ES2321498T3 - Metodos y composiciones para identificar y caracterizar la hepatitis c. - Google Patents
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Abstract
Una molécula de ácido nucleico que tiene una secuencia de nucleótidos que comprende una secuencia seleccionada del grupo que consiste en: (a) un ácido nucleico que tiene una secuencia de nucleótidos de SEQ ID NO: 1; (b) un ácido nucleico que tiene una secuencia de nucleótidos de la SEQ ID NO:1 en donde el ácido nucleico es capaz de asociarse al gen NS3 o NS4 del HCV o una de sus porciones; (c) un fragmento de al menos 8 nucleótidos de un ácido nucleico que tiene una secuencia de nucleótidos de SEQ ID NO: 1; y (d) un ácido nucleico que es al menos 80% idéntico a una secuencia de nucleótidos como se ha definido en uno cualquiera de (a) a (c),
Description
Métodos y composiciones para identificar y
caracterizar la hepatitis C.
La presente solicitud reivindica prioridad de la
solicitud de patente provisional de EE.UU. nº de serie 60/363.603
presentada el 11 de marzo de 2002, que se incorpora en la presente
memoria como referencia.
El virus de la hepatitis C (en lo sucesivo
abreviadamente HCV, por sus iniciales en inglés) es el principal
agente etiológico para la hepatitis no-A,
no-B. Se estima que están infectadas alrededor de
400 millones de personas o más del 2% de la población mundial (Di
Bisceglie, A. M. (1998), Hepatitis C. Lancet 351:
351-5; Houghton M. (1996), pp.
1035-1058. En B. N. Fields y D. M. Knipe y H. P. M.
(ed.), Fields' Virology, 3ª ed.
Lippincott-Raven, Philadelphia/New York). La
enfermedad por HCV habitualmente es el resultado de una infección
crónica en el 60 a 80% de los individuos infectados, de los cuales
el 20% progresa a cirrosis, carcinoma hepatocelular o insuficiencia
hepática crónica. En todo el mundo se han identificado al menos 6
genotipos virales principales y se han propuesto más de 50 subtipos
de HCV (Simmonds, P. et al., (1994) Identification of
genotypes of hepatitis C virus by sequence comparisons in the
core, E1 and NS-5 regions. J. Gen.
Virol. 75: 1053-1061). Estos genotipos están
basados en una diversidad de secuencias de nucleótidos y
aminoácidos, difiriendo los aislados más divergentes en más del 30%
(Bréchot, C. et al., (1996) Hepatitis C virus: Molecular
biology and genetic variability. Digestive Diseases and
Sciences 41: 6S-21S; Bukh, J. et al.,
(1995) Genetic heterogeneity of hepatitis C virus: quasispecies
and genotypes. Semin. Liver Dis. 15: 41-63).
Entre los diferentes tipos, hay regiones que están altamente
conservadas y tienen una homología de secuencias próxima al 100%,
sin embargo, en las regiones altamente variables, tales como las
proteínas de la envolvente es <70% (Booth, J. C. et al.,
(1998) Comparison of the rate of sequence variation in the
hypervariable region of E2/NS1 region of hepatitis C virus in
normal and hypogammaglobulinemics patients. Hepatology
27: 223-27; Hayashi, N. et al., (1993)
Molecular cloning and heterogeneity of the human hepatitis C
virus (HCV) genome. J. Hepatol. 17: S94-107;
Hijikata, M. et al., (1991) Hypervariable regions in the
putative glycoprotein of hepatitis C virus. Biochem. Biophys. Res.
Commun. 175: 220-228; Kato, N. (1992) Marked
sequence diversity in the putative envelope protein of hepatitis C
viruses. Virus Res. 22: 107-123; Lesniewski, R.
R. et al., (1993) Hypervariable
5'-terminus of hepatitis C virus E2/NS1 encodes
antigenically distinct variants. J. Med. Virol. 40:
150-156; Pozzetto, B. et al., (1996)
Structure, genomic organization, replication and variability of
hepatitis C virus. Nephrol. Dial. Transplant. 11 [Suppl
4]: 2-5; Vizmanos, J. L. et al., (1998),
Degree and distribution of variability in the
5'-untranslated, E1, E2/NS1 and NS5 regions of the
hepatitis C virus (HCV). J. Viral Hepat. 5:
227-240).
El HCV es un miembro de la familia
Flaviviridae cuyos otros miembros incluyen Flavivirus
y Pestivirus (Kato, N. et al., (1991) Molecular
structure of the Japanese hepatitis C viral genome. FEBS Lett.
280: 325-328). El genoma del HCV es RNA de cadena
positiva de de aproximadamente 9,5 kb que contiene un único marco
de lectura abierto que codifica una poliproteína de 3010 a 3033
aminoácidos (Takamizawa, A. et al., (1991) Structure and
organization of the hepatitis C virus genome isolated from human
carriers. J. Virol. 65: 1105-1113). El
procesamiento proteolítico de la poliproteína se realiza por
proteasas del hospedante y virales. Las peptidasas del hospedante
escinden las proteínas estructurales que están localizadas en el
extremo 5', mientras que las proteasas virales escinden las
proteínas no estructurales. Estas escisiones dan como resultado al
menos 10 proteínas virales en el orden
NH_{2}-C-E1-E2-p7-NS2-NS3-NS4A-NS4B-NS5A-NS5B-COOH.
También existen regiones no codificadoras localizadas en los
extremos 5' y 3' que están implicadas en la unión al ribosoma y en
la iniciación de la replicación, respectivamente.
Una de las proteasas virales, la proteasa NS3,
está codificada por la región N-terminal del gen NS3
del HCV. Consiste en 181 aminoácidos y es una
serina-proteasa similar a quimotripsina responsable
de la escisión de las proteínas no estructurales del HCV
(Bartenschlager, R. et al., (1993) Nonstructural protein 3
of the hepatitis C virus encodes a serine-type
protease required for cleavage at the NS3/4 and NS4/5 junctions.
J. Virol. 67: 3835-3844; Eckart, M. R. et
al., (1993). The hepatitis C virus encodes a serine protease
involved in processing of the putative nonstructural proteins from
the viral polyprotein precursor. Biochem. Biophys. Res. Commun.
192: 399-406; Gallinari, P. et al., (1998)
Multiple enzymatic activities associated with recombinant NS3
protein of hepatitis C virus. J. Virol. 72:
6758-6769; Hahm, B. et al., (1995)
NS3-4A of hepatitis C virus is a
chymotrypsin-like protease. J. Virol. 69:
2534-2539; Hijikata, M. et al., (1993)
Two distinct proteinase activities required for the processing of
a putative nonstructural precursor protein of hepatitis C
virus. J. Virol. 67: 4665-4675; Hijikata,
M. et al., (1993) Proteolytic processing and membrane
association of putative nonstructural proteins of hepatitis C
virus. Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 90:
10773-10777; Manabe, S. et al., (1994)
Production of nonstructural proteins of hepatitis C virus
requires a putative viral protease encoded by NS3. Virology 198:
636-644; Tomei, L. et al., (1993) NS3 is
a serine protease required for processing of hepatitis C virus
polyprotein. J. Virol. 67: 4017-4026). El
procesamiento de las proteínas estructurales por NS3 ocurre en una
cascada bien ordenada ocurriendo la primera escisión entre NS3 y
NS4A seguida por NS5A-NS5B,
NS4A-NS4B y NS4B-NS5A
(Bartenschlager, R. et al., (1994) Kinetic and structural
analysis of hepatitis C virus polyprotein processing. J. Virol.
68: 5045-5055; D'Souza, E. D. et al., (1994)
Analysis of NS3-mediated processing of the
hepatitis C virus non-structural region in vitro.
J. Gen. Virol. 75: 3469-3476; Eckart M. R. et
al., 1993, supra; Failla, C. et al., (1994)
Both NS3 and NS4A are required for proteolytic processing of
hepatitis C virus nonstructural proteins. J. Virol. 68:
3753-3760; Kolykhalov, A. A. et al., (1994)
Specificity of the hepatitis C virus NS3 serine protease:
effects of substitutions at the 3/4A, 4A/4B, 4B/5A, and 5A/5B
cleavage sites on polyprotein processing. J. Virol. 68:
7525-7533; Shimotohno, K. et al., (1995)
Processing of the hepatitis C virus precursor protein. J.
Hepatol. 22: 87-92; Shoji, I. et al.,
1999 Internal processing of hepatitis C virus NS3 protein.
Virology 254: 315-323; Tomei, L. et al.,
1993, supra). La escisión entre NS3 y NS4A ocurre en
cis, mientras que las otras escisiones son en trans.
El co-factor codificado por el virus, NS4A, es
necesario para la función eficaz de NS3. La eficacia del
procesamiento proteolítico se ha demostrado que aumenta
espectacularmente en presencia de la proteína NS4A (Failla, C.
et al., (1995) An amino-terminal domain of
the hepatitis C virus NS3 proteinase is essential for the
interaction with NS4A. J. Virol. 69:
1769-1777; Failla, 1994, supra; Gallinari,
P. et al., 1999 Modulation of hepatitis C virus NS3
protease and helicase activities through the interaction with NS4A.
Biochemistry 38: 5620-5632; Lin, C. et
al., (1995) A central region in the hepatitis C virus NS4A
protein allows formation of an active NS3-NS4A
serine protease complex in vivo and in vitro. J. Virol. 69:
4373-4380; Satoh, S. et al., (1995) The
N-terminal region of hepatitis C virus
nonstructural protein 3 (NS3) is essential for stable complex
formation with NS4A. J. Virol. 69: 4255- 4260; Tanji, Y. et
al., (1995) Hepatitis C virus-encoded
nonstructural protein NS4A has versatile functions in viral protein
processing. J. Virol. 69: 1575-1581). Además,
NS3 contiene un átomo de zinc unido tetraédricamente, que parece
desempeñar una función estructural (De Francesco, R. et al.,
(1996) A zinc binding site in viral serine proteinases.
Biochemistry 35: 13282-13287; Stempniak, M.
et al., (1997) The NS3 proteinase domain of hepatitis C
virus is a zinc-containing enzyme. J.
Virol. 71: 2881-2886).
Recientemente se ha logrado un progreso
considerable en determinar cómo la proteasa NS3 procesa el
polipéptido de HCV (Kolykhalov, A. A. et al., 1994
supra; Steinkühler, C. et al., (1996) Activity of
purified hepatitis C virus protease NS3 on peptide substrates. J.
Tirol. 70: 6694-6700; Urbani, A. et al.,
(1997). Substrate specificity of the hepatitis C virus serine
protease NS3. J. Biol. Chem. 272:
9204-9209). Los modelos de cómo la proteasa
interactúa con los co-factores y el sustrato han
identificado cuatro dominios, que están implicados en la función
enzimática. Barbato, G. et al., 1999 The solution
structure of the N-terminal proteinase domain of
the hepatitis C virus (HCV) NS3 protein provides new insights into
its activation and catalytic mechanism. J. Mol. Biol.
289: 371-384. Estas son la triada catalítica, el
co-factor y los sitios de unión al metal y la
cavidad de unión al sustrato. Estos dominios están bien definidos y
contienen residuos de aminoácidos que está altamente conservados en
los genes de las proteasas de HCV secuenciados hasta la fecha
(Véase la Figura 1 en Holland-Staley, C. A., et
al., (2002) Genetic diversity and response to IFN of the NS3
protease gene from clinical strains of the hepatiis C virus.
Arch. Virol. 147:1385-1406, que se incorpora
en la presente memoria como referencia). A pesar de este reciente
estallido de información estructural y estudios que muestran la
implicación directa y la conservación de residuos de aminoácidos el
impacto de la variabilidad de la secuencia natural sobre la función
enzimática no está bien entendido. Además se desconocen los efectos
de la terapia anti-viral sobre la secuencia de la
proteasa de NS3 del HCV. La elucidación de la diversidad genética
natural de la proteasa NS3 del HCV en muestras de pacientes tiene
tanto significado médico como interés teórico. Aunque todas las
proteasas NS3 del HCV secuenciadas hasta la fecha contienen
aminoácidos del sitio activo conservados, la variación de secuencia
a través de todo el gen NS3 es significativa (Martell, M. et
al., (1992) Hepatitis C virus (HCV) circulates as a
population of different but closely related genomes: quasispecies
nature of HCV distribution. J. Virol. 66:
3225-32; Okamoto, H. et al., (1992)
Genetic drift of hepatitis C virus during an
8.2-year infection in a chimpanzee: variability and
stability. Virology 190: 894-899. También la
presencia de múltiples especie dentro del mismo paciente, conocidas
como cuasi-especies, crea un problema potencial para el
desarrollo y resistencia de fármacos. Entender la magnitud de la
variación de la secuencia de NS3 en cepas clínicas permitirá un
desarrollo más eficaz de fármacos que tienen como diana la proteasa
del HCV. Para esto deben estar disponibles datos que describen la
variabilidad de la secuencia como ocurre en las personas infectadas
con HCV.
Las helicasas son enzimas que son responsables
del desenrollado de los dúplex DNA/DNA, RNA/DNA y RNA/
RNA en una dirección 3' a 5'. (Bartenschlager, R. et al., 1993, supra; Hahm B. et al., 1995, supra; Tomei et al., 1993,). Además, se ha propuesto que las enzimas helicasas desempeñan funciones en la replicación viral y la recombinación, el control viral de las funciones celulares del hospedante, la estabilidad del mRNA incluyendo el empalme o procesamiento, la transcripción, el transporte, y la iniciación de la traducción del RNA (Luking, et al., (1998). The protein family of RNA helicases Crit. Rev. Biochem. Mol. Biol. 33: 259-296). La helicasa/NTPasa de NS3 de HCV contiene 450 aminoácidos. El componente NTPasa hidroliza los 5'-trifosfatos de nucleósidos, que proporcionan los requisitos energéticos. La helicasa/NTPasa, junto con la proteasa NS3 y la polimerasa NS5b dependiente de RNA, se cree que forman un complejo grande, que es responsable de la replicación del RNA viral. Recientemente, se ha conseguido un progreso considerable en determinar la estructura de la helicasa NS3 del HCV y su mecanismo de desenrollado de los dúplex. Al menos se han publicado tres estructuras cristalinas diferentes (Paolini, Cho et al., 1998, supra; Kim 1998 et al., supra; y Yao et al., 1997, supra). En todas las tres, la enzima se demostró que contenían 3 dominios, siendo los dominios 1 y 2 estructuralmente similares. La enzima contiene siete restos, que incluyen dos restos que están implicados en la unión y la hidrólisis de NTP (el resto I [GxGKS] y el resto II [DExH]) y uno que está implicado en la hidrólisis de ATP y el desenrollado del RNA (resto VI). La mayoría de los restos están localizados entre los dominios estructurales 1 y 2, con el dominio 3 separado de los otros dos por la unión del nucleótido. Los investigadores han identificado residuos altamente conservados dentro de cada resto. Estos restos, junto con los análisis de comparación con las otras helicasas, revelan que son un miembro de la familia DEAD-box de helicasas de RNA, específicamente la subfamilia DExH. Se requiere magnesio para ambas actividades de helicasa y NTPasa.
