ES2305530T3 - Proteinas marcadoras de tumores y usos de las mismas. - Google Patents

Proteinas marcadoras de tumores y usos de las mismas. Download PDF

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Abstract

Un método de detección de autoanticuerpos antitumorales asociados con cáncer, siendo el método un inmunoensayo que comprende poner en contacto una muestra que se va a ensayar para determinar la presencia de dichos autoanticuerpos con un reactivo de inmunoensayo y detectar la presencia de complejos formados por la unión específica del reactivo de inmunoensayo con cualquier autoanticuerpo antitumoral asociado con cáncer presente en la muestra, en el que el reactivo de inmunoensayo comprende una proteína marcadora de tumores preparada a partir de un fluido corporal seleccionado del grupo constituido por líquido ascítico, derrame pleural, seroma, hidrocele y líquido de drenaje de heridas de uno o más pacientes de cáncer, en el que dicha proteína marcadora de tumores presenta una reactividad selectiva con autoanticuerpos antitumorales asociados con cáncer.

Description

Proteínas marcadoras de tumores y usos de las mismas.
Campo de la invención
La invención se refiere a proteínas marcadoras de tumores y a su preparación a partir de fluidos de uno o más pacientes de cáncer, en la que dichos fluidos son los que se acumulan en una cavidad o espacio corporal de forma natural o como resultado del cáncer o de una intervención médica para el cáncer. Dichos fluidos son ascitis, derrame pleural, seroma, hidrocele y líquido de drenaje de heridas.
Dichas proteínas marcadoras de tumores son útiles en los métodos de detección del cáncer que implican la detección o la medición de forma cuantitativa de autoanticuerpos contra marcadores tumorales circulantes o marcadores expresados sobre o en células tumorales y en diversas aplicaciones de investigación. La invención también se refiere a dichos usos.
Antecedentes de la invención
El desarrollo y la evolución del cáncer en un paciente generalmente se descubre que está asociado con la presencia de marcadores en los fluidos corporales del paciente, reflejando estos "marcadores tumorales" diferentes aspectos de la biología del cáncer (véase Fateh-Maghadam, A. y Steilber, P. (1993) Sensible use of tumour markers. Publicado por Verlag GMBH, ISBN 3-926725-07-9). Con frecuencia se descubre que los marcadores tumorales son formas alteradas de proteínas de tipo silvestre expresadas por células "normales", en cuyo caso la alteración puede ser un cambio en la secuencia primaria de aminoácidos, un cambio en la estructura secundaria, terciaria o cuaternaria o un cambio en las modificaciones postraduccionales, por ejemplo, una glicosilación anormal. Además, también pueden ser marcadores tumorales proteínas de tipo silvestre que estén reguladas positivamente o sobreexpresadas en células tumorales, posiblemente como resultado de la amplificación de genes o de una regulación transcripcional anormal.
Los ensayos establecidos para marcadores tumorales presentes en fluidos corporales tienden a centrarse en la detección de marcadores tumorales que reflejen masas tumorales y, de este modo, son valiosos en fases tardías del proceso patológico, por ejemplo, en el diagnóstico de enfermedades metastásicas. Los más ampliamente usados de estos marcadores incluyen el antígeno carcinoembrionario (CEA) y la glicoproteína denominada CA 15.3, habiendo sido útiles ambos principalmente como indicadores de la carga de enfermedad sistémica y de las recidivas posteriores a la terapia (Molina, R., Zanon, G., Filella, X. et al. Use of serial carcinoembryonic antigen and CA 15.3 assays in detecting relapses in breast cancer patients. (1995) Breast Cancer Res Treat 36: 41-48). Estos marcadores son de uso limitado más temprano en el curso de la enfermedad, por ejemplo, en la detección temprana o en la exploración de pacientes asintomáticos. Por lo tanto, en la búsqueda de marcadores tumorales presentes en fluidos corporales que sean útiles para ayudar al diagnóstico más temprano en el proceso patológico, los presentes inventores han buscado identificar marcadores que no dependan de la propia masa tumoral.
Las diferencias entre una proteína de tipo silvestre expresada por células "normales" y una proteína marcadora de tumores correspondiente pueden conducir, en algunos casos, al reconocimiento de la proteína marcadora de tumores por el sistema inmune de un individuo como "no propia" y, por lo tanto, provocar una respuesta inmune en ese individuo. Ésta puede ser una respuesta inmune humoral (es decir, mediada por células B) que conduzca a la producción de autoanticuerpos inmunológicamente específicos para la proteína marcadora de tumores. Los autoanticuerpos son anticuerpos de origen natural dirigidos contra un antígeno que el sistema inmune de un individuo reconoce como extraño, aun cuando ese antígeno se hubiera originado en realidad en el individuo. Pueden estar presentes en la circulación como anticuerpos libres circulantes o en forma de complejos inmunes circulantes que consisten en autoanticuerpos unidos a su proteína marcadora de tumores diana.
Como alternativa a la medición directa o a la detección de proteína marcadora de tumores en fluidos corporales, pueden desarrollarse ensayos para medir la respuesta inmune del individuo a la presencia de una proteína marcadora de tumores en términos de producción de autoanticuerpos. Dichos ensayos constituyen esencialmente una detección indirecta de la presencia de una proteína marcadora de tumores. Debido a la naturaleza de la respuesta inmune, es probable que pueda provocarse la producción de autoanticuerpos por una cantidad muy pequeña de proteína marcadora de tumores circulante y, por consiguiente, los métodos indirectos que se basan en la detección de la respuesta inmune contra marcadores tumorales será más sensible que los métodos para la medición directa de marcadores tumorales en fluidos corporales. Por lo tanto, pueden ser particularmente valiosos métodos de ensayo basados en la detección de autoanticuerpos en fases tempranas del proceso patológico y, posiblemente, también en relación con la exploración de pacientes asintomáticos, por ejemplo, en la exploración para identificar individuos "con riesgo" de desarrollar enfermedad entre una población de individuos asintomáticos. Además, pueden ser útiles para la detección más temprana de una enfermedad recidivante.
Las proteínas marcadoras de tumores que se ha observado que producen autoanticuerpos en suero incluyen una clase particular de proteína p53 mutante, descrita en la Patente de Estados Unidos Nº 5.652.115, que puede definirse por su capacidad para unirse a la proteína de choque térmico de 70 kd (hsp70). Pueden detectarse autoanticuerpos de p53 en pacientes con varias afecciones benignas y malignas diferentes (descritas en la Patente de Estados Unidos Nº 5.652.115), pero en cada caso solo están presentes en un subconjunto de pacientes. Por ejemplo, un estudio que utilizaba un ensayo de ELISA para la detección de autoanticuerpos dirigidos contra la proteína p53 en el suero de pacientes con cáncer de mama describía que se produjeron autoanticuerpos de p53 por el 26% de los pacientes y el 1,3% de los sujetos de control (Mudenda, B., Green, J. A., Green, B. et al. The relationship between serum p53 autoantibodies and characteristics of human breast cancer, (1994) Br J Cancer 69 : 4445-4449). Una segunda proteína marcadora de tumores que se sabe que produce autoanticuerpos en suero es la mucina epitelial MUC1 (Hinoda, Y. et al. (1993) Immunol Lett. 35: 163-168; Kotera, Y. et al. (1994) Cancer Res. 54: 2856-2860).
El documento WO 99/58978 describe métodos para usar en la detección y el diagnóstico del cáncer que se basan en la evaluación de la respuesta inmune de un individuo contra dos o más marcadores tumorales diferentes. Estos métodos implican generalmente poner en contacto una muestra de fluido corporal obtenida del individuo con un panel de dos o más antígenos marcadores de tumores diferentes, cada uno procedente de una proteína marcadora de tumores distinta, y detectar la formación de complejos de los antígenos marcadores de tumores unidos a autoanticuerpos circulantes inmunológicamente específicos para las proteínas marcadoras de tumores. La presencia de dichos autoanticuerpos circulantes se toma como un indicio de la presencia de cáncer.
Los métodos de detección de cáncer basados en la detección de autoanticuerpos circulantes son frecuentemente inmunoensayos que utilizan un "reactivo de inmunoensayo" reactivo con los autoanticuerpos circulantes. Típicamente, los "reactivos" usados en dichos ensayos comprenden proteínas marcadoras de tumores recombinantes (expresadas en células bacterianas, de insectos, de levaduras o de mamíferos) o antígenos marcadores de tumores sintetizados químicamente, que pueden comprender sustancialmente proteínas marcadoras de tumores completas o fragmentos de las mismas, tales como antígenos peptídicos cortos. Otras fuentes potenciales de proteínas asociadas con tumores para usar como la base de reactivos de inmunoensayo para la detección de autoanticuerpos antitumorales incluyen células tumorales cultivadas (y los medio agotados usados para su cultivo), tejidos tumorales y suero de individuos con neoplasias. La mayoría de estas fuentes tienen desventajas significativas, como se analizan a continuación.
Con células tumorales cultivadas (y sus medios agotados) la cantidad de proteína expresada puede variar dependiendo de la fase de cultivo en el momento de la recogida, conduciendo a variaciones en la calidad y la cantidad. Además, la proteína deseada está presente generalmente a una baja concentración y, por lo tanto, requiere mucho tiempo purificar cantidades suficientes de proteína. Además, la reserva de células será clonal, a diferencia de la reserva de células en un tumor que es probable que se haya vuelto heterogénea por naturaleza durante el crecimiento de la neoplasia, produciéndose de este modo variaciones en la proteína (especialmente en el grado de glicosilación).
