ES2308157T3 - Disgnosticos y tratamientos para enfermedades asociadas con el receptor de la dopamina d3 (drd3). - Google Patents
Disgnosticos y tratamientos para enfermedades asociadas con el receptor de la dopamina d3 (drd3). Download PDFInfo
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Abstract
Un procedimiento in vitro de detección selectivo de agentes terapéuticos para el tratamiento de una enfermedad comprendida en un grupo de enfermedades compuestas por insuficiencia cardíaca, enfermedades isquémicas del corazón, infarto de miocardio y enfermedades vasculares periféricas en un mamífero, que comprende las etapas de i) determinar la actividad de un polipéptido de DRD3 a una cierta concentración de un compuesto de prueba o en ausencia de dicho compuesto de prueba, ii) determinar la actividad de dicho polipéptido a una concentración diferente de dicho compuesto de prueba.
Description
Diagnósticos y tratamientos para enfermedades
asociadas con el receptor de la dopamina D3 (DRD3).
La presente invención se encuentra en el campo
de la biología molecular, más particularmente la presente invención
se refiere a secuencias de ácido nucleico y a secuencias de
aminoácidos de un DRD3 humano y su regulación para el tratamiento
de afecciones cardiovasculares en mamíferos, compuestas por el grupo
de insuficiencia cardíaca, enfermedades isquémicas del corazón,
infarto de miocardio y enfermedades vasculares periféricas.
El DRD3 es un receptor de siete dominios
transmembrana acoplado a proteína G (GPCR) [WO920793,
WO200177172, Sokoloff y col. (1990), Le Coniat y col. (1991), Crocq y col. (1992), Shaikh y col. (1993), Nothen y col. (1993), Nanko y col. (1993), Spurlock y col. (1998), Ilani y col. (2001), Holzman (2000), Rybakowski y col. (2001), Lohmueller y col. (2003), Accili y col. (1996), Asico y col. (1998), Pilla y col. (1999), Guillin y col. (2001)]. Muchos procesos biológicos médicamente significativos están mediados por vías de transducción de señal que implican a proteínas G [Lefkowitz, (1991)]. La familia de receptores acoplados a proteína G (GPCR) incluye receptores de hormonas, neurotransmisores, factores de crecimiento y virus. Ejemplos específicos de GPCR incluyen receptores de agentes tan diversos como dopamina, calcitonina, hormonas adrenérgicas, endotelina, AMPc, adenosina, acetilcolina, serotonina, histamina, trombina, quinina, hormona estimulante de los folículos, opsinas, gen 1 de diferenciación endotelial, rodopsinas, odorantes, citomegalovirus, las propias proteínas G, proteínas efectoras tales como fosfolipasa C, adenil ciclasa y fosfodiesterasa, y proteínas de acción: tales como proteína quinasa A y proteína quinasa C.
WO200177172, Sokoloff y col. (1990), Le Coniat y col. (1991), Crocq y col. (1992), Shaikh y col. (1993), Nothen y col. (1993), Nanko y col. (1993), Spurlock y col. (1998), Ilani y col. (2001), Holzman (2000), Rybakowski y col. (2001), Lohmueller y col. (2003), Accili y col. (1996), Asico y col. (1998), Pilla y col. (1999), Guillin y col. (2001)]. Muchos procesos biológicos médicamente significativos están mediados por vías de transducción de señal que implican a proteínas G [Lefkowitz, (1991)]. La familia de receptores acoplados a proteína G (GPCR) incluye receptores de hormonas, neurotransmisores, factores de crecimiento y virus. Ejemplos específicos de GPCR incluyen receptores de agentes tan diversos como dopamina, calcitonina, hormonas adrenérgicas, endotelina, AMPc, adenosina, acetilcolina, serotonina, histamina, trombina, quinina, hormona estimulante de los folículos, opsinas, gen 1 de diferenciación endotelial, rodopsinas, odorantes, citomegalovirus, las propias proteínas G, proteínas efectoras tales como fosfolipasa C, adenil ciclasa y fosfodiesterasa, y proteínas de acción: tales como proteína quinasa A y proteína quinasa C.
Los GPCR poseen siete dominios que atraviesan la
membrana conservados que conectan al menos ocho bucles hidrófilos
divergentes. Los GPCR, también conocidos como receptores de siete
regiones transmembrana, 7TM, se han caracterizado y contienen siete
regiones hidrófobas conservadas de aproximadamente 20 a 30
aminoácidos, que conectan al menos ocho bucles hidrófilos
divergentes. La mayoría de los GPCR tienen residuos únicos
conservados de cisteína en cada uno de los dos primeros bucles
extracelulares, que forman puentes disulfuro que se cree que
estabilizan la estructura de la proteína funcional. Las siete
regiones transmembrana se denominan TM1, TM2, TM3, TM4, TM5, TM6 y
TM7. La TM está implicada en la transducción de señal. La
fosforilación y lipidación (palmitilación o farnesilación) de los
residuos de cisteína puede influir sobre la transducción de señal de
algunos GPCR. La mayoría de los GPCR contienen posibles sitios de
fosforilación dentro del tercer bucle citoplásmico y/o el extremo
carboxilo. Para varios GPCR, como el receptor beta adrenérgico, la
fosforilación por la proteína quinasa A y/o quinasas específicas
del receptor media la desensibilización del receptor.
Para algunos receptores, se cree que los sitios
de unión al ligando de los GPCR comprenden huecos hidrófilos
formados por varios dominios transmembrana del GPCR. Los huecos
hidrófilos están rodeados por residuos hidrófobos de los GPCR. Se
ha postulado que el lado hidrófilo de cada hélice transmembrana del
GPCR mira hacia dentro y forma un sitio de unión al ligando polar.
En varios GPCR se ha implicado que la TM3 tiene un sitio de unión
al ligando tal como el residuo de aspartato de la TM3. También se ha
implicado a los residuos de serina de TN5, una asparagina de TM6 y
las fenilalaninas o tirosinas de TM6 o TM7 en la unión al
ligando.
Los GPCR se acoplan dentro de la célula mediante
proteínas G heterotriméricas a varias enzimas intracelulares,
canales iónicos y transportadores. Diferentes subunidades alfa de
proteína G estimulan, preferentemente, determinados efectores para
modular varias funciones biológicas en una célula. La fosforilación
de residuos citoplásmicos de los GPCR es un mecanismo importante
para la regulación de algunos GPCR. Por ejemplo, en una forma de
transducción de señal, el efecto de la unión de la hormona es la
activación de la enzima, la adenilato ciclasa, dentro de la célula.
La activación de enzimas por hormonas depende de la presencia del
nucleótido GTP. El GTP también influye sobre la unión de la
hormona. Una proteína G conecta el receptor hormonal con la
adenilato ciclasa. La proteína G intercambia GTP por GDP unido
cuando está activada por un receptor hormonal. A continuación, la
forma portadora de GTP se une a la adenilato ciclasa activada. La
hidrólisis del GTP en GDP, catalizada por la propia proteína G,
devuelve a la proteína G a su forma basal inactiva. Por tanto, la
proteína G desempeña un papel doble, como intermedio que transmite
la señal desde el receptor al efector y como reloj que controla la
duración de la señal.
Durante los últimos 15 años, se han introducido
con éxito en el mercado casi 350 agentes terapéuticos dirigidos a
receptores 7TM. Esto indica que estos receptores tienen una historia
probada y establecida como dianas terapéuticas. Claramente existe
una necesidad de identificar y caracterizar más receptores que
puedan desempeñar un papel en la prevención, alivio o corrección de
disfunciones o enfermedades, incluidas, entre otras, infecciones
tales como infecciones bacterianas, fúngicas, de protozoos y
víricas, particularmente las causadas por virus VIH, tipos de
cáncer, alergias, incluido el asma, enfermedades cardiovasculares
incluidos insuficiencia cardíaca, hipotensión, hipertensión, angina
de pecho, infarto de miocardio, enfermedades hematológicas,
enfermedades genitorurinarias incluidas la incontinencia urinaria y
la hiperplasia prostática benigna, osteoporosis, y trastornos del
sistema nervioso periférico y central incluido el dolor, la
enfermedad de Alzheimer y la enfermedad de Parkinson.
TaqMan es una técnica desarrollada recientemente
en la que la liberación de un colorante indicador fluorescente a
partir de una sonda de hibridación en tiempo real durante una
reacción en cadena de la polimerasa (PCR) es proporcional a la
acumulación del producto de la PCR. La cuantificación se basa en la
parte temprana lineal de la reacción y mediante la determinación
del ciclo umbral (CU), al cual se detecta primero la fluorescencia
por encima del fondo.
Las tecnologías de expresión génica pueden ser
útiles en varias áreas del descubrimiento y desarrollo de fármacos,
tales como la identificación de la diana, la optimización líder y la
identificación de mecanismos de acción.
La tecnología TaqMan se puede usar para comparar
las diferencias entre los perfiles de expresión de tejido normal y
de tejido enfermo. El perfil de expresión se ha usado en la
identificación de genes, regulados por aumento o por disminución en
diversas enfermedades. Una aplicación interesante del perfil de
expresión es la monitorización temporal de los cambios en la
expresión génica durante la progresión de la enfermedad y el
tratamiento farmacológico o en pacientes frente a individuos sanos.
La premisa en este enfoque es que los cambios en el patrón de
expresión génica en respuesta a estímulos fisiológicos o ambientales
(p. ej., fármacos) puede servir como pistas indirectas de los genes
causantes de la enfermedad o como dianas del fármaco. Además, los
efectos de los fármacos con una eficacia establecida sobre los
patrones de la expresión génica global pueden proporcionar una
guía, o una firma genérica, frente a la que se puede comparar un
nuevo candidato a fármaco.
El documento WO 03094856 describe dianas para el
tratamiento de enfermedades cardiovasculares, como la insuficiencia
cardíaca y el infarto de miocardio.
Se puede acceder a la secuencia nucleotídica del
DRD3 en bases de datos públicas mediante el número de registro
NM_000796 y se proporciona en la SEC ID Nº 1. La secuencia de
aminoácidos del DRD3 se representa en la SEC ID Nº 2.
Los receptores acoplados a proteína G desempeñan
un papel en la comunicación celular. Se caracterizan por un extremo
N extracelular, 7 regiones transmembrana y un extremo C
intracelular.
Sokoloff y col. (1990) caracterizaron un
receptor dopaminérgico que difiere en su farmacología y su sistema
de señalización de los receptores D1 y D2 y representa un
autorreceptor y un receptor postsináptico. Denominado el receptor
dopaminérgico D3, se localiza en las áreas límbicas del cerebro, que
están relacionadas con las funciones cognitivas, emocionales y
endocrinas. Mediante detección selectiva en las bibliotecas de ADNc
y genómicas usando una combinación de transcripción inversa y PCR,
Sokoloff y col. (1990) clonaron el gen del DRD3.
Sokoloff y col. (1990) descubrieron que el gen
del DRD3, como el gen de DRD2 pero al contrario que la mayoría de
los demás miembros de esta superfamilia, contiene 5 intrones. La
posición de 2 de los intrones corresponde a la de los intrones en
DRD2.
Le Coniat y col. (1991) asignaron el gen de DRD3
al cromosoma 3 mediante hibridación de una sonda genómica a
cromosomas aislados por citometría de flujo y lo localizaron en la
banda 3q13.3 mediante hibridación in situ.
Sokoloff y col. (1990) observaron que el
receptor de D3 parecía mediar algunos de los efectos de los fármacos
antipsicóticos y de los fármacos usados en el tratamiento de la
enfermedad de Parkinson, que anteriormente se pensaba que sólo
interaccionaban con los receptores de D2.
Crocq y col. (1992) presentaron datos de 2
estudios independientes llevados a cabo en el Reino Unido y Francia,
en los que se determinaron las frecuencias de un polimorfismo Ball
en el gen de DRD3 en pacientes con esquizofrenia. En ambos
estudios, más pacientes que controles eran homocigotos (p = 0,005, p
= 0,008). Cuando se analizaron los datos agrupados, esta diferencia
fue altamente significativa (p = 0,0001), con un riesgo relativo de
esquizofrenia en homocigotos de 2,61 (IC 95% =
1,60-4,26). Shaikh y col. (1993) no encontraron
resultados similares cuando estudiaron el trastorno afectivo
bipolar.
Pensaron que esto indicaba una distinción
genética entre los dos trastornos, que algunos habían pensado que
eran expresiones diferentes de la misma alteración subyacente.
Nothen y col. (1993) no pudieron confirmar el hallazgo de Crocq y
col. (1992) de una asociación entre la esquizofrenia y la
característica de homocigoto en el locus del receptor DRD3.
Apuntaron que había una sobrerrepresentación de heterocigotos en los
grupos control estudiados por Crocq y col. (1992). En un estudio de
91 pacientes japoneses y 90 controles, Nanko y col. (1993) tampoco
pudieron confirmar los hallazgos de Crocq y col. (1992). No
obstante, Spurlock y col. (1998) sí duplicaron los hallazgos de
Crocq y col. (1992) como parte del Estudio Multicéntrico de la
Asociación Europea de esquizofrenia. Un exceso de homocigotos para
ambos alelos de polimorfismo DRD3 se observó en pacientes
esquizofrénicos (chi(2), 8,54, P = 0,003; cociente de
posibilidades, 1,64, IC 95%, 1,18-2,29).
Aunque la fisiopatología precisa de la
esquizofrenia se desconoce, la hipótesis dopaminérgica supone que la
enfermedad es el resultado de una actividad excesiva en las
sinapsis de dopamina del cerebro. Dado que el diagnóstico de
esquizofrenia depende de la información conductual descriptiva y
sintomática, un marcador periférico mensurables podría permitir un
diagnóstico más sencillo, más rápido y más exacto y su
monitorización. Se ha descubierto que los linfocitos de sangre
periférica expresan varios receptores de dopamina: D3, D4 (DRD4) y
D5 (DRD5). Además se ha sugerido que estos receptores dopaminérgicos
encontrados sobre los linfocitos reflejan los receptores
encontrados en el cerebro. Ilani y col. (2001) demostraron una
correlación entre el receptor dopaminérgico D3 sobre los linfocitos
y la esquizofrenia, y demostraron una elevación significativa de al
menos el doble en el nivel del ARN, del receptor dopaminérgico D3,
pero no del D4, en pacientes esquizofrénicos. El incremento no se
vio afectado por los diferentes tratamientos con fármacos
antipsicóticos. Además, los pacientes no medicados exhibieron el
mismo patrón, lo que indica que este cambio no era un resultado del
tratamiento médico. Ilani y col. (2001) propusieron que el
incremento del ARNm del receptor D3 sobre los linfocitos sanguíneos
se pueden usar como marcador para la identificación y seguimiento de
la esquizofrenia.
En la mayoría de los pacientes con esquizofrenia
y en muchos de sus parientes sanos de primer grado se producen
alteraciones de los movimientos oculares (Holzman, 2000).
Rybakowski y col. (2001) estudiaron las
anomalías oculares de la fijación y de búsqueda suave en 119
pacientes esquizofrénicos y en 94 sujetos control no relacionados
en asociación con el polimorfismo
ser9-a-gly del gen de DRD3.
Encontraron que ambos tipos de anomalías de los movimientos oculares
fueron superiores en individuos con un genotipo homocigoto ser9. El
genotipo ser9/ser9 era más prevalente en pacientes con una
intensidad mayor de las alteraciones de la fijación (58,1 frente a
23,9%, P inferior a 0,001) y de la persecución suave (52,3 frente a
25,8%, P inferior a 0,02) y la frecuencia del genotipo ser9/gly9 fue
menor en pacientes con mayores alteraciones de la fijación (37,0
frente a 60,9%, P inferior a 0,02).
De igual modo, la frecuencia del genotipo de
ser9/ser9 fue superior en sujetos con cualquier grado de
alteraciones del movimiento ocular que en los sujetos control.
Rybakowski y col. (2001) sugirieron que el polimorfismo ser9/ser9
puede contribuir a las alteraciones de los movimientos oculares, que
se usan como marcador de esquizofrenia.
Lohmueller y col. (2003) realizaron un
metanálisis de 301 estudios de asociación genética publicados que
cubren 25 asociaciones diferentes con trastornos habituales. Para 8
de estas asociaciones, el análisis agrupado de los estudios de
seguimiento dieron una replicación estadísticamente significativa
del primer informe, con modestos efectos genéticos estimados. Una
de estas 8 fue la asociación DRD3/esquizofrenia (S/S del
polimorfismo S9G) como comunicaron primero Crocq y col. (1992).
El papel del receptor de D3 es difícil de
estudiar por su baja abundancia (aproximadamente 1% de los
receptores de D2) y la ausencia de ligandos selectivos. Usando una
estrategia de objetivo génico en células madre embrionarias de
ratón, Accili y col. (1996) generaron ratones deficientes en DRD3
que portaban una mutación de terminación prematura de la cadena
tras el residuo de arginina 148. Na. unión del antagonista de
dopamina yodosulprido a los receptores D3 estaba ausente en ratones
homocigotos para la mutación y considerablemente reducir en los
ratones heterocigotos. El análisis conductual de los ratones
mutantes mostró que esta mutación estaba asociada con la
hiperactividad. Los ratones homocigotos carentes de receptores D3
mostraron un incremento de la actividad locomotora y de la conducta
de crianza. Los ratones heterocigotos para la mutación mostraron
alteraciones de la conducta similares, aunque menos
pronunciadas.
Dado que los receptores de dopamina son
importantes en la regulación de las funciones renal y
cardiovascular, Asico y col. (1998) estudiaron las consecuencias
cardiovasculares de la alteración del receptor D3, que se expresa
en los túbulos proximales renales y las células yuxtaglomerulares en
el ratón. Las presiones arteriales sistólica y diastólica fueron
superiores (aproximadamente 20 mmHg) en ratones heterocigotos y
homocigotos que en los ratones de tipo salvaje. Una carga aguda de
solución salina incrementó el caudal de orina y la excreción de
sodio hasta un punto similar en ratones de tipo salvaje y
heterocigotos, pero el incremento se atenuó en ratones homocigotos.
La actividad renal de renina fue mucho mayor en ratones homocigotos
que en los de tipo salvaje; Los valores para los ratones
heterocigotos fueron intermedios. El bloqueo de los receptores de
subtipo 1 de la angiotensina II disminuyó la presión arterial
sistólica durante más tiempo en ratones mutantes que en los de tipo
salvaje. Por tanto, la alteración del receptor D3 incrementa la
producción renal de renina y produce retención renal de sodio e
hipertensión dependiente de
renina.
renina.
Pilla y col. (1999) identificaron un compuesto
denominado BP 897, que posee una afinidad elevada para el receptor
D3 y una afinidad 70 veces inferior para el receptor D2, así como
afinidades bajas para los receptores D1 y D4. El BP897 es el primer
agonista selectivo del receptor D3 evaluado in Vitro con
receptores recombinantes e in vivo con ratones que portan
genes alterados del receptor D3. El BP897 es un agonista parcial
in Vitro y actúa in vivo como agonista o como
antagonista. Pilla y col. (1999) mostraron que BP987 inhibe la
conducta de búsqueda de cocaína que depende de la presentación de
entradas asociadas con la droga, sin tener ningún efecto principal
de recompensa intrínseco. Los autores concluyeron que sus datos
indican que los compuestos como BP897 podrían usarse para reducir
el ansia por la droga y la vulnerabilidad a recaídas provocadas por
estímulos ambientales asociados con la
droga.
droga.
Inicialmente se consideró que el factor
neurotrópico derivado del cerebro (BDNF) era responsable de la
proliferación, diferenciación y supervivencia de neuronas mediante
su captación en las terminales nerviosas y el transporte retrógrado
al cuerpo celular. Progresivamente ha emergido un papel más diverso
para el BDNF a partir de las observaciones que muestran que también
se transporta en dirección anterógrada, se libera tras la
despolarización neuronal y desencadena señales intracelulares
rápidas y potenciales de acción en las neuronas centrales. Guillin
y col. (2001) comunicaron que el BDNF provoca adaptaciones
neuronales a largo plazo mediante el control de la capacidad de
respuesta de sus neuronas diana al importante neurotransmisor
dopamina. Utilizando lesiones y ratones con genes dirigidos
carentes de BDNF, Guillin y col. (2001) mostraron que el BDNF de las
neuronas dopaminérgicas es responsable de inducir la expresión
normal del receptor D3 de dopamina en el núcleo accumbens tanto
durante el desarrollo como en la edad adulta. El BDNF de las
neuronas corticoestriatales también indica sensibilización
conductual desencadenando la sobreexpresión del receptor D3 en el
núcleo estriado de ratas hemiparkinsonianas. Guillin y col. (2001)
concluyeron que el BDNF puede ser un importante determinante de
afecciones fisiopatológicas tales como adicción a drogas,
esquizofrenia o enfermedad de Parkinson, en las que la expresión
del receptor D3 es anómala.
El DRD3 muestra la homología más elevada (55%)
con el receptor dopaminérgico humano D2, como se muestra en el
ejemplo 1. El DRD3 está publicado en los documentos WO9207937 y
WO200177172.
Mc Allister y col. (1995) mostraron que la
activación de DRD3 resultaba en la inhibición de la actividad
adenilato ciclasa estimulada por forscolina. La modulación de los
niveles celulares de AMPc conduce a la modulación de las puertas de
los canales iónicos, que tiene como resultado una alteración del
flujo de iones de Ca2+, que es un mecanismo bien conocido de la
función cardiovascular.
La invención se refiere a nuevas asociaciones de
enfermedades de polipéptidos y polinucleótidos de DRD3. La
invención también se refiere a nuevos procedimientos de detección
selectiva de agentes terapéuticos para el tratamiento de
insuficiencia cardíaca, enfermedades isquémicas del corazón, infarto
de miocardio y enfermedades vasculares periféricas. La invención
también se refiere a composiciones farmacéuticas para el tratamiento
de insuficiencia cardíaca, enfermedades isquémicas del corazón,
infarto de miocardio y enfermedades vasculares periféricas en un
mamífero que comprende un polipéptido de DRD3, un polinucleótidos de
DRD3 o un anticuerpo, una ribozima o un oligonucleótido antisentido
que regulan la actividad del polipéptido de DRD3.
La Fig. 1 muestra la secuencia nucleotídica de
un polinucleótido del receptor DRD3 (SEC ID Nº 1).
La Fig. 2 muestra la secuencia aminoacídica de
un polipéptido del receptor DRD3 (SEC ID Nº 2).
La Fig. 3 muestra la secuencia nucleotídica de
un cebador útil para la invención (SEC ID Nº 3).
La Fig. 4 muestra la secuencia nucleotídica de
un cebador útil para la invención (SEC ID Nº 4).
La Fig. 5 muestra una secuencia nucleotídica
útil como sonda para detectar proteínas de la invención (SEC ID Nº
5).
Un "oligonucleótido" es una tira de
residuos nucleotídicos que tiene un número suficiente de bases para
usar como oligómero, amplímero o sonda en una reacción en cadena de
la polimerasa (PCR). Los oligonucleótidos se preparan a partir de
una secuencia genómica o de ADNc y se usan para amplificar, revelar
o confirmar la presencia de un ADN o ARN similar en una célula o
tejido concretos. Los oligonucleótidos u oligómeros comprenden
porciones de una secuencia de ADN que tiene al menos unos 10
nucleótidos y tantos como aproximadamente 35 nucleótidos,
preferentemente unos 25 nucleótidos.
Las "Sondas" pueden derivar de ácidos
nucleicos mono o bicatenarios naturales o recombinantes o pueden
sintetizarse químicamente. Son útiles en la detección de la
presencia de secuencias idénticas o similares. Dichas sondas pueden
marcarse con moléculas indicadoras utilizando traducción de mella
ambulante, reacción de relleno con Klenow, PCR u otros
procedimientos bien conocidos en la técnica. Las sondas de ácido
nucleico pueden usarse en hibridaciones de tipo southern, northern
o in situ para determinar si el ADN o ARN que codifica una
determinada proteína está presente en un tipo de célula, tejido u
órgano.
Un "fragmento de un polinucleótido" es un
ácido nucleico que comprende toda o cualquier parte de una molécula
de nucleótido dada, en la que el fragmento tiene menos nucleótidos
que aproximadamente 6 kb, preferentemente menos que aproximadamente
1 kb.
Las "moléculas indicadoras" son
radionúclidos, enzimas, agentes fluorescentes, quimioluminiscentes o
cromogénicos que se asocian con una secuencia nucleotídica o
aminoacídica concreta, de modo que se establece la presencia de una
secuencia determinada o se permite la cuantificación de una
secuencia determinada.
Las moléculas "quiméricas" se pueden
construir mediante la introducción de toda o parte de la secuencia
de nucleótidos usada en esta invención en un vector que contiene
una secuencia adicional de ácido nucleico que podría esperarse que
cambie una cualquiera o varias de las siguientes características de
DRD3: localización celular, distribución, afinidades de unión a
ligando, afinidades entre cadenas, índice de degradación/recambio,
señalización, etc.
"Activo" con respecto a un polipéptido de
DRD3, se refiere a las formas, fragmentos o dominios de un
polipéptido de DRD3 que conserva la actividad biológica y/o
antigénica de un polipéptido de DRD3.
"Polipéptido de DRD3 natural" se refiere a
un polipéptido producido por células no sometidas a ingeniería
genética y, específicamente, contempla varios polipéptidos que
surgen a partir de modificaciones postraduccionales del
polipéptido, incluidas, entre otras, acetilación, carboxilación,
glicosilación, fosforilación, lipidación y acilación.
"Derivado" se refiere a polipéptidos que se
han modificado químicamente mediante técnicas tales como
ubiquitinación, marcaje (véase en lo que antecede), pegilación
(derivación con polietilenglicol) e inserción o sustitución química
de aminoácidos tales como ornitina que normalmente no están en las
proteínas humanas.
"Sustituciones conservadoras de
aminoácidos" son el resultado de la sustitución de un aminoácido
por otro de propiedades estructurales y/o químicas similares, tales
como la sustitución de una leucina por una isoleucina o valina, un
aspartato por un glutamato, o una treonina por una serina.
