ES2319758T3 - Factor viii modificado. - Google Patents
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Abstract
Una molécula modificada de factor VIII humano que no es inmunogénica o es menos inmunogénica que el factor VIII humano no modificado y tiene la misma especificidad biológica y actividad cuando se usa in vivo, que comprende la sustitución de un residuo aminoácido comparado con la molécula original no modificada, donde dicha sustitución del residuo aminoácido causa la reducción o eliminación de uno o varios epítopos de células T que actúan en la molécula original no modificada como ligandos de unión de MHC de clase II y estimulan células T, en que dicha sustitución del residuo aminoácido se selecciona del grupo consistente en: V823A, V823D, V82G, V823H, V823N, V823S, V823T.
Description
Factor VIII modificado.
La invención se refiere en particular a la
modificación del factor VIII humano (FVIII) dando como resultado
proteínas FVIII que sustancialmente son
no-inmunogénicas o menos inmunogénicas que cualquier
equivalente no modificado usada in vivo.
En muchos casos la eficacia de una proteína
terapéutica está limitada por una reacción inmune indeseada a la
proteína terapéutica. Muchos anticuerpos monoclonales de ratón
resultaban prometedores como terapia en numerosos escenarios de
enfermedades humanas, pero en ciertos casos han fallado debido a la
inducción de grado significativo de un anticuerpo antimurina humana
(HAMA, por sus siglas en inglés human anti-murine
antibody) [Schroff, R. W. et al (1985) Cancer Res.
45: 879-885; Shawler, D.L. et al
(1985) J. Immunol. 135: 1530-1535].
Se han desarrollado numerosas técnicas para anticuerpos monoclonales
con el fin de intentar reducir la respuesta HAMA [WO 89/09622; EP
0239400; EP 0438310; WO 91/06667]. Estos métodos de ADN recombinante
generalmente han reducido la información genética del ratón en la
construcción del anticuerpo final, incrementando la información
genética humana en la construcción final. No obstante, los
anticuerpos "humanizados" resultantes, en muchos casos aún
provocaron una respuesta inmune en los pacientes [Issacs J.D. (1990)
Sem. Immunol. 2: 449, 456; Rebello, P.R. et al
(1999) Transplantation 68:
1417-1420].
Los anticuerpos no son la única clase de
moléculas polipeptídicas que se administran como agente terapéutico
contra el cuál se puede producir una respuesta inmune. Incluso
proteínas de origen humano y con las mismas secuencias de
aminoácidos que aparecen en los humanos pueden seguir induciendo una
respuesta inmune en humanos. Ejemplos importantes incluyen el uso
terapéutico del factor estimulante de colonias de
granulocitos-macrófagos [Wadhwa, M. et al
(1999) Clin. Cancer Res. 5: 1353-1361]
e interferón alfa 2 [Russo, D. et al (1996) Bri. J.
Haem. 94: 300-305; Stein, R. et al
(1988) New Engl. J. Med. 318:
1409-1413]. En estas situaciones en las que estas
proteínas humanas son inmunogénicas, se produce una supuesta rotura
de la tolerancia inmunológica que de otro modo estaría operando en
estos sujetos ante estas proteínas.
La situación es diferente cuando la proteína
humana se administra como una terapia de sustitución, por ejemplo
en una enfermedad genética donde hay una carencia constitucional de
la proteína, como puede ser el caso de enfermedades como la
hemofilia A, la enfermedad de Christmas, la enfermedad de Gaucher y
otros numerosos ejemplos. En tales casos, la proteína de
sustitución terapéutica puede funcionar inmunológicamente como una
molécula extraña desde el principio y la eficacia de ésta se puede
ver comprometida significativamente cuando los individuos son
capaces de producir una respuesta inmune a la terapia.
Independientemente de si la proteína terapéutica
es considerada una molécula extraña por el sistema inmune del
huésped o si domina una tolerancia existente a la molécula, el
mecanismo de reactividad inmune a la proteína es el mismo. La clave
de la inducción de una respuesta inmune es la presencia en la
proteína de péptidos que pueden estimular la actividad de las
células T por medio de su presentación en moléculas MHC de clase II,
llamadas "epítopos de células T". Dichos epítopos de células T
se definen comúnmente como cualquier secuencia de residuos
aminoácido con la capacidad de unirse a moléculas MHC de clase II.
Implícitamente, un "epítopo de células T" representa un
epítopo que, cuando se une a moléculas MHC, puede ser reconocido por
un receptor de células T (TCR), que al menos en principio, puede
causar la activación de estas células T mediante el acoplamiento de
un TCR para provocar una respuesta de dichas células T.
Las moléculas MHC de clase II son un grupo de
proteínas altamente polimórficas que desempeñan un importante papel
en la selección y activación de células T ayudantes. El grupo DR del
antígeno de leucocito humano (HLA-DR) es el isotipo
predominante de este grupo de proteínas; sin embargo, los isotipos
HLA-DQ y HLA-DP realizan funciones
similares. En la población humana, los individuos poseen de dos a
cuatro alelos DR, dos alelos DQ y dos DP. Existen aproximadamente
70 alotipos diferentes para el isotipo DR, 30 alotipos diferentes
para el DQ y 47 alotipos diferentes para el DP. Se ha resuelto la
estructura de numerosas moléculas DR y éstas aparecen como un surco
de unión de péptidos de extremo abierto, con numerosos bolsillos
hidrófobos que se acoplan a residuos hidrófobos (residuos del
bolsillo) del péptido [Brown et al Nature (1993)
364: 33; Stern et al (1994) Nature 368:
215]. La molécula MHC DR está formada por una cadena alfa y una beta
que se insertan en sus C-terminales a través de la
membrana celular. Cada heterodímero posee un dominio de unión al
ligando que se une a péptidos que varían entre 9 y 20 aminoácidos
de longitud, aunque el surco de unión puede acomodar un máximo de
11 aminoácidos. Las moléculas DQ han mostrado recientemente que
tienen una estructura homóloga y se espera que las proteínas de la
familia DP sean muy similares. La identificación del polimorfismo de
los alotipos diferentes de la molécula de clase II contribuye a una
amplia diversidad de superficies de unión para péptidos dentro del
surco de unión de péptidos y a nivel de población asegura máxima
flexibilidad con respecto a la capacidad de reconocer proteínas
extrañas y producir una respuesta inmune a organismos patógenos.
Una respuesta inmune a una proteína terapéutica
procede vía el camino de presentación del péptido MHC de clase II.
Aquí, las proteínas exógenas se sumergen y se procesan para la
presentación en asociación con moléculas MHC de clase II del tipo
DR, DQ o DP. Las moléculas MHC de clase II son expresadas por
células presentadoras de antígeno (APC) profesionales, como
macrófagos y células dendríticas, entre otros. El acoplamiento de un
complejo peptídico MHC de clase II mediante un receptor de células
T afín en la superficie de la célula T, junto con la unión
entrecruzada de ciertos correceptores distintos, como la molécula
CD4, puede inducir un estado activado dentro de la célula T. La
activación conduce a la liberación de citoquinas, activando también
otros linfocitos como las células B, para producir anticuerpos o
activando células T asesinas como una respuesta inmune celular
completa.
La identificación de epítopos de células T es el
primer paso para la eliminación de epítopos; sin embargo, existen
muy pocos casos claros en la técnica en los que la identificación de
epítopos y la eliminación de los mismos se integren en un único
esquema. Así, en las patentes WO98/52976 y WO00/34317 se presentan
técnicas informáticas de hilo conductor para identificar secuencias
de polipéptidos con el potencial de unirse a subconjuntos de
alotipos humanos DR de MHC de clase II. En estas enseñanzas, los
epítopos de células T previstos se eliminan mediante la sustitución
juiciosa de aminoácidos dentro de la proteína de interés. Sin
embargo, con este esquema y otros procedimientos informáticos para
la identificación de epítopos [por ejemplo, Godkin, A.J. et
al (1995) J. Immunol. 161;
850-858; Sturniolo, T. et al (1999) Nat.
Biotechnol, 17: 555-561], los péptidos
que se había previsto que serían capaces de unirse a moléculas MHC
de clase II pueden no funcionar como epítopos de células T en todas
las situaciones, particularmente in vivo debido a los efectos
de las vías de procesado u otros fenómenos. Además, los enfoques
informáticos para la predicción de epítopos de células T, en general
no son capaces de predecir epítopos con restricción DP o DQ, aunque
en general hay coincidencia en el reconocimiento entre estos
sistemas.
Además de las técnicas informáticas existen
métodos in vitro para la medición de la capacidad de los
péptidos sintéticos de unirse a moléculas MHC de clase II. Por
ejemplo, un método usa líneas de células B de alotipo MHC definido
como fuente de superficie de unión de MHC de clase II y se puede
aplicar a la identificación de ligandos de MHC de clase II
[Marshall, K.W. et al (1994) J. Immunol. 152:
4946-4956; O'Sullivan et al (1990) J.
Immnunol. 145: 1799-1808; Robadey, C.
et al (1997) J. Immunol. 159:
3238-3246]. Sin embargo, dichas técnicas no están
adaptadas al cribado de múltiples epítopos potenciales frente una
amplia diversidad de alotipos de MHC, ni pueden confirmar la
capacidad de un péptido de unión de funcionar como un epítopo de
células T.
Recientemente se han empezado a usar técnicas
que explotan los complejos solubles de moléculas MHC recombinantes
en combinación con péptidos sintéticos [Kern, F. et al (1998)
Nature Medicine 4:975-978; Kwok, W.W,
et al (2001) TRENDS in Immunol.
22:583-588]. Estos reactivos y procedimientos
se usan para identificar la presencia de clones de células T a
partir de muestras de sangre periférica de sujetos humanos o de
animales de experimentación que son capaces de unir complejos
péptido-MHC particulares. Estos procedimientos
tampoco se adaptan fácilmente al cribado de múltiples epítopos
potenciales frente a una amplia diversidad de alotipos de MHC.
Los ensayos biológicos de activación de células
T ofrecen una opción práctica para obtener una lectura de la
capacidad de un péptido de ensayo, o de toda la secuencia de una
proteína, para provocar una respuesta inmune. Los ejemplos de este
tipo de enfoque incluyen el trabajo de Petra et al, que usa
ensayos de proliferación de células T frente a la proteína
bacteriana estafiloquinasa, seguido de mapeo de epítopos usando
péptidos sintéticos para estimular líneas de células T [Petra. A.M.
et al (2002) J. Immunol. 168:
155-161]. De forma similar, los ensayos de
proliferación de células T usando péptidos sintéticos de la proteína
de la toxina del tétanos han tenido como resultado la definición de
regiones inmunodominantes de la toxina [Reece, J.C. et al
(1993) J. Immunol. 151: 6175-6184]. En
la patente WO99/53038 se expone un enfoque en el que los epítopos
de células T en una proteína de ensayo se pueden determinar usando
subconjuntos aislados de células inmunes humanas, provocando su
diferenciación in vitro y el cultivo de las células en
presencia de péptidos sintéticos de interés y la medición de
cualquier proliferación inducida en las células T cultivadas. La
misma técnica también es descrita por Stickler et al
[Stickler, M.M. et al (2000) J. Immunotherapy
23: 654-660], donde en ambos casos el método
se aplica a la detección de epítopos de células T dentro de
subtilisina bacteriana. Dicha técnica requiere la aplicación
cuidadosa de técnicas de aislamiento celular y cultivo celular con
múltiples suplementos de citoquina para obtener los subconjuntos
deseados de células inmunes (células dendríticas, células T C4+ y/o
CD8+) y no permite un cribado de rendimiento rápido usando múltiples
muestras de donantes.
Como se describe más arriba y como consecuencia
de ello, sería conveniente identificar y eliminar, o al menos
reducir los epítopos de células T de un péptido, polipéptido o
proteína originalmente inmunogénicos pero en principio
terapéuticamente valiosos. Una de estas moléculas terapéuticamente
valiosas es FVIII. La presente invención proporciona formas
modificadas de FVIII humano con uno o varios epítopos de células T
eliminados.
FVIII es un factor de coagulación dentro de la
vía intrínseca de la coagulación sanguínea. FVIII es un cofactor
del factor IXa que, en presencia de iones calcio y fosfolípidos,
convierte el factor X en la forma activada Xa. La genética
molecular de FVIII está bien estudiada, al menos en los defectos en
el gen de FVIII ligado a X que da origen a la hemofilia A. El gen
FVIII codifica dos copias empalmadas alternativamente que dan origen
a la isoforma A grande de la glicoproteína FVIII y a la isoforma B
más pequeña. En estado nativo, se pueden identificar múltiples
formas de degradación o procesado derivadas del precursor de la
isoforma A y se han adscrito actividades funcionales particulares a
fragmentos particulares. La molécula de FVIII está dividida en 6
dominios estructurales; un dominio A triplicado (A1, A2, A3), un
dominio central rico en carbohidratos y prescindible (dominio B) y
un dominio C duplicado (C1, C2). Los sitios de corte proteolítico de
FVIII para la trombina y el factor Xa se encuentran tras los
residuos 372, 740 y 1689. El corte para Xa junto con la proteína C
activada se encuentra tras el residuo 336.
