 24 pocillos, cada uno recubierto con receptor. Para la
segunda tanda, típicamente se usan seis pocillos recubiertos con
receptor (muestra PAN) y 6 pocillos sin receptor (muestra NC). La
comparación del número de plásmidos en estas dos muestras puede dar
una indicación de si los clones específicos del receptor están
siendo enriquecidos por selección por afinidad.
"Enriquecimiento" se define como la relación de transformantes
PAN a aquellos recuperados de la muestra NC. El enriquecimiento de
10 veces usualmente es una indicación de que están presentes clones
específicos del
receptor.
receptor.
En tandas posteriores de selección por afinidad,
es útil reducir la introducción de lisado a los pocillos para
reducir la unión de fondo no específica de los complejos de
plásmido. En la tanda 2, usualmente se usan 100 \mul de lisado
por pocillo. En la tanda 3, se usan 100 \mul de lisado por pocillo
diluidos con 1/10 en HEKL/BSA. Para tandas adicionales de selección
por afinidad, típicamente se usa una introducción de unidades
transformantes de plásmido de por lo menos 1000 veces encima de la
diversidad restante estimada.
Las propiedades de unión de los péptidos
codificados por clones individuales típicamente se examinan después
de 3, 4 ó 5 tandas de selección por afinidad, dependiendo de los
números de enriquecimiento observados. Típicamente, se usa un ELISA
que detecta la unión específica al receptor por proteína de fusión
LacI-péptido. LacI es normalmente un tetrámero y la
especie de unión de ADN funcional mínima es un dímero. Los péptidos
se exhiben, por tanto, en forma multivalente en la proteína de
fusión. Suponiendo que una densidad suficiente de receptor puede
inmovilizarse en los pocillos, los péptidos condensados a LacI se
unirán a la superficie en un modo cooperativo y multivalente. Esta
unión cooperativa permite la detección de eventos de unión de baja
afinidad intrínseca. La sensibilidad de este ensayo es una ventaja
en el sentido que se pueden identificar fácilmente impactos
iniciales de baja afinidad, pero es una desventaja en el sentido de
que la señal en el ELISA no se correlaciona con la afinidad
intrínseca de los péptidos. La fusión de los péptidos a la proteína
de unión a maltosa (MBP), como se describe a continuación, permite
pruebas en un formato ELISA en el que la fuerza de la señal se
correlaciona mejor con la afinidad. Véase la Figura
5A-B.
El ADN de clones de interés puede prepararse en
forma bicatenaria usando cualquier procedimiento de miniprep
convencional. Las secuencias codificantes de clones individuales o
poblaciones de clones interesantes pueden transferirse a vectores
que condensan esas secuencias en marco con el gen que codifica MBP,
una proteína que en general ocurre como monómero en disolución. La
clonación de una colección en pJS142 crea un sitio de restricción
BspEI cerca del comienzo de la región codificante aleatoria de la
colección. La digestión con BspEI y ScaI permite la purificación de
un fragmento de ADN de 900 bp que puede subclonarse en uno de dos
vectores, pELM3 (citoplásmico) o pELM15 (periplásmico), que son
modificaciones simples de los vectores pMALc2 y pMALp2,
respectivamente, comercializados por New England Biolabs. Véase la
Figura 5A-B. La digestión de pELM3 y pELM15 con AgeI
y ScaI permite la clonación eficiente del fragmento
BspEI-ScaI de la colección pJS142. Los extremos
BspEI y AgeI son compatibles para ligadura. Además, la ligadura
correcta de los sitios ScaI es esencial para recrear un gen
bla funcional (resistencia a Amp), reduciendo así el nivel de
clones de fondo de los eventos de ligadura no deseados. La
expresión de las fusiones de péptido MBP impulsadas por el promotor
tac pueden entonces inducirse con IPTG.
