ES2310434A1 - Un procedimiento de identificacion de un proceso de fibrosis renal, uso de los compuestos inhibidores de la actividad de snail en la elaboracion de composiciones farmaceuticas, procedimiento de identificacion de dichos compuestos inhibidores, dichas composiciones farmaceuticas y. - Google Patents
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Abstract
Un procedimiento de identificación de un proceso de fibrosis renal, procedimiento de identificación de compuestos inhibidores, uso de los compuestos inhibidores de la expresión del gen del factor de transcripción snail en la elaboración de composiciones farmacéuticas, dichas composiciones farmacéuticas y sus aplicaciones en la fibrosis renal. Snail es una proteína directamente implicada en la etiopatogenia de la fibrosis renal, además de un marcador de esta enfermedad. Por lo tanto, puede utilizarse su identificación como diagnóstico de fibrosis renal; y por otro lado, la proteína Snail puede ser de gran utilidad en la identificación de nuevos fármacos para el tratamiento de la fibrosis renal, y su inhibición génica como una forma de tratamiento.
Description
Un procedimiento de identificación de un proceso
de fibrosis renal, procedimiento de identificación de compuestos
inhibidores, uso de los compuestos inhibidores de la expresión del
gen del factor de transcripción Snail en la elaboración de
composiciones farmacéuticas, dichas composiciones farmacéuticas y
sus aplicaciones en la fibrosis renal.
La presente invención se enmarca en el campo de
la biomedicina, y más concretamente en la aplicación de
herramientas biotecnológicas para el diagnóstico y tratamiento de
enfermedades humanas, y más concretamente de la fibrosis renal.
El epitelio renal se origina a partir de células
que sufren una transición mesénquima-epitelio (TME).
El proceso inverso, la transición epitelio mesénquima (TEM), se ha
implicado en la progresión de tumores epiteliales y en la fibrosis
que desencadena en último término un fallo renal. Los factores de
transcripción Snail inducen TEMs tanto fisiológicas como patológicas
por medio de la represión de la transcripción de la Cadherina E,
(entre otras dianas (Cano y col., 2000; Batlle y col., 2000; Bolos y
col., 2003). Se ha determinado que Snail suprime también la
expresión de la cadherina específica de riñón, Cadherina 16
(Thompson y col., 1995), por medio de la represión de la
transcripción de su activador, HNF-1beta (Factor
nuclear hepático-1 beta; Bai y col., 2002). Esta
represión está activa durante el desarrollo embrionario temprano y
se ha observado que la desaparición de Snail ocurre concomitante con
la aparición de HNF-1beta y subsecuentemente de
Cadherina 16, identificados como signos de diferenciación del
epitelio renal (Dressler, 2002). La activación de Snail en el riñón
maduro puede considerarse un proceso de retorno a las propiedades
embriogénicas y se ha identificado como suficiente para inducir TEM
y fibrosis renal en
ratones.
ratones.
La fibrosis renal progresiva es una enfermedad
devastadora que desencadena fallo renal en pacientes aquejados de
distintas enfermedades como glomerulonefritis, nefropatía IgA,
diabetes, daño renal inducido por toxicidad, obstrucción urinaria o
deterioro de transplantes renales entre otras (Liu, 2004; Kalluri y
Neilson, 2003, Zeisberg y Kalluri, 2004; Vongwiwatana y col.,
2005). Se pensaba que la fibrosis renal procedía de la activación
de fibroblastos intersticiales, pero hay datos concluyentes de que
también proceden del resultado de una TEM sufrida por las células
epiteliales de los túbulos renales (Iwano y col., 2002). Se han
observado signos de TEM tubular en los riñones de pacientes con
fibrosis renal (Jinde y col, 2001; Rastaldi y col, 2002) y en
modelos animales se ha calculado que alrededor del 36% de la
población fibroblástica procede de una TEM local de las células
epiteliales (Kalluri y Neilson,
2003).
2003).
Por otro lado, la expresión de Snail aparece
concomitante con la TEM sufrida en el riñón tras obstrucción uretral
unilateral que causa fibrosis renal (Sato y col., 2003), aunque no
se estableció una causa-efecto, ya que la causa de
la fibrosis renal fue la obstrucción uretral. Además, la expresión
de Snail aparece concomitante con la TEM sufrida por células
mesoteliales, que constituye una fibrosis mesotelial
(Yañez-Mo y col., 2003) en dializados de pacientes
sometidos diálisis peritoneal y en células en cultivo tratadas con
TGF-beta.
Está patentado el uso de BMP-7
como agente inhibidor y con capacidad de reversión de fibrosis
renal BMP-7 (proteína formadora de hueso numero 7)
ejerce este efecto por su capacidad inhibidora de
TGF-beta, agente inductor de fibrosis renal y
conocido inductor de Snail (revisado en
Barrallo-Gimeno y Nieto, 2005; United States Patent
Application 20020173453, Method of treating renal injury). Tanto
TGF-beta como BMP-7 son moléculas
señalizadoras extracelulares que inician una cascada compleja de
eventos. Si la sola inducción de Snail reproduce la fibrosis renal
es de esperar que la inhibición específica de Snail sea una terapia
mucho más específica que la inhibición de toda la cascada de
señalización de TGF-beta.
Finalmente, si la sola actividad de Snail en el
riñón maduro es capaz de inducir TEM y fibrosis renal, la
presencia de Snail podría considerarse un marcador de fibrosis
renal, su inhibición una forma de terapia
anti-fibrótica y Snail podría ser de gran utilidad
en la identificación de nuevos fármacos antifibróticos.
Un objeto de la presente invención lo constituye
un procedimiento de identificación de un proceso de fibrosis
renal, en adelante procedimiento de identificación de un proceso de
fibrosis renal de la invención, basado en la identificación de la
presencia de Snail en una muestra biológica y que comprende las
siguientes etapas:
a) identificación de la presencia de Snail, en
una muestra biológica de origen renal, y
b) comparación de la presencia de observada en
a) con su ausencia en una muestra control, y donde su presencia es
indicativa de la existencia de fibrosis renal.
Un objeto particular de la invención lo
constituye el procedimiento de identificación de la invención en el
que la identificación de Snail de a) se refiere a las formas
humanas de Snail1 (hSnail1, SEQ ID NO 5 y 6) y (hSnail2, SEQ ID NO
7 y 8), ya sea la identificación en forma de un tránscrito génico
(RNAm) o de la forma proteica de ambos genes.
Otro objeto de la presente invención lo
constituye un procedimiento de identificación y evaluación de la
actividad de compuestos inhibidores de la proteína Snail útiles
para el tratamiento de la fibrosis renal, en adelante procedimiento
de identificación de compuestos de la presente invención, que
comprende los siguientes pasos:
- a)
- Puesta en contacto de un sistema biológico donde exista una expresión de Snail que produzca fibrosis renal con el compuesto candidato objeto de este procedimiento, e incubación en las condiciones adecuadas,
- b)
- determinación de un parámetro indicativo del proceso de fibrosis renal, e
- c)
- identificación de un compuesto inhibidor de la actividad de la proteína Snail cuando se observa una disminución de dicho parámetro de fibrosis renal.
Otro objeto particular de la presente invención
lo constituye el procedimiento de identificación de la invención
donde el sistema biológico del punto a) es un animal transgénico
donde la expresión de la proteína Snail es inducible, de forma
constante o condicionada, y donde su expresión provoca fibrosis
renal. Una realización particular es aquella donde el animal
transgénico es el ratón transgénico de la presente invención
(Ejemplo 2, ratón transgSnail1-ER).
Otro objeto de la presente invención lo
constituye el uso de un compuesto o agente inhibidor de la
actividad de la proteína Snail, en adelante uso de un compuesto de
la presente invención, en la elaboración de medicamentos o
composiciones farmacéuticas para el tratamiento de la fibrosis
renal, preferentemente humana.
Por tanto, en otra realización particular de la
invención dicho uso de un compuesto se basa en que el compuesto
inhibidor es un ácido nucleico o polinucleótido que impide o
disminuye la expresión del gen codificante de la proteína Snail
humana y que incluye una secuencia de nucleótidos seleccionada
entre:
a) una secuencia de nucleótidos antisentido
especifica de la secuencia del gen o del mRNA de la proteína
Snail,
b) una ribozima específica del mRNA de la
proteína Snail,
c) un aptámero específico del mRNA de la
proteína Snail, y
d) un RNA de interferencia (iRNA) específico del
mRNA de la proteína Snail
Una realización particular de la invención lo
constituye el uso de un RNAi que se une preferentemente a la
secuencia fragmento de RNAm de Snail gatgcacatccgaagccac (SEQ ID NO
9) o a otro fragmento que comprenda a esta.
