ES2316418T3 - Uso de un componente alergenico puro. - Google Patents
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Abstract
Uso de un componente alergénico puro seleccionado del grupo constituido por Par j 1 y Par j 2 para identificar serológicamente la verdadera fuente alergénica sensibilizante entre una variedad de posibles fuentes alergénicas que contienen proteínas o epítopos de reactividad cruzada.
Description
Uso de un componente alergénico puro.
La presente invención se refiere al uso de un
componente alergénico aislado en un análisis serológico para
mejorar la precisión en la identificación de la fuente alergénica
sensibilizante en el diagnóstico de la alergia. Esto no sólo
permite medidas adecuadas para evitar el agente causante, sino
además la selección apropiada del tratamiento de la enfermedad
alérgica.
Aproximadamente el 20% de la población del mundo
occidental padece alergia de tipo I, una enfermedad de
hipersensibilidad que implica la formación de anticuerpos IgE
frente a estructuras moleculares presentes en el medio ambiente que
de otro modo serían inocuas, i.e., los alérgenos. Los síntomas de la
alergia de tipo I (rinitis alérgica, conjuntivitis y asma alérgico)
están principalmente causados por el entrecruzamiento de anticuerpos
IgE específicos unidos a células efectoras realizado por moléculas
alergénicas, lo que desencadena la liberación de mediadores
biológicos tales como la histamina y los leucotrienos que dan lugar
a la reacción tisular.
El diagnóstico de la alergia incluye las medidas
para identificar la fuente de las sustancias sensibilizantes. A tal
efecto, una práctica común consiste en usar extractos de fuentes
alergénicas bien para un desafío in vivo, comúnmente en la
piel y que marca la reacción tisular, o para el análisis serológico
mediante la medición de anticuerpos IgE específicos. En la última
modalidad, se usa suero de una muestra de sangre para el análisis
cuantitativo y objetivo frente a cualquier número de alérgenos
sospechosos sin someter al paciente a alérgenos ofensivos. La
precisión en la identificación de los procedimientos de diagnóstico
que utilizan extractos alergénicos crudos se ve, sin embargo,
obstaculizada por los extensos patrones de relación serológica
existentes entre las estructuras moleculares presentes en las
especies relacionadas próxima y lejanamente que producen los
alérgenos.
De este modo, la sensibilización hacia una
determinada fuente alergénica puede conducir a la seropositividad
hacia una selección de otros materiales alergénicos con los que
puede que el paciente nunca haya estado en contacto. Tal
reactividad cruzada serológica puede ser o no clínicamente relevante
(i.e., capaz de provocar un síntoma alérgico) y puede actuar
confundiendo la identificación del alérgeno ofensivo que constituye
la base de un aviso relevante sobre cómo evitar el alérgeno y, en
particular, sobre la elección del extracto alergénico para una
inmunoterapia.
Los pólenes de las malezas constituyen
importantes fuentes alergénicas en todo el mundo, incluyendo
ejemplos destacados tales como la ambrosía (Ambrosia spp.),
la artemisa (Artemisia vulgaris) y la parietaria
(Parietaria spp). Algunos, aunque no todos, los alérgenos
presentes en el polen de cualquier especie de maleza en particular
están representados por homólogos estructuralmente similares en
otras especies y, por lo tanto, presentan cierto grado de
reactividad cruzada serológica. De este modo, en función de la
composición de las especificidades de los anticuerpos generadas por
la respuesta inmunológica en un individuo alérgico, la
sensibilización hacia una especie de maleza puede conducir a
resultados positivos en los análisis serológicos también en otras
especies. El análisis serológico generará en tales casos de
multisensibilización aparente resultados que son ambiguos en
términos de identificación del verdadero sensibilizante.
Por lo tanto, el uso de extractos alergénicos
totales suele ser difícil o imposible a la hora de determinar
claramente la fuente alergénica responsable de la sensibilización y
garantizar una elección óptima de la inmunoterapia selectiva. La
selección de una fuente alergénica apropiada para una inmunoterapia,
que refleje con exactitud el sensibilizante principal y verdadero,
es muy deseable con respecto a la eficacia del tratamiento, el
riesgo de efectos secundarios graves y la sensibilización adicional
inducida, así como con respecto al ahorro de costes y molestias al
paciente sometido al tratamiento.
El documento EP 0707 065 describe proteínas
recombinantes de parietaria y péptidos derivados identificados como
alergénicos. En el documento EP 0707 065, se contemplan estos
péptidos para su uso tanto en la terapia como en el diagnóstico de
una alergia inducida por polen de parietaria. Sin embargo, no se
demuestra ni se trata la utilidad de estas proteínas/péptidos como
reactivos para distinguir entre la sensibilización genuina hacia el
polen de parietaria y la seropositividad mediada por una reactividad
cruzada hacia el extracto de polen de parietaria.