Los lisados para ELISA de LacI o MBP se preparan
a partir de clones individuales lisando células que usan lisozima y
eliminando sedimentos celulares insolubles por centrifugación. Los
lisados se añaden luego a pocillos que contienen el receptor
inmovilizado y a pocillos de control sin receptor. La unión por las
fusiones de péptido MBP o LacI se detecta por incubación con un
antisuero policonal de conejo dirigido contra LacI o MBP seguido de
incubación con anticuerpo secundario anticonejo de cabra marcado con
fosfatasa alcalina. La fosfatasa alcalina unida se detecta con
sustrato cromagénico de fosfato de
p-nicrofenilo.
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Ejemplo
5
Una variante de la técnica péptidos LacI en
plásmidos utiliza una proteína de unión a ADN llamada "dímero de
cabecera". La unión de ADN por el represor lac de E. coli
es mediada por el dominio "de cabecera" de aproximadamente 60
aminoácidos. El dímero de los dominios de cabecera que se une al
operador lac normalmente se forma por asociación del dominio
C-terminal de aproximadamente 300 aminoácidos que es
mucho más largo: El sistema de "dímeros de cabecera" utiliza
moléculas diméricas de cabecera que contienen dos cabeceras
conectadas por un enlazador de péptidos corto. Estas proteínas se
unen al ADN con suficiente estabilidad para permitir la asociación
de un epítopo de péptido exhibido en el término C del dímero de
cabecera con el plásmido que codifica ese péptido.
Los péptidos aleatorios se condensan al término
C de del dímero de cabecera, que se une al plásmido que lo codificó
para formar un complejo péptido-dímero de
cabecera-plásmido que puede detectarse con selección
por afinidad. El sistema dímero de
cabecera-péptidos en plásmidos permite mayor
selectividad para ligandos de gran afinidad que el sistema LacI.
Por tanto, el dímero de cabecera es útil para elaborar colecciones
de mutagénesis basadas en impactos de baja afinidad inicial, y para
seleccionar variantes de afinidad superior de esas secuencias
iniciales.
Las colecciones se construyen como con péptidos
en plásmidos usando el vector dimérico de cabecera pCMG14 (véanse
las Figuras 6A-C). No se requiere la presencia del
operador lac para unión de plásmidos por la proteína
dimérica de cabecera. Las colecciones se introdujeron en una cepa
bacteriana que comprendía E. coli (lon-11 sulA1
hsdR17 (ompT-fepC) \DeltaclpA319::kan \DeltalacI
lac ZU118 \Delta(srI-recA) 306::Tn10 y
se ampliaron bajo condiciones de inducción del promotor (A) basal.
La selección por afinidad de las colecciones de dímeros de cabecera
se lleva a cabo por procedimientos similares a aquellos utilizados
para colecciones de LacI, excepto que se usó el tampón HEK en lugar
del tampón HEKL, y la elución de los plásmidos de los pocillos se
realizó con fenol acuoso en lugar de IPTG. Las secuencias de
selección por afinidad del dímero de cabecera con frecuencia se
caracterizan después de la transferencia al vector MBP de modo de
poder ensayarse en el ELISA de MBP sensible a afinidad y también de
modo que puedan detectarse poblaciones de clones por siembras por
réplica con receptor marcado.
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Ejemplo
6
En este Ejemplo, los compuestos ciclados se
sometieron a tres ensayos. Primero, se obtuvieron los valores
CI_{50} como se describió anteriormente. Además, se realizó un
ensayo de proliferación celular MTT como se describió
anteriormente, para calcular los valores CE_{50}. Finalmente, se
realizó un ensayo microfisiómetro (Molecular Devices Corp.).
Básicamente, en este ensayo se determinó el índice de acidificación
del medio extracelular en respuesta a la estimulación del receptor
de TPO por los compuestos de la invención. Los intervalos para
CE_{50} se indican simbólicamente como para los valores CI_{50}
anteriormente descritos. Los resultados se resumen en la Tabla
4.
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(Tabla pasa a página
siguiente)
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Ejemplo
7
En este Ejemplo, los sustitutos de aminoácidos
en las posiciones D, E, I, S o F en el compuesto ciclado
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se ensayaron para valores CE_{50}
y CI_{50}, como se describió anteriormente. Los resultados del
ensayo microfisiómetro se exponen entre paréntesis. Los resultados
se resumen en la Tabla 5 a
continuación.