Otro objeto de la presente invención lo
constituye una composición farmacéutica o un medicamento para el
tratamiento de la fibrosis renal, en adelante composición
farmacéutica de la presente invención, que comprende una cantidad
terapéuticamente efectiva de un compuesto o agente inhibidor de la
proteína Snail, junto con, opcionalmente, uno o más adyuvantes y/o
vehículos farmacéuticamente aceptables.
Una realización particular de la presente
invención lo constituye una composición farmacéutica en la que el
compuesto inhibidor es un ácido nucleico o polinucleótido que
impide o disminuye la expresión del gen codificante de la proteína
Snail humana y que incluye una secuencia de nucleótidos
seleccionada entre:
a) una secuencia de nucleótidos antisentido
especifica de la secuencia del gen o del mRNA de la proteína
Snail,
b) una ribozima específica del mRNA de la
proteína Snail,
c) un aptámero específico del mRNA de la
proteína Snail, y
d) un RNA de interferencia (iRNA) específico del
mRNA de la proteína Snail
Otro objeto de la presente invención lo
constituye el uso de la composición farmacéutica de la invención en
un método de tratamiento de un mamífero, preferentemente un ser
humano, afectado por fibrosis renal, en adelante uso de la
composición farmacéutica de la presente invención, consistente en
la administración de dicha composición terapéutica que inhibe el
proceso de fibrosis.
Un objeto particular de la presente invención lo
constituye el uso de la composición farmacéutica de esta invención
en el que la fibrosis renal está provocada por una enfermedad,
desorden o patología perteneciente, a título ilustrativo y sin que
limite el alcance de la invención, al siguiente grupo:
glomerulonefritis, neuropatía IgA, diabetes, daño renal inducido
por toxicidad, obstrucción urinaria y deterioro de transplantes
renales.
La presente invención se basa en que los
inventores han observado que los genes Snail reprimen la expresión
in vivo de cadherina-16 por la represión
indirecta de la transcripción del gen de su activador,
HNF1-beta, tanto en modelos celulares como animales.
Para determinar si ambos genes Snail pueden ser represores de la
cadherina-16 in vivo, se estudiaron sus
patrones de expresión relativos durante el desarrollo embrionario
en ratones, cuando ocurren distintos procesos de TEM y TME que dan
lugar a la formación del riñón maduro (Ejemplo 1) y en ratones
transgénicos con expresión inducible de los genes Snail (Ejemplo
2).
Los datos muestran que los patrones de expresión
son complementarios en los distintos estadios embrionarios y que
la cadherina-16 sólo aparece a partir de mesénquima
tras la desaparición de la expresión de los genes Snail1 y Snail2
(Ejemplo 1). Estos datos son compatibles con que Snail reprime la
expresión del gen de la cadherina-16 in vivo
de forma indirecta (Figura 2v), a través de la represión de
HNF-1beta, y más concretamente a través de la acción
directa sobre su promotor (unión a caja E consenso conservada
identificada en la presente invención) induciendo una completa TEM
(Figura 4a y 4c).
Además, para determinar si los genes Snail
pueden reprimir la transcripción de NHF-1beta y
consecuentemente la expresión de Cadherina-16 se
generaron ratones transgénicos con actividad inducible de Snail1
(Ejemplo 2). Así, se observó que Snail1 reprime
HNF-1beta in vivo, lo cual induce la
represión de cadherina-16, e induce la pérdida de
las características epiteliales de las células, que parecen adquirir
una morfología similar a la fibroblástica que tiene lugar en una
TEM completa (Figura 5b, e, h, k, insertos). Estos cambios aquí
descritos son reminiscentes de los observados tras la inducción
experimental de fibrosis renal en distintas condiciones (Liu,
2003).
En resumen, estos datos indican que los genes
Snail 1 y 2 actúan como represores del fenotipo epitelial en el
riñón maduro y, además, que solamente su activación es suficiente
para inducir todas las características de TEM y de fibrosis renal,
es decir, que existe una relación directa -no sólo una asociación
temporal- entre la actividad de los genes Snail y la etiopatogenia
de esta enfermedad. De esta forma, la presencia de Snail puede
considerarse un marcador de fibrosis renal y, por tanto, utilizarse
su identificación como diagnóstico de fibrosis renal; y por otro
lado, la proteína Snail puede ser de gran utilidad en la
identificación de nuevos fármacos para el tratamiento de la
fibrosis renal, y su inhibición génica como una forma de terapia.
Estas aproximaciones terapéuticas de la fibrosis renal se basan en
el uso de compuestos o agentes inhibidores de la actividad de dicha
proteína Snail.
Por lo tanto, un objeto de la presente invención
lo constituye un procedimiento de identificación de un proceso de
fibrosis renal, en adelante procedimiento de identificación de un
proceso de fibrosis renal de la invención, basado en la
identificación de la presencia de Snail en una muestra biológica y
que comprende las siguientes etapas:
a) identificación de la presencia de Snail, en
una muestra biológica de origen renal, y
b) comparación de la presencia de observada en
a) con su ausencia en una muestra control, y donde su presencia es
indicativa de la existencia de fibrosis renal.
Tal como se utiliza en la presente invención el
término "genes Snail" o "proteínas Snail" se refiere tanto
al gen o proteína Snail1 (SEQ ID NO 1 y 2, respectivamente) como al
gen o proteína Snail2 (SEQ ID NO 3 y 4, respectivamente), así como a
cualquier secuencia de nucleótidos o de aminoácidos (aás.) análoga a
éstas de otras especies, respectivamente. En el sentido utilizado en
esta descripción, el término "análoga" pretende incluir
cualquier secuencia de nucleótidos o aminoácidos que pueda ser
aislada o construida en base a las secuencias de nucleótidos o aás.
mostradas en la presente memoria, por ejemplo, mediante la
introducción de sustituciones de nucleótidos o aás. conservativas o
no conservativas, incluyendo la inserción de uno o más nucleótidos o
aás, la adición de uno o más nucleótidos o aás. en cualquiera de
los extremos de la molécula o la deleción de uno o más nucleótidos
o aás. en cualquier extremo o en el interior de la secuencia, y que
constituya una secuencia codificante o péptido con actividad similar
a las secuencias de la invención, es decir, sea capaz de inducir
fibrosis renal.
En general, una secuencia de nucleótidos o de
aminoácidos análoga es sustancialmente homóloga a la secuencia de
aminoácidos comentada anteriormente. En el sentido utilizado en esta
descripción, la expresión "sustancialmente homóloga" significa
que las secuencias de nucleótidos o aás. en cuestión tienen un
grado de identidad de, al menos, un 40%, preferentemente de, al
menos, un 85%, o más preferentemente de, al menos, un 95%.
Un objeto particular de la invención lo
constituye el procedimiento de identificación de la invención en el
que la identificación de Snail de a) se refiere a las formas
humanas de Snail1 (hSnail1, SEQ ID NO 5 y 6) y (hSnail2, SEQ ID NO
7 y 8), ya sea la identificación en forma de un tránscrito génico
(RNAm) o de la forma proteica de ambos genes. La realización de
estos análisis de identificación de los niveles de expresión de
Snail puede ser llevado a cabo por un experto medio del área de la
biomedicina gracias a la información descrita en la presente
invención y en el estado de la técnica por distintas técnicas
(Sambrook, J., Fritsch, E.F., and Maniatis, T. (1989). Molecular
cloning: a laboratory manual, 2nd ed. Cold Spring Harbor
Laboratory, Cold Spring Harbor, N.Y.).
Otro objeto particular de la invención lo
constituye el procedimiento de identificación de un proceso de
fibrosis renal en el que la identificación de Snail se lleva a cabo
mediante el uso de anticuerpos específicos de Snail Los anticuerpos
pueden ser monoclonales o policlonales.
Otro objeto particular de la invención lo
constituye el procedimiento de identificación de un proceso de
fibrosis renal en el que la identificación de Snail se lleva a cabo
mediante hibridación in situ con un precursor de Snail
Otro objeto particular de la invención lo
constituye el procedimiento de identificación de un proceso de
fibrosis renal en el que la identificación de Snail se lleva a cabo
mediante RT-PCR de un precursor génico de Snail
Este procedimiento está basado en la extracción de RNA polyA+ de
una muestra biológica de origen renal y de un tejido control y la
amplificación de la secuencia codificante de Snail con adecuados
oligonucleótidos cebadores.