RNA en una dirección 3' a 5'. (Bartenschlager, R. et al., 1993, supra; Hahm B. et al., 1995, supra; Tomei et al., 1993,). Además, se ha propuesto que las enzimas helicasas desempeñan funciones en la replicación viral y la recombinación, el control viral de las funciones celulares del hospedante, la estabilidad del mRNA incluyendo el empalme o procesamiento, la transcripción, el transporte, y la iniciación de la traducción del RNA (Luking, et al., (1998). The protein family of RNA helicases Crit. Rev. Biochem. Mol. Biol. 33: 259-296). La helicasa/NTPasa de NS3 de HCV contiene 450 aminoácidos. El componente NTPasa hidroliza los 5'-trifosfatos de nucleósidos, que proporcionan los requisitos energéticos. La helicasa/NTPasa, junto con la proteasa NS3 y la polimerasa NS5b dependiente de RNA, se cree que forman un complejo grande, que es responsable de la replicación del RNA viral. Recientemente, se ha conseguido un progreso considerable en determinar la estructura de la helicasa NS3 del HCV y su mecanismo de desenrollado de los dúplex. Al menos se han publicado tres estructuras cristalinas diferentes (Paolini, Cho et al., 1998, supra; Kim 1998 et al., supra; y Yao et al., 1997, supra). En todas las tres, la enzima se demostró que contenían 3 dominios, siendo los dominios 1 y 2 estructuralmente similares. La enzima contiene siete restos, que incluyen dos restos que están implicados en la unión y la hidrólisis de NTP (el resto I [GxGKS] y el resto II [DExH]) y uno que está implicado en la hidrólisis de ATP y el desenrollado del RNA (resto VI). La mayoría de los restos están localizados entre los dominios estructurales 1 y 2, con el dominio 3 separado de los otros dos por la unión del nucleótido. Los investigadores han identificado residuos altamente conservados dentro de cada resto. Estos restos, junto con los análisis de comparación con las otras helicasas, revelan que son un miembro de la familia DEAD-box de helicasas de RNA, específicamente la subfamilia DExH. Se requiere magnesio para ambas actividades de helicasa y NTPasa.
La única terapia aprobada por la FDA para la
infección de la hepatitis C es interferón (IFN) o interferón
pegilado con o sin ribavirina. La producción de interferón ha
demostrado ser inducida por bacterias, parásitos y virus, así como
en respuesta a los tumores. Los interferones son proteínas
secretadas de la familia de las citoquinas, que inhiben
indirectamente el ciclo de la vida viral uniéndose a los receptores
celulares, induciendo de este modo la síntesis de proteínas
(Hijikata, M. et al., (1993) Proteolytic processing and
membrane association of putative nonstructural proteins of
hepatitis C virus. Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 90:
10773-10777). Los genes inducibles por el
interferón contienen una región promotora, denominada elemento de
respuesta estimulado por IFN (en lo sucesivo abreviadamente ISRE,
por la expresión inglesa IFN-Stimulated Response
Element). Más de 30 genes son inducidos por interferón, sin
embargo, se desconoce la función de la mayoría de estos genes
(Holmes, E. C. et al., (2000) The causes and consequences
of genetic variation in dengue virus. Trends Microbiol.
8: 74-77).
Recientemente se ha sugerido que un corto tramo
de 40 aminoácidos en el gen NS5A de HCV desempeña una función en la
resistencia al IFN, sin embargo, aunque esto parece ser cierto en
algunos aislados japoneses otros investigadores tienen datos en
conflicto. Los efectos de la terapia del interferón sobre los otros
genes estructurales son desconocidos.
La presente invención se basa al menos parte, en
el descubrimiento de nuevas secuencias de ácidos nucleicos aisladas
para amplificar y secuenciar porciones del genoma del HCV. La
presente invención proporciona nuevas secuencias y métodos de
usarlas, que amplifican consistentemente el genoma del HCV. Las
secuencias de ácidos nucleicos de la presente invención son útiles
como reactivos para detectar e identificar secuencias virales en
muestras biológicas y facilitar más caracterización del genoma de
HCV. Los métodos descritos en la presente invención, las secuencias
de ácidos nucleicos descritos como las SEQ ID NOS:
1-64; y sus equivalentes funcionales, así como kits
que las contienen, son útiles para determinar con precisión la
presencia del HCV en muestras biológicas, así como la secuencia
específica de una porción del genoma del HCV. Las secuencias de
ácidos nucleicos y los métodos de la presente invención pueden ser
útiles para: (i) detectar la infección por HCV, incluyendo la
detección en etapas tempranas; (ii) la identificación del tipo de
infección por HCV; (iii) la detección de la cepas variantes del HCV
incluyendo la heterogeneidad en un paciente; (iv) la detección de
una mutación en el ácido nucleico del HCV que es responsable de la
resistencia o sensibilidad a una terapia; (v) la detección de
nuevas mutaciones en el genoma del HCV que están correlacionadas con
la resistencia o sensibilidad a una terapia con fármacos; (vi)
determinar si será eficaz el tratamiento con un agente, por ejemplo,
un agente anti-viral; (vii) determinar si el
tratamiento con un agente, por ejemplo, un agente
anti-viral, debe ser o no continuado; (viii) la
identificación de la interacción entre el HCV y otros virus y/o
enfermedades; (ix) generar un ácido nucleico, por ejemplo, una
vacuna de DNA, que puede ser específica del paciente; y (x)
desarrollo de nuevos fármacos, por ejemplo, basado en
cristalografía de rayos X.
La presente invención se refiere a nuevas
secuencias de cebadores aisladas del genoma del HCV descritas en la
presente memoria como las SEQ ID NO: 1-64 (Tablas
1A-1G). Las secuencias que corresponden a los
subtipos 1a y 1b del HCV son las descritas como las SEQ ID NO:
1-23 y la SEQ ID NO: 64 (Tablas 1A y 1G); las
secuencias que corresponden al subtipo 2a del HCV son las descritas
como las SEQ ID NO: 24-27 (Tabla 1B); las secuencias
que corresponden al subtipo 2b del HCV son las descritas como las
SEQ ID NO: 28-42 (Tabla 1C); las secuencias que
corresponden al subtipo 3a del HCV son las descritas como las SEQ ID
NO: 43-46 (Tabla 1D); secuencias que corresponden
al subtipo 3b del HCV son las descritas como las SEQ ID NO:
47-50 (Tabla 1E); y las secuencias que corresponden
al subtipo 4a del HCV son las descritas como las SEQ ID NO:
51-63 (Tabla 1F).
En una realización, la presente invención se
refiere a un oligonucleótido descrito como SEQ ID NO: 1. En otra
realización, el oligonucleótido de la invención es al menos 80%,
81%, 82%, 83%, 84%, 85%, 86%, 87%, 88%, 89%, 90%, 91%, 92%, 93%,
94%, 95%, 96%, 97%, 98%, 99% o más idénticos a la secuencia de
nucleótido descrita como SEQ ID NO: 1. En otra realización, el
oligonucleótido de la SEQ ID NO: 1 tiene una longitud de al menos 4,
8, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20 o más nucleótidos. Se
apreciará que el extremo 5' puede contener la mayor variabilidad
(por ejemplo, sustituciones de ácidos nucleicos), permaneciendo
todavía funcional (por ejemplo, ser capaz de hibridarse a la
porción de los genes NS3 y NS4 del genoma del HCV). En otra
realización, la invención proporciona una combinación de uno o más
oligonucleótidos de la presente invención. En todavía otra
realización, la invención proporciona un conjunto de
oligonucleótidos, también denominados en la presente memoria
"cebadores" y "secuencias de cebadores de ácidos
nucleicos" seleccionadas del grupo que consiste en dos o más de
los oligonucleótidos de la presente invención. En incluso otra
realización, la invención proporciona oligonucleótidos que son
capaces de amplificar una muestra de un paciente que tiene una
secuencia de nucleótidos descrita como la SEQ ID NO: 1, o uno de
sus complementos. En un aspecto de la invención, los
oligonucleótidos de la presente invención comprenden un marcador
para detección. Dichos marcadores pueden ser por ejemplo,
marcadores radiactivos que pueden ser incorporados por métodos
conocidos (por ejemplo, traslado de muescas o tratamiento con
quinasas), isótopos radioactivos, biotina, grupos fluorescentes,
grupos quimioluminiscentes (por ejemplo, dioxetanos,
particularmente dioxetanos activados), digoxigenina, enzimas,
anticuerpos, agentes luminiscentes, agentes precipitantes,
colorantes, sus combinaciones y similares. Otro aspecto de la
invención comprende un vector que contiene un oligonucleótido de la
presente invención.
En otra realización, la invención proporciona un
oligonucleótido para amplificar una secuencia de ácido nucleico
contenida en una muestra, en donde la muestra contiene una secuencia
de nucleótidos descrita como la SEQ ID NO: 1, o uno de sus
complementos. En un aspecto de la invención, la muestra es de un
paciente infectado con HCV.
En otra realización, la invención proporciona
una secuencia de ácido nucleico, en donde la secuencia de ácido
nucleico es un promotor-cebador que comprende un
oligonucleótido of la presente invención, en donde una porción 5'
de la secuencia incluye una secuencia de promotor.
Las secuencias de ácido nucleico amplificado del
HCV generadas por los métodos descritos en la presente memoria
pueden ser clonadas en un vector hospedante con un promotor de
expresión y ser usadas como una vacuna de DNA para amplificar una
respuesta del paciente al virus HCV, proporcionando de este modo una
vacuna de DNA para el HCV específica del paciente. En otro aspecto
de la invención, el clon puede usarse para generar RNA para uso
como una vacuna antisentido.
Se apreciará que una muestra usada en los
métodos de la presente invención puede ser una muestra biológica,
por ejemplo, de un paciente infectado con HCV. Dichas muestras
pueden incluir, sin limitación, sangre, plasma, suero, fluido de la
médula espinal, fluido linfático, secciones externas de la piel, los
tractos respiratorio, intestinal, y genitourinario, lágrimas,
saliva, leche, orina, células de la sangre, tumores, órganos, DNA
genómico, RNA, o cDNA en solución o unido a un sustrato, y también
muestras de constituyentes de cultivos celulares in vitro
incluyendo, pero sin limitación, medio acondicionado resultante del
crecimiento de células en un medio de cultivo, células infectadas
supuestamente por virus, células recombinantes, y componentes
celulares, por ejemplo, cromosoma(s), orgánulos, tejido
incrustado en parafina o membranas aisladas de una célula.
En una realización de la invención, se analiza
la porción de serina-proteasa del gen NS3 del HCV.
Esto puede conseguirse amplificando y secuenciando la porción de
serina-proteasa del gen con las composiciones y
métodos de la presente invención. Cuando se emplea un par de
cebadores como cebadores de secuenciación, uno o ambos de los
miembros del par puede(n) estar adecuadamente
marcado(s), por ejemplo, con marcadores radiactivos que
pueden ser incorporados por métodos conocidos (por ejemplo, traslado
de muesca o tratamiento con quinasa), isótopos radiactivos,
biotina, grupos fluorescentes, grupos quimioluminiscentes (por
ejemplo, dioxetanos, particularmente dioxetanos activados),
digoxigenina, enzimas, anticuerpos, agentes luminiscentes, agentes
precipitantes, colorantes, sus combinaciones y similares.
En otra realización de la invención, se analiza
la porción de helicasa del gen NS3 del HCV gene. Esto puede
conseguirse amplificando y secuenciando la porción de helicasa del
gen con las composiciones y métodos de la presente invención.
Cuando se emplea un par de cebadores como cebadores de
secuenciación, uno o ambos de los miembros del par puede(n)
estar adecuadamente marcado(s), por ejemplo, con marcadores
radiactivos que pueden ser incorporados por métodos conocidos (por
ejemplo, traslado de muesca o tratamiento con quinasa), isótopos
radiactivos, biotina, grupos fluorescentes, grupos
quimioluminiscentes (por ejemplo, dioxetanos, particularmente
dioxetanos activados), digoxigenina, enzimas, anticuerpos, agentes
luminiscentes, agentes precipitantes, colorantes, sus combinaciones
y similares.
Las combinaciones de cebadores, por ejemplo, que
incluyen al menos un cebador directo y un cebador inverso, que
juntos pueden usarse para la amplificación y/o secuenciación de una
porción relevante del genoma del HCV, por ejemplo, el gen NS3 o
NS4, pueden estar adecuadamente empaquetadas en un kit. Los pares
anidados de cebadores de amplificación y secuenciación son los
preferidos. En una realización, la invención proporciona un kit para
la detección del HCV, que comprende uno o más oligonucleótidos de
la presente invención. En otra realización, el kit comprende un
conjunto de cebadores seleccionados del grupo que consiste en los
oligonucleótidos de la presente invención. Los cebadores de dichos
kits pueden estar marcados o no marcados. El kit puede incluir
también reactivos adicionales, tales como reactivos para realizar
una reacción en cadena de la polimerasa (PCR), una transcriptasa
inversa para la conversión del RNA del HCV en cDNA para
amplificación, DNA-polimerasas, materiales de
alimentación de dNTP y ddNTP. El kit también puede incluir
instrucciones para su uso.
La presente invención también se refiere a
nuevos métodos para amplificar un ácido nucleico diana, por ejemplo,
regiones específicas del genoma del HCV de un paciente, tal como
los genes NS3 y NS4 del genoma del HCV, usando los oligonucleótidos
de la presente invención. Los nuevos métodos de la presente
invención pueden ser usados en, por ejemplo: (i) detectar una
infección por HCV, incluyendo la detección en etapas tempranas; (ii)
la identificación del tipo de infección por HCV; (iii) la detección
de cepas variantes del HCV incluyendo heterogeneidad en un solo
paciente; (iv) la detección de una mutación en el ácido nucleico del
HCV que es responsable de la resistencia o sensibilidad a una
terapia; (v) la detección de nuevas mutaciones en el genoma del HCV
que están correlacionadas con la resistencia o sensibilidad a la
terapia; (vi) determinar si será eficaz el tratamiento con un
agente, por ejemplo, un agente antiviral; (vii) determinar si debe o
no deber ser continuado el tratamiento con un agente, por ejemplo,
un agente antiviral; (viii) identificación de la interacción entre
el HCV y otros virus y/o enfermedades; (ix) generar un ácido
nucleico, por ejemplo, DNA, vacuna, que puede ser específica para
el paciente; y (x) desarrollo de nuevos fármacos, por ejemplo,
basados en cristalografía de rayos X. Este análisis puede ser
realizado por secuenciación directa, o usando otra técnicas para la
caracterización de polimorfismos de secuencias, incluyendo pero sin
limitación, hibridación con sondas de oligonucleótidos específicas
de secuencias.
Por consiguiente, en una realización, la
invención proporciona métodos para amplificar un ácido nucleico
diana, por ejemplo, porciones del gen NS3 o NS4, combinando un
ácido nucleico diana en condiciones que permitan que ocurra una
reacción de amplificación con una o más secuencias de cebadores de
ácidos nucleicos de la presente invención y otros agentes de
amplificación necesarios, tales como una polimerasa de ácido
nucleico y una pluralidad de nucleótidos. En un aspecto de la
presente invención, la amplificación de una secuencia diana de ácido
nucleico da como resultado una cantidad aumentada del ácido
nucleico diana amplificado. En incluso otro aspecto de la
invención, la secuencia de ácido nucleico diana es del genoma del
HCV, por ejemplo, el gen NS3 o NS4A. En otros aspectos de la
invención, el ácido nucleico diana es la porción de
serina-proteasa del gen NS3. En todavía otros
aspectos de la invención, el ácido nucleico diana es la porción de
helicasa del gen NS3. En otro aspecto de la invención, se usa una
polimerasa de ácido nucleico y puede seleccionarse del grupo que
consiste en transcriptasa inversa y DNA-polimerasa
termoestable. En otras realizaciones de la invención se secuencia
el ácido nucleico amplificado de HCV. En todavía otro aspecto de la
invención, la secuencia se evalúa respecto a mutaciones.