Según la presente invención, es posible la
diferenciación rigurosa entre las diferentes alergias al polen de
malezas desde el primer momento, mejorando considerablemente los
criterios para una selección precisa de la inmunoterapia
selectiva.
La presente invención proporciona un nuevo uso
de un componente alergénico aislado de una reactividad cruzada
limitada para determinar serológicamente la fuente alergénica
sensibilizante entre una variedad de posibles fuentes alergénicas,
con un mayor nivel de exactitud que el que es posible alcanzar
usando extractos alergénicos puros. Esto permite aumentar la
precisión en la elección de un extracto alergénico para un
tratamiento selectivo de un trastorno que implica un alérgeno, tal
como una alergia de tipo I. El tratamiento puede comprender una
inmunoterapia o una farmacoterapia.
Por lo tanto, la invención proporciona el uso de
un componente alergénico puro seleccionado del grupo constituido
por la reactividad cruzada de Par j 1 y Par j 2 para identificar
serológicamente la verdadera fuente alergénica sensibilizante entre
una variedad de posibles fuentes alergénicas que contienen proteínas
o epítopos de reactividad cruzada. El uso de la invención es, por
ejemplo, valioso para la selección de tratamientos de un trastorno
que implique un alérgeno seleccionado del grupo constituido por Par
j 1 y Par j 2.
El componente alergénico es derivado del polen
de una especie vegetal, preferiblemente, una especie de maleza, tal
como artemisa, ambrosía o parietaria.
Una especie preferida es la Parietaria
judaica, especialmente aquélla en la que el componente
alergénico es Par j 1 o Par j 2 (1, 2). El procedimiento usado para
generar estos componentes no es crucial para la invención y puede
ser sintético, recombinante o nativo.
A continuación, se describirá la presente
invención junto con un ejemplo de componente alergénico, i.e., Par
j 2.
Los presentes inventores investigaron si el Par
j 2 recombinante, un alérgeno principal del polen de Parietaria
judaica, puede ser usado como una herramienta de diagnóstico
para identificar pacientes alérgicos con una sensibilización
primaria hacia la parietaria, una maleza mediterránea. Los presentes
inventores analizaron la reactividad de IgE en suero de pacientes
reactivos a los extractos de parietaria totales procedentes de
Austria (n = 42), Escandinavia (n = 8), EE.UU. (n = 18) e Italia (n
= 37) hacia extractos de polen de ambrosía, artemisa y parietaria y
hacia rPar j 2 mediante inmunotransferencia, así como mediante
mediciones con la técnica RAST/CAP. Se descubrió que casi todos los
pacientes de Escandinavia, EE.UU. y Austria contenían anticuerpos
IgE frente a los extractos de polen de ambrosía, artemisa y
parietaria. Ningún suero de Escandinavia ni de EE.UU., y sólo
cuatro sueros austriacos, reaccionaron con el rPar j 2, a diferencia
del 81% de los pacientes mediterráneos que sí lo hicieron. Por lo
tanto, es posible usar el rPar j 2 como un alérgeno marcador para
identificar a los pacientes alérgicos con un perfil de
sensibilización mediterráneo que estaban principalmente
sensibilizados hacia el polen de parietaria. El rPar j 2 puede ser
por tanto una herramienta de diagnóstico útil para la selección de
extractos alergénicos de polen de maleza adecuados para una
inmunoterapia específica de pacientes alérgicos al polen de las
malezas.
Se caracterizaron pacientes alérgicos al polen
de malezas procedentes de Austria (n = 42), Escandinavia (n = 8),
EE.UU. (n = 18) y el área mediterránea (n = 37) mediante reactividad
cutánea e inmunotransferencia. Se confirmó la presencia de Ac IgE
en suero específicos para los extractos de polen de ambrosía,
artemisa y parietaria y para rPar j 2 mediante el análisis RAST
(prueba radioalergosorbente) (Pharmacia, Uppsala, Suecia).
Se obtuvo polen de artemisa (Artemisa
vulgaris) y parietaria (Parietaria judaica) de Allergon
AB (Välinge, Suecia), y se almacenó a 4ºC hasta su uso.
