ES2325305T3 - Anticuerpos dr4 quimericos y usos de los mismos. - Google Patents
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Abstract
Anticuerpo anti-DR4 quimérico aislado que comprende: (a) un dominio variable de cadena ligera, dominio variable que comprende los residuos de aminoácido 20 a 126 de la SEC ID N.º 9; (b) un dominio CH1 de cadena ligera que comprende los residuos de aminoácido 127 a 233 de la SEC ID N.º 9; (c) un dominio variable de cadena pesada que comprende los residuos de aminoácido 20 a 145 ó 22 a 145 de la SEC ID N.º 12; y (d) los dominios CH1, CH2 y CH3 de cadena pesada que comprenden los residuos de aminoácido 146 a 476 de la SEC ID N.º 1
Description
Anticuerpos DR4 quiméricos y usos de los
mismos.
La presente invención se refiere en general a
anticuerpos frente a DR4 según lo definido en las
reivindicaciones.
Se cree que el control de los números de células
en mamíferos está determinado, en parte, por un equilibrio entre la
proliferación celular y la muerte celular. Una forma de muerte
celular, algunas veces denominada muerte celular necrótica, se
caracteriza comúnmente por ser una forma patológica de muerte
celular como resultado de algún traumatismo o lesión celular. Por
el contrario, hay otra forma "fisiológica" de muerte celular
que habitualmente tiene lugar de un modo ordenado o controlado.
Este modo ordenado o controlado de muerte celular se denomina
habitualmente "apóptosis" [véase, p. ej., Barr et al.
Bio/Technology, 12:487-493 (1994); Steller
et al., Science, 267:1445-1449 (1995)]. La
muerte celular apoptótica ocurre de forma natural en muchos
procesos fisiológicos que incluyen el desarrollo embrionario y la
selección clonal del sistema inmunológico [Itoh et al.,
Cell, 66:233-243 (1991)]. Sin embargo, la
disminución de los niveles de muerte celular apoptótica se ha
asociado con una variedad de condiciones patológicas que incluyen el
cáncer, el lupus y la infección por el virus del herpes [Thompson,
Science, 267:1456-1462 (1995)]. El aumento de
los niveles de muerte celular apoptótica puede estar asociado a una
variedad de otras condiciones patológicas, incluyendo el SIDA, la
enfermedad de Alzheimer, la enfermedad de Parkinson, la esclerosis
lateral amiotrófica, la esclerosis múltiple, la retinitis
pigmentaria, la degeneración cerebelosa, la anemia aplástica, el
infarto de miocardio, el derrame cerebral, la lesión por reperfusión
y la enfermedad del hígado inducida por toxinas [véase Thompson,
supra].
La muerte celular apoptótica está comúnmente
acompañada por uno o más cambios bioquímicos y morfológicos
característicos en células, tales como la condensación del
citoplasma, la pérdida de microvellosidades de la membrana
plasmática, la segmentación del núcleo, la degradación del ADN
cromosómico o la pérdida de la función mitocondrial. Se cree que
hay una variedad de señales extrínsecas e intrínsecas que
desencadenan o inducen tales cambios celulares morfológicos y
bioquímicos [Raff, Nature, 356:397-400
(1992); Steller, supra; Sachs et al., Blood, 82:15
(1993)]. Por ejemplo, pueden ser desencadenados por estímulos
hormonales, tales como las hormonas glucocorticoides para timocitos
inmaduros, así como la retirada de ciertos factores de crecimiento
[Watanabe-Fukunaga et al., Nature,
356:314-317 (1992)]. También se ha publicado de que
algunos oncogenes identificados tales como myc, rel y
E1A, así como supresores tumorales, como el p53,
tienen un papel en la inducción de la apóptosis. Asimismo, se ha
observado que ciertos fármacos quimioterapéuticos y algunas formas
de radiación tienen actividad inductora de la apóptosis [Thompson,
supra].
Se han identificado diversas moléculas, tales
como el factor-\alpha de la necrosis tumoral
("FNT-\alpha"),
factor-\beta de la necrosis tumoral
("FNT-\beta" o
"linfotoxina-\beta"),
linfotoxina-\beta
("LT-\beta"), el ligando CD30, el ligando
CD27, el ligando CD40, el ligando OX-40, el ligando
4-1BB, el ligando Apo-1 (también
denominado ligando Fas o ligando CD95) y el ligando
Apo-2 (también denominado TRAIL), como miembros de
la familia de los factores de la necrosis tumoral ("FNT") de
las citoquinas [Véase, p. ej., Gruss y Dower, Blood,
85:3378-3404 (1995); WO 97/25428 publicado el 17 de
julio de 1997; WO 97/01633 publicado el 16 de enero de 1997; Pitti
et al., J. Biol. Chem.,
271:12687-12690(1996); Wiley et al.,
Immunity, 3:673-682 (1995); Browning et al.,
Cell, 72:847-856 (1993); Armitage et al.
Nature, 357:80-82 (1992)]]. Entre estas
moléculas, se ha publicado que el FNT-\alpha, el
FNT-\beta, el ligando CD30, el ligando
4-1BB, el ligando Apo-1 y el
ligando Apo-2 (TRAIL) están implicados en la muerte
celular apoptótica. Se ha publicado que tanto el
FNT-\alpha como el FNT-\beta
inducen la muerte apoptótica a células tumorales susceptibles
[Schmid et al., Proc. Natl. Acad. Sci., 83:1881 (1986):
Dealtry et al., Eur. J. Immunol., 17:689 (1987)]. Zheng
et al. han descrito que el FNT-\alpha está
implicado en la apóptosis tras una estimulación de células T
positivas en CD8 [Zheng et al., Nature,
377:348-351 (1995)]. Otros investigadores han
publicado que el ligando CD30 puede estar implicado en la
eliminación de células T auto-reactivas en el timo
[Amakawa et al., "Cold Spring Harbor Laboratory Symposium
on Programmed Cell Death", N.º de sumario 10, (1995)].
Las mutaciones de los genes del receptor o
ligando Fas/Apo-1 (denominados 1pr y
gld, respectivamente) han estado asociadas con algunos
trastornos autoinmunes, lo que indica que el ligando
Apo-1 puede desempeñar un papel en la regulación de
la eliminación clonal de los linfocitos
auto-reactivos de la periferia [Krammer et al.,
Curr. Op. Immunol., 6:279-289 (1994); Nagata
et al., Science, 267:1449-1456 (1995)].
También se ha publicado que el ligando Apo-1 induce
la apóptosis tras una estimulación en linfocitos T positivos en CD4
y en linfocitos B, y que puede estar implicado en la eliminación de
linfocitos activados cuando su función ya no es necesaria [Krammer
et al., supra; Nagata et al., supra]. Se ha publicado
que los anticuerpos monoclonales de ratón agonistas que se unen
específicamente al receptor Apo-1 presentan una
actividad de destrucción celular que es comparable con o similar a
la del FNT-\alpha [Yonehara et al., J. Exp.
Med., 169:1747-1756 (1989)].
Se cree que la inducción de diversas respuestas
celulares mediadas por tales citoquinas de la familia de los FNT es
iniciada por su unión a receptores celulares específicos. Se han
identificado dos receptores de FNT distintos de aproximadamente 55
kDa (RFNT1) y de 75 kDa (RFNT2) [Hohmann et al., J. Biol.
Chem., 264:14927-14934 (1989); Brockhaus et
al., Proc. Natl. Acad. Sci., 87:3127-3131
(1990); EP 417.563 publicado el 20 de marzo de 1991] y se han
aislado y caracterizado ADNc de ser humano y de ratón
correspondientes a ambos tipos de receptores [Loetscher et al.,
Cell, 61:351 (1990); Schall et al., Cell,
61:361(1990); Smith et al., Science,
248:1019-1023 (1990); Lewis et al., Proc. Natl.
Acad. Sci., 88:2830-2834 (1991); Goodwin et
al., Mol. Cell. Biol., 11:3020-3026 (1991)]. Se
han asociado polimorfismos extensos con ambos genes de receptores
de FNT [véase, p. ej., Takao et al., Immunogenetics,
37:199-203 (1993)]. Ambos RFNT comparten la
estructura común de los receptores de la superficie celular que
incluyen las regiones extracelular, transmembrana e intracelular.
Las partes extracelulares de ambos receptores se encuentran de
manera natural también como proteínas de unión a FNT solubles
[Nophar, Y. et al., EMBO J., 9:3269 (1990); y Kohno, T.
et al., Proc. Natl. Acad. Sci. EE.UU., 87:8331 (1990)]. Más
recientemente, Hale et al. publicaron la clonación de
receptores de FNT solubles recombinantes [J. Cell. Biochem.
Supplement 15F, 1991, p. 113 (P424)].
La parte extracelular de los RFNT de tipo 1 y de
tipo 2 (RFNT1 y RFNT2) contiene un patrón repetitivo de secuencias
de aminoácidos de cuatro dominios ricos en cisteína (CRD,
Cysteine-Rich Domain) designados 1 a 4,
partiendo del terminal de NH_{2}. Cada CRD tiene una longitud de
aproximadamente 40 aminoácidos y contiene de 4 a 6 residuos de
cisteína en las posiciones que están bien conservadas [Schall et
al., supra; Loetscher et al., supra; Smith et al.,
supra; Nophar et al., supra; Kohno et al., supra].
En el RFNT1, los límites aproximados de los cuatro CRD son los
siguientes: CRD1: aminoácidos del 14 al aproximadamente 53; CRD2:
aminoácidos del aproximadamente 54 al aproximadamente 97; CRD3:
aminoácidos del aproximadamente 98 al aproximadamente 138; CRD4:
aminoácidos del aproximadamente 139 al aproximadamente 167. En el
RFNT2, CRD1 incluye los aminoácidos del 17 al aproximadamente 54;
CRD2: aminoácidos del aproximadamente 55 al aproximadamente 97;
CRD3: aminoácidos del aproximadamente 98 al aproximadamente 140;
CRD4: aminoácidos del aproximadamente 141 al aproximadamente 179
[Banner et al., Cell,
73:431-435(1993)]. El papel potencial de los
CRD en la unión de los ligandos también está descrito por Banner
et al., supra.
Existe un patrón repetitivo similar de CRD en
otras varias proteínas de la superficie celular que incluyen el
receptor del factor de crecimiento nervioso p75 (RFCN) [Johnson
et al., Cell, 47:545 (1986); Radeke et al., Nature,
325:593 (1987)], el antígeno de células B CD40 [Stamenkovic et
al., EMBO J., 8:1403 (1989)], el antígeno de células T OX40
[Mallett et al., EMBO J., 9:1063 (1990)] y el antígeno de
Fas [Yonehara et al., supra e Itoh et al., Cell,
66:233-243 (1991)]. También se encuentran CRD en
los RFNT solubles (RFNTs) como las proteínas T2 de los virus de la
viruela de Shope y del mixoma [Upton et al., Virology,
160:20-29 (1987); Smith et al., Biochem. Biophys.
Res. Commun., 176:335 (1991); Upton et al., Virology,
184:370 (1991)]. El alineamiento óptimo de estas secuencias indica
que las posiciones de los residuos de cisteína están bien
conservadas. A veces, estos receptores se denominan colectivamente
como miembros de la superfamilia de los receptores de los FNT/FCN.
Estudios recientes sobre el RFCN p75 demostraron que la eliminación
del CRD1 [Welcher, A. A. et al., Proc. Natl. Acad. Sci.
EE.UU., 88:159-163 (1991)] o una inserción de 5
aminoácidos en este dominio [Yan, H. y Chao, M. V., J. Biol.
Chem., 266:12099-12104 (1991)] tenían poco o
ningún efecto sobre la unión al FCN (Yan, H. y Chao, M.V.,
supra]. El RFCN p75 contiene un tramo rico en prolina de
aproximadamente 60 aminoácidos entre su CRD4 y la región
transmembrana que no está implicado en la unión al FCN [Peetre, C.
et al., Eur. J. Hematol., 41:414-419 (1988);
Seckinger, P. et al., J. Biol. Chem.,
264:11966-11973 (1989);
Yan, H. y Chao, M.V., supra]. Se encuentra una región rica en prolina similar en el RFNT2, pero no en el TNFR1.
Yan, H. y Chao, M.V., supra]. Se encuentra una región rica en prolina similar en el RFNT2, pero no en el TNFR1.
Itoh et al., revelan que el receptor
Apo-1 puede señalizar una muerte celular apoptótica
similar a la señalizada por el RFNT1 de receptor 55 kDa [Itoh et
al., supra]. También se ha publicado que la expresión del
antígeno Apo-1 es regulada secuencia abajo junto con
la del RFNT1 cuando las células son tratadas bien con
FNT-\alpha o anticuerpo monoclonal de ratón frente
a Apo-1 [Krammer et al.,supra; Nagata et
al., supra]. Por consiguiente, algunos investigadores sostienen
la hipótesis de que las líneas celulares que
co-expresan ambos receptores Apo-1 y
RFNT1 pueden mediar la muerte celular por las vías de señalización
comunes [Id.].
Los ligandos de la familia de los FNT
identificados hasta la fecha, con la excepción de la
linfotoxina-\alpha, son comúnmente proteínas
transmembranales de tipo II cuyo terminal C es extracelular. Por el
contrario, la mayoría de los receptores de la familia de receptores
de FNT (RFNT) identificados hasta la fecha son comúnmente proteínas
transmembranales de tipo I. Sin embargo, en ambas familias de
ligandos y receptores de los FNT, la homología identificada entre
los miembros de las familias se ha encontrado principalmente en el
dominio extracelular (ECD, Extracellular Domain). Varias
citoquinas de la familia de los FNT, incluyendo el
FNT-\alpha, el ligando Apo-1 y el
ligando CD40, son escindidas proteolíticamente en la superficie
celular, formando la proteína resultante en cada caso comúnmente
una molécula homotrimérica que funciona como una citoquina soluble.
Las proteínas de la familia de los receptores de los FNT también son
habitualmente escindidas proteolíticamente para liberar los ECD de
receptores solubles que pueden funcionar como inhibidores de las
citoquinas conocidas.
Recientemente, se han identificado otros
miembros de la familia de los RFNT. Tales miembros recién
identificados de la familia de los RFNT incluyen CAR1, HVEM y la
osteoprotegerina (OPG) [Brojatsch et al., Cell,
87:845-855 (1996); Montgomery et al., Cell,
87:427-436 (1996); Marsters et al., J. Biol.
Chem., 272:14029-14032 (1997); Simonet et
al., Cell, 89:309-319(1997)]. A
diferencia de otras moléculas de tipo RFNT conocidas, Simonet et
al., supra, publican que la OPG no contiene ninguna secuencia
que abarque la transmembrana hidrófoba.