En otra realización de la presente invención se
proporciona un método para detectar y caracterizar ácidos nucleicos
de HCV en una muestra, que comprende poner en contacto la muestra
con una o más secuencias de cebadores de ácidos nucleicos de la
presente invención en condiciones tales que los ácidos nucleicos del
HCV puedan hibridarse con los cebadores de la invención, someter a
transcripción inversa y amplificar los ácidos nucleicos para
obtener los ácidos nucleicos del HCV amplificados y detectar la
presencia de los ácidos nucleicos del HCV amplificados. Los ácidos
nucleicos del HCV amplificados pueden ser caracterizados además, por
ejemplo, secuenciando los ácidos nucleicos amplificados. En un
aspecto de la invención, la detección de la presencia de los ácidos
nucleicos del HCV amplificados comprende poner en contacto los
ácidos nucleicos del HCV amplificados con un oligonucleótido
marcado para obtener ácidos nucleicos del HCV marcados e identificar
los ácidos nucleicos marcados. En todavía otros aspectos de la
invención, la amplificación de los ácidos nucleicos puede
conseguirse por amplificación basada en la secuencia de ácidos
nucleicos (NASBA), amplificación mediada por la transcripción
(TMA), reacción en cadena de la polimerasa (PCR), otros métodos de
amplificación de dianas, métodos de amplificación de señal o
métodos de amplificación de sondas, tales como reacción en cadena de
la ligasa. En todavía otro aspecto de la invención, los métodos
comprenden además la etapa de secuenciar los ácidos nucleicos del
HCV amplificados. En otra realización más, los métodos comprenden
además evaluar la secuencia respecto a mutaciones.
Una vez secuenciados, las mutaciones en el
genoma del HCV pueden ser identificadas comparando la secuencia con
una secuencia conocida o de control, por ejemplo, una secuencia de
consenso. Por tanto, la presente invención proporciona
composiciones y métodos para identificar mutaciones particulares en
el genoma del HCV. Con el conocimiento de una mutación particular
en el genoma del HCV de una muestra de un paciente, puede ser
identificada y administrada la terapia o terapia de combinación
para el paciente. Por ejemplo, los métodos de la presente invención
pueden ser usados para determinar un régimen de tratamiento
particular dependiendo del genotipo del HCV que ha infectado al
paciente. En otra realización, la invención proporciona
composiciones y métodos para determinar si un paciente es sensible
o resistente a un agente obteniendo una muestra de un paciente que
comprende DNA, realizando la amplificación, por ejemplo, PCR, sobre
el DNA de la muestra del paciente usando una secuencia de cebador
de ácido nucleico de la presente invención, y analizando el producto
amplificado, por ejemplo, por secuenciación, para identificar
mutaciones particulares. En todavía otros aspectos de la invención,
el agente puede ser un agente antiviral, tal como un inhibidor de
proteasa, un inhibidor de la porción de
serina-proteasa del gen NS3, un inhibidor de la
porción de helicasa del gen NS3, alfa-interferón,
ribavirina, interferón pegilado o una de sus combinaciones.
Debido a que la secuencia del cebador de la
presente invención se derivó de regiones conservadas del genoma del
HCV, las composiciones y métodos descritos en la presente memoria
serán útiles en la detección y/o identificación de cepas variantes
del HCV. Esto, a su vez, conducirá al desarrollo de agentes
inmunológicos adicionales para la detección y diagnosis de HCV, así
como al desarrollo de agentes polinucleotídicos adicionales para la
detección y/o el tratamiento del HCV.
En todavía otra realización, la invención
proporciona un método para determinar si un agente puede ser usado
o no pueden ser usado para tratar un paciente infectado con HCV
obteniendo una muestra de un paciente infectado con el HCV,
amplificando la muestra del paciente usando las secuencias de
cebadores de ácidos nucleicos de la presente invención,
secuenciando las secuencias de cebadores de ácidos nucleicos,
amplificando e identificando las mutaciones en la secuencia del
ácido nucleico del HCV amplificado que están correlacionadas con la
resistencia o la sensibilidad a un agente, determinando de este
modo si el agente puede ser usado o no puede ser usado para tratar
un paciente infectado con HCV. En un aspecto de la invención, las
secuencias de ácidos nucleicos son un conjunto de cebadores.
En otra realización, la invención proporciona un
método para determinar si el tratamiento con un agente debe ser
continuado en un paciente infectado con el HCV, comprendiendo el
método obtener dos o más muestras que comprenden DNA de un paciente
durante el curso del tratamiento, amplificar y secuenciar una
secuencia de ácido nucleico diana de la muestra usando las
secuencias de cebadores de ácidos nucleicos de la presente invención
en los métodos descritos en la presente memoria, identificar las
mutaciones presentes en la secuencia de ácido nucleico amplificado
que están correlacionadas con la resistencia o la sensibilidad a un
agente, y continuar el tratamiento cuando las mutaciones
identificadas en el producto amplificado no cambian durante el curso
del tratamiento.
En todavía otra realización, la invención
proporciona un método para determinar si el tratamiento con un
agente no debe ser continuado en un paciente infectado con el HCV,
comprendiendo el método obtener dos o más muestras que comprenden
DNA de un paciente durante el curso del tratamiento, amplificar y
secuenciar las secuencias de ácidos nucleicos dianas de las
muestras usando las secuencias de cebadores de ácidos nucleicos de
la presente invención en los métodos descritos en la presente
memoria, identificar las mutaciones presentes en la secuencia de
ácido nucleico amplificada que está correlacionadas con la
resistencia o la sensibilidad a un agente, e interrumpir el
tratamiento cuando cambian las mutaciones identificadas en el
producto amplificado, por ejemplo, un aumento en el número de
mutaciones durante el curso del tratamiento es un indicador de la
resistencia a un agente.
Los Ejemplos específicos que se exponen más
adelante también establecen una correlación entre el tipo de HCV,
particularmente como se determina por análisis del gen NS3, y la
probabilidad de que el virus sea sensible a la terapia antiviral,
por ejemplo, la terapia con alfa-IFN. Por tanto, un
aspecto adicional de la invención es un método para evaluar el
estado de un paciente diagnosticado, o sospechoso de tener una
infección por HCV, para determinar si la terapia, por ejemplo, la
terapia con alfa-IFN, es probable que tenga éxito,
que comprende las etapas de obtener una muestra del paciente que
contenga DNA, comparar la porción de serina-proteasa
del gen NS3 y/o la porción de helicasa del gen NS3, con secuencias
del subtipo de consenso, en donde la presencia de una o más
mutaciones es indicativa de resistencia a la terapia. Se apreciará
que esta misma metodología puede usarse para determinar si el virus
(y por tanto el paciente), será sensible o resistente a otros
agentes anti-virales, tales como un inhibidor de
proteasa, un inhibidor de la porción de
serina-proteasa del gen NS3, y un inhibidor de la
porción de helicasa del gen NS3.
En otra realización, la invención se refiere a
un método de determinar la eficacia de un agente para tratar el
HCV, comprendiendo el método comparar las secuencias de ácidos
nucleicos contenidas en un primera muestra obtenida de un paciente
expuesto al agente, en donde las secuencias de ácidos nucleicos son
productos amplificados de una o más secuencias de cebadores de
ácidos nucleicos de la presente invención, con las secuencias de
ácidos nucleicos contenidas en una segunda muestra obtenida de un
paciente que no ha estado expuesto a un agente, en donde las
secuencias de ácidos nucleicos son productos amplificados de una o
más secuencias de cebador de ácidos nucleicos de la presente
invención, en donde un número aumentado de mutaciones en las
secuencias de ácidos nucleicos de la primera muestra, con respecto
a la segunda muestra, es una indicación de que el agente no es
eficaz en tratar el
HCV.
HCV.
La práctica de la presente invención empleará,
salvo que se indique otra cosa, técnicas convencionales de química,
biología molecular, microbiología, DNA recombinante, e inmunología,
que son conocidas por los expertos en la técnica. Dichas técnicas
están explicadas completamente en la literatura científica. (Véase
por ejemplo, Maniatis, Fitsch & Sambrook, Molecular Cloning;
A Laboratory Manual (1982); DNA Cloning, Volumes I and
II (D. N Glover ed. 1985); Oligonucleotide Synthesis (M.
J. Gait ed, 1984); Nucleic Acid Hybridization (B. D. Hames
& S. J. Higgins eds. 1984); la serie Methods in
Enzymology (Academic Press, Inc.), particularmente el Vol. 154
y el Vol. 155 (Wu and Grossman, and Wu, eds., respectivamente).
Todas las patentes, solicitudes de patentes, y publicaciones
mencionadas en la presente memoria, tanto en lo que antecede como en
lo que sigue se incorporan en la presente memoria como
referencias
La Figura 1 representa los resultados de una PCR
anidada de la proteasa NS3 del virus de la hepatitis C de 7
muestras de pacientes. El producto NS3 tiene 2746 pb. La escala de
pesos moleculares del DNA está en la pista 1.
Las Figuras 2A-2B representa
árboles filogenéticos construidos a partir de 30 cepas de proteasa
de NS3 del HCV usando Análisis Parsimony y empalme de
vecinos (Neighbor Joining). La Figura 2A representa un árbol
de consenso del análisis Parsimony, mientras que la Figura 2B
representa un árbol de remuestreo del análisis de empalme de
vecinos.
El término "agente" incluye cualquier
sustancia conocida adecuada para tratar una infección o enfermedad,
en particular, agentes conocidos para tratar infecciones virales. El
término "agente" está destinado además a cubrir agentes
antivirales incluyendo, pero sin limitación, un inhibidor de
proteasa, un inhibidor de la porción de de
serina-proteasa del gen NS3, un inhibidor de la
porción de helicasa del gen NS3, alfa-interferón,
ribavirina e interferón pegilado.
Los términos "amplificación" o
"amplificar" incluyen las reacciones necesarias para aumentar
el número de copias de una secuencia de ácido nucleico (por
ejemplo, una secuencia de DNA). Para los fines de esta invención,
la amplificación se refiere al aumento exponencial in vitro
del número de copias de una secuencia de un ácido nucleico diana,
tal como el mediado por una reacción de amplificación por
polimerasa, tal como por ejemplo, PCR, sin embargo, otras
reacciones de amplificación abarcadas por la invención incluyen, por
ejemplo, PCR con reacción previa con transcriptasa inversa
(abreviadamente RT-PCR por sus iniciales en inglés)
(véase, por ejemplo, la patente de EE.UU. Nº 4.683.202 de Mullis
et al.,), y la reacción en cadena de la ligasa (Barany,
Proc. Natl. Acad. Sci. USA 88: 189-193
(1991)).
Las expresiones "Virus de la Hepatitis C" y
"HCV" se refieren a la especie viral que es el principal agente
etiológico de BB-NANBH, cuyo prototipo aislado se
identifica en el documento WO89/046699; la publicación de la EPO
318.216; la patente de EE.UU. Nº 5.350.671, cuyas descripciones se
incorporan como referencia en la presente memoria. "HCV" tal
como se usa en el presente texto incluye las cepas patógenas capaces
de causar hepatitis C, y las cepas atenuadas o defectuosas que
interfieren con las partículas derivadas de las mismas. El genoma
del HCV está constituido por RNA. Se sabe que los virus que
contienen RNA tienen tasas relativamente altas de mutación
espontánea, pues se han descrito del orden de 10^{-3} a 10^{-4}
por nucleótido incorporado (Fields & Knipe, "Fundamental
Virology" (1986, Raven Press, N. Y.)). Puesto que la
heterogeneidad y fluidez del genotipo son características
inherentes a los virus de RNA, habrá múltiples cepas/aislados, que
pueden ser virulentos o no virulentos, dentro de las especies de
HCV.
Los términos "hibridan" o
"hibridación" son conocidos en la técnica e incluyen la unión
por puentes de hidrógeno de secuencias de DNA y/o RNA
complementarias para formar una molécula dúplex.
El término "kit" es cualquier artículo (por
ejemplo, un paquete o envase) que comprende al menos un reactivo,
por ejemplo, un cebador, para amplificar específicamente y/o
secuenciar una porción del genoma del HCV, siendo dicho artículo
promocionado para la venta, distribuido o vendido como una unidad
para realizar los métodos de la presente invención. Un kit también
puede incluir instrucciones para su uso.
El término "marcador" se refiere a un resto
molecular capaz de ser detectado, incluyendo, a modo de ejemplo,
sin limitación, marcadores radiactivos que pueden ser incorporados
por métodos conocidos (por ejemplo, traslado de muescas), isótopos
radiactivos, biotina, grupos fluorescentes, grupos
quimioluminiscentes (por ejemplo, dioxetanos, particularmente
dioxetanos activados), digoxigenina, enzimas, anticuerpos, agentes
luminiscentes, agentes precipitantes, colorantes, y similares.
El término "nucleótidos" se refiere a
cualquier nucleótido (incluyendo nucleótidos modificados, por
ejemplo, nucleótidos metilados o biotinilados) que pueden ser
incorporados en un ácido nucleico por una polimerasa.
Como se usa en la presente memoria "ácido
nucleico" incluye moléculas de DNA (por ejemplo, cDNA o DNA
genómico), moléculas de RNA (por ejemplo, mRNA), y análogos del DNA
o RNA generadas usando análogos de nucleótidos o usando química de
ácidos nucleicos. Las modificaciones químicas incluyen metilación,
biotinilación, y otras modificaciones conocidas en la técnica.
Además, la molécula de ácido nucleico puede ser monocatenaria o
bicatenaria.
El término "ácido nucleico diana" o
"molde" incluye cualquier ácido nucleico destinado a ser
copiado en, por ejemplo, una reacción de amplificación por
polimerasa, tal como PCR.
El término "sonda" se refiere a una
estructura constituida por un polinucleótido que forma una
estructura híbrida con una secuencia diana, debido a la
complementariedad de al menos una secuencia de la sonda con una
secuencia de la región de la diana. Las regiones de los
polinucleótidos de las sondas pueden estar compuestas de DNA, y/o
RNA, y/o análogos de nucleótidos sintéticos. Están incluidas dentro
de las sondas la "sondas de captura", "las sondas de
bloqueo", "las sondas marcadoras".
El término "cebador" o "cebador de ácidos
nucleicos" o "secuencia de cebador de ácidos nucleicos"
incluye oligonucleótidos monocatenarios que, típicamente, tienen
entre aproximadamente 4 hasta aproximadamente 100 bases, o
alternativamente entre aproximadamente 17 a 30 bases, o
alternativamente 20 o más bases, y están diseñados para hibridarse
con un ácido nucleico molde correspondiente. Las moléculas de
cebador pueden ser complementarias para una cadena con sentido o
anti-sentido de un ácido nucleico molde y
típicamente se usan como pares complementarios que flanquean una
región de ácido nucleico de interés.
El término "polimerasa" incluye una
cualquiera de, o una mezcla de, las enzimas que polimerizan
nucleótidos: DNA polimerasa I de E. coli, el fragmento de
Klenow de DNA-polimerasa I de E. coli,
DNA-polimerasa de T4, transcriptasa inversa en
donde el molde es RNA y el producto de extensión es DNA, o una
DNA-polimerasa termoestable. La expresión
"DNA-polimerasa termoestable" incluye
DNA-polimerasa termoestable aislada de Thermus
aquaticus, Thermus thermophilus, Thermus filiformis, Thermus flavus,
Pyrococcus furiosus, Thermococcus literolis, una especie de
Thermotoga o una de sus formas recombinantes.
El término "muestra" o "muestra
biológica" se refiere a una muestra de tejido o fluido aislada de
un individuo, incluyendo pero sin limitación, sangre, plasma,
suero, fluido de la médula espinal, fluido linfático, las secciones
externas de la piel y de los tractos respiratorio, intestinal y
genitourinario, lágrimas, saliva, leche, orina, células de la
sangre, tumores, fluidos amnióticos, órganos, DNA, RNA, o cDNA
genómicos en solución o unidos a un sustrato, y también muestras de
los constituyentes de un cultivo de células in vitro
incluyendo, pero sin limitación, el medio acondicionado que resulta
del crecimiento de las células en el medio de cultivo, células que
se supone que están infectadas por virus, células recombinantes, y
componentes celulares, por ejemplo, cromosoma(s), orgánulos,
tejidos incrustados en parafina o membranas aisladas de una
célula.
La "cadena con sentido" de un ácido
nucleico contiene la secuencia que tiene homología de secuencia con
la del mRNA. La "cadena antisentido" contiene una secuencia
que es complementaria de la de la "cadena con sentido".