Las proteínas recombinantes expresadas en células bacterianas no están glicosiladas y, por lo tanto, difieren significativamente de proteínas naturalmente glicosiladas. Además, el replegamiento de proteínas expresadas de forma recombinante puede no ser apropiado, proporcionando de este modo una conformación incorrecta para el reconocimiento de autoanticuerpos.
Habitualmente, el tejido tumoral sólo está disponible en pequeñas cantidades y la purificación de proteínas a partir del mismo es laboriosa y requiere mucho tiempo.
Habitualmente, las muestras de suero sólo están disponibles en pequeñas cantidades y, por lo tanto, es difícil purificar suficientes cantidades de proteína.
Los presentes inventores han determinado ahora que pueden obtenerse ventajas significativas mediante el uso de antígenos marcadores de tumores purificados a partir de fluidos corporales procedentes de una cavidad o espacio corporal en el que esté presente un tumor o con el que esté o estuviera asociado, seleccionados del grupo constituido por líquido ascítico, derrame pleural, seroma, hidrocele y líquido de drenaje de heridas, como el "reactivo" en inmunoensayos de autoanticuerpos. En particular, los inventores han observado que el uso de reactivos que comprenden antígenos marcadores de tumores purificados a partir de fluidos corporales procedentes de las cavidades o espacios corporales definidos anteriormente da como resultado una sensibilidad aumentada (en comparación con el uso de reactivos procedentes de un fluido corporal "normal") y producen un resultado más "clínicamente relevante". También pueden obtenerse ventajas prácticas significativas a partir del uso de dichos fluidos como fuente de reactivo de ensayo.
Sumario de la invención
En un primer aspecto la invención se refiere a un método de detectar autoanticuerpos antitumorales asociados con cáncer, siendo el método un inmunoensayo que comprende poner en contacto una muestra que se va a ensayar para determinar la presencia de dichos autoanticuerpos con un reactivo de inmunoensayo y detectar la presencia de complejos formados mediante la unión específica del reactivo de inmunoensayo con cualquier autoanticuerpo antitumoral asociado con cáncer presente en la muestra, en el que el reactivo de inmunoensayo comprende una proteína marcadora de tumores preparada a partir de un fluido corporal seleccionado del grupo constituido por líquido ascítico, derrame pleural, seroma, hidrocele y líquido de drenaje de heridas, de uno o más pacientes de cáncer, en el que dicha proteína marcadora de tumores presenta una reactividad selectiva con autoanticuerpos antitumorales asociados con cáncer.
En un segundo aspecto la invención se refiere al uso de una proteína marcadora de tumores preparada a partir de un fluido corporal seleccionado del grupo constituido por líquido ascítico, derrame pleural, seroma, hidrocele y líquido de drenaje de heridas de uno o más pacientes de cáncer, en la fabricación de un reactivo de inmunoensayo que presente una reactividad selectiva con autoanticuerpos antitumorales asociados con cáncer.
Descripción detallada de la invención
En el primer aspecto, la invención se refiere a un método de detección de autoanticuerpos antitumorales "asociados con cáncer".
La expresión autoanticuerpos antitumorales "asociados con cáncer" se refiere a autoanticuerpos que son característicos de la patología cancerosa y que se dirigen contra epítopos presentes en formas de proteínas marcadoras de tumores que se expresan preferentemente en la patología cancerosa.
El método de la invención comprende un inmunoensayo para detectar y/o medir cuantitativamente autoanticuerpos inmunológicamente específicos para una o más proteínas marcadoras de tumores y se caracteriza por que el "reactivo de inmunoensayo" usado en el inmunoensayo comprende una proteína marcadora de tumores preparada a partir de un fluido corporal seleccionado del grupo constituido por líquido ascítico, derrame pleural, seroma, hidrocele y líquido de drenaje de heridas de uno o más pacientes de cáncer.
El reactivo de inmunoensayo presenta una "reactividad selectiva" con autoanticuerpos antitumorales asociados con cáncer. Como se usa en este documento, la expresión "reactividad selectiva" significa que una proteína marcadora de tumores tiene una afinidad mayor por autoanticuerpos contra el antígeno asociado con tumor que por cualquier anticuerpo o autoanticuerpo generado contra el mismo antígeno que existe en el estado normal, es decir, sin posesión de tumores.
Las características generales de los inmunoensayos, por ejemplo, ELISA, radioinmunoensayos y similares, son bien conocidas por los especialistas en la técnica (véase Immunoassay, E. Diamandis y T. Christopoulus, Academic Press, Inc., San Diego, CA, 1996). Los inmunoensayos para la detección de anticuerpos que tienen una especificidad inmunológica en particular (por ejemplo, autoanticuerpos que tienen una reactividad inmunológica con una proteína marcadora de tumores dada) requieren generalmente el uso de un reactivo que presente una reactividad inmunológica específica con el anticuerpo bajo ensayo. Dependiendo del formato del ensayo, este reactivo puede inmovilizarse sobre un soporte sólido. Una muestra que se va a ensayar para determinar la presencia del anticuerpo se pone en contacto con el reactivo y, si existen en la muestra anticuerpos de la reactividad inmunológica requerida, reaccionarán inmunológicamente con el reactivo para formar complejos de autoanticuerpo-reactivo que después pueden detectarse o medirse cuantitativamente.
Pueden aislarse muestras adecuadas de una proteína marcadora de tumores para el uso como la base del "reactivo de inmunoensayo" a partir de líquido ascítico, derrame pleural, seroma, hidrocele o líquido de drenaje de heridas usando técnicas de purificación de proteínas convencionales, tales como las que se conocen en general en la técnica. Por ejemplo, pueden aislarse proteínas marcadores de tumores mediante cromatografía de afinidad usando un anticuerpo adecuado (o un fragmento de anticuerpo) inmunológicamente específico para la proteína marcadora de tumores. Los inventores han demostrado en los ejemplos adjuntos que pueden purificarse varias proteínas marcadoras de tumores diferentes usando métodos de purificación basados en una cromatografía de afinidad. Serán evidentes para el lector especialista métodos de purificación análogos usados para cualquier otra proteína marcadora de tumores con el uso de un anticuerpo o fragmento de anticuerpo adecuado.
El material de partida de líquido ascítico, derrame pleural, seroma, hidrocele o líquido de drenaje de heridas se obtiene de uno o más pacientes de cáncer. En este contexto, la expresión "paciente de cáncer" incluye a un individuo al que se le ha diagnosticado previamente que tiene cáncer. El fluido puede obtenerse de un paciente individual o pueden combinarse entre sí muestras de dos o más pacientes. Pueden combinarse muestras de dos o más pacientes que tengan la misma o diferentes fases del mismo o de diferentes tipos de cánceres. También pueden combinarse muestras de diferentes tipos de fluidos corporales a partir de un único o de múltiples pacientes. Ventajosamente, puede usarse un reactivo de inmunoensayo preparado a partir de fluido obtenido de un paciente o pacientes de cáncer con un tipo particular de cáncer para ayudar al diagnóstico del mismo tipo de cáncer en otros individuos.
En una realización, el "paciente de cáncer" a partir del que se obtiene el fluido puede ser el mismo paciente que posteriormente se pretende evaluar usando el reactivo de ensayo. Por ejemplo, puede usarse una reserva de reactivo preparada a partir de un paciente diagnosticado con cáncer en una fecha posterior para evaluar el estado inmune del mismo paciente, por ejemplo, para controlar la evolución de la enfermedad y/o para evaluar la eficacia de un ciclo de tratamiento anticanceroso en ese paciente.
El "reactivo de inmunoensayo" o la "preparación de marcador tumoral" pueden comprender sustancialmente la proteína marcadora de tumores completa, por ejemplo, una proteína marcadora de tumores sustancialmente en la forma en la que se aísla a partir del fluido o excreción, o puede comprender un fragmento de la proteína marcadora de tumores. Para que sea eficaz como reactivo de inmunoensayo cualquiera de dichos "fragmentos" debe conservar la reactividad inmunológica con los auto(anticuerpos) para los que se desea realizar el ensayo usando el reactivo. Pueden prepararse fragmentos adecuados, por ejemplo, mediante escisión química o enzimática de la proteína marcadora de tumores aislada.
Dependiendo de la naturaleza concreta del inmunoensayo en el que se va a usar, el "reactivo" o la "preparación de proteína marcadora de tumores" pueden comprender una proteína marcadora de tumores, o un fragmento de la misma, unida a una o más moléculas adicionales que le confieran alguna característica deseable no presente de forma natural en la proteína marcadora de tumores. Por ejemplo, la proteína marcadora de tumores puede conjugarse con un marcador de revelado, tal como un marcador fluorescente, un marcador de color, un marcador luminiscente, un radiomarcador o un metal pesado tal como oro coloidal.
La proteína marcadora de tumores, como se prepara por el método que se describe en este documento, también puede inmovilizarse para el uso sobre un soporte sólido tal como una perla o superficie de un pocillo de una placa multipocillo. La inmovilización puede ser por absorción o por unión covalente.