Se extrajeron dos gramos de polen en 50 ml de
agua destilada durante 2 horas a temperatura ambiente. Entonces se
centrifugaron los extractos proteicos a 30.000 xg durante 30 minutos
a 4ºC. Se congelaron los sobrenadantes, se liofilizaron y se
comprobó la cantidad y calidad proteica de las proteínas mediante
electroforesis en gel de poliacrilamida-SDS y
tinción con azul de Coomassie (Bradford et al. 1976). Se
separaron cantidades comparables de cada extracto (220 \mug/cm)
mediante electroforesis en gel de poliacrilamida-SDS
al 12% (Fling et al. 1986) y se transfirieron sobre
nitrocelulosa (Schleicher y Schuell, Dassel, Alemania) (Towbin et
al., 1979).
Se expresó la proteína Par j 2 en la cepa de
E. coli BL21 a partir de un ADNc descrito por Duro et
al. (2), y se clonó en el vector de expresión
pET-23a. Se inoculó medio de cultivo de 1 a 500 con
un cultivo de una noche y se dejó crecer primero a 30ºC hasta la
fase logarítmica media. Se elevó entonces la temperatura de
incubación hasta 42ºC durante 45 min, y después durante 4 h a 30ºC
antes de la cosecha. Se recogieron las células mediante
centrifugación a 10.000 g durante 10 min a +4ºC y se volvieron a
suspender en 5 ml de tampón A (Tris-HCl 20 mM, pH
8,0; NaCl 0,5 M; imidazol 5 mM) por gramo (peso fresco) de células.
Se rompieron las células resuspendidas mediante un tratamiento de
ultrasonidos mientras se mantenían sobre hielo, tras lo que se
centrifugaron para eliminar el material sólido. Se cargó el
sobrenadante sobre una columna quelante HiTrap de 5 ml cargada con
Ni^{2+} (Amersham Pharmacia Biotech, Uppsala, Suecia) para IMAC.
Se lavó la columna con 10 volúmenes de tampón A que contenía
imidazol 20 mM y se realizó la elución con un gradiente de
20-500 mM de imidazol en tampón A. Se mezclaron
fracciones que contenían proteína rPar j 2 pura y se sometieron a un
intercambio de tampones hasta NaCl 0,15 M usando una columna
G-25 de Sephadex (Amersham Pharmacia, Biotech,
Uppsala, Suecia). Se determinó la concentración de rPar j 2 desde
un absorbancia a 280 nm, usando un coeficiente de absorción
calculado de 0,24 por mg/ml. Se dividió la proteína en alícuotas y
se almacenaron a -20ºC hasta su uso.
Se examinó la unión in vitro de
anticuerpos IgE mediante rPar j 2 en un sistema CAP de Pharmacia, un
sistema de diagnóstico inmunoanalítico de alergias usado a nivel
clínico. Se prepararon los análisis inmunoCAP experimentales
mediante la inmovilización covalente del alérgeno purificado sobre
celulosa activada a una concentración seleccionada para conseguir
un intervalo de medición lineal adecuado y un fondo para sueros
negativos por debajo del valor de corte convencional. El análisis
serológico se realizó según las recomendaciones del fabricante del
sistema inmunoanalítico (Pharmacia Diagnostics AB, Uppsala,
Suecia). Los parámetros estadísticos que probaban la calidad de los
análisis fueron calculados usando un programa informático de
sistemas.
Se diluyeron en una proporción de 1:10 sueros de
veinte pacientes alérgicos al polen de malezas procedentes de
Austria, de treinta y dos procedentes de Italia y (a efectos de
control) de un individuo no atópico en tampón A (fosfato de Na 50
mM, pH 7,5; albúmina de suero bovino (ASB) al 0,5% (p/v); Tween 20
al 0,5% (v/v) y NaN_{3} al 0,05%).
Se expusieron los sueros a extractos de polen de
artemisa y parietaria transferidos a nitrocelulosa. Se detectó la
IgE unida con anticuerpos IgE antihumanos marcados con ^{125}J
(Valenta et al. 1992) y se visualizó mediante
autorradiografía usando películas KODAK X-OMAT y
pantallas intensificadoras (Kodak, Heidelberg, Alemania).
Se investigó la presencia de alérgenos/epítopos
de reactividad cruzada en extractos de artemisa y parietaria
mediante experimentos de inhibición de la inmunotransferencia de
IgE. Se diluyeron en una proporción de 1/10 sueros de seis
pacientes alérgicos a la artemisa procedentes de una población
austriaca y se preadsorbieron con 100 \mug/ml de extracto de
artemisa, 100 \mug/ml de extracto de parietaria, 10 \mug/ml de
rPhl p 7, 10 \mug/ml de Bet v 2 y, a efectos de control, con 10
\mug/ml de ASB durante una noche a 4ºC. Se expusieron entonces
los sueros preabsorbidos a extracto de artemisa y parietaria
transferidos a nitrocelulosa. Se detectaron los Ac IgE unidos con
anticuerpos IgE antihumanos marcados con ^{125}J. (Pharmacia,
Uppsala, Suecia).