La expresión "región diana" se refiere a
una región del ácido nucleico que ha de ser amplificada y/o
detectada. La expresión "secuencia diana" se refiere a una
secuencia con la cual una sonda o cebador formará un híbrido
estable en condiciones deseadas.
La expresión "secuencia polinucleotídica para
la formación de diana" como se usa en la presente memoria, se
refiere a una secuencia polinucleotídica que está compuesta de
nucleótidos que son complementarios a una secuencia de nucleótidos
diana; la secuencia tiene una longitud y complementariedad
suficientes con la secuencia diana para formar un dúplex que tiene
suficiente estabilidad para el fin deseado.
El HCV tiene al menos seis genotipos, y
múltiples subtipos dentro de cada genotipo. Las secuencias que
corresponden al HCV subtipos 1a y 1b pueden seleccionarse de las
SEQ ID NO: 1-23 y la SEQ ID NO: 64, descritas en las
Tablas 1A y 1G. Las secuencias que corresponden al HCV subtipo 2a
pueden seleccionarse de las SEQ ID NO: 24-27,
descritas en la Tabla 1B. Las secuencias que corresponden al HCV
subtipo 2b pueden seleccionarse de las SEQ ID NO:
28-42, descritas en la Tabla 1C. Las secuencias que
corresponden al HCV subtipo 3a pueden seleccionarse de las SEQ ID
NO: 43-46, descritas en la Tabla 1D. Las secuencias
que corresponden al HCV subtipo 3b pueden seleccionarse de las SEQ
ID NO: 47-50, descritas en la Tabla 1E. Las
secuencias que corresponden al HCV subtipo 4a pueden seleccionarse
de las SEQ ID NO: 51-63, descritas en la Tabla 1F.
Las secuencias de la invención, descritas como las SEQ ID NO:
1-64, se definen en la Lista de secuencias de la
solicitud.
En una realización, los oligonucleótidos de la
presente invención son al menos 80%, 81%, 82%, 83%, 84%, 85%, 86%,
87%, 88%, 89%, 90%, 91%, 92%, 93%, 94%, 95%, 96%, 97%, 98%, 99% o
más idénticos a la secuencia de nucleótido descritas en la SEQ ID
NO: 1. En otra realización, la molécula de ácido nucleico de la SEQ
ID NO: 1 tiene una longitud de al menos 4, 8, 10, 11, 12, 13, 14,
15, 16, 17, 18, 19, 20 o más nucleótidos. Se apreciará que el
extremo 5' puede contener mayor variabilidad (por ejemplo,
sustituciones de ácidos nucleicos), pero permanece funcional (por
ejemplo, capaz de hibridarse a la porción de los genes NS3 y NS4 del
genoma del HCV).
La preparación de la secuencia de ácido nucleico
de la presente invención se realiza por medios conocidos en la
técnica, incluyendo, por ejemplo, métodos que incluyen escisión,
transcripción o síntesis química. Las secuencias y/o regiones
dianas del genoma que se seleccionan para las cuales son
complementarias las secuencias de ácidos nucleicos para formación
de diana dependen del fin. Por ejemplo, si el objetivo es escrutar
la presencia de HCV en muestras biológicas (por ejemplo, sangre),
la secuencia de ácido nucleico preferida sería usada como cebador,
y se hibridaría a las regiones conservadas del genoma del HCV.
Algunas de las regiones conservadas del genoma del HCV a las cuales
pueden unirse la secuencia de ácido nucleico de la presente
invención se describen en la presente memoria. Otras regiones del
genoma que están conservadas son deducibles por comparación con las
secuencias de nucleótidos de diversos aislados de HCV como se
describe en la presente memoria.
Se apreciará que la secuencia de ácido nucleico
de la presente invención no necesita consistir solamente en la
secuencia que sea complementarias a la secuencia del HCV diana. Por
tanto, la secuencia de ácido nucleico de la presente invención
puede contener además, secuencias de nucleótidos u otros restos que
sean adecuados para los fines para los cuales se usan las
secuencias de ácidos nucleicos. Por ejemplo, las secuencias de
ácidos nucleicos usadas como cebadores puede ser usada para la
amplificación de secuencias del HCV por PCR, y pueden contener
secuencias que, cuando están en forma de dúplex, forman sitios para
las enzimas de restricción que facilitan la clonación de las
secuencias amplificadas.
La secuencia de ácido nucleico de la invención
puede ser usada como sonda para detectar la presencia de
polinucleótidos del HCV (por ejemplo en el escrutinio de sangre
contaminada), la muestra biológica que se ha de analizar, tal como
sangre o suero, puede ser tratada, si se desea, para extraer los
ácidos nucleicos contenidos en ella. El ácido nucleico de la
muestra puede ser sometido a electroforesis en gel u otras técnicas
de separación por tamaños; alternativamente, la muestra de ácido
nucleico puede ser sometida a transferencia de mancha sin
separación por tamaños. Para formar dúplex híbridos con la secuencia
de formación de diana de la sonda, la región dianizada del ácido
nucleico debe ser de forma monocatenaria. Cuando la secuencia está
presente de modo natural en la forma monocatenaria, no se requerirá
la desnaturalización. Sin embargo, cuando la secuencia esté
presente en forma bicatenaria, la secuencia será desnaturalizada. La
desnaturalización puede llevarse a cabo por diversos métodos
conocidos en la técnica. Después de la desnaturalización el ácido
nucleico analito y la sonda se incuban en condiciones que favorecen
la formación de híbridos estables de la secuencia diana de la sonda
con la supuesta secuencia dianizada del analito, y se detectan los
dúplex resultantes que contienen la(s) sonda(s).
La detección del dúplex resultante, si existe,
se consigue usualmente por el uso de sondas marcadas;
alternativamente, la sonda puede estar sin marcar, pero puede ser
detectable por unión específica con un ligando que está marcado,
directa o indirectamente. Los marcadores adecuados y los métodos
para marcar sondas y ligandos son conocidos en la técnica e
incluyen, por ejemplo, marcadores radiactivos que pueden ser
incorporados por métodos conocidos (por ejemplo, traslado de muesca
o tratamiento con quinasas), isótopos radiactivos, biotina, grupos
fluorescentes, grupos quimioluminiscentes (por ejemplo, dioxetanos,
particularmente dioxetano activados), digoxigenina, enzimas,
anticuerpos, agentes luminiscentes, agentes precipitantes,
colorantes, y similares.
Las secuencias de ácidos nucleicos de HCV
amplificadas generadas por los métodos descritos en la presente
memoria pueden ser clonados en un vector hospedante con un promotor
de expresión y usarse como una vacuna de DNA para amplificar una
respuesta del paciente al HCV, proporcionando de este modo una
vacuna de DNA específica del paciente para el HCV. En otra
realización, el clon puede ser usado para generar RNA para uso como
vacuna antisentido. En una realización, se proporciona una vacuna
para el HCV y se emplea como un agente inmunoterapéutico para la
prevención del HCV. En otra realización, se proporciona una vacuna
para el HCV y se emplea como un agente inmunoterapéutico para el
tratamiento del HCV.
A modo de ejemplo, una vacuna para el HCV puede
emplearse para la prevención y/o el tratamiento de HCV en un sujeto
administrando la vacuna por una variedad de vías, por ejemplo,
intradérmicamente, subcutáneamente o intramuscularmente. Además, la
vacuna para el HCV puede ser administrada junto con adyuvantes y/o
inmunomoduladores para reforzar la actividad de la vacuna y la
respuesta del sujeto. En una realización, los dispositivos y/o
composiciones que contienen la vacuna, adecuada para liberación
prolongada o intermitente podrían ser implantados en el cuerpo a
aplicados tópicamente al mismo para la liberación relativamente
lenta de dichos materiales en el cuerpo. La vacuna para el HCV
puede ser administrada junto con compuestos inmunomoduladores, que
pueden alterar el tipo de respuesta inmune producida para obtener
una respuesta que será más eficaz en eliminar el virus.
Ejemplo
1
Este ejemplo describe un análisis de la
diversidad genética natural dentro del gen NS3, en donde se
desarrolló un método de PCR anidado para obtener datos de la
secuencia del gen NS3 del HCV directamente de cepas de pacientes.
Los datos se analizaron para determinar la diversidad genética, la
filogenia de los virus, y la selección de variantes genéticas por
terapia con interferón con o sin ribavirina. Se determinaron los
efectos de la diversidad genética sobre la estructura de la enzima
usando modelación molecular. Por tanto, se desarrolló un método
comprehensivo para facilitar el análisis de la variación genética
natural dentro de este gen y sus efectos sobre la estructura de las
proteínas.
La tercera parte del extremo
N-terminal del gen 3 no estructural (NS3) del virus
de la hepatitis C codifica una serina-proteasa
(véase la Figura 1 en Holland-Staley, C. A., 2002,
supra).
Aunque la diversidad genética ha demostrado ser
extensa en otras regiones del genoma del HCV, tal como la región de
la envolvente, la extensión de la diversidad dentro de la región de
la proteasa NS3 del HCV es ampliamente desconocida. Por
consiguiente, los datos expuestos en la presente memoria se usaron
para determinar las tasas evolutivas del virus y para identificar
los efectos de las mutaciones sobre la estructura de las enzimas.
Para investigar la diversidad genética natural de esta enzima se
desarrolló una reacción PCR anidada para obtener los datos de la
secuencia de la proteasa NS3 directamente de cepas de pacientes.
Estos datos se usaron para determinar la diversidad genética, las
tasas filogenéticas y evolutivas, y la selección de variantes por
terapia con interferón. También se intentó averiguar el efecto
potencial de la diversidad genética sobre la estructura de la
enzima usando modelación molecular. Tras realizar estos
experimentos, se ha establecido una base de datos de secuencias
naturales. Esta base de datos es útil en el desarrollo de una nueva
terapia antiviral.
La diversidad genética entre las cepas es
importante porque pone de manifiesto que algunos tipos de HCV son
más patógenos que otros, Cooreman, M. P. et al., (1996)
Hepatitis C virus: biological and clinical consequences of
genetic heterogeneity. Scand. J. Gastroenterol. Suppl
218: 106-115; Dusheiko, G. et al., (1994)
Hepatitis C virus genotypes: an investigation of
type-specific differences in geographic origin and
disease. Hepatology 19: 13-18; Stempniak, M.
et al., (1997). The NS3 proteinase domain of hepatitis C
virus is a zinc-containing enzyme. J.
Virol. 71: 2881-2886), es decir, el HCV tipo 1
es más patógeno que los otros tipos, y el subtipo 1b es más
patógeno que el subtipo 1a. La causa de la mayor patogénesis de
estas cepas no está clara. Describir las diferencias entre cepas
que tengan un rápido progreso a la enfermedad en comparación con las
que no lo tienen ayudará a elucidad la posible causa y los
mecanismos de la patogénesis (Farci, P. et al., (2000)
The outcome of acute hepatitis C predicted by the evolution of
the viral quasispecies. Science 288: 339-344).
Recientemente, Yanagi et al., (Yanagi, et al., (1998)
Transcripts of a chimeric cDNA clonof hepatitis C virus genotype
1b are infectious in vivo. Virology 244:
161-172) mostraron que el número de mutaciones
dentro del genoma del HCV puede estar directamente relacionado con
la infectividad. Dichos autores eligieron tres clones de cDNA
quiméricos de la misma fuente y los inocularon en chimpancés. De los
tres clones sólo uno era infeccioso. Este clon contenía 3
sustituciones de aminoácidos cuando se comparó con la cepa parental
(precursora) mientras que los clones no infecciosos contenían 7 y 9
sustituciones de aminoácidos. Esto puede indicar una desviación de
la selección en chimpancés debido a diferencias del sistema inmune
en lugar de una característica de la cepa del HCV (Bassett, S. E.
et al., (1998) Analysis of hepatitis C
virus-inoculated chimpanzees reveals unexpected
clinical profiles. J. Virol. 72: 2589-2599). En
otro estudio, cuando se examinó la región 1 hipervariable (Shindo,
M. et al., T (1996) The clinical significance of changes
in genetic heterogeneity of the hypervariable region 1 in chronic
hepatitis C with interferon therapy. Hepatology 24:
1018-1023) se mostró que las mayores cantidades de
heterogeneidad estaban asociadas con una respuesta global más pobre
a pesar del tratamiento con alfa-interferón. Además,
Chambers, T. J. et al., (Chambers, T. J. et al. (1991)
Processing of the yellow fever virus nonstructural polyprotein:
a catalytically active NS3 proteinase domain and NS2B are required
for cleavages at dibasic sites. J. Virol. 65:
6042-6050); establecieron que las mutaciones que
afectan a la actividad de la proteasa NS3 del virus de la fiebre
amarilla, eran letales para la replicación viral. La conclusión de
estos estudios afirma la necesidad de caracterizar más la función
que desempeña la heterogeneidad en la infección por HCV. Las
composiciones y métodos de la presente invención proporcionan un
mecanismo para dicha caracterización. Filocamo et al., 1999.
Selection of functional variants of the NS3-NS4A
protease of hepatitis C virus (SBV) by using chimeric sindbis
viruses. J. Virol. 73: 561-575 usaron virus
Sindbis quiméricos para analizar las variantes de la proteasa
NS3/NS4A, sin embargo, su estudio una proteasa clonada y se basaba
en la maquinaria de replicación del SBV para producir variación de
secuencias. Aunque esto permitió la caracterización de nuevas
variantes de proteasas, estas variantes pueden o no pueden
representar las obtenidas de la replicación del HCV in vivo.
Además, Forns et al., (Forns X., et al., (1997),
How Escherichia coli can bias the results of molecular cloning:
preferential selection of defective genomes of hepatitis C virus
during the cloning procedure. Proc. Natl. Acad. Sci. USA 94:
13909-13914) encontraron cuando clonaban productos
por PCR de proteínas estructurales del HCV en E. coli, que
ocurría una fuerte selección para los clones defectuosos y no
ocurría una representación precisa de la verdadera diversidad
genética. La razón para esto no está clara; sin embargo, la
toxicidad para el hospedante del E. coli por proteínas
virales puede desempeñar un papel. La secuenciación directa de
muestras de pacientes debe dar una representación más precisa de la
verdadera diversidad
genética.
genética.
La mayoría de los virus de RNA tiene una alta
tasa de mutación debido a la falta de enzimas correctoras del texto
leído y debido a polimerasas de RNA dependientes de RNA se piensa
que producen un error aleatorio por ronda de replicación genómica
(Drake, J. W. (1993) Rates of spontaneous mutation among RNA
viruses. Proc. Natl. Acad. Sci. USA 90:
4171-4175). Por tanto, si hay
10^{7-8} virus producidos por día y la tasa de
mutación es aleatoria, entonces cada sitio contendrá teóricamente un
número igual de mutaciones. Los datos expuestos en la presente
memoria, sin embargo, mostraron que no sucedía esto, indicando que
aunque las mutaciones fueran aleatorias, algunas regiones del virus
son más permisivas para las mutaciones que otras regiones. Esto
sugiere que el virus, o al menos la región de la proteasa NS3, está
sometido a otras restricciones funcionales. La localización de los
cambios de aminoácidos en la proteasa NS3 del HCV de cepas clínicas
indica que las sustituciones de aminoácidos tienen lugar en ambos
dominios el N-terminal y el
C-terminal. Ya se ha demostrado que el dominio
N-terminal de NS3 exhibe una plasticidad estructural
por la unión de NS4A. Kim, J. L. et al., (Kim, J. L. et
al., (1996) Crystal structure of the hepatitis C virus NS3
protease domain complexed with a synthetic NS4A cofactor peptide.