La proteína FVIII se puede definir
funcionalmente como un factor capaz de corregir el defecto de
coagulación en plasma derivado de pacientes afectados de hemofilia
A. Para el tratamiento de la hemofilia A, se elabora FVIII en forma
purificada a partir de plasma humano o porcino y más recientemente
por tecnologías de ADN recombinante. En 1984, el gen del FVIII
humano se aisló y se expresó en células de mamífero en al menos 2
grupos de laboratorio independientes [Toole, J. J., et al.
(1984), Nature 312 342-347; Gitschier,
J., et al. (1984), Nature 312:
326-330; Wood, W. I., et al. (1984),
Nature 312 330-337; Vehar, G. A.,
et al. (1984), Nature 312:
337-342; WO87/04187; WO88/08035; WO88/03558; US,
4,757,006]. La secuencia de aminoácidos se dedujo de ADNc y se
desarrollaron métodos para la producción recombinante de cantidades
terapéuticas de FVIII, por ejemplo, en la patente US, 4,965,199 se
publica un método para la producción de FVIII en células huésped de
mamíferos y la purificación de FVIII humano. Se ha presentado la
expresión de FVIII humano en células CHO (ovario de hámster chino)
y BHKC (células de riñón de cría de hámster), y más recientemente
FVIII ha sido modificado para borrar parte o la totalidad del
dominio B [U.S. Pat. Nº. 4,868,112] y dicha molécula ha mostrado
eficacia en ensayos clínicos [Lusher, J.M. et al (2003)
Haemophilia 9: 38-49]. De hecho, esta
molécula esta registrada para su uso - Refacto se produce en
células CHO mediante la colaboración entre Genetics Institute y
Pharmacia Upjohn.
A pesar de la disponibilidad de cantidades
terapéuticas de FVIII, hay una necesidad continua de análogos de
FVIII con propiedades mejoradas. Las mejoras deseadas incluyen
esquemas alternativos y modalidades para la expresión y
purificación de la proteína, pero también mejoras en las propiedades
biológicas de la proteína. En particular es necesario mejorar las
características in vivo cuando se administra como agente
terapéutico. A este respecto, se desea especialmente obtener FVIII
con un potencial reducido o nulo de inducir una respuesta inmune en
el sujeto humano. Cabe esperar que dichas proteínas mostraran un
incremento del tiempo de circulación en el sujeto humano y fueran
particularmente beneficiosas en un escenario de enfermedad crónica y
recurrente, como en los casos de hemofilia A, en particular en
casos donde los hemofílicos pueden ser sensibles a factor VIII
recombinante exógeno y de otro modo desarrollarían anticuerpos
anti-factor VIII que limitarían la eficacia de su
tratamiento.
Otros han obtenido moléculas de FVIII y en
particular de FVIII modificado de forma recombinante [US 4,757,006;
US 5,633,150; US 5,668,108], pero ninguno de estos estudios reconoce
la importancia de los epítopos de células T en las propiedades
inmunogénicas de la proteína ni conciben influir directamente en
estas propiedades de forma específica y controlada, según el
esquema de la presente invención.
Algunos ejemplos de la técnica para la
modificación de FVIII son la patente US 5,948,407 donde se dan a
conocer esquemas para producir formulaciones que permiten la
administración vía mucosa (por ejemplo, oral) de la proteína con el
propósito de evocar un repertorio de células T supresoras frente al
antígeno de la proteína terapéutica.
Otros han intentado modificaciones de FVIII con
la finalidad de mejorar la vida media in vivo en el sujeto
hemofílico, por ejemplo, en la patente US 6,037,452 se describen
conjugados de poli(óxido de alquileno) y factor VIII.
Una complicación particular en la terapia de la
hemofilia A es la inducción en ciertos pacientes de anticuerpos
inhibidores frente a la preparación FVIII administrada. Se han
avanzado varias estrategias para superar la respuesta inmunológica
a FVIII en hemofílicos. La terapia de inducción de tolerancia es uno
de dichos enfoques, pero actualmente requiere la administración muy
temprana en la vida de un hemofílico de dosis muy grandes (y
costosas) de preparación FVIII. Este enfoque sólo tiene éxito para
alcanzar la tolerancia en una parte de los casos [Colowick, A. B.
et al (2000) Blood 96:
1698-1702]. Algunos ensayos clínicos de dos
productos recombinantes diferentes en sujetos no tratados
previamente indican que el inhibidor se desarrolla en
aproximadamente el 20% de los casos [Lusher, J. M. et al
(1993) N. Engl. J. Med. 328: 453-459;
Bray, G.L. et al (1994) Blood 83:
2428-2435]. Los inhibidores de FVIII son anticuerpos
inmunoglobulina que neutralizan la actividad de FVIII en el plasma.
Los inhibidores se presentan como aloanticuerpos en aproximadamente
el 25% de los pacientes con hemofilia A severa y entre el 5% y el
15% de los pacientes con la variante leve o moderada de esta
enfermedad, que son tratados con concentrados de FVIII o FVIII
recombinante.
Para pacientes con inhibidores también se usa el
tratamiento con complejo de factor IX o "complejo protrombina".
En general, éstas son mezclas de múltiples factores diferentes,
como por ejemplo, los factores II, VII, IX y X. En la patente EP
0044343-B1 se expone dicho complejo protrombina que
presenta un componente activado (FVIIa). De forma similar, el
documento US 6,358,534 describe un complejo protrombina
inmunotolerante que comprende una baja proporción de proteína FVIII
y proporciones relativamente elevadas de otras proteínas factores
de coagulación y proteínas portadoras.
La patente US 5,543,145 presenta composiciones
para la supresión de la producción del inhibidor de FVIII, que
comprenden anticuerpos policlonales o monoclonales, por ejemplo, en
forma de F(ab')2 mezclado con FVIII. En la patente US
4,769,336 se presentan fragmentos de FVIII que se unen a los
inhibidores de anticuerpos de FVIII y por consiguiente los
bloquean.
Otras estrategias incluyen el uso de factor VIII
porcino en lugar de FVIII humano, aunque dicho tratamiento es una
medida temporal, ya que el propio FVIII porcino es inmunogénico.
Otras opciones disponibles incluyen el
tratamiento con fármacos inmunosupresores y/o la eliminación de
inhibidores de la circulación mediante tratamientos extracorporales
y, como es lógico, dichos métodos representan soluciones extremas y
arriesgadas del problema tratado.
Las técnicas de ingeniería genética ofrecen un
amplio campo para la modificación e incluso para la producción de
moléculas de FVIII para uso terapéutico. Las composiciones
farmacéuticas y el tratamiento de la hemofilia A se presentan en
los estudios de las patentes US 4,965,199; US 5,618,788 y US
5,668,108 y equivalentes extranjeras, y se deben considerar como
ejemplos de una gran cantidad de trabajos sobre este tema de los que
dispone el estado actual de la técnica.
Otros ejemplos de tipos de modificación de FVIII
realizadas usando enfoques recombinantes se presentan en las
patentes US 5,859,204; US 6,376,463; US 6,485,563 y US 6,180,371 que
de forma colectiva proporcionan proteínas FVIII y sus genes
codificantes en los que sustituciones específicas del sitio han dado
como resultado la reducción de la reactividad frente a un
anticuerpo inhibidor. En estos estudios particulares, las
sustituciones están confinadas a los aminoácidos
484-509 del dominio A de FVIII. Dichas
modificaciones, al cambiar la topología de la superficie de la
molécula de FVIII de modo que los epítopos conformacionales
particulares ya no son reconocibles por anticuerpos particulares
con reactividad cruzada en el suero del paciente, no dirigen los
epítopos de células T subyacentes necesarios para conducir la
producción de anticuerpos de las células B.
Otros han usado medidas de ADN recombinante para
producir moléculas de FVIII modificadas usando sustituciones de
aminoácidos específicas del sitio [WO87/07144] o cambio de dominios
entre moléculas relacionadas. Un ejemplo de este último enfoque se
presenta en la patente WO90/05530, en el que se produce una molécula
de FVIII que contiene el dominio B del factor V humano en lugar del
dominio B de FVIII.
Otros han presentado igualmente preparaciones
quiméricas de FVIII que comprenden moléculas de FVIII recombinantes
diseñadas para contener dominios de secuencia derivados de humanos y
porcinos (y de otras especies). Dichas moléculas híbridas se
describen en las patentes US 5,744,446; US 5,663,060; US 5,583,209;
US 5,364,771; US 5,888,974 y otras.
En el documento US 5,171,844 se exponen
moléculas de FVIII manipuladas genéticamente, que pueden tener
actividad mejorada y/o inmunogenicidad reducida. Esta última
propiedad se refiere a la ausencia de secciones de la molécula por
deleción. El trabajo previo descrito en la patente US 4,868,112 y en
equivalentes extranjeras proporciona mutantes de deleción
funcionales de FVIII sin el dominio B.
Otras modificaciones de ingeniería genética de
la proteína FVIII tenían por finalidad mejorar el proceso de
producción de la proteína y en la patente US 6,271,025 se presentan
ejemplos particulares. Este caso se presenta a manera de ejemplo de
la gran cantidad de trabajos similares disponibles y conocidos en la
técnica.
\vskip1.000000\baselineskip
La presente invención proporciona formas
modificadas del factor VIII humano, denominado aquí "FVIII", en
las que la característica inmune se modifica mediante la reducción
o eliminación de varios epítopos potenciales de
células T.
células T.
La invención da a conocer secuencias
identificadas dentro de la secuencia primaria de FVIII que son
epítopos potenciales de células T en virtud del potencial de unión
de MHC de clase II. Asimismo, este descubrimiento se refiere
específicamente a la proteína FVIII completa humana en isoforma A de
2332 residuos aminoácido y a una versión más pequeña en la que el
dominio B no está presente en la proteína.
La invención da a conocer también posiciones
específicas dentro de la secuencia primaria de la molécula, que de
acuerdo con la invención se tienen que alterar mediante la
sustitución, adición o deleción de aminoácidos específicos,
manteniendo a la vez el máximo grado de actividad biológica de la
proteína. En aquellos casos en que la pérdida de inmunogenicidad se
puede conseguir sólo mediante una pérdida simultánea de actividad
biológica, es posible restablecer la actividad mediante otras
alteraciones en la secuencia de aminoácidos de la proteína.
Además, la invención da a conocer métodos para
producir dichas moléculas modificadas y sobretodo, métodos para
identificar los epítopos de células T que requieren alteración en el
orden para reducir o eliminar los sitios inmunogénicos.
La presente invención presenta formas
modificadas de proteínas FVIII que se espera que posean propiedades
in vivo mejoradas. La presente invención da a conocer las
regiones principales de la secuencia primaria de FVIII que son
inmunogénicas en el hombre y ofrece modificaciones en las secuencias
para eliminar o reducir la eficacia inmunogénica de estos sitios.
En una realización, los péptidos sintéticos que comprenden las
regiones inmunogénicas se pueden introducir en composiciones
farmacéuticas con la finalidad de producir una respuesta
tolerogénica a toda la molécula.
En otra realización, las moléculas de FVIII
modificadas de la presente invención se pueden usar en composiciones
farmacéuticas.
\newpage
En resumen, la invención se refiere a:
una molécula modificada que tiene la actividad
biológica de FVIII y que sustancialmente es no inmunogénica o menos
inmunogénica que cualquier molécula no modificada con la misma
actividad biológica cuando se usa in vivo;
una molécula especificada de acuerdo con lo
anterior, en la que dicha pérdida de inmunogenicidad se alcanza
eliminando un epítopo de células T derivado de la molécula
originalmente no modificada;
una molécula especificada de acuerdo con lo
anterior, en la que dicha pérdida de inmunogenicidad se consigue
mediante la reducción de varios alotipos de MHC capaces de unirse a
péptidos derivados de dicha molécula;
una molécula especificada de acuerdo con lo
anterior, en la que se elimina un epítopo de células T;
una molécula especificada de acuerdo con lo
anterior, en la que dichos epítopos de células T presentes
originalmente son secuencias de péptidos o ligandos de MHC de clase
II que muestran la capacidad de estimular o unir células T vía
presentación en clase II;
a) una molécula especificada de acuerdo con lo
anterior, en la que dicha secuencia de péptidos es
MSSSPHVLRNRAQSG,
MSSSPHVLRNRAQSG,
una molécula especificada de acuerdo con lo
anterior, en la que está alterado un residuo aminoácido del epítopo
de células T presente originalmente;
una molécula especificada de acuerdo con lo
anterior, en la que la alteración de los residuos aminoácido es la
sustitución del/de los residuo(s) presente(s)
originalmente por otro(s) residuo(s) aminoácido en
posición(es) específicas;
una molécula especificada de acuerdo con lo
anterior, en la que si es necesario se realizan otras alteraciones,
usualmente por sustitución, adición o deleción de
aminoácido(s) específico(s) para restablecer la
actividad biológica de dicha molécula;
una molécula de FVIII especificada de acuerdo
con lo anterior, en la que la sustitución de aminoácidos se realiza
en la posición V7 del péptido superior correspondiente a la posición
V823 en la secuencia salvaje según la secuencia borrada del dominio
B (Figura 9);
una composición farmacéutica que comprende
cualquiera de los péptidos o péptidos modificados de arriba, con la
actividad de unión a MHC de clase II
una secuencia o molécula de ADN que codifica
para cualquiera de las moléculas modificadas especificadas, como se
define anteriormente y a continuación;
una composición farmacéutica que comprende una
molécula modificada con la actividad biológica de FVIII
una composición farmacéutica como la que se
define más arriba y/o en las reivindicaciones, opcionalmente junto
a una carga, un diluyente o un excipiente farmacéuticamente
aceptables.