En Marsters et al., Curr. Biol., 6:750
(1996), los investigadores describen un polipéptido humano de
secuencia nativa de longitud completa, denominado
Apo-3, que presenta una similitud con la familia de
los RFNT en sus repeticiones ricas en cisteína extracelulares, y
que se asemeja al RFNT1 y CD95 en que contiene una secuencia del
dominio de muerte citoplasmático [véase, además, Marsters et al.,
Curr. Biol., 6:1669(1996)]. También se ha hecho
referencia a Apo-3 por otros investigadores como
DR3, wsl-1 y TRAMP [Chinnaiyan et al.,
Science, 274:990 (1996); Kitson et al., Nature, 384:372
(1996); Bodmer et al., Immunity, 6:79 (1997)].
Pan et al., han revelado otro miembro de
la familia de receptores de los FNT denominado "DR4" [Pan et
al., Science, 276:111-113 (1997)]. El ADNc de
DR4 codifica un marco de lectura abierto de 468 aminoácidos con
características propias de un receptor de la superficie celular. Pan
et al., describen un péptido señal putativo presente al
principio de la molécula (aminoácidos -23 a -1) con la predicción de
que la proteína madura comienza en el aminoácido 24 (Ala). Los
residuos 108 a 206 contienen dos pseudo-repeticiones
ricas en cisteína que se asemejan a las regiones correspondientes
del RFNT-1 (cuatro repeticiones), DR3 (cuatro
repeticiones), Fas (tres repeticiones) y CAR1 (dos repeticiones).
Tras el dominio transmembrana hay una región intracelular que
contiene un tramo de 70 aminoácidos con una similitud con los
dominios de muerte de RFNT1, DR3, Fas y CAR1. El transcripto de DR4
fue detectado en el bazo, en los leucocitos de la sangre periférica,
en el intestino delgado y en el timo. Además, también se encontró
la expresión de DR4 en células de eritroleucemia K562, células de
carcinoma de mama MCF7 y células T activadas. Par et al.,
revelan además que se cree que DR4 es un receptor del ligando
conocido como ligando Apo-2 o TRAIL.
En Sheridan et al., Science,
277:818-821 (1997) y Pan et al., Science,
277:815-818 (1997), se describe otra molécula
considerada como un receptor del ligando Apo-2
(TRAIL). Esa molécula es denominada Apo-2 (también
ha sido alternativamente denominada DR5). [véase también el
documento WO98/51793 publicado el 19 de noviembre de 1998; el
documento WO98/41629 publicado el 24 de septiembre de 1998]. Esa
molécula también ha sido denominada TRAIL-R, TR6,
Tango-63, hAPO8, TRICK2 o KILLER [Screaton et
al., Curr. Biol., 7:693-696 (1997); Walczak
et al., EMBO J., 16:5386-5387 (1997); Wu
et al., Nature Genetics, 17:141-143 (1997);
WO98/35986 publicado el 20 de agosto de 1998; EP870,827 publicado
el 14 de octubre de 1998; WO98/46643 publicado el 22 de octubre de
1998; WO99/02653 publicado el 21 de enero de 1999; WO99/09165
publicado el 25 de febrero de 1999; WO99/11791 publicado el 11 de
marzo de 1999]. Al igual que DR4, se ha publicado que DR5 contiene
un dominio de muerte citoplasmático y que es capaz de señalizar la
apóptosis. La estructura cristalina del complejo formado entre
Apo-2L/TRAIL y DR5 se describe en Hymowitz et
al., Molecular Cell, 4:563-571 (1999).
En Sheridan et al., supra, se revela un
receptor denominado DcR1 (o alternativamente,
Apo-2DcR) como un posible receptor señuelo del
ligando Apo-2 (TRAIL). Sheridan et al. han
publicado que DcR1 puede inhibir la función del ligando
Apo-2 in vitro. Véase también Pan et al.,
supra, para la revelación del mismo receptor señuelo denominado
TRID. DCR1 también ha sido denominado LIT o TRAIL-R3
[McFarlane et al., J. Biol. Chem.,
272:25417-25420 (1997); Schneider et al., FEBS
Letters, 416: 329-334 (1997);
Degli-Esposti et al., J. Exp. Med.,
186:1165-1170 (1997); y Mongkolsapaya et al., J.
Immunol., 160: 3-6 (1998)].
En Marsters et al., Curr. Biol.,
7:1003-1006 (1997), se revela un receptor denominado
DcR2. Marsters et al. han publicado que DcR2 contiene una
región citoplasmática con un dominio de muerte truncado y que puede
funcionar como un receptor de Apo-2L inhibidor in
vitro. DCR2 también se denomina TRUNDD o
TRAIL-R4 [Pan et al., FEBS Letters,
424:41-45 (1998); Degli-Esposti
et al., Immunity, 7:813-820 (1997)].
Para una revisión de la familia de FNT de las
citoquinas y sus receptores, véase Gruss y Dower, supra.
Como se entiende actualmente, el programa de
muerte celular contiene al menos tres elementos importantes:
activadores, inhibidores y efectores; en C. elegans, estos
elementos están codificados respectivamente por tres genes,
Ced-4, Ced-9 y
Ced-3 [Steller, Science, 267:1445
(1995); Chinnaiyan et al., Science,
275:1122-1126 (1997); Zou et al., Cell,
90:405-413(1997)]. Dos de los miembros de la
familia de los RFNT, el RFNT1 y el Fas/Apol (CD95), pueden activar
la muerte celular apoptótica [Chinnaiyan y Dixit, Current
Biology, 6:555-562 (1996); Fraser y Evan,
Cell; 85:781-784 (1996)]. El RFNT1 también es
conocido por mediar la activación del factor de transcripción,
NF-kB [Tartaglia et al., Cell,
74:845-853 (1993); Hsu et al., Cell,
84:299-308 (1996)]. Además de alguna homología en el
ECD, estos dos receptores comparten homología en su dominio
intracelular (ICD, Intracellular Domain) en una interfase de
oligomerización conocida como el dominio de muerte [Tartaglia et
al., supra; Nagata, Cell, 88:355 (1997)]. Los dominios de
muerte también se encuentran en varias proteínas metazoarias que
regulan la apóptosis, concretamente, la proteína de Drosophila,
Reaper, y las proteínas de mamífero denominadas FADD/MORT1, TRADD y
RIP [Cleveland e Ihle, Cell, 81:479-482
(1995)]. Tras la unión al ligando y el agrupamiento de receptores,
se cree que RFNT1 y CD95 reclutan a FADD en un complejo de
señalización inductor de la muerte. Supuestamente, CD95 se une
directamente con FADD, mientras que RFNT1 se une indirectamente con
FADD a través de TRADD [Chinnaiyan et al., Cell,
81:505-512 (1995); Boldin et al., J. Biol.
Chem., 270:387-391 (1995); Hsu et al.,
supra; Chinnaiyan et al., J. Biol. Chem.,
271:4961-4965 (1996)]. Se ha publicado que FADD
sirve como una proteína adaptadora que recluta la proteasa
relacionada con Ced-3, MACH\alpha/FLICE
(caspasa 8), en el complejo de señalización de la muerte [Boldin
et al., Cell, 85:803-815 (1996); Muzio et
al., Cell, 85:817-827 (1996)] MACH\alpha/FLICE
parece ser el desencadenante que da lugar a la cascada de proteasas
apoptóticas, incluyendo la enzima de conversión de la
interleuquina-1\beta (ECI) y CPP32/Yama, que
pueden ejecutar algunos aspectos fundamentales del programa de
muerte celular [Fraser y Evan, supra].
Recientemente se reveló que la muerte celular
programada implica la actividad de los miembros de una familia de
proteasas de cisteína relacionadas con el gen de muerte celular de
C. elegans, ced-3, y con la enzima de
conversión de IL-1 de mamífero, ECI. La actividad de
las proteasas de ECI y CPP32/Yama puede ser inhibida por el
producto del gen del virus de la viruela vacuna, crmA, [Ray
et al., Cell, 69:597-604 (1992); Tewari
et al., Cell, 81:801-809 (1995)]. Estudios
recientes muestran que CrmA puede inhibir la muerte celular
inducida por RFNT1 y por CD95 [Enari et al., Nature,
375:78-81 (1995); Tewari et al., J. Biol.
Chem., 270:3255-3260 (1995)].
\newpage
Según fue revisado recientemente por Tewari
et al., RFNT1, RFNT2 y CD40 modulan la expresión de
citoquinas proinflamatorias y coestimuladoras, receptores de
citoquinas y moléculas de adhesión celular a través de la
activación del factor de transcripción NF-kB [Tewari
et al., Curr. Op. Genet. Develop., 6: 39-44
(1996)]. El NF-kB es el prototipo de una familia de
factores de transcripción diméricos cuyas subunidades contienen
regiones Rel conservadas [Verma et al., Genes Develop.,
9:2723-2735 (1996); Baldwin, Ann. Rev.
Immunol., 14:649-681 (1996)]. En su forma
latente, NF-kB forma complejos con miembros de la
familia de inhibidores IkB; tras la desactivación del IkB como
respuesta a ciertos estímulos, el NF-kB liberado se
desplaza al núcleo en el que se une con secuencias de ADN
específicas y activa la transcripción génica.
La presente invención proporciona anticuerpos
frente a DR4 que son capaces de unirse específicamente a DR4. Los
anticuerpos frente a DR4 preferidos son capaces de modular
actividades biológicas asociadas con DR4 y/o el ligando
Apo-2 (TRAIL), en concreto, la apóptosis, siendo,
por tanto, útiles en el tratamiento de diversas enfermedades y
condiciones patológicas, incluyendo el cáncer o enfermedades
inmunes.
Por consiguiente, en un aspecto, a presente
invención proporciona un anticuerpo anti-DR4
quimérico aislado que comprende:
- (a)
- un dominio variable de cadena ligera, dominio variable que comprende los residuos de aminoácido 20 a 126 de la SEC ID N.º 9;
- (b)
- un dominio CH1 de cadena ligera que comprende los residuos de aminoácido 127 a 233 de la SEC ID N.º 9;
- (c)
- un dominio variable de cadena pesada que comprende los residuos de aminoácido 20 a 145 ó 22 a 145 de la SEC ID N.º 12; y
- (d)
- los dominios CH1, CH2 y CH3 de cadena pesada que comprenden los residuos de aminoácido 146 a 476 de la SEC ID N.º 12.
En un aspecto más, la presente invención
proporciona ácido nucleico aislado codificante del anticuerpo
anti-DR4 quimérico según lo definido anteriormente,
vectores que comprenden el ácido nucleico y células huésped que
comprenden los vectores.
En un aspecto más, la presente invención
proporciona un procedimiento para producir un anticuerpo
anti-DR4 quimérico que comprende cultivar la célula
huésped anteriormente definida y recuperar el anticuerpo del cultivo
de la célula huésped.
En un aspecto más, la presente invención
proporciona el uso de un anticuerpo anti-DR4
quimérico según lo definido anteriormente en la preparación de un
medicamento para inducir la apóptosis en células cancerosas de
mamífero, por ejemplo, cuando dichas células cancerosas de mamífero
comprenden células de cáncer de colon, células de cáncer de pulmón
de células pequeñas, células de cáncer de pulmón de células no
pequeñas, células de adenocarcinoma de pulmón o células de carcinoma
de células escamosas de pulmón.
La figura 1 muestra la secuencia de nucleótidos
(SEC ID N.º 2) de un ADNc para el DR4 humano y su secuencia de
aminoácidos derivada (SEC ID N.º 1). Las respectivas secuencias de
nucleótidos y de aminoácidos para el DR4 humano también están
publicadas en Pan et al., Science, 276:111 (1997).
La figura 2 muestra el análisis FACS de la unión
de DR4 por dos anticuerpos anti-DR4, 4E7.24.3
("4E7") y 4H6.17.8 ("4H6") (ilustrados mediante las líneas
en negrita) en comparación con controles de IgG (líneas de puntos).
Ambos anticuerpos reconocieron el receptor DR4 expresado en las
células 9D humanas.
La figura 3 es una gráfica que muestra el
porcentaje (%) de apóptosis inducida en las células 9D por los
anticuerpos DR4 4E7.24.3 y 4H6.17.8.
La figura 4 es un diagrama de barras que muestra
el porcentaje (%) de apóptosis, en comparación con
Apo-2L, en células 9D por los anticuerpos DR4
4E7.24.3 y 4H6.17.8, en presencia o en ausencia de anticuerpos
frente a Fc de IgG de cabra anti-ratón.
La figura 5 es un diagrama de barras que ilustra
la capacidad del anticuerpo frente a DR4 4H6.17.8 para bloquear la
apóptosis inducida por Apo-2L en células 9D.
La figura 6 es una gráfica que muestra los
resultados de un análisis ELISA que analiza la unión de los
anticuerpos frente a DR4 4E7.24.3 y 4H6.17.8 con DR4 y con otros
receptores de Apo-2L conocidos denominados
Apo-2, DcR1 y DcR2.
La figura 7 muestra las afinidades de unión de
los anticuerpos frente a DR4 4E7, 4H6 y 5G11.17.1 ("5G11") con
IgG de DR4, según lo determinado en un análisis KinExA^{TM}. Las
afinidades de unión, p. ej., de las inmunoadhesinas de DR4 y DR5 con
Apo-2L se muestran a modo comparativo.
La figura 8A muestra gráficas que ilustran el
porcentaje (%) de apóptosis (según lo determinado por un análisis
FACS) inducida en células 9D por diversas concentraciones de
anticuerpos frente a DR4 1H5.25.9 ("1H5"), 4G7.18.8
("4G7") y 5G11, en ausencia o presencia de anticuerpo frente a
Fc de IgG de cabra anti-ratón o complemento de
conejo.
La figura 8B muestra gráficas que ilustran la
actividad apoptótica (según lo determinado por un análisis FACS) de
anticuerpos frente a DR4 4G7 y 5G11 sobre células 9D en presencia
de anticuerpo frente a Fc de IgG de cabra anti-ratón
o complemento de conejo.
La figura 9 muestra la actividad apoptótica de
los anticuerpos frente a DR4 4H6, 4E7, 4G7, 4G10.20.6 ("4G10"),
3G1.17.2 ("3G1"), 5G11, 1H8.17.5 ("1H8") y 1H5.24.9
("1H5") sobre células de tumor pulmonar SKMES-1
en presencia de anticuerpos frente a Fc de IgG de cabra
anti-ratón.
La figura 10A muestra la actividad apoptótica de
los anticuerpos frente a DR4 4G7 y 5G11 sobre células de tumor
pulmonar SKMES-1 en presencia o en ausencia de
anticuerpos frente a Fc de IgG anti-ratón de
cabra.
La figura 10B muestra la actividad apoptótica de
los anticuerpos frente a DR4 4G7 y 5G11 sobre células de tumor
pulmonar SKMES-1 en presencia o en ausencia de
complemento de conejo.
La figura 11A muestra la actividad apoptótica de
los anticuerpos frente a DR4 4G7 y 5G11 sobre células de tumor de
colon HCT116 en presencia o en ausencia de anticuerpos frente a Fc
de IgG de cabra anti-ratón.
La figura 11B muestra la actividad apoptótica de
los anticuerpos frente a DR4 4G7 y 5G11 sobre células de tumor de
colon HCT116 en presencia o en ausencia de complemento de
conejo.
La figura 12 muestra los resultados de un
análisis PARP.