Por otro lado, este procedimiento de diagnóstico
de fibrosis renal puede realizarse utilizándose a Snail como único
marcador o de forma conjunta con otros marcadores de fibrosis
renal, por ejemplo formando parte de un microarray de expresión
biológica, ya sea en forma génica -a partir de RNAm- o en forma de
proteína, que defina una huella o perfil diagnóstico de fibrosis
pulmonar.
Otro objeto de la presente invención lo
constituye un procedimiento de identificación y evaluación de la
actividad de compuestos inhibidores de la proteína Snail útiles
para el tratamiento de la fibrosis renal, en adelante procedimiento
de identificación de compuestos de la presente invención, que
comprende los siguientes pasos:
- d)
- Puesta en contacto de un sistema biológico donde exista una expresión de Snail que produzca fibrosis renal con el compuesto candidato objeto de este procedimiento, e incubación en las condiciones adecuadas,
- e)
- determinación de un parámetro indicativo del proceso de fibrosis renal, e
- f)
- identificación de un compuesto inhibidor de la actividad de la proteína Snail cuando se observa una disminución de dicho parámetro de fibrosis renal.
Otro objeto particular de la presente invención
lo constituye el procedimiento de identificación de la invención
donde el sistema biológico del punto a) es un animal transgénico
donde la expresión de la proteína Snail es inducible, de forma
constante o condicionada, y donde su expresión provoca fibrosis
renal. Una realización particular es aquella donde el animal
transgénico es el ratón transgénico de la presente invención
(Ejemplo 2, ratón transgSnail1-
ER).
ER).
Otro objeto particular de la presente invención
lo constituye el procedimiento de identificación de la invención en
el que el parámetro relacionado con el proceso de fibrosis renal de
a) pertenece, a título ilustrativo y sin limitar el alcance de la
presente invención, al siguiente grupo: un cambio morfológico
característico de una TEM, nivel de vimentina, transcripción del gen
Colágeno I y deposición de fibras de colágeno (Figura 6, Ejemplo
2).
Otro objeto de la presente invención lo
constituye el uso de un compuesto o agente inhibidor de la actividad
de la proteína Snail, en adelante uso de un compuesto de la presente
invención, en la elaboración de medicamentos o composiciones
farmacéuticas para el tratamiento de la fibrosis renal,
preferentemente humana.
Tal como se utiliza en la presente invención el
término "compuesto/agente inhibidor o antagonista" se refiere a
una molécula que cuando se une o interactúa con la proteína Snail
(por ejemplo, SEQ ID NO 2, SEQ ID NO 4, SEQ ID NO 6 y SEQ ID NO 8),
o con fragmentos funcionales de la misma, disminuye o elimina la
intensidad o la duración de la actividad biológica de dicha
proteína. En esta definición se incluye además aquellos compuestos
que impiden o disminuyen la expresión del gen codificante de la
proteína Snail, es decir, que impiden o disminuyen la transcripción
del gen, la maduración del RNAm, la traducción del RNAm y la
modificación post-traduccional. Un agente inhibidor
puede estar constituido por un péptido, una proteína, un ácido
nucleico o polinucleótido, un carbohidrato, un anticuerpo, un
compuesto químico o cualquier otro tipo de molécula que disminuya o
elimina el efecto y/o la función de la proteína Snail
A modo ilustrativo, dicho polinucleótido puede
ser un polinucleótido que codifica una secuencia de nucleótidos
antisentido especifica de la secuencia del gen o del mRNA de la
proteína Snail, o bien un polinucleótido que codifica una ribozima
específica del mRNA de la proteína Snail, o bien un polinucleótido
que codifica un aptámero específico del mRNA de la proteína Snail,
o bien polinucleótido que codifica un RNA de interferencia
("small interference RNA" o siRNA) específico del mRNA de la
proteína Snail
Estos polinucleótidos mencionados pueden ser
utilizados en un proceso de terapia génica en el que mediante
cualquier técnica o procedimiento se permita la integración de los
mismos en las células de un paciente humano. Este objetivo puede
conseguirse mediante la administración a estas células renales de
una construcción génica que comprende uno de los polinucleótidos
mencionados con el fin de transformar dichas células permitiendo su
expresión en el interior de las mismas de manera que se inhiba la
expresión de la proteína Snail Ventajosamente, dicha construcción
génica puede estar incluida dentro de un vector, tal como, por
ejemplo, un vector de expresión o un vector de transferencia.
Tal como se utiliza en la presente invención el
término "vector" se refiere a sistemas utilizados en el
proceso de transferencia de un gen exógeno o de una construcción
génica exógena al interior de una célula, permitiendo de este modo
la vehiculación de genes y construcciones génicas exógenas. Dichos
vectores pueden ser vectores no virales o vectores virales (Pfeifer
A, Verma IM (2001) Gene therapy: promises and problems. Annu Rev
Genomics Hum Genet 2: 177-211) y su administración
puede ser preparada por un experto en la materia en función de las
necesidades y especificidades de cada caso.
Por tanto, en otra realización particular de la
invención dicho uso de un compuesto se basa en que el compuesto
inhibidor es un ácido nucleico o polinucleótido que impide o
disminuye la expresión del gen codificante de la proteína Snail
humana y que incluye una secuencia de nucleótidos seleccionada
entre:
a) una secuencia de nucleótidos antisentido
especifica de la secuencia del gen o del mRNA de la proteína
Snail,
b) una ribozima específica del mRNA de la
proteína Snail,
c) un aptámero específico del mRNA de la
proteína Snail, y
d) un RNA de interferencia (iRNA) específico del
mRNA de la proteína Snail
Con anterioridad se han descrito e incluso
protegido mediante patente oligonucleótidos antisentido
(US20060003956, Materials and methods for the derepression of the E-cadherin promoter; Kajita M, McClinic KN, Wade PA. Aberrant expression of the transcription factors snail and slug alters the response to genotoxic stress. Mol Cell Biol. 2004, 24(17): 7559-66) y siRNAs que inhiben su expresión (Peinado H, Del Carmen Iglesias-de la Cruz M, Olmeda D, Csiszar K, Fong KS, Vega S, Nieto MA, Cano A, Portillo F. A molecular role for lysyl oxidase-like 2 enzyme in snail regulation and tumor progression. EMBO J. 2005, 24(19): 3446-58; Tripathi MK, Misra S, Chaudhuri G. Negative regulation of the expressions of cytokeratins 8 and 19 by SLUG repressor protein in human breast cells. Biochem Biophys Res Commun. 2005, 329(2): 508-15). Por otro lado, estas técnicas de inhibición génica, y más concretamente la vehiculización de los compuestos -oligonucleótidos antisentido, iRNA, ribozimas o aptameros- puede llevarse a cabo mediante el uso de nanopartículas que incrementan el éxito de dicha transferencia (Lu PV and Woodle MC, Adv Genet 54: 117-42, 2005; Hawker CJ and Wooley KL, Science 19 (309): 1200-5,
2005).
(US20060003956, Materials and methods for the derepression of the E-cadherin promoter; Kajita M, McClinic KN, Wade PA. Aberrant expression of the transcription factors snail and slug alters the response to genotoxic stress. Mol Cell Biol. 2004, 24(17): 7559-66) y siRNAs que inhiben su expresión (Peinado H, Del Carmen Iglesias-de la Cruz M, Olmeda D, Csiszar K, Fong KS, Vega S, Nieto MA, Cano A, Portillo F. A molecular role for lysyl oxidase-like 2 enzyme in snail regulation and tumor progression. EMBO J. 2005, 24(19): 3446-58; Tripathi MK, Misra S, Chaudhuri G. Negative regulation of the expressions of cytokeratins 8 and 19 by SLUG repressor protein in human breast cells. Biochem Biophys Res Commun. 2005, 329(2): 508-15). Por otro lado, estas técnicas de inhibición génica, y más concretamente la vehiculización de los compuestos -oligonucleótidos antisentido, iRNA, ribozimas o aptameros- puede llevarse a cabo mediante el uso de nanopartículas que incrementan el éxito de dicha transferencia (Lu PV and Woodle MC, Adv Genet 54: 117-42, 2005; Hawker CJ and Wooley KL, Science 19 (309): 1200-5,
2005).