Cell 87: 343-355) y; Yan, Y. et al.,
(Yan, Y. et al., (1998) Complex of NS3 protease and NS4A
peptide of BK strain hepatitis C virus: a 2.2 A resolution structure
in a hexagonal crystal form. Protein Sci. 7:
837-847) describieron que el dominio
N-terminal es flexible puesto que la unión de NS4A
conduce a la ordenación de los 28 residuos
N-terminales y causa transposiciones locales para
una conformación catalíticamente más favorable del sitio activo. La
activación de la proteasa NS3 por el péptido NS4A conduce a una
mejora de \sim950 veces la hidrólisis catalítica de los péptidos
que imitan el empalme NS4A/NS4B (Yan. Y. et al., 1998
supra). Basándose en los cambios estructurales predichos por
las secuencias de las cepas clínicas del, se cree que habrá cambios
funcionales con respecto a la proteasa de tipo silvestre. Un
ejemplo de dicho cambio sería la alteración de la constante de
velocidad de seudo-segundo orden (k_{Cat}/K_{M})
para las diversas cepas clínicas. Una segunda observación es que la
variación estructural del complejo NS3/NS4A del HCV debe ser un
factor en el diseño basado en la estructura de los inhibidores con
el fin de retener la eficacia contra una amplia gama de aislados
clínicos.
Para las cepas de los pacientes 23 y 25 las
diferencias en la denominación del subtipo entre la región 5' no
traducida y la región de la proteasa NS3 son desconocidas, pero
pueden ocurrir debido a la presencia de más un subtipo. La
infección simultánea con múltiples especies del virus del Dengue ha
mostrado que ocurren (Gubler, D. J. et al., (1985) A case
of natural concurrent human infection with two dengue viruses. Am.
J. Trop. Med. Hyg. 34: 170-173). Para la
infección con HCV esto es más probable debido a múltiples
transfusiones de sangre o infecciones a través de abuso de drogas
por vía intravenosa. Debido a que los subtipos del HCV 1a y 1b son
los más predominantes en esta distribución geográfica, aumenta la
probabilidad de que podrían recombinarse. Las pruebas de la
recombinación se han mostrado en el virus del Dengue, en donde la
diversidad genética ocurre cuando la RNA-polimerasa
cambia entre dos diferentes genomas durante la replicación, dando
como resultado un RNA híbrido (Holmes, E. C. et al., (2000)
The causes and consequences of genetic variation in dengue
virus. Trends Microbiol, 8: 74-77). Este puede
ser el caso de las cepas 23 y 25, en donde son clasificadas como
HCV tipo 1a basándose la región 5' no traducida, pero más próximas
al clado (cada una de las ramas del árbol filogenético propuesto
para agrupar a los seres vivos, es decir un conjunto de especies
emparentadas con un antepasado común) HCV 1b por la secuencia de
ácido nucleico de la NS3. Los resultados de la secuencia fueron
netos y no mostraron pruebas de más de una especie, sugiriendo que
la recombinación ocurrió antes del comienzo de NS3. La comparación
de las secuencias de aminoácidos, sin embargo, mostró resultados
muy diferentes. El paciente 23 tenía 3 mutaciones cuando se comparó
con la secuencia de consenso tipo 1a y 16 mutaciones cuando se
comparó con el tipo 1b. El paciente 25 mostró resultados similares
con 4 mutaciones cuando se comparó con el tipo 1a y 16 cuando se
comparó con el tipo 1b. Se desconocen las diferencias entre los
análisis de las secuencias de nucleótidos y el análisis de
proteínas. Sin estar limitado por la teoría, se cree que estas dos
cepas representan un nuevo subtipo, que en el árbol evolutivo está
situado entre los subtipos 1a y 1b.
Este ejemplo reveló que hay una variabilidad
significativa en las cepas clínicas del HCV tanto en las secuencias
de nucleótidos (30,2% para el subtipo 1a y 25,8% para el subtipo 1b)
como en las de secuencias aminoácidos (12,2% para el subtipo 1a y
12,2% para el subtipo 1b). El análisis filogenético mostró dos
distintos clados con dos aislados del HCV que se agrupan como un
clado hermano en 1b. Además, el análisis estructural reveló que la
mayoría de las mutaciones se encuentra en el
N-terminal de la enzima. Cuando las cepas fueron
clasificadas como si el paciente hubiera recibido o no recibido
terapia antiviral, no se encontró diferencia en el número o
localizaciones de las mutaciones en las cepas 1a. Sin embargo, las
cepas 1b demostraron una caída global en el número de posiciones
que estaban mutadas. Por tanto, este estudio demostró que hay
diferencias significativas entre cepas naturales que pueden
plantear un problema para el desarrollo de fármacos en base a la
estructura, para el cual esta invención proporciona una
solución.
Las relaciones entre variación de secuencias y
cambios estructurales en el complejo NS3/NS4A del HCV también
pueden detectarse por cristalografía de rayos X. Basándose en las
composiciones y métodos de la presente invención, pueden diseñarse
fármacos antivirales, incluyendo anti-HCV, y
desarrollarse con el conocimiento de la variabilidad en la
estructura del complejo NS3/NS4A a partir de las cepas clínicas del
HCV para desarrollar finalmente terapias eficaces contra el
HCV.
Se aisló RNA del HCV a partir de suero de
pacientes usando el kit de mini-aislamiento de RNA
viral QIAamp (de Qiagen Inc., Valencia, CA.). El aislamiento se
realizó siguiendo las instrucciones de los fabricantes.
Se usó RT-PCR seguida por PCR
anidada de 2ª ronda para amplificar el gen NS3 completo del HCV
subtipos 1a o 1b, a partir de cepas clínicas. Para la etapa de
RT-PCR se usó el kit de RT-PCR
Promega Access (de Promega Corporation, Madison, WI). Para esto, se
diseñaron dos cebadores oligonucleotídicos que flanquean el gen NS3
del HCV. El cebador para 5' como se describe en la SEQ ID NO: 1 se
hibrida 881 pb antes del comienzo del gen NS3. El cebador para 3'
descrito en la SEQ ID NO: 2 se hibrida 338 pb aguas abajo (en
dirección 3') del gen NS3 y se usa para iniciar la etapa de la
transcriptasa inversa (RT), (Tabla 1G, SEQ ID NO:
1-4, SEQ ID NO: 64 y SEQ ID NO: 6,
sub-apartado "amplificación"). Esto permite la
producción de cDNA seguido por la amplificación inicial de la
región deseada. La mezcla de amplificación que contenía 25 pmol de
cada cebador, diversos dNTP (desoxitrifosfatos de nucleótidos) 200
\muM, 2,5 U de RT-polimerasa del virus del mosaico
de la alfalfa (AMV), 2,5 U de DNA-polimerasa de
Tfl, MgSO_{4} 1,5 mM, y 20 \mul de RNA viral se añadió a
un aparato de ciclo térmico pre-calentado (48ºC)
modelo Perkin-Elmer 9700 (de Perkin Elmer Cetus,
Foster City, CA). El protocolo de la PCR consistió en una etapa a
48ºC durante 45 minutos, seguido por una desnaturalización inicial a
94ºC durante 2 minutos, y 35 ciclos de 94ºC durante 15 segundos;
55ºC durante 20 segundos; 72ºC durante 2 minutos; y una extensión
final a 72ºC durante 10 minutos.
Para la segunda etapa de la PCR, se amplificó el
producto de la PCR de la 1ª ronda usando cebadores que se hibridan
dentro de la reacción previa, creando una amplificación
"anidada". La reacción PCR de la segunda ronda usó el cebador
para 5' descrito como SEQ ID NO: 3 que se hibrida 693 pb aguas
arriba (en dirección 5') de NS3 y el cebador 3' descrito como SEQ
ID NO: 4 que se hibrida 161 pb aguas abajo (en dirección 3'). La
mezcla de amplificación que contenía 25 pmol de cada cebador,
diversos dNTP 200 \muM, 2,5 U de DNA-polimerasa
Taq®, MgSO_{4} 1,5 mM, y 5 \mul del producto de la 1ª
ronda se añadió a una aparato de ciclo térmico precalentado (94ºC).
La desnaturalización inicial consistía en 10 minutos a 94ºC, seguido
por 35 ciclos de 94ºC durante 15 segundos; 55ºC durante 20
segundos; 72ºC durante 2 minutos y una extensión final a 72ºC
durante 10 minutos. El producto de amplificación resultante es una
sola banda de 2746 pb sobre un gel de agarosa al 1%. El gen NS3
completo se amplificó usando este método, sin embargo, solamente se
caracteriza en la presente invención el gen de la proteasa NS3. Los
productos de la segunda etapa de reacción se purificaron y
concentraron usando el Gene Clean Spin Protocol (de Bio 101,
Vista, CA). Los productos purificados se usaron directamente para
secuenciar el DNA. Para asegurarse de que cada aislamiento del RNA
del HCV era satisfactorio, se usaron como control cebadores que
cubren la región 5'-no traducida altamente
conservada (5'-UTR) (Yuki, N. et al., (1997)
Hepatitis C virus replicative levels and efficiency of genotyping
by specific PCR and antibody assay. J. Clin. Microbiol. 35:
1184-1189). Los productos de PCR de esta región de
control también se purificaron como se describe antes y se
secuenciaron. Los datos de las secuencias de la región 5'UTR se
usaron luego para determinar el genotipo de cada cepa del HCV
(O'Brien, C. B. et al., D (1997) cDNA sequencing of the
5'-noncoding region (5'NCR) to determine hepatitis
C genotypes in pacients with chronic hepatitis C. Digestive Diseases
and Sciences 42: 1087-1093). Si la segunda
ronda de la amplificación por PCR fuera no satisfactoria, se
realizó una nueva ronda de amplificación usando un segundo conjunto
de cebadores de seguridad ("backup") internos. El
cebador de seguridad 5' descrito como SEQ ID NO: 64 y el cebador de
seguridad 3' descrito como SEQ ID NO: 6 dan como resultado un
producto de amplificación de 2377 pb, que corta el gen NS3 (región
de helicasa) acortándolo en 19 pb.
La secuenciación de los productos de reacción
purificados de la segunda etapa de la PCR usando la tecnología
ABI Big Dye Terminator (de Applied Biosystems, Foster City,
CA). Se usaron cinco cebadores como los descritos en las SEQ ID NO:
7-11 (véase la Tabla 1G,
sub-apartado "Secuenciación") diseñados para
cubrir la región de la proteasa NS3 en ambas cadenas con sentido y
anti-sentido. Para el análisis con ABI, las
reacciones de secuenciación se llevaron a cabo en placas de
microtitulación usando un aparato de ciclo térmico durante 25 ciclos
de 96ºC durante 10 segundos; 50ºC durante 5 segundos; 60ºC durante
4 minutos. Los productos de reacción se purificaron con NaOAc/EtOH,
se volvieron a suspender en tampón de carga, se desnaturalizaron y
se secuenciaron en un secuenciador ABI 377 (de Applied
Biosystems).
Los resultados de las secuencias obtenidos por
el secuenciador ABI se analizaron usando el programa informático de
análisis de secuencias ABI versión 3.3. Las secuencias individuales
se alinearon frente a una secuencia de consenso derivada de datos
de las secuencias de todos los pacientes y frente a los tipos de HCV
1a y 1b (Números de acceso AF009606 y AJ000009) (Yanagi, M. et
al., (1997) Transcripts from a single
full-length cDNA clone of hepatitis C virus are
infectious when directly transfected into the liver of a chimpanzee.
Proc. Natl. Acad. Sci. USA 94: 8738-8743; and
Yanagi, M. (1998). Transcripts of a chimeric cDNA clone of
hepatitis C virus genotype 1b are infectious in vivo. Virology
244: 161-172). Para comparación se eligieron las dos
secuencias de Genbank porque estaban disponibles como
construcciones clonadas para uso como controles positivos para las
subsiguientes valoraciones de la expresión de proteínas (no se
muestran los datos). Se comparan los aminoácidos que difieren de la
secuencia de consenso y se usan para determinar que residuos se
conservan y cuales son variables.
Se alinearon las secuencias usando el programa
Sequencer 3.0, y el alineamiento múltiple se exportó a un
archivo Nexus. El análisis Parsimony se llevó a cabo usando
Phylogenetics Analysis Using Parsismony (PAUP) 3.1. 1
(Swofford, D. L. (1993) PA UP: Phylogenetic analysis using
Parsimony. 3.1 ed. Illinois Natural History Survey, Champaign,
IL) con una búsqueda heurística con permutación de ramas. Para
comparación, también se usó una rama y opción vinculante para
buscar los árboles más parsimoniosos. Se generó una matriz de
distancia basada en las distancias de dos parámetros de Kimura
usando el programa DNADIST de PHYLIP Versión 3.573c (Felsenstein,
J. (1993) PHYLIP (Phylogenetic Inference Package), 3.5p ed.
Department of Genetics, University of Washington, Seattle).
Se usó una relación de transición a transversión dos a uno. La
matriz de distancia se analizó luego por análisis de empalme de
vecinos [Neighbor-Joining Analysis (NJ)]
usando el programa NEIGHBOR en PHYLIP. El análisis de soporte con
remuestreo se ejecutó usando 1000 re-muestreos para
ambos análisis NJ y Parsimony. Los conjuntos de datos múltiples
para el análisis NJ se generaron por el programa SEQBOOT y los
árboles múltiples se determinaron por consenso mediante el programa
CONSENSE, ambos en PHYLIP. El remuestreo de Parsimony se completó
usando la opción de remuestreo en PAUP.
Se contó el número de sitios de segregación para
cada población a partir de los alineamientos múltiples generados
por Sequencer 3.0. La distinción de sustituciones sinónimas
frente a sustituciones no sinónimas se hizo basándose en las
traducciones propuestas de las secuencias. Se estimó el parámetro de
mutación de la población \theta=2Nu de acuerdo con Watterson
(Watterson, G. A. (1975) On the number of segregating sites in
genetical models without recombination. Theoretical Pop. Biol.
7: 256-276). Tests of neutrality follow McDonald
and Kreitman (McDonald, J. et al., (1991) Adaptive
protein evolution at adh locus in Drosophilia. Nature
351: 652-654).
La modelización de la estructura de las
proteínas por homología mediante satisfacción de las restricciones
espaciales se realizó de acuerdo con el método de Sali, 1995 (Sali,
A. (1995) Comparative protein modeling by satisfaction of
spatial restraints. Mol. Med. Today 1: 270-277).
La modelización de la estructura de las proteínas por homología se
basa en la construcción de un modelo estructural de una proteína
sobre la base de la estrecha similitud con una proteína molde de
estructura conocida.
En la primera etapa de la modelización de la
estructura de una proteína se obtuvieron los alineamientos entre la
secuencia desconocida y las estructuras de molde relacionadas. En
segundo lugar se derivaron las restricciones de diversas
distancias, ángulos y ángulos diédricos en la secuencia basándose en
su alineamiento con las estructuras del molde. Finalmente, se
obtuvieron los modelos tridimensionales minimizando las violaciones
de restricciones de energía y derivadas de la homología, usando
gradientes conjugados de métodos de dinámica molecular. Una etapa
importante en los experimentos de modelización de proteínas por
homología es la evaluación de la calidad del modelo. Para asegurar
la calidad se usaron comprobaciones de la consistencia interna como
las implementadas en el paquete de programas informáticos MODELLER
4 (Sali, A. et al., (1993) Comparative protein modelling
by satisfaction of spatial restraints. J. Mol. Biol. 234:
779-815) para analizar el perfil tridimensional.
Se usó el paquete de programas informáticos para
la modelización comparativa de proteínas MODELLER para calcular las
estructuras del complejo NS3/NS4 del HCV. Este paquete de programas
informáticos ha sido analizado exhaustivamente en proyectos
genómicos estructurales por Sánchez and Sali, 1998 (Sánchez, R.
et al., (1998) Large-scale protein
structure modeling of the Saccharomyces cerevisiae genome. Proc.