El término "epítopo de células T"
representa, según la idea de esta invención, una secuencia de
aminoácidos que es capaz de unir MHC de clase II, capaz de
estimular células T y/o también es capaz de unir (sin necesariamente
una activación que se pueda medir) células T en complejos con MHC
de clase II.
El término "péptido", como se usa aquí y en
las reivindicaciones subordinadas, es un compuesto que incluye dos
o más aminoácidos. Los aminoácidos están unidos mediante un enlace
peptídico (definido aquí abajo). Existen 20 aminoácidos diferentes
que se encuentran de forma natural relacionados en la producción
biológica de péptidos, y cualquier número de ellos puede estar
unido en cualquier orden para formar una cadena o un anillo
peptídico. Los aminoácidos presentes de forma natural empleados en
la producción biológica de los péptidos tienen todos la
configuración L. Los péptidos sintéticos se pueden preparar
empleando métodos sintéticos convencionales, utilizando
L-aminoácidos, D-aminoácidos, o
varias combinaciones de aminoácidos de las dos configuraciones
diferentes. Algunos péptidos contienen sólo unas pocas unidades de
aminoácido. Los péptidos cortos, por ejemplo, con menos de diez
unidades aminoácido, a veces se denominan "oligopéptidos".
Otros péptidos contienen un gran número de residuos aminoácido, por
ejemplo, 100 o más, y se denominan "polipéptidos". Por
convención, se puede considerar "polipéptido" cualquier cadena
peptídica que contenga tres o más aminoácidos, mientras que
generalmente se considera que un "oligopéptido" es un tipo
particular de polipéptido "corto". Así, se entiende que
cualquier referencia a un "polipéptido", como se usa aquí,
incluye también un oligopéptido. Además, cualquier referencia a
"péptidos" incluye polipéptidos, oligopéptidos y proteínas.
Cada disposición diferente de aminoácidos forma diferentes
polipéptidos o proteínas. El número de polipéptidos -y por tanto el
número de proteínas diferentes- que se pueden formar es
prácticamente ilimitado. "Carbono alfa (C\alpha)" es el átomo
de carbono del componente carbono hidrógeno (CH) que se encuentra
en la cadena peptídica. Una "cadena lateral" es un grupo que
cuelga de C\alpha, que puede comprender un grupo o mitad simple o
complejo, con dimensiones físicas que pueden variar
significativamente en comparación con las dimensiones del
péptido.
La invención se puede aplicar a cualquier
especie FVIII de la molécula que tenga sustancialmente las mismas
secuencias primarias de aminoácidos que la publicada aquí y por
tanto incluiría moléculas de FVIII derivadas de medidas de
ingeniería genética u otros procesos y puede contener más o menos de
2332 residuos aminoácido.
Una especie FVIII de la molécula particularmente
preferida es una en la que falta el dominio B de la molécula y
también comprende incluso una o varias sustituciones de aminoácidos
en cualquiera de los dominios restantes para dar como resultado la
eliminación de la secuencia de uno o varios epítopos de células T.
Una molécula de FVIII terapéutica con el dominio B eliminado, de
1438 residuos aminoácido ha sido objeto de ensayos clínicos
exitosos, como se describe en Lusher et al y sus referencias
[Lusher, J. M. et al (2003) Haemophilia 9:
38-49]. La secuencia de aminoácidos de dicha
proteína se representa aquí en la Figura 9.
Las proteínas FVIII, como las identificadas de
otras fuentes de mamíferos, tienen en común muchas de las secuencias
peptídicas de la presente descripción y tienen en común muchas
secuencias peptídicas con sustancialmente la misma secuencia que
las del listado de esta descripción. Por tanto, dichas secuencias de
proteínas forman parte igualmente del ámbito de la presente
invención.
La invención se ha concebido para superar el
hecho de que en la práctica, las proteínas solubles introducidas en
organismos autólogos pueden desencadenar una respuesta inmune dando
como resultado el desarrollo de anticuerpos del huésped que se unen
a la proteína soluble. Para muchos pacientes con hemofilia A, las
respuestas de anticuerpos contra las preparaciones terapéuticas
existentes de FVIII son un problema importante en la gestión de su
enfermedad. En cualquier individuo, un pequeño número de epítopos
de células T puede conducir a la señalización de células T
ayudantes, dando como resultado respuestas mantenidas del anticuerpo
ante muchísimas superficies reconocidas de células B expuestas,
determinantes de la proteína FVIII nativa. El análisis de los genes
que codifican anticuerpos inhibidores de pacientes de hemofilia A
ha mostrado que muchos de estos anticuerpos han sufrido maduración
de afinidad [Jacquemin, M. G. et al (1998) Blood
92: 496-506; van den Brink, E. N et al
(2000) Blood 95: 558-563]. El
fenómeno de la hipermutación subyacente a la maduración de afinidad
ocurre sólo en las células B en respuesta a la ayuda de células T.
Hace tiempo se reconoció que una elevada proporción de anticuerpos
inhibidores de FVIII son de la subclase IgG4 [Andersen, B. R. y
Terry, W. D. (1968) Nature 217:
174-175], y de forma similar, las reacciones
necesarias para el cambio entre clases son eventos que dependen de
las células T ayudantes. Otra evidencia de que la respuesta de los
anticuerpos a FVIII es conducida por células T es que se ha
observado que en pacientes VIH positivos con inhibidores de FVIII,
se pierde la respuesta de los anticuerpos de FVIII porque se reduce
el número de células T [Bray, G. L. et al (1993) Am. J.
Hematol. 42: 375-379]. Por consiguiente,
la presente invención intenta corregirlo proporcionando proteínas
FVIII con propensión alterada a producir una respuesta inmune en la
administración al huésped humano. Se conoce que donde la
multiplicidad de epítopos de células B permanece intacta en la
superficie de FVIII modificado, en ausencia de ayuda continuada de
células T, los títulos del inhibidor se reducen considerablemente y
esta terapia no se indica para nuevos pacientes.
Según los métodos descritos aquí, los inventores
han descubierto las regiones de la molécula de FVIII que comprenden
los epítopos de células T críticos que conducen las respuestas
inmunes a esta proteína.
El método general de la presente invención que
conduce a FVIII modificado comprende las etapas siguientes:
(a) determinación de la secuencia de aminoácidos
de los polipéptidos o parte de ellos;
(b) identificación de uno o varios epítopos de
células T potenciales dentro de la secuencia de aminoácidos de la
proteína mediante un método que incluye la determinación de la unión
de los péptidos a moléculas MHC usando técnicas in vivo o
in silico o ensayos biológicos;
(c) diseño de nuevas variantes de secuencias con
uno o varios aminoácidos dentro de los potenciales epítopos de
células T identificados, modificados de tal forma que reducen
sustancialmente o eliminan la actividad de los epítopos de células
T mediante la unión de los péptidos a moléculas MHC usando técnicas
in vivo o in silico o ensayos biológicos. Dichas
variantes de secuencia se crean de tal modo que evitan la creación
de nuevos epítopos de células T potenciales por variaciones de la
secuencia, a menos que dichos nuevos epítopos de células T
potenciales estén a su vez modificados de tal forma que reduzcan
sustancialmente o eliminen la actividad de los epítopos de células
T; y
(d) construcción de dichas variantes de
secuencia mediante técnicas de ADN recombinante y análisis de dichas
variantes para identificar una o más variantes con propiedades
deseables según técnicas recombinantes bien
conocidas.
conocidas.
\vskip1.000000\baselineskip
La identificación de potenciales epítopos de
células T según la etapa (b) se puede llevar a cabo según métodos
ya descritos. Los métodos apropiados se publican en las patentes WO
98/59244 WO 98/52976, WO 00/34317, y WO 02/069232, y se pueden usar
para identificar la propensión de unión de péptidos derivados de
FVIII a una molécula MHC de clase II. En la práctica, las
composiciones incluidas en la presente invención se han obtenido con
la aplicación conjunta de ensayos biológicos ex vivo de
proliferación de células T humanas y una herramienta de software
que explota el esquema que se describe en la patente WO 02/069232 y
que es una realización de la presente
invención.
invención.
El software simula el proceso de presentación de
antígeno a nivel de la interacción de unión del péptido MHC de
clase II para proporcionar un valor de unión para cualquier
secuencia peptídica dada. Dicho valor se determina para muchos de
los alotipos predominantes de MHC de clase II existentes en la
población. Como este esquema es aplicable al análisis de cualquier
secuencia peptídica, se pueden predecir las consecuencias de las
sustituciones, adiciones o deleciones de aminoácidos con respecto a
la capacidad de un péptido de interactuar con un surco de unión de
MHC de clase II. Por consiguiente, se pueden diseñar nuevas
composiciones de secuencias que contienen un número reducido de
péptidos capaces de interactuar con MHC de clase II y por tanto
funcionar como epítopos inmunogénicos de células T. Mientras el
ensayo biológico, usando cualquier muestra de donante, puede evaluar
la unión de un máximo de 4 alotipos DR, el proceso in silico
puede analizar la misma secuencia peptídica usando > 40 alotipos
simultáneamente. En la práctica, este enfoque permite dirigir el
diseño de nuevas variantes de secuencias que están comprometidas en
su capacidad de interactuar con múltiples alotipos de MHC.
Los resultados de un análisis realizado en la
secuencia completa de FVIII humano se presentan en la Figura 1 a
modo de ejemplo de este enfoque in silico. Aquí se presenta
una lista de secuencias peptídicas 13meras derivadas de FVIII en
las que se ha detectado la capacidad de unir uno o varios alotipos
de MHC de clase II con un valor de unión significativo. Tomado en
su totalidad, se considera que este conjunto de datos de péptidos
13meros proporciona, con alto grado de certeza, el universo de
ligandos permisibles de MHC de clase II para la proteína FVIII
humana. Por razones como el requerimiento para el procesado
proteolítico del polipéptido FVIII completo y otras etapas
fisiológicas que conducen a la presentación de péptidos FVIII in
vivo, resulta claro que finalmente sólo tendrá relevancia
biológica un subconjunto relativamente menor del repertorio completo
de péptidos. Para seguir identificando dichos péptidos con
relevancia biológica, los inventores han desarrollado un enfoque
que explota ensayos ex vivo de proliferación de células T
humanas.
Este enfoque ha demostrado ser un método
particularmente eficaz y se publica aquí como una realización de la
invención. El método se puede aplicar al ensayo de parte de la
secuencia, por ejemplo una proteína FVIII a la que le falta la
totalidad o una parte del dominio B; el método se puede aplicar a
regiones seleccionadas de la secuencia, por ejemplo, a subconjuntos
de péptidos FVIII, como todos o varios de los listados en la Figura
1; o el método se puede aplicar al ensayo de la totalidad de la
secuencia FVIII. En los presentes estudios, el método incluye el
ensayo de secuencias peptídicas superpuestas derivadas de FVIII en
un esquema para el cribado y análisis de una secuencia de FVIII sin
el dominio B. Se analiza la capacidad de los péptidos sintéticos
para provocar una respuesta proliferativa en células T humanas
cultivadas in vitro. Mientras este tipo de método se realiza
usando células T humanas nativas tomadas de donantes sanos, los
inventores han establecido que en la realización de dicho ensayo,
un índice de estimulación igual o superior a 2,0 resulta una medida
útil de la proliferación inducida. El índice de estimulación se
obtiene normalmente de dividiendo el valor de proliferación (por
ejemplo, cuentas por minuto de radioactividad si se usa
incorporación de ^{3}H-timidina) medido en el
péptido de ensayo entre el valor medido en células que no han tenido
contacto con un péptido de ensayo.
En otra realización de este enfoque, los
inventores avanzan un método en el que se criba la secuencia FVIII
buscando la presencia y la situación de epítopos de células T usando
ensayos biológicos ex vivo de células T, donde las células T
derivan de pacientes hemofílicos. Para una parte de dichos
pacientes, la proteína FVIII constituye una proteína extraña y un
potente antígeno in vivo. Los inventores han establecido que
es posible obtener líneas de células T policlonales y en principio
monoclonales in vitro a partir de PBMC de dichos individuos
y estas líneas se pueden usar como reactivos eficaces en el mapeo de
epítopos de células T dentro de la proteína FVIII.