Normalmente las "inserciones" o las
"deleciones" se encuentran en el intervalo de aproximadamente 1
a 5 aminoácidos. La variación permitida puede determinarse
experimentalmente produciendo el péptido de forma sintética mientras
que se efectúan sistemáticamente inserciones, deleciones o
sustituciones de nucleótidos en la secuencia mediante técnicas de
ADN recombinante.
Una "secuencia señal" o "secuencia
líder" se puede usar, cuando se desee, para dirigir al
polipéptido a través de una membrana de una célula. Tal secuencia
puede estar presente de forma natural en el polipéptido usado en la
presente invención o puede proporcionarse a partir de fuentes
heterólogas mediante técnicas de ADN recombinante.
Un "oligopéptido" es una tira breve de
residuos de aminoácidos y puede expresarse a partir de un
oligonucleótido. Los oligopéptidos comprenden una tira de residuos
de aminoácidos de al menos 3, 5, 10 aminoácidos y, como máximo, 10,
15, 25 aminoácidos, normalmente de al menos 9 a 13 aminoácidos y de
suficiente longitud para mostrar actividad biológica y/o
antigénica.
"Inhibidor" es cualquier sustancia que
retrasa o evita una reacción o respuesta química o fisiológica. Los
inhibidores frecuentes incluyen, entre otros, moléculas antisentido,
anticuerpos y antagonistas.
"Expresión estándar" es una medición
cuantitativa o cualitativa para comparación. Se basa en un número
estadísticamente adecuado de muestras normales y se crea para usar
como base de comparación cuando se realizan ensayos diagnósticos,
estudios clínicos o después de realizar perfiles terapéuticos de
pacientes.
"Animal" como se usa en la presente memoria
descriptiva puede definirse de modo que incluya humanos, animales
domésticos (p. e., gatos, perros, etc.), agrícolas (p. ej., vacas,
caballos, ovejas, etc.) o especies de experimentación (p. ej.,
ratón, rata, conejo etc.).
Un "polinucleótido de DRD3", usado en la
invención, debe entenderse como una molécula de ácido nucleico
seleccionada de un grupo compuesto por
(i) moléculas de ácido nucleico que codifican un
polipéptido que comprende la secuencia de aminoácidos de la SEC ID
Nº: 2,
(ii) moléculas de ácido nucleico que comprende
la secuencia de SEC ID Nº 1,
(iii) moléculas de ácido nucleico que tiene la
secuencia de SEC ID Nº 1,
(iv) moléculas de ácido nucleico cuya hebra
complementaria hibrida en condiciones estrictas con una molécula de
ácido nucleico de (i), (ii) o (iii); y
(v) moléculas de ácido nucleico cuya secuencia
difiere de la secuencia de una molécula de ácido nucleico de (iii)
debido a la degeneración del código genético; en la presente memoria
descriptiva el polipéptido codificado por dicha molécula de ácido
nucleico tiene actividad DRD3.
Un "polipéptido de DRD3", usado en la
invención, debe entenderse como polipéptido seleccionado de un grupo
compuesto por
(i) polipéptidos que tienen la secuencia de SEC
ID Nº 2,
(ii) polipéptidos que comprenden la secuencia de
SEC ID Nº 2,
(iii) polipéptidos codificados por
polinucleótidos DRD3; y
(iv) polipéptidos que muestran una homología de
al menos 99%, 98%, 95%, 90% u 80% con un polipéptido de i), (ii) o
(iii); en los que dicho polipéptido tiene actividad de DRD3.
Las secuencias de nucleótidos que codifican un
DRD3 (o su complemento) tienen numerosas aplicaciones en técnicas
conocidas para los expertos en la técnica de biología molecular.
Estas técnicas incluyen el uso como sondas de hibridación, uso en
la construcción de oligómeros para PCR, uso para cartografía de
cromosomas y de genes, uso en la producción recombinante de DRD3 y
uso en la generación de ADN o ARN antisentido, sus análogos químicos
y similares. Los usos de nucleótidos que codifican un DRD3 descrito
en la presente memoria descriptiva son ejemplos de técnicas
conocidas y no se pretende limitar su uso en cualquier técnica
conocida para un experto ordinario en la técnica. Además, las
secuencias de nucleótidos descritas en la presente memoria
descriptiva pueden usarse en técnicas de biología molecular que
todavía no se han desarrollado, con la condición de que las
técnicas nuevas dependan de propiedades de secuencias nucleotídicas
actualmente conocidas, por ejemplo el código genético en tripletes,
las interacciones específicas entre los pares de bases, etc.
Los expertos en la técnica apreciarán que, como
resultado de la degeneración del código genético, se pueden
producir una multitud de secuencias nucleotídicas que codifican
DRD3. Algunas de ellas sólo llevarán una homología mínima con la
secuencia de nucleótidos del DRD3 conocido y natural. La descripción
ha contemplado específicamente todas y cada una de las posibles
variaciones de la secuencia nucleotídica que podrían hacerse
mediante la selección de combinaciones basadas en la elección de
los posibles codones. Estas combinaciones se efectúan de acuerdo
con el código genético en tripletes estándar según se aplica a la
secuencia nucleotídica del DRD3 natural y todas estas variaciones
se deben considerar como descritas específicamente.
Aunque las secuencias de nucleótidos que
codifican un DRD3, sus derivados o sus variantes pueden,
preferentemente, hibridar con la secuencia de nucleótidos del
polinucleótido de DRD3 natural en condiciones estrictas, puede ser
ventajoso producir secuencias de nucleótidos que codifican
polipéptidos de DRD3 o sus derivados que poseen un uso de codones
considerablemente diferente. Los codones se pueden seleccionar para
incrementar el índice al que se produce la expresión del péptido en
un huésped de expresión procariótica o eucariótica concreto de
acuerdo con la frecuencia con la que el huésped utiliza determinados
codones. Otras razones pata alterar considerablemente la secuencia
de nucleótidos que codifica un polipéptido de DRD3 y/o sus derivados
sin alterar la secuencia de aminoácidos codificada incluyen la
producción de transcritos de ARN que tengan propiedades más
deseables, como una mayor semivida, que los transcritos producidos a
partir de la secuencia natural.
Las secuencias de nucleótidos que codifican un
polipéptido de DRD3 pueden unirse a otras diversas secuencias
nucleotídicas por medio de técnicas bien establecidas de ADN
recombinante. Secuencias de nucleótidos útiles para unir a los poli
nucleótidos de DRD3 incluyen una serie de vectores de clonación,
tales como plásmidos, cósmicos, derivados del fago lambda,
fagemidos y similares. Entre los vectores de interés se incluyen
vectores de expresión, vectores de replicación, vectores de
generación de sondas, vectores de secuenciación etc. En general,
los vectores de interés pueden contener un origen de replicación
funcional en al menos un organismo, sitios sensibles a
endonucleasas de restricción convenientes y marcadores
seleccionables para uno o más sistemas de células huésped.
Otro aspecto del sujeto es proporcionar sondas
de hibridación específicas de DRD3 capaces de hibridar con las
secuencias de nucleótidos naturales que codifican DRD3. Tales sondas
también se pueden usar para la detección de secuencias que
codifican GPCR similares y, preferentemente, deben mostrar una
identidad nucleotídica con los polinucleótidos de DRD3 de al menos
un 40%. Las sondas de hibridación del sujeto pueden derivar de la
secuencia nucleotídica presentada como SEC ID Nº 1 o de secuencias
genómicas que incluyen promotor, potenciadores o intrones del gen
nativo. Las sondas de hibridación pueden marcarse con diversas
moléculas indicadoras usando técnicas bien conocidas en la
técnica.
Debe reconocerse que muchos análogos
delecionales o mutacionales de los polinucleótidos de DRD3 serán
eficaces sondas de hibridación para polinucleótidos de DRD3. En
consecuencia, la descripción se refiere a secuencias de ácido
nucleico que hibrida con tales secuencias de ácido nucleico que
codifica DRD3 en condiciones estrictas.
"Condiciones estrictas" se refiere a
condiciones que permiten la hibridación de secuencias de ácido
nucleico considerablemente relacionadas. Por ejemplo, tales
condiciones permitirán, generalmente, la hibridación de la
secuencia con una identidad de secuencia de al menos aproximadamente
un 85%, preferentemente con una identidad de secuencia de al menos
aproximadamente un 90%, más preferentemente con una identidad de
secuencia de al menos aproximadamente un 95%. Las condiciones y
sondas de hibridación se pueden ajustar de modos bien caracterizados
para alcanzar una hibridación selectiva de sondas derivadas de
seres humanos. Las condiciones estrictas, dentro del significado de
la invención, son 65ºC en un tampón que contiene EDTA 1 mM,
NaHPO_{4} 0,5M (pH 7,2), 7% (p/v) de SDS.
Las moléculas de ácido nucleico que hibridarán
con los polinucleótidos de DRD3 en condiciones estrictas se pueden
identificar funcionalmente. Sin limitaciones, entre los ejemplos de
los usos de las sondas de hibridación se incluyen: usos
histoquímicos tales como identificación de tejidos que expresan
DRD3; medición de niveles de ARNm, por ejemplo para identificar el
tipo de tejido de una muestra o para identificar células que
expresan niveles anómalos de DRD3; y detección de polimorfismos de
DRD3.
La PCR proporciona usos adicionales para
oligonucleótidos basados en la secuencia de nucleótidos que codifica
DRD3. Dichas sondas usadas en la PCR pueden ser de origen
recombinante, sintetizado químicamente o una mezcla de ambos. Los
oligómeros pueden comprender pequeñas secuencias de nucleótidos
empleadas en condiciones optimizadas para la identificación de DRD3
en tejidos específicos o uso diagnóstico. Los mismos dos oligómeros,
un grupo anidado de oligómeros, o incluso un grupo degenerado de
oligómeros, pueden emplearse en condiciones menos estrictas para la
identificación de ADN o ARN estrechamente relacionados.
Ahora están establecidas las normas para el
diseño de cebadores para la reacción en cadena de la polimerasa
(PCR), según lo revisado en los protocolos de PCR. Los cebadores
degenerados, es decir las preparaciones de cebadores que son
heterogéneos en localizaciones de secuencias dadas, se pueden
diseñar para amplificar secuencias de ácido nucleico que son
altamente homólogas, pero no idénticas, al DRD3. En la actualidad se
dispone de estrategias que permiten requerir sólo uno de los
cebadores para hibridar específicamente con una secuencia conocida.
Por ejemplo, cebadores adecuados de ácido nucleico se pueden unir al
ácido nucleico que se busca amplificar para proporcionar el socio
de hibridación para uno de los cebadores. De este modo, sólo uno de
los cebadores tiene que estar basado en la secuencia del ácido
nucleico que se busca amplificar.
Los métodos de PCR para amplificar el ácido
nucleico usarán al menos dos cebadores. Uno de estos cebadores
podrá hibridar con una primera hebra del ácido nucleico que se va a
amplificar y cebar en una primera dirección la síntesis de ácido
nucleico dirigida por enzimas. El otro podrá hibridar con la
secuencia recíproca de la primera hebra (si la secuencia a
amplificar es monocatenaria, esta secuencia será, inicialmente,
hipotética pero se sintetizará en el primer ciclo de amplificación)
y cebar la síntesis del ácido nucleico a partir de dicha hebra en
la dirección opuesta a la primera dirección y hacia el punto de la
hibridación del primer cebador. Las condiciones para realizar tales
amplificaciones, en particular en las condiciones estrictas de
hibridación preferidas, son bien conocidas.
Otros medios de producir sondas específicas de
hibridación para DRD3 incluyen la clonación de secuencias de ácido
nucleico que codifican DRD3 o derivados de DRD3 en vectores para la
producción de sondas de ARNm. Tales vectores se conocen en la
técnica, están disponibles comercialmente y pueden usarse para
sintetizar sondas de ARN in Vitro por medio de la adición de
la ARN polimerasa adecuada, como la ARN polimerasa T7 o SP6 y las
moléculas indicadoras adecuadas.
Es posible producir una secuencia de ADN, o
porciones de la misma, completamente mediante química sintética.
Tras la síntesis, la secuencia de ácido nucleico puede insertarse en
cualquiera de los muchos vectores de ADN disponibles y sus
respectivas células huésped usando técnicas bien conocidas en la
técnica. Además, la química sintética se puede usar para introducir
mutaciones en la secuencia de nucleótidos. Como alternativa, una
porción de la secuencia en la que se desea una mutación se puede
sintetizar y recombinar con una porción más larga de una secuencia
genómica o recombinante existente.
Los polinucleótidos de DRD3 se pueden usar para
producir un oligo o polipéptido purificado mediante métodos bien
conocidos de tecnología de ADN recombinante. El oligopéptido puede
expresarse en diversas células huésped, bien procarióticas o
eucarióticas. Las células huésped pueden ser de la misma especie de
la derivó la secuencia nucleotídica o de una especie diferente. Las
ventajas de producir un oligonucleótido mediante tecnología de ADN
recombinante incluyen obtener cantidades adecuadas de la proteína
para purificar y la disponibilidad de procedimientos de
purificación simplificados.
Una importante etapa en el análisis genético
molecular de la enfermedad humana es a menudo la enumeración del
número de copias de un ácido nucleico o de la expresión relativa de
un gen en tejidos concretos.
En la actualidad se dispone de varios enfoques
diferentes para realizar determinaciones cuantitativas de ácidos
nucleicos. Técnicas basadas en cromosomas, tales como la hibridación
genómica comparativa (HGC) y la hibridación in situ
fluorescente (HISF) facilitan los esfuerzos para localizar
citogenéticamente regiones genómicas que están alteradas en las
células tumorales. Las regiones de alteración genómica se pueden
estrechar más usando el análisis de pérdida de heterocigosidad
(LOH), en el que el ADN se analiza y se compara con el ADN normal
según la pérdida de marcador polimórfico heterocigoto. Los primeros
experimentos usaron polimorfismos de longitud de fragmentos de
restricción (RFLP) [Johnson, (1989)], o ADN minisatélite
hipervariable [Barnes, 2000]. En los últimos años el LOH se ha
realizado, principalmente, usando amplificación por PCR de los
marcadores microsatélites y electroforesis de los productos de PCR
radiomarcados [Jeffreys, (1985)] o marcados con fluorescencia
[Weber, (1990)] y se ha comparado entre los ADN pareados normales y
de enfermedad.
También se ha desarrollado una serie de otros
procedimientos para cuantificar ácidos nucleicos [Gergen, (1992)].
Más recientemente se han desarrollado los procedimientos de PCR y
RT-PCR, que pueden medir la cantidad de un ácido
nucleico en una muestra. Por ejemplo, un enfoque mide la cantidad
del producto de PCR en la fase log de la reacción antes de la
formación de los equilibrios de los productos de reacción [Thomas,
(1980)].
Normalmente se utiliza una secuencia génica
contenida en todas las muestras a una cantidad relativamente
constante para la normalización de la eficacia de la amplificación
de la muestra. No obstante, este enfoque sufre varios
inconvenientes. El procedimiento requiere que cada muestra tenga
cantidades iguales del ácido nucleico y que la eficacia de
amplificación entre las muestras es idéntica hasta el momento del
análisis. Además, es difícil usar los procedimientos convencionales
de cuantificación por PCR, tal como electroforesis en gel o
hibridación por captura en placa, para determinar que todas las
muestras de hecho se analizan durante la fase log de la reacción
tal y como requiere el procedimiento.
Otro procedimiento denominado PCR competitiva
cuantitativa (QC)-PCR, como el nombre indica,
implica la inclusión de un competido control interno en cada
reacción [Piatak, (1993), BioTechniques]. La eficacia de cada
reacción se normaliza con el competidor interno. Normalmente, a
cada muestra se añade una cantidad conocida del competidor interno.
El producto de PCR diana desconocido se compara con el producto de
PCR competidor conocido para obtener una cuantificación relativa.
Una dificultad con este enfoque general reside en el desarrollo de
un control interno que amplifica con la misma eficacia que la
molécula diana.
Los ensayos con nucleasa fluorogénica son un
procedimiento de cuantificación en tiempo real que usa una sonda
para monitorizar la formación de un producto de amplificación. La
base de este procedimiento de monitorización de la formación del
producto de amplificación es medir continuamente la acumulación del
producto de PCR usando una sonda oligonucleotídica fluorogénica con
doble marcaje, un enfoque con frecuencia denominado en la literatura
simplemente como el "procedimiento TaqMan" [Piatak,(1993),
Science; Heid, (1996); Gibson, (1996); Holland. (1991)].
La sonda usada en estos análisis normalmente es
un oligonucleótido corto (de aproximadamente 20-25
bases) que está marcado con dos colorantes fluorescentes
diferentes. El extremo 5' de la sonda está unido a un colorante
indicador y el extremo 3' está unido a un colorante inactivador,
aunque los colorantes también podrían estar unidos en otras
localizaciones de la sonda. La sonda está diseñada para tener al
menos una complementariedad sustancial de secuencia con el sitio de
unión de la sonda. A la mezcla de reacción se añaden los cebadores
de PCR en 5' y en 3' que se unen a las regiones adyacentes del
locus. Cuando la sonda está intacta se produce transferencia de
energía entre los dos fluoróforos y el inactivador inactiva la
emisión desde el indicador. Durante la fase de extensión de la PCR,
la sonda se escinde mediante la actividad 5' nucleasa de una
polimerasa de ácido nucleico tal como la Taq polimerasa, de modo
que se libera el indicador del
oligonucleótido-inactivador y se produce un
incremento de la intensidad de la emisión del indicador, que se
puede medir mediante un detector adecuado.
Un detector que está específicamente adaptado
para medir las emisiones de fluorescencia tales como los creados
durante un ensayo fluorogénico es ABI 7700 o 4700 HT fabricado por
Applied Biosystems, Inc. in Foster City, Calif. El ABI 7700 usa
fibra óptica conectada con cada pocillo en una disposición de tubos
de PCR de 96 o 384 pocillos. El instrumento incluye un láser para
excitar los marcajes y es capaz de medir la intensidad de los
espectros de fluorescencia de cada tubo con monitorización continua
durante la amplificación por PCR. Cada tubo se reanaliza cada 8,5
segundos.
El software informático proporcionado con el
instrumento es capaz de registrar la intensidad de la fluorescencia
de un indicador e inactivador durante la amplificación. Los valores
registrados se usarán después para calcular el incremento de la
intensidad de la emisión normalizada del indicador de un modo
continuo. El incremento de la intensidad de la emisión se
representa frente al tiempo, es decir el número de ciclos de
amplificación, para producir una medida continua de la
amplificación. Para cuantificar el locus en cada reacción de
amplificación, el gráfico de amplificación se examina en un punto
durante la fase log de la acumulación del producto. Esto se
consigue mediante a asignación de un umbral de la intensidad de la
fluorescencia por encima del fondo y determinando el punto en el
cual cada gráfico de amplificación cruza el umbral (definido como el
número de ciclo umbral o Ct). Las diferencias en el número de ciclo
umbral se usan para cuantificar la cantidad relativa de la diana de
PCR contenida en cada tubo. Suponiendo que cada reacción funciona
con una eficacia de PCR del 100%, una diferencia de una Ct
representa una diferencia del doble en la cantidad del molde de
partida. El valor de fluorescencia se puede usar junto con una
curva estándar para determinar la cantidad de producto de
amplificación presente.
Se dispone de diversas opciones para medir los
productos de amplificación tal como se han formado. Un procedimiento
usa marcadores, tales como colorantes, que sólo se unen a ADN
bicatenario. En este tipo de enfoque, el producto de amplificación
(que es bicatenario) se une a las moléculas colorantes en solución
para formar un complejo. Con los colorantes adecuados, es posible
distinguir ente moléculas colorantes libres en solución y moléculas
colorantes unidas al producto de amplificación. Por ejemplo, ciertos
colorantes sólo emiten fluorescencia cuando están unidos al
producto de amplificación. Ejemplos de colorantes que se pueden usar
en procedimientos de este tipo general incluyen, entre otros, Syber
Green.TM. y Pico Green de Molecular Probes, Inc. de Eugene, Oreg.,
bromuro de etidio, yoduro de propicio, cromomicina, naranja
acridina, Hoechst 33258, Toto-1,
Yoyo-1, DAPI
(4',6-diamidino-2-fenilindol
clorhidrato).
Otra técnica de detección en tiempo real mide la
alteración en la transferencia de energía de fluorescencia entre
los fluoróforos conjugados con los cebadores de PCR [Livak,
(1995)].
Estos procedimientos de detección implican
alguna alteración de la estructura o conformación de una sonda
hibridada con el locus entre el par cebador de amplificación. En
algunos casos, la alteración se debe a la extensión dependiente de
molde catalizada por una polimerasa de ácido nucleico durante el
proceso de amplificación. La alteración genera una señal detectable
que es una medida indirecta de la cantidad de producto de
amplificación
formado.
formado.
Por ejemplo, algunos procedimientos implican la
degradación o digestión de la sonda durante la reacción de
extensión. Estos procedimientos son una consecuencia de la actividad
5'-3' nucleasa asociada con algunas polimerasas de
ácido nucleico. Las polimerasas que tienen esta actividad escinden
mononucleótidos o pequeños oligonucleótidos a partir de una sonda
oligonucleotídica hibridada con su secuencia complementaria
localizada dentro del locus.
El extremo 3' del cebador anterior proporciona
el sitio de unión inicial para la polimerasa de ácido nucleico.
Dado que la polimerasa cataliza la extensión del cebador anterior y
se encuentra con la sonda unida, la polimerasa de ácido nucleico
desplaza una porción del extremo 5' de la sonda y, mediante su
actividad nucleasa, escinde los mononucleótidos u oligonucleótidos
de la sonda.
El cebador anterior y la sonda se pueden diseñar
de un modo tal que se hibriden con la hebra complementaria en
proximidad estrecha entre sí. De hecho, el extremo 3' del cebador
anterior y el extremo 5' de la sonda pueden estar colindantes uno
del otro. En esta situación, no es necesaria la extensión del
cebador anterior para que la polimerasa de ácido nucleico comience
a escindir la sonda. En el caso en el que los nucleótidos
intermedios separen el cebador anterior y la sonda, es necesaria la
extensión del cebador antes de que la polimerasa de ácido nucleico
se encuentre con el extremo 5' de la sonda. Una vez que se produce
el contacto y la polimerización continúa, la actividad
5'-3' exonucleasa de la polimerasa de ácido nucleico
comienza a escindir los mononucleótidos u oligonucleótidos desde el
extremo 5' de la sonda. La digestión de la sonda continua hasta que
la porción restante de la sonda se disocia de la hebra
complementaria.
En solución, las dos secciones terminales pueden
hibridar entre sí para formar un bucle en horquilla. En esta
conformación, el colorante indicador y el inactivador están en una
proximidad suficiente como para que la fluorescencia del colorante
indicador es inactivada de forma eficaz por el colorante
inactivador. En contraste con ello, la sonda hibridada resulta en
una conformación linealizada en la que la extensión de la
inactivación disminuye. Por tanto, mediante la monitorización de
los cambios de emisión para los dos colorantes, es posible
monitorizar de forma indirecta la formación del producto de
amplificación.
La sonda marcada se selecciona de modo que su
secuencia sea considerablemente complementaria a un segmento del
locus de prueba o de un locus de referencia. Como se ha indicado
antes el sitio del ácido nucleico al que la sonda se une deberá
localizarse entre los sitios de unión del dejador pata los cebadores
de amplificación anterior y
posterior.
posterior.
Los cebadores usados en la amplificación se
seleccionan de modo que sean capaces de hibridar con las secuencias
en regiones flanqueantes del locus que es están amplificando. Los
cebadores se escogen de modo que tengan una complementariedad
considerable con las diferentes hebras del ácido nucleico que se
está amplificando. Cuando se usa una sonda para detectar la
formación de productos de amplificación, los cebadores se
seleccionan de modo que flanqueen a la sonda, es decir están
localizados en 5' y 3' de la sonda.
El cebador debe tener una longitud suficiente
para que sea capaz de cebar la síntesis de los productos de
extensión en presencia de un agente de polimerización. La longitud y
composición del cebador depende de muchos parámetros, incluidos,
por ejemplo, la temperatura a la que se lleva a cabo la reacción de
hibridación, la proximidad del sitio de unión de la sonda al del
cebador, las concentraciones relativas del cebador y la sonda y la
composición concreta del ácido nucleico de la sonda. Normalmente, el
cebador incluye 15-30 nucleótidos. No obstante, la
longitud del cebador puede depender más o menos de la complejidad
del punto de unión del cebador y los factores indicados
anteriormente.
anteriormente.
Los marcadores usados para marcar las sondas o
cebadores usados en la presente invención y que pueden proporcionar
la señal correspondiente a la cantidad de producto de amplificación
pueden tomar varias formas. Como se ha indicado antes en relación
con el procedimiento de nucleasa 5' flurogénica, una señal
fluorescente es una señal que se puede medir. No obstante, también
se pueden realizar mediciones, por ejemplo mediante monitorización
de la radiactividad, colorimetría, absorción, parámetros magnéticos
o actividad enzimática. Por tanto, los marcadores que se pueden
emplear incluyen, entre otros, fluróforos, cromóforos, isótopos
radiactivos, reactivos electróndensos, enzimas y ligandos que
tienen socios de unión específicos (p. ej.,
biotina-avidina).
La monitorización de los cambios en la
fluorescencia es un modo particularmente útil para monitorizar la
acumulación de los productos de amplificación. Un número de
marcadores útiles para la unión a sondas o cebadores están
disponibles comercialmente, incluida fluoresceína y varios derivados
de fluoresceína tales como HEX, TET y JOE (todos los cuales están
disponibles en Applied Biosystems, Foster City, Calif.); amarillo
lucifer y derivados de cumarina.
Los marcadores pueden unirse a la sonda o al
cebador usando varias técnicas y se pueden fijar al extremo 5' y/o
al extremo 3' y/o en un nucleótido interno. El marcador también se
puede fijar a brazos espaciadores de varios tamaños que están
unidos a la sonda o al cebador. Estos brazos espaciadores son útiles
para obtener una distancia deseada entre los múltiples marcadores
unidos a la sonda o al cebador.
En algunos casos se puede utilizar un solo
marcador; mientas que en otros casos, tales como los ensayos de
nucleasa 5' fluorogénica, por ejemplo, se unen a la sonda dos o más
marcadores. En los casos en los que la sonda incluye múltiples
marcadores, normalmente es aconsejable mantener un espacio entre los
marcadores que sea suficiente para permitir la separación de los
marcadores durante la digestión de la sonda mediante la actividad
5'-3' nucleasa de la polimerasa de ácido
nucleico.