La figura 13 muestra los efectos de los
anticuerpos frente a DR4 4G7 y 5G11, sobre el crecimiento de los
tumores de colon de HCT116 en ratones desnudos atímicos medidos
mediante el volumen tumoral.
La figura 14 muestra los efectos de los
anticuerpos frente a DR4 4G7 y 5G11, sobre el crecimiento de los
tumores de colon de HCT116 en ratones desnudos atímicos medidos
mediante el peso tumoral.
Las figuras 15 y 16 muestras los efectos de los
anticuerpos frente a DR4 4G7 y 4H6 sobre el crecimiento de los
tumores de colon de Colo205 en ratones desnudos atímicos medidos
mediante el volumen tumoral.
La figura 17 proporciona una tabla que
identifica los anticuerpos frente a DR4 1H5.24.9; 1H8.17.5;
3G1.17.2; 4E7.24.3; 4G7.18.8; 4H6.17.8; 4G10.20.6 y 5G11.17.1, así
como las diversas propiedades y actividades identificadas con cada
respectivo anticuerpo.
Las figuras 18A-18C muestran la
cadena ligera del anticuerpo anti-DR4 4H6 quimérico
e incluyen la secuencia de polinucleótidos codificante (SEC ID N.º
7) y su secuencia de ADN complementaria (SEC ID N.º 8), y la
secuencia de aminoácidos putativos (SEC ID N.º 9) que comprende la
secuencia señal (vector derivado) (identificada como los residuos de
aminoácido 1 a 19 de SEC ID N.º 9); el dominio variable de cadena
ligera (identificado como los residuos de aminoácido 20 a 126 de SEC
ID N.º 9); y el dominio constante CH1 kappa humano (identificado
como los residuos de aminoácido 127 a 233 de SEC ID N.º 9). También
se muestran el respectivo marco (FR1, FR2, FR3 y FR4) y las regiones
CDR (CDR1, CDR2, CDR3); estando las respectivas regiones
subrayadas.
Las figuras 18D-18H muestran la
cadena pesada del anticuerpo anti-DR4 4H6 quimérico
e incluyen la secuencia de polinucleótidos codificante (SEC ID N.º
10) y su secuencia de ADN complementaria (SEC ID N.º 11), y la
secuencia de aminoácidos putativos (SEC ID N.º 12) que comprende la
secuencia señal (vector derivado) (identificada como los residuos de
aminoácido 1 a 19 de SEC ID N.º 12); el dominio variable de cadena
pesada (identificado como los residuos de aminoácido 20 a 145 de SEC
ID N.º 12); y los dominios constantes CH1, CH2 y CH3 de IgG1
humana(identificados como los residuos de aminoácido 146 a
476 de SEC ID N.º 12). El residuo de aminoácido de la posición 20
(que corresponde al primer aminoácido del dominio variable de cadena
pesada murino de 4H6) se muestra como un residuo de ácido glutámico.
Se destaca que en el dominio variable murino de cadena pesada de 4H6
nativo secuenciado desde el hibridoma de 4H6.17.8, el primer
aminoácido es un residuo de glutamina, y no de ácido glutámico.
También se muestran el respectivo marco (FR1, FR2, FR3 y FR4) y las
regiones CDR (CDR1, CDR2, CDR3); estando las respectivas regiones
subrayadas.
La figura 19 muestra los efectos (muerte celular
in vitro de células SK-MES-1)
del anticuerpo 4H6 quimérico ("Ch4H6") (más Fc de IgG de cabra
anti-humana), según lo determinado mediante tinción
con violeta cristal. También se muestran los efectos del anticuerpo
monoclonal 4H6 murino ("4H6"), 4H6 de F(ab)'2 y
Apo2L.
La figura 20 muestra los efectos de ADCC del
anticuerpo 4H6 quimérico ("c4H6") (más Fc de IgG de cabra
anti-humana) sobre células Colo205, según lo medido
en un análisis de liberación de ^{51}Cr.
La figura 21 muestra los efectos del anticuerpo
4H6 quimérico ("ch-4H6") sobre el crecimiento
de los tumores de colon de Colo205 en ratones desnudos atímicos
medidos mediante el volumen tumoral. También se muestran los efectos
del anticuerpo monoclonal murino ("4H6") y la IgG1.
Como se usa en las presente memoria, el término
"ligando Apo-2" o "Apo-2L"
(también conocido como TRAIL) se refiere a un miembro específico de
la familia de ligandos de los factores de necrosis tumoral (FNT)
que, entre otras cosas, induce la apóptosis en una variedad de
alineamientos celulares [véase el documento WO 97/25428 publicado
el 17 de julio de 1997; WO97/01633 publicado el 16 de enero de 1997;
Pitti et al., J. Biol. Chem, 271:12687 (1996); Marsters et
al., Curr. Biol., 6:79 (1997); Wiley, S. et al.,
Immunity, 3:637 (1995)].
Se ha identificado un receptor de
Apo-2L y se ha denominado DR4, un miembro de la
familia de receptores de los FNT que contiene un "dominio de
muerte" citoplasmático capaz de engranar el aparato de suicidio
celular [véase Pan et al., Science, 276:111 (1997)]. También
se ha descrito DR4 en el documento WO98/32856 publicado el 30 de
julio de 1998. El término "Receptor de muerte 4" o "DR4"
cuando se usa en la presente memoria engloba el DR4 de secuencia
nativa y los variantes de DR4 (que se definen más detalladamente en
la presente memoria). Estos términos engloban el DR4 expresado en
una variedad de mamíferos incluyendo a los seres humanos. El DR4
puede ser expresado endógenamente como ocurre de forma natural en
una variedad de alineamientos de tejidos humanos, y puede ser
expresado mediante procedimientos recombinantes o sintéticos. Un
"DR4 de secuencia nativa" comprende un polipéptido que tiene
la misma secuencia de aminoácidos que un DR4 derivado de la
naturaleza. De este modo, un DR4 de secuencia nativa puede tener la
secuencia de aminoácidos del DR4 natural de cualquier mamífero. Es
posible aislar tal DR4 de secuencia nativa de la naturaleza o
producirlo mediante procedimientos recombinantes o sintéticos. El
término "DR4 de secuencia nativa" engloba específicamente
formas secretadas o truncadas naturales del DR4 (p. ej., una forma
soluble que contiene, por ejemplo, una secuencia de dominio
extracelular), formas divergentes naturales (p. ej., formas
cortadas y empalmadas alternativamente) y variantes alélicas
naturales del DR4. En una realización de la invención, el DR4 de
secuencia nativa es un DR4 de secuencia nativa de longitud completa
o madura que comprende los aminoácidos 1 a 468 de la Fig. 1 (SEC ID
N.º 1).
Los términos "dominio extracelular" o
"ECD" se refieren en la presente memoria a una forma de DR4 que
está esencialmente libre de los dominios transmembrana y
citoplasmático de DR4. Normalmente, el ECD de DR4 tendrá menos del
1% de tales dominios transmembrana y/o citoplasmático y,
preferiblemente, tendrá menos del 0,5% de tales dominios.
Opcionalmente, el ECD de DR4 comprenderá los residuos de aminoácido
1 a 218 o los residuos 24 a 218 de la Fig. 1 (SEC ID N.º 1).
"Variante de DR4" significa un DR4
biológicamente activo que tiene al menos aproximadamente el 80% o el
85% de identidad de la secuencia de aminoácidos con el DR4 que
tiene la secuencia de aminoácidos deducida mostrada en la Fig. 1
(SEC ID N.º 1) para una secuencia nativa de longitud completa o una
secuencia del dominio extracelular del DR4 humano. Tales variantes
de DR4 incluyen, por ejemplo, polipéptidos de DR4 en los que se han
añadido o eliminado uno o más residuos de aminoácido (i.e.,
fragmentos), en el terminal N o C de la secuencia de la Fig. 1 (SEC
ID N.º 1). Generalmente, una variante de DR4 tendrá al menos
aproximadamente el 80% de identidad de la secuencia de aminoácidos,
más preferiblemente, al menos aproximadamente el 90% de identidad de
la secuencia de aminoácidos, e incluso más preferiblemente, al
menos aproximadamente el 95% de identidad de la secuencia de
aminoácidos con la secuencia de aminoácidos de la Fig. 1 (SEC ID N.º
1).
"Porcentaje (%) de identidad de la secuencia
de aminoácidos" con respecto a las secuencias de DR4 (o la
secuencias de los anticuerpos frente a DR4) identificadas en la
presente memoria se define como el porcentaje de residuos de
aminoácido de una secuencia candidata que son idénticos a los
residuos de aminoácido de la secuencia de DR4 (o de la secuencia
del anticuerpo frente a DR4), tras alinear las secuencias e
introducir huecos, si fuera necesario, para conseguir el porcentaje
máximo de identidad secuencial, y sin considerar ninguna sustitución
conservadora como parte de la identidad secuencial. El alineamiento
a efectos de determinar el porcentaje de identidad de la secuencia
de aminoácidos se puede realizar de diversos modos que pertenecen al
alcance de la técnica, por ejemplo, usando un programa informático
a disposición del público tal como ALIGN^{TM}, Megalign (DNASTAR)
o ALIGN-2 (autorizado por Genentech, Inc. y
presentado en la Oficina estadounidense de Derecho de Autor el 10
de diciembre de 1991). El programa ALIGN-2 está a
disposición del público en Genentech, Inc. El programa
ALIGN-2 debería estar compilado para su uso en un
sistema operativo UNIX, preferiblemente UNIX digital V4.0D. Todos
los parámetros de comparación de secuencias están establecidos por
el programa ALIGN-2 y no varían. Los expertos en la
técnica pueden determinar los parámetros apropiados para medir el
alineamiento, incluyendo cualquier algoritmo necesario para
conseguir el máximo alineamiento por la longitud completa de las
secuencias que estén siendo comparadas.
"Aislado", cuando se usa para describir los
diversos polipéptidos revelados en la presente memoria, significa
polipéptido que ha sido identificado y separado y/o recuperado de un
componente de su medio ambiente natural. Los componentes
contaminantes de su medio ambiente natural son materiales que
comúnmente interferirían en los usos de diagnóstico o terapéuticos
del polipéptido, y pueden incluir enzimas, hormonas y otros solutos
proteicos o no proteicos. En las realizaciones preferidas, el
polipéptido será purificado (1) hasta un grado suficiente para
obtener al menos 15 residuos de secuencia de aminoácidos
N-terminal o interna mediante el uso de un
secuenciador de taza giratoria, o (2) hasta la homogeneidad
mediante electroforesis en gel de poliacrilamida-SDS
en condiciones no reductoras o reductoras usando azul de Coomassie
o, preferiblemente, tinte de plata. El polipéptido aislado incluye
polipéptido in situ de células recombinantes, pues al menos
un componente del medio ambiente natural de DR4 o del anticuerpo
frente a DR4 no estará presente. Generalmente, sin embargo, el
polipéptido aislado será preparado mediante al menos una etapa de
purificación.
Una molécula de ácido nucleico "aislada" es
una molécula de ácido nucleico que está identificada y separada de
al menos una molécula de ácido nucleico contaminante con la que
habitualmente está asociada en la fuente natural del ácido nucleico
del polipéptido. Una molécula de ácido nucleico aislada se
diferencia en cuanto a la forma y al entorno en el que se encuentra
en la naturaleza. Por lo tanto, las moléculas de ácido nucleico
aisladas se distinguen de la molécula de ácido nucleico en que ésta
existe en células naturales. Sin embargo, una molécula de ácido
nucleico aislada incluye una molécula de ácido nucleico contenida en
células que habitualmente expresan el polipéptido en el que, por
ejemplo, la molécula de ácido nucleico está en una ubicación
cromosómica diferente de la de las células naturales.
La "restricción" de las reacciones de
hibridación es fácilmente determinable por cualquier experto
habitual en la técnica, y generalmente se trata de un cálculo
empírico dependiente de la longitud de la sonda, la temperatura de
lavado y la concentración salina. En general, las sondas más largas
requieren temperaturas más elevadas para aparearse apropiadamente,
mientras que las sondas más cortas necesitan temperaturas más bajas.
La hibridación depende generalmente de la capacidad del ADN
desnaturalizado para volverse a aparear cuando hay presentes
cadenas complementarias en un medio por debajo de su temperatura de
fusión. Cuanto más elevado es el grado de identidad deseado entre
la sonda y la secuencia hibridable, más elevada será la temperatura
relativa que se pueda usar. Como resultado, las temperaturas
relativas más elevadas tenderían a hacer posibles condiciones de
reacción más restrictivas, mientras que las temperaturas más bajas,
condiciones menos restrictivas. Para más información sobre la
restricción de las reacciones de hibridación, véase Ausubel et
al., "Current Protocols in Molecular Biology", Wiley
Interscience Publishers, (1995).
"Las condiciones restrictivas" o "las
condiciones muy restrictivas", según lo definido en la presente
memoria, se pueden identificar por aquéllas que: (1) emplean una
fuerza iónica baja y una temperatura elevada para lavar, por
ejemplo, cloruro de sodio 0,015M/citrato de sodio 0,0015M/dodecil
sulfato de sodio al 0,1% a 50ºC; (2) emplean durante la hibridación
un agente desnaturalizante, tal como formamida, por ejemplo,
formamida al 50% (v/v) con albúmina de suero bovino al 0,1%/ficoll
al 0,1%/polivinilpirrolidona al 0,1%/tampón de fosfato de sodio
50mM a pH 6,5 con cloruro de sodio 750mM/citrato de sodio 75mM a
42ºC; o (3) emplean formamida al 50%, 5 x SSC (NaCl 0,75M, citrato
de sodio 0,075M), fosfato de sodio 50mM (pH 6,8), pirofosfato de
sodio al 0,1%, 5 x solución de Denhardt, ADN de esperma de salmón
sometido a tratamiento con ultrasonidos (50 \mug/ml), SDS al 0,1%
y sulfato de dextrano al 10% a 42ºC con lavados a 42ºC en 0,2 x SSC
(cloruro de sodio/citrato de sodio) y formamida al 50% a 55ºC,
seguida por un lavado en condiciones muy restrictivas que consiste
en 0,1 x SSC que contiene EDTA a 55ºC.
Las "condiciones moderadamente
restrictivas" se pueden identificar según lo descrito por
Sambrook et al. "Molecular Cloning: A Laboratory
Manual", Nueva York: Cold Spring Harbor Press, (1989), e incluyen
el uso de solución de lavado y condiciones de hibridación (p. ej.,
temperatura, fuerza iónica y % de SDS) menos restrictivas que las
descritas anteriormente. Un ejemplo de condiciones moderadamente
restrictivas es la incubación durante una noche a 37ºC en una
solución que comprende: formamida al 20%, 5 x SSC (NaCl 150mM,
citrato de trisodio 15mM), fosfato de sodio 50mM (pH 7,6), 5 x
solución de Denhardt, sulfato de dextrano al 10% y 20 mg/ml de ADN
de esperma de salmón triturado desnaturalizado, seguido por un
lavado de los filtros en 1 x SSC a aproximadamente
37-50ºC. El experto en la técnica sabe cómo ajustar
la temperatura, la fuerza iónica, la fuerza iónica, etc. según sus
necesidades en virtud de factores tales como la longitud de sonda y
similares.