Para ello las células T de PBMC hemofílicas se
someten a varias series de estimulación con antígeno (FVIII) in
vitro seguidas inmediatamente por la expansión en presencia de
IL-2. Para establecer líneas policlonales de
células T, generalmente fueron suficientes 2-3
series de estimulación con antígeno para generar un gran número de
células específicas de antígeno y dichas células se pueden almacenar
criogénicamente para su uso posterior en caso necesario. Las
células se usaron para cribar un gran número de péptidos
sintéticos.
En el presente caso, los péptidos sintéticos se
analizaron usando un sistema de mezclas, cada una de las cuales
contenía ocho secuencias peptídicas diferentes. El esquema de la
mezcla de péptidos se ilustra en la Figura 2. Tras la ronda inicial
de estimulación con antígeno (FVIII), que comprende la coincubación
de FVIII y PBMC durante 7 días, se llevó a cabo la reexposición
posterior con el antígeno en presencia de PBMC autólogo irradiado
como células presentadoras de antígeno. Estas series de selección de
antígeno se realizan durante 3 a 4 días y se entremezclan con fases
de expansión que comprenden la estimulación con IL-2
que se puede añadir cada 3 días durante un periodo total de unos 9
días. La reexposición final se realiza usando células T que han
sido "reanalizadas", es decir, células T que no han sido
estimuladas por IL-2 durante unos 4 días. Estas
células se estimulan con antígeno (por ejemplo, péptido sintético o
la proteína completa) usando de preferencia células autólogas
presentadoras de antígeno como previamente, durante unos 4 días y a
continuación se mide la posterior respuesta proliferativa (en su
caso). La mezcla de péptidos se organiza de forma que cada mezcla
contenga péptidos que se solapen con la mezcla siguiente. De esta
forma cualquier epítopo de células T individual está representado
en 2 mezclas separadas y la proliferación inducida será detectada
por medio de tratamientos que usen ambas mezclas. Cuando se detecta
una respuesta proliferativa a cualquier mezcla peptídica
determinada, la mezcla peptídica se decodifica repitiendo el
ensayo, usando por separado los distintos miembros de la mezcla.
En el marco de este sistema ha sido
particularmente deseable explotar muestras de PBMC de la clase de
los denominados "pacientes inhibidores", de forma que el mapa
de epítopos de la proteína FVIII definido por el repertorio de
células T de estos individuos fuera representativo de la mayoría de
epítopos corrientes de péptidos que son capaces de la presentación
en el contexto in vivo. En este sentido, las PBMC de
pacientes en los que existe una respuesta inmune demostrada
previamente constituyen los productos de una etapa cebadora in
vivo y en ellas podría haber una esperanza de beneficio
práctico, al tener la capacidad de una magnitud mucho mayor de
respuesta proliferativa a cualquier péptido estimulante dado. De
este modo se reduce la dificultad técnica de realizar una medición
de la proliferación.
Los presentes estudios han descubierto 38
secuencias peptídicas capaces de provocar una respuesta
proliferativa importante (es decir, SI>2,0). Estos péptidos se
enumeran en la Tabla 1 y son una realización de esta invención.
Dentro de este conjunto de péptidos se ha identificado otro
subconjunto de péptidos que provocan una respuesta proliferativa
importante en 2 o más muestras de donantes individuales y, de hecho,
en algunas de estas respuestas, su magnitud ha sido
significativamente superior a SI=2,0. Estos péptidos se presentan en
la lista de la Tabla 2 y constituyen otra realización de la
invención.
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\vskip1.000000\baselineskip
(Tabla pasa a página
siguiente)
\vskip1.000000\baselineskip
Las secuencias peptídicas publicadas aquí
representan la información crítica necesaria para la construcción
de moléculas de FVIII modificadas en las que uno o varios de estos
epítopos se encuentran comprometidos. Según la presente invención,
los epítopos están comprometidos por mutación, dando como resultado
secuencias que ya no son capaces de funcionar como epítopos de
células T. Es posible usar métodos de ADN recombinante para
conseguir mutagénesis dirigida de las secuencias diana y muchas de
estos procedimientos están disponibles y son bien conocidos por la
técnica.
Aunque el objetivo de esta invención es
modificar las secuencias de aminoácidos de al menos uno o varios de
los péptidos enumerados en la Tabla 1, se prefiere modificar las
secuencias de uno o varios de los péptidos P1 - P11 identificados
en la Tabla 2. Aquí se publican modificaciones apropiadas que
consiguen el doble objetivo de reducir o eliminar la capacidad de
la secuencia peptídica del sujeto para funcionar como un epítopo de
células T, bien al nivel de ser un ligando para uno o varios
alotipos de MHC de clase II, o especialmente siendo capaz de
inducir la proliferación de células T y especialmente cuando las
células T son células T humanas cultivadas in vitro.
Un ejemplo de dicho conjunto de modificaciones
preferidas se obtiene mediante la ruptura del epítopo de células T
comprendido por el péptido P10 con la secuencia ISQFIIMYSLDGKKW.
Este epítopo mapea el dominio C1 de FVIII y a modo de ejemplo es un
epítopo capaz de evocar la proliferación de células T ex vivo
obtenidas de sangre hemofílica y las células de individuos no
hemofílicos sanos.
Guiados por los resultados del análisis in
silico de esta secuencia peptídica con respecto a su actividad
como ligando de MHC de clase II, se han aplicado procedimientos de
mutagénesis dirigida al sitio para producir sustituciones en los
residuos F1207, I1208, I1209 y M1210. La numeración de los residuos
se hace conforme a la secuencia FVIII madura sin el dominio B
(Figura 9). La mutagénesis en F1207 tuvo como resultado la pérdida
de la expresión de FVIII y no se empleó actividad detectable en los
ensayos. Por el contrario, se produjeron moléculas de FVIII activas
incluyendo las sustituciones I1208A o I1208T o I1208N y/o I1209C y/o
M1210K o M1210N. Por consiguiente, las proteínas FVIII activas con
una o varias de las sustituciones listadas arriba son composiciones
preferidas según la presente invención. Se prefieren en particular
las sustituciones I1208A, I1209C, M1210K o M1210N y dichas
proteínas FVIII sustituidas son otras realizaciones de la
invención.
De forma similar, las realizaciones preferibles
comprenden moléculas FVIII que contienen sustituciones dentro del
epítopo de células T comprendidas por el péptido P8 con la secuencia
CNIQMEDPTFKENYR. Este epítopo mapea el dominio A3 de la proteína
FVIII. Se han aplicado a esta secuencia procedimientos de
mutagénesis dirigida al sitio y se han establecido las
sustituciones M1013K, I1011A o C o D o E o G o H o K o P o Q o R o S
o T para obtener una molécula con actividad funcional retenida con
respecto a los ensayos de Coatest y los parámetros inmunológicos
in silico y los ensayos inmunológicos in vitro. Por
ende, las moléculas FVIII que incluyen las sustituciones M1013K,
I1011A o C o D o E o G o H o K o P o Q o R o S o T son otras
realizaciones de la invención.
De forma similar, las realizaciones preferidas
comprenden moléculas de FVIII que contienen sustituciones dentro
del epítopo de células T comprendidas por el péptido P7 con la
secuencia MSSSPHVLRNRAQSG. Este epítopo también mapea el dominio A3
de la proteína FVIII. La sustitución en la posición V823 se
considera una modificación especialmente deseada y es una
realización de la invención. Se han aplicado a esta secuencia
procedimientos de mutagénesis dirigida al sitio y se han
establecido las sustituciones V823A, o D o E o G o H o N o P o S o
T para proporcionar una molécula con actividad funcional retenida
con respecto al ensayo de Coatest y los parámetros inmunológicos
in silico y los ensayos inmunológicos in vitro. Las
moléculas FVIII que incluyen las sustituciones V823A, o D o E o G o
H o N o P o S o T son otras realizaciones de la invención.
Otro ejemplo de una secuencia peptídica de
epítopo de células T que demuestra ser activa en muestras de sangre
hemofílica lo constituye el péptido P11 con la secuencia
IARYIRLHPTHYSIRSTLRM. Este epítopo mapea el dominio C1 de la
proteína FVIII y ha sido identificado previamente como un conductor
importante de la producción de inhibidor de FVIII [Jacquemin M.
et al (2003) Blood 101:
1351-1358]. Las sustituciones en las posiciones
Y1254, I1255, L1257, Y1262, I1264, L1268 se consideran
modificaciones especialmente deseables y son una realización de la
invención.
De forma similar, otras realizaciones
preferibles comprenden moléculas de FVIII que contienen
sustituciones en las posiciones L1119, F1120, L1121, V1122 e Y1123
del epítopo comprendido por el péptido P9 (STLFLVYSNKCQ
TPL) también las sustituciones en las posiciones Y636, Y638, I637, L638 e I639 del epítopo comprendido por el péptido P6 (VAYWYILSIGAQTDF); sustituciones en las posiciones I613 e I617 del epítopo comprendido por el péptido P5 (ASNIMHSINGYVFDS); sustituciones en las posiciones V515 y V517 del epítopo comprendido por el péptido P4 (YKWTVTVRDGPTKSD); sustituciones en la posición I419 del epítopo comprendido por el péptido P3 (GPQRI
GRKYKKVRFM); sustituciones en las posiciones Y407, Y411 y L412 del epítopo comprendido por el péptido P2 (SYKSQYLNNGPQRIG) y sustituciones en las posiciones L197, L198, F199, V201 y F202 del epítopo comprendido por el péptido P1 (ILLFAVFDEGKSWSH).
TPL) también las sustituciones en las posiciones Y636, Y638, I637, L638 e I639 del epítopo comprendido por el péptido P6 (VAYWYILSIGAQTDF); sustituciones en las posiciones I613 e I617 del epítopo comprendido por el péptido P5 (ASNIMHSINGYVFDS); sustituciones en las posiciones V515 y V517 del epítopo comprendido por el péptido P4 (YKWTVTVRDGPTKSD); sustituciones en la posición I419 del epítopo comprendido por el péptido P3 (GPQRI
GRKYKKVRFM); sustituciones en las posiciones Y407, Y411 y L412 del epítopo comprendido por el péptido P2 (SYKSQYLNNGPQRIG) y sustituciones en las posiciones L197, L198, F199, V201 y F202 del epítopo comprendido por el péptido P1 (ILLFAVFDEGKSWSH).
De acuerdo con lo anterior se puede observar que
según esta invención se pueden producir numerosas variantes de
proteínas FVIII y se pueden analizar para encontrar las
características inmunes y funcionales deseadas. En los EJEMPLOS se
describen métodos para la elaboración y el análisis de dichas
proteínas variantes de FVIII. Todas estas proteínas funcionales son
realizaciones de la presente invención. Además, las modificaciones
realizadas han demostrado dar como resultado secuencias peptídicas
incapaces de unirse a moléculas MHC de clase II con la misma avidez
que las secuencias peptídicas originales o "salvajes" (wt, del
inglés wild-type) usando la herramienta predictiva
in silico de unión de MHC de clase II de la patente
WO02/069232. Además, el análisis físico de los epítopos de
variantes de péptidos del ejemplo, usando ensayos biológicos ex
vivo de proliferación de células T humanas confirma la pérdida
deseada de capacidad de estos péptidos de soportar la proliferación
de células T y por tanto de funcionar como epítopos de células T. En
el presente caso se incluyen las secuencias peptídicas
identificadas usando ensayos biológicos y en consecuencia
confirmadas como capaces de soportar la activación de células T.
Significativamente, varios de dichos péptidos son capaces de
provocar la proliferación in vitro de células T derivadas de
sangre hemofílica, por consiguiente son representativos de los
epítopos procesados y no se pueden considerar determinantes
crípticos o inmunológicamente irrelevantes.
Las proteínas variantes se producirán de forma
más preferible mediante técnicas de ADN recombinante aunque se
pueden contemplar otros procedimientos, incluida la síntesis química
de fragmentos de FVIII. Un procedimiento sencillo consiste en
utilizar la información de la secuencia de proteínas que se presenta
aquí para deducir polinucleótidos (ADN) codificantes de cualquiera
de las moléculas o fragmentos de la variante preferida de FVIII.
Esto se consigue más fácilmente usando herramientas de software
informático, como el software DNAstar [DNAstar Inc. Madison WI,
USA] o un software similar. Cualquiera de estas secuencias de ADN
codificante de polipéptidos de la presente invención u homólogos
importantes de ellos se deben considerar como realizaciones de esta
invención.
La invención se refiere a análogos de FVIII en
los que las sustituciones de al menos un residuo aminoácido se han
realizado en posiciones que dan como resultado una eliminación o una
reducción sustancial de la actividad de uno o varios epítopos de
células T potenciales de la proteína. Una o varias sustituciones de
aminoácidos en puntos particulares dentro de cualquiera de los
ligandos MHC de clase II potenciales identificados en la Figura 1 o
de preferencia secuencias peptídicas de epítopos de las Tablas 1 y 2
pueden tener como resultado una molécula de FVIII con un potencial
inmunogénico reducido cuando se administra como terapia al huésped
humano.