Así, una realización particular de la invención
lo constituye el uso de un RNAi que se une preferentemente a la
secuencia fragmento de RNAm de Snail gatgcacatccgaagccac (SEQ ID NO
9) o a otro fragmento que comprenda a esta.
Las secuencias de nucleótidos
a)-d) mencionadas previamente impiden la expresión
del gen en mRNA o del mRNA en la proteína Snail, y, por tanto,
anulan su función biológica, y pueden ser desarrolladas por un
experto en el sector de ingeniería genética en función del
conocimiento existente en el estado del arte sobre transgénesis y
anulación de la expresión génica (Clarke, A.R. (2002) Transgenesis
Techniques. Principles and Protocols, 2a Ed. Humana Press, Cardiff
University; Patente US20020128220. Gleave, Martin.
TRPM-2 antisense therapy;
Puerta-Fernández E et al. (2003) Ribozymes:
recent advances in the development of RNA tools. FEMS Microbiology
Reviews 27: 75-97; Kikuchi, et al., 2003. RNA
aptamers targeted to domain II of Hepatitis C virus IRES that bind
to its apical loop region. J. Biochem. 133,
263-270; Reynolds A. et al., 2004. Rational
siRNA design for RNA interference. Nature Biotechnology 22 (3):
326-330).
Por otro lado, el origen de estos compuestos
inhibidores de la actividad de las proteínas Snail puede ser
variado, de tal forma que pueden ser origen natural (por ejemplo,
de origen vegetal, bacteriano, vírico, animales o microorganismos
eucariotas) o sintético.
Otro objeto de la presente invención lo
constituye una composición farmacéutica o un medicamento para el
tratamiento de la fibrosis renal, en adelante composición
farmacéutica de la presente invención, que comprende una cantidad
terapéuticamente efectiva de un compuesto o agente inhibidor de la
proteína Snail, junto con, opcionalmente, uno o más adyuvantes y/o
vehículos farmacéuticamente aceptables.
Una realización particular de la presente
invención lo constituye una composición farmacéutica en la que el
compuesto inhibidor es un ácido nucleico o polinucleótido que
impide o disminuye la expresión del gen codificante de la proteína
Snail humana y que incluye una secuencia de nucleótidos
seleccionada entre:
a) una secuencia de nucleótidos antisentido
especifica de la secuencia del gen o del mRNA de la proteína
Snail,
b) una ribozima específica del mRNA de la
proteína Snail,
c) un aptámero específico del mRNA de la
proteína Snail, y
d) un RNA de interferencia (iRNA) específico del
mRNA de la proteína Snail
Al igual que lo comentado anteriormente, una
realización particular de la invención lo constituye la composición
farmacéutica de la invención en la que el inhibidor de Snail es un
RNAi que se une preferentemente a la secuencia fragmento de RNAm de
Snail gatgcacatccgaagccac (SEQ ID NO 5) o a otro fragmento que
comprenda a esta.
\newpage
Los adyuvantes y vehículos farmacéuticamente
aceptables que pueden ser utilizados en dichas composiciones son
los adyuvantes y vehículos conocidos por los técnicos en la materia
y utilizados habitualmente en la elaboración de composiciones
terapéuticas.
En el sentido utilizado en esta descripción, la
expresión "cantidad terapéuticamente efectiva" se refiere a la
cantidad del agente o compuesto inhibidor de la actividad de la
proteína Snail, calculada para producir el efecto deseado y, en
general, vendrá determinada, entre otras causas, por las
características propias de los compuestos, incluyendo la edad,
estado del paciente, la severidad de la alteración o trastorno, y
de la ruta y frecuencia de administración.
En una realización particular, dicha composición
terapéutica se prepara en forma de una forma sólida o suspensión
acuosa, en un diluyente farmacéuticamente aceptable. La composición
terapéutica proporcionada por esta invención puede ser administrada
por cualquier vía de administración apropiada, para lo cual dicha
composición se formulará en la forma farmacéutica adecuada a la vía
de administración elegida. En una realización particular, la
administración de la composición terapéutica proporcionada por esta
invención se efectúa por vía parenteral, por vía oral, por vía
intraperitoneal, subcutánea, etc. Una revisión de las distintas
formas farmacéuticas de administración de medicamentos y de los
excipientes necesarios para la obtención de las mismas puede
encontrarse, por ejemplo, en el "Tratado de Farmacia
Galénica", C. Faulí i Trillo, 1993, Luzán 5, S.A. Ediciones,
Madrid.
Otro objeto de la presente invención lo
constituye el uso de la composición farmacéutica de la invención en
un método de tratamiento de un mamífero, preferentemente un ser
humano, afectado por fibrosis renal, en adelante uso de la
composición farmacéutica de la presente invención, consistente en
la administración de dicha composición terapéutica que inhibe el
proceso de fibrosis.
Un objeto particular de la presente invención lo
constituye el uso de la composición farmacéutica de esta invención
en el que la fibrosis renal está provocada por una enfermedad,
desorden o patología perteneciente, a título ilustrativo y sin que
limite el alcance de la invención, al siguiente grupo: nefropatía
IgA, glomerulonefritis, diabetes, daño renal inducido por
toxicidad, obstrucción urinaria y deterioro de transplantes
renales.
Figura 1. Snail induce TEM en células NMuMG
concomitante con la represión de Cadherina-16.
Imágenes de contrate de fases (a, b), expresión de Cadherina E (c,
d) y F-actina (e, f) en células transfectadas con
el vector vacío (Mock) o transfectadas con Snail1 (Snail). La
motilidad se determinó por un ensayo de herida en cultivo (g, h).
Las propiedades invasivas se analizaron por la capacidad de las
células de traspasar geles de colágeno IV. (k) Expresión de
Cadherina E, cadherina-16 y Snail1 por RT PCR en
células Mock y Snail. Las células que expresan Snail han perdido la
Cadherina E, reorganizado las fibras de actina y adquirido una
morfología fibroblástica, todo ello indicativo de una TEM.
Adicionalmente, son capaces de cerrar la herida en 24 horas y de
invadir los geles de colágeno. Barras de escala 50 \mum.
Figura 2. Los epitelios renales que expresan
Cadherina-16 se originan de mesénquima positivo
para los genes Snail. Hibridación in situ para
Cadherina-16, Snail 1 y Snail 2 en distintos días
del desarrollo embrionario del ratón: 10.5 (a-i),
13.5 (j-o) y 17.5 (p-u). La
Cadherina-16 se expresa en el epitelio recién
formado del ducto néfrico (nd, b) que ya no expresa Snail (e, h,
insertos). Snail se observa en el mesénquima metanéfrico
indiferenciado (mm). Los sistemas urogenitales disecados (ver
inserto en j) o sus secciones (j-o) se hibridaron
con sondas para detectar Cadherina-16 y los
genes Snail. La Cadherina-16 se expresa
también en los túmulos en formación (j, k) junto con los ductos
sexuales (sd) y los túmulos epiteliales del mesonefros transitorio
(ms) como se ve en el inserto en j. Los genes Snail se siguen
expresan en el mesénquima remanente (mm, l-o). El
epitelio de las nefronas y los túbulos colectores expresan niveles
altos de Cadherina-16 cuando todo el mesénquima se
ha diferenciado a epitelio y la expresión de los genes Snail ha
desaparecido (r-u). Esta expresión se mantiene en
el riñón adulto. Barras de escala 100 \mum. v, Los factores de
transcripción Snail inhiben la actividad del promotor del gen de la
Cadherina-16. Snail 1 y Snail 2 siguen reprimiendo
la actividad del promotor cuando los sitios de unión de Snail han
sido eliminados.
Figura 3.- La expresión de
HNF-1beta precede la de
Cadherina-16 en los componentes epiteliales del
riñón en desarrollo. Hibridación in situ de embriones de
10.5, 13.5 y 17.5 días de desarrollo y sus secciones
correspondientes. La expresión de HNF-1beta
se observa tan pronto como aparecen epitelios derivados de
mesénquima. A 10.5 días de desarrollo, la expresión se observa en
el conducto nefrítico (b) y en el mesénquima que se está
condensando en regiones donde aun no ha aparecido la expresión de
Cadherina-16 (Figura 2c). A 13.5 días de desarrollo,
además del conducto nefrítico, se observan muchos lugares de
expresión de HNF-1beta (d), algunos de los
cuales ya expresan Cadherina-16. Snail2 se expresa
en el mesénquima metanefrítico. Barras de escala 100 \mum.