Natl. Acad. Sci. USA 95: 13597-13602). La
estructura cristalina de 2,2\ring{A} del complejo de la proteasa
NS3 del HCV y el péptido NS4 (Yan, Y. et al., 1998,
supra) se usó como molde para los experimentos de
modelización por homología para examinar los cambios estructurales
en las cepas clínicas de la proteasa NS3 del HCV. Las estructura
cristalina del complejo NS3/NS4A del HCV y las estructuras
modeladas de las proteasas NS3/NS4A del HCV se superpusieron por
mínimos cuadrados usando la suite de programas O (Jones, T.
A. et al., (1991) Improved methods for building protein
models in electron density maps and the location of errors in these
models. Acta Cryst. A47: 110-11932.
La optimización de los modelos de NS3/NS4A del
HCV se llevó a cabo usando ajustes por defecto en el programa
informático MODELLER 4.0 (número de iteraciones en la optimización =
200; tipo de limitaciones no vinculan-
tes = términos de repulsión de esferas blandas dinámicas). El modelo se obtiene optimizando una función objetiva (limitaciones espaciales combinadas y términos de energía CHARMM que impone la estereoquímica adecuada) en el espacio cartesiano.
tes = términos de repulsión de esferas blandas dinámicas). El modelo se obtiene optimizando una función objetiva (limitaciones espaciales combinadas y términos de energía CHARMM que impone la estereoquímica adecuada) en el espacio cartesiano.
Las secuencias de nucleótidos descritas en la
presente memoria han sido depositadas en la American Type
Culture Collection (ATCC), 10801 University Boulevard, Manassas,
VA 20110-2209, el 9 de abril de 2001 y se les ha
asignado los números de acceso AF369214 a AF369263. Estos depósitos
se mantendrán bajo los términos del Tratado de Budapest referente
al reconocimiento internacional del depósito de microorganismos para
fines del procedimiento de patentes. Estos depósitos se hicieron
simplemente para comodidad de los expertos en la técnica y no se
reconoce que se requiera un depósito bajo las normas del 35 U. S. C.
\NAK112.
Se analizó suero de treinta pacientes infectados
con HCV subtipos 1a ó 1b. El grupo incluía dieciocho varones y doce
mujeres de una edad media de 50,2 años (intervalo
21-76). Diecinueve no tuvieron tratamiento, mientras
que los once restantes 11 tuvieron tratamiento con
\alpha-IFN solo (pacientes 11, 183 y 205),
\alpha-IFN + ribavirina (paciente 176) o una
ronda inicial de \alpha-IFN seguida por una
segunda ronda de terapia de combinación (pacientes 252, 174, 186,
1D, 1Y, 179, 25). Todos los pacientes recibieron 3 millones de
unidades, 3 veces a la semana durante 12 meses excepto los
pacientes 11 y 205, que recibieron un segundo curso de terapia con
\alpha-IFN de 5 millones de unidades 4 veces a la
semana y 1,5 millones de unidades 3 veces a la semana,
respectivamente, y los pacientes 186 y 1Y, a los que se les
interrumpió la terapia después de 6 meses. Ninguno tuvo una
respuesta prolongada. Todos los pacientes tuvieron cargas virales de
RNA del HCV de entre 5,1 x 10^{4} y 2,3 x 10^{6} copias/ml
determinadas usando el Roche Amplicor® HCV Monitor Test.
La región 5' no traducida y conservada se
secuenció para clasificar cada cepa en el genotipo respectivo
usando el método de O'Brien et al., (O'Brien, C. B. et
al., (1997) cDNA sequencing of the
5'-noncoding region (5'NCR) to determine hepatitis
C genotypes in patients with chronic hepatitis C. Digestive Diseases
and Sciences 42: 1087-1093). Los resultados del
genotipo mostraron que 21 secuencias eran HCV subtipo 1a y 9 eran
del subtipo 1b. Estos datos son consistentes con la población de
pacientes, siendo los subtipos 1a y 1b los más prevalentes en esta
región del mundo. Los datos expuestos en la presente memoria
demuestran una correlación entre el genotipo
5'-UTRy los datos de la secuencia de NS3.
El gen de la proteasa NS3 ha sido secuenciado
satisfactoriamente y amplificado en la presente invención a partir
de los sueros de los 30 pacientes infectados con HCV subtipos 1a o
1b. El producto de la amplificación produjo una banda neta con una
tasa de éxito de >80% (Figura 1). Luego se tradujeron las
secuencias resultantes y se derivó una secuencia de consenso por
alineamiento de las secuencias de todos los pacientes. Cada
secuencia de paciente se comparó con la secuencia de consenso o
frente a las secuencias prototipo encontradas en Genbank para cada
subtipo (Nº AF009606 y Nº AJ000009 de Genbank) (Yanagi, M. 1998,
supra; véase también Yanagi, M. et al., 1998,
supra). Las regiones variables y conservadas dentro de estas
secuencias se determinaron luego tanto para los residuos de
nucleótidos como de aminoácidos.
Hay 543 nucleótidos que codifican el gen de la
proteasa NS3. Los datos de la secuencia se analizaron para
determinar la distribución de nucleótidos en cada posición cuando se
comparó con la secuencia de consenso derivada de los pacientes y
las dos secuencias prototipo de Genbank. Para aquellas cepas que
pertenecían al HCV subtipo 1a, 164 posiciones contenían una o más
sustituciones de nucleótidos cuando se compararon con la secuencia
de consenso de los pacientes, dando como resultado una variación de
secuencia global de 30,2% (datos no mostrados). Estas incluían 133
transiciones, 9 transversiones y 22 sitios con ambas, transiciones y
transversiones. Cuando se compararon con el prototipo 1a, 20
posiciones eran diferentes (variación de secuencia global de 3,5%),
con 17 posiciones que contenían transiciones y 3 que contenían
transversiones (Tabla 2A). No se detectaron inserciones o
deleciones. Para cepas clasificadas como HCV subtipo 1b, 140
posiciones contenían una o más sustituciones cuando se compararon
con la secuencia de consenso de los pacientes, para una variación de
secuencia global de 25,8%. Había 114 transiciones, 8 transversiones
y 18 sitios que contenían ambas, transiciones y transversiones.
Había 38 posiciones que variaban desde la secuencia 1b prototipo
(global 7,4%), con 34 transiciones y 4 transversiones (Tabla 2B).
En las secuencias no se detectaron inserciones o deleciones. Sin
vincularse a la teoría, debido a que la tasa de mutación predicha
introducida por la amplificación por PCR fue \sim0,1%, se cree
los datos reflejan una representación precisa de la variación de la
secuencia genética natural.
Hay 181 aminoácidos que comprenden la proteasa
NS3. Los efectos de la sustitución de nucleótidos sobre la
secuencia de aminoácidos mostraron que la mayoría de las
sustituciones eran silenciosas. Para las secuencias de 21 pacientes
que pertenecen al HCV subtipo 1a, 22 residuos o 12,2% diferían de la
secuencia de consenso de los pacientes (Tabla 3). La secuencia
prototipo difería de la secuencia de consenso de los pacientes en 5
residuos (A40T, K80Q, A91S, I153L, E176G) incluyendo una mutación no
encontrada en ninguna secuencia de pacientes (subrayada). Tres
sitios tenían más de dos especies de aminoácidos presentes
(Vizmanos, J. L. 1998, supra; Yanagi, M. et al.,
(1997) Transcripts from a single full-length cDNA
clon of hepatitis C virus are infectious when directly transfected
into the liver of a chimpanzee. Proc. Natl. Acad. Sci. USA 94:
8738-8743), y un sitio (residuo 86) pudo tolerar 4
residuos diferentes. Incluyendo la secuencia de control, 9 sitios
tenían sustituciones del mismo tipo de aminoácidos, 9 sitios
pudieron acomodar aminoácidos neutros o polares, 3 sitios básicos o
polares, 2 sitios ácidos o polares, y un sitio ácido o neutro.
Solamente dos cepas fueron idénticas a la secuencia de consenso sin
sustituciones de aminoácidos (K y 161).
Para cepas de pacientes que estaban clasificadas
como HCV 1b, había una variación de secuencia global de 12,2%, con
22 sitios diferentes de la secuencia de consenso derivada de los
pacientes (Tabla 4). La secuencia de consenso de los pacientes
difería de la secuencia prototipo en 8 residuos (L13V, V48I,
Q80L, L94M, T98S, A150V, 1153V, VI 701)
incluyendo 4 sitios no identificados previamente (subrayados),
ascendiendo el número total de sitios que contenían uno o más
aminoácidos a 26. Más de dos especies de aminoácidos estaban
presentes en 2 sitios (61 y 80), y el residuo 67 tenía hasta 4
residuos diferentes (el residuo 86 no contenía mutaciones). El
mismo tipo de sustitución se vio en once sitios, 8 sitios acomodaban
aminoácidos neutros o polares, 1 sitio básico o polar, 2 sitios
básicos o neutros y el sitio restante tenía un cambio de aminoácidos
de neutro a aromático. Solamente la cepa 153 era idéntica a la de
consenso. Para los tipos 1a ó 1b no se encontraron sustituciones de
aminoácidos en los residuos conservados conocidos.
Las diferencias más significativas se apreciaron
cuando las cepas se agruparon según si el hospedante había recibido
o no había recibido terapia con interferón. Para las cepas que no
habían sido sometidas a terapia con interferón con o sin
ribavirina, el número global medio de mutaciones por paciente era
1,9 para las cepas del tipo 1a, con 14 sitios que contenían
mutaciones. Después de la terapia con interferón, el número medio
de mutaciones por paciente era 2,6 con 15 sitios que contenían
diferentes aminoácidos. Solamente 7 sitios eran similares tanto
antes como después de la terapia (Tabla 3). Para las cepas del tipo
1b, el número medio de mutaciones por paciente no sometidos a
terapia con interferón era 3,6 con variación global en 18 sitios.
Sin embargo, después de la terapia con interferón, aunque el número
de mutaciones por paciente no fue significativamente diferente
(3,0), el número de sitios que contenían mutaciones en las cepas del
tipo 1b descendió a 10, o en 56% (Tabla 4) con 6 sitios similares
en las cepas con y sin terapia. Esto sugiere que las cepas sensibles
fueron eliminadas durante la terapia con interferón y estos 10
sitios restantes pueden de algún modo estar implicados en la
resistencia del virus al interferón.
En resumen, los cambios de aminoácidos que
ocurren más frecuentemente están representados por mutaciones de
aminoácidos hidrófobos a hidrófobos seguidos por cambios de cadenas
laterales de aminoácidos cargadas positivas a neutras. La tasa de
mutaciones desde cadenas laterales de aminoácidos más voluminosas a
menos voluminosas ocurre a una tasa superior a la inversa. En las
cepas del tipo 1b, la diversidad de secuencias en la proteasa NS3
es significativamente reducida en cepas de pacientes que han
experimentado terapia con IFN. Esto sugiere que las cepas sensibles
son eliminadas durante la terapia con interferón y aquellas cepas
que permanecen tras la terapia pueden ser menos sensibles al
fármaco.
El análisis Parsimony que usa una
búsqueda heurística con permutación de ramas detectó 141 árboles
igualmente parsimoniosos con 696 etapas. Una rama comparable y una
opción vinculante detectaron 144 árboles igualmente parsimoniosos
con 696 etapas. Las secuencias se agruparon en más de 95% de los
árboles en dos clados, los clados HCV 1a y HCV 1b. El clado HCV 1a
consiste en 19 cepas (K, 4, 11, 12, 24, 161, 170, 174, 176, 177,
183, 186, 194, 252, 1C, 1D, 1H, 1X, y 1Y) en lugar de 21 cómo las
identificadas con la determinación del genotipo. Las muestras
restantes (1, 23, 25, 153, 179, 205, 1A, 1G, 1U, 2D y 2F) estaban
agrupadas en el clado HCV 1b. Estos resultados están sólidamente
basados en análisis de remuestreo, aunque las relaciones jerárquicas
dentro de los dos clados no están sólidamente basadas (Figura 2A).
En particular, la Figura 2A representa un árbol de consenso del
análisis Parsimony. Las longitudes de las ramas se dibujan
para igualar los grupos jerárquicos y no reflejan las etapas
mutacionales entre las cepas. Dentro del clado HCV 1b, las dos cepas
23 y 25 son taxones hermanos con respecto a las cepas restantes.
Estas dos muestras, 23 y 25, se agrupan con el tipo HCV 1a por
determinación del genotipo y comparación de las secuencias de
aminoácidos.
La Figura 2B representa un árbol de remuestreo
del análisis de empalme de vecinos. El análisis de empalme de
vecinos produjo resultados muy similares a los del análisis
Parsimony que indica un clado HCV 1b muy separado
consistente en las cepas 1, 1G, 153, 2D, 1A, 179, 2F, 1U y 205
(Figura 2B). El soporte remuestreo de los clados, como se describe
en la presente memoria, está indicado a continuación de sus ramas
apropiadas. Además, las longitudes de las ramas están representadas
a escala para las distancias genéticas.
Las cepas 23 y 25 se agrupan de nuevo como un
linaje hermano para el clado HCV 1b. Estos datos junto con los
datos de aminoácidos, sugieren su representación de un tercer clado
genéticamente diferenciado. Las relaciones jerárquicas dentro de
los dos principales clados difieren algo del árbol de consenso
obtenido por Parsimony, pero ninguna de las diferencias está
sólidamente basada en el remuestreo con empalme de vecinos. El clado
HCV 1b está basado en el 100% de las muestras del remuestreo. El
agrupamiento 23-25 separado está basado en el 97,4%
de las muestras del remuestreo. Dentro del clado HCV 1a, las cepas 4
y 1Y son monofiléticas con un respaldo del 84,9%, las cepas 11, 170
177 son monofiléticas con un respaldo del 66%.
Las tasas poblacionales de evolución para los
tres linajes se estimaron siguiendo el método de Watterson, G. A.,
1975, supra. Los estimadores de \theta (\pm desviación
típica) para HCV 1a, HCV 1b y los pacientes 23-25
son 42,28 \pm 53,77, 49,49 \pm 61,81 y 40 \pm 40,50,
respectivamente. Por tanto, no hay indicación de tasas
diferenciales de evolución que ocurren entre los tres linajes. Los
ensayos de evolución no neutra entre los dos principales linajes
HCV 1a y HCV 1b se realizaron usando el método de McDonald y
Kreitman (McDonald, J. et al., (1991) Adaptive protein
evolution at adh locus in Drosophilia. Nature 351:
652-65441). Bajo neutralidad la relación de sitios
de segregación sinónimos y no sinónimos debe ser constante dentro de
y entre las poblaciones. En comparaciones de las poblaciones de HCV
1a y HCV 1b, el valor X^{2} es 2,30 indicando que no había una
desviación significativa de las expectativas neutras para la
desviación de secuencias entre las dos poblaciones.
Los experimentos de modelización de proteínas
por homología del complejo proteasa NS3/NS4A del HCV se llevaron a
cabo con el molde de la estructura cristalina de 2,2 \ring{A} de
la proteasa NS3 y el péptido NS4A (Yan, Y. 1998, supra);
para examinar los cambios tridimensionales debidos a variación de la
secuencia en las cepas clínicas. Las cepas más divergentes se
seleccionaron para modelización. El foco se puso en los subtipos A
y B y, por tanto, se seleccionaron para estos estudios dos subtipos
1A altamente divergentes y dos aislados muy diferentes en cuanto a
secuencia, que pertenecen al subtipo 1B. Para los experimentos de
modelización se han seleccionado cuatro cepas clínicas (252, 1G, 1H
y 1U). Dos de las cepas (252 y 1H) pertenecen al subtipo 1a y las
otras dos cepas (1G y 1U) pertenecen al subtipo 1b. Las mutaciones
ocurren más frecuentemente en las regiones de bucle o en los
extremos de las cadenas \beta. Las mutaciones también ocurren en
las \alpha-hélices de NS3.