Se prefiere obtener una molécula de FVIII en la
que la modificación del aminoácido (por ejemplo, una sustitución)
se realice dentro de las regiones más inmunogénicas de la molécula
original. Para la eliminación de epítopos de células T, las
sustituciones de aminoácidos se realizan de preferencia en puntos
apropiados dentro de la secuencia peptídica representada para
conseguir la reducción sustancial o la eliminación de la actividad
del epítopo de células T. En la práctica, un punto apropiado será
de preferencia igual a un residuo aminoácido que se une dentro de
uno de los bolsillos del interior del surco de unión de MHC de clase
II. Se prefiere alterar la unión en el interior del primer bolsillo
de la hendidura en la denominada P1 o posición de anclaje P1 del
péptido. La calidad de la interacción de unión entre el residuo de
anclaje P1 del péptido y el primer bolsillo del surco de unión de
MHC de clase II es reconocido como el determinante principal de la
afinidad de unión completa para todo el péptido. Una sustitución
apropiada en esta posición del péptido será para un residuo
acomodado con menor facilidad dentro del bolsillo, por ejemplo, la
sustitución por un residuo más hidrófilo. Los residuos aminoácidos
en el péptido en posiciones iguales respecto a la unión dentro de
otras regiones del bolsillo dentro de la hendidura de unión de MHC
también se consideran y se incluyen en el ámbito de la presente
invención.
Como resultará claro para un experto en la
materia, múltiples conjuntos alternativos de sustituciones pueden
conseguir el objetivo de eliminar epítopos no deseados. Sin embargo,
las secuencias resultantes serán reconocidas como homólogos
cercanos con las composiciones específicas publicadas aquí y por
consiguiente se incluyen en el ámbito de la presente invención.
Se entiende que las sustituciones de aminoácidos
individuales dentro de un epítopo de células T potenciales son la
vía preferente para la eliminación del epítopo. Se pueden contemplar
combinaciones de sustitución dentro de un epítopo particular y
pueden resultar particularmente apropiadas, por ejemplo, cuando los
epítopos definidos individualmente estén solapados unos con otros.
Además, las sustituciones de aminoácidos, tanto individualmente
dentro de un epítopo determinado o en combinación dentro de un solo
epítopo, se pueden hacer en posiciones diferentes a los "residuos
del bolsillo" respecto al surco de unión de MHC de clase II, pero
en cualquier punto dentro de la secuencia peptídica. Las
sustituciones se pueden hacer con referencia a una estructura
homóloga o a un método estructural obtenido por procedimientos in
silico conocidos en la técnica y se puede basar en
características estructurales conocidas de la molécula según esta
invención. Todas estas sustituciones se incluyen en el ámbito de la
presente invención.
Las sustituciones de aminoácidos distintas de
las realizadas dentro de los péptidos identificados más arriba se
pueden contemplar de forma particular cuando se hacen en combinación
con sustitución(es) realizadas dentro de un péptido de la
lista. Por ejemplo, se puede contemplar un cambio para restablecer
la estructura o la actividad biológica de la molécula variante.
Dichos cambios compensatorios y los cambios para incluir la deleción
o la adición de residuos aminoácido particulares a partir del
polipéptido FVIII tienen como resultado una variante con la
actividad deseada y en combinación con cambios en cualquiera de los
péptidos publicados, se incluyen en el ámbito de la presente
invención.
Puesto que esta invención se refiere a FVIII
modificado, las composiciones que contienen dichas proteínas FVIII
modificadas o fragmentos de proteínas FVIII modificadas y las
composiciones relacionadas se deben considerar dentro del ámbito de
la invención. Un ejemplo pertinente a este respecto podría ser el
desarrollo de estrategias de inducción de tolerancia mediadas por
péptidos donde uno o varios de los péptidos se administra a un
paciente con fines inmunoterapéuticos. Por consiguiente, las
moléculas de péptidos sintéticos, por ejemplo, una o varias de las
enumeradas en la Tabla 1, se consideran realizaciones de la
invención. En otro aspecto, la presente invención se refiere a
ácidos nucleicos que codifican entidades FVIII modificadas. En otro
aspecto, la presente invención se refiere a métodos para el
tratamiento terapéutico de humanos usando las proteínas FVIII
modificadas. En otro aspecto más, la invención se refiere a métodos
para el tratamiento terapéutico usando preparaciones farmacéuticas
que comprenden péptidos o moléculas derivadas con secuencias o
partes idénticas a las secuencias aquí descritas.
Ahora, la invención se ilustrará con los
ejemplos siguientes, pero sin limitarse a ellos. El texto anterior
y los ejemplos de abajo se refieren a las figuras siguientes:
En la Figura 1 se presenta una lista de
secuencias peptídicas en el Factor VIII humano con potencial
actividad de unión a MHC de clase II humanas. Los péptidos son
13meros, los aminoácidos se identifican usando el código de letras
individuales.
La Figura 2 representa el esquema de cribado de
mezclas de péptidos. En el presente estudio los péptidos fueron
15meros y cada péptido sucesivo se superponía en 12 residuos.
En la Figura 3 se presentan histogramas que
representan los resultados de los ensayos de proliferación de
células T in vitro en respuesta al tratamiento con péptidos
sintéticos derivados de FVIII. En este ejemplo, una línea de
células T de FVIII aislada de un donante hemofílico se usó para
cribar mezclas de péptidos superpuestos abarcando la secuencia de
FVIII. Las flechas indican mezclas que inducen la proliferación de
células T y que posteriormente fueron decodificadas.
En la Figura 4 se presentan histogramas que
representan los resultados de los ensayos de proliferación de
células T in vitro en respuesta al tratamiento con péptidos
sintéticos derivados de FVIII. En este ejemplo, una línea de
células T específica para FVIII aislada de un donante hemofílico se
usó para decodificar dos mezclas peptídicas que inducen la
proliferación de células T. Los péptidos que contienen epítopos de
células T se indican con una flecha.
En la Figura 5 se presentan histogramas que
representan los resultados de los ensayos de proliferación de
células T in vitro en respuesta a tratamientos con péptidos
sintéticos derivados de FVIII. En este ejemplo, se usaron células
de dos donantes para cribar los péptidos que abarcan la secuencia de
FVIII. Tanto el donante nº 1 (A) como el donante nº 2 (B) tenían
alotipos HLA-DR idénticos (DRB1*03, DRB1*04, DR3 y
DR4*01). Las flechas indican los péptidos que contienen epítopos de
células T.
En la Figura 6 aparece un gráfico que muestra
los datos de actividad y niveles de expresión de proteínas para
mutantes del péptido 8 (P8): el control positivo es el factor VIII
wt. M1013K representa los datos de expresión y actividad para una
molécula de FVIII que contiene la sustitución M1013K. Las columnas
restantes son moléculas FVIII que combinan la sustitución M1013K
con cambios adicionales en I1011 para el aminoácido indicado.
En la Figura 7 se presenta un gráfico que
muestra los datos de actividad y niveles de expresión de proteínas
para mutantes del péptido 7 (P7): el control positivo es el factor
VIII wt, el control negativo es la ausencia de ADN en transfección.
Las muestras restantes son mutantes V823 con el cambio de aminoácido
indicado.
En la Figura 8 aparecen, a modo de ejemplo, los
datos del ensayo de células T que muestran péptidos mutantes con un
índice de estimulación de < 2,0 bajo condiciones en las que la
secuencia peptídica wt muestra un índice de estimulación > 2,0.
Están tabuladas las secuencias peptídicas y los datos de alotipo del
donante de PBMC.
La Figura 9 muestra una representación de los
resultados conseguidos usando el software de simulación de la unión
de péptidos a MHC de clase II. Se muestran los resultados para 18
alotipos HLA-DR diferentes, cada columna vertical
indica la unión de un alotipo individual. El panel A muestra el
perfil de unión detectado para la secuencia de FVIII wt alrededor
del péptido 7. La secuencia peptídica 7 aparece subrayada. El panel
B muestra el perfil de unión detectado para una secuencia peptídica
7 modificada, conteniendo la sustitución V_{823}A y demuestra la
pérdida de un ligando de alta afinidad para alotipos múltiples. En
cada panel la unión a MHC predicha se representa señalando el
primer residuo de cada ligando 13mero de MHC de clase II. La
intensidad de la unión se señala como H, M o L en función del valor
de unión calculado para cada ligando para cada alotipo, según se
indica. Los estudios de enlace físico han indicado previamente que
valores < 500.000 constituyen interacciones de unión
insignificantes.
La Figura 10 muestra la secuencia de aminoácidos
y la numeración para una secuencia de FVIII humano salvaje (WT) sin
dominio B. Los aminoácidos se representa usando códigos de una sola
letra.
Ejemplo
1
Se aislaron células mononucleares de sangre
periférica (PBMC, del inglés peripheral blood mononuclear cells) a
partir de sangre obtenida de pacientes hemofílicos y se almacenó
criogénicamente en nitrógeno líquido.
Las muestras de sangre fueron aportadas con
pleno consentimiento y se procesaron bajo la aprobación ética local
de Addenbrooke's Health Care Trust.
Se establecieron líneas de células T por
estimulación de células T específicas de antígeno en cultivos a
granel usando FVIII seguido de varios ciclos de expansión inducida
por IL-2. Inicialmente se incubaron las PBMC (a
37ºC en una atmósfera humidificada de CO_{2} al 5%) a 2x10^{6}
en 2 ml de medio AIM V conteniendo 4 ug/ml de FVIII
(Refacto^{TM}) en placas de 24 pocillos. Tras 7 días de incubación
se añadieron 100 U/ml de IL-2 y los cultivos se
incubaron otros 3 días. Se recogieron los blastos T y se contaron
hasta completar la estimulación antígeno/IL-2 de 10
días. Para retener la especificidad de antígeno, los blastos T se
sometieron a una segunda ronda de estimulación antigénica usando
PBMC autólogas \gamma-irradiadas como células
presentadoras de antígeno. Esto se consiguió mediante la incubación
de 1x10^{6} PBMC autólogas/pocillo en una placa de 24 pocillos
con 4 \mug/ml de FVIII durante 1 hora en 0,75 ml de AIM V
(conteniendo suero AB humano inactivado por calor al 5%) antes de
someterse a irradiación \mu de 4000 rads. Los blastos T autólogos
en 0,25 ml de AIM V a 4x10^{5} células/ml se añadieron a las
células presentadoras de antígeno
\gamma-irradiadas (precargadas con FVIII) y se
incubaron durante 3 días. Los blastos T se expandieron mediante
estimulación celular con 100 U/ml de IL-2 durante 3
días; a los cultivos se les añadió IL-2 fresca
(concentración final de 100 U/ml) a intervalos de 3 días durante un
total de 9 días. Para garantizar que todos los blastos T expandidos
eran específicos de antígeno se realizó una tercera ronda de
estimulación de antígeno, en la que los blastos T se recogieron y
se resuspendieron a 4x10^{5} células/ml en medio AIM V. Como se ha
descrito antes, las células presentadoras de antígeno se generaron
por incubación de 1x10^{6} PBMC autólogas
\gamma-irradiadas en una placa de 24 pocillos con
4 ug/ml de FVIII durante 1 hora en 0,75 ml de AIM V (conteniendo
suero AB humano inactivado por calor al 5%). Los blastos T
autólogos en 0,25 ml de AIM V a 4x10^{5} células/ml se añadieron a
las células presentadoras de antígeno
\gamma-irradiadas incubadas durante 3 días. Se
realizó una expansión final en 10 U/ml de IL-2, 3
días antes de recoger los blastos T y usarlos para cribar mezclas de
péptidos.
Tras la tercera estimulación con antígeno FVIII
se recogieron los blastos T y se resuspendieron mediante dilución
en serie hasta una densidad de 4x10^{2} - 1x10^{4} células/ml (2
x densidad final del cultivo). Las PBMC autólogas se descongelaron
y se volvieron a suspender a 2x10^{6} células/ml (2 x densidad
final del cultivo) en un tubo de polipropileno. Las PBMC se
expusieron a 4000 rads de \gamma-irradiación y se
usaron como células presentadoras de antígeno para seleccionar
clones de células T reactivos a antígeno por dilución limitante.
Las células presentadoras de antígeno
\gamma-irradiadas (densidad final 1x10^{6}) se
mezclaron con los blastos T (densidad final 2x10^{2} -
5x10^{3}), 1-10 ug/ml de antígeno FVIII y 100 U/ml
de IL-2. Los clones de células T se establecieron
en placas Terasaki añadiendo a cada pocillo 20 \mul de la mezcla
APC, blasto T, FVIII e IL-2. Se realizó el clonaje
por dilución limitante usando 2-50 blastos T/pocillo
de una placa Terasaki.