Una serie de enfermedades se asocian con cambios
en el número de copias de un gen determinado. Para los pacientes
que presentan síntomas de una enfermedad se puede usar el
procedimiento de PCR en tiempo real para determinar si el paciente
tiene alteraciones en el número de copias que se sepa que están
relacionadas con enfermedades asociadas con los síntomas que
experimenta el paciente.
Las proteínas de fusión son útiles para generar
anticuerpos contra los polipéptidos de DRD3 y para usar en varios
sistemas de ensayo. Por ejemplo, las proteínas de fusión se pueden
usar para identificar proteínas que interaccionan con porciones de
polipéptidos de DRD3. Para este propósito de pueden usar
cromatografía de afinidad proteica o los ensayos basados en
bibliotecas para las interacciones
proteína-proteína, tales como el híbrido de dos
levaduras o los sistemas de expresión en fagos. Tales procedimientos
son bien conocidos en la técnica y también se pueden usar como
filtros de fármacos.
Una proteína de fusión de DRD3 comprende dos
segmentos polipeptídicos fusionados por medio de un enlace
peptídico. El primer segmento polipeptídico puede comprender al
menos 54, 75, 100, 125, 139, 150, 175, 200, 225, 250 o 275
aminoácidos contiguos de SEC ID Nº 2 o de una variante
biológicamente activa, como los descritos anteriormente. El primer
segmento polipeptídico también puede comprender el DRD3 de longitud
completa.
El segundo segmento polipeptídico puede ser una
proteína de longitud completa o un fragmento de la proteína. Las
proteínas usadas habitualmente en la construcción de proteínas de
fusión incluyen, entre otras, \beta-galactosidasa,
\beta-glucuronidasa, proteína fluorescente verde
(PFV), proteínas autofluorescentes, incluida la proteína
fluorescente azul (PFA),
glutatión-S-transferasa (GST),
luciferasa, peroxidasa de rábano (HRP) y cloranfenicol
acetiltransferasa (CAT). Además, en las construcciones de proteínas
de fusión se utilizan colas de epítopo, incluidas colas de
histidina (His), colas de FLAG, colas de hemaglutinina de influenza
(HA), colas Myc, colas VSV-G y colas de tioredoxina
(Trx). Otras construcciones de fusión pueden incluir proteína de
unión a maltosa (MBP), cola-S, proteínas de fusión
con dominio de unión de ADN a Lex a (DBD), proteínas de fusión del
dominio de unión a ADN GAL4, proteínas de fusión BP16 del virus del
herpes simple (VHS) y proteínas de fusión de proteína G (por
ejemplo G(alfa)16, Gs, Gi). También se puede realizar
ingeniería de una proteína de fusión para que contenga un punto de
escisión adyacente al DRD3.
Un polinucleótido de DRD3 natural se puede
aislar libre de otros componentes celulares tales como componentes
de membrana, proteínas y lípidos. Los polinucleótidos se pueden
preparar mediante una célula y aislar usando técnicas estándar de
purificación de ácido nucleico, o sintetizarse usando una técnica de
amplificación, tal como la reacción en cadena de la polimerasa
(PCR) o mediante el uso de un sintetizador automático. Los
procedimientos para aislar polinucleótidos son rutinarios y se
conocen en la técnica. Se puede usar cualquiera de dichas técnicas
para obtener un polinucleótido para obtener polinucleótidos de DED3
aislados. Por ejemplo se pueden usar enzimas de restricción y
sondas para aislar fragmentos polinucleotídicos que comprenden
secuencias nucleotídicas de DRD3. Los polinucleótidos aislados se
encuentran en preparaciones que están libres o al menos un 70, 80,
o 90% libres de otras moléculas.
Se pueden preparar moléculas de ADNc de DRD3 con
técnicas estándar de biología molecular, usando ARNm de DRD3 como
molde. A continuación se pueden replicar las moléculas de ADNc de
DRD3 usando técnicas de biología molecular conocidas en la técnica,
Una técnica de amplificación, como la PCR, se puede usar para
obtener copias adicionales de polinucleótido usado en la invención,
usando ADN genómino o ADNc humanos como molde.
Como alternativa se pueden usar técnicas de
química sintética para sintetizar polinucleótidos de DRD3. La
degeneración del código genético permite sintetizar secuencias
nucleotídicas alternativas, que codificarán DRD3 con, por ejemplo,
una secuencia de aminoácidos que se muestra en la SEC ID Nº 2 o una
variante biológicamente activa de la misma.
Se pueden usar varios procedimientos basados en
PCR para ampliar las secuencias de ácido nucleico que codifican
DRD3 humano, por ejemplo para detectar secuencias anteriores del gen
DRD3, tales como promotores y elementos reguladores. Por ejemplo,
la PCR de restricción-sitio usa cebadores
universales para recuperar la secuencia desconocida adyacente a un
locus conocido. El ADN genómico se amplifica primero en presencia de
un cebador hasta una secuencia de unión y un cebador específico de
la región conocida. Las secuencias amplificadas se someten a una
segunda ronda de PCR con el mismo cebador de unión y otro cebador
específico interno con respecto al primero. Los productos de cada
ronda de PCR se transcriben con una ARN polimerasa adecuada y se
secuencias usando la transcriptasa inversa.
La PCR inversa también se puede usar para
amplificar o extender las secuencies usando cebadores divergentes
basados en una región conocida. Los cebadores se pueden diseñar
usando software disponible comercialmente, como OLIGO 4.06 Primer
Analysis software (National Biosciences Inc., Plymouth, Minn.), de
modo que tengan una longitud de 22-30 nucleótidos,
un contenido de GC del 50% o más y que hibriden con la secuencia
diana a temperaturas de aproximadamente 68-72ºC. El
procedimiento usa varias enzimas de restricción para generar un
fragmento adecuado en la región conocida de un gen. A continuación,
el fragmento se circulariza mediante ligadura intramolecular y se
usa como molde para la PCR.
Otro procedimiento que se puede usar es la PCR
de captura, que implica la amplificación por PCR de fragmentos de
ADN adyacentes a una secuencia conocida en ADN cromosómico
artificial humano y de levadura. En este procedimiento, también se
pueden usar múltiples digestiones y ligaduras con enzimas de
restricción para introducir una secuencia bicatenaria sometida a
ingeniería en un fragmento desconocido de la molécula de ADN antes
de realizar la PCR.
Cuando se realiza la detección selectiva de los
Hank de longitud completa, es preferible usar bibliotecas que se
han seleccionado según el tamaño de modo que incluyan ADNc de mayor
tamaño. Son preferibles las bibliotecas cebadas al azar porque
contienen más secuencias que las que contienen en las regiones 5' de
los genes. El uso de una biblioteca cebada al azar puede ser
especialmente preferible para situaciones en las que una biblioteca
de oligo d(T) no da ADNc de longitud completa. Las
bibliotecas genómicas pueden ser útiles para la extensión de la
secuencia en regiones reguladoras no transcritas en 5'.
Se pueden usar sistemas de electroforesis
capilar disponibles comercialmente para analizar el tamaño o
confirmar la secuencia de nucleótidos de la PCR o secuenciar los
productos. Por ejemplo, la secuenciación capilar puede emplear
polímeros circulables para la separación electroforética, cuatro
colorantes fluorescentes diferentes (uno para cada nucleótido) que
se activan por láser y detección de las longitudes de onda emitidas
por una cámara dispositivo acoplada a carga. El gasto/intensidad de
la luz se puede convertir en señal eléctrica usando un equipo y
software adecuados (p. ej., GENOTYPER y Sequence NAVIGATOR, Perkin
Elmer), y todo el procedimiento desde la carga de las muestras al
análisis por ordenador y exposición de los datos electrónicos se
puede controlar por ordenador. La electroforesis capilar es
especialmente preferible para la secuenciación de pequeñas piezas
de ADN que podrían estar presentes en cantidades limitadas en una
muestra concreta.
DRD3 se puede obtener, por ejemplo, mediante
purificación a partir de células humanas, mediante expresión de
polinucleótidos de DRD2 o mediante síntesis química directa.
El DRD3 se puede purificar a partir de cualquier
célula humana que exprese el receptor, incluidas aquéllas
transfeccionadas con constructos de expresión que expresan DRD3. Un
DRD3 purificado se separa de los otros compuestos que normalmente
están asociados con DRD3 en la célula, tal como ciertas proteínas,
hidratos de carbono o lípidos, usando procedimientos bien conocidos
en la técnica. Tales procedimientos incluyen, entre otros,
cromatografía por exclusión de tamaño, fraccionamiento con sulfato
amónico, cromatografía de intercambio iónico, cromatografía de
afinidad y electroforesis en gel preparativa.
Para expresar DRD3, los polinucleótidos de DRD3
se pueden insertar en un vector de expresión que contenga los
elementos necesarios para las transcripción y traducción de la
secuencia de codificación insertada. Se pueden usar procedimientos
bien conocidos para los expertos en la técnica para construir
vectores de expresión que contengan secuencias que codifican DRD3 y
los elementos adecuados de control de la transcripción y la
traducción. Estos procedimientos incluyen técnicas de ADN
recombinante in Vitro, técnicas sintéticas y recombinación
genética in vivo.
Se pueden utilizar varios sistemas de expresión
en vector/huésped para contener y expresar secuencias que
codifiquen DRD3. Estos incluyen, ente otros, microorganismos, tales
como bacterias transformadas con vectores de expresión con ADN
recombinante de bacteriófago, plásmido o cósmico, levaduras
transformadas con vectores de expresión de levaduras, sistemas de
células de insectos infectadas con vectores de expresión en virus
(p. ej., virus del mosaico de la coliflor, CaMV; virus del mosaico
del tabaco, TMV) o con vectores de expresión bacteriana (p. ej.,
plásmidos Ti o pBR322) sistemas de células animales.
Los elementos control o secuencias reguladoras
son las regiones no traducidas del vector, potenciadores,
promotores, regiones no traducidas en 5' y 3', que interaccionan
con las proteínas de las células huésped para llevar a cabo la
transcripción y la traducción. Tales elementos pueden variar en su
concentración y especificidad. Dependiendo del sistema de vector y
del huésped utilizados, se puede usar cualquier número de elementos
de transcripción y de traducción adecuados, incluidos los
promotores constitutivos e inducibles. Por ejemplo, al clonar en
sistemas bacterianos, se pueden usar promotores inducibles como el
promotor híbrido LacZ del fagemido BLUESCRIPT (Stratagene, LaJolla,
Calif.) o el plásmido pSPORT1 (Life Technologies) y similares. En
células de insectos se puede usar el promotor de la polihidrina del
baculovirus. En el vector se pueden clonar promotores o
potenciadores derivados de los genomas de células vegetales (p. ej.,
genes de las proteínas del shock térmico, RUBISCO y de
almacenamiento) o de virus vegetales (p. ej., promotores víricos o
secuencias líder). En los sistemas de células de mamíferos se
prefieren los promotores de genes de mamíferos o de virus de
mamíferos, Es necesario generar una línea celular que contenga
múltiples copias de una secuencia de nucleótidos que codifique
DRD3, los vectores basados en los virus SV40 o EBV se pueden usar
con un marcador seleccionable adecuado.
En los sistemas bacterianos se pueden
seleccionar numerosos vectores de expresión. Por ejemplo, cuando se
necesita una gran cantidad de DRD3 para la inducción de anticuerpos
se pueden usar vectores que dirijan la expresión de altos niveles
de proteínas de fusión que se purifican con facilidad. Tales
vectores incluyen, entre otros, vectores de clonación y expresión
en E. coli, tal como BLUESCRIPT (Stratagene). En un vector
BLUESCRIPT, una secuencia que codifique DRD3 se puede ligar en el
vector en el marco con secuencias para el aminoácido terminal Met y
los siguientes 7 residuos de \beta-galactosidasa,
de modo que se produce una proteína híbrida, Los vectores pIN o
pGEX (Promega, Madison, Wis.) también se pueden usar para expresar
polipéptidos extraños como proteínas de fusión con
glutatión-S-transferasa (GST). En
general, tales proteínas de fusión son solubles y pueden
purificarse con facilidad a partir de células lisadas mediante
adsorción en perlas de glutatión-agarosa, seguida
por elución en presencia de glutatión libre. Las proteínas hechas en
tales sistemas se pueden diseñar para que incluyan heparina,
trombina o puntos de escisión por la proteasa del factor Xa de modo
que el polipéptido clonado de interés se puede liberar de la
fracción GST a voluntad.
Si se usan vectores de expresión en plantas, la
expresión de las secuencias que codifican DRD3 puede estar dirigida
por cualquiera de una serie de promotores. Por ejemplo, los
promotores vitales tales como los promotores 35S y 19S del CaMV
pueden usarse solos o en combinación con la secuencia líder omega
del TMV. Como alternativa se pueden usar promotores vegetales, como
los promotores de la subunidad pequeña de RIBISCO o del shock
térmico. Estos constructos se pueden introducir en células
vegetales mediante transformación directa de ADN o mediante
transfección mediada por patógenos.
También se puede usar un sistema de insectos
para expresar DRD3. Por ejemplo, en uno de estos sistemas se usa el
virus de la polihedrosis nuclear de Autographa californica
(AcNPV) como vector para expresar genes extraños en células de
Spodoptera frugiperda o de Trichoplusia larvae. Las
secuencias que codifican DRD3 se pueden clonar en una región no
esencial del virus, tal como el gen de polihedrina, y se colocará
bajo el control del promotor de la polihedrina. La inserción
satisfactoria de DRD2 inactivará el gen de polihidrina y producirá
virus recombinante que carece de la proteína de recubrimiento. Los
virus recombinantes se pueden usar para infectar células de S.
frugiperda o Trichoplusia larvae en las que se puede
expresar DRD3.
Para expresar el DRD3 en las células huésped de
mamíferos se puede usar una serie de sistemas de expresión basados
en virus. Por ejemplo, si como vector de expresión se usa un
adenovirus, las secuencias que codifican el DRD3 se pueden ligar en
un complejo de transcripción/traducción del adenovirus que comprenda
el promotor tardío y la secuencia líder tripartita. La inserción en
una región E1 o E3 no esencial del genoma viral puede usarse para
obtener un virus viable que sea capaz de expresar DRD3 en células
huésped infectadas [Engelhard, 1994)]. Si se desea, se pueden usar
potenciadores de la transcripción, como el potenciador del virus del
sarcoma de Rous (RSV) para incrementar la expresión en células
huésped de mamífero.
También se pueden usar cromosomas humanos
artificiales (CHA) pata liberar fragmentos de ADN más grandes de lo
que se puede contener y expresar en un plásmido. Los CHA de 6M y 10M
se construyen y liberan en células a través de procedimientos de
liberación convencionales (p. ej., liposomas, polímeros amino
policatiónicos o vesículas). También se pueden usar señales de
iniciación específicas para conseguir una traducción más eficaz de
secuencias que codifican DRD3. Tales señales incluyen el codón de
iniciación ATG y las secuencias adyacentes. En los casos en las que
las secuencias codificadoras de DRD3, su codón de iniciación y sus
secuencias anteriores se insertan en el vector de expresión
adecuado, pueden no ser necesarias las señales adicionales de
control de la transcripción o de la traducción. No obstante, en los
casos en los que sólo se inserta la secuencia codificadora, o un
fragmento de la misma, se deberán proporcionar señales exógenas de
control traduccional (incluido el codón de iniciación ATG). El
codón de iniciación deberá estar en el correcto marco de lectura
para garantizar la traducción de todo el inserto. Los elementos
exógenos traduccionales y los codones de iniciación pueden tener
varios orígenes, tanto naturales como sintéticos.
Una cepa de célula huésped se puede escoger por
su capacidad para modular la expresión de las secuencias insertadas
o para procesar el DRD3 expresado del modo deseado. Tales
modificaciones del polipéptido incluyen, entre otras, acetilación,
carboxilación, glicosilación, fosforilación, lipidación y acilación.
El procesamiento postraduccional que escinde una forma
"prepro" del polipéptido también se puede usar para facilitar
la inserción, plegamiento y/o función correctas. En la Colección
Americana de cultivos Tipo ATCC; 10801 University Boulevard,
Manassas, VA 20110-2209) se dispone de diferentes
células huésped que tiene maquinaria células específica y mecanismos
característicos para las actividades postraduccionales (p. ej.,
CHO, HeLa, MDCK, HEK293, y WI38) y se pueden escoger para
garantizar la modificación y el procesamiento correctos de la
proteína extraña.
Para la expresión a largo plazo y de alto
rendimiento de proteínas recombinantes se prefiere una expresión
estable. Por ejemplo, las líneas celulares que expresan de forma
estable DRD3 se pueden transformar usando vectores de expresión que
pueden contener varios orígenes de replicación virales y/p elementos
de expresión endógena y un gen de un marcador seleccionable en el
mismo vector o en otro diferente. Tras la introducción del
vectores, se puede dejar que las células crezcan durante
1-2 días en medio enriquecido antes de cambiarlas a
un medio selectivo. El propósito del marcador seleccionable es
conferir resistencia a la selección y su presencia permite el
crecimiento y recuperación de células que expresan
satisfactoriamente las secuencias de DRD3 introducidas. La
proliferación de clones de células transformadas de forma estable se
puede realizar usando técnicas de cultivo tisular adecuadas al tipo
de célula. Para recuperar las líneas celulares transformadas se
puede usar cualquier número de sistemas de selección. Entre estos se
incluyen los genes de la timidina cinasa [Logan, (1984)] y de la
adenina fosforibosiltransferasa [Wigler, (1977)] del virus del
herpes simple, que se pueden emplear en células tk- o
aprt-, respectivamente. Asimismo se pueden usar la
resistencia antimetabolitos, a antibióticos o a herbicidas como
base de la selección. Por ejemplo, dhfr confiere resistencia
a metotrexato [Lowy, (1980)], npt confiere resistencia a los
aminoglucósidos, neomicina y G-418 [Wigler,
(1980)], y als y pat confieren resistencia a
clorosulfurón y fosfinotricina acetiltransferasa, respectivamente
[Colbere-Garapin, 1981]. Se han descrito genes
seleccionables adicionales. Por ejemplo, trpB permite a las
células utilizar indol en lugar de triptófano, o hisD, que
permite a las células utilizar histinol en lugar de histidina. Se
pueden usar marcadores visibles tales como antocianinas,
\beta-glucuronidasa y su sustrato GUS, y
luciferasa y su sustrato luciferina, para identificar los
transformantes y cuantificar la cantidad de expresión de proteína
transitoria o estable atribuible a un sistema de vector
específico.
Aunque la presencia de expresión de un gen
marcador sugiere que también está presente un polinucleótido de
DRD3, puede ser necesario confirmar su presencia y expresión. Por
ejemplo, si una secuencia que codifica DRD3 se inserta dentro de
una secuencia del gen marcador, las células transformadas que
contienen secuencias que codifican DRD3 se pueden identificar por
la ausencia de la función del gen marcador. Como alternativa, se
puede introducir un gen marcador en tándem con una secuencia que
codifique DRD3 bajo el control de un promotor sencillo. La
expresión del gen marcador como respuesta a la inducción o selección
normalmente indica la expresión del polinucleótido DRD3.
Como alternativa se pueden identificar células
huésped que contienen un polinucleótido de DRD3 y que expresan DRD3
mediante diversos procedimientos conocidos para los expertos en la
técnica. Estos procedimientos incluyen, entre otros, hibridaciones
ADN-ADN o ADN-ARN y técnicas de
bioensayos proteico o de inmunoensayo, que incluyen tecnologías de
membrana, solución o basadas en chip para la detección y/o
cuantificación de ácido nucleico o proteína. Por ejemplo, la
presencia de una secuencia polinucleotídica que codifica DRD3 se
puede detectar mediante hibridación ADN-ADN o
ADN-ARN o amplificación usando sondas o fragmentos o
fragmentos de de polinucleótidos que codifican DRD3. Los ensayos
basados en amplificación de ácido nucleico implican el uso de
oligonucleótidos seleccionados a partir de secuencias que codifican
DRD3 para detectar transformantes que contienen un polinucleótido
de DRD3.
En la técnica se conocen diversos protocolos
para detectar y medir la expresión de DRD3 usando anticuerpos
policlonales o monoclonales específicos para el polipéptido.
Ejemplos incluyen ensayo de inmunosorción ligado a enzimas (ELISA),
radioinmunoensayo (RIA) y clasificación de células activadas por
fluorescencia (FACS). Se puede usar un inmunoensayo de dos puntos
basado en anticuerpos monoclonales usando anticuerpos monoclonales
reactivos a dos epítopos no interferentes sobre el DRD3 o un ensayo
de unión competitiva.
Los expertos en la técnica conocen una amplia
variedad de marcadores y técnicas de conjugación, y se pueden usar
en varios ensayos con ácido nucleico y aminoácidos. Entre los medios
para producir sondas de hibridación marcadas o de PCR para detectar
secuencias relacionadas con polinucleótidos que codifican DRD3 se
incluyen oligomarcaje, traducción en mella ambulante, marcaje
terminal o amplificación por PCR usando un nucleótido marcado. Como
alternativa se pueden clonar en un vector secuencias que codifican
DRD3 para la producción de una sonda de ARNm. Dichos vectores se
conocen en la técnica y están disponibles comercialmente, y se
pueden usar para sintetizar sondas de ARN in vitro mediante
la adición de nucleótidos marcados y una ARN polimerasa adecuada,
tal como T7, T3 o SP6. Estos procedimientos se pueden realizar
usando diversos kit disponibles comercialmente (Amersham Pharmacia
Biotech, Promega y US Biochemical). Entre las moléculas indicadoras
o marcadores que se pueden usar para una fácil detección se
incluyen radionúclidos, enzimas y agentes fluorescentes,
quimioluminiscentes o cromogénicos, así como sustratos, cofactores,
inhibidores, partículas magnéticas y similares.
Las células huésped transformadas con
polinucleótidos de DRD3 se pueden cultivar en condiciones adecuadas
para la expresión y recuperación de la proteína a partir del cultivo
celular. El polipéptido producido mediante una célula transformada
puede secretarse o estar contenido en el interior de la célula
dependiendo de la secuencia y/o el vector usado. Como entenderán
los expertos en la técnica, se pueden diseñar vectores de expresión
que contienen polinucleótidos de DRD3 de modo que contengan
secuencias señal que dirigen la secreción de DRD3 soluble mediante
una membrana células procariótica o eucariótica o que dirigen la
inserción en la membrana de DRD3 unido a la membrana.
Como se ha tratado anteriormente se pueden usar
otras construcciones para unir una secuencia que codifica DRD3 a
una secuencia nucleotídica que codifica un dominio polipéptidos que
facilitará la purificación de las proteínas solubles. Tales
dominios que facilitan purificación incluyen, entre otros, péptidos
quelantes de metales tales como módulos de
histidina-triptófano que permiten la purificación en
metales inmovilizados, dominios de proteína A que permiten la
purificación en inmunoglobulina inmovilizada y el dominio usado en
el sistema de purificación de extensión/afinidad FLAGS (Immunex
Corp., Seattle, Wash.). La inclusión de secuencias gigantes
escindibles tales como las específicas del Factor XA o enterocinasa
(Invitrogen, San Diego, CA) entre el dominio de purificación y DRD3
también se puede usar para facilitar la purificación. Uno de estos
vectores de expresión proporciona la expresión de una proteína de
fusión que contiene DRD3 y 6 residuos de histidina que preceden la
tioredoxina o un punto de escisión para enterocinasa. Los residuos
de histidina facilitan la purificación mediante IMAC (cromatografía
de afinidad por iones metálicos inmovilizados) Maddox, (1983)],
mientras que el punto de escisión de enterocinasa proporciona un
medio de purificación de DRD3 a partir de la proteína de fusión
[Porath, (1992)].
Las secuencias que codifican DRD3 se pueden
sintetizar, por completo o en parte, usando procedimientos químicos
bien conocidos en la técnica. Como alternativa, el propio DRD3 puede
producirse usando procedimientos químicos para sintetizar su
secuencia de aminoácidos, tales como mediante síntesis peptídica
directa usando técnicas de fase sólida. La síntesis de proteínas
puede realizarse usando técnicas manuales o mediante automatización.
La síntesis automática se puede conseguir, por ejemplo, usando el
Sintetizador Peptídico 431A de Applied Biosystems (Perkin Elmer).
Opcionalmente se pueden sintetizar por separado fragmentos de DRD3 y
combinarse usando procedimientos químicos para producir una
molécula de longitud completa.
El péptido recién sintetizado se puede purificar
sustancialmente mediante cromatografía preparativa líquida de alto
rendimiento. La composición de un DRD3 sintético se puede confirmar
mediante análisis o secuenciación de los aminoácidos. Además,
durante la síntesis directa cualquier porción de la secuencia de
aminoácidos de DRD3 se puede alterar y/o combinar, mediante
procedimientos químicos, con secuencias de otras proteínas, para
producir una variantes del polipéptido o una proteína de fusión.
Como los expertos en la técnica entenderá, puede
ser ventajoso producir polinucleótidos de DRD3 que poseen codones
no naturales. Por ejemplo, se pueden seleccionar codones preferidos
por un huésped procariótica o eucariótica concreto para incrementar
el índice de expresión de proteínas o producir un trascrito de ARN
que posee propiedades deseables tales como una semivida mayor que
la de un trascrito generado a partir de la secuencia natural.
Las secuencias nucleotídicas a las que se hace
referencia en la presente memoria descriptiva se pueden someter a
ingeniería usando procedimientos generalmente conocidos en la
técnica para alterar los polinucleótidos de DRD3 por diversas
razones, incluidas, entre otras, alteraciones que modifican la
clonación, procesamiento y/o expresión del polipéptido o del
producto del ARNm. Para realizar ingeniería de las secuencias
nucleotídicas se puede usar arrastre de ADN mediante fragmentación
aleatoria y reensamblaje por PCR de los fragmentos génicos y
oligonucleótidos sintéticos. Por ejemplo se puede usar mutagénesis
dirigida por sitio para insertar nuevos puntos de restricción,
alterar patrones de glucosilación, cambiar la preferencia de
codones, producir variantes de corte y empalme, introducir
mutaciones, etc.