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(Tabla pasa a página
siguiente)
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Ejemplo
8
En este Ejemplo, las sustituciones de
aminoácidos en el compuesto
se evaluaron en las posiciones D, S
o F como se indica en la Tabla 6 a continuación. Se calcularon los
valores CE_{50} y CI_{50}, como se describió anteriormente. Los
resultados del ensayo microfisiómetro se exponen entre
paréntesis.
\vskip1.000000\baselineskip
Ejemplo
9
En este Ejemplo, se calcularon los valores
CE_{50} y CI_{50} como se describió anteriormente para los
compuestos diméricos enumerados en la Tabla 7 a continuación. El
monómero ciclado
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se incluye como
comparación.
Los compuestos de la Tabla 8 estuvieron
inactivos en la concentración máxima ensayada de 10 \mum.
En la Tabla 9, se comparan los valores CE_{50}
y CI_{50} determinados como se describió anteriormente para
variantes cicladas y dimerizadas de I E G P T L R Q W L A A R A.
En la Tabla 10, se comparan las truncaciones del
dímero
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\vskip1.000000\baselineskip
Se calcularon los valores CE_{50} y CI_{50},
como se describió anteriormente. Los resultados del ensayo
microfisiómetro se exponen entre paréntesis.
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(Tabla pasa a página
siguiente)
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\newpage
Ejemplo
10
En este ejemplo, se introdujeron diversas
sustituciones en las posiciones G, P y W del compuesto ciclado
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La Tabla 11 enumera ejemplos de los compuestos
sustituidos que muestran actividad agonista de TPO. Las
sustituciones abreviadas en la tabla son las siguientes:
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Ejemplo
11
Para evaluar la factibilidad de los ratones como
especies de ensayo convenientes, se realizaron diversos experimentos
in vitro, diseñados para medir la actividad de los
compuestos de prueba en el receptor de ratón. Primero, se incubaron
células de médula, obtenidas de los fémures de ratones Balb/C de 8 a
9 semanas de vida, durante 7 días en cultivo líquido con rhuTPO o
distintas concentraciones de los péptidos de prueba. Al final del
período de incubación, los cultivos se concentraron por Citospina,
se tiñeron para acetilcolinesterasa (AChE, un diagnóstico de
megacariocitos de ratón) y se contaron por análisis microscópico. Un
(1) nM rhuTPO generó el crecimiento de células no adherentes muy
grandes (>40 um) que tiñen para AChE. Estas células parecen ser
megacariocitos maduros. A partir de una siembra inicial de 10^{6}
células de médula totales/ml (en 50 ml de cultivos) se desarrolló
un estimado de 1 a 2 x 10^{6} megacariocitos. Esta respuesta a la
TPO se designó como "máxima". Los cultivos de control que no
contenían factores de crecimiento añadidos produjeron muy pocas
células AChE-positivas. Varios de los compuestos
peptídicos se ensayaron en alta concentración en este ensayo y los
resultados se resumen en la Tabla 12. El péptido A ac 10 uM produjo
una respuesta máxima de la médula de ratón. Este hallazgo fue la
primera prueba de que esta familia de péptidos es activa en el
receptor murino. En un segundo experimento, se recolectaron células
de médula y se cultivaron en medio semisólido (metilcelulosa) que no
contenía ningún factor, rhuTPO 1 nM o péptido A 10 uM. Después de 7
días en cultivo, las colonias de células grandes (que se supone son
megacariocitos) se contaron y agruparon en colonias pequeñas
(3-5 células) o en colonias grandes (superiores a 6
células). Los resultados se muestran en la Tabla 13. La TPO y los
péptidos de prueba produjeron ambos sustancialmente más colonias de
ambos tamaños que los cultivos de control negativo. Esto indica que
los péptidos imitan la capacidad de la TPO de estimular la expansión
de la población de células precursoras Mk.