El término "secuencias de control" de la
expresión se refiere a secuencias de ADN necesarias para la
expresión de una secuencia codificante unida operativamente en un
determinado organismo huésped. Las secuencias control que son
adecuadas para procariotas incluyen, por ejemplo, un promotor,
opcionalmente, una secuencia operadora, un sitio de unión al
ribosoma. Se sabe que las células eucariotas utilizan promotores,
señales de poliadenilación y
potenciadores.
potenciadores.
Un ácido nucleico está "unido
operativamente" cuando está colocado en una relación funcional
con otra secuencia de ácido nucleico. Por ejemplo, el ADN para una
presecuencia o un líder secretor está unido operativamente a ADN
para un polipéptido si está expresado como una preproteína que
participa en la secreción del polipéptido; un promotor o un
potenciador está unido operativamente con una secuencia codificante
si afecta a la transcripción de la secuencia; o un sitio de unión
al ribosoma está unido operativamente a una secuencia codificante si
está colocado tal que facilite la traducción. Generalmente,
"unido operativamente" significa que las secuencias de ADN que
están unidas son contiguas y, en el caso de un líder secretor,
contiguas y en fase de lectura. Sin embargo, los potenciadores no
tienen que ser contiguos. La unión se realiza mediante el enlace en
sitios de restricción convenientes. Si no existen tales sitios, se
usan adaptadores o ligadores de oligonucleótido sintéticos conforme
a la práctica convencional.
\newpage
Los términos "aminoácido" y
"aminoácidos" se refieren a todos los
L-alfa-aminoácidos naturales. Esta
definición pretende incluir norleucina, ornitina y homocisteína. Los
aminoácidos son identificados mediante denominaciones de bien una
sola letra o de tres letras:
En el listado secuencial y las figuras, se
emplean otras determinadas denominaciones de una sola letra o de
tres letras para referirse e identificar dos o más aminoácidos o
nucleótidos en una determinada posición de la secuencia. Por
ejemplo, en el residuo de aminoácido 20 de la SEC ID N.º 12, se
emplea la denominación de tres letras "Xaa" para identificar
que en el residuo 20, el aminoácido puede ser glutamina o un residuo
de ácido glutámico. En las secuencias de nucleótidos a las que se
hace referencia en el ejemplo 16 y en la figura 18D, la
denominación "w" indica que el nucleótido puede ser "a" o
"t"; "k" indica que el nucleótido puede ser "g" o
"t"; "b" indica que el nucleótido puede ser "g" o
"t" o "c"; "y" indica que el nucleótido puede ser
"c" o "t"; "r" indica que el nucleótido puede ser
"a" o "g"; "s" indica que el nucleótido puede ser
"g" o "c"; "m" indica que el nucleótido puede ser
"a" o "c"; y "n" indica que el nucleótido puede ser
"a" o "t" o "c" o "g".
Los términos "agonista" y
"agonístico", cuando se usan en la presente memoria, se
refieren a o describen una molécula que es capaz de, directa o
indirectamente, inducir, promover o potenciar sustancialmente la
actividad biológica o la activación de DR4. Opcionalmente, un
"anticuerpo frente a DR4 agonista" es un anticuerpo que tiene
una actividad comparable con la del ligando de DR4, conocido como
ligando Apo-2 (TRAIL).
Los términos "antagonista" y
"antagonístico", cuando se usan en la presente memoria, se
refieren a o describen una molécula que es capaz de, directa o
indirectamente, contrarrestar, reducir o inhibir sustancialmente la
actividad biológica o la activación de DR4.
El término "anticuerpo" se usa en el
sentido más amplio y cubre específicamente anticuerpos monoclonales
anti-DR4 individuales (incluyendo anticuerpos
agonistas, antagonistas y neutralizantes o bloqueadores) y
composiciones de anticuerpos anti-DR4 con
especificidad poli-epitópica. "Anticuerpo",
como se usa en las presente memoria, incluye moléculas de
inmunoglobulina o anticuerpo intactas, anticuerpos policlonales,
anticuerpos multiespecíficos (i.e., anticuerpos biespecíficos
formadas a partir de al menos dos anticuerpos intactos) y fragmentos
de inmunoglobulina (tales como Fab, F(ab')_{2} o Fv),
siempre y cuando presenten cualquiera de las propiedades agonísticas
o antagonísticas deseadas descritas en la presente memoria.
Los anticuerpos son comúnmente proteínas o
polipéptidos que presentan una especificidad de unión por un
antígeno específico. Los anticuerpos nativos son habitualmente
glicoproteínas heterotetraméricas compuestas por dos cadenas
ligeras (L) idénticas y dos cadenas pesadas (H) idénticas.
Comúnmente, cada cadena ligera está unida con una cadena pesada
mediante un enlace tipo disulfuro covalente, mientras que el número
de enlaces de tipo disulfuro varía entre las cadenas pesadas de los
diferentes isotipos de inmunoglobulina. Además, cada cadena pesada
y ligera tiene puentes disulfuro intracatenarios espaciados
regularmente. Cada cadena pesada tiene en un extremo un dominio
variable (V_{H}) seguido por un número de dominios constantes.
Cada cadena ligera tiene un dominio variable en un extremo
(V_{L}) y un dominio constante en su otro extremo; el dominio
constante de la cadena ligera está alineado con el primer dominio
constante de la cadena pesada, y el dominio variable de la cadena
ligera está alineado con el dominio variable de la cadena pesada. Se
cree que determinados residuos de aminoácido forman una interfase
entre los dominios variables de las cadenas ligeras y pesadas
[Chothia et al., J. Mol. Biol., 186:651-663
(1985); Novotny y Haber, Proc. Natl. Acad. Sci. EE.UU.,
82:4592-4596 (1985)] Las cadenas ligeras de los
anticuerpos de cualquier especie de vertebrado se pueden asignar a
uno de los dos tipos claramente distintos denominados kappa y
lambda, en base a las secuencias de aminoácidos de sus dominios
constantes. En función de la secuencia de aminoácidos del dominio
constante de sus cadenas pesadas, las inmunoglobulinas se pueden
asignar a diferentes clases. Hay cinco clases principales de
inmunoglobulinas: IgA, IgD, IgE, IgG e IgM, y varias de éstas se
pueden dividir en subclases (isotipos), p. ej.,
IgG-1, IgG-2, IgG-3
e IgG-4; IgA-1 y
IgA-2. Los dominios constantes de las cadenas
pesadas que corresponden a diferentes clases de inmunoglobulinas se
denominan alfa, delta, épsilon, gamma y mu, respectivamente.
"Fragmentos de anticuerpos" comprenden una
parte de un anticuerpo intacto, generalmente, la región variable o
de unión antigénica del anticuerpo intacto. Los ejemplos de
fragmentos de anticuerpos incluyen Fab, Fab', F(ab')_{2} y
fragmentos Fv, fragmentos divalentes, moléculas de anticuerpo
monocatenarias y anticuerpos multiespecíficos formados a partir de
fragmentos de anticuerpos.
El término "variable" se usa en la presente
memoria para describir ciertas partes de los dominios variables que
difieren en la secuencia entre los anticuerpos y se usan en la unión
y la especificidad de cada anticuerpo en concreto con su antígeno
concreto. Sin embargo, la variabilidad no se distribuye
habitualmente de manera uniforme por los dominios variables de los
anticuerpos. Se concentra comúnmente en tres segmentos denominados
regiones determinantes de la complementariedad (CDR,
Complementarity Determining Regions) o regiones
hipervariables de los dominios variables tanto de las cadenas
ligeras como de las cadenas pesadas. Las partes más conservadas de
los dominios variables se denominan marcos (FR, FRamework).
Los dominios variables de las cadenas pesadas y ligeras nativas
comprenden cada uno cuatro regiones FR que adoptan en buena parte
una configuración de lámina \beta, conectada por tres CDR, que
forman bucles que conectan, y en algunos casos formando parte de, la
estructura de lámina \beta. Las CDR de cada cadena se mantienen
muy próximas por las regiones Fr y, con las CDR del resto de
cadenas, contribuyen a la formación del sitio de unión antigénica de
los anticuerpos [véase Kabat, E. A. et al., "Sequences of
Proteins of Immunological Interest", National Institutes of
Health, Bethesda, MD (1987)]. Los dominios constantes no están
implicados directamente en la unión de un anticuerpo con un
antígeno, pero presentan diversas funciones efectoras, tales como la
participación del anticuerpo en la toxicidad celular dependiente del
anticuerpo.
El término "anticuerpo monoclonal", como se
usa en las presente memoria, se refiere a un anticuerpo obtenido a
partir de una población de anticuerpos sustancialmente homogénea,
i.e., los anticuerpos individuales que comprenden la población son
idénticos a excepción de posibles mutaciones naturales que pueden
estar presentes en menores cantidades. Los anticuerpos monoclonales
son muy específicos cuando son dirigidos frente a un solo sitio
antigénico. Además, a diferencia de las preparaciones de anticuerpos
convencionales (policlonales), que incluyen comúnmente diferentes
anticuerpos dirigidos frente a diferentes determinantes (epítopos),
cada anticuerpo monoclonal está dirigido hacia un solo determinante
del antígeno.
Los anticuerpos monoclonales de la presente
memoria incluyen anticuerpos quiméricos, híbridos y recombinantes
producidos mediante el corte y empalme de un dominio variable
(incluyendo hipervariable) de un anticuerpo
anti-DR4 con un dominio constante (p. ej.,
anticuerpos "humanizados") o una cadena ligera con una cadena
pesada o una cadena de una especie con una cadena de otra especie o
fusiones con proteínas heterólogas, independientemente de la
especie de origen o la denominación de clase o subclase de la
inmunoglobulina, así como fragmentos de anticuerpos (p. ej., Fab,
F(ab')_{2} y Fv), siempre y cuando presenten la actividad
biológica o las propiedades deseadas. Véase, p. ej., la patente
estadounidense n. 4.816.567 y Mage et al., en "Monoclonal
Antibody Production Techniques and Applications",
pp.79-97 (Marcel Dekker, Inc.: Nueva York,
1987).
De este modo, el modificante "monoclonal"
indica que el anticuerpo ha sido obtenido de una población
sustancialmente homogénea de anticuerpos, y no implica la necesidad
de producir el anticuerpo mediante ningún procedimiento en
particular. Por ejemplo, los anticuerpos monoclonales para su uso
según la presente invención se pueden producir mediante el
procedimiento del hibridoma descrito por primera vez por Kohler y
Milstein, Nature, 256:495 (1975), o se pueden producir
mediante procedimientos con ADN recombinante, tales como los
descritos en la patente estadounidense n.º 4.816.567. Los
"anticuerpos monoclonales" también se pueden aislar de
genotecas de fagos generadas usando las técnicas descritas, por
ejemplo, en McCafferty et al., Nature,
348:552-554 (1990).
Las formas "humanizadas" de anticuerpos no
humanos (p. ej. murinos) son inmunoglobulinas quiméricas
específicas, cadenas de inmunoglobulinas o fragmentos de las mismas
(tales como Fv, Fab, Fab', F(ab')_{2} u otras subsecuencias
de unión a antígenos de los anticuerpos) que contienen la secuencia
mínima derivada de inmunoglobulina no humana. Para la mayor parte,
los anticuerpos humanizados son inmunoglobulinas humanas (anticuerpo
receptor) en las que los residuos de una región determinante de la
complementariedad (CDR) del receptor están reemplazados por
residuos de una CDR de una especie no humana (anticuerpo donante),
tal como de ratón, rata o conejo, que tiene la especificidad, la
afinidad y la capacidad deseadas. En algunos casos, los residuos de
la región marco (FR) de Fv de la inmunoglobulina humana están
reemplazados por los correspondientes residuos no humanos. Además,
el anticuerpo humanizado puede comprender residuos que no se
encuentran ni en el anticuerpo receptor ni en las secuencias de CDR
o marco importadas. Estas modificaciones se realizan para redefinir
y optimizar más el rendimiento de los anticuerpos. En general, el
anticuerpo humanizado comprenderá sustancialmente la totalidad de
al menos uno y comúnmente dos dominios variables, en los que todas o
sustancialmente todas las regiones CDR corresponden a aquéllas de
una inmunoglobulina no humana, y todas o sustancialmente todas las
regiones FR son las de una secuencia consenso de inmunoglobulina
humana. El anticuerpo humanizado también comprenderá óptimamente al
menos una parte de una región o un dominio constante (Fc) de
inmunoglobulina, comúnmente, de una inmunoglobulina humana.
Un "anticuerpo humano" es aquél que posee
una secuencia de aminoácidos que corresponde a la de un anticuerpo
producido por un ser humano y/o que ha sido elaborado usando
cualquiera de las técnicas para la elaboración de anticuerpos
humanos según lo revelado en la presente memoria. Esta definición de
anticuerpo humano excluye específicamente a un anticuerpo
humanizado que comprende residuos de unión a antígenos no humanos.
Los anticuerpos humanos se pueden producir usando diversas técnicas
conocidas en la técnica. En una realización, el anticuerpo humano
se selecciona entre una genoteca de fagos, genoteca de fagos que
expresa anticuerpos humanos (Vaughan et al. Nature
Biotechnology, 14:309-314 (1996): Sheets et
al. PNAS, (EE.UU.) 95:6157-6162 (1998));
Hoogenboom y Winter, J. Mol. Biol., 227:381 (1991); Marks
et al., J. Mol. Biol., 222:581 (1991)). Los anticuerpos
humanos también se pueden producir introduciendo locus de
inmunoglobulina humana en animales transgénicos, p. ej., ratones,
en los que se han desactivado parcial o completamente los genes de
inmunoglobulina endógenos. Tras el desafío, se observa la
producción de anticuerpos humanos, que se asemeja bastante a la
observada en seres humanos en todos los aspectos, incluyendo la
reorganización génica, el ensamblaje y el repertorio de
anticuerpos. Este enfoque se describe, por ejemplo, en las patentes
estadounidenses n.º 5.545.807; 5.545.806; 5.569.825; 5.625.126;
5.633.425; 5.661.016 y en las siguientes publicaciones científicas:
Marks et al., Bio/Technology, 10: 779-783
(1992); Lonberg et al., Nature, 368: 856-859
(1994); Morrison, Nature, 368:812-13 (1994);
Fishwild et al., Nature Biotechnology, 14:
845-51 (1996); Neuberger, Nature
Biotechnology, 14: 826 (1996); Lonberg y Huszar, Intern. Rev.
Immunol., 13:65-93 (1995). Alternativamente, el
anticuerpo humano se puede preparar mediante la inmortalización de
linfocitos B humanos produciendo un anticuerpo dirigido frente a un
antígeno diana (pudiéndose recuperar tales linfocitos B de un
individuo o pudiendo haber sido inmunizados in vitro).