Figura 4.- Snail1 y Snail2 reprimen la
expresión de Cadherina-16 por la represión de la
transcripción de su activador, HNF-1beta. a) La
activación de Snail1 reprime la expresión de
Cadherina-16 y HNF-1beta. Las
células NMuMG transfectadas establemente con una versión activable
de Snail1 cambian su morfología 24 horas después de la inducción.
b) Expresión del transgén por RT PCR. c) RT PCR a tiempo real de
Cadherina-16 y
HNF-1beta 24 horas después de la
administración del inductor,
4-OH-tamoxifeno. y d) Diagrama de la
región de 1 kb por delante del lugar de iniciación de la traducción
del gen del HNF-1beta de ratón mostrando una región
muy conservada con humanos. Los dos sitios de unión de Snail están
indicados con cajas negras. Snail1 y Snail2 reprimen la actividad
del promotor nativo de HNF-1beta, pero no afectaron
la de un promotor con el sitio conservado eliminado.
Figura 5.- Snail1 reprime la expresión de
HNF-1beta y cadherina-16 in
vivo . a, b) La proteína Snail exógena se traslocó al núcleo
tras la administración de tamoxifeno, como se observa por medio del
anticuerpo anti-receptor de estrógenos humano. c)
RT-PCR a tiempo real de Snail1 en ratones normales y
transgénicos en ausencia o presencia de tamoxifeno. Expresión de
HNF-1beta (d, e),
cadherina-16 (g, h) y Snail2 (j, k) en
secciones de la médula de riñones transgénicos de dos semanas y sus
valores correspondientes de expresión por RT-PCR a
tiempo real (f, i y l, respectivamente). Barras de escala 25
\mum. Aunque no se muestra, también desaparece la Cadherina E,
diana directa de Snail mostrada en tejidos de distinta etiología
(revisado en Barrallo-Gimeno y Nieto, 2005).
Figura 6.- La activación de Snail es
suficiente para inducir fibrosis renales en ratones
transgénicos. La activación de Snail induce un cambio
morfológico característico de una TEM (a, b); una activación del
marcador mesenquimático vicentina (c, d); activación de la
transcripción del gen del Colágeno I (e, f) y deposición de fibras
de colágeno como se observa con la tinción de
Trichome-Masson (g, h).
Figura 7.- La activación de Snail también
produce fibrosis en la corteza renal. Se observan los mismos
cambios morfológicos que en la médula, indicativos de TEM, así como
la desaparición de Cadherina-16 y Cadherina E y la
aparición de Snail2 y de depósitos de Colágeno I.
\vskip1.000000\baselineskip
Ejemplo
1
La expresión ectópica de Snail1 en la línea
celular NMuMG indujo una TEM como se ha descrito previamente en
otras líneas celulares epiteliales (Cano y col., 2000; Batlle y
col., 2000) con la adquisición de características mesenquimales
como la pérdida de la expresión de cadherina E (Figura 1d), la
reorganización del citoesqueleto de actina F (Figura 1f) y, además,
adquieren movilidad (Figura 1g y 1h) y propiedades invasivas
(Figura 1i y 1j). Además de reprimir marcadores epiteliales
conocidos, también reprimió la expresión de la
Cadherina-16 (Figura 1k), una cadherina específica
del riñón. Ya que la mama de ratón y otras líneas celulares
procedentes de mama humana no expresaban
Cadherina-16, se concluyo que esta expresión es una
peculiaridad de la línea celular NMuMG, pero indujo a estudiar si
Snail puede reprimir a la Cadherina-16 en el
riñón.
Para determinar si ambos genes Snail pueden ser
represores de la Cadherina-16 in vivo, se
estudió los patrones de expresión relativos durante el desarrollo
embrionario en ratones, cuando ocurren distintos procesos de TEM y
TME que dan lugar a la formación del riñón maduro. Tan pronto como
los conductos nefríticos se epitelizan la expresión de Sanil2 se
reprime y la cadherina-16 aparece claramente,
observándose que la diferenciación en gradiente anteroposterior de
los conductos se correlaciona con la expresión complementaria de
los genes cadherina-16 y Senil (Figura
2a-2i). Los conductos colectores inducen al
mesénquima nefrítico a condensarse y a diferenciarse en estructuras
tubulares las cuales van a dar lugar a las nefronas. El mesénquima
nefrítico expresa ambos genes Snail1 y Snail2 (Figura 2f y 2i) y,
de nuevo, su epitelización se correlaciona con su represión y el
inicio de la expresión de cadherina-16 (Figura
2j-2o). En el día 17.5 dpc, además de lo mencionado
para los conductos colectores, se observa una fuerte expresión de
cadherina-16 en la neurona. (Figura
2p-2u). Los genes Snail se encuentran en este
momento completamente reprimidos en el riñón sin que se observe
mesénquima desdiferenciado, situación que se mantiene durante la
vida adulta. Los datos muestran que los patrones de expresión son
complementarios en los distintos estadios embrionarios y que la
Cadherina-16 sólo aparece a partir de mesénquima
tras la desaparición de la expresión de los genes Snail1 y Snail2.
Estos datos son compatibles con que Snail reprime la expresión del
gen de la Cadherina-16 in vivo.
Para determinar si Snail reprimía directamente
la transcripción del gen de la cadherina-16, se
analizó su promotor, donde se encontraron dos cajas E, consenso de
unión del factor de transcripción Snail, localizadas en posición en
las posiciones -581 y -746 (Figura 2v). Cuando se transfectó Snail1
o Snail2 junto a una construcción génica conteniendo estas dos
cajas y capaz de reproducir el patrón de expresión de
Cadherina-16 (Whyte DA y col 1999; Shao X y col
2002), se observó una disminución en la actividad del promotor del
61% y 56%, respectivamente. Para confirmar si las cajas de unión de
Snail eran necesarias para producir este efecto, se
co-transfectaron con Snail1 o Snail2 construcciones
con esas cajas mutadas o eliminadas. Estos experimentos produjeron
el mismo resultado, lo que indica que Snail reprime la actividad
del promotor de la Cadherina-16 de forma indirecta
(Figura 2v).
Debido a que los genes Snail están
caracterizados como represores, se investigó si su efecto represor
lo realizaba por medio de la represión de un activador de
Cadherina-16. HNF-1beta es un
potente activador conocido de Cadherina-16 (Bai y
col, 2002) y porque además presenta un patrón de expresión durante
el desarrollo renal muy interesante. Así, 5 se estudió su patrón de
expresión relativo al de los genes Snail y la
Cadherina-16 durante el desarrollo del riñón y se
observó que muestra una expresión complementaria a la de los genes
Snail, que aparece cuando los genes Snail desaparecen y que su
expresión ocurre antes que la de Cadherina-16 y en
los mismos territorios. De esta forma a los 10 dpc,
HNF-1beta se expresa en la diferenciación de los
ductos nefríticos en la región posterior (Figura 3c) donde los genes
Snail han sido reprimidos y la cadherina-16 no está
expresada (Figura 2c). En el 13.5 dpc el mesénquima metanéfrico
expresa Snail1 y Snail2, mientras que los tránscritos de
HNF-1beta son detectados en algunas áreas de
mesénquima epitelializado las cuales son todavía negativas a la
cadherina-16 (Figura 3d-f). Las
nefronas que se diferencian desde ese mesénquima para dar lugar a
las estructuras epiteliales funcionales del riñón maduro expresan
tanto HNF-1beta y cadherina (Figura 2). Estos datos
son compatibles con que Snail reprime a HNF-1beta y
que esta represión impide la aparición de
cadherina-16.
Para determinar si la activación aguda de Snail
es capaz de reprimir HNF-1beta y
cadherina-16, se ha utilizado una construcción
inducible que activa Snail1 por la administración de
4-OH-Tamoxifeno (semejante a la
utilizada en Locascio y col., 2002) en células NMuMG. Este
procedimiento se utiliza para la activación rápida de factores de
transcripción, ya que la proteína se encuentra sintetizada de forma
inactiva y el agente inductor simplemente la transporta al núcleo
de la célula para que actúe como factor de transcripción regulando
la expresión de otros genes. Estos experimentos permitieron afirmar
que la sola activación de la proteína Snail1 fue capaz de reprimir
la transcripción de HNF-1beta y
cadherina-16 en 24 h induciendo una completa TEM
(Figura 4a y 4c). Interesantemente, 6 horas tras la activación de
Snail se observó una represión de los niveles de
HNF-1beta del 20% y unos valores de
cadherina-16 sin alterar. Estos datos indican que
Snail induce la represión secuencial de HNF-1beta y
cadherina-16, es decir, que Snail inhibe la
expresión de cadherina-16 a través de la represión
de HNF-1beta.