Los blastos T se incubaron con antígeno FVIII,
IL-2 y células autólogas presentadoras de antígeno
\gamma-irradiadas durante aproximadamente 14
días. Tras identificar los pocillos que contenían células que
mostraban crecimiento inequívoco, los blastos T se transfirieron a
un solo pocillo de una placa de 96 pocillos de fondo redondo
conteniendo 1x10^{5} PBMC alogénicas
\gamma-irradiadas, 100 U/ml de
IL-2 y 1 \mug/ml de fitohemaglutinina (PHA) en un
volumen final de 200 \mul de AIM V (con suero AB humano inactivado
por calor al 1%). Los clones de células T se rompieron cuando las
células se volvieron confluentes y finalmente se transfirieron a un
solo pocillo de una placa de 24 pocillos conteniendo 1x10^{6}
PBMC alogénicas \gamma-irradiadas (células
cebadoras), 100 U/ml de IL-2 y 1 \mug/ml de
fitohemaglutinina (PHA) en un volumen final de 2 ml de AIM V (con
suero AB humano inactivado por calor al 1%). El mantenimiento de
rutina de los clones de células T incluyó estimulación con PHA
fresca y células cebadoras alogénicas cada 2-3
semanas (dependiendo del crecimiento celular) y la estimulación dos
veces por semana con 100 U/ml de IL-2. Únicamente
los clones de células T que demostraron ser específicos de FVIII se
expandieron y se usaron para cribar péptidos FVIII.
Las células B de preparaciones de PBMC fueron
inmortalizadas para generar líneas celulares de linfoblastoide B
(BLCL) añadiendo 3 ml de sobrenadante B95.8 filtrado (0,45 \mu) a
4x10^{6} PBMC e incubando a 37ºC durante 1 hora. Las PBMC se
precipitaron y se volvieron a suspender en 2 ml de RPMI conteniendo
suero bovino fetal (FCS) inactivo por calor al 5% y 1 \mug/ml de
ciclosporina A. Tras 7 días de incubación se reemplazó 1 ml de
cultivo con RPMI fresco conteniendo FCS 5% y 2 \mug/ml de
ciclosporina A (para dar una concentración final de 1 \mug/ml de
ciclosporina A). Este régimen de alimentación se repitió los días 14
y 21, tras lo que las células se rompieron, de ser necesario usando
RPMI con FCS 5% y se expandieron en frascos de cultivo celular.
Se sintetizaron péptidos de 15 residuos de
longitud y superpuestos con los péptidos previos en incrementos de
12 aminoácidos (Pepscan, Países Bajos). Inicialmente los péptidos se
solubilizaron a 10 mM en dimetilsulfóxido (DMSO) 100% para ser
almacenados. Se generaron mezclas de péptidos para cribar
simultáneamente un gran número de péptidos frente a líneas de
células T específicas de FVIII. Las mezclas se organizaron de manera
que cada mezcla contenía péptidos superpuestos de las mezclas
siguientes; mediante el uso de este enfoque los epítopos de células
T que superponían dos péptidos inducirían la proliferación de dos
mezclas separadas. Cada mezcla consistía típicamente en 8 péptidos,
analizándose cada péptido tanto a 1 como a 5 \muM. La estrategia
de las mezclas de péptidos se ilustra en la Figura 2.
Se usaron PBMC autólogas (para líneas de células
T) o BLCL transformadas con EBV (para clones de células T) como
células presentadoras de antígeno mediante resuspensión de
1x10^{5} PBMC o BLCL en 50 \mul de medio AIM V que después se
añadió a cada pocillo de una placa de 96 pocillos de fondo redondo.
Las mezclas de péptidos se añadieron en pocillos por triplicado
para cada mezcla a ambas concentraciones (1 o 5 \muM). Las células
presentadoras de antígeno y las mezclas de péptidos se incubaron
durante 1 hora a 37ºC antes de la exposición a 4000 rads de
\gamma-irradiación. Las BLCL se pretrataron con 1
\mug/ml de mitomicina C durante 1 hora a 37ºC seguido de lavado 4
veces en AIM V para el uso como células presentadoras de antígeno
(en lugar de PBMC autólogas \gamma-irradiadas)
para clones de células T. Después se añadieron líneas o clones de
células T específicas de antígeno a 5x10^{4} células por pocillo
y los cultivos se incubaron durante 3 días. Al tercer día cada
pocillo fue pulsado con 1 \muCi de
[^{3}H]-timidina durante un mínimo de 8 horas.
Tras sembrar las placas en filtermats se determinaron las
cpm/pocillo usando un contador Wallac Microplate Beta. En la Figura
3 se muestra un mapa de epítopos generado usando una línea de
células T donde se usaron blastos T para identificar mezclas de
péptidos que contenían epítopos de células T, decodificándose
entonces estas mezclas para identificar el péptido individual que
contenía el epítopo de células T.
Se usó sangre de 40 donantes sanos de tipo
HLA-DR para aislar PBMC que se usaron para cribar
péptidos FVIII individuales a dos concentraciones (1 y 5 \muM).
Como el número de PBMC de cada donante fue insuficiente para cribar
todos los péptidos FVIII, los donantes se separaron en dos grupos de
modo que los primeros 20 donantes se usaron para cribar los
péptidos expandiendo la primera mitad de la molécula y el segundo
conjunto de donantes se usó para cribar los péptidos restantes. Los
donantes se seleccionaron según los alotipos expresados de MHC de
clase II para cubrir un gran número de alotipos presentes en la
población mundial. Los alotipos de MHC se detectaron usando.
Se analizaron los tipos de tejido para todas las
muestras de PBMC usando un sistema de reactivos disponible
comercialmente (Dynal, Wirral, Reino Unido). Los ensayos se
realizaron de acuerdo con los protocolos recomendados por los
proveedores y con reactivos auxiliares estándar y sistemas de
electroforesis de agarosa.
Las PBMC contienen un número fisiológico de
células T nativas y células presentadoras de antígeno. Estas células
se usaron a una densidad de 2x10^{5} células/pocillo (placa de 96
de fondo plano) para cribar péptidos a 1 y 5 \muM en cultivos de
200 \mul por triplicado. Las células se incubaron con péptidos a
37ºC durante 6 días, pulsando antes cada pocillo con 1 \muCi de
[^{3}H]-timidina durante un mínimo de 8 horas. Los
cultivos se sembraron en filtermats y se determinaron las
cpm/pocillo usando un contador Wallac Microplate Beta. La Figura 5
muestra un mapa de epítopos de FVIII generado usando dos donantes
para cribar mitades separadas de la molécula.
\vskip1.000000\baselineskip
Ejemplo
2
Se obtuvo tejido hepático humano del
departamento de patología de un hospital. La muestra se cortó en
cubos de pequeño tamaño, se dispensó en alícuotas de 50 mg y se
almacenó en nitrógeno líquido. Se homogeneizó una alícuota de 50 mg
y se extrajo ARNm directamente, usando un kit PolyATract System 1000
(Promega) según las instrucciones del fabricante, obteniéndose
aprox. 10 \mug de ARNm. Alícuotas de 1 \mug de ARNm se
transcribieron de forma reversa en reacciones de 20 \mul usando
el sistema de transcripción reversa ImProm-II
(Promega) usando un cebador oligo(dT)_{15} según
las instrucciones del fabricante. Después se inactivó el enzima
transcriptasa reversa calentando a 70ºC durante 15 min.
Al tener que clonar una variante del factor VIII
sin dominio B, se amplificó ADNc a partir de ADNc en dos mitades.
El extremo 5' del ARNm se amplificó usando los cebadores
siguientes:
La SEQ ID No. 1 contiene dos sitios de enzimas
de restricción para facilitar el clonaje, así como 24 nucleótidos
de la secuencia de ARNm del factor VIII rodeando el cordón iniciador
ATG (negrita). La SEQ ID No. 2 es complementaria a los nucleótidos
2420 a 2454 del ARNm del factor VIII y contiene dos nucleótidos
cambiados en las posiciones 2445 y 2448 (mostradas en negrita) que
introducen un nuevo sitio de enzima de restricción mientras la
secuencia de proteína permanece inalterada.
El extremo 3' del gen del factor VIII se
amplificó usando el siguiente par cebador:
La SEQ ID No. 3 contiene el sitio para el enzima
de restricción NheI para facilitar el clonaje, así como los
nucleótidos 2442 a 2457 del ARNm del factor VIII fundidos a los
nucleótidos 5140 a 5164. Por consiguiente, este cebador crea la
unión entre las cadenas pesadas y ligeras donde casi todo el dominio
B está ausente. Este cebador también contiene los cambios de
nucleótidos en las posiciones 2445 y 2448 (mostradas en negrita)
que crean el nuevo sitio para el enzima de restricción que también
se encuentra en SEQ ID No. 2. La SEQ ID No. 4 contiene los 24
nucleótidos finales de la secuencia codificante del factor VIII más
un sitio para enzima de restricción para facilitar el clonaje.
Las reacciones PCR se realizaron usando
polimerasa Expand HiFi (Roche), usando el tampón proporcionado que
contiene MgCl_{2} en un volumen final de 50 \mul. Las reacciones
se enrasaron con tampón 1x conteniendo 200 \muM de cada dNTP, 50
pmol de cada cebador (o bien SEQ ID No. 1 más No. 2 o SEQ ID No. 3
más No. 4), 2,5 unidades de RnasaH, y 5 \mul de mezcla de
reacción de transcriptasa reversa. Las reacciones se incubaron a
37ºC durante 30 min para que el ARN en el híbrido ARN/ADNc fuera
degradado por la RnasaH para incrementar la eficacia de la reacción
PCR. Después, las reacciones se calentaron a 94ºC durante 2 min para
la desnaturalización inicial, seguido de ciclación durante los
tiempos y a las temperaturas siguientes: 94ºC/30 seg., 55ºC/30 seg.,
72ºC/2,5 min. Durante la primer etapa de formación de anillo se
añadió la cantidad recomendada de polimerasa y la reacción se cicló
20 veces. Durante la etapa de formación de anillo siguiente a la 20ª
etapa de extensión, se añadió una segunda alícuota de polimerasa y
la reacción se cicló otras 20 veces. Después, la reacción se incubó
a 72ºC durante 10 min para asegurar la polimerización completa de
todas las hebras.
Una mitad de las reacciones PCR se separó en un
gel de agarosa 1% y la banda de 2286 bp correspondiente al extremo
5' del ADNc del factor VIII y la banda 2015 bp correspondiente al
extremo 3' se cortaron y se purificaron de la agarosa mediante el
kit Qiagen Gel Extract. Los productos de PCR se ligaron después en
un vector de clonación del producto de PCR (pGEM-T
Easy Vector System, Promega) como indica el fabricante. Se
electroporó 1 \mul de cada reacción de ligación en 20 \mul de
cepa E. coli electrocompetente XL1-Blue
(Stratagene) como recomienda el proveedor, usando una cubeta de 0,1
cm de paso. Las células se resuspendieron y se dejaron recuperar,
también según las recomendaciones del proveedor. Se dispusieron
alícuotas de 10 \mul y 100 \mul de las células electroporadas
en placas de agar LB que contenían 100 \mug/ml de ampicilina, 80
\mug/ml de XgaI e IPTG 0,5 mM y crecieron a 37ºC durante la
noche.
Se recogieron las colonias blancas se recogieron
que dispersaron en 20 \mul de agua. Se analizó vía PCR una
muestra de cada colonia resuspendida en un volumen de reacción de 20
\mul usando Taq polimerasa (Roche) con el tampón proporcionado.
Las reacciones se enrasaron en tampón 1x conteniendo 200 \muM de
cada dNTP, 60 pmol de cada cebador, siendo el estándar M13 los
cebadores directo y reverso (aquí las SEQ ID No. 5 y 6), y 1 \mul
de colonia resuspendida. Después se calentaron las reacciones a 94ºC
durante 2 min para realizar la desnaturalización inicial, seguido
de ciclación x20 para las temperaturas y tiempos siguientes: 94ºC 30
seg., 60ºC 30 seg., 72ºC 2 min. Después, la reacción se incubó a
72ºC durante 10 min para asegurar la polimerización completa de
todas las hebras.
Se separó una muestra de 5 \mul de cada
reacción en un gel de agarosa 1%. Las muestras que contenían bandas
a aproximadamente 2300 bp se consideraron positivas para la mitad 5'
del inserto del factor VIII y aquellas que contenían bandas a
aprox. 2150 bp se consideraron positivas para la mitad 3' del
inserto del factor VIII. En cada inserto se inocularon cada una de
las 8 colonias en cultivos de 5 ml de caldo 2YT/100 ug/ml de
ampicilina y crecieron durante la noche a 37ºC con agitación. El
plásmido se preparó a partir de 1,5 ml de cada cultivo usando un
kit mini-prep Qiagen y los plásmidos se enviaron a
un dispositivo de secuenciación de contracción para determinar la
secuencia con los cebadores siguientes:
Se observó que el plásmido pCF85 codificaba la
secuencia de aminoácidos correcta para la mitad 5' del gen del
factor VIII. Se encontró que el plásmido pCF83 codificaba la
secuencia de aminoácidos correcta para la mitad 3' del gen del
factor VIII.