Preferiblemente, la proteína marcadora de tumores (o el reactivo de ensayo que comprende dicha proteína) es, sustancialmente, una inmunoglobulina libre en virtud del hecho de que después del aislamiento, por ejemplo, mediante cromatografía de afinidad, la preparación de proteína se trata para eliminar específicamente inmunoglobulinas contaminantes.
El uso de un reactivo de inmunoensayo que comprende una proteína marcadora de tumores (o un fragmento de la misma), aislada a partir de fluidos obtenidos de uno o más pacientes de cáncer, proporciona ventajas significativas sobre el uso de otros reactivos, tales como polipéptidos expresados de forma recombinante o sintetizados químicamente, en la detección clínica del cáncer (incluyendo el diagnóstico, el control de recidivas de la enfermedad o de la evolución de la enfermedad, etc.).
Podría esperarse que las características concretas de las proteínas marcadoras de tumores aisladas a partir de pacientes de cáncer variarán dependiendo del material fuente (por ejemplo, tejido o fluido) a partir del que se aísle la proteína marcadora de tumores. Por ejemplo, las características de las proteínas aisladas a partir de la orina pueden ser diferentes de las de las aisladas a partir de sangre completa o de suero, que a su vez pueden ser diferentes de las de las aisladas a partir de ascitis o de derrame pleural. A su vez, esto puede afectar a la utilidad de la proteína marcadora de tumores como reactivo de ensayo.
De hecho, sorprendentemente los inventores han observado que los reactivos preparados a partir de proteínas marcadoras de tumores aisladas a partir de fluidos procedentes de cavidades corporales de pacientes con cáncer, en concreto, líquido ascítico, derrame pleural, seroma o líquido de drenaje de heridas, son generalmente más específicos para autoanticuerpos asociados con cáncer que reactivos basados en las proteínas equivalentes aisladas a partir de individuos "normales". Esta especificidad aumentada para autoanticuerpos asociados con cáncer significa que los inmunoensayos basados en el uso de reactivos preparados a partir de fluidos procedentes de calidades corporales de pacientes con cáncer producen resultados que son "clínicamente más relevantes" en la detección de una respuesta inmune contra el cáncer.
Anteriormente a la presente invención, no estaba claro cómo reactivos que comprendían antígenos preparados a partir de fluidos procedentes de cavidades corporales de pacientes con cáncer podían funcionar como reactivos para la detección inmunológica de autoanticuerpos. En concreto, no se sabía si dichos antígenos presentarían una especificidad mayor por autoanticuerpos asociados con cáncer. No podía predecirse si los antígenos de dichas fuentes funcionarían de forma similar a o mejor que antígenos preparados a partir de sangre o suero, en términos de su capacidad para detectar autoanticuerpos asociados con cáncer. Aunque se sabía que podía haber proteínas marcadoras de tumores en fluidos procedentes de cavidades y espacios corporales, generalmente existe un potencial mayor para que los antígenos se degraden en estas cavidades y espacios corporales. A su vez, esto significaría que podrían no detectarse autoanticuerpos, así como antígenos procedentes del suero. Además, no podía concluirse con seguridad que los antígenos procedentes de fluidos procedentes de cavidades fueran inmunológicamente similares a los antígenos procedentes del suero. Por consiguiente, fue sorprendente observar que los antígenos preparados a partir de fluidos procedentes de cavidades de pacientes de cáncer funcionan bien como reactivos de inmunoensayo.
Los inventores postulan que la especificidad aumentada observada con el uso de reactivos preparados a partir de ascitis, derrame pleural, seroma o líquido de drenaje de heridas se debe al origen de dichos fluidos dentro de las cavidades o espacios corporales de pacientes de cáncer. Se postula que los fluidos que se originan en cavidades o espacios corporales debido a la presencia de un tumor en contacto con los órganos principales pueden recoger más formas "asociadas con cáncer" de la proteína marcadora de tumores, que sean realmente importantes para la patología cancerosa, y contener menos de las proteínas "normales" correspondientes. Puesto que son generalmente las diferencias entre las proteínas marcadoras de "tumores" y sus homólogas "normales" las que desencadenan el desarrollo de una respuesta inmune (es decir, la producción de autoanticuerpos), los inventores plantean la hipótesis de que reactivos basados en el uso de marcadores tumorales aislados a partir de pacientes con cáncer serán más específicos para autoanticuerpos de cáncer que las proteínas "normales" equivalentes. De hecho, éste es el caso con antígenos marcadores de tumores aislados a partir de ascitis, derrame pleural o seroma, como se muestra en los Ejemplos adjuntos.
Existen ventajas prácticas adicionales asociadas con el uso de líquido ascítico, derrame pleural, seroma, hidrocele o líquido de drenaje de heridas como fuente de proteínas marcadoras de tumores. Estos fluidos pueden extraerse fácilmente de pacientes en volúmenes relativamente grandes como parte de la estrategia terapéutica. Este material, que de otro modo se desecharía, es una fuente valiosa de un reactivo de ensayo útil.
Dado que los fluidos tales como líquido ascítico, derrame pleural, seroma, hidrocele o líquidos de drenaje de heridas se producen en grandes volúmenes, había dudas acerca de si la concentración de proteínas marcadoras de tumores en dichos fluidos sería lo bastante elevada como para permitir el uso de dichos fluidos como una fuente práctica de antígenos. Era razonable esperar que la concentración de proteínas marcadoras de tumores estaría más diluida en dichos fluidos en comparación con la sangre o el suero. Sorprendentemente, los inventores observaron que las concentraciones de proteínas marcadoras de tumores en dichos fluidos son, de hecho, significativamente mayores que en el suero. Por consiguiente, pueden obtenerse beneficios sustanciales en términos de rendimiento con la recuperación de proteínas marcadoras de tumores a partir de dichos fluidos.
Además, también se ha observado por los inventores que pueden obtenerse ventajas significativas adicionales mediante la combinación de muestras de fluidos de cavidades corporales de dos o más pacientes. Aparte de aumentar el rendimiento de proteína, el producto garantiza un índice de detección al menos tan bueno como el de una proteína marcadora de una muestra individual mientras que, al mismo tiempo, es más uniforme en sus características entre lotes. Por lo tanto, siempre puede confiarse en una afinidad adecuada del antígeno.
En realizaciones particulares, los métodos de la invención pueden comprender inmunoensayos para (simultáneamente) detectar dos o más tipos de autoanticuerpos, teniendo cada uno especificidad por diferentes proteínas marcadoras de tumores o por diferentes epítopos en las mismas proteínas marcadoras de tumores. Típicamente, estos métodos implicarán el uso de un panel de dos o más reactivos de ensayo, comprendiendo cada reactivo una proteína marcadora de tumores diferente. Estos métodos, que en lo sucesivo puede denominarse como "ensayos de panel", utilizan un panel de dos o más reactivos para controlar la respuesta inmune global de un individuo a un tumor u otro cambio carcinogénico o neoplásico. Estos métodos detectan, por lo tanto, un "perfil" de la respuesta inmune en un individuo dado, indicando qué marcadores tumorales producen una respuesta inmune que da como resultado la producción de autoanticuerpos. El uso de un panel de dos o más reactivos para controlar la producción de autoanticuerpos contra dos o más marcadores tumorales diferentes generalmente es más sensible que la detección de autoanticuerpos contra marcadores individuales y proporciona una frecuencia mucho menor de resultados falsos
negativos.
Los métodos de la invención se prefieren para la detección de autoanticuerpos libres circulantes pero pueden adaptarse para la detección de autoanticuerpos presentes en complejos inmunes, como apreciará el lector especialista, por ejemplo, mediante el uso competitivo de un marcador tumoral marcado.
En aplicaciones preferidas el método de la invención se usará para detectar la presencia de autoanticuerpos antitumorales asociados con cáncer en sujetos o pacientes humanos y, más preferiblemente, adoptará la forma de un inmunoensayo in vitro, realizado sobre muestras de fluidos corporales obtenidas del sujeto o paciente. Dichos inmunoensayos in vitro no son invasivos y pueden repetirse con tanta frecuencia como se crea necesaria para generar un perfil de producción de autoanticuerpos en un paciente, ya sea antes del comienzo de la enfermedad, como en la exploración de individuos "con riesgo", o durante el curso de la enfermedad (que se analiza adicionalmente a continuación con respecto a aplicaciones preferidas del método). Como se usa en este documento, la expresión "fluido corporal", cuando se refiere al material que se va a ensayar para determinar la presencia de autoanticuerpos mediante inmunoensayo, incluye, entre otros, plasma, suero, sangre completa, orina, sudor, linfa, heces, líquido cefalorraquídeo, ascitis, derrame pleural, líquido seminal, esputo o aspirado de pezón. El tipo de fluido corporal usado puede variar dependiendo del tipo de cáncer implicado y de la situación clínica en la que se use el ensayo. En general, se prefiere realizar los ensayos sobre muestras de suero o de plasma.