Véase, p. ej., Cole et al., "Monoclonal Antibodies and
Cancer Therapy", Alan R. Liss, p. 77 (1985); Boerner et al.,
J. Immunol., 147 (1):86-95 (1991); y la patente
estadounidense n.º 5.750.373.
El término "región Fc" se usa para definir
la región C-terminal de una cadena pesada de
inmunoglobulina que se puede generar mediante la digestión con
papaína de un anticuerpo intacto. La región Fc puede ser una región
Fc de secuencia nativa o una región Fc divergente. Aunque los
límites de la región Fc de una cadena pesada de inmunoglobulina
podrían variar, la región Fc de cadena pesada de IgG humana se
limita habitualmente al tramo que va desde un residuo de aminoácido
situado aproximadamente en la posición Cys226, o desde
aproximadamente la posición Pro230, al terminal carboxilo de la
región Fc (usando en la presente memoria el sistema de numeración
según Kabat et al., supra). La región Fc de una
inmunoglobulina comprende generalmente dos dominios constantes, un
dominio CH2 y un dominio CH3, y opcionalmente, comprende un dominio
CH4.
El término "cadena de la región Fc"
pretende significar en la presente memoria una de las dos cadenas
polipeptídicas de una región Fc.
El "dominio CH2" de una región Fc de IgG
humana (también denominado dominio "C\gamma2") se extiende
habitualmente desde un residuo de aminoácido situado
aproximadamente en la posición 231 hasta un residuo de aminoácido
situado aproximadamente en la posición 340. El dominio CH2 es único
en tanto en cuanto no está apareado estrechamente con otro dominio.
Más bien, hay dos cadenas de hidrato de carbono ramificadas unidas a
N intercaladas entre los dos dominios CH2 de una molécula de IgG
nativa intacta. Se ha especulado sobre el hecho de que el hidrato
de carbono puede sustituir el apareamiento entre dominios y ayudar a
estabilizar el dominio CH2. Burton, Molec. Immunol.
22:161-206 (1985). El dominio CH2 en la presente
memoria puede ser un dominio CH2 de secuencia nativa o un dominio
CH2 divergente.
El "dominio CH3" comprende el tramo de los
residuos C-terminales hasta un dominio CH2 de una
región Fc (i.e., de un residuo de aminoácido situado
aproximadamente en la posición 341 hasta un residuo de aminoácido
situado aproximadamente en la posición 447 de una IgG). La región
CH3 en la presente memoria puede ser un dominio CH3 de secuencia
nativa o un dominio CH3 divergente (p. ej., un dominio CH3 con una
"protuberancia" introducida en una cadena del mismo y una
correspondiente "cavidad" introducida en la otra cadena del
mismo; véase la patente estadounidense n.º 5.821.333). Tales
dominios CH3 divergente se pueden usar para producir anticuerpos
multiespecíficos (p. ej., biespecíficos) como los descritos en la
presente memoria.
"Región bisagra" se define en general como
el tramo que se extiende desde aproximadamente Glu216, o desde
aproximadamente Cys226, hasta aproximadamente Pro230 de una IgG1
humana (Burton, Molec. Immunol. 22:161-206
(1985)). Las regiones bisagra de otros isotipos de IgG pueden ser
alineadas con la secuencia de IgG1 colocando el primer y último
residuo de cisteína que forman los enlaces S-S entre
las cadenas pesadas en las mismas posiciones. En la presente
memoria, la región bisagra puede ser una región bisagra de secuencia
nativa o una región bisagra divergente. Las dos cadenas
polipeptídicas de una región bisagra divergente conservan
generalmente al menos un residuo de cisteína por cada cadena de
polipéptido, tal que las dos cadenas polipeptídicas de la región
bisagra variante pueden formar un enlace tipo disulfuro entre las
dos cadenas. La región bisagra preferida en la presente memoria es
una región bisagra humana de secuencia nativa, p. ej., una región
bisagra de IgG1 humana de secuencia nativa.
Una "región Fc funcional" posee al menos
una "función efectora" de una región Fc de secuencia nativa.
Los ejemplos de "funciones efectoras" incluyen la unión a C1q;
la citotoxicidad dependiente del complemento (CDC); la unión a
receptores Fc; la citotoxicidad mediada por células dependientes de
anticuerpos (CCDA); la fagocitosis; la regulación secuencia abajo
de receptores de la superficie celular (p. ej., el receptor de
células B; RCB), etc. Tales funciones efectoras requieren
generalmente que la región Fc esté combinada con un dominio de unión
(p. ej., un dominio variable de un anticuerpo) y se pueden medir
usando diversos análisis conocidos en la técnica para la evaluación
de tales funciones efectoras de anticuerpos.
Una "región Fc de secuencia nativa"
comprende una secuencia de aminoácidos idéntica a la secuencia de
aminoácidos de una región Fc encontrada en la naturaleza. Una
"región Fc divergente" comprende una secuencia de aminoácidos
que difiere de la de una región Fc de secuencia nativa en virtud de
la modificación de al menos un aminoácido. Preferiblemente, la
región Fc divergente tiene la sustitución de al menos un aminoácido
en comparación con la región Fc de secuencia nativa o con la región
Fc de un polipéptido parental, p. ej., sustituciones de
aproximadamente uno a aproximadamente diez aminoácidos, y
preferiblemente, sustituciones de aproximadamente uno a
aproximadamente cinco aminoácido en una región Fc de secuencia
nativa o en la región Fc del polipéptido parental. La región Fc
divergente de la presente memoria preferiblemente poseerá una
identidad secuencial del al menos aproximadamente 80% con una
región Fc de secuencia nativa y/o con una región Fc de un
polipéptido parental, y lo más preferible, una identidad secuencial
del al menos aproximadamente 90% con la misma, más preferiblemente,
una identidad secuencial del al menos aproximadamente 95% con la
misma.
"Citotoxicidad mediada por células
dependientes de anticuerpos" y "CCDA" se refiere a una
reacción mediada por células en la que células citotóxicas
inespecíficas que expresan receptores Fc (RFc) (p. ej., células
asesinas naturales (NK, Natural Killer), neutrófilos y
macrófagos) reconocen el anticuerpo unido sobre una célula diana y,
posteriormente, provocan la lisis de la célula diana. Las células
principales para mediar la CCDA, las células NK, sólo expresan
RFc\gammaIII, mientras que los monocitos expresan RFc\gammaI,
RFc\gammaII y RFc\gammaIII. La expresión de RFc sobre células
hematopoyéticas se resume en la tabla 3 de la página 464 de Ravetch
y Kinet, Annu. Rev. Immunol., 9:457-92
(1991). Para analizar la actividad de CCDA de una molécula de
interés, se puede realizar un análisis de la CCDA in vitro,
tal como el descrito en la patente estadounidense n.º 5.500.362 ó
5.821.337. Las células efectoras útiles para tales análisis incluyen
células mononucleares de sangre periférica (CMSP) y células
asesinas naturales (NK). Alternativamente, o además, es posible
analizar la CCDA de la molécula de interés in vivo, p. ej.,
en un modelo animal tal como el revelado en Clynes et al. PNAS
(EE.UU.), 95:652-656 (1998).
Las "células efectoras humanas" son
leucocitos que expresan uno o más RFc y realizan funciones
efectoras. Preferiblemente, las células expresan al menos
RFc\gammaIII y realizan la función efectora de CCDA. Los ejemplos
de leucocitos humanos que median la CCDA incluyen células
mononucleares de la sangre periférica (CMSP), células asesinas
naturales (NK), monocitos, células T citotóxicas y neutrófilos;
prefiriéndose las CMSP y las células NK. Las células efectoras se
pueden aislar de una fuente nativa de las mismas, p. ej., de sangre
o CMSP según lo descrito en la presente memoria.
Los términos "receptor Fc" y "RFc" se
usan para describir un receptor que se une a la región Fc de un
anticuerpo. El RFc preferido es un RFc humano de secuencia nativa.
Además, un RFc preferido es aquél que se une a un anticuerpo de IgG
(un receptor gamma, e incluye los receptores de las subclases
RFc\gammaI, RFc\gammaII y RFc\gammaIII, incluyendo las
variantes alélicas y las formas cortadas y empalmadas
alternativamente de estos receptores. Los receptores RFc\gammaII
incluyen el RFc\gammaIIA (un "receptor activador") y
RFc\gammaIIB (un receptor inhibidor''), que tienen secuencias de
aminoácidos similares que difieren fundamentalmente en los dominios
citoplasmáticos de las mismas. El receptor activador RFc\gammaIIA
contiene un motivo de activación basado en tirosina de
inmunorreceptor (MATI) en su dominio citoplasmático. El receptor
inhibidor RFc\gammaIIB contiene un motivo de inhibición basado en
tirosina de inmunorreceptor (MITI) en su dominio citoplasmático
(revisado por Daëron, Annu. Rev. Immunol.,
15:203-234 (1997)). Los RFc se encuentran revisados
en Ravetch y Kinet, Annu. Rev. Immunol.,
9:457-92 (1991); Capel et al., Immunomethods,
4:25-34 (1994); y de Haas et al., J. Lab. Clin.
Med., 126:330-41 (1995). Hay otros RFc,
incluyendo aquéllos que serán identificados en el futuro, que
quedan englobados por el término "RFc" en la presente memoria.
El término también incluye el receptor neonatal, RFcn, que es
responsable de la transferencia de las IgG maternas al feto (Guyer
et al., J. Immunol., 117:587 (1976); y Kim et al., J.
Immunol., 24:249 (1994)).
"Citotoxicidad dependendente del
complemento" y "CDC" se refieren a la lisis de una diana en
presencia de complemento. La ruta de activación del complemento se
inicia mediante la unión del primer componente del sistema
complementario (C1q) con una molécula (p. ej., un anticuerpo) que
forma un complejo con un antígeno relacionado. Para evaluar la
activación del complemento, se puede realizar un análisis de CDC, p.
ej., según lo descrito en Gazzano-Santoro et al.,
J. Immunol. Methods, 202:163 (1996).
Un anticuerpo "de afinidad madurada" es un
anticuerpo con una o más alteraciones en una o más CDR del mismo
que da como resultado una mejora de la afinidad del anticuerpo por
el antígeno en comparación con un anticuerpo parental que no posee
aquella o aquellas alteraciones. Los anticuerpos de afinidad
madurada preferidos tendrán afinidades nanomolares e incluso
picomolares por el antígeno diana. Los anticuerpos de afinidad
madurada se producen mediante procedimientos conocidos en la
técnica. Marks et al. Hio/Technology,
10:779-783 (1992) describe la maduración de la
afinidad mediante el barajado de los dominios V_{H} y V_{L}. La
mutagénesis aleatoria de los residuos de CDR y/o marco está
descrita por: Barbas et al. Proc Nat. Acad. Sci, EE.UU.
91:3809-3813 (1994); Schier et al. Gene,
169:147-155 (1995); Yelton et al. J.
Immunol., 155:1994-2004 (1995); Jackson et
al., J. Immunol., 154(7):3310-9 (1995); y
Hawkins et al, J. Mol. Biol., 226:889-896
(1992).
"Biológicamente activo" y "actividad
biológica deseada" a efectos de la presente memoria significa que
tiene la capacidad de modular la actividad de DR4 o la activación
de DR4, incluyendo, a modo de ejemplo, la apóptosis (bien de un
modo agonístico o estimulador, o de un modo antagonístico o
bloqueador) en al menos un tipo de célula de mamífero in vivo
o ex vivo, o la unión al ligando Apo-2
(TRAIL).
Los términos "apóptosis" y "actividad
apoptótica" se usan en su sentido amplio, y se refieren a la
forma ordenada o controlada de muerte celular en mamíferos que está
comúnmente acompañada de uno o más cambios celulares
característicos, incluyendo la condensación del citoplasma, la
pérdida de microvellosidades en la membrana plasmática, la
segmentación del núcleo, la degradación del ADN cromosómico o la
pérdida de la función mitocondrial. Es posible determinar y medir
esta actividad, por ejemplo, mediante un análisis de la viabilidad
celular, un análisis FACS o una electroforesis de ADN, siendo todas
ellas conocidas en la técnica.
\newpage
Los términos "cáncer", "canceroso" y
"maligno" se refieren a o describen la condición fisiológica en
mamíferos que se caracteriza comúnmente por un crecimiento celular
no regulado. Los ejemplos de cáncer incluyen, pero no se limitan a,
carcinoma, incluyendo adenocarcinoma, linfoma, blastoma, melanoma,
sarcoma y leucemia. Los ejemplos más concretos de tales cánceres
incluyen el cáncer de las células escamosas, el cáncer pulmonar de
células pequeñas, el cáncer pulmonar de células no pequeñas, el
adenocarcinoma pulmonar, el carcinoma de células escamosas de
pulmón, el cáncer gastrointestinal, el linfoma de Hodgkin y de no
Hodgkin, el cáncer de páncreas, el glioblastoma, el cáncer
cervical, el glioma, el cáncer de ovario, el cáncer de hígado tal
como el carcinoma y el hematoma hepático, el cáncer de vejiga, el
cáncer de mama, el cáncer de colon, el cáncer colorrectal, el
carcinoma de endometrio o de útero, el carcinoma de las glándulas
salivales, el cáncer de riñón, tal como el carcinoma de las células
renales y los tumores de Wilm, el carcinoma de células basales, el
melanoma, el cáncer de próstata, el cáncer de vulva, el cáncer de
tiroides, el cáncer de testículo, el cáncer de esófago y diversos
tipos de cáncer de cabeza y de
cuello.
cuello.
El término "enfermedad inmune" significa
una enfermedad en la que un componente del sistema inmune de un
mamífero provoca, media o contribuye de otro modo a la morbosidad
del mamífero. También se incluyen las enfermedades en las que la
estimulación o la intervención de la respuesta inmune tiene un
efecto paliativo en la progresión de la enfermedad. Se incluyen en
este término las enfermedades autoinmunes, las enfermedades
inflamatorias mediadas por el sistema inmune, las enfermedades
inflamatorias no mediadas por el sistema inmune, las enfermedades
infecciosas y las enfermedades por inmunodeficiencia. Los ejemplos
de enfermedades inmunes e inflamatorias, algunas de las cuales
están mediadas por el sistema inmune o las células T, que se pueden
tratar según la invención incluyen lupus eritematoso sistémico,
artritis reumatoide, artritis crónica juvenil, espondiloartropatías,
esclerosis sistémica (esclerodermia), miopatías inflamatorias
idiopáticas (dermatomiositis, polimiositis), síndrome de Sjogren,
vasculitis sistémica, sarcoidosis, anemia hemolítica autoinmune
(pancitopenia inmune, hemoglobinuria nocturna paroxismal),
trombocitopenia autoinmune (púrpura trombocitopénica idiopática,
trombocitopenia mediada por el sistema inmune), tiroiditis
(enfermedad de Grave, tiroiditis de Hashimoto, tiroiditis
linfocítica juvenil, tiroiditis atrófica), diabetes mellitus,
enfermedad renal mediada por el sistema inmune (glomerulonefritis,
nefritis tubulointersticial), enfermedades desmielinizantes de los
sistemas neviosos central y periférico, tales como esclerosis
múltiple, polineuropatía desmielinizante idiopática o síndrome de
Guillain-Barré, y polineuropatía desmielinizante
inflamatoria crónica, enfermedades hepatobiliares, tales como
hepatitis infecciosa (hepatitis A, B, C, D, E y otros virus no
hepatotrópicos), hepatitis activa crónica autoinmune, cirrosis
biliar primaria, hepatitis granulomatosa y colangitis esclerosante,
enfermedades pulmonares inflamatorias y fibróticas, tales como
enfermedad intestinal inflamatoria (colitis ulcerosa: enfermedad de
Crohn), enteropatía sensible al glúten y enfermedad de Whipple,
enfermedades cutáneas autoinmunes o mediadas por el sistema inmune,
incluyendo enfermedades cutáneas bullosas, eritema multiforme y
dermatitis por contacto, psoriasis, enfermedades alérgicas tales
como asma, rinitis alérgica, dermatitis atópica, hipersensibilidad y
urticaria alimentaria, enfermedades inmunológicas del pulmón, tales
como pneumonías eosinófilas, fibrosis pulmonar idiopática y
pneumonitis por hipersensibilidad, enfermedades asociadas con los
transplantes, incluyendo el rechazo a injertos y la enfermedad del
injerto contra el huésped. Las enfermedades infecciosas incluyen
SIDA (infección por VIH), hepatitis A, B, C, D y E, infecciones
bacterianas, infecciones por hongos, infecciones por protozoos e
infecciones por
parásitos.
parásitos.