Los modelos de homología para las secuencias de
consenso de HCV 1a o HCV 1b que usan la estructura cristalina del
complejo NS3/NS4A (Yan Y. et al., 1998, supra) se
trataron en ordenador con la suite de programas informáticos
MODELLER. Los modelos para las secuencias de consenso 1a y 1b se
superpusieron para un análisis detallado (véase la Figura 4 en el
documento de Holland-Staley, C. A., 2002,
supra), que indica las mayores diferencias entre los dos
subtipos. Además, había diferencias apreciables tanto en el sitio
activo como en las otras posiciones. Hay diferencias distinguibles
en las posiciones de los tres residuos de la triada catalítica,
Asp81, His57 y Ser139. Los resultados de la modelización sugieren
diferencia funcionales para los dos subtipos.
Los modelos de las cepas clínicas del HCV 252,
1G, 1H y 1U que contienen múltiples cambios de aminoácidos se
superpusieron sobre la estructura cristalina del complejo NS3/NS4A
de tipo silvestre de Yan, Y. et al., 1998, supra. El
complejo NS3/NS4A de la cepa 1G se comparó con la estructura
cristalina del tipo silvestre (véase la Figura 5 del documento de
Holland-Staley, C. A., 2002, supra). Hay
diferencias distinguibles en las posiciones de los tres residuos
para la tríada catalítica (Asp81, His57 y Ser139). Se han observado
similares diferencias potenciales para las cepas 252, 1H y 1U (datos
no mostrado) (Holland-Staley, C. A., et al.,
(2002) Genetic diversity and response to IFN of the NS3 protease
gene from clinical strains of the hepatitis C virus. Arch.
Virol. 147: 1385-1406), que se incorpora en la
presente memoria como referencia.
Ejemplo
2
Este ejemplo describe los efectos de la terapia
con interferón (con o sin ribavirina) en el gen de la helicasa de
NS3 de pacientes infectados con HCV tipo 1a o 1b. Para hacer esto,
se desarrollo una PCR anidada, que permite la recuperación de datos
de la secuencia de NS3 del HCV directamente de los aislados de
pacientes. Para analizar los efectos de la terapia con IFN, se
preparó una secuencia de consenso derivada de paciente y se usó para
determinar el número global de mutaciones en cada aislado clínico.
Luego las secuencias se agruparon respecto a si el paciente había
tenido o no había tenido terapia con IFN (tratados vs
experimentados), y se analizaron el número de posiciones que habían
mutado. Estas mutaciones también se usaron para predecir la
respuesta al IFN. Los resultados demuestran que ocurre una
disminución significativa de la variabilidad de secuencias global
en aquellos aislados que habían sido sometidos a terapia con IFN.
Por tanto, la presente invención proporciona un método para
analizar los efectos de IFN sobre el gen NS3 del HCV y determinar su
efecto sobre la población de cuasiespecies.
Se analizó el suero de cuarenta y tres pacientes
infectados con los subtipos 1a y 1b del HCV. El estudio incluía
veintitrés varones y veinte mujeres con una media de edad de 51,1
años (intervalo, 21- 76). Veinte nueve no tuvieron tratamiento,
mientras que los 14 restantes habían sido tratados con interferón
solo o combinado con ribavirina. Todos los pacientes tenían cargas
de RNA viral del HCV de entre 5,1 x 10^{4} y 2,3 x 10^{6}
viriones/ml determinadas usando el Roche Amplicor HCV Monitor
Test. El RNA del HCV se aisló del suero de pacientes usando el
kit de mini-aislamiento de RNA viral QIAamp (de
Qiagen Inc., Valencia, CA). El aislamiento se realizó de acuerdo
con las instrucciones del fabricante.
La reacción en cadena de la polimerasa con
transcriptasa inversa (RT-PCR) seguida por una PCR
"anidada" de 2ª ronda se usó para amplificar el gen NS3
completo del HCV subtipos 1a y 1b procedentes de aislados clínicos.
La etapa de RT-PCR usó el kit Promega Access
Reverse Transcriptase PCR (de Promega Corporation, Madison,
WL). Para esto se diseñaron dos cebadores de oligonucleótidos que
flanquean el gen. El cebador 5' (5'-CTA CTC CTG CTC
CTG CTG GCG TT-3') se hibrida 693 pb antes del
comienzo del gen NS3. El cebador 3' (5'-CTG ATG AAA
TTC CAC ATG TGC TTC GCC CA-3') se hibrida 338 pb
aguas abajo de NS3 y se usó para iniciar la etapa de la
transcriptasa inversa (RT). Esto permite la producción de cDNA
seguido por la amplificación inicial de la región deseada. La
mezcla de la amplificación que contenía 25 pmol de cada cebador,
diversos dNTP 200 \muM, RT-polimerasa de AMV 2,5
U, DNA-polimerasa de Tfl 2,5U, MgSO_{4} 1,5
mM y 20 \mul de RNA viral se añadió a un aparato de ciclo térmico
(48ºC) Perkin-Elmer 9700 (de Perkin Elmer Cetus,
Foster City, CA). El protocolo de la PCR consistió en una etapa de
transcriptasa inversa (RT) a 48ºC durante 45 minutos, seguido por
una desnaturalización inicial a 94ºC durante 2 minutos, y 35 ciclos
de 94ºC durante 15 segundos; 55ºC durante 20 segundos; 72ºC durante
2 minutos; y una extensión final a 72ºC durante 10 minutos.
Para la segunda etapa de la PCR, el producto de
la 1ª ronda de la PCR se amplificó usando cebadores, que se
hibridan en el interior de la reacción previa, creando una
amplificación "anidada". La reacción de la segunda ronda de la
PCR usó el cebador 5' (5'-GAG CCC GTC GTC TTC
TC-3') y el cebador 3' (5'-CAC TCT
TCC ATC TCA TCG AAC TCC TGG TAG AG-3'). La mezcla
de amplificación que contenía 25 pmol de cada cebador, diversos dNTP
200 \muM, RT-polimerasa Taq® 2,5 U, MgSO_{4}
1,5 mM y 5 \mul del producto de reacción de la 1ª ronda se añadió
a un aparato de ciclo térmico (94ºC). La desnaturalización inicial
consistió en 10 minutos a 94ºC, seguido por 35 ciclos de 94ºC
durante 15 segundos; 55ºC durante 20 segundos; 72ºC durante 2
minutos y una extensión final a 72ºC durante 10 minutos. El
producto de amplificación resultante es una sola banda de 2219 pb
sobre un gel de agarosa al 1%. El gen NS3 completo gene se
amplificó usando este método, sin embargo, solamente el gen de la
helicasa de la NS3 se caracteriza en la presente invención. Los
productos de la segunda etapa de reacción se purificaron y
concentraron usando el Gene Clean Spin Protocol (de Bio 101,
Vista, CA). Los productos purificados se usaron directamente para
secuenciar DNA. Para asegurar que cada aislamiento de RNA del HCV
era satisfactorio se usaron cebadores que cubren la región
5'-no traducida (5'-UTR) altamente
conservada como control (Yuki, 1997 Nº226). Los productos de PCR de
esta región de control también se purificaron como antes y se
secuenciaron. Los datos de secuencias de la región 5'UTR se usaron
luego para determinar el genotipo de cada aislado de HCV (O'Brien,
1997 Nº 30). Si la amplificación no fue satisfactoria se realizó una
nueva ronda de RT-PCR usando un segundo cebador 3'
"de respaldo". El cebador 3' de respaldo
(5'-GCC GAC ATG CAT GYC ATG ATG TAT
TT-3') da como resultado un producto de
amplificación de 2039 pb, que recorta el gen NS3 en 20 pb.
La secuenciación de los productos purificados de
la PCR de la segunda etapa se realizó usando la tecnología ABI
Big Dye Terminator (de Applied Biosystems, Foster City, CA). Se
usaron once cebadores (A-K) diseñados para cubrir
la región de la helicasa NS3 tanto en las cadenas con sentido como
en las cadenas antisentido. Los cebadores con sentido son: A
(5'-TCG GAC CTT TAC TTG GTC ACG
AG-3'), B (5'-TAC TCC ACC TAT GGC
AAG TTC CT-3'), C (5'-CAT CTC ATY
TTC TGC CA-3'), D (5'-GAG TGC TAT
GAC GCG GGC TGT GCT T-3'), E (5'-CCA
TCG TGG GAY CAA ATG TGG AAG TGT-3'), F
(5'-AAA TAC ATC ATG RCA TGC ATG TCG
GC-3'). Los cebadores antisentido son: G
(5'-AGG AAC TTG CCA TAG GTG GAG
TA-3'), H (5'-GAG TGG CAC TCA TCA
CA-3'), I (5'-TCG ACT GTC TGR GTG
ACA CA-3'), J (5'-GCC GAC ATG CAT
GYC ATG ATG TAT TT-3'), K (5'-CAC
TCT TCC ATC TCA TCG AAC TCC TGG TAG AG-3'). Para el
análisis ABI, las reacciones de secuenciación se llevaron a cabo en
placas de micro-valoración usando un aparato de
ciclo térmico de 25 ciclos de 96ºC durante 10 segundos; 50ºC durante
5 segundos; y 60ºC durante 4 minutos. Los productos de reacción se
purificaron con NaOAc/EtOH, se volvieron a poner en suspensión en
tampón de carga, se desnaturalizaron y se analizó en el
secuenciador ABI 377 (de Applied Biosystems).
Los resultados de la secuenciación con ABI se
analizaron usando el programa informático de análisis de secuencias
ABI versión 3.3. Las secuencias individuales se alinearon frente a
una secuencia de consenso derivada de datos de secuencias de todos
los pacientes y frente a los tipos del HCV 1a (Número de acceso
AF009606) y 1b (Número de acceso AJ000009) depositados en Genbank
(Yanagi, 1997 Nº 227) (Yanagi, 1998 Nº 228). Las dos secuencias de
Genbank se eligieron para comparación porque estaban disponibles
como construcciones clonadas para uso como controles positivos para
las valoraciones de expresión de proteínas subsiguiente (datos no
mostrados). Los aminoácidos que difieren de la secuencia de
consenso se comparan y usan para determinar cuáles residuos son los
conservados y cuáles son los variables.
Las secuencias de nucleótidos descritas en la
presente memoria han sido depositadas en la American Type
Culture Collection (ATCC), 10801 University Boulevard, Manassas,
VA 20110-2209, el 9 de abril de 2001 y se les ha
asignado los números de acceso AF369214 a AF369263. Estos depósitos
se mantendrán bajo los términos del Tratado de Budapest referente
al reconocimiento internacional del depósito de microorganismos para
fines del procedimiento de patentes. Estos depósitos se hicieron
simplemente para comodidad de los expertos en la técnica y no se
reconoce que se requiera un depósito bajo las normas del 35 U. S. C.
\NAK112.
Se usó una PCR anidada para amplificar y
secuenciar la helicasa NS3 del HCV de los sueros de 43 pacientes
infectados con HCV subtipos 1a ó 1b del HCV. La región 5' no
traducida conservada se usó para colocar cada aislado en su
genotipo respectivo usando el método de O'Brien et al. Los
resultados del genotipo mostraron que 30 secuencias eran HCV
subtipo 1a y 13 eran del subtipo 1b. Estos datos son consistentes
con la población de pacientes, siendo HCV subtipos 1a y 1b los más
prevalentes en esta región del mundo. De los datos de la secuencia
de NS3 se generó una secuencia de consenso derivada de los pacientes
y se usó para determinar la variabilidad genética de los aislados
de pacientes tanto para la distribución de nucleótidos como para la
sustitución de aminoácidos.
Dentro de las secuencias analizadas se
identificó una variación significativa en las secuencias de
nucleótidos aminoácidos. Hay 1350 nucleótidos que codifican el gen
de la helicasa NS3. Los datos de secuencias se analizaron para
determinar la distribución de nucleótidos en cada posición cuando se
compararon con la secuencia de consenso derivada de pacientes y las
dos secuencias prototipos de Genbank (Genbank Nº AF009606 y Nº
AJ000009). Para estos aislados que pertenecen al HCV subtipo 1a,
436 posiciones contenían una o más sustituciones de nucleótidos
cuando se compararon con la secuencia de consenso de pacientes,
dando como resultado un variación de secuencia global de 32,30%.
Estas incluían 355 (26,30%) transiciones, 30 (2,22%) transversiones
y 51 (3,78%) con ambas, transiciones y transversiones. El prototipo
HCV 1a difería en 34 posiciones (variación de secuencia global de
2,52%), con 30 posiciones que contenían transiciones y 4 que
contenían transversiones. No se detectaron inserciones o deleciones
en las secuencias de pacientes o los prototipos. Para aislados que
tiene el HCV subtipo 1b, 390 posiciones contenían una o más
sustituciones cuando se compararon con la secuencia de consenso de
pacientes, para una variación de secuencia global del 28,89%. Había
309 (22,89%) transiciones, 36 (2,67%) transversiones y 45 (3,33%)
que contenían ambas, transiciones y transversiones. Había 55
posiciones en la secuencia prototipo HCV 1b que eran diferentes de
la secuencia de consenso derivada de los pacientes, con una
diferencia global de secuencias de 4,07%, con 47 transiciones y 8
transversiones. En ninguna de las secuencias se detectaron
inserciones o deleciones. Puesto que la tasa de mutación predicha
introducida durante la amplificación por PCR es \sim0,1%, se cree
que los datos presentados en la presente memoria muestras una
representación precisa de la variación de la secuencia genética
natural.
Hay 450 aminoácidos que comprenden la proteasa
NS3. Los efectos de la sustitución de nucleótidos en la secuencia
de aminoácidos mostraron que la mayoría de las sustituciones eran
silenciosas. Para las secuencias de 30 pacientes que pertenecen al
HCV subtipo 1a, 65 residuos o 14,44% diferían de la secuencia de
consenso derivada de los pacientes (Tabla 5A). La secuencia
publicada difería de la secuencia de consenso de los pacientes en 5
residuos. La mayoría de los sitios tenía una sola sustitución de
especie, 6 sitios tenían tres especies de aminoácidos presentes,
con 2 sitios (residuos 334 y 383; numerando dentro de NS3) capaces
de tolerar 4 residuos diferentes. Incluyendo la secuencia de
control, 38 sitios tenían sustituciones del mismo tipo de
aminoácidos, 20 sitios eran capaces de acomodar aminoácidos polares
o neutros, 2 sitios básicos o polares, 2 sitios ácidos o polares, 1
sitio básico o neutro, 1 sitio ácido o neutro, y 1 sitio básico,
polar o neutro. Solamente 1 paciente (paciente 186) tenía una
secuencia idéntica a la de consenso sin sustituciones de
aminoácidos. La Tabla 5A resume las mutaciones que ocurren en más
de una secuencia de pacientes.
Para aislados de pacientes de los tipos HCV 1b,
hubo una variación de secuencia global de 11,33% con 51 sitios
diferentes de la secuencia de consenso derivada de los pacientes
(Tabla 5B). La secuencia de consenso de los pacientes difería de la
secuencia de GenBank en 13 residuos, incluyendo 4 nuevos residuos,
que llevan el número total de sitios que contienen uno o más
aminoácidos a 55 o 12,22% de variación de secuencia. Tres especies
de aminoácidos estaban presentes en 9 sitios, con el residuo 402
capaz de tener 5 aminoácidos diferentes y el residuo 470 capaz de
teniendo 7 aminoácidos diferentes. El mismo tipo de sustitución de
aminoácidos se vio en 26 sitios, mientras que 20 sitios eran
capaces de acomodar aminoácidos neutros o polares, 5 sitios básicos
o polares, 1 sitio ácido o polar, 1 sitio ácido o básico y dos
sitios podían acomodar aminoácidos neutros polares o básicos (Tabla
5B). Ninguna de las secuencias de pacientes fue idéntica a la
secuencia de consenso.