Como se ha dicho anteriormente, el "inmunoensayo" usado para detectar o cuantificar autoanticuerpos asociados con cáncer puede llevarse a cabo de acuerdo con procedimientos convencionales conocidas en la técnica. En una realización más preferida, el inmunoensayo será un ELISA. En general, los ELISA se conocen bien en la técnica. En un ELISA de "sándwich" típico, un reactivo que tiene especificidad por los autoanticuerpos bajo ensayo se inmoviliza sobre una superficie sólida (por ejemplo, los pocillos de una placa de ensayo de microtitulación convencional o la superficie de una microperla) y una muestra de fluido corporal que se va a ensayar para determinar la presencia de autoanticuerpos se pone en contacto con el reactivo inmovilizado. Cualquier autoanticuerpo de la especificidad deseada presente en la muestra se unirá con el reactivo inmovilizado. Después, los complejos de autoanticuerpo unido/reactivo pueden detectarse usando cualquier método adecuado. En una realización preferida, se usa un anticuerpo secundario marcado de inmunoglobulina anti-humano, que reconoce específicamente un epítopo común para una o más clases de inmunoglobulinas humanas, para detectar los complejos de autoanticuerpo/reactivo. Típicamente, el anticuerpo secundario será anti-IgG o anti-IgM. Habitualmente, el anticuerpo secundario se marca con un marcador detectable, típicamente un marcador enzimático tal como, por ejemplo, peroxidasa o fosfatasa alcalina, que permite la detección cuantitativa mediante la adición de un sustrato para la enzima que genera un producto detectable, por ejemplo, un producto de color, quimioluminiscente o fluorescente. Pueden usarse otros tipos de marcadores detectables conocidos en la técnica con un efecto equivalente.
El ELISA puede realizarse en un formato cualitativo, en el que el objetivo es simplemente determinar la presencia o ausencia de autoanticuerpos en la muestra, o en un formato cuantitativo, que proporciona una medición de la cantidad de autoanticuerpos presentes en la muestra. Para ensayos cuantitativos, puede generarse una curva patrón por medición de la señal obtenida (usando la misma reacción de detección que se usará para el ensayo) a partir de una serie de muestras patrón que contienen concentraciones conocidas de anticuerpos, y que tienen un especificidad similar a la de los autoanticuerpos bajo ensayo. Después, la cantidad de autoanticuerpos presentes en la muestra bajo ensayo puede interpolarse a partir de la curva patrón.
Pueden realizarse ensayos de panel en un formato multipocillo en el que cada uno de los dos o más reactivos de ensayo se coloca en un pocillo distinto de una placa de ensayo multipocillo o, como alternativa, en un formato de recipiente único en el que los dos o más reactivos de ensayo se colocan en un único recipiente.
El método de la invención puede adaptarse para el uso en la detección de autoanticuerpos contra esencialmente cualquier proteína marcadora de tumores para la que pueda prepararse un "reactivo de ensayo" adecuado a partir de un fluido corporal procedente de una cavidad corporal de un paciente de cáncer. En particular, el método puede adaptarse para detectar o medir autoanticuerpos contra la proteína C relacionada con el receptor del factor de crecimiento epidérmico erbB2 (Dsouza, B. et al. (1993) Oncogene 8: 1797-1806), la glicoproteína MUC1 (Batra, S. K. et al., (1992) Int. J. Pancreatology, 12: 271-283) y las proteínas reguladoras de la transducción de señales y del ciclo celular Myc (Blackwood, E. M. et al. (1994) Molecular Biology of the Cell 5: 597-609), p53 (Matlashewski, G. et al., (1984) EMBO J. 3: 3257-3262; Wolf, D. et al. (1985) Mol. Cell. Biol. 5: 1887-1893) y ras (o Ras) (Capella, G. et al., (1991) Environ Health Perspectives, 93: 125-131) y también BRCA1 (Scully, R. et al. (1997) PNAS 94: 5605-10); BRCA2 (Sharan, S. K. et al. (1997) Nature 386: 804-810); APC (Su, L. K. et al., (1993) Cancer Res. 53: 2728-2731; Munemitsu, S. et al., (1995) PNAS 92: 3046-50), CA125 (Nouwen, E. J. et al., (1990) Differentiation, 45: 192-8), PSA (Rosenberg, R. S. et al. (1998) Biochem Biophys Res Commun. 248: 935-939), antígeno carcinoembrionario CEA (Duffy, M. J: (2001) Clin Chem, abril 47 (4): 624-30) y CA19.9 (Haga, Y. et al (1989) Clin Biochem (1989), octubre 22 (5); 363-8). Sin embargo, no se pretende que la invención se limite a la detección de autoanticuerpos contra estos marcadores tumorales en particular.
El método de ensayo de la invención puede emplearse en una diversidad de situaciones clínicas diferentes. En particular, el método puede usarse en la detección o en el diagnóstico del cáncer, en el control de la evolución del cáncer u otra enfermedad neoplásica en un paciente, en la detección de cambios neoplásicos tempranos o carcinogénicos tempranos en un sujeto humano asintomático, en la exploración de una población de sujetos humanos asintomáticos para identificar a los sujetos que presentan un riesgo aumentado de desarrollar cáncer, en el control de la respuesta de un paciente de cáncer a un tratamiento anticanceroso, en la detección de una enfermedad recidivante en un paciente previamente diagnosticado como que tiene cáncer que se ha sometido a un tratamiento anticanceroso para reducir la cantidad de cáncer presente o en la selección de una vacuna anticáncer para el uso en un paciente en particular.
Generalmente, los inventores han observado que los niveles de autoanticuerpos asociados con cáncer muestran una correlación positiva con la patología (véase también el documento WO 99/58979, cuyo contenido se incorpora en este documento como referencia). Por lo tanto, cuando el método de la invención se usa en aplicaciones clínicas, los niveles aumentados de autoanticuerpos anti-marcadores tumorales, en comparación con controles adecuados, se toman generalmente como un indicio de la patología cancerosa.
Por ejemplo, cuando los inmunoensayos se usan en el diagnóstico del cáncer, la presencia de un nivel elevado de autoanticuerpos, en comparación con individuos de control "normales", se toma como un indicio de que el individuo tiene cáncer. Preferiblemente, los individuos de control "normales" serán controles de la misma edad que no tienen ningún diagnóstico de cáncer en base a criterios clínicos, de diagnóstico por imagen y/o bioquímicos.
Cuando los inmunoensayos se usan en el control de la evolución del cáncer u otra enfermedad neoplásica en un paciente, la presencia de un nivel elevado de autoanticuerpos en comparación con un "control normal" se toma como un indicio de la presencia de cáncer en el paciente. El "control normal" pueden ser niveles de autoanticuerpos presentes en individuos de control, preferiblemente de la misma edad, que no tengan diagnóstico de cáncer en base a criterios clínicos, de diagnóstico por imagen y/o bioquímicos. Como alternativa, el "control normal" puede ser un nivel de "medidas basales" establecido para el paciente en particular bajo ensayo. El nivel de "medidas basales" puede ser, por ejemplo, el nivel de autoanticuerpos presentes cuando se realizó un primer diagnóstico de cáncer o un diagnóstico de cáncer recidivante. Cualquier aumento por encima del nivel de las medidas basales se tomará como un indicio de que la cantidad de cáncer presente en el paciente ha aumentado, mientras que cualquier disminución por debajo de las medidas basales se tomaría como un indicio de que la cantidad de cáncer presente en el paciente ha disminuido. El valor de las "medidas basales" también puede ser, por ejemplo, el nivel antes de que comience un nuevo tratamiento. Un cambio en el nivel de autoanticuerpos se tomaría como un indicio de la eficacia de la terapia. La dirección del "cambio" (es decir, aumento frente a disminución) que indique una respuesta positiva al tratamiento dependerán de la naturaleza concreta del tratamiento. Para cualquier tratamiento dado la dirección del "cambio" en los niveles de autoanticuerpos que indica un resultado positivo puede determinarse fácilmente, por ejemplo, mediante el control de los niveles de autoanticuerpos en comparación con otros indicadores clínicos o bioquímicos de respuesta al tratamiento.
Cuando los inmunoensayos se usan en la exploración de una población de sujetos humanos asintomáticos para identificar a los sujetos que presentan un riesgo aumentado de desarrollar cáncer, los individuos que tienen un nivel elevado de autoanticuerpos en comparación con individuos de control "normales" se identifican como que están "en riesgo" de desarrollar cáncer. Preferiblemente, los individuos de control "normales" serán controles de la misma edad en los que no se haya identificado ninguna predisposición a desarrollar cáncer ni ningún riesgo elevado significativo de desarrollar cáncer. Una excepción a esto puede ser que la propia edad es un factor de riesgo fundamental.
Cuando los inmunoensayos se usan en el control de la respuesta de un paciente de cáncer a un tratamiento anticanceroso, la presencia de un nivel disminuido de autoanticuerpos después del tratamiento se toma como un indicio de que el paciente ha respondido positivamente al tratamiento. Puede usarse un nivel de medidas basales de autoanticuerpos tomado antes de que comience el tratamiento con fines comparativos para determinar si el tratamiento da como resultado una "disminución" en los niveles de autoanticuerpos.
Cuando los inmunoensayos se usan en la detección de enfermedad recidivante, la presencia de un nivel aumentado de autoanticuerpos en el paciente en comparación con un "control normal" se toma como un indicio de que la enfermedad ha recidivado. El "control normal" pueden ser niveles de autoanticuerpos presentes en individuos de control, preferiblemente de la misma edad que no tengan ningún diagnóstico de cáncer en base a criterios clínicos, de diagnóstico por imagen y/o bioquímicos. Como alternativa, el "control normal" puede ser un nivel de "medidas basales" establecido para el paciente en particular bajo ensayo. El nivel de las "medidas basales" puede ser, por ejemplo, el nivel de autoanticuerpos presente durante un periodo de remisión de la enfermedad en base a criterios cínicos, de diagnóstico por imagen y/o bioquímicos.