Se digirió pCF83 con Bst98I y XhoI y el
fragmento de 2,0 Kbp liberado que contenía la mitad 3' del gen del
factor VIII se purificó mediante electroforesis de gel de agarosa y
se clonó en pLitmus (NEB) cortado y purificado de forma similar,
usando técnicas estándar. Las colonias bacterianas positivas se
identificaron mediante PCR como se describe arriba y se seleccionó
un clon, pCLF83, que creció y se elaboró ADN.
\newpage
Se digirió pCF85 con BssHII y los extremos se
hicieron romos con ADN polimerasa T4 (NEB) en presencia de 100
\muM de cada dNTP. A continuación se calentó la reacción a 70ºC
durante 10 min y se digirió con AvrII. El fragmento de 2,3 kbp
liberado se purificó mediante electroforesis de gel de agarosa y se
clonó en pCLF83 que se había digerido con Bst98I, su extremos se
hicieron romos como se indica más arriba, se digirió con AVrII y se
purificó en gel. Las colonias bacterianas positivas se identificaron
mediante cribado por PCR como se describe más arriba, usando
cebadores SEQ ID No. 11 y SEQ ID No. 17 (ATCAGTAAATTCCTGGAAAAC [ARNm
factor VIII nt5448-5428]). Estos cebadores
amplifican un fragmento a través de la unión entre las dos mitades
del gen del factor VIII y, por tanto, sólo se ve un producto de
aprox. 570 bp si el clonaje ha tenido éxito. Se seleccionó una
colonia positiva y se denominó pCLF8. Se hizo crecer esta colonia y
se preparó y secuenció ADN. Las secuencias de unión correctas se
confirmaron usando cebadores SEQ ID No. 6 y SEQ ID No. 5. Se
verificó la unión entre las mitades 5' y 3' igualmente con el
cebador SEQ ID No. 17.
La proteína FVIII se expresó usando una variante
modificada del vector pCI (Promega, Southampton, Reino Unido). El
vector pCI no modificado tiene una longitud de 4,0 kbp y contiene un
potenciador/promotor CMV y una señal de poliadenilación tardía SV40
para la expresión en mamíferos y contiene las secuencias necesarias
para la propagación bacteriana. El vector también contiene un
origen bacteriófago F1 y éste se eliminó al digerir el plásmido con
enzimas de restricción BamHI y EcoO109I. Se cegaron los extremos de
los productos digeridos usando ADN polimerasa T4 como se describe
más arriba, y a continuación se separaron con gel de agarosa 1%. El
fragmento vector de 3,2 kbp se purificó del gel, se autoligó y se
transformó en la cepa XL1-blue bacteriana como se
describe más arriba. Las colonias se recogieron, se hicieron crecer
durante la noche y los plásmidos se sometieron a una
minipreparación como se describe más arriba. Las muestras de los
plásmidos purificados se digirieron con enzima de restricción
NgoMIV, el cuál está presente en la secuencia de origen F1, y se
analizaron vía electroforesis de gel de agarosa. Se seleccionó un
plásmido resistente y se denominó pCI\Delta.
Se digirió pCI\Delta con los enzimas de
restricción NheI y XhoI y el fragmento de vector se purificó
mediante electroforesis de gel de agarosa. Se digirió de forma
similar pCLF8 y el fragmento de 4,4 kbp que contenía el gen del
factor VIII se purificó mediante electroforesis de gel de agarosa y
se clonó en el corte pCI\Delta usando técnicas estándar. Las
colonias bacterianas positivas se identificaron mediante análisis de
PCR usando los cebadores SEQ ID No. 11 y SEQ ID No. 17, como se
describe más arriba.
Se seleccionó una colonia positiva, denominada
pCIF8 y se inoculó en 50 ml de caldo 2YT que contenía 100 \mug/ml
de ampicilina, que creció durante la noche a 37ºC con agitación
vigorosa. El plásmido de ADN de alta pureza se preparó usando un
kit midi-prep Qiagen. El plásmido de ADN se
cuantificó mediante espectrofotometría, se diluyó a 0,2
\mug/\mul y se filtró de forma estéril a través de una unidad de
filtro de 1,5 cm de diámetro y 0,2 \mum de poro (Nalgene).
Se mantuvieron células HEK 293 (ATCC
CRL-1573) en cultivo continuo en frascos de cultivo
de tejido de 75 cm^{2} en DMEM que contenían
Glutamax-I, piruvato sódico y 4500 mg/ml de glucosa
(Invitrogen nº cat 31966-021), complementado con
suero fetal bovino inactivado por calor al 10% (Perbio nº cat
CH30160.03). Las células crecieron a 37ºC/CO_{2} 5% y se
subcultivaron por dilución 1/5 cada 48 h. Las células HEK 293 se
adhieren sólo débilmente al plástico del cultivo de tejido y se
pueden separar lavando la superficie del frasco.
Las células HEK293 se transfectaron en placas de
cultivo de tejido recubiertas con
poli-L-lisina de 24 pocillos
(Beckton Dickinson) usando Lipofectamine 2000 (Invitrogen) como
indica el fabricante. Las células casi confluentes se lavaron en un
frasco de cultivo de tejido de 75 cm con tampón fosfato salino (PBS)
y se separaron del frasco de cultivo de tejido usando una solución
de tripsina/EDTA. La tripsina se inactivó por adición de un volumen
igual de medio de crecimiento. Las células se contaron en un
hemocitómetro y la suspensión de células se centrifugó a 1200 rpm
durante 5 min. El sobrenadante se eliminó y el pellet de células se
resuspendió en medio de crecimiento a una densidad de 4x10^{5}
células/ml. Se dispersaron 0,5 ml de la suspensión de células en
cada pocillo de una placa de cultivo de tejido de 24 pocillos y se
incubó durante la noche a 37ºC/CO_{2} 5%. Antes de la
transfección se eliminó el medio de cada pocillo y se sustituyó por
0,5 ml de medio fresco. Se diluyeron 0,8 \mug del plásmido pCIF8 y
el plásmido control negativo pCI\Delta a 50 \mul cada uno en
Optimem (Invitrogen nº cat 51985-026). Para cada
transfección, se diluyeron 2 \mul de Lipofectamina 2000 a 50
\mul, se incubaron a temperatura ambiente durante 5 min y después
se combinaron con plásmido diluido seguido de otra incubación a
temperatura ambiente durante 20 min. Las transfecciones se
realizaron por triplicado y se añadieron 100 \mul de cada mezcla
de plásmido y lípido gota a gota a un pocillo de la placa de 24
pocillos. Después se incubaron las placas a 37ºC/CO_{2} 5%. Se
retiraron alícuotas de 10 \mul de cada transfección a las 24 h,
48 h y 72 h. Se combinaron alícuotas de cada triplicado para dar un
volumen total de 30 \mul por muestra y se congelaron a -80ºC
antes del análisis de actividad.
Se analizó la actividad del factor VIII en el
sobrenadante usando un kit Coatest F8:C/4 (Chromogenix) en formato
microtítulo según las instrucciones del fabricante. Las muestras del
sobrenadante se descongelaron en hielo, se diluyeron a 1/20 y 1/100
en tampón de ensayo y se analizaron por duplicado. Los estándares
fueron muestras de plasma liofilizadas cuantificadas por medio de
estándares internacionales para la actividad del factor VIII
(Chromogenix). Un vial de plasma se reconstituyó en 1 ml de agua,
como indica el fabricante. En la hoja de datos adjunta se consultó
el nivel de actividad del factor VIII en el plasma, que se diluyó
entonces al 100% (1IU/ml) por adición de tampón de ensayo. Después,
los estándares se diluyeron como se describe en el protocolo de
análisis de microtítulo del fabricante. Tras 24 horas, se encontró
que los sobrenadantes de las células transfectadas con pCIF8
contenían actividad 0,16 IU/ml, que aumentaba a 0,74 IU/ml a las 48
horas y después caía a 0,5 IU/ml a las 72 horas. No se observó
actividad en los sobrenadantes de células transfectadas con vector
control. Por consiguiente, el factor VIII se expresó con éxito en
cantidades suficientes para determinar la actividad de los
mutantes.
El péptido 10 contiene cuatro residuos
hidrófobos con el potencial de ser el anclaje primario para la
interacción con moléculas MHC de clase II, F1207, I1208, I1209 y
M1210 (numeración según la secuencia madura sin dominio B). Por
consiguiente, estos cuatro residuos fueron las dianas para la
mutación a residuos distintos de los que potencialmente pueden ser
anclajes primarios. F1207 se cambió a: A, H, K, N, Q y R; I1208 se
cambió a: A, T, D, N; I1209 se cambió a: A, C, D, N, P; M1210 se
cambió a: A, K, N y Q. La mutagénesis se realizó mediante
overlap-PCR usando protocolos establecidos conocidos
por los expertos en la materia. El péptido 10 se encuentra dentro
de un fragmento de la secuencia de nucleótidos del factor VIII unida
por los sitios de restricción PspOMI y SphI. Los cebadores del PCR
para la amplificación de este fragmento se sintetizaron
correspondientemente para secuencias justo fuera de esta región
(SEQ ID No. 18 y No. 19, abajo). Para la mutagénesis de F1207, se
sintetizaron cebadores internos como los descritos a
continuación:
Los PCR se realizaron usando Expand HiFi
polimerasa (Roche), usando el tampón proporcionado que contenía
MgCl_{2} en un volumen final de 50 \mul. La reacción del
fragmento 5' contenía tampón 1x que a su vez contenía 200 \muM de
cada dNTP, 50 pmol de cada cebador (SEQ ID No. 18 más No. 20), 100
ng de pCIF8 y 2,5 unidades de Expand polimerasa. Se iniciaron seis
reacciones de fragmentos 3' que contenían tampón 1x que contenía a
su vez 200 \muM de cada dNTP, 50pmol de cada cebador (SEQ ID No.
19 más SEQ ID No. 21, 22, 23, 24, 25 o 26), 100 ng de pCIF8 y 2,5
unidades de Expand polimerasa. Después, las reacciones se incubaron
a 94ºC durante 2 min para la desnaturalización inicial, seguido de
ciclación durante los tiempos y temperaturas siguientes: 94ºC/30
seg., 50ºC/30 seg., 72ºC/30 seg. Las reacciones se ciclaron 20 veces
y después se incubaron a 72ºC durante 10 min para asegurar la
polimerización completa de todas las hebras.
Se separó una mitad de cada PCR en un gel de
agarosa 1% y el fragmento 5' de 226 bp y los seis fragmentos 3'
diferentes de 292 bp se cortaron del gel y se purificaron usando un
kit Qiagen Gel Extract. El fragmento 5' se unió entonces a cada uno
de los fragmentos 3', como sigue: se realizaron otros seis PCR como
se describe más arriba usando Expand HiFi polimerasa, usando como
molde 2 \mul de fragmento 5' eluído con 2 \mul de cada uno de
los seis fragmentos 3' eluídos, con los cebadores SEQ ID No. 18 y
SEQ ID No. 19. Se separó la mitad de estas reacciones en un gel de
agarosa 1% y las seis bandas de 486 bp se purificaron como se
describe más arriba. Cada producto de PCR se digirió con enzimas de
restricción PspOMI y SphI en un volumen de reacción total de 50
\mul a 37ºC durante la noche. Se digirieron de forma similar 4
\mul de plásmido pCIF8 durante 2 h a 37ºC y la mitad de las
digestiones del plásmido y los fragmentos de PCR de 391 bp se
cortaron a partir del gel y se purificaron como se índica más
arriba en volúmenes finales de 30 \mul cada uno en agua. Se ligó
1 \mul de vector a 3 \mul de cada uno de los seis fragmentos en
reacciones estándar de ligación de 10 \mul usando ADN ligasa T4 y
el tampón proporcionado (Invitrogen). Las reacciones se incubaron a
temperatura ambiente durante 4 h. Se electroporó 1 \mul de cada
reacción de ligación en 20 \mul de cepa E. coli
electrocompetente XL1-Blue (Stratagene) como
recomienda el proveedor, usando una cubeta de 0,1 cm de paso. Las
células se resuspendieron y se dejaron recuperar siguiendo
igualmente las recomendaciones del proveedor. Se dispusieron
alícuotas de 10 \mul y 100 \mul de las células electroporadas en
placas de agar LB que contenían 100 \mug/ml de ampicilina, las
cuales crecieron a 37ºC durante la noche.
Se recogieron cuatro colonias de cada ligación
en placa y se hicieron crecer durante la noche en 5 ml de líquido
de cultivo en caldo 2YT más 100 \mug/ml de ampicilina a 37ºC con
agitación vigorosa. El plásmido de ADN se preparó a partir de 1,5
ml de cada cultivo usando un kit Qiagen Mini-Prep.