La diferencia entre las secuencias de consenso
para los tipos HCV 1a y 1b mostró una similitud de secuencia de
aminoácidos de 96,4%. Los restos conservados fueron
sorprendentemente similares difiriendo en solo 4 residuos (259,
263, 269 y 270). No pudo establecerse una correlación entre las
mutaciones en los HCV tipos 1a y 1b. Entre todas las secuencias, no
se encontraron sustituciones de aminoácidos en los residuos que son
homólogos en función a las de otras helicasas de la misma familia
(residuos sombreados en las Tablas 5A y 5B). Sin embargo, se
encontraron varias mutaciones muy próximas a los siete restos. La
mayoría de las sustituciones ocurren solamente en una secuencia,
sugiriendo una sustitución aleatoria debida a la falta de
incorporación de una base por la RT-polimerasa. Las
secuencias del HCV 1a no mostraron sustituciones en el resto I, la
sustitución de L226I en el resto 1a (paciente 4C), 1 sustitución de
S263G en el ácido nucleico que une el resto (paciente 4B), 1
sustitución V329I en el resto III (pacientes. 23, 24, 270, 1H, IX,
3T, 1C), 2 sustituciones en el resto IVa; K371R (paciente ID) y
K372R (pacientes 4 y 1C), y 3 sustituciones en el resto V; A410S
(control 1a), A410T (paciente 3S) y F418Y (pacientes 4, 12, 177,
194, 198, 3P, 3S, 3T, 4C, K y 174). El primer resto guardián tenía
1 sustitución, S424T (pacientes 1X y K), el resto VI tenía 5
sustituciones; R458S (paciente 3S), T459S (paciente 5P), R461L
(paciente 3S), K469R (pacientes 1X, 5P, 174 y 183) y P470Q (paciente
4C), y el último resto guardián tenía 3 sustituciones; D496N
(paciente 38), A497T (paciente 11) y G498S (paciente 4B). De todas
las mutaciones, las sustituciones en el resto IVa fueron las más
sorprendentes puestos que estos dos residuos de lisina, en las
posiciones 371 y 372, han demostrado ser importantes es estabilizar
la cadena de ácido nucleico monocatenario. El cambio de aminoácidos
de lisina a arginina en ambos casos indica la necesidad de un
aminoácido básico en esta posición. Otra sustitución que fue
interesante estaba en la posición 410 en el resto V. Esto fue
interesante porque la secuencia prototipo contenía una serina en
lugar de alanina, una serina en esta posición está en la mayoría de
las secuencias publicadas, sin embargo, la secuencia presentada en
la invención identificada como SEQ ID NO: 1 mostró una presencia de
alanina en la secuencia de consenso derivada de pacientes excepto
para un paciente que tenía una treonina en esta posición (paciente
3S). Las posiciones 229, 418 y 469 demostraron ser interesantes
porque varios pacientes contenían estas sustituciones, sin embargo,
el significado de las mismas sigue desconocido.
Las sustituciones de aminoácidos en aislados de
HCV 1a en las posiciones de los restos existentes exteriores mostró
una alta prevalencia de mutaciones en varias regiones. Un cambio de
isoleucina a valina en la posición 248 ocurrió en 9 de 30 pacientes
con HCV 1a. Los residuos circundantes desde 240 a 252 también
mostraron un alto grado de mutación. El residuo 281 podía ser
glicina (consenso) o arginina (7 pacientes). Esto es sorprendente
porque la transición es desde una cadena lateral sencilla a una
cadena lateral voluminosa. Otras regiones que contienen mayor
frecuencia de sustitución fueron desde el residuo 229 al 358 al 382
al 386, los residuos 455 a 461, el residuo 557 y el extremo
COOH.
El resto I en secuencias de HCV 1b tenía 1
sustitución, K213R (pacientes 3N y 3Q), ninguna sustitución en 1a,
3 en el resto de unión de ácido nucleico; A263G (control), P264S
(control, pacientes 1A, 2D, 3N, 6A) y I265V (paciente 3Q). El resto
II tenía 2 sustituciones; I288M (paciente 1U), y T295I (paciente
1A), los restos III and IVa no contenían mutaciones, mientras que
el resto V contenía 2; V406A (paciente. 30) y F418Y (paciente 3Q).
Ambos restos guardianes no contenían mutaciones. El resto VI
contenía 1 en la posición 470. Esta mutación era significativa
porque se encontraron un total de 7 aminoácidos: R470S (control y
paciente 6A), R470M (pacientes 1G, 1U y 3N), R470G (pacientes 179 y
3Q), R470V (paciente 28), R470P (paciente 30) y R470A (paciente 1).
Similitudes al HCV 1a se encontraron en regiones fuera de los
restos conocidos. Las posiciones 240 a 256, 334 a 358, 382 a 386 y
el extremo o término COOH contenían regiones "calientes".
Las diferencias más significativas se apreciaron
cuando los aislados se agruparon según si los pacientes habían
recibido o no habían recibido terapia con interferón. Se puso de
manifiesto una disminución global significativa en la variabilidad
de las secuencias en ambos tipos de HCV 1a y 1b después de la
terapia con IFN con o sin ribavirina. Por tanto, el interferón
desempeña un papel en la selección de cuasiespecies.
Para aislados de HCV 1a que no habían sido
sometidos a terapia con interferón el número medio global de
mutaciones por paciente fue 6,47 por secuencia. Un total de 59
residuos diferentes estaban afectados. Después de la terapia con
interferón, el número medio de mutaciones fue 5,0 por paciente,
conteniendo 25 sitios aminoácidos diferentes lo que da una caída
global de 56,14% en posiciones mutadas (Tabla 5A). Para los aislados
del tipo 1b, el número medio de mutaciones por paciente para los
aislados no sometidos a terapia con interferón fue 8,9, con una
variación global de 53 sitios. Sin embargo, después de la terapia
con interferón, el número de mutaciones por paciente fue 6,33, y el
número de sitios que contenían mutaciones descendió
espectacularmente en los aislados 1b a solamente 16, o en 69,78%
(Tabla 5B). Esto sugiere que las cepas sensibles fueron eliminadas
durante la terapia con interferón y estos sitios restantes pueden
estar implicados de algún modo en la resistencia de los virus al
interferón. No se apreciaron diferencias en el tipo 1a o 1b para
estos aislados que fueron sometidos a una terapia de combinación
con ribavirina frente a los que fueron tratados con solo interferón,
y no pudo establecerse una correlación entre el número o posiciones
de las mutaciones y la carga viral.
<110> Holland-Staley,
Carol
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<120> MÉTODOS Y COMPOSICIONES PARA
IDENTIFICAR Y CARACTERIZAR EL VIRUS DE LA HEPATITIS C
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<130> PCV-001PC
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<150> 60/363.603
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<151>
11-03-2002
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<160> 64
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<170> FastSEQ para Windows Versión 4.0
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<211> 25
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<212> DNA
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<213> Secuencia artificial
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<220>
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<223> Cebador
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\hfill27
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<212> DNA
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<223> Cebador
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<212> DNA
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<223> Cebador
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\hfill26
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<212> DNA
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\hfill32
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\hskip-.1em\dddseqskipgtgtgggttc cccccctcaa cgt
\hfill23
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Claims (31)
1. Una molécula de ácido nucleico que tiene una
secuencia de nucleótidos que comprende una secuencia seleccionada
del grupo que consiste en:
- (a)
- un ácido nucleico que tiene una secuencia de nucleótidos de SEQ ID NO: 1;
- (b)
- un ácido nucleico que tiene una secuencia de nucleótidos de la SEQ ID NO:1 en donde el ácido nucleico es capaz de asociarse al gen NS3 o NS4 del HCV o una de sus porciones;
- (c)
- un fragmento de al menos 8 nucleótidos de un ácido nucleico que tiene una secuencia de nucleótidos de SEQ ID NO: 1; y
- (d)
- un ácido nucleico que es al menos 80% idéntico a una secuencia de nucleótidos como se ha definido en uno cualquiera de (a) a (c),
2. Un conjunto de cebadores seleccionados del
grupo que consiste en dos o más moléculas de ácido nucleico de la
reivindicación 1.
3. La molécula de ácido nucleico de la
reivindicación 1, o el conjunto de cebadores de la reivindicación 2,
que comprenden además un marcador.
4. La molécula de ácido nucleico de la
reivindicación 3, en donde el marcador se selecciona del grupo que
consiste en un grupo fluorescente, digoxigenina, biotina,
marcadores radiactivos, grupos quimioluminiscentes, enzimas,
anticuerpos, agentes luminiscentes, agentes precipitantes y
colorantes.
5. Una molécula de ácido nucleico que codifica
un promotor-cebador que comprende la molécula de
ácido nucleico de la reivindicación 1 y una secuencia promotora en
el extremo 5'.
6. Un oligonucleótido para amplificar una
secuencia ácido nucleico en una muestra, en donde la muestra
contiene la secuencia de nucleótidos de SEQ ID NO: 1 o uno de sus
complementos.
7. El oligonucleótido de la reivindicación 6, en
donde la muestra es de un paciente infectado con el HCV.
8. Un kit para la detección del HCV, que
comprende un oligonucleótido o un conjunto de oligonucleótidos, en
donde el oligonucleótido comprende la molécula de ácido nucleico de
la reivindicación 1.
9. El kit de la reivindicación 8, que comprende
además al menos un oligonucleótido marcado para detectar ácido
nucleico del HCV amplificado.
10. El kit de la reivindicación 8 ó 9, en donde
dicho kit comprende además un componente seleccionado del grupo que
consiste en una pluralidad de nucleótidos y una polimerasa de ácido
nucleico.
11. El kit de la reivindicación 10, en donde
dicho kit comprende además al menos otro componente para realizar
una reacción de amplificación por polimerasa.
12. El kit de la reivindicación 11, en donde
dicho kit comprende una DNA-polimerasa
termoestable.
13. El kit de una cualquiera de las
reivindicaciones 8 a 12, que comprende además instrucciones para su
uso.
14. Un método para amplificar un ácido nucleico
diana, comprendiendo el método:
- \quad
- combinar un ácido nucleico diana en condiciones que permitan que ocurra una reacción de amplificación con:
- a)
- una o más secuencias de cebador de ácido nucleico que son al menos 80% idénticas a la secuencia descrita como SEQ ID NO: 1;
- b)
- una polimerasa de ácido nucleico; y
- c)
- una pluralidad de nucleótidos, que dan como resultado un ácido nucleico diana amplificado.
15. El método de la reivindicación 14, en el que
el ácido nucleico diana es del genoma del HCV.
16. El método de la reivindicación 15, en el que
el ácido nucleico diana es del gen NS3 o NS4.
17. El método de la reivindicación 15 ó 16, en
donde el ácido nucleico diana es de la porción de
serina-proteasa del gen NS3 o de la porción de
helicasa del gen NS3.
18. El método de una cualquiera de las
reivindicaciones 14 a 17, en donde dicha polimerasa se selecciona
del grupo que consiste en transcriptasa inversa y
DNA-polimerasa termoestable.
19. Un método para detectar específicamente
ácidos nucleicos de HCV en una muestra que comprende:
- a)
- poner en contacto dicha muestra con una o más secuencias de ácido nucleico que son al menos 80% idénticas a las secuencias descritas como SEQ ID NO: 1, en condiciones tales que dichos ácidos nucleicos del HCV pueden hibridarse con dichos cebadores;
- b)
- someter a transcripción inversa y amplificación a dichos ácidos nucleicos; y
- c)
- detectar la presencia de dichos ácidos nucleicos del HCV amplificados.
20. El método de la reivindicación 19, en donde
la detección de la presencia de dichos ácidos nucleicos amplificados
comprende:
- a)
- poner en contacto dichos ácidos nucleicos del HCV amplificados con un oligonucleótido marcado para obtener ácidos nucleicos del HCV marcados; y
- b)
- identificar dichos ácidos nucleicos marcados.
21. El método de la reivindicación 19, en donde
la amplificación de dichos ácidos nucleicos se consigue por
amplificación basada en secuencia de ácidos nucleicos (NASBA), una
reacción en cadena de la polimerasa (PCR), amplificación mediada
por transcripción (TMA) o reacción en cadena de la ligasa.
22. El método de una cualquiera de las
reivindicaciones 14 a 21, que comprende además la etapa de
secuenciar el ácido nucleico amplificado.
23. El método de la reivindicación 22, que
comprende además la etapa de evaluar la secuencia respecto a
mutaciones.
24. El método de una cualquiera de las
reivindicaciones 15 a 23, que comprende además la etapa de clonar el
ácido nucleico amplificado en un vector.
25. Un vector que comprende la molécula de ácido
nucleico de la reivindicación 1.
26. Un método in vitro para determinar si
un paciente es resistente a un agente, comprendiendo el método:
- a)
- realizar la amplificación por PCR del DNA de una muestra que contiene DNA de un paciente usando una secuencia de cebador de ácido nucleico que es al menos 80% idéntica a la secuencia de nucleótidos de la SEQ ID NO: 1; y
- b)
- analizar el producto amplificado, determinando con ello si un paciente es resistente a un agente.
27. El método de la reivindicación 26, en donde
el agente es un agente antiviral, un inhibidor de proteasa, un
inhibidor de la porción de serina-proteasa del gen
NS3, un inhibidor de la porción de helicasa del gen NS3, un
alfa-interferón, un interferón pegilado o una
combinación de agentes.
28. Un método in vitro para determinar si
un agente puede ser usado o no puede ser usado para tratar un
paciente que tiene infección por HCV, comprendiendo el método las
etapas de:
- a)
- amplificar una muestra que contiene un ácido nucleico de un paciente infectado con HCV usando una secuencia de cebador de ácido nucleico que es al menos 80% idéntica a la secuencia de nucleótidos de la SEQ ID NO: 1 y
- b)
- secuenciar las secuencias de ácidos nucleicos del HCV amplificado resultante; y
- c)
- identificar las mutaciones en la secuencia de ácido nucleico del HCV amplificado que correlacionan la resistencia o la sensibilidad a un agente antiviral, determinando de este modo si un agente puede usarse o no para tratar un paciente que tiene infección por HCV.
29. El método de la reivindicación 28, en donde
el ácido nucleico es un conjunto de cebadores.
30. Un método in vitro para determinar si
un tratamiento con un agente debe ser continuado o no debe ser
continuado en un paciente infectado con HCV, comprendiendo el
método:
- (a)
- realizar el método de la reivindicación 14 sobre dos o más muestras que comprende DNA de un paciente durante el curso del tratamiento;
- (b)
- secuenciar el producto de ácido nucleico diana amplificado resultante de la reivindicación 14;
- (c)
- identificar las mutaciones presentes en el producto amplificado que están correlacionadas con la resistencia o la sensibilidad al agente; y
- (d)
- continuar el tratamiento cuando las mutaciones identificadas en el producto amplificado no cambian durante el curso del tratamiento o discontinuar el tratamiento cuando las mutaciones identificadas en el producto amplificado cambian durante el curso del tratamiento.
31. Un método in vitro para determinar la
eficacia de un agente para tratar el HCV, comprendiendo el
método:
- (a)
- secuencias de ácido nucleico de una primera muestra de un paciente expuesto a un agente, en donde las secuencias de ácidos nucleico son productos amplificados de una o más secuencias de cebador de ácido nucleico que son al menos 80% idénticas a la secuencia que se describe como la SEQ ID NO: 1; y
- (b)
- secuencias de ácido nucleico de una segunda muestra de un paciente que no ha sido expuesto a un agente, en donde las secuencias de ácidos nucleicos son productos amplificados de una o más secuencias de ácidos nucleicos que son al menos 80% idénticas a la secuencia que se describe como la SEQ ID NO: 1;
en donde un número creciente de mutaciones en
las secuencias de ácidos nucleicos de la primera muestra, con
respecto a la segunda muestra, es una indicación de que el agente no
es eficaz para tratar el HCV.
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