Se puede generar cualquier tipo de anticuerpo
conocido en la técnica de modo que se una específicamente a un
epítopo de DRD3.
"Anticuerpo" como se usa en la presente
memoria descriptiva incluye moléculas de inmunoglobulina intactas,
así como fragmentos de la misma, tales como Fab, F(ab')2 y
Fv, que son capaces de unirse a un epítopo de DRD3. Normalmente se
requieran al menos 6, 8, 10 ó 12 contiguos para formar un epítopo.
No obstante, los epítopos que implican aminoácidos no contiguos
pueden requerir más, por ejemplo al menos 15, 25 ó 50, aminoácidos.
Un anticuerpo que se une específicamente a un epítopo de DRD3 se
puede usar terapéuticamente, así como en ensayos inmunoquímicos,
tales como transferencias de tipo Western, ELISA,
radioinmunoensayos, ensayos inmunohistoquímicos,
inmunoprecipitaciones, u otros ensayos inmunoquímicos conocidos en
la técnica. Se pueden usar varios inmunoensayos para identificar
anticuerpos que tengan la especificidad deseada. En la técnica se
conocen bien numerosos protocolos para ensayos de unión competitiva
o inmunoradiométricos. Tales inmunoensayos normalmente implican la
medición de la formación de complejo entre un inmunógeno y un
anticuerpo que se une específicamente al inmunogen de DRD3.
Normalmente, un anticuerpo que se une
específicamente al DRD3 proporciona una señal de detección al menos
5, 10 ó 20 veces mayor que una señal de detección proporcionada con
otras proteínas cuando se usa en un ensayo inmunoquímico.
Preferentemente, los anticuerpos que se unen específicamente a DRD3
no detectan otras proteínas en los ensayos inmunoquímicos y pueden
inmumoprecipitar DRD3 a partir de la solución.
El DRD3 se puede usar para inmunizar un
mamífero, como un ratón, una rata, un conejo, una cobaya, un mono o
un ser humano, para producir anticuerpos policlonales. Si se desea,
el DRD3 se puede conjugar con una proteína transportadora, como
seroalbúmina bovina, tiroglobulina y hemocianina de lapa
californiana. Dependiendo de la especie huésped se puede usar
varios adyuvantes para incrementar la respuesta inmunológica. Entre
dichos adyuvantes se incluyen adyuvante de Freund, geles minerales
(p. ej., hidróxido de aluminio) y sustancias de superficie activa
(p. ej., lisolecitina, polioles plurónicos, polianiones, péptidos,
emulsiones en aceite, hemocianina de lapa californiana y
dinitrofenol). Entre los adyuvantes usados en seres humanos, el BCG
(bacilo de Calmette- Guerin) y Corynebacterium parvum son
especialmente útiles.
Los anticuerpos monoclonales que se unen
específicamente a DRD3 se pueden preparar usando cualquier técnica
que proporcione la producción de moléculas de anticuerpos mediante
líneas celulares continuas en cultivo. Estas técnicas incluyen,
entre otras, la técnica del hibridoma, la técnica del hibridoma con
células B humanas y la técnica del hibridoma-EBV
[Roberge, (1995)].
Además se pueden usar técnicas desarrolladas
para la producción de "anticuerpos quiméricos", el corte y
empalme de genes de anticuerpos de ratón a genes de anticuerpos
humanos para obtener una molécula con la especificidad antigénica y
la actividad biológica adecuadas. Anticuerpos monoclonales y otros
se pueden también "humanizar" para prevenir que un paciente
monte una respuesta inmunitaria frente al anticuerpo cuando éste se
usa terapéuticamente. Dichos anticuerpos pueden tener una secuencia
suficientemente similar a la de los anticuerpos humanos de modo que
se usen directamente en terapia o puedan requerir la alteración de
pocos residuos clave. Las diferencias en la secuencia entre
anticuerpos de roedores y secuencias humanas se pueden minimizar
sustituyendo los residuos que difieren de los de las secuencias
humanas mediante mutagénesis dirigida por sitio de residuos
individuales o mediante el injerto de todas las regiones
determinantes de la complementariedad. Los anticuerpos que se unen
específicamente a DRD3 pueden contener sitios de unión al antígeno,
que se humanizan parcial o completamente, tal y como se describe en
el documento U.S. 5.565.332.
Como alternativa, las técnicas descritas pata la
producción de anticuerpos de cadena sencilla se pueden adaptar
usando procedimientos conocidos en la técnica para producir
anticuerpos de cadena sencilla que se unen específicamente a DRD3.
Los anticuerpos con especificidad relacionada, pero de distinta
composición idiotípica, se pueden generar mediante arrastre de
cadena a partir de las bibliotecas aleatorias combinatorias de
inmunoglobulina. Los anticuerpos de cadena sencilla también se
pueden construir usando un procedimiento de amplificación de ADN,
tal como PCR, usando el ADNc del hibridoma como molde. Los
anticuerpos de cadena sencilla pueden ser mono o biespecíficos y
pueden ser bivalentes o tetravalentes. Se enseña la construcción de
anticuerpos de cadena sencilla biespecíficos y tetravalentes. Se
puede construir una secuencia de nucleótidos que codifica un
anticuerpo de cadena sencilla usando síntesis de nucleótidos manual
o automática, clonación en un constructo de expresión usando
procedimientos estándar de ADN recombinante e introducción en una
célula para expresar la secuencia codificadora, tal y como se
describe más adelante. Como alternativa se pueden producir
anticuerpos de cadena sencilla directamente usando, por ejemplo
tecnología de fago filamentoso.
También se pueden producir anticuerpos que se
unen específicamente a DRD3 mediante inducción de la producción
in vivo de la población de linfocitos o mediante la detección
selectiva de bibliotecas de inmunoglobulinas o paneles de reactivos
de unión altamente específicos. En los procedimientos de la
invención se pueden construir y usar terapéuticamente otros tipos
de anticuerpos. Por ejemplo, se pueden construir anticuerpos
quiméricos tal y como se ha descrito en el documento WO 93/03151.
También se pueden preparar proteínas de unión derivadas de
inmunoglobulinas y que son multivalentes y multiespecíficas, tales
como los "diacuerpos" descritos en el documento WO
94/13804.
Los anticuerpos de acuerdo con la invención se
pueden purificar mediante procedimientos bien conocidos en la
técnica. Por ejemplo, los anticuerpos se pueden purificar por
afinidad mediante pase por una columna a la que está unido el DRD3.
Después, los anticuerpos unidos se pueden eluir de la columna usando
un tampón con una concentración de sal elevada.
Los oligonucleótidos antisentido son secuencias
de nucleótidos que son complementarias de una secuencia específica
de ADN o ARN. Una vez que se han introducid en una célula, los
nucleótidos complementarios se combinan con las secuencias
naturales producidas por la célula, para formar complejos y bloquear
la transcripción o la traducción. Preferentemente, un
oligonucleótido antisentido tiene una longitud de al menos 11
nucleótidos, pero puede tener una longitud de al menos 12, 15, 20,
25, 30, 35, 40, 45 ó 50 o más. También se pueden usar secuencias
más largas. Las moléculas de oligonucleótidos antisentido se pueden
proporcionar en un constructo de ADN e introducir en una célula tal
y como se ha descrito antes, para disminuir el nivele de los
productos del gen de DRD3 en la célula.
Los oligonucleótidos antisentido pueden ser
desoxirribonucleótidos, ribonucleótidos o una combinación de ambos.
Los oligonucleótidos se pueden sintetizar manualmente o a través de
un sintetizador automático mediante la unión covalente del extremo
5' de un nucleótido con el extremo n3' de otro nucleótido con
enlaces internucleotídicos que no son fosfodiéster tales como
alquilfosfonatos, fosforotioatos, fosforoditioatos,
alquilfosfonotioatos, alquilfosfonatos, fosforoamidatos, ésteres
fosfato, carbamatos, acetamidato, ésteres carboximetílicos,
carbonatos y triésteres de
fosfato.
fosfato.
Se pueden obtener modificaciones de la expresión
génica de DRD3 mediante el diseño de oligonucleótidos antisentido
que formarán duplexos del control, 5' o regiones reguladoras del gen
DRD3. Se prefieren los oligonucleótidos derivados del sitio de
iniciación de la transcripción, por ejemplo entre las posiciones -10
y +10 desde el sitio de inicio. De igual forma se puede conseguir
la inhibición usando metodología de apareamiento de bases en
"triple hélice". El apareamiento en triple hélice es útil
porque causa inhibición de la capacidad de la doble hélice para
abrir suficientemente para la unión de las polimerasas, factores de
transcripción o chaperonas. En la literatura se han descrito
avances terapéuticos usando ADN de triple hélice [Nicholls, (1993)].
También se puede diseñar un oligonucleótido antisentido para
bloquear la traducción del ARNm mediante la prevención de la unión
del transcrito a los ribosomas.
No se necesita una complementariedad precisa
para la formación con éxito del complejo entre un oligonucleótido
antisentido y la secuencia complementaria de un polinucleótido de
DRD3. Los oligonucleótidos antisentido que comprenden, por ejemplo,
2, 3, 4, ó 5 o más tiras de nucleótidos contiguos que son
exactamente complementarios a un polinucleótido de DRD3, cada uno
separado por una tira de nucleótidos contiguos que no son
complementarios a los nucleótidos de DRD3 adyacentes, puede
proporcionar suficiente especificidad diana para ARNm de DRD3.
Preferentemente, cada tira de nucleótidos contiguos complementarios
tiene una longitud de al menos 4, 5, 6, 7 ó 8 o más nucleótidos.
Las secuencias intermedias no complementarias tienen una longitud
de, preferentemente, 1, 2, 3 ó 4 nucleótidos. Un experto en la
técnica puede usar fácilmente el punto de fusión calculado de una
par antisentido-sentido para determinar el grado de
falta de coincidencia que será tolerado entre un oligonucleótido
antisentido concreto y una secuencia polinucleotídica de DRD3
concreta. Los oligonucleótidos antisentido se pueden modificar sin
que ello afecte a su capacidad para hibridar a un polinucleótido de
DRD3. Estas modificaciones pueden ser internas o en uno o ambos
extremos de la molécula antisentido. Por ejemplo, los enlaces
fosfato entre nucleósidos se pueden modificar mediante la adición
de restos colesterilo o diamina con un número variable de residuos
de carbono entre los grupos amino y la ribosa terminal. Las bases
y/o azúcares modificados, como arabinosa en lugar de ribosa, o un
oligonucleótido sustituido en 3', 5' en el que el grupo 3'hidroxilo
o el grupo 5'fosfato están sustituidos, también se pueden emplear
en un oligonucleótido antisentido modificado. Estos
oligonucleótidos modificados se pueden preparar mediante
procedimientos bien conocidos en la técnica.
Las ribozimas son moléculas de ARN con actividad
catalítica [Uhlmann, (1987)]. Las ribozimas se pueden usar para
inhibir la función génica mediante la escisión de una secuencia de
ARN tal y como se conoce en la técnica. El mecanismo de la acción
de las ribozimas implica la hibridación específica de secuencia de
la molécula de ribozima al ARN diana complementario, seguida por
escisión endonucleolítica. Entre los ejemplos se incluyen moléculas
de ribozima con motivo en cabeza de martillo sometidas a ingeniería,
que se pueden catalizar específica y eficazmente la escisión
endonucleolítica de secuencias nucleotídicas específicas. La
secuencia codificadora de un polinucleótido de DRD3 se puede usar
para generar ribozimas que se unirán específicamente al ARNm
transcrito a partir de un polinucleótido de DRD3. En la técnica se
han desarrollado y descrito procedimientos para diseñar u construir
ribozimas que pueden escindir otras moléculas de ARN en trans de un
modo altamente específico de secuencia. Por ejemplo la actividad de
escisión de las ribozimas puede dirigirse a ARN específicos mediante
ingeniería de una pequeña región de "hibridación" en la
ribozima. La región de hibridación contiene una secuencia
complementaria al ARN diana y, por tanto, hibrida específicamente
con el ARN diana.
Se pueden identificar sitios específicos de
escisión por ribozima dentro de un ARN de DRD3 diana mediante
barrido de la molécula diana para buscar sitios de escisión por
ribozimas que incluyan las secuencias siguientes: GUA, GUU y GUC.
Una vez identificadas, las cortas secuencias de ARN de entre 15 y 20
ribonucleótidos correspondientes a la región de ARN diana que
contiene el sitio de escisión se pueden evaluar para determinar
características estructurales secundarias que pueden convertir la
diana en inoperable. La idoneidad de los ARN de DRD3 diana también
se puede evaluar mediante el análisis de accesibilidad a la
hibridación con oligonucleótidos complementarios usando ensayos de
protección de ribonucleasa. Las secuencias nucleotídicas que se
muestran en la SEC ID Nº 1 y su complementaria proporcionan fuentes
de secuencias con regiones de hibridación adecuadas. Las secuencias
de complementariedad más largas se pueden usar para incrementar la
afinidad de la secuencia de hibridación para la diana. Las regiones
de hibridación y de escisión de la ribozima pueden estar
íntegramente relacionadas de modo que, tras la hibridación al ARN
diana mediante las regiones complementarias, la región catalítica
de la ribozima puede escindir la
diana.
diana.
Las ribozimas se pueden introducir en células
como parte de un constructo de ADN. Los procedimientos mecánicos,
como microinyección, transfección mediada por liposomas,
electroporación o precipitación con fosfato cálcico, se pueden usar
para introducir un constructo de ADN que contenga ribozima en las
células en las que se desea disminuir la expresión de DRD3. Como
alternativa, si se desea que las células conserven de forma estable
el constructo de ADN, el constructo se puede suministrar en un
plásmido y mantener como elemento separado o integrado en el genoma
de las células, como se conoce en la técnica. Un constructo de ADN
codificador de ribozima puede incluir elementos reguladores de la
transcripción, como un elemento promotor, un potenciador o elemento
UAS y una señal de terminación de la transcripción, para controlar
la transcripción de ribozimas en las células (documento U.S.
5.641.673). Las ribozimas también se pueden someter a ingeniería
para proporcionar un nivel adicional de regulación, de modo que la
destrucción de ARNm sólo se produzca cuando en las células se
induzcan el gen de una ribozima como de una diana.
Los reguladores, tal y como se usan en la
presente memoria descriptiva, se refieren a compuestos que afectan
a la actividad del DRD3 in vivo y/o in vitro. Los
reguladores pueden ser agonistas y antagonistas de un polipéptido
de DRD3 y pueden ser compuestos que ejercen su efecto sobre la
actividad de DRD3 a través de la expresión, mediante modificaciones
postraduccionales o por otros medios. Los agonistas de DRD3 son
moléculas que, cuando se unen a DRD3, incrementan o prolongan la
actividad de DRD3. Los agonistas de DRD3 incluyen proteínas, ácidos
nucleicos, hidratos de carbono, moléculas pequeñas y cualquier otra
molécula que active el DRD3. Los antagonistas de DRD3 son moléculas
que, cuando se unen a DRD3, disminuyen la cantidad o la duración de
la actividad de DRD3. Los antagonistas de DRD3 incluyen proteínas,
ácidos nucleicos, hidratos de carbono, anticuerpos, moléculas
pequeñas y cualquier otra molécula que disminuya la actividad de
DRD3.
El término "modular", tal y como aparece en
la presente memoria descriptiva, se refiere a un cambio en la
actividad del polipéptido de DRD3. Por ejemplo, la modulación puede
causar un incremento o una disminución de la actividad de la
proteína, características de unión o cualquier otra propiedad
biológica, funcional o inmunológica de DRD3.
Como se usa en la presente memoria descriptiva,
los términos "unión específica" o "que se une
específicamente" se refieren a dicha interacción entre una
proteína o un péptido y un agonista, un anticuerpo o un antagonista.
La interacción depende de la presencia de una estructura concreta
de la proteína reconocida por la molécula de unión (es decir, el
determinante antigénico o el epítopo). Por ejemplo, si un anticuerpo
es específico para el epítopo "A", la presencia de un
polipéptido que contiene el epítopo A o la presencia de A libre sin
marcar en una reacción que contiene A libre marcado y el anticuerpo
reducirá la cantidad de A marcado que se une al anticuerpo.
La invención proporciona procedimientos (también
denominados en la presente memoria descriptiva "ensayos de
detección selectiva" para identificar compuestos que se pueden
usar para el tratamiento de insuficiencia cardíaca, enfermedades
isquémicas del corazón, infarto de miocardio y enfermedades
vasculares periféricas.
Los procedimientos suponen la identificación de
los compuestos o agentes candidatos o de prueba (p. ej., péptidos,
peptidomiméticos, moléculas pequeñas u otras moléculas) que se unen
a DRD3 y/o que tienen un efecto estimulador o inhibidor sobre la
actividad biológica de DRD3 o su expresión, y, después, la
determinación de cual de estos compuestos tiene un efecto sobre los
síntomas o enfermedades en relación con la insuficiencia cardíaca,
las enfermedades isquémicas del corazón, el infarto de miocardio y
las enfermedades vasculares periféricas en un ensayo in
vivo.
Los compuestos o agentes candidato o de prueba
que se unen a DRD3 y/o que tienen un efecto estimulador o inhibidor
sobre la actividad o la expresión de DRD3 se identifican en ensayos
que emplean células que expresan DRD3 sobre la superficie de la
célula (ensayos basados en células) o en ensayos con DRD3 aislado
(ensayos sin células). Los diversos ensayos pueden emplear una
serie de variantes de DRD3 (p. ej., DRD3 de longitud completa, un
fragmento biológicamente activo de DRD3 o una proteína de fusión que
incluya todo o una porción de DRD3). Además, el DRD3 puede derivar
de cualquier especie de mamífero adecuada (p. ej., DRD3 humano, DRD3
de rata o DRD3 murino). El ensayo puede ser un ensayo de unión que
suponga la medición directa o indirecta de la unión a DRD3 de un
compuesto de prueba o de un ligando conocido de DRD3. El ensayo
también puede ser un ensayo de actividad que suponga la medición
directa o indirecta de la actividad de DRD3. El ensayo también puede
ser un ensayo de expresión que suponga la medición directa o
indirecta de la expresión de ARNm de DRD3 o de la proteína DRD3.
Los diversos ensayos de detección selectiva se combinan con un
ensayo in vivo que supone medir el efecto del compuesto de
prueba sobre la insuficiencia cardíaca, las enfermedades isquémicas
del corazón, el infarto de miocardio y las enfermedades vasculares
periféricas.
En una forma de realización, la invención
proporciona ensayos para la detección selectiva de compuestos
candidatos o de prueba que se unen o modulan la actividad de una
forma unida a la membrana (expresada en la superficie de la célula)
de DRD3. Tales ensayos pueden emplear el DRD3 de longitud completa,
un fragmento biológicamente activo de DRD3 o una proteína de fusión
que incluye todo o una porción de DRD3. Tal y como se describe con
mayor detalle más adelante, el compuesto de prueba se puede obtener
por cualquier medio adecuado, por ejemplo a partir de bibliotecas
de compuestos convencionales. La determinación de la capacidad del
compuesto de prueba para unirse a una forma unida a la membrana de
DRD3 se puede conseguir, por ejemplo, mediante el acoplamiento del
compuesto de prueba con un marcador radioisótopo o enzimático de
forma que dicha unión del compuesto de prueba a la célula que
expresa DRD3 se pueda medir mediante la detección del compuesto
marcado en un complejo. Por ejemplo, el compuesto de prueba se
puede marcar con ^{125}I, ^{35}S, ^{14}C, o ^{3}H, bien
directa o indirectamente, y el radioisótopo detectado mediante
recuento directo de radioemisión o mediante recuento por centelleo.
Como alternativa, el compuesto de prueba se puede marcar
enzimáticamente con, por ejemplo, peroxidasa de rábano, fosfatasa
alcalina o luciferasa, y el marcador enzimático se puede detectar
mediante la determinación de la conversión de un sustrato adecuado
en el producto.
En un formato de unión competitiva, el ensayo
comprende poner en contacto la célula que expresa DRD3 con un
compuesto conocido que se une a DRD3 para formar una mezcla de
ensayo, poner en contacto la mezcla del ensayo con un compuesto de
prueba y determinar la capacidad del compuesto de prueba para
interaccionar con la célula que expresa DRD3, en el que la
determinación de la capacidad del compuesto de prueba para
interaccionar con la célula que expresa DRD3 comprende determinar
la capacidad del compuesto de prueba para unirse, preferentemente,
a la célula que expresa DRD3 en comparación con el compuesto
conocido.
En otra forma de realización, el ensayo es un
ensayo basado en células que comprende poner en contacto una célula
que expresa una forma unida a la membrana de DRD3 (p. ej., DRD3 de
longitud completa, un fragmento biológicamente activo de DRD3, o
una proteína de fusión que incluye todo o una porción de DRD3)
expresada en la superficie de la célula con un compuesto de prueba
y determinar la capacidad del compuesto de prueba para modular (p.
ej., estimular o inhibir) la actividad de la forma unida a la
membrana de DRD3. La determinación de la capacidad del compuesto de
prueba para modular la actividad de la forma unida a la membrana de
DRD3 se puede conseguir mediante cualquier procedimiento adecuado
para medir la actividad de DRD3, por ejemplo cualquier
procedimiento adecuado para medir la actividad de un receptor
acoplado a proteína G u otro receptor de siete dominios
transmembrana (descrito con más detalle más adelante). La actividad
de un receptor de siete dominios transmembrana se puede medir de
numerosas formas, no todas ellas adecuadas para cualquier receptor
dado. Entre las medidas de la actividad se encuentran: Alteración de
la concentración intracelular de Ca2+, activación de la fosfolipasa
C, alteración de la concentración intracelular de inositol
trifosfato (IP3), alteración de la concentración intracelular de
diacilglicerol (DAG) y la alteración de la concentración
intracelular de adenosín 3',5'-monofosfato cíclico
(AMPc).
La determinación de la capacidad del compuesto
de prueba para modular la actividad de DRD3 se puede conseguir, por
ejemplo, determinando la capacidad de DRD3 para unirse o
interaccionar con la molécula diana. La molécula diana puede ser
una molécula con la cual DRD3 se une o interacciona en la
naturaleza, por ejemplo una molécula en la superficie de una célula
que exprese DRD2, una molécula en la superficie de una segunda
célula, una molécula en el medio extracelular, una molécula
asociada con la superficie interna de una membrana celular o una
molécula citoplasmática. La molécula diana puede ser un componente
de una vía de transducción de señal que facilita la transducción de
una señal extracelular (p. ej., una señal generada mediante la unión
de un ligando de DRD3, a través de la membrana y hacia el interior
de la célula. La molécula de DRD3 diana puede ser, por ejemplo, una
segunda proteína intracelular que tiene actividad catalítica o una
proteína que facilita la asociación de las moléculas de
señalización en 3' con DRD3.
La determinación de la capacidad del DRD3 para
unirse o interaccionar con una molécula diana se puede conseguir
por uno de los procedimientos descritos en lo que antecede para
determinar la unión directa. En una forma de realización, la
determinación de la capacidad de un polipéptido de la invención para
unirse o interaccionar con una molécula diana se puede conseguir
determinando la actividad de la molécula diana. Por ejemplo, la
actividad de la molécula diana se puede determinar mediante la
detección de la inducción de un segundo mensajero celular de la
diana (p. ej., Ca2+, diacilglicerol, IP3, etc.), la detección de la
actividad catalítica/enzimática de la diana sobre el sustrato
adecuado, la detección de la inducción de un gen indicador (p. ej.,
un elemento regulador que responde a un polipéptido de la invención
unido operablemente a un ácido nucleico que codifica un marcador
detectable, por ejemplo luciferasa) o la detección de una respuesta
celular.
La presente invención también incluye ensayos
sin células. Tales ensayos implican poner en contacto una forma de
DRD3 (p. ej., DRD3 de longitud completa, un fragmento biológicamente
activo de DRD3 o una proteína de fusión que comprende todo o una
porción de DRD3) con un compuesto de prueba y la determinación de la
capacidad del compuesto de prueba para unirse a DRD3. La unión del
compuesto de prueba a DRD3 puede determinarse directamente o
indirectamente como se ha descrito en lo que antecede. En una forma
de realización, el ensayo implica poner en contacto DRD3 con un
compuesto conocido que se une a DRD3 para formar una mezcla de
ensayo, poner en contacto la mezcla del ensayo con un compuesto de
prueba y determinar la capacidad del compuesto de prueba para
interaccionar con DRD3, en el que la determinación de la capacidad
del compuesto de prueba para interaccionar con DRD3 comprende
determinar la capacidad del compuesto de prueba para unirse,
preferentemente, a DRD3 en comparación con el compuesto
conocido.
Los ensayos sin células de la presente invención
puede emplearse para el uso de una forma de DRD3 unida a la
membrana o un fragmento soluble del mismo. En el caso de ensayos sin
células que comprenden la forma unida a la membrana del
polipéptido, puede ser deseable utilizar un agente solubilizante de
modo que la forma unida a la membrana del polipéptido se mantenga
en solución. Ejemplos de tales agentes solubilizantes incluyen,
entre otros, detergentes no iónicos tales como
n-octilgucósido, n-dodecilglucósido,
n-dodecilmaltósido,
octanoil-N-metilglucamida,
decanoil-N-metilglucamida, Tritón
X-100, Tritón X-114, Thesit,
Isotridecipoli(etilenglicoléter)n, sulfanoato de
3-[(3-colamidopropil)dimetilaminio]-1-propano
(CHAPS), sulfanoato de
3-[(3-colamidopropil)dimetilaminio]-2-hydroxi-1-propano
(CHAPSO) o sulfanoato de
N-dodecil=N,N-dimetil-3-amonio-1-propano.