"Enfermedad autoinmune" se usa en la
presente memoria en su sentido amplio y general para referirse a
trastornos o condiciones en mamíferos en los que la destrucción de
tejido normal o sano surge de respuestas inmunes celulares o
humorales del mamífero individual hacia sus propios constituyentes
tisulares. Los ejemplos incluyen, pero no se limitan a, lupus
eritematoso, tiroiditis, artritis reumatoide, psoriasis, esclerosis
múltiple, diabetes autoinmune y enfermedad inflamatoria intestinal
(EII).
Un "agente inhibidor del crecimiento",
cuando se usa en la presente memoria, se refiere a un compuesto o a
una composición que inhibe el crecimiento de una célula in
vitro y/o in vivo. De este modo, el agente inhibidor del
crecimiento puede ser uno que reduzca significativamente el
porcentaje de células en fase S. Los ejemplos de agentes
inhibidores del crecimiento incluyen agentes que bloquean la
progresión del ciclo celular (en un punto distinto de la fase S),
tales como agentes que inducen la detención de G1 y la detención de
la fase M. Los bloqueadores de la fase M clásicos incluyen las
vincas (vincristina y vinblastina), TAXOL® e inhibidores de la
topoisomerasa II, tales como doxorrubicina, epirrubicina,
daunorrubicina, etopósido y bleomicina. Aquellos agentes que
detienen G1 también pasan a detener la fase S, por ejemplo, los
agentes de alquilación del ADN, tales como tamoxifeno, prednisona,
dacarbazina, mecloretamina, cisplatina, metotrexato,
5-fluorouracilo y ara-C. Se puede
encontrar más información en "The Molecular Basis of Cancer",
Mendelsohn e Israel, eds., Capítulo 1 titulado "Cell cycle
regulation, oncogenes, and antineoplastic drugs" por Murakami
et al. (WB Saunders: Filadelfia, 1995), especialmente
p.13.
El término "profármaco", como se usa en
esta solicitud, se refiere a un precursor o a una forma derivada de
una sustancia farmacéuticamente activa que es menos citotóxico a las
células cancerosas que el fármaco precursor, y que es capaz de ser
activado o convertido enzimáticamente en la forma precursora más
activa. Vése, p. ej., Wilman, "Prodrugs in Cancer
Chemotherapy" Biochemical Society Transactions, 14, pp.
375-382, Meeting de Belfast n.º 615 (1986) y Stella
et al., "Prodrugs: A Chemical Approach to Targeted Drug
Delivery" Directed Drug Delivery, Borchardt et al.,
(ed.), pp. 247-267, Humana Press (1985). Los
profármacos de esta invención incluyen, pero no se limitan a,
profármacos que contienen fosfato, profármacos que contienn
tiofosfato, profármacos que contienen sulfato, profármacos que
contienen péptidos, profármacos modificados con
D-aminoácidos, profármacos glicosilados,
profármacos que contienen beta-lactamo, profármacos
que contienen fenoxiacetamida opcionalmente sustituida o
profármacos que contienen fenilacetamida opcionalmente sustituida,
5-fluorocitosina y otros profármacos de
5-fluorouridina que pueden ser convertidos en el
fármaco libre citotóxico más activo. Los ejemplos de fármacos
citotóxicos que pueden ser derivados en una forma de profármaco para
su uso en esta invención incluyen, pero no se limitan a, aquellos
agentes quimioterapéuticos descritos más adelante.
El término "agente citotóxico", como se usa
en la presente memoria, se refiere a una sustancia que inhibe o
previene la función de las células y/o provoca la destrucción de las
células. El término pretende incluir isótopos radiactivos (p. ej.,
At^{211}, I^{131}, I^{125}, Y^{90}, Re^{186}, Re^{188},
Sm^{153}, Bi^{212}, P^{32} e isótopos radiactivos de Lu),
agentes quimioterapéuticos y toxinas tales como toxinas de
moléculas pequeñas o toxinas activas enzimáticamente de origen
bacteriano, micótico, vegetal o animal, incluyendo fragmentos y/o
variates de las mismas.
Un "agente quimioterapéutico" es un
compuesto químico útil en el tratamiento de condiciones como el
cáncer. Los ejemplos de agentes quimioterapéuticos incluyen agentes
alquilantes tales como tiotepa y ciclofosfamida (CYTOXAN^{TM});
alquilsulfonatos, tales como busulfano, improsulfano y piposulfano;
aziridinas, tales como benzodopa, carbocuona, meturedopa y uredopa;
etileniminas y metilamelaminas incluyendo altretamina,
trietilenomelamina, trietilenofosforamida, trietilenotiofosforamida
y trimetilolomelamina; acetogeninas (especialmente, bullatacina y
bullatacinona); una canfotecina (incluyendo el análogo sintético
topotecán); briostatina; callistatina; CC-1065
(incluyendo sus análogos sintéticos adozelesina, carzelesina y
bizelesina); criptoficinas (particularmente, criptoficina 1 y
criptoficina 8); dolastatina; duocarmicina (incluyendo los análogos
sintéticos KW-2189 y CBI-TMI);
eleuterobina; pancratistatina; una sarcodictiína; espongistatina;
mostazas nitrogenadas, tales como clorambucilo, clornafazina,
colofosfamida, estramustina, ifosfamida, mecloretamina, clorhidrato
de óxido de mecloretamina, melfalano, novembichina, fenesterina,
prednimustina, trofosfamida, mostaza de uracilo; ureas
nitrogenadas, tales como carmustina, clorozotocina, fotemustina,
lomustina, nimustina, ranimustina; antibióticos tales como los
antibióticos de enediína (p. ej., calicheamicina, especialmente, la
calicheamicina \gamma1' y la calicheamicina \theta^{'}1,
véase Agnew Chem Intl. Ed. Engl. 33:183-186
(1994); dinemicina, incluyendo dinemicina A; una esperamicina; así
como cromóforo de neocarzinostatina y cromóforos de antibióticos de
cromoproteína enediína relacionados), aclacinomisinas,
actinomicina, autramicina, azaserina, bleomicinas, cactinomicina,
carabicina, carminomicina, carzinofilina, cromomicinas,
dactinomicina, daunorrubicina, detorrubicina,
6-diazo-5-oxo-L-norleucina,
doxorrubicina (incluyendo morfolino-doxorrubicina,
cianomorfolin-doxorrubicina,
2-pirrolin-doxorrubicina y
desoxidoxorrubicina), epirrubicina, esorrubicina, idarrubicina,
marcelomicina, mitomicinas, ácido micofenólico, nogalamicina,
olivomicinas, peplomicina, potfiromicina, puromicina, quelamicina,
rodorrubicina, estreptonigrina, estreptozocina, tubercidina,
ubenimex, zinostatina, zorrubicina; antimetabolitos tales como
metotrexato y 5-fluorouracilo
(5-FU); análogos de ácido fólico tales como
denopterina, metotrexato, pteropterina, trimetrexato; análogos de
purina tales como fludarabina, 6-mercaptopurina,
tiamiprina, tioguanina; análogos de pirimidina tales como
ancitabina, azacitidina, 6-azauridina, carmofur,
citarabina, didesoxiuridina, doxifluridina, enocitabina,
floxuridina, 5-FU; andrógenos tales como
calusterona, propionato de dromostanolona, epitiostanol,
mepitiostano, testolactona; anti-adrenales tales
como aminoglutetimida, mitotano, trilostano; reaprovisionador de
ácido fólico tal como ácido frolínico; aceglatona; glicósido de
aldofosfamida; ácido aminolevulínico; amsacrina; bestrabucil;
bisantreno; edatraxato; defofamina; demecolcina; diazicuona;
elfornitina; acetato de eliptinio; una epotilona; etoglúcido;
nitrato de galio; hidroxiurea; lentinano; lonidamina; maitansinoides
tales como maitansina y ansamitocinas; mitoguazona; mitoxantrona;
mopidamol; nitracrina; pentostatina; fenamet; pirarrubicina; ácido
podofilínico; 2-etilhidrazida; procarbazina; PSK®;
razoxano; rizoxina; sizofirán; espirogermanio; ácido tenuazónico;
triazicuona; 2,2,2''-triclorotrietilamina;
tricotecenos (especialmente toxina T-2, verracurina
A, roridina A y anguidina); uretano; vindesina; dacarbazina;
manomustina; mitobronitol; mitolactol; pipobromano; gacitosina;
arabinósido ("Ara-C"); ciclofosfamida; tiotepa;
taxoides, p. ej., paclitaxel (TAXOL®, Bristol-Myers
Squibb Oncology, Princeton, NJ) y doxetaxel (TAXOTERE®,
Rhône-Poulenc Rorer, Antony, Francia);
clorambucil; gemcitabina; 6-tioguanina;
mercaptopurina; metotrexato; análogos de platino tales como
cisplatino y carboplatino; vinblastina; platino; etopísido
(VP-16); ifosfamida; mitomicina C; mitoxantrona;
vincristina; vinorrelbina; navelbina; novantrona; tenipósido;
daunomicina; aminopterina; xeloda; ibandronato;
CPT-11; inhibidor de la topoisomerasa RFS 2000;
difluorometilornitina (DMFO); ácido retinoico; capecitabina; sales,
ácidos o derivados farmacéuticamente aceptables de cualquiera de
los anteriores. También se incluyen en esta definición los agentes
anti-hormonales que actúan para regular o inhibir la
acción hormonal en tumores, tales como antiestrógenos incluyendo,
por ejemplo, tamoxifeno, ralozifeno,
4(5)-imidazoles inhibidores de la aromatasa,
4-hidroxitamoxifeno, trioxifeno, keoxifeno,
LY117018, onapristona y toremifeno (Fareston); y
anti-andrógenos tales como flutamida, nilutamida,
bicalutamida, leuprólido y goserelina; y sales, ácidos o derivados
farmacéuticamente aceptables de cualquiera de los anteriores.
El término "citoquina" es un término
genérico para las proteínas liberadas por una población de células
que actúan en otra célula como mediadores intercelulares. Los
ejemplos de tales citoquinas son linfoquinas, monoquinas y hormonas
polipeptídicas tradicionales. Entre las citoquinas se incluyen las
hormonas del crecimiento tales como la hormona del crecimiento
humano, la hormona del crecimiento humano de
N-metionilo y la hormona del crecimiento bovino; la
hormona paratiroidea; tiroxina; insulina; proinsulina; relaxina;
prorrelaxina; hormonas glicoproteínicas tales como la hormona
folicoestimulante (HFE), la hormona estimulante de la tiroides (HET)
y la hormona luteinizante (HL); factor de crecimiento hepático;
factor de crecimiento de fibroblastos; prolactina; lactógeno
placental; factor alfa y beta de necrosis tumoral; sustancia
inhibidora mulleriana; péptido asociado a la gonadotropina de
ratón; inhibina; activina; factor de crecimiento endotelial
vascular; integrina; trombopoietina (TPO); factores de crecimiento
nervioso tales como el FCN alfa; factor de crecimiento plaquetario;
factores de crecimiento transformantes (FCT), tales como el FCT
alfa y el FCT beta; factor de crecimiento de tipo insulínico I y
II; eritropoietina (EPO); factores osteoinductores; interferones
tales como el interferón alfa, beta y gamma; factores estimulantes
de colonias (FEC), tales como FEC de macrófagos
(FEC-M); FEC de macrófagos de granulocitos
(FEC-MG); FEC de granulocitos
(FEC-G); interleuquinas (IL), tales como
IL-1, IL-1alfa,
IL-2, IL-3, IL-4,
IL-5, IL-6, IL-7,
IL-8, IL-9, IL-10,
IL-11, IL-12; un factor de necrosis
tumoral tal como el FNT-alfa o el
FNT-beta; y otros factores polipeptídicos que
incluyen LIF y ligando Kit (LK). Como se usa en la presente
memoria, el término citoquina incluye proteínas de origen natural o
de un cultivo celular recombinante y equivalentes biológicamente
activos de las citoquinas de secuencia nativa.
Los términos "tratar", "tratamiento" y
"terapia", como se usan en la presente memoria, se refieren a
la terapia curativa, la terapia profiláctica y la terapia
preventiva.
El término "cantidad terapéuticamente
eficaz" se refiere a una cantidad de un fármaco eficaz para
tratar una enfermedad o un trastorno en un mamífero. En el caso del
cáncer, la cantidad terapéuticamente eficaz del fármaco puede
reducir el número de células cancerosas; reducir el tamaño del
tumor; inhibir (i.e., ralentizar hasta un cierto grado y,
preferiblemente, detener) la infiltración de las células cancerosas
en los órganos periféricos; inhibir (i.e., ralentizar hasta cierto
grado y, preferiblemente, detener) la metástasis tumoral; inhibir,
hasta cierto grado, el crecimiento tumoral; y/o aliviar hasta cierto
grado uno o más de los síntomas asociados con el trastorno. En la
medida en que el fármaco puede prevenir el crecimiento y/o la muerte
de las células cancerosas existentes, éste puede ser citostático
y/o citotóxico. Para la terapia contra el cáncer, se puede medir la
eficacia in vivo, por ejemplo, mediante el análisis de la
carga o del volumen del tumor, el tiempo hasta la progresión de la
enfermedad (THP) y/o mediante la determinación de las tasas de
respuesta (TR).
El término "mamífero", como se usa en la
presente memoria, se refiere a cualquier mamífero clasificado como
un mamífero, incluyendo seres humanos, vacas, caballos, perros y
gatos. En una realización preferida de la presente invención, el
mamífero es un ser humano.