Para determinar si la represión
HNF-1beta por Snail es directa sobre el promotor,
se realizaron experimentos semejantes a los descritos sobre el
promotor de la Cadherina-16 con Snail1 y Snail2. Se
identificaron dos cajas E consenso de unión de Snail, una de ellas
conservada en el promotor de ratón y humano (Figura 4d). Los
experimentos de cotransfección con la construcción de este promotor
intacto de HNF-1beta mostraron que ambos genes Snail
1 y 2 -tal como se describieron anteriormente para el promotor de
la cadherina-16- reprimen la actividad del promotor
(Figura 4d), pero no así de aquellos en los que se habían eliminado
las dos cajas, o simplemente la caja conservada (Figura 5d). Estos
datos muestran que Snail es un represor directo de la transcripción
del gen de HNF-1beta a través de su unión a la caja
conservada.
\vskip1.000000\baselineskip
Ejemplo
2
Para determinar si los genes Snail pueden
reprimir la transcripción de NHF-1beta y
consecuentemente la expresión de Cadherina-16 y
también la de Cadherina E (su diana conocida en otros tejidos
(revisado en Barrallo-Gimerno y Nieto, 2005) en el
riñón, se generaron ratones transgénicos con actividad inducible de
Snail1 (ratón transgSnail1-ER). Se utilizó el mismo
sistema que para la expresión inducible en líneas celulares.
Ratones normales y transgénicos se trataron con una inyección de
excipiente o con tamoxifeno tras el nacimiento durante dos semanas,
momento en que fueron sacrificados y se analizó la expresión (Figura
5c) y localización de la proteína transgénica (Figura 5a y 5b). El
análisis de los riñones correspondientes mostró la traslocación de
la proteína exógena al núcleo (Figura 5b) y la represión de la
expresión de los genes de la Cadherina E, la
Cadherina-16 y HNF-1beta sólo en los
ratones transgénicos tratados con tamoxifeno (Figura
5d-5i; suplementaria figura 5 online). Se observó
también la inducción de la expresión de Snail2, el miembro de la
familia con expresión prominente durante el desarrollo renal (Figura
5j-51; suplementaria figura 5 online) y mostrado
como funcionalmente equivalente a Snail1 en líneas celulares y en
embriones como inductor de TEM (Bolós y col., 2003; del Barrio y
Nieto, 2002). En resumen, se observó que Snail1 reprime
HNF-1beta in vivo, lo cual induce la
represión de cadherina-16. Conjuntamente con esta
represión de la cadherina-E la expresión de Sanill
presente un alto impacto en la pérdida de las características
epiteliales, de tal forma que las células de los conductos
colectores de la médula parecen adquirir una morfología similar a la
fibroblástica reminiscente de la TEM (Figura 5b, e, h, k,
insertos).
Para verificar que la expresión de los genes
Snail indujo no sólo la represión de los genes citados, sino una
TEM completa, se analizó el fenotipo histológico de los riñones de
estos animales transgénicos y se observó que en la médula renal la
activación de Snail1 indujo un cambio morfológico compatible con
TEM, activación del marcador mesenquimático vimentina y activación
de la transcripción de Colágeno I (Figura 6e-f)
junto con sus depósitos (Figura 6g-h), marcador
prototípico de fibrosis renal (Alexakis y col., 2005). Estos
cambios también aparecieron en la corteza renal (Figura 7). Los
cambios aquí descritos son reminiscentes de los observados tras la
inducción experimental de fibrosis renal en distintas condiciones
(Liu, 2003). Estos datos indican que los genes Snail1 y Snail2
actúan como represores del fenotipo epitelial en el riñón y,
además, que solamente su activación es suficiente para inducir
todas las características de la fibrosis renal.
Plásmidos y anticuerpos. Plásmidos de
expresión. pcDNA3-Snail1 corresponde a la secuencia
completa del cDNA de Snail1 de ratón insertada en el
plásmido pcDNA3 (Invitrogen; Cano et al., 2000).
pcDNA3-Snail-ER corresponde a la
secuencia codificante de Snail1 unida a una versión mutada del
dominio de unión al agonista del receptor de estrógeno humano que
reconoce el ligando sintético
4'-OH-Tamoxifeno (Locascio et
al., 2002). La secuencia completa del cDNA de Snail2 de
ratón fue también clonada en pcDNA3 (pcDNA3-Snail2).
Plásmidos reporteros. La construcción reportera del promotor de
cadherina-16 de ratón pKsp(1268F)-Luc
ha sido amablemente proporcionada por el Doctor Peter Igarashi
(Universidad de Tejas, Southwestern Medical Center, Dallas, TX). La
secuencia del promotor de HNF-1\beta de ratón
conteniendo 1072 pb desde el ATG ha sido amplificada por PCR a
partir del DNA genómico de las células NMuMG utilizando una DNA
polimerasa de alta fidelidad (PfuTurbo, Stratagene). Los
oligonucleótidos iniciadores utilizados para la amplificación
fueron
5'-ggtaccATCTACACATTCACTACTAGA-3'
(SEQ ID NO 10) y
5'-acgcgtTTTCCAAGGACGGAAAAAGAA-3'
(SEQ ID NO 11) correspondiendo a la secuencia del GenBank^{TM}
X55842 y conteniendo los sitios de restricción KpnI y
MluI en los extremos 5', respectivamente. El producto de PCR
purificado ha sido subclonado en el vector
pGL3-basic (Promega). El kit Quickchange Site
Directed Mutagenesis (Stratagene) ha sido utilizado para introducir
mutaciones dentro de las cajas E presentes en el promotor de
cadherina-16 de ratón. La secuencia
5'-CA(G/C)(G/C)TG-3'
ha sido mutada por
5'-AA(G/C)(G/C)TA-3'.
Las secuencias de los oligonucleótidos utilizados para eliminar las
cajas E en los promotores de cadherina-16 y de
HNF-1\beta están disponibles si se requieren.
Anticuerpos: Anti-cadherina-E
(ECCD2, 1:200, Takara), anti-vimentina (MO725,
1:200, Dako). La proteína de fusión Snail1-ER ha
sido detectada por inmunoblots o inmunohistoquímica utilizando un
anticuerpo anti-\alpha receptor de estrógeno
humano (1:100, Santa-Cruz). La
F-actina ha sido detectada usando la
faloidina-FITC (1:10, Sigma).
Cultivo celular y generación de células
establemente transfectadas con Snail1 o
Snail1-ER. La línea celular NMuMG procede del
epitelio de la glándula mamaria de ratón. Esta línea celular
epitelial expresa altos niveles de cadherina-E y es
muy sensible a la transición epitelio-mesénquima
inducida por TGF\beta (Miettinen et al., 1994). Para la
transfección, las células NMuMG se sembraron en placas de 6 pocillos
(5x10^{4} células por posillo de 3.5 cm) en una mezcla 1:1 de
medio Ham's F12 y de medio Dulbecco's Modified Eagle's complementada
con 100 IU/ml de penicilina, 0.1 mg/ml de estreptomicina, 2 mM de
glutamina y 2.5 \mug/ml de anfotericina B, 10% de suero bovino
fetal y 10 \mug/ml de insulina. 24 horas después de sembrar las
células, se añadieron 500 ng de DNA en presencia de LIPOFECTAMINA
(Roche) y las células se incubaron con el DNA toda la noche. Un día
después, se empezó la selección de las células transfectadas
resistentes a la neomicina utilizando el análogo de neomicina
G-418 (Calbiochem, 400 \mug/ml). Se aislaron dos
clones independientes transfectados con Snail1 o
Snail1-ER.
Ensayos de migración y de invasión. Las
células se sembraron en placas de 6 pocillos a una densidad de
3x10^{5} células por pocillo. A las 24 horas, se realizó una
herida en la zona central del cultivo confluente y las células se
incubaron por un periodo adicional de 24 horas tras lavar el cultivo
y añadirle medio fresco. Los cultivos se observaron a varios tiempos
y se tomaron fotografías de la zona herida utilizando un microscopio
invertido Zeiss Axiovert. Los ensayos de invasión en geles de
colágeno de tipo IV se realizaron en cámaras de Boyden como se
describe en Cano et al., 2000. Las células del compartimiento
de abajo fueron recogidas y contadas después de 24 horas. En
paralelo los núcleos de las células presentes en la parte inferior
del filtro se tiñeron con DAPI después de una fijación en metanol y
de haber quitado todas las células de la parte superior del
filtro.