En varias formas de realización de los
procedimientos de ensayo de la presente invención descritos en lo
que antecede, puede ser deseable inmovilizar el DRD3 (o una
molécula diana de DRD3) para facilitar la separación de las formas
en complejo de las que no están en complejo de una o ambas
proteínas, así como para acomodar la automatización del ensayo. La
unión de un compuesto de prueba a DRD3, o la interacción de DRD3 con
una molécula diana en presencia y ausencia de un compuesto
candidato, puede conseguirse en cualquier recipiente adecuado para
contener los reactantes. Ejemplos de tales recipientes incluyes
placas de microtitulación, tubos de ensayo y tubos de
microcentrífuga. En una forma de realización se puede proporcionar
una proteína de fusión que añade un dominio que permite que una o
ambas proteína se unan a una matriz. Por ejemplo, las proteínas de
fusión de glutatión-S-transferasa
(GST) o las proteínas de fusión de
glutatión-S-transferasa se pueden
adsorber en perlas de glutatión sefarosa (Sigma Chemical; St. Louis,
Mo.) o placas de microtitulación derivadas de glutatión que,
después, se combinan con el compuesto de prueba o el compuesto de
prueba y la proteína diana no adsorbida o DRD3, y la mezcla se
incuba en conducciones que conducen a la formación del complejo (p.
ej., a condiciones fisiológicas para sales y pH). Tras la
incubación, las perlas o los pocillos de las placas de
microtitulación se lavan para eliminar cualquier componente no unido
y se mide la formación del complejo bien directa o indirectamente,
por ejemplo, tal y como se ha descrito en lo que antecede. Como
alternativa, los complejos se pueden disociar de la matriz y el
nivel de unión o actividad de DRD3 se puede determinar usando
técnicas estándar.
Otras técnicas para inmovilizar proteínas sobre
matrices también se pueden usar en los ensayos de detección
selectiva de la invención. Por ejemplo, el DRD3 o su molécula diana
se pueden inmovilizar utilizando la conjugación de biotina y
estreptavidina. El polipéptido biotinilado de la invención o las
moléculas diana se pueden prepara a partir de
biotina-NHS
(N-hidroxi-succinimida) usando
técnicas bien conocidas en la técnica (p. ej., kit de
biotinilación, Pierce Chemicals; Rockford, III.), e inmovilizar en
los pocillos de placas recubiertas con estreptavidina (Pierce
Chemical). Como alternativa, los anticuerpos reactivos con DRD3 o
las moléculas diana pero que no interfieren con la unión del
polipéptido de la invención a su molécula diana se pueden derivar a
los pocillos de la placa y la diana o el polipéptido de la invención
no unido queda atrapada en los pocillos mediante conjugación con el
anticuerpo. Los procedimientos para detectar tales complejos, además
de los descritos en lo que antecede para los complejos
inmovilizados-GST incluyen inmunodetección de
complejos usando anticuerpos reactivos don DRD3 o la molécula
diana, así como ensayos ligados a enzimas que dependen de detectar
una actividad enzimática asociada con DRD3 o con la molécula
diana.
El ensayo de detección selectiva también puede
implicar la monitorización de la expresión de DRD3. Por ejemplo,
los reguladores de la expresión de DRD3 se pueden identificar en un
procedimiento en el que una célula se pone en contacto con un
compuesto candidato y se determina la expresión de la proteína o el
ARNm de DRD3 en la célula. El nivel de expresión de la proteína o
ARNm de DRD3 en presencia del compuesto candidato se compara con el
nivel de expresión de la proteína o ARNm de DRD3 en ausencia del
compuesto candidato. El compuesto candidato puede identificarse
como un regulador de la expresión de DRD3 según en esta comparación.
Por ejemplo, cuando la expresión de la proteína DRD3 o el ARNm de
la proteína es superior (estadística y significativamente superior)
en presencia del compuesto candidato que en su ausencia, el
compuesto candidato se identifica como estimulador de la expresión
de la proteína o el ARNm de DRD3. Por ejemplo, cuando la expresión
de la proteína DRD3 o el ARNm de la proteína es superior
(estadística y significativamente superior) en presencia del
compuesto candidato que en su ausencia, el compuesto candidato se
identifica como estimulador de la expresión de la proteína o el
ARNm de DRD3. El nivel de expresión de la proteína o el ARNm de DRD3
en las células se puede determinar mediante procedimientos que se
describen más adelante.
Para los ensayos de unión, el compuesto de
prueba es, preferentemente, una molécula pequeña que se une y ocupa
el sitio activo del polipéptido de DRD3, lo que convierte al sitio
de unión al ligando en inaccesible al sustrato de modo que se
previene la actividad biológica normal. Ejemplos de tales moléculas
pequeñas incluyen, entre otros, péptidos pequeños o moléculas
similares a péptidos. Posibles ligandos que se unen a un polipéptido
de la invención incluyen, entre otros, los ligandos naturales de
GPCR de DRD3 conocidos y análogos o derivados de los mismos.
En los ensayos de unión, el compuesto de prueba
o el polipéptido de DRD3 pueden comprender un marcador detectable,
tal como un marcador fluorescente, radioisotópico,
quimioluminiscente o enzimático, tal como peroxidasa de rábano,
fosfatasa alcalina o luciferasa. La detección de un compuesto de
prueba que está unido al polipéptido de DRD3 se puede conseguir
mediante, por ejemplo, recuento directo de radioemisión, mediante
recuento de centelleo o mediante la determinación de la conversión
de un sustrato adecuado en un producto detectable. Como alternativa,
la unión de un compuesto de prueba a un polipéptido de DRD3 se
puede determinar sin marcar ninguno de los interactuantes. Por
ejemplo, se puede usar un microfisiómetro para detectar la unión de
un compuesto de prueba a un polipéptido de DRD3. Un microfisiómetro
(p. ej., Cytosensor^{TM}) es un instrumento analítico que mide el
índice al cual una célula acidifica su entorno usando un sensor
potenciométrico dirigible por luz (LAPS) Los cambios en este índice
de acidificación se pueden usar como indicador de la interacción
entre un compuesto de prueba y DRD3 [Haseloff, (1988)].
La determinación de la capacidad de un compuesto
de prueba para unirse a DRD3 también se puede conseguir usando una
tecnología tal como Análisis de interacción bimolecular en tiempo
real (BIA) [McConnell, (1992); Sjolander, (1991)]. El BIA es una
tecnología para estudiar interacciones bioespecíficas en tiempo
real, sin marcaje de ninguno de los interactuantes (p. ej.,
BIAcore^{TM}). Los cambios en el fenómeno óptico de resonancia de
plasmón superficial (SPR) se pueden usar como indicación de las
reacciones en tiempo real entre moléculas biológicas.
En otro aspecto más de la invención, un
polipéptido similar a DRD3 se puede usar como "proteína cebo"
en un ensayo de dos híbridos o un ensayo de tres híbridos [Szabo,
(1995); documento U.S. 5.283.317), para identificar otras proteínas
que se unen, o interaccionan, a DRD3 y modulan su actividad.
El sistema de dos híbridos se basa en la
naturaleza modular de la mayoría de los factores de transcripción,
que consiste en dominios separables de unión a ADN y de activación.
Brevemente, el ensayo utiliza dos constructos diferentes de ADN.
Por ejemplo, en un constructor, el polinucleótido que codifica DRD3
se puede condensar a un polinucleótido que codifica el dominio de
unión a ADN de un factor de transcripción conocido (p. ej.,
GAL-4). En otro constructo, una secuencia de ADN que
codifica una proteína no identificada ("presa" o
"muestra") se puede condensar con un polinucleótido que
codifica el dominio de activación del factor de transcripción
conocido. Si las proteínas "cebo" y "presa" pueden
interaccionar in vivo para formar un complejo dependiente de
proteína, los dominios de unión y de activación a ADN de factor de
transcripción se llevan a una proximidad estrecha. Esta proximidad
permite la transcripción de un gen indicador (p. ej., LacZ), que
está operablemente unido a un sitio regulador de la transcripción
respondedor al factor de transcripción. La expresión del gen
indicador se puede detectar y las colonias de células que contienen
el factor de transcripción funcional se pueden aislar y usar para
obtener la secuencia de ADN que codifica la proteína que
interacciona con el DRD3.
Puede ser deseable inmovilizar el DRD3 (o el
polinucleótido) o el compuesto de prueba para facilitar la
separación de la forma unida de las formas no unidas de uno o ambos
interactuantes, asó como para acomodar la automatización del
ensayo. Por tanto, el polipéptido similar a DRD3 (o el
polinucleótido) o el compuesto de prueba se pueden unir a un
soporte sólido. Los soportes sólidos adecuados incluyen, entre
otros, portaobjetos de vidrio o de plástico, placas de cultivo
tisular, pocillos de microtitulación, astillas de silicio o
partículas tales como perlas (incluidas, entre otras, perlas de
látex, poliestireno o vidrio). Cualquier procedimiento conocido en
la técnica se puede usar para fijar el polipéptido similar a DRD3 (o
el polinucleótido) o el compuesto de prueba a un soporte sólido,
incluido el uso de enlaces covalentes y no covalentes, absorción
pasiva, o pares de restos de unión unidos respectivamente al
polipéptido (o polinucleótido) o al compuesto de prueba y el
soporte sólido. Preferentemente, los compuestos de prueba están
unidos al soporte sólido en una matriz, de modo que se puede
rastrear la localización de los compuestos de prueba individuales.
La unión de un compuesto de prueba a DRD3 (o un polinucleótido que
codifica DRD3) se puede conseguir en cualquier recipiente adecuado
para contener los reactantes. Ejemplos de tales recipientes incluyes
placas de microtitulación, tubos de ensayo y tubos de
microcentrífuga.
En una forma de realización, DRD3 es una
proteína de fusión que comprende un dominio que permite la unión de
DRD3 a un soporte sólido. Por ejemplo, las proteínas de fusión de
glutatión-S-transferasa se pueden
adsorber en perlas de glutatión sefarosa (Sigma Chemical; St.
Louis, Mo.) o placas de microtitulación derivadas de glutatión que,
después, se combinan con el compuesto de prueba o el compuesto de
prueba y el DRD3 no adsorbido; la mezcla se incuba después en
conducciones que conducen a la formación del complejo (p. ej., en
condiciones fisiológicas de sales y pH). Tras la incubación, las
perlas o los pocillos de la placa de microtitulación se lavan para
eliminar todos los componentes no unidos. La unión de los
interactuantes se puede determinar bien directa o indirectamente
tal y como se ha descrito en lo que antecede. Como alternativa, los
complejos se pueden disociar del soporte sólido antes de determinar
la unión.
Otras técnicas para inmovilizar proteínas o
polinucleótidos sobre un soporte sólido también se pueden usar en
los ensayos de detección selectiva de la invención. Por ejemplo,
DRD3 (o un polinucleótido que codifica DRD3) o un compuesto de
prueba se pueden inmovilizar utilizando la conjugación de biotina y
estreptavidina. El DRD3 biotinilado (o un polinucleótido que
codifica DRD3 biotinilado) o los compuestos de prueba se pueden
preparar a partir de biotina-NHS
(N-hidroxi-succinimida) usando
técnicas bien conocidas en la técnica (p. ej., kit de
biotinilación, Pierce Chemicals; Rockford, I11.), e inmovilizar en
los pocillos de placas recubiertas con estreptavidina (Pierce
Chemical). Como alternativa, los anticuerpos que se unen
específicamente a DRD3, al polinucleótido o a un compuesto de
prueba, pero que no interfieren con un sitio de unión deseado, tal
como el sitio activo de DRD3, se pueden derivar a los pocillos de
la placa. La diana o la proteína no unida pueden quedar atrapados
en los pocillos mediante conjugación al anticuerpo.
Entre los procedimientos para detectar tales
complejos, además de los descritos en lo que antecede pata los
complejos inmovilizados-GST, se incluyen
inmunodetección de complejos usando anticuerpos que se unen
específicamente al polipéptido de DRD3 o al compuesto de prueba,
ensayos ligados a enzimas que dependen de la detección de una
actividad del polipéptido de DRD3 y electroforesis en gel SDS en
condiciones no reductoras.
La detección selectiva de los compuestos de
prueba que se unen a un polipéptido o polinucleótido de DRD3 también
se llevan a cabo en una célula intacta. En un sistema de ensayo
basado en células se puede usar cualquier célula que comprende un
polipéptido o polinucleótido de DRD3. Un polinucleótido de DRD3
puede ser natural en la célula o puede introducirse usando técnicas
tales como las descritas en lo que antecede. La unión del compuesto
de prueba a DRD3 o a un polinucleótido que codifica DRD3 se
determina tal como se ha descrito en lo que antecede.
Los compuestos de prueba se pueden analizar para
determinar la capacidad para incrementar o disminuir la actividad
de DRD3 de un polipéptido de DRD3. La actividad DRD3 se puede medir,
por ejemplo, usando procedimientos descritos en los ejemplos
específicos que se indican a continuación. La actividad DRD3 se
puede medir después de poner en contacto DRD3 purificado, una
preparación de membrana celular o una célula intacta con un
compuesto de prueba. Un compuesto de prueba que disminuye la
actividad de DRD3 en al menos un 10%, preferentemente
aproximadamente 50%, más preferentemente aproximadamente 75, 90, o
100%, se identifica como un posible agente para disminuir la
actividad de DRD3. Un compuesto de prueba que aumenta la actividad
de DRD3 en al menos un 10%, preferentemente aproximadamente 50%,
más preferentemente aproximadamente 75, 90, o 100%, se identifica
como un posible agente para incrementar la actividad de DRD3.
Uno de tales procedimientos de detección
selectiva implica el uso de melanóforos que se transfeccionan para
expresar DRD3. Tal técnica de detección selectiva se describe en el
documento PCT WO 92/01810 publicado el 6 de febrero de 1992. Por
tanto, por ejemplo, dicho ensayo se puede emplear para la detección
selectiva de un compuesto que inhibe la activación del polipéptido
receptor de la presente invención poniendo en contacto las células
de melanóforo que codifican el receptor con el ligando del receptor
y un compuesto que se va a someter a detección selectiva. La
inhibición de la señal generada por el ligando indica que un
compuesto es un potencial antagonista del receptor, es decir inhibe
la activación del receptor. El filtro puede emplearse para
identificar un compuesto que activa el receptor poniendo en contacto
dichas células con compuestos que se van a someter a detección
selectiva y determinando si cada compuesto genera una señal, es
decir activa el receptor.
Entre otras técnicas de detección selectiva se
incluyen el uso de células que expresan DRD3 (por ejemplo, células
CHO transfeccionadas) en un sistema que mide los cambios en el pH
extracelular causados por la activación del receptor [Iwabuchi,
(1993)]. Por ejemplo, los compuestos se pueden poner en contacto con
una célula que expresa el polipéptido receptor de la presente
invención y una respuesta de segundo mensajero, por ejemplo la
transducción de señal o los cambios del pH, se pueden medir para
determinar si el posible compuesto activa o inhibe el receptor.
Otra de tales técnicas de detección selectiva implica introducir ARN
que codifica DRD3 en oocitos de Xenopus para expresar
transitoriamente el receptor. A continuación, los oocitos con el
receptor se pueden poner en contacto con el ligando del receptor y
un compuesto que se va a someter a detección selectiva, seguido por
la detección de inhibición o activación de una señal de calcio en el
caso de la detección selectiva de compuestos que se piensa que
inhiben la activación del receptor.
Otra de tales técnicas de detección selectiva
implica expresar DRD3 en células en las que el receptor está unido
a una fosfolipasa C o D. Tales células incluyen células
endoteliales, células de músculo liso, células renales
embrionarias, etc. La detección selectiva puede conseguirse tal y
como se ha descrito en lo que antecede mediante cuantificación del
grado de activación del receptor a partir de los cambios en la
actividad fosfolipasa.
En otra forma de realización se identifican los
compuestos de prueba que incrementan o disminuyen la expresión
génica de DRD3. Como se usa en la presente memoria descriptiva el
término "correlaciona con la expresión de un polinucleótido"
indica que la detección de la presencia de ácidos nucleicos, la
misma o relacionada con una secuencia de ácido nucleico que
codifica DRD3, mediante análisis de tipo Northern o PCR en tiempo
real es indicativa de la presencia en la muestra de ácidos
nucleicos que codifican DRD3 y, por tanto, correlaciona con la
expresión del transcrito del polinucleótido que codifica DRD3. El
término "micromatriz", como se usa en la presente memoria
descriptiva, se refiere a una matriz de distintos polinucleótidos u
oligonucleótidos dispuestos en un sustrato, como papel, nylon o
cualquier otro tipo de membrana, filtro, chip, portaobjetos de
vidrio, o cualquier otro soporte sólido. Se pone en contacto un
polinucleótido de DRD3 con un compuesto de prueba y se determina la
expresión de un ARN o un producto polipeptídico del polinucleótido
de DRD3. El nivel de expresión del polipéptido o ARNm adecuado en
presencia del compuesto de prueba se compara con el nivel de
expresión del polipéptido o ARNm en ausencia del compuesto de
prueba. El compuesto de prueba puede identificarse como un
regulador de la expresión según en esta comparación. Por ejemplo,
cuando la expresión de ARNm o del polipéptido es mayor en presencia
del compuesto de prueba que en su ausencia, el compuesto de prueba
se identifica como estimulador o potenciador de la expresión del
ARNm o del polipéptido. Por ejemplo, cuando la expresión del ARNm o
del polipéptido es menor en presencia del compuesto de prueba que en
su ausencia, el compuesto de prueba se identifica como inhibidor de
la expresión del ARNm o del polipéptido.
El nivel de expresión de ARNm o de polipéptido
de DRD3 en las células se puede determinar mediante procedimientos
bien conocidos en la técnica para detectar ARNm o el polipéptido. Se
pueden usar procedimientos cualitativos o cuantitativos. La
presencia de productos polipeptídicos del polinucleótido de DRD3 se
puede determinar, por ejemplo, usando varias técnicas conocidas en
la técnica, incluidos métodos inmunoquímicos tales como
radioinmunoensayo, transferencia de tipo western e
inmunohistoquímica. Como alternativa, la síntesis del polipéptido se
puede determinar in vivo, en un cultivo celular o en un
sistema de traducción in vitro mediante la detección de la
incorporación de aminoácidos marcados en DRD3.
Tal detección selectiva se puede llevar a cabo
en un sistema de ensayo sin células o en una célula intacta. En un
sistema de ensayo basado en células se puede usar cualquier célula
que exprese un polinucleótido de DRD3. El polinucleótido de DRD3
puede ser natural en la célula o puede introducirse usando técnicas
tales como las descritas en lo que antecede. Se puede usar un
cultivo primario o una línea celular establecida.
Los compuestos de prueba adecuados para usar en
los ensayos de detección selectiva se pueden obtener a partir de
cualquier fuente adecuada, por ejemplo bibliotecas de compuestos
convencionales. Los compuestos de prueba también se pueden obtener
usando cualquiera de los numerosos enfoques en procedimientos de
biblioteca combinatoria conocidos en la técnica, incluidos:
bibliotecas biológicas, bibliotecas de fase sólida o de fase en
solución paralelas dirigibles espacialmente; procedimientos de
biblioteca sintética que requiere desconvolución; el procedimiento
de biblioteca de "una perla un compuesto", y procedimientos con
bibliotecas sintéticas usando selección por cromatografía de
afinidad. El enfoque de biblioteca biológica está limitado a
bibliotecas peptídicas, mientras que los otros cuatro enfoques son
aplicables a bibliotecas de oligómeros peptídicos, no peptídicos o
de moléculas pequeñas de compuestos [Lam, (1997)]. Ejemplos de
procedimientos para la síntesis de bibliotecas moleculares se
pueden encontrar en la técnica. Las bibliotecas de compuestos se
pueden presentar en solución o en perlas, bacterias, esporas,
plásmidos o fagos.
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El presente solicitante ha descubierto que el
DRD3 se expresa en diversos tejidos humanos.
Insuficiencia cardíaca se define como un estado
fisiopatológico en el que una anomalía de la función cardíaca es
responsable del fallo de bombeo de sangre del corazón a una
velocidad proporcionar a lo que requiere el tejido metabolizante.
Incluye todas las formas de fallos de bombeo, tales como gasto
cardíaco elevado y gasto cardíaco bajo, agudo y crónico, lateral
derecho o lateral izquierdo, sistólico o diastólico, independiente
de la causa subyacente.
Generalmente, el infarto de miocardio (IM) está
causado por una brusca disminución del flujo de sangre coronaria
que sigue a una oclusión trombótica de una arteria coronaria
previamente estrechada por arterioesclerosis. Se incluye la
profilaxis de IM (prevención primaria y secundaria), así como el
tratamiento agudo del IM y la prevención de complicaciones.
Las enfermedades isquémicas son afecciones en
las que el flujo coronario está restringido, lo que tiene como
resultado una perfusión inadecuada para cumplir el requisito
miocárdico de oxígeno. Este grupo de enfermedades incluye angina
estable, angina inestable e isquemia asintomática.
Las enfermedades vasculares periféricas se
definen como enfermedades vasculares en las que el flujo arterial
y/o venoso se reduce, lo que tiene como resultado un desequilibrio
entre la irrigación sanguínea y la demanda tisular de oxígeno.
Incluye enfermedad oclusiva arterial periférica crónica (EOAP),
trombosis arterial aguda y embolia, trastornos vasculares
inflamatorias, fenómeno de Raynaud y trastornos venosos.
Las enfermedades cardiovasculares incluyen,
entre otras, insuficiencia cardíaca, infarto de miocardio,
enfermedades isquémicas del corazón y enfermedades vasculares
periféricas.
El DRD3 humano tiene una expresión elevada en
los siguientes tejidos cardiovasculares relacionados: aurícula del
corazón (izquierda), aorta, arteria, arteria coronaria, vena,
células HUVEC. Además, la actividad del DRD3 humano se puede
modular para tratar las enfermedades cardiovasculares mencionadas
anteriormente.
La presente invención proporciona procedimientos
profilácticos y terapéuticos para insuficiencia cardíaca,
enfermedades isquémicas del corazón, infarto de miocardio y
enfermedades vasculares periféricas.
El procedimiento regulador de la invención
implica poner en contacto una célula con un agente que modula una o
más de las actividades de DRD3. Un agente que modula la actividad
puede ser un agente tal y como se describe en la presente memoria
descriptiva, tal como un ácido nucleico o una proteína, un ligando
natural conocido del polipéptido, un péptido, un peptidomimético o
cualquier molécula pequeña. En una forma de realización, el agente
estimula una o más de las actividades biológicas de DRD3. Ejemplos
de tales agentes estimuladores incluyen el DRD3 activo y las
moléculas de ácido nucleico que codifican una porción de DRD3. En
otra forma de realización, el agente inhibe una o más de las
actividades biológicas de DRD3. Ejemplos de tales agentes
inhibidores incluyen moléculas de ácido nucleico antisentido y
anticuerpos. Estos procedimientos reguladores se pueden realizar
in vitro (p. ej., mediante cultivo de la célula con el
agente) o, como alternativa, in vivo (p. ej., mediante
administración del agente a un sujeto.). Como tales, la presente
invención proporciona procedimientos para tratar un individuo
afectado por una enfermedad o trastorno caracterizado por una
expresión no deseada actividad de DRD3 o una proteína en la vía de
señalización de DRD3. En una forma de realización, el procedimiento
implica administrar un agente como cualquier agente identificado o
que se pueda identificar mediante un ensayo de detección selectiva
tal y como se describe en la presente memoria descriptiva, o una
combinación de dichos agentes que modulan, regulan por aumento o
regulan por disminución, la expresión o la actividad de DRD3 o de
cualquier proteína en la vía de señalización de DRD3. En otra forma
de realización, el procedimiento implica administrar un regulador
de DRD3 como terapia para compensar la expresión reducida o
indeseablemente baja o la actividad de DRD3 o de una proteína en la
vía de señalización de DRD3.
La estimulación de la actividad o la expresión
de DRD3 es deseable en situaciones en las que la actividad o la
expresión es anormalmente baja y en las que es probable que un
incremento de la actividad tenga un efecto beneficioso. Por el
contrario, la inhibición de la actividad o la expresión de DRD3 es
deseable en situaciones en las que la actividad o la expresión de
DRD3 es anormalmente elevada y en las que es probable que una
disminución de la actividad tenga un efecto beneficioso.
Esta invención se ilustra además con los
ejemplos siguientes, que no deben interpretarse como limitantes. El
contenido de todas las referencias, patentes y solicitudes de
patente publicadas citadas a lo largo de esta solicitud se
incorporan en el presente documento por referencia.
\vskip1.000000\baselineskip
Esta invención además atañe a agentes nuevos
identificados mediante los ensayos de detección selectiva descritos
en lo que antecede y usos de los mismos para tratamientos tal y como
se describe en la presente memoria descriptiva.
Las moléculas de ácido nucleico, polipéptidos y
anticuerpos (también denominados en la presente memoria descriptiva
"compuestos activos") usados en la invención se pueden
incorporar en composiciones farmacéuticas adecuadas para
administración. Normalmente, dichas composiciones comprenden la
molécula de ácido nucleico, la proteína o el anticuerpo y un
transportador farmacéuticamente aceptable. Como se usa en la
presente memoria descriptiva, se pretende que "transportador
farmacéuticamente aceptable" incluya todos y cada uno de los
disolventes, medios de dispersión, recubrimientos, agentes
antibacterianos y antifúngicos, agentes isotónicos y retardantes de
la absorción, y similares, compatibles con la administración
farmacéutica. El uso de dichos medios y agentes para las sustancias
farmacéuticamente activas es bien conocido en la técnica. Excepto
cuando alguno de los medios o agentes convencional sea incompatible
con el compuesto activo, se contempla el uso de los mismos en las
composiciones compuestos activos complementarios también se pueden
incorporar en las composiciones.
La invención incluye el uso de un polinucleótido
o polipéptido de DRD3 o de un anticuerpo, una Ribocima o un
oligonucleótido antisentido que regulan la actividad de un
polipéptido de DRD3 para la preparación de una preparación
farmacéutica útil en el tratamiento de insuficiencia cardíaca,
enfermedades isquémicas del corazón, infarto de miocardio o
enfermedades vasculares periféricas, así como procedimientos para
preparar tales composiciones mediante combinación de uno o más de
dichos reguladores y un transportados farmacéuticamente
aceptable.
Un antagonista de DRD3 puede producirse usando
procedimientos normalmente conocidos en la técnica. En particular,
DRRD3 purificado se puede usar para producir anticuerpos o para la
detección selectiva de bibliotecas de agentes farmacéuticos para
identificar los que se unen específicamente a DRD3. También se
pueden generar anticuerpos frente a DRD3 usando procedimientos bien
conocidos en la técnica. Tales anticuerpos pueden incluir, entre
otros, anticuerpos policlonales, monoclonales, quiméricos, de cadena
sencilla, Fragmentos Fab y fragmentos producidos mediante
biblioteca de expresión de Fab. Especialmente preferidos para uso
terapéutico son los anticuerpos neutralizantes tales como los que
inhiben la formación de dímeros.