Se secuenció el ADN de las muestras de cada plásmido usando el
cebador SEQ ID No. 18. Un plásmido de cada grupo de cuatro con la
secuencia correcta se seleccionó y almacenó para analizar vía
transfección los niveles de expresión y actividad.
Este mismo procedimiento general se siguió para
crear las mutaciones en I1208, I1209 y M1210. Los cebadores usados
para cada aminoácido fueron los siguientes:
\vskip1.000000\baselineskip
Se transfectaron clones para cada mutación, que
habían sido verificados mediante análisis de la secuencia, en
células HEK 293 en placas
poli-L-lisina de 24 pocillos por
duplicado, como se describe más arriba. Las transfecciones se
incubaron durante 48 h a 37ºC/CO_{2} 5%. Se mezclaron los
sobrenadantes por duplicado para cada transfección y se analizó la
actividad del factor VIII, como se describe más arriba. En los
sobrenadantes también se analizaron los niveles de expresión del
factor VIII usando un kit ELISA de anticuerpos
anti-factor VIII apareados (Affinity Biologicals).
Este ensayo se modificó para cuantificar de forma eficaz material
sobrenadante de cultivos de tejido y se realizó de la siguiente
forma: el anticuerpo de captura se diluyó 1/100 en tampón
carbonato/bicarbonato sódico pH 9,6 y se añadieron 100 \mul por
pocillo a una placa ELISA Dynex Immulon 4 de 96 pocillos. La placa
se incubó durante la noche a 4ºC. Los pocillos se lavaron x4 con 100
\mul cada uno de tampón de lavado (suero salino tamponado Tris
[TBS: Tris 25 mM, NaCl 137 mM, KCl 3 mM, pH 7,4 @ 25ºC] conteniendo
Tween 20 0,1%) y se añadieron por duplicado alícuotas de 100 \mul
de estándar diluido y sobrenadantes de cultivo de tejido por
pocillo. Los estándares fueron muestras de plasma liofilizadas
cuantificadas que corresponden a estándares internacionales para la
actividad del factor VIII (Chromogenix). Un vial de plasma se
reconstituyó en 1 ml de agua, como indica el fabricante. En la hoja
de datos adjunta se consultó el nivel de actividad del factor VIII
en el plasma, que se diluyó entonces al 100% (1 IU/ml) por adición
de tampón de dilución de muestra (TBS conteniendo albúmina de suero
bovino al 1% p/v). El resultado se diluyó después 1 a 4 con el
tampón de dilución de muestra para dar el estándar ELISA del 100%.
Después, este se siguió diluyendo con tampón de dilución de muestra
para dar los estándares que representan el 75%, 50%, 25% y 5%. Los
sobrenadantes del cultivo de tejido se diluyeron 1 a 4 con tampón
de dilución de muestra. La placa se incubó durante 2 h a
temperatura ambiente y se lavó x4 con tampón de lavado, 100 \mul
por pocillo. Se añadieron 100 \mul por pocillo de anticuerpo
conjugado de peroxidasa de rábano picante y la placa se incubó a
temperatura ambiente durante 1 h. La placa se lavó como antes y se
añadieron 100 \mul por pocillo de sustrato (solución ya preparada
de TMB/peróxido: Sigma nº cat T0440). La placa se incubó a
temperatura ambiente durante 15 min seguido de adición de solución
de parada (ácido sulfúrico 2M). La placa se leyó en un lector de
placas Anthos HTII usando un filtro de 450 nm.
La comparación de los valores de actividad y los
niveles de expresión revela que todos los cambios en F1207 dan como
resultado la ausencia de expresión y por tanto de actividad. La
mutación de I1208 a A da como resultado una expresión y actividad
similar al factor VIII no modificado, mientras que los cambios a T y
N dan como resultado pérdidas del 25% y 50% en la actividad. En el
caso de I1209, sólo la mutación a C permitió la expresión y la
actividad de esta variante fue similar al factor VIII no modificado.
Todos los cambios en M1210 dan como resultado la expresión de
proteínas con actividad apreciable con K y N, siendo indistinguibles
del factor VIII no modificado. Por consiguiente, I1208A, I1209C,
M1210K y M1210N son mutaciones útiles para eliminar el epítopo de
células T dentro del
péptido 10.
péptido 10.
El péptido 8 contiene dos aminoácidos que son
anclajes primarios potenciales para la interacción con moléculas
MHC de clase II, I1011 y M1013 (numeración según la secuencia madura
sin dominio B). Por consiguiente, estos dos residuos fueron las
dianas para la mutación a residuos distintos de los que
potencialmente pueden ser anclajes primarios. La comparación con
las secuencias del factor VIII de otras especies (perro, ratón y
rata) reveló que M1013 es K en el factor VIII del perro. K también
demostró ser la mejor sustitución para M1210 para la mutagénesis
del péptido 10. Por consiguiente, M1013 se mutó sólo a K y en
combinación con todos los aminoácidos en I1011 que no tienen el
potencial de formar anclajes primarios (es decir, A, C, D, E, K, N,
P, Q, R, S, T).
La mutagénesis se realizó mediante
overlap-PCR usando protocolos establecidos conocidos
por los expertos en la materia. El péptido 8 se encuentra dentro de
un fragmento de 490 bp de la secuencia de nucleótidos del factor
VIII, unido por los sitios de restricción PfIM1 y PspOMI. Los
cebadores de PCR para la amplificación de este fragmento se
sintetizaron correspondientemente para secuencias justo fuera de
esta región (SEQ ID No. 40 y No. 41, abajo). Para la mutagénesis de
M1013K más I1011X, se sintetizaron cebadores internos que se
utilizaron usaron como se describe a continuación:
\newpage
La mutagénesis se realizó usando el mismo
procedimiento general descrito más arriba para la mutagénesis del
péptido 10, excepto que el fragmento 5' tenía una longitud de 62 bp
y el fragmento 3' una longitud de 492pb. El fragmento unido tenía
una longitud de 534 bp y se digirió con PspOMI y PfIM1 y se clonó en
pCIF8 digerido de forma similar.
Se seleccionó un clon con la secuencia correcta
para cada mutante y se analizaron sus niveles de actividad y
expresión como se describe más arriba, excepto que las
transfecciones se hicieron por triplicado y cada sobrenadante se
analizó de forma individual de manera que se pudieran evaluar las
variaciones en la expresión/actividad.
La comparación de los niveles de expresión y la
actividad de los mutantes descrita más arriba reveló que sólo
M1013K era muy similar al factor VIII no modificado. Además, la
combinación de mutantes que contienen M1013K más I1011A, B, P, S o
T también fueron indistinguibles del factor VIII no modificado. Por
consiguiente, estas mutaciones son útiles para la eliminación de
epítopos de células T asociados con el péptido 8.
El péptido 7 contiene un aminoácido que es un
anclaje primario potencial para la interacción con moléculas MHC de
clase II, V823 (numeración según la secuencia madura sin dominio B).
Por consiguiente, este residuo fue la diana para la mutación a
residuos distintos de aquellos que potencialmente pueden ser
anclajes primarios (es decir, A, C, D, E, K, N, P, Q, R, S, T).
La mutagénesis se realizó mediante
overlap-PCR usando protocolos establecidos conocidos
por los expertos en la materia. El péptido 7 se encuentra dentro de
un fragmento de 766 bp de la secuencia de nucleótidos del factor
VIII unido por los enzimas de restricción AvrII y PfIM1. Los
cebadores de PCR para la amplificación de este fragmento se
sintetizaron correspondientemente para secuencias justo fuera de
esta región (SEQ ID No. 57 y No. 58, abajo). Para la mutagénesis de
V823X, se sintetizaron cebadores internos que se usaron como se
describe a continuación:
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip1.000000\baselineskip
La mutagénesis se realizó usando el mismo
procedimiento general descrito más arriba para la mutagénesis del
péptido 10, excepto que el fragmento 5' tenía una longitud de 310 bp
y el fragmento 3' una longitud de 606 bp. El fragmento unido tenía
una longitud de 894 bp y se digirió con AvrII y PfIM1 y se clonó en
pCIF8 digerido de forma similar.
Se seleccionó un clon con la secuencia correcta
para cada mutante y se analizaron sus niveles de actividad y
expresión como se describe más arriba. Las transfecciones se
hicieron por duplicado y los sobrenadantes se mezclaron antes del
análisis.
\newpage
La comparación de los niveles de expresión y la
actividad de los mutantes descrita más arriba reveló que se podían
hacer numerosos cambios sin afectar sustancialmente a los niveles de
expresión y actividad. Estos datos se representan en la Figura 7.
La alteración de V823 en A, D, E, G, H, N, P, S o T rindió mutantes
con expresión y actividad al menos equivalente a la del factor VIII
wt. Por consiguiente, estas mutaciones son útiles para la
eliminación de epítopos de células T asociados con el péptido 7.
Ejemplo
3
Se sintetizaron péptidos derivados de FVIII que
contenían mutaciones y se analizó su capacidad continuada de
provocar la proliferación de células T usando un ensayo ex
vivo. Los péptidos fueron secuencias de 15meros y se diseñaron
para analizar las sustituciones I1011A o I1011T en combinación con
M1013K. Los péptidos se analizaron usando 4 muestras de PBMC de
donantes que previamente habían respondido a la secuencia peptídica
salvaje. En todos los casos los péptidos mutantes analizados fueron
incapaces de estimular la proliferación con un SI > 2,0. En la
Figura 8 se muestran los resultados de este ensayo incluyendo
detalles del alotipo de los donantes y las secuencias
peptídicas.
Las PBMC fueron estimuladas con antígenos de
proteína y péptido en una placa de 96 pocillos de fondo plano a una
densidad de 2 x 10^{6} PBMC por pocillo. Las PBMC se incubaron
durante 7 días a 37ºC antes de ser pulsadas con
^{3}H-timidina. Los péptidos se generaron con las
sustituciones especificadas y cada péptido se cribó individualmente
respecto a PBMC aisladas de 4 donantes sanos que previamente
mostraron respuesta a la secuencia peptídica P8 de FVIII. Se usó un
péptido de control de hemaglutinina de gripe y un potente antígeno
no-rellamada de hemocianina de lapa (KLH, del inglés
keyhole limpet haemocyanin) en el ensayo de cada donante.
Los péptidos se disolvieron en DMSO hasta una
concentración final de 10 mM, después estas soluciones madre se
diluyeron 1/500 en medio AIM V (concentración final 20 \muM). Los
péptidos se añadieron a una placa de 96 pocillos de fondo plano
obteniéndose una concentración final de 2 y 20 \muM en 100 \mul.
La viabilidad de las PBMC descongeladas se evaluó mediante el
colorante de exclusión azul tripan, después las células se
resuspendieron a una densidad de 2x10^{6} células/ml y 100 \mul
(2x10^{5} PBMC/pocillo) se transfirieron a cada pocillo que
contenía péptidos. Se analizaron los cultivos de los pocillos por
triplicado a cada concentración de péptidos. Las placas se
incubaron durante 7 días en una atmósfera humidificada de CO_{2}
5% a 37ºC. Las células se pulsaron durante 18-21
horas con 1 \muCi ^{3}H-Thy/pocillo antes de
sembrar en filtermats. Se determinaron los valores de CPM usando un
contador de placas Wallac microplate beta top (Perkin Elmer). Los
resultados se expresaron como índices de estimulación, que se
calcularon dividiendo el valor CPM del péptido de ensayo entre el
valor CPM en los pocillos no tratados. Un índice de estimulación
superior a 2 se considera una proliferación positiva.
Claims (4)
1. Una molécula modificada de factor VIII humano
que no es inmunogénica o es menos inmunogénica que el factor VIII
humano no modificado y tiene la misma especificidad biológica y
actividad cuando se usa in vivo, que comprende la
sustitución de un residuo aminoácido comparado con la molécula
original no modificada, donde dicha sustitución del residuo
aminoácido causa la reducción o eliminación de uno o varios epítopos
de células T que actúan en la molécula original no modificada como
ligandos de unión de MHC de clase II y estimulan células T, en que
dicha sustitución del residuo aminoácido se selecciona del grupo
consistente en: V823A, V823D, V82G, V823H, V823N, V823S, V823T.
2. Una molécula modificada de factor VIII según
la reivindicación 1, que cuando se analiza en un ensayo biológico
de proliferación celular inducida de células T humanas, muestra un
índice de estimulación (SI, del inglés stimulation index) inferior
a 2 e inferior al de la molécula original de factor VIII analizada
en paralelo usando células del mismo donante, en la que dicho
índice se toma como el valor de proliferación celular obtenido
siguiendo la estimulación por la molécula de factor VIII dividido
por la proliferación lograda en las células control que no están en
contacto con la molécula de factor VIII, y donde la proliferación
celular se mide por cualquier medio apropiado.
3. Una secuencia de ADN que codifica una
molécula de factor VIII como se define en la reivindicación 1 o
2.
4. Una composición farmacéutica que comprende
una molécula modificada de factor VIII de las reivindicaciones 1 o
2, opcionalmente junto a una carga, diluyente o excipiente
aceptables.
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