Análisis genético por microarray. Se
utilizó el Chip U74Av2 para genoma murino de Affymetrix para
definir el perfil de expresión génica de las células transfectadas
con Snail1 (Snail1-transfectantes). Este perfil fue
comparado con el de las células transfectadas con el vector vacío
(mock-transfectantes). Los RNA biotinilados se
analizaron e hibridaron al Chip. A continuación, el Chip se tiñó
con estreptavidina-ficoeritrina y se escaneó. Los
chips se analizaron usando el programa Affymetrix® Microarray Suite
5.0.
Análisis de los transcritos. Los mRNAs
Poly(A)+ se extrajeron de las células NMuMG utilizando el
kit Microfast Track (Invitrogen). Para el análisis por Northern
blots, alícuotas de 1.5 \mug de mRNAs Poly(A)+ purificados
con celulosa oligo(dT) fueron transferidos a membranas de
nylon que se hibridaron con sondas radiomarcadas con
[\alpha-^{32}P]dCTP (rediprime II,
Amersham Biosciences). Las sondas de DNA de Snail1,
cadherina-E, cadherina-16 y GAPDH
fueron amplificadas por RT-PCR a partir de 25 ng de
los cDNAs purificados correspondientes y sus hibridaciones se
visualizaron por autoradiografía utilizando un Hyperfilm MP
(Amershan Biosciences). La RT-PCR para Snail1 y
GAPDH se describió en Cano et al., 2000. La
RT-PCR en tiempo real se realizó utilizando el
sistema de detección de secuencia ABI PRISM® 7000 y las sondas
TagMan®. Los oligonucleótidos y las sondas se obtuvieron de Applied
Biosystems Assays-on-Demand como
sigue: Mm-99999915-g1 (GAPDH),
Mm-00441533-g1 (Snail1),
Mm00483196-m1 (Cadherina-16) y
Mm-00447452-m1
(HNF-1\beta). La expresión de RNA se calculó
utilizando el método comparativo Ct normalizado con GAPDH. Los
resultados finales se expresan relativos a un calibrador (células
mock o ratones silvestres) utilizando la formula 2^{-(\Delta \Delta
ct)}\pmSD. El RNA fue extraído y el cDNA sintetizado a partir de
las células transfectadas con Snail1-ER o
con el vector vacío a varios tiempos después del tratamiento con
4'-OH-Tamoxifeno y a partir de los
riñones de los animales normales o transgénicos neonatales o después
de dos semanas de administración de tamoxifeno o excipiente.
Hibridación in situ . Los embriones
de ratón proceden de la cepa Balb-C y sus edades,
establecidas en días post-coitum (dpc) se
determinaron considerando el día en el cual se ve el tapón vaginal
como el día 0.5. Los sistemas uro-genitales o los
riñones se disecaron a estadios 13.5 dpc y 17.5 dpc
respectivamente, se fijaron en paraformaldehido a 4 en PBS/DEPC
toda la noche. A continuación se procesaron directamente para la
hibridación in situ (ISH) o se embebieron en gelatina y
cortaron con un vibratomo para obtener secciones de 50 \mum. Las
ISH en secciones de gelatina o en embriones enteros se realizaron
como se describe en Blanco et al., 20002 utilizando las
sondas de RNA marcadas con
DIG-11-UTP de Snail1, Snail2 y
cadherina-E de ratón (Cano et al., 2000;
Sefton et al., 1998). Las sondas para
Cadherina-16 y HNF-1\beta de ratón
fueron obtenidas por RT-PCR a partir del cDNA de
las células NMuMG utilizando los oligonucleótidos descritos arriba.
Después de la hibridación, los embriones o las secciones de riñones
se procesaron como descrito en Cano et al. 2000.
Análisis de promotor. Las actividades de
los promotores de cadherina-16 y
HNF-1\beta se determinaron
co-transfectando las células NMuMG con 50 ng de
pcDNA3-Snail, pcDNA3-mSnail2 o el
vector vacío y con 300 ng de pKsp(1268F)-Luc
ó 400 ng de pmHNF-1\beta-Luc. Un
plásmido con el gen Renilla reniformis luciferase
(phRL-CMV-Luc, Promega) SE
co-transfectó como control de eficiencia. 24 horas
después de la transfección, las actividades de las luciferasas de
luciérnaga (Luc) y de renilla se determinaron utilizando el
sistema Dual Luciferase Reporter Assay (Promega) siguiendo las
instrucciones del proveedor. La actividad Luc fue normalizada a la
de la luciferasa de renilla. En todos los experimentos, la
cantidad total de DNA transfectado fue estandardizada añadiendo el
vector vacío. Los resultados se representan como el porcentaje de
la actividad de luciferasa relativa a los controles (valores de
luciferasa en células co-transfectadas con el
vector vacío).
Ratones transgénicos. El transgén
Snail1-ER fue diseñado como descrito anteriormente
(Locascio et al., 2002) y un ratón transgénico (ratón
transgSnail1-ER) para esta construcción se generó
según los procedimientos estándares (Hogan, B., Beddington, R.
& Lacy, F. Manipulating the mouse embryo. A laboratory manuel.
Cold Spring Harbor Laboratory Press (1994). Para este estudio,
seleccionamos una línea de animales cuya expresión de la proteína
transgénica es muy alta en el riñón. En este modelo, aunque la
proteína Snail1-ER esté expresada constitutivamente,
su función como factor de trascripción se desarrolla únicamente
cuando se trasloca la proteína en el núcleo después del tratamiento
con el tamoxifeno. El transgén se detecta a partir del DNA
procediendo de la cola de los animales por PCR (los detalles
respecto a los oligonucleótidos utilizados están disponibles si se
requiere). La localización subcelular de la proteína fue analizada
por inmunohistoquímica utilizando un anticuerpo
anti-receptor de estrógeno humano. El mismo
anticuerpo sirvió para valorar la cantidad de la proteína
Snail1-ER en los distintos tejidos obtenidos de los
ratones transgénicos por Western Blots. El tamoxifeno (Sigma) fue
disuelto primero en etanol (10% del volumen final) y luego en
aceite de maíz (Sigma) para tener una concentración final de 30
mg/ml. La solución fue sonicada para mejorar su solubilidad y se
administraron 3 mg de Tamoxifeno subcutáneamente por cada 20 gramos
de peso corporal en los animales neonatales cada tres días durante
dos semanas. Una vez finalizado el tratamiento, los animales se
sacrificaron y los riñones obtenidos se embebieron en gelatina, se
cortaron con un vibratomo para la ISH o la inmunohistoquímica o
fueron procesados para la extracción de RNAs.