En otra forma de realización de la invención,
los polinucleótidos que codifican DRD3 o cualquier fragmento o
complemento de los mismos pueden usarse con fines terapéuticos. En
un aspecto, el complemento del polinucleótido que codifica DRD3
puede usarse en situaciones en las que sería deseable bloquear la
transcripción del ARNm. En particular, las células se pueden
transformar con secuencias complementarias a los polinucleótidos que
codifican DRD3. Por tanto, moléculas o fragmentos complementarios
se pueden usar para modular la actividad de DRD3 o para conseguir
la regulación de la función génica. Dicha tecnología es bien
conocida en la técnica y oligonucleótidos sentido o antisentido o
fragmentos más largos puede diseñarse a partir de diversas
localizaciones a lo largo de las regiones codificadoras o control
de las secuencias que codifican DRD3.
Para la liberación de secuencias nucleotídicas
en el órgano, tejido o población celular diana se pueden usar
vectores de expresión derivados de retrovirus, adenovirus o virus
del herpes o vaccinia, o de varios plásmidos bacterianos. Para
construir vectores que expresen una secuencia de ácido nucleico
complementaria a los polinucleótidos del gen que codifica DRD3 se
pueden usar procedimientos que son bien conocidos para los expertos
en la técnica. Estas técnicas se describen en, por ejemplo, [Scott
y Smith (1990) Science 249:386-390].
Cualquiera de los procedimientos terapéuticos
descritos en lo que antecede pueden aplicarse a cualquier sujeto
que necesite tal terapia incluidos, por ejemplo, mamíferos tales
como perros, gatos, vacas, caballos, conejos, monos y, más
preferentemente, seres humanos.
Se describe la administración de una composición
farmacéutica que contiene DRD3 junto con un transportador
farmacéuticamente aceptable, para cualquiera de los efectos
terapéuticos tratados en lo que antecede. Tales composiciones
farmacéuticas pueden consistir en DRD3, anticuerpos frente a DRD3 y
miméticos, agonistas, antagonistas o inhibidores de DRD3. Las
composiciones pueden administrarse solas o en combinación con al
menos otro agente, tal como un compuesto estabilizante, que puede
administrarse en cualquier transportador farmacéutico estéril,
biocompatible, incluidos, entre otros, solución salina, solución
salina tamponada, dextrosa y agua. Las composiciones pueden
administrarse a un paciente solas o en combinación con otros
agentes, fármacos u hormonas.
Se formula una composición farmacéutica de la
invención de modo que sea compatible con su vía de administración
prevista. Ejemplos de vías de administración incluyen administración
parenteral por ejemplo intravenosa, intradérmica, subcutánea, oral
(p. ej., inhalación), transdérmica (tópica), transmucosa y rectal.
Las soluciones o suspensiones usadas para aplicación parenteral,
intradérmica o subcutánea pueden incluir los componentes siguientes:
Un diluyente estéril tal como agua para inyectables, solución
salina, aceites fijos, polietilenglicoles, glicerina,
propilenglicol u otros disolventes sintéticos; agentes
antibacterianos tales como alcohol bencílico o metilparabenes;
antioxidantes tales como ácido ascórbico o bisulfito sódico; agentes
quelantes tales como ácido etilendiaminotetracético; tampones tales
como acetatos, citratos o fosfatos y agentes para el ajuste de la
tonicidad tales como cloruro sódico o dextrosa. El pH se puede
ajustar con ácidos o bases, tales como ácido clorhídrico o hidróxido
sódico. La preparación parenteral se puede introducir en ampollas,
jeringuillas desechables o viales multidosis de vidrio o de
plástico.
Las composiciones farmacéuticas adecuadas para
uso inyectable incluyen soluciones o dispersiones acuosas estériles
(cuando sean hidrosolubles) y polvos estériles para la preparación
extemporánea de soluciones o dispersiones inyectables estériles.
Para la administración intravenosa, los transportadores adecuados
incluyen solución fisiológica salina, agua bacteriostática,
Cremophor EM^{TM} (BASF, Parsippany, N.J.) o solución salina
tamponada con fosfato (PBS). En todos los casos, la composición
debe ser estéril y debe ser fluida de modo que se pueda introducir
con facilidad en las jeringuillas. Debe ser estable en las
condiciones de la fabricación y almacenamiento y debe conservarse
frente a la acción contaminante de microorganismos tales como
bacterias y hongos. El transportador puede ser un disolvente o
medio de dispersión que contenga, por ejemplo, agua, etanol, un
poliol farmacéuticamente aceptable como glicerol, propilenglicol,
polietilenglicol líquido, y mezclas adecuadas de los mismos. La
fluidez adecuada se puede mantener, por ejemplo, mediante el uso de
un recubrimiento tal como lecitina, mediante el mantenimiento del
tamaño de partícula requerido en el caso de la dispersión y mediante
el uso de tensioactivos. La prevención de la acción de los
microorganismos se puede conseguir mediante varios agentes
antibacterianos y antifúngicos, por ejemplo parabenes,
clorobutanol, fenol, ácido ascórbico, timerosal y similares. En
muchos casos, será preferible incluir agentes isotónicos, por
ejemplo azúcares, polialcoholes tales como manitol, sorbitol,
cloruro sódico en la composición. La absorción prolongada de las
composiciones inyectables se puede efectuar incluyendo en la
composición un agente que retrasa la absorción, por ejemplo
monoestearato de aluminio y gelatina. Se pueden preparar soluciones
inyectables estériles mediante la incorporación del compuesto activo
(p. ej., un polipéptido o un anticuerpo) en la cantidad requerida
en un disolvente adecuado con uno o una combinación de ingredientes
enumerados en lo que antecede, según se requiera, seguido por
esterilización filtrada. En general, las dispersiones se preparan
mediante la incorporación del compuesto activo en un vehículo
estéril que contiene un medio de dispersión básico y los otros
ingredientes requeridos de los enumerados en lo que antecede. En el
caso de los polvos estériles para la preparación de soluciones
inyectables estériles, los procedimientos de preparación preferidos
son secado al vacío y liofilización, que da un polvo del ingrediente
activo más cualquier ingrediente deseado adicional a partir de una
solución del mismo previamente filtrada para
esterilizar.
esterilizar.
Normalmente, las composiciones orales incluyen
un diluyente inerte o un transportador comestible. Se pueden
introducir en cápsulas de gelatina o comprimirse en forma de
comprimidos. Para el fin de la administración terapéutica oral, el
compuesto activo se puede incorporar con excipientes y usar en forma
de comprimidos, trociscos o cápsulas. Las composiciones orales
también se pueden preparar usando un transportado fluido para usar
como colutorio, en las que el compuesto en el transportador fluido
se aplica por vía oral y se tritura y expectora o traga.
Agentes de unión y/o materiales adyuvantes
farmacéuticamente compatibles se pueden incluir como parte de la
composición. Los comprimidos, píldoras, cápsulas, trociscos y
similares pueden contener cualquiera de los ingredientes
siguientes, o compuestos de naturaleza similar: un ligante tal como
celulosa microcristalina, goma tragacanto o gelatina; un excipiente
tal como almidón o lactosa, un agente disgregante tal como ácido
algínico, Primogel, o almidón de maíz, un lubricante tal como
estearato de magnesio, o esteroles; un deslizante tal como dióxido
de silicio coloidal; un agente edulcorante tal como sacarosa o
sacarina; o un agente aromatizante tal como menta piperita,
salicilato metílico o sabor a naranja.
Para la administración mediante inhalación, los
compuestos se liberan en forma de un pulverizador en aerosol a
partir de un recipiente o dispensado presurizado que contiene un
propelente adecuado, por ejemplo un gas tal como dióxido de
carbono, o un nebulizador.
La administración sistémica también puede ser
por medio transmucoso o transdérmico. Para la administración
transmucosa o transdérmica, en la formulación se usan penetrantes
adecuados para atravesar la barrera. Normalmente dichos penetrantes
se conocen en la técnica e incluyen, por ejemplo, para
administración transmucosa detergentes, sales biliares y derivados
de ácido fusídico. La administración transmucosa se puede conseguir
mediante el uso de pulverizadores nasales o supositorios. Para
administración transdérmica, los compuestos activos se formulan en
ungüentos, salvas, geles o cremas, como en general se conocen en la
técnica.
Los compuestos también se pueden preparar en
forma de supositorios (p. ej., con bases de supositorio
convencionales tales como manteca de cacao y otros glicéridos) o
enemas de retención para liberación rectal.
En una forma de realización, los compuestos
activos se preparan con transportadores que protegerán al compuesto
frente a la rápida eliminación del cuerpo, tal como una formulación
de liberación controlada, incluidos implantes y sistemas de
liberación microencapsulada. Se pueden usar polímeros
biodegradables, biocompatibles, tales como acetato de etilenvinilo,
polianhídridos, ácido poliglicólico, colágeno, poliortoésteres y
ácido poliláctico. Procedimientos pata la preparación de tales
formulaciones serán evidentes para los expertos en la técnica. Los
materiales también se pueden obtener comercialmente en Alza
Corporation y Nova Pharmaceuticals, Inc. Las suspensiones de
liposomas (incluidos los liposomas dirigidos a células infectadas
con anticuerpos monoclonales frente a antígenos virales) también se
pueden usar transportadores farmacéuticamente aceptables. Éstos se
pueden preparar de acuerdo con procedimientos conocidos para el
experto en la técnica, por ejemplo como se describe en el
documento
U.S. 4.522.811.
U.S. 4.522.811.
Es especialmente ventajoso formular
composiciones orales o parenterales en forma de unidad de
dosificación para facilidad de administración y uniformidad de la
dosificación. La forma de unidad de dosificación como se usa en la
presente memoria descriptiva se refiere a unidades físicamente
pequeñas adaptadas como dosificaciones unitarias para el sujeto que
se va a tratar; cada unidad contiene una cantidad predeterminada de
compuesto activo calculada para producir el efecto terapéutico
deseado en asociación con el transportador farmacéutico requerido.
La especificación para las formas de unidad de dosificación de la
invención están dictadas y dependen directamente de las
características únicas del compuesto activo y del efecto terapéutico
concreto que se debe conseguir y de las limitaciones inherentes en
la técnica de formar tal compuesto activo para el tratamiento de
individuos.
Otra técnica que se puede usar para la detección
selectiva del fármaco proporciona un alto rendimiento de la
detección selectiva de compuestos que poseen una afinidad de unión
adecuada por la proteína de interés, tal como se describe en la
solicitud PCT publicada WO84/03564. En este procedimiento se
sintetizan grandes números de pequeños compuestos de prueba
diferentes sobre un sustrato sólido, tal como agujas de plástico o
alguna otra superficie. Los compuestos se hacen reaccionar con DRD3,
o fragmentos del mismo, y se lavan. A continuación, el DRD3 unido
se detecta mediante procedimientos bien conocidos en la técnica. El
DRD3 purificado también se puede recubrir directamente en placas
para usar en las técnicas de detección selectiva del fármaco citado
anteriormente. Como alternativa se pueden utilizar anticuerpos no
neutralizantes para capturar el péptido e inmovilizarlo en un
soporte
sólido.
sólido.
En otra forma de realización, se pueden usar
ensayos competitivos de detección selectiva de fármaco en los que
los anticuerpos neutralizantes capaces de unirse a DRD3 compiten
específicamente con un compuesto de prueba por la unión al DRD3. De
este modo, se pueden usar anticuerpos para detectar la presencia de
algún péptido que compara uno o más determinantes antigénicos con
DRD3.
\vskip1.000000\baselineskip
La determinación de una dosis terapéuticamente
eficaz está dentro de la capacidad de los expertos en la técnica.
Una dosis terapéuticamente eficaz se refiere a la cantidad de
ingrediente activo que incrementa o disminuye la actividad de DRD3
en relación con la actividad de DRD3 que se produce en ausencia de
la dosis terapéuticamente eficaz. Para cualquier compuesto, la
dosis terapéuticamente eficaz se puede estimar inicialmente bien en
ensayos de cultivo celular o en modelos animales, normalmente
ratones, conejos, perros o cerdos. El modelo animal también se
puede usar para determinar el intervalo de concentraciones adecuado
y la vía de administración. Tal información se puede usar después
para determinar dosis útiles y vías de administración en seres
humanos.
La eficacia terapéutica y la toxicidad, p. ej.,
DE_{50} (la dosis terapéuticamente eficaz en el 50% de la
población) y la DL_{50} (la dosis letal para el 50% de la
población) se pueden determinar mediante procedimientos
farmacéuticos estándar en cultivos celulares o animales
experimentales. El cociente entre los efectos tóxicos y
terapéuticos es el índice terapéutico y puede expresarse en forma
del cociente DL_{50}/DE_{50}. Se prefieren las composiciones
farmacéuticas que exhiben índices terapéuticos grandes. Los datos
obtenidos de los ensayos de cultivos celulares y estudios animales
se usan en la formulación de in intervalo de dosificación para uso
humano. La dosificación contenida en dichas composiciones está,
preferentemente, dentro de in intervalo de concentraciones
circulantes que incluyen la DE_{50} con poca o ninguna toxicidad.
La dosificación varía dentro de este intervalo dependiendo de la
forma de dosificación empleada, la sensibilidad del paciente y la
vía de administración. El médico determinará la dosificación exacta
a la luz de los factores relacionados con el sujeto que requiere el
tratamiento. La dosificación y la administración se ajustan para
proporcionar niveles suficientes del ingrediente activo o para
mantener el efecto deseado. Entre los factores que se pueden tener
en cuenta se incluyen la gravedad de la enfermedad, la salud general
del sujeto, la edad, el peso y el sexo del sujeto, la dieta, la
hora y la frecuencia de administración, la(s) combinaciones
de fármacos, las sensibilidades de la reacción y la
tolerancia/respuesta al tratamiento. Las composiciones farmacéuticas
de acción prolongada se pueden administrar cada 3 a 4 días, cada
semana o una vez cada dos semanas dependiendo de la semivida y el
índice de aclaramiento de la formulación concreta.
Las cantidades de dosificación normales pueden
variar de 0,1 microgramos a 100.000 microgramos, hasta una dosis
total de aproximadamente 1 g, en función de la vía de
administración. En la literatura se proporcionan guías sobre las
dosificaciones y procedimientos de liberación concretos y, en
general, están disponibles para los facultativos en la técnica. Los
expertos en la técnica emplearán diferentes formulaciones para
nucleótidos que para proteínas o sus inhibidores. De igual forma,
la liberación de polinucleótidos o polipéptidos será específica de
células, condiciones, localizaciones etc. particulares. Si el
reactivo es un anticuerpo de cadena sencilla, se pueden construir
polinucleótidos que codifican el anticuerpo e introducir en una
célula ex vivo o in vivo usando técnicas bien
establecidas, incluidas, entre otras, transferencia de ADN mediada
por transferrina-policatión, transfección con ácidos
nucleicos desnudos o encapsulados, fusión celular mediada por
liposomas, transporte intracelular de perlas de látex recubiertas
por ADN, fusión de protoplastos, infección viral, electroporación,
"disparo de gen" y transfección mediada por fosfato cálcico o
DEAE.
Si el producto de expresión es ARNm, el reactivo
es, preferentemente un oligonucleótido antisentido o un ribozima.
Los polinucleótidos que expresan oligonucleótidos antisentido o
ribozimas pueden introducirse en las células mediante diversos
procedimientos, tal y como se ha descrito en lo que antecede.
Preferentemente, un reactivo reduce la expresión del gen de DRD3 o
la actividad de DRD3 en al menos un 10%, preferentemente
aproximadamente 50%, más preferentemente aproximadamente 75, 90, o
100%, en relación con la ausencia del reactivo. La eficacia del
mecanismo escogido para disminuir el nivel de expresión del gen de
DRD3 o la actividad de DRD3 se puede evaluar usando procedimientos
bien conocidos en la técnica, como hibridación de sondas
nucleotídicas con ARNm específico de DRD3, RT-PCR
cuantitativa, detección inmunológica de DRD3 o medición de la
actividad de
DRD3.
DRD3.
En cualquiera de las formas de realización
descritas en lo que antecede, cualquiera de las composiciones
farmacéuticas de la invención se puede administrar en combinación
con otros agentes terapéuticos adecuados. Un experto ordinario en
la técnica puede realizar la selección de los agentes adecuados para
usar en terapia de combinación, de acuerdo con principios
farmacéuticos convencionales. La combinación de agentes terapéuticos
puede actuar sinérgicamente para efectuar el tratamiento o la
prevención de los diversos trastornos descritos en lo que antecede.
Usando este enfoque, se puede conseguir eficacia terapéutica con
dosificaciones menores de cada agente, de modo que se reduce el
potencial de efectos secundarios adversos. Cualquiera de los
procedimientos terapéuticos descritos en lo que antecede pueden
aplicarse a cualquier sujeto que necesite tal terapia incluidos, por
ejemplo, mamíferos tales como perros, gatos, vacas, caballos,
conejos, monos y, más preferentemente, seres humanos.
Las moléculas de ácido nucleico usadas en la
invención son las moléculas de ácido nucleico que están contenidas
en un grupo de moléculas de ácido nucleico consistente en (i)
moléculas de ácido nucleico que codifican un polipéptido que
comprende la secuencia de aminoácidos SEC ID Nº 3, (ii) moléculas de
ácido nucleico que comprenden la SEC ID Nº 1, (iii) moléculas de
ácido nucleico que tienen la secuencia de SEC ID Nº 1, (iv)
moléculas de ácido nucleico cuya hebra complementaria hibrida en
condiciones estrictas con una molécula de ácido nucleico de (i),
(ii) o (iii) y (v) moléculas de ácido nucleico cuya secuencia
difiere de la secuencia de una molécula de ácido nucleico de (iii)
debido a la degeneración del código genético, en el que el
polipéptido codificado por dicha molécula de ácido nucleico tiene
actividad DRD3.
Los polipéptidos usados en la invención son los
polipéptidos que están contenidos en un grupo de polipéptidos
consistentes en (i) polipéptidos que tienen la secuencia de SEC ID
Nº 2, (ii) polipéptidos que comprenden la secuencia de SEC ID Nº 2,
(iii) polipéptidos codificados por moléculas de ácido nucleico de la
invención y (iv) polipéptidos que muestran una homología de al
menos un 99%, 98%, 95%, 90% ó 80% con un polipéptido de (i), (ii),
o (iii), en los que dicho polipéptido purificado tiene actividad
DRD3.
Un objeto de la invención es un procedimiento de
detección selectiva de agentes terapéuticos útiles en el
tratamiento de una enfermedad comprendida en un grupo de
enfermedades consistentes en insuficiencia cardíaca, enfermedades
isquémicas del corazón, infarto de miocardio y enfermedades
vasculares periféricas en un mamífero, compuesto por las etapas de
(i) poner en contacto un compuesto de prueba con un polipéptido de
DRD3, (ii) detectar la unión de dicho compuesto de prueba a dicho
polipéptido de DRD3. Por ejemplo, compuestos que se unen al
polipéptido de DRD3 se identifican como posibles agentes
terapéuticos para tal enfermedad.
Otro objeto de la invención es un procedimiento
de detección selectiva de agentes terapéuticos útiles en el
tratamiento de una enfermedad comprendida en un grupo de
enfermedades consistentes en insuficiencia cardíaca, enfermedades
isquémicas del corazón, infarto de miocardio y enfermedades
vasculares periféricas en un mamífero, que comprende las etapas de
(i) determinar la actividad de un polipéptido de DRD3 a una cierta
concentración de un compuesto de prueba o en ausencia de dicho
compuesto de prueba, (ii) determinar la actividad de dicho
polipéptido a una concentración diferente de dicho compuesto de
prueba. Por ejemplo, compuestos que conducen a una diferencia en la
actividad del polipéptido de DRD3 en (i) e (ii) son posibles agentes
terapéuticos identificados para tal
enfermedad.
enfermedad.
Otro objeto de la invención es un procedimiento
de detección selectiva de agentes terapéuticos útiles en el
tratamiento de una enfermedad comprendida en un grupo de
enfermedades consistentes en insuficiencia cardíaca, enfermedades
isquémicas del corazón, infarto de miocardio y enfermedades
vasculares periféricas en un mamífero, que comprende las etapas de
(i) determinar la actividad de un polipéptido de DRD3 a una cierta
concentración de un compuesto de prueba, (ii) determinar la
actividad de un polipéptido de DRD3 en presencia de un compuesto
que se sabe que es un regulador de un polipéptido de CDR3. Por
ejemplo, compuestos que muestran efectos similares sobre la
actividad del polipéptido de DRD3 en (i) en comparación con los
compuestos usados en (ii) son posibles agentes terapéuticos
identificados para tal enfermedad.
\newpage
Otros objetos de la invención son procedimientos
de los anteriores, en los que la etapa de poner en contacto es
dentro o en la superficie de una célula.
Otros objetos de la invención son procedimientos
de los anteriores, en los que la célula está in vitro.
Otros objetos de la invención son procedimientos
de los anteriores, en los que la etapa de poner en contacto se
realiza en un sistema sin células.
Otros objetos de la invención son procedimientos
de los anteriores, en los que el polipéptido está acoplado a un
marcador detectable.
Otros objetos de la invención son procedimientos
de los anteriores, en los que el compuesto está acoplado a un
marcador detectable.
Otros objetos de la invención son procedimientos
de los anteriores, en los que el compuesto de prueba desplaza a un
ligando que se une primero al polipéptido.
Otros objetos de la invención son procedimientos
de los anteriores, en los que el polipéptido está fijado a un
soporte sólido.
Otros objetos de la invención son procedimientos
de los anteriores, en los que el compuesto está fijado a un soporte
sólido.
Otro objeto de la invención es un procedimiento
de detección selectiva de agentes terapéuticos útiles en el
tratamiento de una enfermedad comprendida en un grupo de
enfermedades consistentes en insuficiencia cardíaca, enfermedades
isquémicas del corazón, infarto de miocardio y enfermedades
vasculares periféricas en un mamífero, compuesto por las etapas de
(i) poner en contacto un compuesto de prueba con un polinucleótido
de DRD3, (ii) detectar la unión de dicho compuesto de prueba a
dicho polinucleótido de DRD3. Compuestos que, por ejemplo, se unen
al polinucleótido de DRD3 son posibles agentes terapéuticos para el
tratamiento de dichas enfermedades.
Otro objeto de la invención es el procedimiento
de los anteriores, en el que la molécula de ácido nucleico es
ARN.
Otro objeto de la invención es un procedimiento
de los anteriores, en el que la etapa de poner en contacto se
realiza dentro o en la superficie de una célula.
Otro objeto de la invención es un procedimiento
de los anteriores, en el que la etapa de poner en contacto se
realiza en un sistema sin células.
Otro objeto de la invención es un procedimiento
de los anteriores, en el que el polinucleótido está acoplado a un
marcador detectable.
Otro objeto de la invención es un procedimiento
de los anteriores, en el que el compuesto de prueba está acoplado a
una marcador detectable. Cantidad de polinucleótido de DRD3 en dicho
mamífero en comparación con un mamífero enfermo.
Otro objeto de la invención es una composición
farmacéutica para el tratamiento de una enfermedad comprendida en
un grupo de enfermedades compuestas por insuficiencia cardíaca,
enfermedades isquémicas del corazón, infarto de miocardio y
enfermedades vasculares periféricas, que comprenden un agente
terapéutico que regula la actividad de un polipéptido de DRD3, en
el que dicho agentes terapéutico es (i) oligonucleótido antisentido,
(ii) un anticuerpo o (iii) una ribozima.
Otro objeto de la invención es una composición
farmacéutica para el tratamiento de una enfermedad comprendida en
un grupo de enfermedades compuestas por insuficiencia cardíaca,
enfermedades isquémicas del corazón, infarto de miocardio y
enfermedades vasculares periféricas en un mamífero, que comprende un
polinucleótido de DRD3.
Otro objeto de la invención es una composición
farmacéutica para el tratamiento de una enfermedad comprendida en
un grupo de enfermedades compuestas por insuficiencia cardíaca,
enfermedades isquémicas del corazón, infarto de miocardio y
enfermedades vasculares periféricas en un mamífero, que comprende un
polipéptido de DRD3.
Los siguientes ejemplos se proporcionan para
ilustrar la invención sujeto. Estos ejemplos se proporcionan a modo
de ilustración y no están incluidos con el fin de limitar la
invención.
El grado de homología puede calcularse
fácilmente mediante procedimientos conocidos. Se diseñan
procedimientos preferidos para determinar la homología para dar la
mayor coincidencia entre las secuencias analizadas. Los
procedimientos para determinar la homología se codifican en
programas de ordenador públicamente disponibles tales como BestFit,
BLASTP, BLASTN, y FASTA. Los programas BLAST están disponibles
públicamente del NCBI y otras fuentes de Internet.
Para el DRD3, se identificaron los siguientes
blancos de secuencias conocidas usando el algoritmo BLAST [Altschul
SF, Madden TL, Schaffer AA, Zhang J, Zhang Z, Miller W, Lipman DJ;
Nucleic Acids Res 1997 Sep 1; 25(17)
3389-402] y el siguiente grupo de parámetros:
matriz = BLOSUM62 y filtro de baja complejidad. Se buscó en las
siguientes bases de datos: NCBI (base de datos no redundantes) y la
base de datos de patentes DERWENT (Geneseq).