El método de ensayo de la invención puede aplicarse en la detección de muchos tipos de cáncer diferentes, siendo ejemplos de los mismos cánceres de mama, de vejiga, colorrectal, de próstata y de ovario. Los ensayos pueden complementar métodos existentes de exploración y vigilancia. Por ejemplo, en el caso de cáncer de mama primario, podrían usarse inmunoensayos para autoanticuerpos para alertar a los médicos para que biopsien pequeñas lesiones en mamogramas que radiográficamente no parezcan sospechosas o realicen un diagnóstico por imagen de las mamas o repitan el diagnóstico por imagen antes de lo que se había planeado. En la clínica, se espera que los métodos de ensayo de la invención sean más objetivos y reproducibles en comparación con las técnicas de diagnóstico por imagen actuales (es decir, mamografía y ultrasonido), cuyo éxito puede depender del técnico.
Pueden confeccionarse "ensayos de panel" con respecto a la aplicación clínica en particular. Un panel de reactivos para la detección de autoanticuerpos contra al menos p53 y c-erbB2 es particularmente útil para muchos tipos de cáncer y puede, opcionalmente, complementarse con otros marcadores que tengan una asociación conocida con el cáncer en particular o con una fase del cáncer en particular que se va a detectar. Por ejemplo, para el cáncer de mama el panel podría incluir MUC 1 y/o c-myc y BRCA1 y/o BRCA2 y/o PSA, mientras que para el cáncer de vejiga el panel podría incluir, opcionalmente, MUC 1 y/o c-myc, para el cáncer colorrectal ras y/o APC, para el cáncer de próstata PSA y/o BRCA1 y/o BRCA2 o para el cáncer de ovario BRCA1 y/o BRCA2 y/o CA125. Existen otras realizaciones preferidas en las que p53 o c-erbB2 no son necesariamente esenciales. Por ejemplo, en el caso del cáncer de mama, podrían seleccionarse paneles adecuados de entre los siguientes:
p53 y MUC 1 con c-erbB2 y/o c-myc y/o BRCA1 y/o BRCA2 y/o PSA opcionales;
p53 y myc con c-erbB2 y/o MUC 1 y/o BRCA1 y/o BRCA2 y/o PSA opcionales;
p53 y BRCA1 con c-erbB2 y/o MUC 1 y/o c-myc y/o BRCA2 y/o PSA opcionales;
p53 y BRCA2 con c-erbB2 y/o MUC 1 y/o c-myc y/o BRCA1 y/o PSA opcionales;
c-erbB2 y MUC 1 con p53 y/o c-myc y/o BRCA1 y/o BRCA2 y/o PSA opcionales;
c-erbB2 y c-myc con p53 y/o MUC 1 y/o BRCA1 y/o BRCA2 y/o PSA opcionales;
c-erbB2 y BRCA1 con p53 y/o MUC 1 y/o c-myc y/o BRCA2 y/o PSA opcionales;
c-erbB2 y BRCA2 con p53 y/o MUC 1 y/o c-myc y/o BRCA1 y/o PSA opcionales.
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En el caso del cáncer colorrectal, podrían seleccionarse paneles adecuados, por ejemplo, de entre los siguientes:
p53 y ras con c-erbB2 y/o APC opcionales;
p53y APC con c-erbB2 y/o Ras opcionales;
Ras y APC con p53 y/o c-erbB2 opcionales.
Dichos paneles también pueden incluir CEA o CA19-9.
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En el caso del cáncer de próstata, podrían seleccionarse paneles adecuados, por ejemplo, de entre los siguientes:
p53 y PSA con BRCA1 y/o BRCA2 y/o c-erbB2 opcionales;
c-erbB2 y PSA con p53 y/o BRCA1 y/o BRCA2 opcionales.
En el caso del cáncer de ovario, podrían seleccionarse paneles adecuados, por ejemplo, de entre los siguientes:
p53 y CA125 con c-erbB2 y/o BRCA1 y/o BRCA2 opcionales;
c-erbB2 y CA125 con p53 y/o BRCA1 y/o BRCA2 opcionales.
En una realización adicional, el método de inmunoensayo de la invención puede usarse en la selección de una vacuna anticáncer para el uso en una paciente en particular. En esta realización, se evalúa una muestra de fluido corporal obtenida a partir del paciente usando un panel de dos o más reactivos de inmunoensayo, correspondiéndose cada uno con una proteína marcadora de tumores diferente, para determinar la intensidad relativa de la respuesta inmune del paciente a cada una de las proteínas marcadoras de tumores diferentes. La "intensidad de la respuesta inmune" contra una proteína o proteínas marcadoras de tumores dadas se indica por la presencia y/o la cantidad de autoanticuerpos asociados con cáncer específicos para esa proteína marcadora de tumores detectada usando el inmunoensayo; cuando se cuantifican los anticuerpos, cuanto mayor el nivel de autoanticuerpos asociados con cáncer, más intensa la respuesta inmune. La proteína o proteínas marcadoras de tumores identificadas como productoras de la respuesta o respuestas inmunes más intensas en el paciente (es decir, el nivel más elevado de autoanticuerpos) se selecciona o seleccionan después para formar la base de una vacuna anticáncer para el uso en el paciente.
En una realización adicional, la invención proporciona un método de control de si la vacunación de un sujeto con una vacuna anticáncer basada en una proteína marcadora de tumores en particular ha tenido éxito en la producción de una respuesta inmune humoral (es decir, anticuerpos contra dicha proteína marcadora de tumores). Este método se basa en la misma metodología de inmunoensayo usada para medir autoanticuerpos antitumorales asociados con cáncer (es decir, el uso de un reactivo de inmunoensayo basado en una proteína marcadora de tumores purificada a partir de un fluido de una cavidad corporal) siendo la única diferencia que lo que se mide en el ensayo es una respuesta de anticuerpos en lugar de una respuesta de autoanticuerpos.
En esta realización, una muestra de un fluido corporal obtenida de un paciente previamente tratado con la vacuna anticáncer (por ejemplo, una preparación inmunogénica que comprende la proteína marcadora de tumores pertinente, o un fragmento antigénico de la misma, o una vacuna que comprende un ácido nucleico que codifica dicha proteína marcadora de tumores pertinente) se pone en contacto con un reactivo de inmunoensayo y se detectan los complejos formados por la unión específica del reactivo de inmunoensayo a anticuerpos asociados con cáncer presentes en la muestra. De nuevo, el reactivo de inmunoensayo comprende una muestra de dicha proteína marcadora de tumores preparada a partir de un fluido corporal procedente de una cavidad o espacio corporal, como se define en este documento, de uno o más pacientes de cáncer.
Además de las aplicaciones clínicas en la detección del cáncer, etc., el método de la invención puede usarse en cualquier aplicación en la que se desee ensayar la presencia de autoanticuerpos antitumorales asociados con cáncer. Por ejemplo, el método de la invención puede tener aplicaciones en el laboratorio como herramienta de investigación.
La invención se entenderá adicionalmente con referencia a los siguientes Ejemplos experimentales, junto con las Figuras adjuntas en las que:
la Figura 1 muestra un cromatograma de filtración en gel posterior a la destrucción de IgG de una preparación de MUC16 (CA125) de ascitis;
la Figura 2 muestra un gel teñido con plata de una purificación de c-myc a partir de líquido ascítico, posterior a una cromatografía de inmunoafinidad;
la Figura 3 muestra una transferencia inmunosondada, la purificación de c-myc a partir de líquido ascítico, posterior a una cromatografía de inmunoafinidad;
la Figura 4 muestra una comparación de la reactividad de autoanticuerpos del suero de pacientes (pacientes sin pruebas propias de cáncer de mama pero con una historia familiar de cáncer de mama y los que tienen cáncer de mama primario) contra MUC 1 aislada a partir de diversos fluidos corporales: orina (de individuos "normales"), derrame pleural de un paciente de cáncer y suero de pacientes de cáncer de mama avanzado (suero de ABC);
la Figura 5 muestra la reactividad de autoanticuerpos en suero de individuos normales contra MUC1 de diversos fluidos corporales: MUC1 urinaria (normal), derrame pleural de un paciente de cáncer y de pacientes de cáncer de mama avanzado (suero de ABC);
la Figura 6 muestra la reactividad de autoanticuerpos en muestras de suero de pacientes preoperatorios con masas ováricas contra MUC16 normal (CA125) y contra MUC16 asociada con tumor de ascitis;
la Figura 7 muestra la concentración de MUC1 asociada con cáncer en sueros, derrame pleural y líquido ascítico;
la Figura 8 muestra la concentración de MUC1 asociada con cáncer en suero, líquido de drenaje de heridas y seroma;
la Figura 9 muestra la reactividad de autoanticuerpos purificados a partir de seroma del paciente M con cáncer contra MUC1 urinaria purificada a partir del paciente M obtenida dos años antes del diagnóstico de cáncer, MUC1 procedente del seroma del paciente M después del diagnóstico de cáncer y albúmina de suero bovino conjugada con péptido del núcleo de la proteína MUC1;
la Figura 10 muestra la reactividad de autoanticuerpos del suero contra MUC1 purificada a partir de líquidos ascíticos combinados y contra MUC1 purificada a partir de muestras individuales de ascitis de pacientes de cáncer;
la Figura 11 muestra la reactividad de autoanticuerpos del suero contra MUC1 purificada a partir de derrames pleurales combinados y contra MUC1 purificada a partir de muestras de derrame pleural individuales de pacientes de cáncer; y
la Figura 12 muestra una curva de calibración preparada a partir de MUC1 de un derrame pleural.