Tras obtener el consentimiento con conocimiento
de causa, se realizaron las pruebas cutáneas mediante punción sobre
los antebrazos de diez pacientes alérgicos al polen de malezas y, a
efectos de control, de un individuo no alérgico.
Se pincharon gotas de extracto de polen de
ambrosía, de extracto de polen de artemisa, de extracto de polen de
parietaria, de histamina (1 \mug/ml) y de soluciones de cloruro de
sodio (Soluprick; ALK, Horsholm; Suecia) con lancetas estériles
(ALK) según lo descrito (Vrtala et al. 1997). Se registraron
las reacciones cutáneas 20 min después de la prueba mediante
fotografía y mediante transferencia a papel con cinta Scotch® de la
zona de la pápula rodeada con un bolígrafo. Los diámetros medios de
las pápulas mostrados en la tabla 5 se determinaron como se explica
a continuación: Dm = (D1 +D2)/2. D1 y D2 representan el diámetro
longitudinal y transversal máximo de la reacción de las pápulas en
mm, respectivamente.
Fig. 1: Diferentes perfiles de reactividad de
IgE de sueros austriacos y mediterráneos hacia extracto de
parietaria transferido.
Se analizó la reactividad de los IgE en suero de
pacientes alérgicos al polen de malezas procedentes de Austria (A,
B; n = 21) e Italia (C, D; n = 33) frente a extractos de polen de
artemisa (A, C) y parietaria (B, D) transferidos a nitrocelulosa.
Dieciséis de los 20 pacientes austriacos alérgicos al polen de
malezas presentaron una reactividad de los IgE frente a proteínas
de diferentes pesos moleculares hacia extracto de polen de
parietaria transferido (B).
Por el contrario, la población mediterránea
muestra un perfil de reactividad diferente. La mayoría de los
pacientes reaccionaron frente a Par j 2 a 10 kDa.
Fig. 2: Experimento de inhibición de los IgE
Se preincubaron seis sueros (A, B, C, D, E, F)
de pacientes austriacos alérgicos al polen de malezas bien con
extracto de polen de artemisa, extracto de polen de parietaria, rPhl
p 7, rBet v 2 o ASB, y luego se expusieron a extracto de polen de
artemisa y parietaria transferido a nitrocelulosa. Los extractos de
polen de artemisa y parietaria contienen alérgenos de reactividad
cruzada de un elevado peso molecular (25-100 kDa),
profilina y dos alérgenos con mano EF.
Fig. 3: análisis cuantitativo de la unión de
anticuerpos IgE en suero con extracto crudo de polen de parietaria
y el componente alergénico rPar j 2.
Las gráficas se basan en las concentraciones de
anticuerpos IgE detalladas en las tablas 1-3.
Se midió la IgE en suero frente a Par j 2 para
tres grupos de individuos, A = austriacos, escandinavos y
estadounidenses; B = mediterráneos y C = Todos éstos juntos.
Los resultados muestran una sensibilización
predominante hacia rPar j 2 en la población de pacientes que es
originaria de la región en la que hay parietaria, mostrando casi
nada de sensibilización hacia esta proteína en las poblaciones que
viven fuera de la zona de distribución natural de la parietaria.
Tablas 1-4. Detección de
anticuerpos IgE frente a ambrosía, artemisa, parietaria y rPar j 2
mediante mediciones con la técnica RAST/CAP en sueros procedentes
de poblaciones alérgicas al polen de malezas.
Las medidas obtenidas mediante RAST/CAP muestran
que casi todos los pacientes alérgicos al polen de malezas
procedentes de Escandinavia, EE.UU. y Austria contienen anticuerpos
IgE frente al extracto de polen de parietaria. Ningún suero de
Escandinavia ni de EE.UU., y sólo cuatro sueros austriacos (9,5%),
reaccionaron con el rPar j 2. Por el contrario, el 81% de los
sueros mediterráneos contenían IgE frente a rPar j 2.
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Feb. de 1992; 175 (2): 377-85.
Claims (3)
1. Uso de un componente alergénico puro
seleccionado del grupo constituido por Par j 1 y Par j 2 para
identificar serológicamente la verdadera fuente alergénica
sensibilizante entre una variedad de posibles fuentes alergénicas
que contienen proteínas o epítopos de reactividad cruzada.
2. Uso según la reivindicación 1 para la
selección del tratamiento de un trastorno que implica un
alérgeno.
3. Uso según cualquiera de las reivindicaciones
1 ó 2, en el que el componente alergénico es sintético, recombinante
o nativo.
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