Se encontraron los siguientes blancos:
>emb|CAA01483.1| receptor dopaminérgico
D3 [Homo sapiens] Longitud = 400 Puntos = 807 bits (2084),
Prev = 0.0 Identidades = 400/400 (100%), Positivos = 400/400
(100%)
>ref|NP_000787.1| receptor dopaminérgico
D3, isoforma a [Homo sapiens] gb|AAA73929.1| d3 receptor
dopaminérgico pirLG01977 d3 receptor dopaminérgico - humano
sp|P35462|D3DR_HUMAN D(3) receptor dopaminérgico Longitud
= 400 Puntos = 807 bits (2084), Prev = 0.0 Identidades = 400/400
(100%), Positivos = 400/400 (100%) >prfL1705199A receptor
dopaminérgico D3 Longitud = 400 Puntos = 805 bits (2078), Prev = 0,0
Identidades = 399/400 (99%), Positivos = 399/400 (99%)
>gb|AAB08750.1| receptor dopaminérgico D3
Longitud = 399 Puntos = 796 bits (2055), Prev = 0,0 Identidades =
396/400 (99%), Positivos = 398/400 (99%), Huecos = 1/400 (0%)
>gb|AAA75379.1| receptor dopaminérgico D3
pir||G00013 receptor dopaminérgico D3 - mono verde
sp|P52703|
D3DR_ CERAE D(3) RECEPTOR DOPAMINÉRGICO Longitud = 400 Puntos = 795 bits (2054), Prev = 0,0 Identidades = 393/400 (98%), Positivos = 395/400 (98%)
D3DR_ CERAE D(3) RECEPTOR DOPAMINÉRGICO Longitud = 400 Puntos = 795 bits (2054), Prev = 0,0 Identidades = 393/400 (98%), Positivos = 395/400 (98%)
>gb|AAL82735.1| receptor dopaminérgico D3
[Cebus apella] Longitud = 400 Puntos = 784 bits (2025), Prev
= 0.0 Identidades = 388/400 (97%), Positivos = 392/400 (98%)
>sp|P30728|D3DR_RATÓN D_(3)
receptor dopaminérgico ref|NP_031903.1| receptor dopaminérgico
3; D3 receptor [Mus musculus] gb|AAB35066.2| receptor
dopaminérgico D3 [Mus sp.] pir||I48322 receptor
dopaminérgico D3 - ratón prf||2105315A receptor dopaminérgico D3
emb|CAA47691.1| receptor dopaminérgico D3 [Mus musculus]
Longitud = 446 Puntos = 713 bits (1841), Prev = 0,0 Identidades =
363/447 (81%), Positivos = 380/447 (84%), Gaps = 48/447 (10%)
>emb|CAA01350.1| receptor dopaminérgico
D3 [Rattus norvegicus] gb|AAA70477.1| Secuencia 3 de la
patente de EE.UU. 5407823 Longitud = 446 Puntos = 700 bits (1806),
Prev. = 0,0 Identidades = 356/447 (79%), Positivos = 375/447 (83%),
Gaps = 48/447 (10%)
>ref|NP_058836.1| receptor dopaminérgico
D3 [Rattus norvegicus] pirLDYRTD3 receptor dopaminérgico D3 -
rata emb|CAA37887.1| receptor dopaminérgico D3 [Rattus
norvegicus] prfL1614344A receptor dopaminérgico D3
sp|P19020|D3DR_RATA D(3) receptor dopaminérgico Longitud
= 446 Puntos = 700 bits (1806), Prev. = 0,0 Identidades = 356/447
(79%), Positivos = 375/447 (83%), Gaps = 48/447 (10%)
>emb|CAA01349.1| receptor dopaminérgico
D3 (variante) [Rattus norvegicus] gb|AAA70476.1|
Secuencia 2 de la patente de EE.UU. 5407823 Longitud = 446 Puntos =
699 bits (1803), Prev. = 0,0 Identidades = 355/447 (79%), Positivos
= 375/447 (83%), Gaps = 48/447 (10%)
>gb|AAA41076.1| receptor dopaminérgico D3
Longitud = 454 Puntos = 691 bits (1784), Prev. = 0,0 Identidades =
355/455 (78%), Positivos = 375/455 (82%), Gaps = 56/455 (12%)
>gb|AAB45999.1| Secuencia 20 de la
patente de EE.UU. 5594108 gb|AAA71265.1| Secuencia 20 de la
patente de EE.UU. 5422265 Longitud = 444 Puntos = 690 bits (1781),
Prev. = 0.0 Identidades = 353/447 (78%), Positivos = 373/447 (82%),
Gaps = 50/447 (11 %)
>pir||A48258 receptor dopaminérgico
variante D3nf- (esquizofrenia) - humano gb|AAA03543.1| receptor
dopaminérgico D3 ref|NP_387512.1| receptor dopaminérgico D3,
isoforma e [Homo sapiens] Longitud = 342 Puntos = 580 bits
(1495), Prev.= e-164 Identidades = 288/289 (99%),
Positivos = 288/289 (99%)
>gb|AAB11090.1| Secuencia 27 de la
patente de EE.UU. 5508384 Longitud = 317 Puntos = 577 bits (1487),
Prev. = e-163 Identidades = 309/372 (83%), Positivos
= 314/372 (84%), Gaps = 56/372 (15%)
>ref|NP_387508.1| receptor dopaminérgico
D3, isoforma c [Homo sapiens] Longitud = 327 Puntos = 476
bits (1225), Prev. = e-133 Identidades = 237/237
(100%), Positivos = 237/237 (100%)
>gb|AAN87173.1| receptor dopaminérgico D3
[Danio rerio] Longitud = 454 Puntos = 440 bits (1132), Prev =
-122 Identidades = 258/449 (57%), Positivos = 301/449 (66%), Huecos
= 65/449 (14%)
>gb|AAG34497.1| receptor dopaminérgico D2
isoforma corta [Canis familiaris] Longitud = 414 Puntos = 395
bits (1014), Prev = -109 Identidades = 221/399 (55%), Positivos =
270/399 (67%), Huecos = 24/399 (6%)
>gb|AAG34495.1| receptor dopaminérgico D2
isoforma corta [Canis familiaris] Longitud = 414 Puntos = 394
bits (1012), Prev = -108 Identidades = 221/399 (55%), Positivos =
269/399 (67%), Huecos = 24/399 (6%)
>emb|CAC87873.1| receptor dopaminérgico
D2 1 [Oncorhynchus mykiss] Longitud = 461 Puntos = 394 bits
(1011), Prev = -108 Identidades = 228/447 (51%), Positivos = 288/447
(64%), Huecos = 66/447 (14%)
>prf||1502338A receptor dopaminérgico D2
gb|AAA41075.1| receptor dopaminérgico subtipo D2 Longitud = 415
Puntos = 393 bits (1009), Prev = -108 Identidades = 224/402 (55%),
Positivos = 273/402 (67%), Huecos = 29/402 (7%)
>emb|CAA35970.1| receptor dopaminérgico
D2 [Bos taurus] pir||DYBOD2 receptor dopaminérgico D2 -
bovino ref|NP_ 776468.1| receptor dopaminérgico D2 [Bos
taurus] sp|P20288|D2DR__BOVINA D_(2) receptor
dopaminérgico Longitud = 444 Puntos = 391 bits (1004), Prev. =
e-107 Identidades = 229/441 (51%), Positivos =
278/441 (62%), Huecos= 65/441 (14%)
>gb|AAB20571.1| receptor dopaminérgico D2
[Homo sapiens] ref|NP_057658.2 receptor dopaminérgico D2
isoforma corta [Homo sapiens] Longitud = 414 Puntos = 391
bits (1004), Prev = e-107 Identidades = 221/399
(55%), Positivos = 268/399 (66%), Huecos = 24/399 (6%)
\vskip1.000000\baselineskip
El ARN celular total se aisló de células
mediante uno de dos procedimientos estándar: 1) centrifugación por
gradiente de densidades con isotiocianato de guanidina/cloruro de
cesio [Kellogg, (1990)]; o con el protocolo de tres reactivos de
acuerdo con las especificaciones del fabricante (Molecular Research
Center, Inc., Cincinatti, Ohio). El ARN total preparado mediante el
protocolo de tres reactivos se trató con ADNasa I para eliminar la
contaminación con ADN genómico.
Para la cuantificación relativa de la
distribución de ARNm de DRD3, el ARN total de cada fuente celular o
tisular se sometió primero a transcripción inversa. Se realizó la
transcripción inversa de 85 \mug del ARN total usando 1 \mumol
de cebadores hexaméricos aleatorios, 0,5 mM de cada uno de dATP,
dCTP, dGTP y dTTP (Qiagen, Hilden, Alemania), 3000 U RnaseQut
(Invitrogen, Groningen, Países Bajos) en un volumen final de 680
\mul. El tampón de síntesis para la primera hebra y la
transcriptasa inversa Omniscript (2 \mu/\mul) eran de (Qiagen,
Hilden, Alemania). La reacción se incubó a 37ºC durante 90 minutos y
se enfrió en hielo. El volumen se ajustó hasta 6800 \mul con
agua, dando una concentración final de 12,5 ng/\mul del ARN de
partida.
Para la cuantificación relativa de la
distribución del ARNm de DRD3 en células y tejidos se usó el sistema
de detección de secuencias 7900 HT de Applied Biosystems o
BioradiCycler de acuerdo con las especificaciones y protocolos del
fabricante. Se realizaron reacciones de PCR para cuantificar el DRD3
y los genes domésticos HPRT (hipoxantina fosoforibosiltransferasa),
GAPDH (gliceraldehído-3-fosfato
deshidrogenasa), \beta-actina y otros. Se
diseñaron cebadores directos e inversos y sondas para DRD3 usando el
software de Perkin Elmer ABI Primer Express^{TM} y se
sintetizaron mediante Tib-MolBiol (Berlín,
Alemania). La secuencia del cebador directo de DRD3 fue: Cebador 1
(SEC ID Nº 3). El cebador inverso de DRD3 fue el Cebador 2 (SEC ID
Nº 4). La sonda 1 (SEC ID Nº 5), marcada con FAM (éster
succinimidílico de carboxifluoresceína) como colorante indicador y
TAMTA (carboxitetrametilrodamina) como inactivador, se usa como
sonda para DRD3. Los siguientes reactivos se prepararon en un total
de 25 \mul: 1x Tampón TaqMan A, MgCl_{2} 5,5 mM, 200 nM de dATP,
dCTP, dGTP, y dUTP, 0.,25 U/\mul de AmpliTaq Gold^{TM}, 0,01
U/\mul de AmpErase y la sonda 1 (SEC ID Nº 4), cebadores directos
e inversos de DRD3 cada uno a 200 nM, 200 nM de sonda para DRD3
marcada con FAM/TAMRA y 5 \mul de ADNc molde. Los parámetros pata
la ciclación térmica fueron 2 min a 50ºC, seguidos por 10 min a
95ºC, seguidos por 40 ciclos de fusión a 95ºC durante 15 s e
hibridación/extensión a 60ºC durante 1 min.
\newpage
El valor CU (ciclo umbral) se calcula como se
describe en la sección "Determinación cuantitativa de ácidos
nucleicos". El valor FC (factor para la corrección del ciclo
umbral) se calcula del siguiente modo:
1. Se realizaron reacciones PCR para cuantificar
los genes domésticos (HKG) para cada muestra de ADNc.
2. Los valores CU_{HKG} (ciclo umbral para
genes domésticos) se calcularon como se describen en la sección
"Determinación cuantitativa de ácidos nucleicos".
3. Se calculan los valores medios de CU_{HKG}
(valor medio del CU de todos los HKG analizados en un ADNc) de
todos los HKG para cada ADNc.
(n = número de HKG):
CU_{HKG-n}-valor
\ medio \ = \ (CU_{HKG1}-valor \ + \ CU_{HKG}-valor \ +...+ \
CU_{HKG-n}-valor/n
4.
CU_{panel}-valor
medio(CU valor medio de todos los HKG en todos los ADNc
analizados)= (CU_{HKG1}-valor medio +
CU_{HKG2}-valor medio
+...+CU_{HKG-y}-valor medio)/y
(y= número de ADNc)
\vskip1.000000\baselineskip
5.
FC_{ADNc-n} (factor de
corrección para n ADNc)= CU_{panel}-valor medio -
CU_{HKG-n}-valor medio
\vskip1.000000\baselineskip
6.
FC_{ADNc-n} (valor de CU del
gen analizada para n ADNc) + FC_{ADNc-n} (factor
de corrección para n ADNc)=
CU_{cor-ADNc-n} (valor CU
corregido para un gen en n ADNc)
\vskip1.000000\baselineskip
Definición:
CU_{cor-ADNc-n} más elevado \neq
40 se define como la expresión relativa de
CU_{cor-ADNc-n} [elevado]=
2 ^{(CUcor-ADNc[elevado]-CUcor-ADNc-n)}
2 ^{(CUcor-ADNc[elevado]-CUcor-ADNc-n)}
La expresión de DRD3 se investigó el los tejidos
que se indican en la tabla 1.
Los resultados de la cuantificación de ARNm
(perfil de expresión) se muestran en la Tabla 1.
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip1.000000\baselineskip
El conocimiento de la secuencia de ADNc completa
y correcta que codifica DRD3 permite su uso como herramienta para
la tecnología antisentido en la investigación de la función génica.
Los oligonucleótidos, ADNc o fragmentos genómicos que comprenden la
hebra antisentido de un polinucleótido que codifica DRD3 se usan
in Vitro o in vivo para inhibir la traducción del
ARNm. Tal tecnología es en la actualidad bien conocida en la técnica
y las moléculas antisentido se pueden diseñar en varias
localizaciones a lo largo de las secuencias nucleotídicas. Mediante
el tratamiento de células o de los animales experimentales completos
con tales secuencias antisentido, el gen de interés se apaga de
forma eficaz. Con frecuencia, la función del gen se establece
mediante la observación de la conducta a nivel intracelular,
celular, tisular o del organismo (p. ej., letalidad, pérdida de
función diferenciada, cambios en la morfología, etc.).
Además de usar secuencias construidas para
interrumpir la transcripción de un determinado marco de lectura
abierto, se obtienen modificaciones de la expresión génica mediante
el diseño de secuencias antisentido de regiones intrónicas,
elementos promotor/potenciador o, incluso, de genes reguladores de
transacción.
La expresión de DRD3 se consigue mediante la
subclonación de ADNc en los adecuados vectores de expresión y la
transfección de los vectores en huéspedes de expresión tales como,
por ejemplo, E. coli. En un caso concreto, el vector se
somete a ingeniería de modo que contiene un promotor para la
\beta-galactosidasa, en dirección 5' del sitio de
clonación, seguido por la secuencia que contiene el amino terminal
metionina y los posteriores siete residuos de la
\beta-galactosidasa.
Inmediatamente después de estos ocho residuos
hay un promotor del bacteriófago sometido a ingeniería útil para el
cebado artificial y la transcripción y para proporcionar una serie
de sitios únicos para las endonucleasas de restricción para
clonación.
La inducción de la cepa bacteriana
transfeccionada aislada con
isopropil-b-D-tiogalactopiranósido
(IPTG) usando procedimientos estándar produce una proteína de
fusión correspondiente a los primeros siete residuos de
\beta-galactosidasa, aproximadamente 15 residuos
de "ligante" y el péptido codificado en el ADNc. Dado que los
insertos de clones de ADNc se generan mediante procedimientos
esencialmente aleatorios, existe una probabilidad del 33% de que el
ADNc incluido se encuentre en el marco de lectura correcto para su
adecuada traducción. Si el ADNc no está en el marco de lectura
adecuado, se obtiene mediante deleción o inserción del número
adecuado de bases usando procedimientos bien conocidos, incluidos
mutagénesis in Vitro, digestión con exonucleasa III o
nucleasa mung bean o la inclusión de un ligante de oligonucleótidos
de la longitud adecuada.
El ADNc de DRD3 se arrastra a los otros vectores
que se sabe que son útiles para la expresión de proteínas en
huéspedes específicos. Los cebadores de oligonucleótidos que
contienen sitios de clonación, asó como un segmento de ADN
(aproximadamente 25 bases) suficiente para hibridar con tiras en
ambos extremos del ADNc diana se sintetizan químicamente mediante
procedimientos estándar. Estos cebadores se usan a continuación para
amplificar el segmento génico deseado mediante PCR. El segmento
génico resultante se digiere con las enzimas de restricción
adecuadas en condiciones estándar y se aísla mediante electroforesis
en gel. Como alternativa se producen segmentos génicos similares
mediante digestión del ADNc con las enzimas de restricción
adecuadas. Usando cebadores adecuados, se ligan los segmentos de la
secuencia codificadora de más de un gen y se clonan en vectores
adecuados. Es posible optimizar la expresión mediante construcción
de tales secuencias quiméricas.
Entre los huéspedes de expresión para tales
moléculas quiméricas se incluye células de mamífero como células de
ovario de hámster chino (CHO) y 293 humanas, células de insecto como
las células Sf9, células de levadura como
Saccharomyces cerevisiae y células bacterianas tales como E. coli. Para cada uno de estos sistemas, un vector de expresión útil también incluye un origen de replicación que permita su propagación en las bacterias y un marcador seleccionable tal como el gen de resistencia antibiótica a \beta-lactamasa para permitir la selección del plásmido en la bacteria. Además, el vector puede incluir un segundo marcador seleccionable tal como el gen de neomicina fosfotransferasa, para permitir la selección en células huésped eucarióticas transfeccionadas. Los vectores para usar en huéspedes de expresión eucarióticos requieren elementos para procesar ARN, tales como secuencias de 3' poliadenilación, si estos no forman parte del ADNc de interés.
Saccharomyces cerevisiae y células bacterianas tales como E. coli. Para cada uno de estos sistemas, un vector de expresión útil también incluye un origen de replicación que permita su propagación en las bacterias y un marcador seleccionable tal como el gen de resistencia antibiótica a \beta-lactamasa para permitir la selección del plásmido en la bacteria. Además, el vector puede incluir un segundo marcador seleccionable tal como el gen de neomicina fosfotransferasa, para permitir la selección en células huésped eucarióticas transfeccionadas. Los vectores para usar en huéspedes de expresión eucarióticos requieren elementos para procesar ARN, tales como secuencias de 3' poliadenilación, si estos no forman parte del ADNc de interés.
Además, el vector contiene promotores o
potenciadores que incrementan la expresión génica. Tales promotores
son específicos del huésped e incluyen promotores de MMTV, SV40 y
metalotionina para las células CHO; promotores trp, lac, tac y T7
para huéspedes bacterianos; y factor alfa, alcohol oxidasa y
promotores PGH para levaduras. Potenciadores de la transcripción,
como el potenciador del virus del sarcoma de rous, se usan en
células huésped de mamíferos. Una vez que se han obtenido cultivos
homogéneos de células recombinantes mediante procedimientos
estándar de cultivo, se recuperan cantidades granes de DRD3
producido de forma recombinante a partir del medio condicionado y
se analizan usando procedimientos cromatográficos conocidos en la
técnica. Por ejemplo, el DRD3 se puede clonar en el vector de
expresión pcDNA2, como se ilustra en la presente memoria
descriptiva. Este producto se puede usar para transformar, por
ejemplo, HEK293 o COS mediante metodología estándar en la técnica.
Específicamente, por ejemplo, usando transferencia génica mediada
por lipofectamina (Gibco BRL nº de catálogo
18324-020).
18324-020).
\vskip1.000000\baselineskip
El DRD3 se expresa en forma de una proteína
quimérica con uno o más dominios polipeptídicos adicionales añadidos
para facilitar la purificación de proteínas. Tales dominios que
facilitan purificación incluyen, entre otros, péptidos quelantes de
metales tales como módulos de histidina-triptófano
que permiten la purificación en metales inmovilizados [Appa Rao,
1997] y el dominio usado en el sistema de purificación de
extensión/afinidad FLAGS (Immunex Corp., Seattle, Washington.). La
inclusión de una secuencia ligante escindible tal como Factor Xa o
enteroquinasa (Invitrogen, Groningen, Países Bajos) entre el dominio
de purificación y la secuencia e DRD3 es útil para facilitar la
expresión de DRD3.
\vskip1.000000\baselineskip
GPCR quiméricos funcionales se construyen
mediante la combinación de las secuencias receptoras extracelulares
de una isoforma nueva con los segmentos transmembrana e
intracelulares de una isoforma conocida con fines de análisis. Este
concepto fue demostrado por Kobilka y col. (1988), Science
240:1310-1316), que crearon una serie de receptores
adrenérgicos \alpha2-\beta2 quiméricos (RA)
mediante la inserción de cantidades progresivamente mayores de la
secuencia transmembrana \alpha2-AR en
\beta2-AR. La actividad de unión de agonistas
conocidos cambió a media que la molécula cambiada desde tener una
conformación más \alpha2 que \beta2 y los constructos
intermedios mostraron una especificidad mixta. No obstante, la
especificidad para la unión de antagonistas, se correlacionó con la
fuente del dominio VII. La importancia del dominio VII de T7G para
el reconocimiento del ligando también se encontró en quimeras
utilizando dos receptores de factor \alpha de levadura y es
significativa porque los receptores de levaduras se clasifican como
receptores misceláneos. Por tanto, el papel funcional de dominios
específicos parece estar conservado a lo largo de la familia de
GPCR, con independencia de la categoría.
De forma paralela, segmentos internos o dominios
citoplásmicos de una isoforma concreta se intercambian con los
dominios análogos de un GPCR conocido y se usan para identificar los
determinantes estructurales responsables del acoplamiento de
receptores a proteínas G triméricas. Un receptor quimérico, en el
que los dominios V, VI y el bucle conector intracelular de
\beta2-AR se sustituyeron en
\alpha2-AR, se mostró que se unía a ligandos con
especificidad \alpha2-AR, pero que estimulaba la
adenilato ciclasa de forma \beta2-AR. Esto
demuestra que para los receptores de tipo adrenérgico, el
reconocimiento de proteína G está presente en los dominios V y VI y
en el bucle que los conecta. La situación opuesta se ha predicho y
observado para una quimera en la que el bucle V->VI de c
sustituyó el dominio correspondiente en \beta2-AR
y el receptor resultante se une a los ligandos con especificidad
\beta2-AR y se activó el recambio de
fosfatidininositol mediado por proteína G del modo
\beta2-AR. Por último, las quimeras construidas a
partir de receptores muscarínicos también demostraron que el bucle
V->VI es el principal determinante de la especificidad de la
actividad de la proteína G.
GPCR quiméricos o modificados que contienen
sustituciones en las regiones extracelular y transmembrana han
mostrado que estas porciones del receptor determinan la
especificidad de unión al ligando. Por ejemplo, dos residuos de
serina conservados en el dominio V de todos los GPCR adrenérgicos y
D de catecolaminas son necesarios para una potente actividad
agonista. Se cree que estas serinas forman enlaces de hidrógeno con
el resto catecol de los agonistas dentro del sitio de unión a GPCR.
De igual modo, se cree que un residuo de Aso presente en el dominio
III de todos los GPCR que se une a aminas biogénica forma un par
iónico con el grupo amino del ligando en el sitio de unión del
GPCR.
GPCR clonados funcionales se expresan en
sistemas de expresión heterólogos y se evalúa su actividad
biológica. Un sistema heterólogo introduce en células de levadura
genes de un GPCR de mamífero y de una proteína G de mamíferos. Se
ha mostrado que el GPCR tiene una especificidad y afinidad de
ligando adecuadas y desencadenan la activación biológica adecuada
(parada del crecimiento y cambios morfológicos) de las células de
levadura.
Un procedimiento alternativo para el análisis de
receptores quiméricos se basa en el procedimiento que utiliza el
receptor purinérgico (P_{2}u). La función se analiza con facilidad
en células K562 de leucemia humana cultivadas, porque estas células
carecen de receptores P_{2}u. Las células K562 se transfeccionan
con vectores de expresión que contienen P_{2}u normal o quimérico
y se cargan con fura-a, sonda fluorescente para
Ca++.. La activación de receptores de P_{2}u adecuadamente
ensamblados y funcionales con UTP o ATP extracelular moviliza el
Ca++ intracelular, que reacciona con fura-a y se
mide espectrofluorométricamente.
Como ocurre con los GPCR anteriores, los genes
quiméricos se crean combinando secuencias de los segmentos
receptores extracelulares de cualquier polipéptido GPCR nuevo con
los nucleótidos para los segmentos transmembrana e intracelular de
la molécula de P_{2}u conocida. El baño de las células K562
transfeccionadas en micropocillos que contienen los ligandos
adecuados desencadena la actividad de unión y fluorescente que
define efectores de la molécula de GPCR. Una vez que el ligando y
su función se han establecido, el sistema P2u es útil para definir
antagonistas o inhibidores que bloquean la unión y eviten tales
reacciones de fluorescencia.
Se utilizan dos enfoques para elevar el nivel de
anticuerpos frente a DRD3, y cada enfoque es Alti para generar
anticuerpos policlonales o monoclonales. En un enfoque, la proteína
desnaturalizada de separación HPLC de fase inversa se obtiene en
cantidades de hasta 75 mg. Esta proteína desnaturalizadas se usa
para inmunizar ratones o conejos usando protocolos estándar; unos
100 \mug son adecuados para la inmunización de un ratón, mientras
que hasta 1 mg podría usarse para inmunizar un conejo. Para
identificar hibridomas de ratón, la proteína desnaturalizada está
radioyodada y se usa para la detección selectiva de posibles
hibridomas de células B murinas para los que producen anticuerpos.
Este procedimiento sólo requiere cantidades pequeñas de proteína,
de modo que 20 mg sea suficiente para marcar y seleccionar varios
miles de clones.
En el segundo enfoque, la secuencia de
aminoácidos de un dominio de DRD3 adecuado, tal y como se deduce de
la traducción del ADNc, se analiza para determinar las regiones de
alta antigenicidad. Los oligopéptidos que comprenden regiones
hidrofílicas adecuadas se sintetiza y usan en protocolos de
inmunización adecuados para generar anticuerpos. Las secuencias de
aminoácidos óptimas para la inmunización normalmente están en el
extremo C, el extremo N y los lugares intermedios, regiones
hidrofílicas del polipéptido con una probabilidad mayor de
exponerse al ambiente externo cuando la proteína se encuentra en su
conformación natural.
Normalmente, péptidos seleccionados, de una
longitud de aproximadamente 15 residuos, se sintetizan usando
Applied Biosystems Peptide Synthesizer Modelo 431A mediante química
fmoc y acoplados a hemocianina de lapa californiana (KLH; Sigma,
St. Louis, MO) mediante la reacción con éster de
M-maleimiidobenzoil-N-hidroxisuccinimida,
MBS. Si es necesario, se introducirá una cisteína en el extremo N
del péptido para permitir el acoplamiento a KLH. Los conejos se
inmunizan con el complejo péptido-KLH en adyuvante
completo de Freund. Los antisueros resultantes son analizados para
determinar la actividad antipeptídica mediante la unión del péptido
a plástico, el bloqueo con 1% de seroalbúmina bovina, la reacción
con antisuero, el lavado y la reacción con anti-IgG
de conejo de cabra específica, purificada por afinidad y marcada
(radiactiva o fluorescente).