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Ejemplo 1 Protocolo general para la purificación de antígeno MUC1
Se conjuga anticuerpo monoclonal anti-MUC1 B55 (también conocido como NCRC 11, Xoma Corporation) con perlas de CNBr-sepharose. El B55 puede sustituirse por otros anticuerpos monoclonales anti-MUC1.
Los fluidos corporales inducidos por tumores (por ejemplo, derrame pleural, ascitis, seroma o líquido de drenaje de heridas) se diluyen 1/10 con solución salina tamponada con fosfato (PBS) y se filtran a través de poros de 0,45 \mum.
Los fluidos corporales diluidos se incuban con las perlas de sepharose anti-MUC1 (25 ml de fluido diluido para 1 ml de volumen relleno de perlas) durante una noche a 4ºC con balanceo (método "discontinuo") o se hacen recircular durante una noche a través de una columna rellena que contiene perlas de sepharose anti-MUC1 (método en "columna").
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Método "discontinuo"
Las perlas se rellenan mediante centrifugación y se retira el sobrenadante.
Las perlas se resuspenden en 5-10 ml de PBS y se someten a balanceo durante 10 minutos; después se rellenan mediante centrifugación y se retira el sobrenadante; se repite 5 veces (o hasta una A_{280 \ nm} \sim 0).
Las perlas se resuspenden en 5 ml de DEA 100 mM a pH 11 y se someten a balanceo a temperatura ambiente durante 10 minutos.
Las perlas se rellenan mediante centrifugación y se retira el sobrenadante; el pH se ajusta a 7 por adición de tampón Tris a pH 7 y se dializan contra PBS durante 24 horas mínimo (fracción de DEA 100).
Las perlas se resuspenden en 5 ml de PBS y se someten a balanceo durante 10 minutos, después se rellenan por centrifugación y se retira el sobrenadante; el pH se ajusta a 7 por adición de tampón Tris a pH 7 y se dializan contra PBS durante 24 horas mínimo (fracción post-DEA).
El contenido de MUC1 de cada fracción se confirma mediante ELISA usando, por ejemplo, el anticuerpo monoclonal anti-MUC1 C595 (disponible de Cancer Research Campaign Laboratories, UK) (véase el Ejemplo 5 para más detalles) o B55 antes de la combinación de las dos fracciones y del almacenamiento a -20ºC.
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Método en "columna"
La columna se lava con 5 volúmenes de columna de PBS o hasta que el eluido de una lectura de \sim0 a una A_{280 \ nm}.
Se aplica 1 volumen de columna de DEA 100 mM a pH 11 seguido de 5 volúmenes de columna de PBS.
Las fracciones eluidas (2 ml) se recogen desde el momento de la aplicación del DEA hasta la aplicación del PBS.
Las fracciones se dializan durante una noche contra PBS.
Las fracciones se ensayan para determinar el contenido de MUC1 mediante ELISA usando, por ejemplo, el anticuerpo monoclonal anti-MUC1 C595 o B55 antes de combinar las fracciones positivas para MUC1 y almacenarlas a -20ºC.
Para eliminar inmunoglobulinas contaminantes, las fracciones combinadas de MUC1 se incuban con ditiotreitol (DTT) a 50 mM durante 30 min, después con yodoacetamida (a 75 mM) antes de someterse a la filtración en gel en una columna S300.
Las fracciones resultantes (5 ml) se ensayan para determinar el contenido de MUC1 e inmunoglobulina humana (Ig) por ELISA.
Las fracciones que contienen MUC1 (no contaminada con Ig humana) se combinan y se almacenan a -20ºC.
Ejemplo 2a Protocolo general para la purificación de antígeno MUC16 (anteriormente conocido como CA125)
Se añadió un volumen (por ejemplo, 50 ml) de sulfato de amonio saturado a un volumen (por ejemplo, 50 ml) de fluido corporal inducido por tumor (por ejemplo, derrame pleural, ascitis, seroma o líquido de drenaje de heridas) y se incubó durante una noche a 4ºC.
El precipitado resultante se recoge por centrifugación (3500 rpm durante 30 min en una centrífuga de sobremesa convencional) y se resuspende en ½ volumen de PBS.
Esta resuspensión se somete a una cromatografía de filtración en gel a través de una columna S300 (2,5 x 100 cm) usando PBS como el tampón de elución.
Las fracciones (de 5 ó 10 ml) se recogen y se ensayan por ELISA para MUC16 usando, por ejemplo, anti-CA125 de ICN o el anticuerpo anti-MUC16 VK8 (Memorial Sloane Kettering, Nueva York) antes de combinar las fracciones positivas para MUC16 y almacenarlas a -20ºC.
Para eliminar inmunoglobulinas contaminantes, se incuban combinaciones de MUC16 con NaSCN (a 1,5 M) durante 10 min, DTT (a 50 mM) durante 30 min, y después con yodoacetamida (a 75 mM) durante 30 min antes de someterlas a la filtración en gel, por ejemplo, en una columna S300 o Superdex^{TM} 75.
Las fracciones resultantes (5 ml) se ensayan para determinar el contenido de MUC16 e inmunoglobulina humana (Ig) por ELISA.
Las fracciones que contienen MUC16 (no contaminada con Ig humana) se combinan y se almacenan a -20ºC.
Ejemplo 2b Cromatografía de filtración en gel tras la destrucción de Ig
Para una muestra preparada de la forma descrita anteriormente, se ensayaron fracciones de una filtración en gel posterior a la destrucción de Ig para MUC16 usando anticuerpo anti-MUC16 VK8 y para Ig humana usando un anti-Ig humana. Los resultados se muestran en la Figura 1. Como se demuestra claramente, se eluyen dos picos de MUC16 sustancialmente libres de inmunoglobulinas.
Ejemplo 3 Purificación de antígeno c-myc
La metodología es la misma que para la purificación de MUC1 (Ejemplo 1) excepto por que:
Se usa anticuerpo monoclonal anti-c-myc 9E10 (ATCC) (o un anticuerpo anti-c-myc equivalente).
La filtración en gel se realiza en una columna Superdex^{TM} 75.
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Electroforesis y transferencia de Western
La pureza de las fracciones de MUC1, MUC16 y c-myc se evalúa mediante electroforesis en gel de poliacrilamida desnaturalizante y transferencia de Western realizada de acuerdo con protocolos convencionales usando el sistema BioRad^{TM} Mini Protean III^{TM} y el sistema BioRad^{TM} DryBlot^{TM}.
Se revelaron en geles los patrones proteicos para c-myc mediante tinción de plata (Figura 2). Las transferencias de Western de c-myc se inmunosondaron usando anticuerpos monoclonales 9E10 (Figura 3). En cada caso, se identifican tanto c-myc como las cadenas pesada y ligera de inmunoglobulinas.
Ejemplo 4 Ensayo de autoanticuerpos convencional
Se añade antígeno tumoral (por ejemplo, MUC1, MUC16 o c-myc preparados de acuerdo con los Ejemplos 1-3) diluido apropiadamente en PBS a 50 \mul por pocillo en una placa de microtitulación convencional de 96 pocillos y se deja secar al aire durante una noche.
La placa se lava una vez con PBS/Tween^{TM} para eliminar cristales de sales residuales.
La placa se bloquea durante 60 min con caseína al 0,1% o BSA al 1% en PBS.
La placa se lava 3 veces con PBS/Tween^{TM}.
El suero (diluido 1/100 en PBS/caseína al 0,1%) se añade a la placa por triplicado (50 \mul por pocillo) y también los controles de anticuerpos monoclonales.
Se incuba durante 60 min a temperatura ambiente con agitación.
La placa se lava 4 veces con PBS/Tween^{TM}.
Se añade anticuerpo anti-Ig conjugado con peroxidasa de rábano rusticano (HRP) (Dako) a cada pocillo (50 \mul por pocillo) a una dilución 1/8000 para anti-humana y a 1/1000 para anti-ratón.
Se incuba durante 60 min a temperatura ambiente con agitación.
La placa se lava 4 veces con PBS/Tween^{TM}.
Se añaden 50 \mul de TMB (tetrametilbenzadina) por pocillo y se realiza una lectura cinética durante un periodo de 10 min a una A_{650 \ nm}.
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Datos experimentales
Usando el método que se describe en el Ejemplo 4, se midieron autoanticuerpos asociados con cáncer contra MUC1 y MUC16 en una diversidad de sueros usando MUC1 y MUC16 aisladas de las diversas fuentes que se describen en este documento. Los resultados generados se muestran en las Figuras 4 a 6.
La Figura 4 muestra una comparación de la reactividad de autoanticuerpos del suero de pacientes contra MUC1 aislada a partir de diversos fluidos corporales: orina (de individuos "normales"), derrame pleural de un paciente de cáncer y suero de pacientes de cáncer de mama avanzado (suero de ABC). Los sueros de pacientes ensayados eran de individuos sin pruebas propias de cáncer de mama pero con una historia familiar de cáncer de mama (es decir, uno o más parientes habían tenido cáncer de mama a una edad temprana) o de individuos con cáncer de mama primario.