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<110> CONSEJO SUPERIOR DE INVESTIGACIONES
CIENTÍFICAS UNIVERSIDAD MIGUEL HERNANDEZ
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
<120> UN PROCEDIMIENTO DE IDENTIFICACIÓN
DE UN PROCESO DE FIBROSIS RENAL, USO DE LOS COMPUESTOS INHIBIDORES
DE LA ACTIVIDAD DE SNAIL EN LA ELABORACIÓN DE COMPOSICIONES
FARMACÉUTICAS, PROCEDIMIENTO DE IDENTIFICACIÓN DE DICHOS COMPUESTOS
INHIBIDORES, DICHAS COMPOSICIONES FARMACÉUTICAS Y SUS APLICACIONES
EN LA FIBROSIS RENAL
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
<130> Snail
\vskip0.400000\baselineskip
<160> 11
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
<170> PatentIn version 3.3
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
<210> 1
\vskip0.400000\baselineskip
<211> 1613
\vskip0.400000\baselineskip
<212> DNA
\vskip0.400000\baselineskip
<213> Mouse
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
<220>
\vskip0.400000\baselineskip
<221> CDS
\vskip0.400000\baselineskip
<222> (64)..(858)
\vskip0.400000\baselineskip
<223> Secuencia codificante de Snail1 de
ratón
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
<400> 1
\vskip0.400000\baselineskip
<210> 2
\vskip0.400000\baselineskip
<211> 264
\vskip0.400000\baselineskip
<212> PRT
\vskip0.400000\baselineskip
<213> Mouse
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
<400> 2
\vskip0.400000\baselineskip
<210> 3
\vskip0.400000\baselineskip
<211> 2084
\vskip0.400000\baselineskip
<212> DNA
\vskip0.400000\baselineskip
<213> Mouse
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
<220>
\vskip0.400000\baselineskip
<221> CDS
\vskip0.400000\baselineskip
<222> (116)..(925)
\vskip0.400000\baselineskip
<223> Secuencia codificante de Snail2 de
ratón
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
<400> 3
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
<210> 4
\vskip0.400000\baselineskip
<211> 269
\vskip0.400000\baselineskip
<212> PRT
\vskip0.400000\baselineskip
<213> Mouse
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
<400> 4
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
<210> 5
\vskip0.400000\baselineskip
<211> 1708
\vskip0.400000\baselineskip
<212> DNA
\vskip0.400000\baselineskip
<213> Homo sapiens
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
<220>
\vskip0.400000\baselineskip
<221> CDS
\vskip0.400000\baselineskip
<222> (71)..(865)
\vskip0.400000\baselineskip
<223> Secuencia codificante de Snail1
humano
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
<400> 5
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
<210> 6
\vskip0.400000\baselineskip
<211> 264
\vskip0.400000\baselineskip
<212> PRT
\vskip0.400000\baselineskip
<213> Homo sapiens
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
<400> 6
\vskip0.400000\baselineskip
<210> 7
\vskip0.400000\baselineskip
<211> 2101
\vskip0.400000\baselineskip
<212> DNA
\vskip0.400000\baselineskip
<213> Homo sapiens
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
<220>
\vskip0.400000\baselineskip
<221> CDS
\vskip0.400000\baselineskip
<222> (165)..(971)
\vskip0.400000\baselineskip
<223> Secuencia codificante de Snail2
humano
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
<400> 7
\vskip0.400000\baselineskip
<210> 8
\vskip0.400000\baselineskip
<211> 268
\vskip0.400000\baselineskip
<212> PRT
\vskip0.400000\baselineskip
<213> Homo sapiens
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
<400> 8
\vskip0.400000\baselineskip
<210> 9
\vskip0.400000\baselineskip
<211> 19
\vskip0.400000\baselineskip
<212> DNA
\vskip0.400000\baselineskip
<213> Homo sapiens
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
<400> 9
\hskip1cm
\vskip0.400000\baselineskip
<210> 10
\vskip0.400000\baselineskip
<211> 27
\vskip0.400000\baselineskip
<212> DNA
\vskip0.400000\baselineskip
<213> Artificial sequence
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
<220>
\vskip0.400000\baselineskip
<223> Oligo A
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
<400> 10
\vskip0.400000\baselineskip
<210> 11
\vskip0.400000\baselineskip
<211> 27
\vskip0.400000\baselineskip
<212> DNA
\vskip0.400000\baselineskip
<213> Artificial sequence
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
<220>
\vskip0.400000\baselineskip
<223> Oligo B
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
<400> 11
Claims (16)
1. Un procedimiento de identificación de un
proceso de fibrosis renal caracterizado porque se basa en la
identificación de la presencia del factor de transcripción SNAIL en
una muestra biológica y que comprende las siguientes etapas:
a) identificación de la presencia del factor de
transcripción SNAIL, en una muestra biológica de origen renal,
y
b) comparación de la presencia de observada en
a) con su ausencia en una muestra control, y donde su presencia es
indicativa de la existencia de fibrosis renal.
2. Un procedimiento según la reivindicación 1
caracterizado porque el factor de transcripción Snail de a)
se refiere a la identificación de un transcrito del gen Snail1
humano (SEQ ID NO 5) o del gen Snail2 (SEQ ID NO 7).
3. Un procedimiento según la reivindicación 1
caracterizado porque el factor de transcripción Snail de a)
se refiere a la identificación del factor de transcripción Snail1
humano (SEQ ID NO 6) o del factor de transcripción Snail2 humano
(SEQ ID NO 8).
4. Un procedimiento según la reivindicación 1
caracterizado porque la identificación del factor de
transcripción Snail de a) se lleva a cabo mediante el uso de
anticuerpos específicos, monoclonales o policlonales, frente al
factor de transcripción SNAIL.
5. Un procedimiento según la reivindicación 1
caracterizado porque la identificación del factor de
transcripción Snail de a) se lleva a cabo mediante hibridación
in situ con un precursor del factor de transcripción
SNAIL.
6. Un procedimiento según la reivindicación 1
caracterizado porque la identificación del factor de
transcripción Snail de a) se lleva a cabo mediante la amplificación
RT-PCR de un precursor génico del factor de
transcripción SNAIL.
7. Procedimiento de identificación y evaluación
de la actividad de compuestos inhibidores del factor de
transcripción Snail útiles para el tratamiento de la fibrosis renal
caracterizado porque comprende los siguientes pasos:
- a)
- Puesta en contacto de un sistema biológico donde exista una expresión del factor de transcripción SNAIL que produzca fibrosis renal con el compuesto candidato objeto de este procedimiento, e incubación en las condiciones adecuadas,
- b)
- determinación de un parámetro indicativo del proceso de fibrosis renal, e
- c)
- identificación de un compuesto inhibidor de la actividad de la proteína Snail cuando se observa una disminución de dicho parámetro de fibrosis renal.
8. Procedimiento de identificación según la
reivindicación 7 caracterizado porque el sistema biológico
del punto a) es un animal transgénico donde la expresión del factor
de transcripción Snail es inducible, de forma constante o
condicionada, y donde su expresión provoca fibrosis renal.
9. Procedimiento de identificación según la
reivindicación 8 caracterizado porque el animal transgénico
es el ratón transgSnail1-ER.
10. Procedimiento de identificación según la
reivindicación 7 caracterizado porque el parámetro
relacionado con el proceso de fibrosis renal de b) pertenece al
siguiente grupo: un cambio morfológico característico de una TEM,
nivel de vimentina, transcripción del gen Colágeno I y deposición
de fibras de colágeno.
11. Uso de un compuesto o agente inhibidor de la
actividad del factor de transcripción Snail en la elaboración de
medicamentos o composiciones farmacéuticas para el tratamiento de
la fibrosis renal, preferentemente humana caracterizado
porque el compuesto es un ácido nucleico o polinucleótido que
impide o disminuye la expresión del gen codificante del factor de
transcripción Snail humano, ya sea Snail1 o Snail2, y que incluye
una secuencia de nucleótidos seleccionada entre:
a) una secuencia de nucleótidos antisentido
especifica de la secuencia del gen o del mRNA del factor de
transcripción Snail,
b) una ribozima específica del mRNA del factor
de transcripción Snail,
c) un aptámero específico del mRNA del factor de
transcripción Snail, y
d) un RNA de interferencia (iRNA) específico del
mRNA de la proteína Snail.
12. Uso de un compuesto según la reivindicación
11 caracterizado porque el iRNA de d) se une preferentemente
a la secuencia fragmento de RNAm del factor de transcripción Snail
(SEQ ID NO 9) o a otro fragmento que comprenda a esta.
13. Composición farmacéutica o un medicamento
para el tratamiento de la fibrosis renal caracterizado
porque comprende una cantidad terapéuticamente efectiva de un ácido
nucleico o polinucleótido que impide o disminuye la expresión del
gen codificante del factor de transcripción Snail humano, ya sea
Snail1 o Snail2, y que incluye una secuencia de nucleótidos
seleccionada entre:
a) una secuencia de nucleótidos antisentido
especifica de la secuencia del gen o del mRNA del factor de
transcripción Snail,
b) una ribozima específica del mRNA del factor
de transcripción Snail,
c) un aptámero específico del mRNA del factor de
transcripción Snail, y
d) un RNA de interferencia (iRNA) específico del
mRNA del factor de transcripción Snail.
14. Composición farmacéutica según la
reivindicación 13 caracterizado porque el iRNA de d) se une
preferentemente a la secuencia fragmento de RNAm del factor de
transcripción Snail (SEQ ID NO 9) o a otro fragmento que comprenda a
esta.
15. Uso de la composición farmacéutica según las
reivindicaciones 13 a la 14 en un método de tratamiento de un
mamífero, preferentemente un ser humano, afectado por fibrosis
renal, y consistente en la administración de dicha composición
terapéutica que inhibe el proceso de fibrosis.
16. Uso de la composición farmacéutica según la
reivindicación 15 caracterizado porque la fibrosis renal
está provocada por una enfermedad, desorden o patología
perteneciente al siguiente grupo: glomerulonefritis, nefropatía
IgA, diabetes, daño renal inducido por toxicidad, obstrucción
urinaria y deterioro de transplantes renales.
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