Los hibridomas se preparan y someten a detección
selectiva usando técnicas estándar. Los hibridomas de interés se
detectan mediante detección selectiva con DRD3 marcador para
identificar las proteínas de fusión que producen el anticuerpo
monoclonal con la especificidad deseada.
En un protocolo típico, pocillos de placas
(FAST; Becton-Dickinson, Palo Alto, CA) se revisten
durante la incubación con anticuerpos de conejo
anti-ratón (o anti-especies
adecuadas 1 g) específicos y purificados por afinidad a 10 mg/ml.
Los pocillos revestidos se bloquean con 1% de seroalbúmina bovina
(BSA), se lavaron y se incubaron con sobrenadantes procedentes de
hibridomas. Después de lavar, los pocillos se incuban con DRD3
marcado a 1 mg/ml. Los sobrenadantes con anticuerpos específicos se
unen a más DRD3 marcado de lo que se detecta en el fondo. A
continuación, los clones que producen anticuerpos específicos se
expanden y someten a dos ciclos de clonación a dilución límite. Los
hibridomas clonados se inyectan en ratones tratados con pristano
para producir ascitis y el anticuerpo monoclonal se purifica a
partir del fluido ascítico mediante cromatografía de afinidad en la
proteína A. Los anticuerpos monoclonales con afinidades de al menos
10^{8} M^{-1}, preferentemente 10^{9} a 10^{10} M^{-1} o
más fuerte, se preparan, normalmente mediante procedimientos
estándar.
Determinados anticuerpos frente a DRD3 son
útiles para investigar la transducción de señal y el diagnóstico de
enfermedades infecciosas o hereditarias que se caracterizan por
diferencias en la cantidad o distribución de DRD3 o productos
posteriores (en 3') de una cascada de señalización activa.
Entre las pruebas diagnósticas para DRD3 se
incluyen procedimientos que usan anticuerpos y un marcador para
detectar DRD3 en fluidos del cuerpo humano, membranas, células,
tejidos o extractos de tales. Los polipéptidos y anticuerpos se
usan con o sin modificación. Con frecuencia, los polipéptidos y
anticuerpos se marcan uniéndoles, bien covalente o no
covalentemente, una sustancia que proporciona una señal detectable.
Se conocen una amplia variedad de marcadores y técnicas de
conjugación y se han publicado extensamente en la literatura
científica y de patentes. Entre los marcadores adecuados se
incluyen radionúclidos, enzimas, sustratos, cofactores, inhibidores,
agentes fluorescentes, agentes quimioluminiscentes, agentes
cromogénicos, partículas magnéticas y similares.
En la técnica se conocen diversos protocolos
para medir DRD3 soluble o unido a membrana, usando anticuerpos
policlonales o monoclonales específicos para la proteína. Ejemplos
incluyen ensayo de inmunosorción ligado a enzimas (ELISA),
radioinmunoensayo (RIA) y clasificación de células activadas por
fluorescencia (FACS). Se prefiere un inmunoensayo de dos puntos
basado en anticuerpos monoclonales usando anticuerpos monoclonales
reactivos a dos epítopos no interferentes sobre el DRD3, pero se
puede emplear un ensayo de unión competitiva.
El DRD3 nativo o recombinante se purifica
mediante cromatografía de inmunoafinidad usando anticuerpos
específicos de DRD3. En general, una columna de inmunoafinidad se
construye mediante acoplamiento covalente del anticuerpo
anti-TRH a una resina cromatográfica activada.
Las inmunoglobulinas policlonales se preparan a
partir de suero inmunitario bien mediante precipitación con sulfato
amónico bien mediante purificación en proteína A inmovilizada
(Pharmacia LKB Biotechnology, Piscataway N.J.). Asimismo, los
anticuerpos monoclonales se preparan a partir de fluido de ascitis
de ratón mediante precipitación en sulfato amónico o cromatografía
en proteína A inmovilizada. La inmunoglobulina parcialmente
purificada está unida covalentemente a una resina cromatográfica
tal como Sefarosa activada por CnBr (Pharmacia LKB Biotechnology).
El anticuerpo está acoplado a la resina, la resina está bloqueada y
la resina derivada se lava de acuerdo con las instrucciones del
fabricante.
Dichas columnas de inmunoafinidad se usan en la
purificación de DRD3 preparando una fracción a partir de células
que contienen DRD3 en una forma soluble. Esta preparación deriva
mediante solubilización de células enteras o de una fracción
subcelular obtenida mediante centrifugación diferencial (con o sin
la adición de detergente) o mediante otros procedimientos bien
conocidos en la técnica. Como alternativa, el DRD3 soluble que
contiene una secuencia de señal se secreta en una cantidad útil en
el medio en el que crecen las células.
Una preparación que contiene DRD3 soluble se
pasa por la columna de inmunoafinidad y la columna se lava en
condiciones que permitan la absorbancia preferencial de DRD3 (p.
ej., tampones de elevada fuerza iónica en presencia de detergente).
A continuación, la columna eluye en condiciones que alteran la unión
anticuerpo/proteína (p. ej., un tampón de pH 2-3 o
una concentración elevada de un caotropo tal como urea o ion
tiocianato) y se recoge el DRD3.
Esta invención es particularmente útil para la
detección selectiva de compuestos terapéuticos mediante el uso de
DRD3 o de fragmentos de unión al mismo en cualquiera de una variedad
de técnicas de detección selectiva de fármacos. Dado que el DRD3 es
un receptor acoplado a proteína G, cualquiera de los procedimientos
de uso habitual en la técnica pueden usarse potencialmente para
identificar ligandos de DRD3. Por ejemplo, la actividad de un
receptor acoplado a proteína G, como el drd3, puede medirse usando
cualquiera de una variedad de ensayos funcionales adecuados en los
que la activación del receptor tiene como resultado un cambio
observable en el nivel de algún sistema de segundo mensajero, como
la adenilato ciclasa, la guanilil ciclasa, la movilización del
calcio o hidrólisis de inositol fosfolípido. Como alternativa, el
polipéptido o fragmento empleado en tal ensayo está libre en
solución, fijado a un soporte sólido, en una superficie de célula o
se localiza en el interior de la célula. Un procedimiento de
detección selectiva del fármaco usa células huésped eucarióticas o
procarióticas que se transforman de forma estable con ácidos
nucleicos recombinantes que expresan el polipéptido o fragmento.
Los fármacos se someten a detección selectiva frente a tales células
transformadas en ensayos de unión competitiva. Tales células, en
forma viable o fija, se usan para los ensayos de unión estándar.
Por ejemplo, se mide la formación de complejos
entre DRD3 y el agente que se está analizando. Como alternativa se
examina la disminución de la formación de complejos entre DRD3 y un
ligando producida por el agente que se está analizando.
Por tanto, la presente invención proporciona
procedimientos de detección selectiva de fármacos candidatos,
fármacos u otos agentes que afectan a la transducción de la señal.
Estos procedimientos, bien conocidos en la técnica, comprenden
poner en contacto tal agente con un polipéptido de DRD3 o un
fragmento del mismo y analizar (i) la presencia de un complejo
entre el agente y el polipéptido o fragmento de DRD3, o (ii) la
presencia de un complejo entre el polipéptido o fragmento de DRD3 y
la célula. En tales ensayos de unión competitiva, normalmente el
polipéptido o fragmento de DRD3 están marcados. Tras una incubación
adecuada, el polipéptido o fragmento de DRD3 libre se separa del
presente en forma unida, y la cantidad de marcador libre o sin
formar complejos es una medida de la capacidad del agente concreto
para unirse a DRD3 o interferir en el complejo
DRD3-agente.
Otra técnica para la detección selectiva del
fármaco proporciona una detección selectiva de alto rendimiento
para compuestos que tienen una afinidad de unión a los polipéptidos
de DRD3 adecuada. Brevemente indicado, grandes cantidades de
diferentes compuestos de prueba peptídicos pequeños se sintetizan en
un sustrato sólido, como agujas de plástico o alguna otra
superficie. Los compuestos de prueba peptídicos se hacen reaccionar
con el polipéptido de DRD3 y se lavan. A continuación, el
polipéptido de DRD3 unido se detecta mediante procedimientos bien
conocidos en la técnica. El DRD3 purificado también se puede
recubrir directamente en placas para usar en las técnicas de
detección selectiva del fármaco citadas anteriormente. Además, se
usan anticuerpos no neutralizantes para capturar el péptido e
inmovilizarlo en el soporte sólido.
Esta invención también contempla el uso de
ensayos competitivos de detección selectiva de fármacos en los que
los anticuerpos neutralizantes capaces de unirse a DRD3
específicamente compiten con un compuesto de prueba para la unión a
polipéptidos de DRD3 o fragmentos.
De este modo, se usan anticuerpos para detectar
la presencia de algún péptido que compara uno o más determinantes
antigénicos con DRD3.
\vskip1.000000\baselineskip
El objetivo del diseño racional de un fármaco es
producir análogos estructurales de polipéptidos de interés
biológicamente activos o de moléculas pequeñas con las que
interaccionan, agonistas, antagonistas o inhibidores. Cualquiera de
estos ejemplos se usan para crear fármacos que sean más activos o
formas estables del polipéptido o que potencian o interfieren con
la función de un polipéptido in vivo.
En un enfoque, la estructura tridimensional de
una proteína de interés, o de un complejo
proteína-inhibidor, se determina mediante
cristalografía por rayos x, modelización por ordenador o, más
normalmente, mediante una combinación de los dos enfoques.
Deben establecerse tanto la forma como las
cargas del polipéptido para elucidar la estructura y determinar
los
sitio(s) activos de la molécula. Con menos frecuencia, se obtiene información útil sobre la estructura de un polipéptido mediante modelización basada en la estructura de proteínas homólogas. En ambos casos se usa información estructural relevante para diseñar inhibidores eficaces. Entre los ejemplos útiles de diseño racional de fármacos se incluyen moléculas que tienen mejor actividad o estabilidad o que actúan como inhibidores, agonistas o antagonistas de péptidos nativos.
sitio(s) activos de la molécula. Con menos frecuencia, se obtiene información útil sobre la estructura de un polipéptido mediante modelización basada en la estructura de proteínas homólogas. En ambos casos se usa información estructural relevante para diseñar inhibidores eficaces. Entre los ejemplos útiles de diseño racional de fármacos se incluyen moléculas que tienen mejor actividad o estabilidad o que actúan como inhibidores, agonistas o antagonistas de péptidos nativos.
También es posible aislar un anticuerpo
específico de diana seleccionado mediante ensayo funcional, tal y
como se ha descrito en lo que antecede, y, después, resolver su
estructura de cristal. Este enfoque, en principio, da un núcleo de
fármaco en el que se basa el posterior diseño del fármaco. Es
posible eludir la cristalografía de proteínas totalmente generando
anticuerpos antiidiotípicos (anti-ids) frente a un
anticuerpo funcional farmacológicamente activo. Como imagen
especular de una imagen especular, cabe esperar que el sitio de
unión del anti-ids sea un análogo el receptor
original. A continuación, el anti-ids se usa para
identificar y aislar péptidos a partir de bancos de péptidos
producidos química o biológicamente. Los péptidos aislados actúan
después como el núcleo del fármaco.
En virtud de la presente invención, está
disponible suficiente cantidad de polipéptido para realizar tales
estudios analíticos como la cristalografía de rayos X. Además, el
conocimiento de la secuencia de aminoácidos de DRD3 proporcionada
en la presente memoria descriptiva proporciona guías para los que
emplean técnicas de modelización en lugar de o además de
cristalografía de rayos X.
El DRD3 purificado de la invención es una
herramienta de investigación para la identificación, caracterización
y purificación de proteínas G que intervienen o de otras proteínas
de la vía de transducción de señal. Los marcadores radiactivos se
incorporan en un dominio seleccionado de DRD3 mediante varios
procedimientos conocidos en la técnica y usados in vitro
para capturar las moléculas que interaccionan. Un procedimiento
preferido implica marcar los grupos amino primarios en DRD3 con
reactivo de Bolton-Hunter ^{125}I. Este reactivo
se ha usado para marcar varias moléculas sin pérdida concomitante
de actividad biológica.
El DRD3 marcado es útil como reactivo para la
purificación de moléculas con las que interacciona. En una forma de
realización de purificación por afinidad, el DRD3 unido a membrana
está acoplado covalentemente a una columna de cromatografía. El
extracto sin células derivado de células sinoviales o de posibles
células diana se pasa por la columna y las moléculas con la
afinidad adecuada se unen al DRD3. El complejo DRD3 se recupera de
la columna y el ligando de unión a DRD3 se disocia y se somete a
secuenciación proteína en el extremo N. La información sobre la
secuencia de aminoácidos se usa para identificar la molécula
capturada o diseñar sondas oligonucleotídicas degeneradas para la
clonación del gen relevante a partir de una biblioteca adecuada de
ADNc.
En un procedimiento alternativo se generan
anticuerpos frente a DRD3, específicamente anticuerpos monoclonales.
Los anticuerpos monoclonales se someten a detección selectiva para
identificar aquéllos que inhiben la unión del DRD3 marcado. A
continuación, estos anticuerpos monoclonales se usan
terapéuticamente.
Anticuerpos, inhibidores o antagonistas de DRD3
u otros tratamientos y compuestos limitantes de la transducción de
señal (LTS) proporcionan diferentes efectos cuando se administran
terapéuticamente. Los LTS se formulan en un medio transportador
acuoso no tóxico, inerte y farmacéuticamente aceptable,
preferentemente a un pH de aproximadamente 5 a 8, más
preferentemente de 6 a 8, aunque el pH puede variar de acuerdo con
las características del anticuerpo, inhibidor o antagonista que se
está formulando y la afección que se va a tratar, Las
características de los LTS incluyen solubilidad de la molécula, su
semivida y antigenicidad/inmunogenicidad. Éstas y otras
características ayudan a definir un transportador eficaz. Las
proteínas humanas nativas se prefieren como LTS, pero las moléculas
orgánicas o sintéticas resultantes de detecciones selectivas de
fármacos son igualmente eficaces en situaciones concretas.
Los LTS se liberan mediante vías de
administración conocidas, incluidas, entre otras, cremas y geles
tópicos; pulverizador y aerosol transmucosos; parches y vendas
transdérmicas; formulaciones inyectables, intravenosas y de lavado;
y líquidos y píldoras de administración oral formuladas
particularmente para que resistan el ácido y las enzimas del
estómago. La formulación concreta, la dosificación exacta y la vía
de administración lo determina el médico que atienda al paciente y
varían de acuerdo con cada situación específica.
Tales determinaciones se realizan considerando
múltiples variables, como la afección que se va a tratar, los LTS
que se van a administrar y el perfil farmacocinético de un LTS
concreto. Factores adicionales que se toman en cuenta incluyen la
gravedad de la enfermedad, la salud general del sujeto, la edad, el
peso y el sexo del sujeto, la dieta, la hora y la frecuencia de
administración, del LTS, la posible combinación con fármacos, las
sensibilidades de la reacción y la tolerancia/respuesta al
tratamiento. Las composiciones LTS de acción prolongada podrían
administrarse cada 3 a 4 días, cada semana o una vez cada dos
semanas dependiendo de la semivida y el índice de aclaramiento del
LTS concreto.
Las cantidades de dosificación normales varían
de 0,1 \mug 105 \mugs, hasta una dosis total de aproximadamente
1 g, en función de la vía de administración. En la literatura se
proporcionan guías sobre dosificaciones y procedimientos de
liberación concretos, véanse las patentes de EE.UU. nº 4.657.760;
5.206.344; o 5.225.212. Los expertos en la técnica emplean
diferentes formulaciones para diferentes LTS. La administración a
células tal como células nerviosas necesita la liberación de un
modo diferente a otras células tales como células endoteliales
vasculares.
Se contempla que transducción anómala de la
señal, traumatismos o enfermedades que desencadenan la actividad de
DRD3 se pueden tratar con LTS. Estas afecciones o enfermedades se
diagnostican específicamente mediante las pruebas tratadas en lo
que antecede y tales pruebas se realizarán en los casos con sospecha
de infección vírica, bacteriana o fúngica, respuestas alérgicas,
lesiones mecánicas asociadas con traumatismos, enfermedades
hereditarias, linfoma o carcinoma, u otras afecciones que activan
los genes de los tejidos linfoide o neuronal.
Se producen sistemas con modelos de animales que
provocan los papeles fisiológico y conductual del DRD3 mediante la
creación de animales transgénicos no humanos en los que la actividad
de DRD3 se incrementa o disminuye o la secuencia de aminoácidos del
DRD3 expresado está alterada, mediante diversas técnicas. Ejemplos
de estas técnicas incluyen, entre otras: 1) inserción de versiones
normal o mutante del ADN que codifica DRD3, mediante
microinyección, electroporación, transfección retroviral u otros
medios bien conocidos para los expertos en la técnica, en embriones
fertilizados adecuadamente con le fin de producir un animal
transgénico o 2) recombinación homóloga de versiones mutantes o
normales, humanas o animales d estos genes con el locus del gen
nativo en animales transgénicos para alterar la regulación de la
expresión de la estructura de estas secuencias de DRD3. La técnica
de recombinación homóloga es bien conocida en la técnica. sustituye
el gen nativo con el gen insertado y, por tanto, es útil para
producir un animal que no puede expresar los DRD3 nativos, pero sí
expresa, por ejemplo un mutante de DRD3 insertado, que ha
sustituido el DRD3 nativo en el genoma del animal por recombinación,
resultante en la subexpresión del transportador. La microinyección
añade genes al genoma, pero no los elimina, y la técnica es útil
para producir un animal que exprese su propio y añadido DRD3, que
tiene como resultado la sobreexpresión del DRD3.
Otro medio disponible para producir un animal
transgénico, con un ratón como ejemplo, es el siguiente: Ratones
hembra se aparean y los huevos fertilizados resultantes se sacan de
los oviductos. Los huevos se almacenan en un medio adecuado, tal
como medio con cloruro de cesio 2M. El ADN o ADNc que codifica DRD3
se purifica a partir de un vector mediante procedimientos bien
conocidos para el experto en la técnica. Los promotores inducibles
pueden condensarse con la región codificadora del ADN para
proporcionar un medio experimental para regular la expresión del
transgen. Como alternativa, o además de, elementos reguladores
específicos de tejido se pueden condensar con la región
codificadora para permitir la expresión específica de tejido del
transgen. El ADN, en una solución adecuadamente taponada, se coloca
en una aguja de microinyección (que puede estar hecha de tubo
capilar usando soplado (PIPER PULLER) y el huevo a inyectar se
coloca en un portaobjetos con depresión. La aguja se inserta en el
pronúcleo del huevo y se inyecta la solución de ADN. A continuación,
el huevo inyectado se transfiere al oviducto de un ratón
seudopreñado, que es un ratón estimulado con las hormonas adecuadas
con el fin de mantener una falsa gestación, en el que procede al
útero, se implanta y se desarrolla hasta término. Como se ha
indicado antes, la microinyección no es el único procedimiento para
la inserción d ADN en le huevo, pero se usa únicamente con fines
ilustrativos.
WO 03094856
U.S. 4.522.811
U.S. 5.283.317
U.S. 5.407.823
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WO 84/03564
WO 92/01810
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\vskip0.400000\baselineskip
<160> 5
\vskip0.400000\baselineskip
<170> Patente In versión 3.1
\vskip0.400000\baselineskip
<210> 1
\vskip0.400000\baselineskip
<211> 1203
\vskip0.400000\baselineskip
<212> ADN
\vskip0.400000\baselineskip
<213> Homo sapiens
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
<400> 1
\vskip0.400000\baselineskip
<210> 2
\vskip0.400000\baselineskip
<211> 400
\vskip0.400000\baselineskip
<212> PRT
\vskip0.400000\baselineskip
<213> Homo sapiens
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
<400> 2
\vskip0.400000\baselineskip
<210> 3
\vskip0.400000\baselineskip
<211> 20
\vskip0.400000\baselineskip
<212> ADN
\vskip0.400000\baselineskip
<213> Secuencia artificial
\vskip0.400000\baselineskip
<220>
\vskip0.400000\baselineskip
<223> cebador directo
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
<400> 3
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
\hskip-.1em\dddseqskipaaaccctctc tcctgacccg
\hfill20
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
<210> 4
\vskip0.400000\baselineskip
<211> 19
\vskip0.400000\baselineskip
<212> ADN
\vskip0.400000\baselineskip
<213> Secuencia artificial
\vskip0.400000\baselineskip
<220>
\vskip0.400000\baselineskip
<223> cebador inverso
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
<400> 4
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
\hskip-.1em\dddseqskipacccaaggca gtgtcctgg
\hfill19
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
<210> 5
\vskip0.400000\baselineskip
<211> 30
\vskip0.400000\baselineskip
<212> ADN
\vskip0.400000\baselineskip
<213> Secuencia artificial
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<220>
\vskip0.400000\baselineskip
<223> sonda
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
<400> 5
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
\hskip-.1em\dddseqskipcacatctgga gctgaagcgt tactacagca
\hfill30
Claims (20)
1. Un procedimiento in vitro de detección
selectivo de agentes terapéuticos para el tratamiento de una
enfermedad comprendida en un grupo de enfermedades compuestas por
insuficiencia cardíaca, enfermedades isquémicas del corazón,
infarto de miocardio y enfermedades vasculares periféricas en un
mamífero, que comprende las etapas de
i) determinar la actividad de un polipéptido de
DRD3 a una cierta concentración de un compuesto de prueba o en
ausencia de dicho compuesto de prueba,
ii) determinar la actividad de dicho polipéptido
a una concentración diferente de dicho compuesto de prueba.
2. Un procedimiento in vitro de detección
selectivo de agentes terapéuticos para el tratamiento de una
enfermedad comprendida en un grupo de enfermedades compuestas por
insuficiencia cardíaca, enfermedades isquémicas del corazón,
infarto de miocardio y enfermedades vasculares periféricas en un
mamífero, que comprende las etapas de
i) determinar la actividad de un polipéptido de
DRD3 a una cierta concentración de un compuesto de prueba,
ii) determinar la actividad de un polipéptido de
DRD3 en presencia de un compuesto del que se sabe que es un
regulador de un polipéptido de DRD3.
3. Un procedimiento in vitro de detección
selectivo de agentes terapéuticos para el tratamiento de una
enfermedad comprendida en un grupo de enfermedades compuestas por
insuficiencia cardíaca, enfermedades isquémicas del corazón,
infarto de miocardio y enfermedades vasculares periféricas en un
mamífero, precedente a los procedimientos de la reivindicación 1 ó
2 y que comprende las etapas de
i) poner en contacto un compuesto de prueba con
un polipéptido de DRD3,
ii) detectar la unión de dicho compuesto de
prueba a dicho polipéptido de DRD3.
4. El procedimiento de cualquiera de las
reivindicaciones 1 a 3, en el que la etapa de poner en contacto es
dentro o en la superficie de una célula.
5. El procedimiento de cualquiera de las
reivindicaciones 1 a 3, en el que la célula está in
vitro.
6. El procedimiento de cualquiera de las
reivindicaciones 1 a 3, en el que la etapa de poner en contacto se
realiza en un sistema sin células.
7. El procedimiento de cualquiera de las
reivindicaciones 1 a 3, en el que el polipéptido está acoplado a un
marcador detectable.
8. El procedimiento de cualquiera de las
reivindicaciones 1 a 3, en el que el compuesto está acoplado a un
marcador detectable.
9. El procedimiento de cualquiera de las
reivindicaciones 1 a 3, en el que el compuesto de prueba desplaza a
un ligando que se une primero al polipéptido.
10. El procedimiento de cualquiera de las
reivindicaciones 1 a 3, en el que el polipéptido está unido a un
soporte sólido.
11. El procedimiento de cualquiera de las
reivindicaciones 1 a 3, en el que el compuesto está unido a un
soporte sólido.
12. Un procedimiento in vitro de
detección selectivo de agentes terapéuticos para el tratamiento de
una enfermedad comprendida en un grupo de enfermedades compuestas
por insuficiencia cardíaca, enfermedades isquémicas del corazón,
infarto de miocardio y enfermedades vasculares periféricas en un
mamífero, que comprende las etapas de
i) poner en contacto un compuesto de prueba con
un polinucleótido de DRD3,
ii) detectar la unión de dicho compuesto de
prueba a dicho polinucleótido de DRD3.
13. El procedimiento de la reivindicación 12, en
el que la molécula de ácido nucleico es ARN.
14. El procedimiento de la reivindicación 12, en
el que la etapa de contacto se realiza dentro o en la superficie de
una célula.
15. El procedimiento de la reivindicación 12, en
el que la etapa de contacto se realiza en un sistema sin
células.
16. El procedimiento de la reivindicación 12, en
el que el polinucleótido está acoplado a un marcador detectable.
17. El procedimiento de la reivindicación 12, en
el que el compuesto de prueba está acoplado a un marcador
detectable.
18. Uso de
i) un oligonucleótido antisentido,
ii) un anticuerpo, o
iii) una ribozima.
que regulan la actividad de un polipéptido de
DRD3 de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones
1-17 para la preparación de un medicamento útil en
el tratamiento de una enfermedad comprendida en un grupo de
enfermedades consistentes en insuficiencia cardíaca, enfermedades
isquémicas del corazón, infarto de miocardio y enfermedades
vasculares periféricas en un mamífero.
19. Uso de un polinucleótido de DRD3 para la
preparación de un medicamento útil en el tratamiento de una
enfermedad comprendida en un grupo de enfermedades consistentes en
enfermedades isquémicas del corazón, infarto de miocardio,
aterosclerosis y enfermedades vasculares periféricas en un
mamífero.
20. Uso de un polipéptido de DRD3 para la
preparación de un medicamento útil en el tratamiento de una
enfermedad comprendida en un grupo de enfermedades consistentes en
insuficiencia cardíaca, enfermedades isquémicas del corazón,
infarto de miocardio y enfermedades vasculares periféricas en un
mamífero.
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