La presente invención se refiere a anticuerpos
anti-DR4 quiméricos según lo expuesto en las
reivindicaciones.
Estos anticuerpos pueden ser agonistas,
antagonistas o anticuerpos bloqueadores.
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Los anticuerpos pueden comprender anticuerpos
policlonales. Los procedimientos para preparar anticuerpos
policlonales son conocidos por el experto en la técnica. Es posible
elevar los anticuerpos policlonales en un mamífero, por ejemplo,
mediante una o más inyecciones de un agente inmunizante y, si se
desea, un adyuvante. Comúnmente, el agente inmunizante y/o el
adyuvante serán inyectados en el mamífero mediante múltiples
inyecciones subcutáneas o intraperitoneales. El agente inmunizante
puede incluir el polipéptido DR4 (o un ECD de DR4) o una proteína
de fusión del mismo. Puede ser útil conjugar el agente inmunizante
con una proteína conocida por ser inmunogénica en el mamífero que
esté siendo inmunizado. Los ejemplos de tales proteínas
inmunogénicas incluyen, pero no se limitan a, hemocianina de lapa
californiana, albúmina de suero, tiroglobulina bovina e inhibidor de
tripsina de soja. Los ejemplos de adyuvantes que se pueden emplear
incluyen adyuvante completo de Freund y adyuvante de
MPL-TDM (lípido A de
monofosforilo-dicorinomicolato de trehalosa
sintético). El experto en la técnica puede seleccionar el protocolo
de inmunización sin la necesidad de una experimentación. Entonces se
puede hacer una sangría al mamífero y analizar el suero en cuanto
al título de los anticuerpos frente a DR4. Si se desea, el mamífero
puede ser estimulado hasta que el título de los anticuerpos aumente
o se estabilice.
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Los anticuerpos pueden, alternativamente, ser
anticuerpos monoclonales. Los anticuerpos monoclonales se pueden
preparar usando procedimientos con hibridomas tales como aquéllos
descritos por Kohler y Milstein, Nature, 256:495 (1975). En
un procedimiento del hibridoma, comúnmente se inmuniza un ratón, un
hámster u otro animal huésped apropiado con un agente inmunizante
para generar linfocitos que produzcan o sean capaces de producir
anticuerpos que se unan específicamente con el agente inmunizante.
Alternativamente, los linfocitos pueden ser inmunizados in
vitro.
El agente inmunizante incluirá comúnmente el
polipéptido DR4 (o un ECD de DR4) o una proteína de fusión del
mismo, tal como una proteína de fusión del ECD de IgG de DR4. El
agente inmunizante puede comprender alternativamente un fragmento o
una parte de DR4 que tenga uno o más aminoácidos que participen en
la unión de Apo-2L con DR4. En una realización
preferida, el agente inmunizante comprende una secuencia de dominio
extracelular de DR4 fusionada con una secuencia de IgG, tal como se
describe en el ejemplo 1.
Generalmente, bien se usan linfocitos de sangre
periférica (LSP), si se desean células de origen humano, o células
de bazo o células de nódulos linfáticos, si se desean fuentes de
mamífero no humano. Entonces se fusionan los linfocitos con una
línea celular inmortalizada usando un agente de fusión adecuado, tal
como polietilenglicol, para formar una célula de hibridoma [Goding,
"Monoclonal Antibodies: Principles and Practice", Academic
Press, (1986) pp. 59-103]. Habitualmente, las
líneas celulares inmortalizadas son células de mamífero
transformadas, particularmente, células de mieloma de origen bovino
o humano, o de roedor. Habitualmente, se emplean líneas celulares
de mieloma de rata o de ratón. Las células de hibridoma se pueden
cultivar en un medio de cultivo adecuado que contenga
preferiblemente una o más sustancias que inhiban el crecimiento o la
supervivencia de las células inmortalizadas sin fusionar. Por
ejemplo, si las células parentales carecen de la enzima hipoxantina
guanina fosforibosil transferasa (HGPRT o HPRT), el medio de cultivo
para los hibridomas incluirá comúnmente hipoxantina, aminopterina y
timidina ("medio HAT"), sustancias que evitan el crecimiento de
células deficientes en HGPRT.
Las líneas celulares inmortalizadas preferidas
son aquéllas que se fusionan eficazmente, soportan un nivel elevado
de expresión estable de anticuerpo por parte de las células
productoras del anticuerpo seleccionado, y son sensibles a un medio
tal como el medio HAT. Las líneas celulares inmortalizadas más
preferidas son líneas de mieloma murino, que se pueden obtener, por
ejemplo, en el Centro de Distribución Celular del Institudo Salk,
San Diego, California, y en la colección americana de cultivos tipo,
Manassas, Virginia. Un ejemplo de tal línea celular de mieloma
murino es P3X63AgU.1, descrita en el ejemplo 2 que figura más
adelante. También se han descrito líneas celulares de mieloma
humano y de heteromieloma de ratón y ser humano para la producción
de anticuerpos monoclonales humanos [Kozbor, J. Immunol.,
133:3001 (1984); Brodeur et al., "Monoclonal Antibody
Production Techniques and Applications", Marcel Dekker, Inc.,
Nueva York, (1987) pp. 51-63].
Entonces se puede analizar el medio de cultivo
en el que se cultivan células de hibridoma en cuanto a la presencia
de anticuerpos monoclonales dirigidos frente a DR4. Preferiblemente,
la especificidad de unión de los anticuerpos monoclonales
producidos por las células de hibridoma se determina mediante
inmunoprecipitación o mediante un ensayo de unión in vitro,
tal como un radioinmunoanálisis (RIA) o un análisis de
inmunoabsorción ligado a una enzima (ELISA). Tales técnicas y
análisis son conocidos en la técnica. Se puede determinar la
afinidad de unión del anticuerpo monoclonal, por ejemplo, mediante
el análisis de Scatchard de Munson y Pollard, Anal. Biochem.,
107:220 (1980).
Una vez identificadas las células de hibridoma
deseadas, se pueden subclonar los clones mediante procedimientos de
dilución limitante, y cultivarlos mediante procedimientos estándar
[Goding, supra]. Los medios de cultivo adecuados a este
efecto incluyen, por ejemplo, medio de Eagle modificado por Dulbecco
o medio RPMI-1640. Alternativamente, se pueden
cultivar las células de hibridoma in vivo como ascitos en un
mamífero.
Los anticuerpos monoclonales secretados por los
subclones se pueden aislar o purificar del medio de cultivo o de
fluido de ascitos mediante procedimientos de purificación de
inmunoglobulina convencionales, tales como, por ejemplo, proteína
A-sefarosa, cromatografía sobre hidroxilapatita,
electroforesis sobre gel, diálisis o cromatografía de afinidad.
También se pueden producir anticuerpos
monoclonales mediante procedimientos con ADN recombinante, tales
como aquéllos descritos en la patente estadounidense n.º 4.816.567.
El ADN codificante de los anticuerpos monoclonales de la invención
se puede aislar fácilmente y secuenciar usando procedimientos
convencionales (p. ej., usando sondas de oligonucleótido que sean
capaces de unirse específicamente con genes codificantes de las
cadenas pesadas y ligeras de anticuerpos murinos). Las células de
hibridoma de la invención sirven como una fuente preferida de tal
ADN. Una vez aislado, es posible colocar el ADN en vectores de
expresión, que luego son transfectados a células huésped, tales
como células COS de simio, células de ovario de hámster chino (CHO)
o células de mieloma que, de otro modo, no producen proteína
inmunoglobulina para obtener la síntesis de anticuerpos monoclonales
en células huésped recombinantes. El ADN también se puede
modificar, por ejemplo, sustituyendo la secuencia codificante de
los dominios constantes de las cadenas pesadas y ligeras humanas en
lugar de las secuencias murinas homólogas [patente estadounidense
n.º 4.816.567; Morrison et al., supra] o uniendo
covalentemente a la secuencia codificante de inmunoglobulina toda o
parte de la secuencia codificante de un polipéptido de no
inmunoglobulina. Tal polipéptido de no inmunoglobulina puede ser
sustituido por los dominios constantes de un anticuerpo de la
invención, o puede ser sustituido por los dominios variables de un
sitio de combinación antigénica de un anticuerpo de la invención
para crear un anticuerpo bivalente quimérico.
Según lo descrito en los ejemplos que figuran a
continuación, se han identificado y preparado diversos anticuerpos
monoclonales anti-DR4, algunos de los cuales son
materia de las reivindicaciones. Algunos de aquellos anticuerpos,
denominados 4E7.24.3, 4H6.17.8, 1H5.25.9, 4G7.18.8 y 5G11.17.1 en la
presente memoria, han sido depositados en la ATCC. En una
realización, los anticuerpos monoclonales de la invención tendrán
las mismas características biológicas que los anticuerpos
monoclonales secretados por la línea o las líneas celulares de
hibridoma a las que se hace referencia anteriormente que han sido
depositadas en la ATCC. El término "características
biológicas" se usa para hacer referencia a las actividades o las
propiedades in vitro y/o in vivo del anticuerpo
monoclonal, tales como la capacidad para unirse específicamente con
DR4 o para bloquear, inducir o aumentar la activación de DR4 (o las
actividades relacionadas con DR4). A modo de ejemplo, un anticuerpo
bloqueador puede bloquear la unión del ligando Apo-2
con DR4 o bloquear la apóptosis inducida por el ligando
Apo-2 en una célula de mamífero (tal como una célula
de cáncer). Según lo revelado en la presente memoria (véase la
figura 6), el anticuerpo monoclonal 4E7.24.3 se caracteriza por
unirse específicamente con DR4 (y tener cierta reactividad cruzada
con Apo-2), ser capaz de inducir la apóptosis y no
ser capaz de bloquear DR4. El anticuerpo monoclonal 4H6.17.8 se
caracteriza por unirse específicamente con DR4 (y tener cierta
reactividad cruzada con Apo-2), ser capaz de
inducir la apóptosis y ser capaz de bloquear la unión del ligando
Apo-2 con DR4. Según lo revelado en la presente
memoria, el anticuerpo 4H6.17.8 presentaba una actividad
anticancerosa más potente que el anticuerpo 4E7.24.3 en un modelo
tumoral in vivo. Es más, el anticuerpo 4E7.24.3 presentaba
una actividad antitumoral incluso a pesar de no ser capaz de
bloquear la unión del ligando Apo-2 con DR4. Esta
observación sugiere que, para la actividad apoptótica o antitumoral,
no es fundamental ni necesario un anticuerpo
anti-DR4 que tenga un epítopo que sea igual que el
sitio de unión con el ligando Apo-2 de DR4, o
alternativamente, que bien se solape con el sitio de unión con el
ligando Apo-2 de DR4 o cree una configuración
esteárica que evite que el ligando Apo-2 se una con
DR4. Sin embargo, un anticuerpo frente a DR4 que tenga tal epítopo
o configuración esteárica puede presentar una mayor eficacia o
potencia de tal actividad apoptótica o antitumoral. Las propiedades
y las actividades de los anticuerpos 1H5.25.9, 4G7.18.8 y 5G11.17.1
también se describen en los ejemplos que figuran a continuación
(haciéndose también referencia a ellas en la fig. 17).
Opcionalmente, los anticuerpos monoclonales de la presente invención
se unirán con el mismo o los mismos epítopos que los anticuerpos
4E7.24.3, 4H6.17.8, 1H5.25.9, 4G7.18.8 y/o 5G11.17.1 revelados en la
presente memoria. Esto se puede determinar realizando diversos
análisis, tales como los descritos en la presente memoria y en los
ejemplos. Por ejemplo, para determinar si un anticuerpo monoclonal
tiene la misma especificidad que los anticuerpos frente a DR4 a los
que se hace referencia específicamente en la presente memoria, es
posible comparar su actividad en los análisis de bloqueo de DR4 o
los análisis de inducción de la apóptosis, tales como aquéllos
descritos en los ejemplos que figuran a continuación.
Como se describe más detalladamente en los
siguientes ejemplos, se secuenciaron los dominios variables de las
cadenas ligeras y pesadas del anticuerpo monoclonal 4H6.17.8 murino,
y se construyó la forma quimérica del anticuerpo 4H6.17.8
(denominada en la presente memoria "anticuerpo 4H6 quimérico").
La presente invención contempla que los anticuerpos quiméricos
anti-DR4 reivindicados tendrán una utilidad
terapéutica y/o de diagnóstico, tal como la descrita en la presente
memoria. Los anticuerpos anti-DR4 quiméricos,
híbridos o recombinantes (así como, por ejemplo, los fragmentos
divalentes y trivalentes descritos más detalladamente a
continuación) pueden comprender un anticuerpo que tenga cadenas
pesadas y ligeras de longitud completa (tales como, p. ej., las
cadenas ligeras y pesadas mostradas en las figuras
18A-18H) o fragmentos de las mismas, tales como
fragmento Fab, Fab', F(ab')_{2} o Fv, un monómero o un
dímero de tal cadena ligera o cadena pesada, un Fv monocatenario en
el que tal o tales cadenas pesadas o ligeras estén unidas por una
molécula ligadora, o que tenga dominios variables (o dominios
hipervariables) de tal o de tales cadenas ligeras o pesadas
combinados con incluso otros tipos de dominios del anticuerpo.
En la presente invención, el anticuerpo frente a
DR4 comprende una cadena ligera; cadena ligera que incluye un
dominio variable que comprende los aminoácidos 20 a 126 de las
figuras 18A-18C (SEC ID N.º 9). La cadena ligera de
tal anticuerpo frente a DR4 puede comprender opcionalmente una
secuencia señal que comprende los aminoácidos 1 a 19 de las figuras
18A-18C (SEC ID N.º 9). Los anticuerpos de la
presente invención comprenden además un dominio CH1 humano que
comprende los aminoácidos 127 a 233 de las figuras
18A-18C (SEC ID N.º 9), una cadena pesada; cadena
pesada que incluye un dominio variable que comprende los aminoácidos
20 a 145 de las figuras 18D-18H (SEC ID N.º 12) o
los aminoácidos 22 a 145 de las figuras 18D-18H (SEC
ID N.º 12). La cadena pesada de tal anticuerpo frente a DR4 puede
comprender opcionalmente una secuencia señal que comprende los
aminoácidos 1 a 19 de las figuras 18D-18H (SEC ID
N.º 12). Los anticuerpos de la presente invención comprenden además
los dominios CH1, CH2 y CH3 humanos que comprenden los aminoácidos
146 a 476 de las figuras 18D-18H (SEC ID N.º
12).
Se contempla que es posible modificar en
términos de la composición de los aminoácidos las diversas regiones
o dominios de las secuencias de los anticuerpos descritas en la
presente memoria, incluyendo las secuencias del dominio variable (o
el dominio hipervariable) (identificadas en las figuras
18A-18H) de las cadenas ligeras y/o pesadas del
anticuerpo monoclonal 4H6 murino. Por ejemplo, se contempla la
posibilidad de hacer una o más sustituciones conservadoras de los
aminoácidos de los dominios variables proporcionados en las figuras
18A-18C o en las figuras 18D-18H.