Se realizaron ELISA de autoanticuerpos convencionales como se han descrito anteriormente, utilizando MUC1 aislada de orina (normal), derrame pleural o suero de ABC como antígeno. Los datos se normalizaron para una reacción de control interno usando el anticuerpo monoclonal anti-MUC1 DF3 (en vez de una muestra de suero) contra cada uno de los antígenos MUC1.
Como puede observarse por la Figura, la MUC1 procedente de orina normal (nMUC1) era sistemáticamente inferior en su reactividad que la MUC1 procedente de derrame pleural (PE) o de suero de ABC. Además, la MUC1 procedente de PE tenía una reactividad similar para autoanticuerpos de MUC1 asociada con cáncer que la MUC1 aislada a partir del suero de pacientes con ABC y, por lo tanto, era de igual valor diagnóstico.
La Figura 5 muestra los resultados de un experimento idéntico al de la Figura 4, excepto por que todas las muestras de suero ensayadas eran de individuos normales (sin cáncer de mama ni historia familiar de cáncer de mama). Como puede observarse, no existen diferencias significativas en la reactividad del suero para los tres antígenos diferentes.
La Figura 6 muestra la reactividad de autoanticuerpos asociados con cáncer de MUC16 del suero de pacientes con masas ováricas (preoperatorios) contra MUC16 (CA125) aislada a partir del suero de individuos normales y a partir del líquido ascítico en un paciente con cáncer de mama. Los antígenos se prepararon como en el Ejemplo 2 y los autoanticuerpos se detectaron usando un ensayo de ELISA como se describe en el Ejemplo 4.
Como puede verse, se observa una reactividad enormemente aumentada de los autoanticuerpos de MUC16 asociada con cáncer con el antígeno MUC16 de líquido ascítico en comparación con la MUC16 "normal". Por lo tanto, este resultado experimental confirma la utilidad del líquido ascítico como una fuente de antígeno para la detección de autoanticuerpos asociados con cáncer.
Ejemplo 5 Medición de niveles de MUC1 asociada con cáncer en líquido ascítico, derrame pleural, seroma y líquido de drenaje de heridas
Los niveles de MUC1 que se encuentran de un paciente con cáncer se compararon con los niveles que se encuentran en líquido ascítico, derrame pleural, líquido de drenaje de heridas o seroma, en cada caso, en el mismo paciente del que se obtuvo la muestra de suero. La MUC1 en las muestras se cuantificó de acuerdo con el siguiente protocolo:
Protocolo de ELISA de captura de MUC1
Se reparten 50 \mul por pocillo de una solución de anticuerpo en pocillos por triplicado de una placa de microtitulación (habitualmente C595 (IgG) 1 \mug ml^{-1} y un control negativo apropiado) y se incuban a temperatura ambiente (RT) con agitación durante 1 h para que la proteína se adsorba a la placa.
La placa se lava 4 veces con PBS/Tween usando 250 \mul por pocillo.
La placa se bloquea usando 100 \mul de BSA al 1% por pocillo y se incuba a RT con agitación durante 1 h.
La placa se lava 4 veces con PBS/Tween usando 250 \mul por pocillo.
Se aplican 50 \mul por pocillo del fluido que se va a ensayar, diluido 1/10 en PBS y se incuban a RT con agitación durante 1 h.
La placa se lava cuatro veces con PBS/Tween usando 250 \mul por pocillo.
Se añaden 50 \mul por pocillo de C595 biotinilado (1 \mug/ml) y se incuban a RT con agitación durante 1 h.
La placa se lava 4 veces con PBS/Tween usando 250 \mul por pocillo.
Se añaden 50 \mul por pocillo de extra-avidina peroxidasa a una dilución 1/1000 y se incuban a RT con agitación durante 1 h.
La placa se lava 4 veces con PBS/Tween usando 250 \mul por pocillo.
Se añaden 50 \mul por pocillo de sustrato de TMB y se realiza una lectura cinética a 650_{nm} durante 10 minutos.
Los resultados se muestran en las Figura 7 y 8.
Como será fácilmente evidente a partir de los datos, los niveles en suero del antígeno MUC1 asociado con cáncer son significativamente inferiores al nivel que se encuentra en líquido ascítico, derrame pleural, seroma o líquido de drenaje heridas. Por consiguiente, pueden obtenerse beneficios importantes en términos de rendimiento en la recuperación de antígeno marcador de tumores a partir de esos fluidos de cavidades corporales.
Ejemplo 6 Reactividad de anticuerpos humanos anti-MUC1 purificados contra MUC1 asociada con cáncer de seroma
Se purificaron anticuerpos humanos a partir de seroma del paciente M mediante cromatografía de inmunoafinidad contra MUC1 procedente del líquido de seroma del mismo paciente de cáncer M. Después, los anticuerpos purificados se ensayaron contra péptido del núcleo de la proteína conjugado con BSA para MUC1 y MUC1 procedente de: orina del paciente M obtenida dos años antes del diagnóstico de cáncer; seroma del paciente M obtenido después del diagnóstico de cáncer. La purificación de anticuerpos a partir del seroma se llevó a cabo de acuerdo con el siguiente protocolo:
Purificación de anticuerpo humano anti-MUC1
La purificación de autoanticuerpos humanos anti-MUC1 se realizó mediante cromatografía de afinidad.
Se aplicó líquido de seroma diluido 10 veces en PBS a pH 7,6, a 0,5 ml/min mediante recirculación durante una noche a 4ºC, a una matriz de afinidad en formato de columna que consistía en CNBr-sepharose (Pharmacia) acoplada (siguiendo las instrucciones del fabricante) con Pt-MUC1.
Después de la aplicación del líquido de seroma, la columna se lavó con 15 ml de PBS (asegurando la vuelta de la lectura a A_{280 \ nm} a cero) antes de la elución del anticuerpo usando 10 ml de NaSCN 3 M a 1 ml/min.
Se recogieron fracciones de 1 ml durante todo el proceso, se desalaron mediante diálisis contra PBS y se ensayaron por ELISA para determinar la presencia de anticuerpo.
Las fracciones positivas se combinaron, se verificó la pureza del anticuerpo (mediante PAGE) y se determinó la concentración de anticuerpo.
El ensayo de los anticuerpos purificados contra los tres antígenos MUC1 identificados anteriormente se llevó a cabo de acuerdo con el protocolo siguiente:
Protocolo de ELISA de MUC1
Se reparten 50 \mul por pocillo de la solución de antígeno MUC1 en pocillos por triplicado de una placa de microtitulación y se dejan secar a RT durante una noche.
La placa se lava 2 veces con PBS/Tween usando 250 \mul por pocillo.
La placa se bloquea con BSA al 1% usando 100 \mul por pocillo y se incuba a RT con agitación durante 1 h.
La placa se lava 2 veces con PBS/Tween usando 250 \mul por pocillo.
Se añaden 50 \mul por pocillo de solución de anticuerpo purificado a 1 \mug/ml y se incuba a RT con agitación durante 1 h.
La placa se lava 4 veces con PBS/Tween usando 250 \mul por pocillo.
Se añaden 50 \mul por pocillo de Ig humana-\alpha HRP (DAKO), recién diluida de acuerdo con las instrucciones de los fabricantes y se incuba a RT con agitación durante 1 h.
La placa se lava 4 veces con PBS/Tween usando 250 \mul por pocillo.
Se añaden 50 \mul por pocillo de sustrato de TMB y se realiza una lectura cinética a 650_{nm} durante 10 minutos.
Los resultados se muestran en la Figura 9.
La reactividad de los anticuerpos contra el péptido MUC1 era insignificante. La reactividad de los anticuerpos contra la MUC1 normal era considerablemente inferior a la observada contra la MUC1 procedente del seroma del paciente M. Puede deducirse a partir de este resultado que la molécula MUC1 normal es sustancialmente diferente con respecto a su reconocimiento inmune de la que se encuentra en el líquido de seroma de un individuo con
cáncer.
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Ejemplo 7 Reactividad del suero contra MUC1 purificada a partir de líquido ascítico y derrames pleurales combinados
Se purificó MUC1 a partir de líquido ascítico combinado y a partir de derrames pleurales combinados de pacientes con cáncer de mama avanzado usando el protocolo descrito en el Ejemplo 1 y se midió su reactividad contra el suero de pacientes con cáncer de mama primario, como se describe en el Ejemplo 4. El antígeno de los fluidos combinados se comparó en cada caso con el antígeno aislado de 3 muestras individuales de líquido ascítico o derrame pleural, respectivamente, de pacientes con ABC. Los resultados se muestran en las Figuras 10 y 11.
En el caso tanto del líquido ascítico como del derrame pleural, la reactividad de la MUC1 de fluidos combinados es tan buena como la de la aislada de muestras individuales. Además, mientras que existe un gran campo de variabilidad de la reactividad usando muestras de individuos, las muestras combinadas proporcionan una uniformidad mayor de producto de tal modo que no se esperaría que la reactividad variara significativamente entre lotes de muestras combinadas.
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Ejemplo 8 Curva de calibración usando MUC1
Se prepararon diluciones seriadas de MUC1 que se había aislado a partir de derrame pleural. Se midieron las concentraciones de MUC1 mediante el método que se muestra en el Ejemplo 4, excepto por que no se usaron sueros humanos. La detección se realizó mediante anticuerpo de ratón B55 seguido de anti-ratón-HRP de Dako, usando puntos finales en lugar de una lectura cinética.