Para obtener una comparación más cuantitativa de
la actividad de los compuestos de prueba en receptores murinos y
humanos, se clonó el receptor de muTPO y se transfectó a células
BaF3. Se aisló una población de células dependientes de TPO.
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Claims (13)
1. Un compuesto que se une al receptor de
trombopoyetina, teniendo dicho compuesto
(1) un peso molecular inferior a 8000 daltons,
y
(2) una afinidad de unión hacia el receptor de
trombopoyetina según lo expresado por CI_{50} de no más de 100
\mum
en donde dicho compuesto comprende una secuencia
de aminoácidos:
X_{8}GX_{1}X_{2}X_{3}X_{4}X_{5}WX_{7}
en la que X_{8} es cualquiera de
los 20 L-aminoácidos genéticamente codificados;
X_{1} es P; X_{2} es T; X_{3} es L; X_{4} es R; X_{5} es
E o Q; X_{7} es I o
L.
2. El compuesto según la reivindicación 1, en
el que dicho compuesto comprende una secuencia de aminoácidos:
X_{9}X_{8}GX_{1}X_{2}X_{3}X_{4}X_{5}WX_{7}
en la que X_{8} es A, C. D, E, K.
L, Q, R, S, T o V; y X_{9} es A, C, E, G, 1, L, M, P, R, Q, S, T o
V.
3. El compuesto según la reivindicación 2, en
el que X_{8} es D, E o K; y X_{9} es A o I.
4. El compuesto según la reivindicación 3, en
el que el compuesto se selecciona del grupo que consiste en
GG
CADGPTLREWISFCGG; GNADGPTLRQWLEGRRPKN; GGCADGPTLREWISFCGGK; TIKGPTLRQWLKSR
EHTS; SIEGPTLREWLTSRTPHS; LAIEGPTLRQWLHGNGRDT; CADGPTLREWISFC; y IEGPTLROWLAARA.
CADGPTLREWISFCGG; GNADGPTLRQWLEGRRPKN; GGCADGPTLREWISFCGGK; TIKGPTLRQWLKSR
EHTS; SIEGPTLREWLTSRTPHS; LAIEGPTLRQWLHGNGRDT; CADGPTLREWISFC; y IEGPTLROWLAARA.
5. Un compuesto que se une al receptor de
trombopoyetina, teniendo dicho compuesto:
(1) un peso molecular inferior a 8000 daltons,
y
(2) una afinidad de unión hacia el receptor de
trombopoyetina según lo expresado por un CI_{50} no superior a
100 \muM, en donde dicho compuesto comprende una secuencia de
aminoácidos: GGCTLREWLHGGFCGG.
6. Un compuesto que se une al receptor de
trombopoyetina, en el que dicho compuesto se selecciona del grupo
que consiste en
7. Una composición farmacéutica que comprende
el compuesto según la reivindicación 1 en combinación con un
vehículo farmacéuticamente aceptable.
8. Uso de un compuesto según cualquiera de las
reivindicaciones 1-6 en la preparación de un
medicamento para activar el receptor de trombopoyetina en un ser
humano.
9. Uso de un compuesto según una cualquiera de
las reivindicaciones 1-6 en la preparación de un
medicamento para el tratamiento de un trastorno hematológico.
10. El uso según la reivindicación 9, en el que
el trastorno es un trastorno plaquetario o trombocitopenia.
11. El uso según la reivindicación 10, en el
que el trastorno es la trombocitopenia provocada por la
quimioterapia, radioterapia o transfusiones de médula ósea.
12. Un compuesto según una cualquiera de las
reivindicaciones 1-6, en el que el compuesto está
covalentemente unido a un polímero no proteináceo.
13 Un compuesto según la reivindicación 12, en
el que el polímero proteináceo se selecciona de la lista de:
polietilenglicol, polipropilenglicol y polioxialquenos.
14. Un compuesto según la reivindicación 1, en
el que dicho compuesto se selecciona entre el grupo que consiste
en:
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