Los resultados se muestran en la Figura 12 y confirman la utilidad de las proteínas marcadoras de tumores preparadas de acuerdo con la invención como material de calibración.
Fuentes de anticuerpos contra proteínas marcadoras de tumores
A continuación se enumeran las fuentes de anticuerpos que pueden usarse en la purificación de proteínas marcadoras de tumores mediante cromatografía afinidad. La cromatografía de afinidad puede realizarse siguiendo la metodología general descrita en el Ejemplo 1 (con respecto a MUC1), con las modificaciones apropiadas. Se entenderá que también pueden usarse otros anticuerpos específicos para la proteína marcadora pertinente.
\newpage
Antígeno carcinoembrionario (CEA):
1116NS-3d, número de ATCC CRL-8019, hibridoma de linfocitos B que produce anticuerpos monoclonales contra CEA; T84.66A3.1A.1F2, número de ATCC HB-8747, hibridoma de linfocitos B que produce anticuerpos monoclonales contra CEA.
\vskip1.000000\baselineskip
P53:
Policlonal de conejo anti-p53 humana, disponible en el mercado de Serotec Ltd, Kidlington, Oxford OX5 1JE, Reino Unido.
Monoclonal anti-p53, clon BP53-12, disponible en el mercado de Sigma.
\vskip1.000000\baselineskip
CA19-9:
Monoclonal de ratón anti-CA19-9 humana, clon tipo 1116-NS-19-9, IgG1, disponible en el mercado de Serotec Ltd, Kidlington, Oxford OX5 1JE, Reino Unido.
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H-ras p21:
IgG policlonal de conejo, disponible en el mercado de Santa Cruz Biotechnology, Inc., Santa Cruz, California, Estados Unidos.
\vskip1.000000\baselineskip
BRCA1:
IgG policlonal de conejo, disponible en el mercado de Santa Cruz Biotechnology, Inc., Santa Cruz, California, Estados Unidos.
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BRCA2:
IgG policlonal de cabra, disponible en el mercado de Santa Cruz Biotechnology, Inc., Santa Cruz, California, Estados Unidos.
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APC:
IgG policlonal de conejo, disponible en el mercado de Santa Cruz Biotechnology, Inc., Santa Cruz, California, Estados Unidos.
\vskip1.000000\baselineskip
PSA:
IgG monoclonal de ratón, disponible en el mercado de Santa Cruz Biotechnology, Inc., Santa Cruz, California, Estados Unidos.

Claims (13)

1. Un método de detección de autoanticuerpos antitumorales asociados con cáncer, siendo el método un inmunoensayo que comprende poner en contacto una muestra que se va a ensayar para determinar la presencia de dichos autoanticuerpos con un reactivo de inmunoensayo y detectar la presencia de complejos formados por la unión específica del reactivo de inmunoensayo con cualquier autoanticuerpo antitumoral asociado con cáncer presente en la muestra, en el que el reactivo de inmunoensayo comprende una proteína marcadora de tumores preparada a partir de un fluido corporal seleccionado del grupo constituido por líquido ascítico, derrame pleural, seroma, hidrocele y líquido de drenaje de heridas de uno o más pacientes de cáncer, en el que dicha proteína marcadora de tumores presenta una reactividad selectiva con autoanticuerpos antitumorales asociados con cáncer.
2. Un método de acuerdo con la reivindicación 1, que comprende realizar un inmunoensayo para detectar y/o medir cuantitativamente la presencia de dos o más tipos de autoanticuerpos, cada uno inmunológicamente específico para proteínas marcadoras de tumores diferentes o para dos o más epítopos de la misma proteína marcadora de tumores, en el que el inmunoensayo se lleva a cabo usando un panel de dos o más reactivos de inmunoensayo, comprendiendo al menos uno de dichos reactivos una proteína marcadora de tumores preparada a partir de un fluido corporal seleccionado del grupo constituido por líquido ascítico, derrame pleural, seroma, hidrocele y líquido de drenaje de heridas de uno o más pacientes de cáncer.
3. Uso del método de la reivindicación 1 o de la reivindicación 2 para la detección o el diagnóstico de cáncer en un paciente, en el que la muestra que se va a ensayar usando el inmunoensayo es una muestra de fluido corporal obtenida del paciente y en el que la presencia de un nivel elevado de autoanticuerpos en comparación con individuos de control normales se toma como un indicio de que el individuo tiene o está desarrollando cáncer.
4. Uso del método de la reivindicación 1 o de la reivindicación 2 en el control de la evolución del cáncer o de otra enfermedad neoplásica en un paciente, en el que la muestra que se va a ensayar usando el inmunoensayo es una muestra de fluido corporal obtenida del paciente y en el que la presencia de un nivel elevado de autoanticuerpos en comparación con un control normal se toma como un indicio de la presencia de cáncer en el paciente.
5. Uso del método de la reivindicación 1 o de la reivindicación 2 en la detección de cambios neoplásicos tempranos o carcinogénicos tempranos en un sujeto asintomático, en el que la muestra que se va a ensayar usando el inmunoensayo es una muestra de fluido corporal obtenida del sujeto y en el que la presencia de un nivel elevado de autoanticuerpos en comparación con individuos de control normales se toma como un indicio de un cambio neoplásico temprano o carcinogénico temprano en el sujeto.
6. Uso del método de la reivindicación 1 o de la reivindicación 2 en la exploración de una población de sujetos humanos asintomáticos para identificar a los sujetos que presentan un riesgo aumentado de desarrollar cáncer, en el que las muestras que se van a ensayar usando el inmunoensayo son muestras de fluido corporal obtenidas de los sujetos y en el que los sujetos que tienen un nivel elevado de autoanticuerpos en comparación con individuos de control normales se identifican como que están en riesgo de desarrollar cáncer.
7. Uso del método de la reivindicación 1 o de la reivindicación 2 en el control de la respuesta de un paciente de cáncer a un tratamiento anticanceroso, en el que la muestra que se va a ensayar usando el inmunoensayo es una muestra de fluido corporal obtenida del paciente y en el que la presencia de un nivel disminuido de autoanticuerpos después del tratamiento se toma como un indicio de que el paciente ha respondido positivamente al tratamiento.
8. Uso del método de la reivindicación 1 o de la reivindicación 2 en la detección de una enfermedad recidivante en un paciente previamente diagnosticado como que tiene cáncer, habiéndose sometido el paciente a un tratamiento anticanceroso para reducir la cantidad de cáncer presente, en el que la muestra que se va a ensayar usando el inmunoensayo es una muestra de fluido corporal obtenida del paciente y en el que la presencia de un nivel aumentado de otros anticuerpos en el paciente en comparación con un control normal se toma como un indicio de que la enfermedad ha recidivado.
9. Uso del método de la reivindicación 2 en la selección de una vacuna anticáncer para usar en un paciente en particular, en el que el inmunoensayo se lleva a cabo usando un panel de dos o más reactivos de inmunoensayo, correspondiéndose cada uno con una proteína marcadora de tumores diferente, para determinar la intensidad relativa de la respuesta inmune del paciente a cada una de las proteínas marcadoras de tumores diferentes, en el que la proteína o proteínas marcadoras de tumores identificadas como productoras de la respuesta o respuestas inmunes de mayor intensidad en el paciente se selecciona o seleccionan para formar la base de una vacuna anticáncer para el uso en dicho paciente.
10. Un método de determinación de si un procedimiento de vacunación, que comprende exponer a un paciente a una preparación inmunogénica, que comprende una proteína marcadora de tumores o un fragmento antigénico de la misma, o a una secuencia de ácido nucleico que exprese dicha proteína marcadora de tumores, ha tenido éxito en la producción de anticuerpos asociados con cáncer contra la proteína marcadora de tumores en el paciente, siendo el método un inmunoensayo que comprende poner en contacto una muestra de un fluido corporal del paciente con un reactivo inmunoensayo y detectar la presencia de complejos formados por la unión específica del reactivo de inmunoensayo con cualquier anticuerpo asociado con cáncer presente la muestra, en el que el reactivo de inmunoensayo comprende una muestra de dicha proteína marcadora de tumores preparada a partir de un fluido corporal seleccionado del grupo constituido por líquido ascítico, derrame pleural, seroma, hidrocele y líquido de drenaje de heridas de uno o más pacientes de cáncer, en el que dicha proteína marcadora de tumores presenta una reactividad selectiva con anticuerpos antitumorales asociados con cáncer.
11. Un método de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1, 2 ó 10 o el uso de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 3 a 9, en el que la proteína marcadora de tumores se selecciona de entre MUC1, MUC16 o c-myc.
12. Un método de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1, 2 ó 10 o el uso de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 3 a 9, en el que la proteína marcadora de tumores se selecciona de entre c-erbB2, p53, ras, BRCA1, BRCA2, APC, PSA, CEA y CA19.9.
13. Uso de una proteína marcadora de tumores preparada a partir de un fluido corporal seleccionado del grupo constituido por líquido ascítico, derrame pleural, seroma, hidrocele y líquido de drenaje de heridas de uno o más pacientes de cáncer en la fabricación de un reactivo de inmunoensayo que presente una reactividad selectiva con autoanticuerpos antitumorales asociados con cáncer.
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