También se contempla la posibilidad de modificar los aminoácidos de
una cualquiera o más de las CDR o regiones marco identificadas en
los dominios variables mostrados en las figuras
18A-18H.
Tal o tales modificaciones de las secuencias de
aminoácidos de los anticuerpos descritos en la presente memoria
pueden ser deseables, por ejemplo, para mejorar la afinidad de unión
y/u otras propiedades biológicas del anticuerpo. Se pueden preparar
variantes de las secuencias de aminoácidos del anticuerpo
introduciendo cambios en nucleótidos apropiados en el ácido
nucleico del anticuerpo o mediante síntesis de péptidos. Tales
modificaciones incluyen, por ejemplo, eliminaciones de y/o
inserciones en y/o sustituciones de residuos de las secuencias de
aminoácidos del anticuerpo. Cualquier combinación de eliminación,
inserción y sustitución se hace para llegar al constructo final,
siempre y cuando el constructo final posea las características
deseadas. Los cambios de los aminoácidos también pueden alterar los
procedimientos posteriores a la traducción del anticuerpo, tales
como cambiar el número o la posición de los sitios de glicosilación.
Tales alteraciones se pueden realizar en el anticuerpo parental y/o
se pueden introducir en la secuencia de aminoácidos del anticuerpo
modificado en el momento de la formación de esa secuencia.
Un procedimiento útil para la identificación de
ciertos residuos o regiones del anticuerpo que son ubicaciones
preferidas para la mutagénesis se denomina "mutagénesis de rastreo
de alanina" según lo descrito por Cunningham y Wells,
Science, 244:1081-1085 (1989). Aquí, se
identifica un residuo o un grupo de residuos diana (p. ej.,
residuos cargados tales como arg, asp, his, lys y glu) y se
reemplazan por un aminoácido cargado negativamente o neutro (lo más
preferible, alanina o polialanina) para afectar a la interacción de
los aminoácidos con el antígeno. Entonces se mejoran aquellas
ubicaciones de aminoácidos que demuestran una sensibilidad funcional
a las sustituciones introduciendo más u otras variantes en o para
los sitios de sustitución. De este modo, mientras que el sitio para
la introducción de una variación en la secuencia de aminoácidos está
predeterminado, la naturaleza de la mutación per se no
necesita estar predeterminada. Por ejemplo, para analizar el
rendimiento de una mutación en un determinado sitio, se realiza un
rastreo de ala o una mutagénesis aleatoria en el codón o en la
región diana, y se rastrean los anticuerpos expresados en cuanto a
la propiedad o la actividad deseada.
Las inserciones en las secuencias de aminoácidos
incluyen fusiones amino- y/o carboxilo-terminales de
una longitud que varía de un residuo a polipéptidos que contienen
un centenar o más residuos, así como inserciones intrasecuenciales
de un solo o múltiples residuos de aminoácidos. Los ejemplos de
inserciones terminales incluyen un anticuerpo con un residuo de
metionilo N-terminal o el anticuerpo fusionado con
un agente citotóxico. Otras variantes insercionales de la molécula
de anticuerpo incluyen la fusión del terminal N o C del anticuerpo
con una enzima (p. ej., para ADEPT) o un polipéptido que aumente la
vida media en suero del anticuerpo.
Otro tipo de variante es una variante de
sustitución de aminoácidos. Estas variantes tienen al menos un
residuo de aminoácido de la molécula de anticuerpo reemplazado por
un residuo diferente. Los sitios de mayor interés para la
mutagénesis sustitucional incluyen las regiones hipervariables, pero
también se contemplan las modificaciones del marco. En la tabla 1,
se muestran las sustituciones conservadoras bajo el título de
"sustituciones preferidas". Si tales sustituciones dan como
resultado un cambio de la actividad biológica o las propiedades,
entonces es posible introducir más cambios sustanciales,
denominados "sustituciones ejemplares" en la tabla 1, o según
lo descrito en mayor profundidad más adelante en referencia a las
clases de aminoácidos, así como rastrear los productos.
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\vskip1.000000\baselineskip
Las modificaciones sustanciales de las
propiedades biológicas del anticuerpo se realizan seleccionando
sustituciones que difieren significativamente en cuanto al efecto
ejercido sobre el mantenimiento de (a) la estructura de la
estructura del polipéptido en la zona de la sustitución, por
ejemplo, como una configuración de lámina o helicoidal, (b) la carga
o la hidrofobicidad de la molécula en el sitio diana, o (c) el
tamaño de la cadena lateral. Los residuos naturales se dividen en
grupos en base a las propiedades comunes de las cadenas
laterales:
- (1)
- hidrófobos: norleucina, met, ala, val, leu, ile;
- (2)
- hidrófilos neutros: cys, ser, thr;
- (3)
- ácidos: asp, glu;
- (4)
- básicos: asn, gln, his, lys, arg;
- (5)
- residuos que influyen en la orientación de las cadenas: gly, pro; y
- (6)
- aromáticos: trp, tyr, phe.
\vskip1.000000\baselineskip
Las sustituciones no conservadoras implicarán
intercambiar un miembro de una de estas clases por otra clase.
También es posible sustituir cualquier residuo
de cisteína no implicado en el mantenimiento de la configuración
apropiada del anticuerpo, generalmente, con serina, para mejorar la
estabilidad oxidativa de la molécula y evitar un entrecruzamiento
anómalo. Por el contrario, es posible añadir un enlace o enlaces de
cisteína al anticuerpo para mejorar su estabilidad.
Un tipo particularmente preferido de variante
sustitucional implica sustituir uno o más residuos de la región
hipervariable de un anticuerpo parental (p. ej., un anticuerpo
humanizado o humano). Generalmente, la o las variantes resultantes
seleccionadas para un mayor desarrollo tendrán mejor actividad
biológica o mejores propiedades en comparación con el anticuerpo
parental a partir del cual son generadas. Un procedimiento
conveniente para generar tales variantes sustitucionales implica la
maduración de la afinidad usando un despliegue en fagos. En
síntesis, se mutan varios sitios de la región hipervariable (p. ej.,
6-7 sitios) para generar todas las sustituciones de
aminoácidos posibles en cada sitio. Los anticuerpos así generados
desplegados en una forma monovalente desde las partículas de fago
filamentoso como fusiones con el producto de gen III de M13
empaquetado en cada partícula. Entonces se rastrean las variantes
desplegadas en fagos en cuanto a su actividad biológica (p. ej.,
afinidad de unión) como se revela en la presente memoria. Para
identificar los sitios de la región hipervariable candidatos para
la modificación, se puede realizar una mutagénesis de rastreo de
alanina para identificar los residuos de la región hipervariable
que contribuyen significativamente a la unión con el antígeno.
Alternativamente, o además, puede ser beneficioso analizar una
estructura cristalina del complejo de
antígeno-anticuerpo para identificar los puntos de
contacto entre el anticuerpo y el antígeno. Tales residuos de
contacto y residuos vecinos son candidatos para la sustitución
según las técnicas elaboradas en la presente memoria. Una vez
generadas tales variantes, se somete el panel de variantes a un
rastreo según lo descrito en la presente memoria, pudiéndose
seleccionar los anticuerpos con propiedades superiores en uno o más
análisis relevantes para un mayor desarrollo.
En una realización, el anticuerpo frente a DR4
puede comprender una cadena ligera y/o una cadena pesada que
comprenda una secuencia del dominio variable que tenga al menos un
80%, preferiblemente, al menos un 90%, y más preferiblemente, al
menos un 95% de identidad en la secuencia de aminoácidos con una o
más de las secuencias del dominio variable, dominio hipervariable o
marco identificadas en la presente memoria para el anticuerpo
4H6.
Los anticuerpos de la invención incluyen
anticuerpos frente a DR4 "entrecruzados". El término
"entrecruzado", como se usa en la presente memoria, se refiere
a la unión de al menos dos moléculas de IgG juntas para formar una
(o una sola) molécula. Los anticuerpos frente a DR4 pueden ser
entrecruzados usando diversas moléculas ligadoras, preferiblemente,
los anticuerpos frente a DR4 son entrecruzados usando una molécula
de anti-IgG, un complemento, una modificación
química o ingeniería molecular. Los expertos en la técnica saben que
el complemento tiene una afinidad relativamente elevada por las
moléculas de anticuerpo una vez que los anticuerpos se unen a la
membrana de la superficie celular. Por consiguiente, se cree que es
posible usar ese complemento como una molécula de entrecruzamiento
para unir dos o más anticuerpos anti-DR4 unidos a la
membrana de la superficie celular. Entre los diversos isotipos de
Ig murina, se sabe que la IgM, IgG2a e IgG2b (tales como los
anticuerpos 1H5, 4G7 y 5G11) fijan el complemento. Se analizaron,
por tanto, los anticuerpos descritos en los siguientes ejemplos,
que pertenecen a las clases de IgG2 murina, en cuanto a la actividad
apoptótica en presencia de complemento de conejo. La actividad
apoptótica, in vitro, de los anticuerpos entrecruzados (que
era comparable con Apo-2L) sugiere que el
complemento o los entrecruzadores de IgG-Fc pueden
ser útiles en la inducción de la oligomerización de tales
anticuerpos frente a DR4, p. ej., la apóptosis de células
cancerosas. También se describe en los ejemplos el entrecruzamiento
de los otros diversos anticuerpos anti-DR4 usando
bien Fc de IgG de cabra antirratón o Fc de IgG de cabra
anti-humana. Cabe destacar que para los estudios
in vivo descritos en los ejemplos, se siguió observando
actividad apoptótica incluso sin haber entrecruzado antes de su
administración los anticuerpos frente a DR4 administrados.
\newpage
Los anticuerpos de la invención pueden
comprender opcionalmente anticuerpos diméricos, así como formas
multivalentes de anticuerpos. Los expertos en la técnica pueden
construir tales dímeros o formas multivalentes mediante técnicas
conocidas en la técnica y usando los anticuerpos frente a DR4 de la
presente memoria.
Los anticuerpos también pueden comprender
anticuerpos monovalentes. Los procedimientos para preparar
anticuerpos monovalentes son conocidos en la técnica. Por ejemplo,
un procedimiento implica la expresión recombinante de la cadena
ligera y la cadena pesada modificada de la inmunoglobulina. La
cadena pesada está truncada generalmente en cualquier punto de la
región Fc para evitar el entrecruzamiento de la cadena pesada.
Alternativamente, los residuos de cisteína relevantes son
sustituidos por otro residuo de aminoácido o son eliminados para
evitar el entrecruzamiento.
Los procedimientos in vitro también son
adecuados para preparar anticuerpos monovalentes. La digestión de
los anticuerpos para producir fragmentos de los mismos,
particularmente, fragmentos Fab, se puede realizar usando técnicas
rutinarias conocidas en la técnica. Por ejemplo, se puede realizar
la digestión usando papaína. Los ejemplos de digestión con papaína
se describen en el documento WO 94/29348 publicado el 12/22/94 y en
la patente estadounidense n.º 4.342.566. La digestión con papaína de
los anticuerpos produce comúnmente dos fragmentos de unión
antigénica idénticos, denominados fragmentos Fab, cada uno con un
solo sitio de unión antigénica, y un fragmento Fc residual. El
tratamiento con pepsina produce un fragmento F(ab')_{2} que
tiene dos sitios de combinación antigénica y sigue siendo capaz de
entrecruzar el antígeno.
Los fragmentos Fab producidos en la digestión
del anticuerpo también contienen los dominios constantes de la
cadena ligera y el primer dominio constante (CH_{1}) de la cadena
pesada. Los fragmentos Fab' difieren de los fragmentos Fab en la
adición de unos cuantos residuos en el terminal carboxilo del
dominio CH_{1} de la cadena pesada, incluyendo una o más
cisteínas de la región bisagra del anticuerpo.
Fab'-SH es la denominación de la presente memoria
de Fab' en el que el o los residuos de cisteína de los dominios
constantes portan un grupo tiol libre. Los fragmentos de anticuerpo
F(ab')_{2} fueron producidos originariamente como pares de
fragmentos Fab' que tenían cisteínas bisagra entre ellos. También se
conocen otros acoplamientos químicos de fragmentos de
anticuerpos.
También se puede producir fragmentos Fv
monocatenarios, tales como los descritos en Iliades et al., FEBS
Letters, 409:437-441 (1997). El acoplamiento de
tales fragmentos monocatenarios usando diversos ligadores se
describe en Kortt et al., Protein Engineering,
10:423-433 (1997).
Además de los anticuerpos descritos
anteriormente, se contempla la posibilidad de preparar anticuerpos
quiméricos o híbridos in vitro usando procedimientos
conocidos en la química de proteínas sintéticas, incluyendo
aquéllos que implican agentes de entrecruzamiento. Por ejemplo, se
pueden construir inmunotoxinas usando una reacción de intercambio
de disulfuros o formando un enlace de tipo tioéter. Los ejemplos de
reactivos adecuados a tal efecto incluyen iminotiolato y
metil-4-mercaptobutirimidato.
Los anticuerpos frente a DR4 pueden comprender
además anticuerpos humanizados o anticuerpos humanos. Las formas
humanizadas de anticuerpos no humanos (p. ej. murinos) son
inmunoglobulinas quiméricas, cadenas de inmunoglobulina o
fragmentos de las mismas (tales como Fv, Fab, Fab',
F(ab')_{2} u otras subsecuencias de unión antigénica de
los anticuerpos) que contienen la secuencia mínima derivada de
inmunoglobulina no humana. Los anticuerpos humanizados incluyen
inmunoglobulinas humanas (anticuerpo receptor) en las que los
residuos de una región determinante de la complementariedad (CDR)
del receptor están reemplazados por residuos de una CDR de una
especie no humana (anticuerpo donante), tal como de ratón, rata o
conejo, que tiene la especificidad, la afinidad y la capacidad
deseadas. En algunos casos, los residuos de la región marco de Fv de
la inmunoglobulina humana están reemplazados por los
correspondientes residuos no humanos. El anticuerpo humanizado puede
comprender también residuos que no se encuentran ni en el
anticuerpo receptor ni en las secuencias de CDR o marco importadas.
En general, el anticuerpo humanizado comprenderá sustancialmente la
totalidad de al menos uno y, comúnmente, dos dominios variables, en
los que todas o sustancialmente todas las regiones CDR corresponden
a aquéllas de una inmunoglobulina no humana, y todas o
sustancialmente todas las regiones FR son las de una secuencia
consenso de inmunoglobulina humana. El anticuerpo humanizado también
comprenderá óptimamente al menos una parte de una región constante
(Fc) de inmunoglobulina, comúnmente, la de una inmunoglobulina
humana [Jones et al., Nature, 321:522-525
(1986); Riechmann et al., Nature, 332:
323-329 (1988); y Presta, Curr. Op. Struct.
Biol., 2:593-596 (1992)].
Los procedimientos para humanizar anticuerpos no
humanos son conocidos en la técnica. Generalmente, un anticuerpo
humanizado tiene uno o más residuos de aminoácido introducidos
procedentes de una fuente que no es humana. Estos residuos de
aminoácido no humanos se denominan habitualmente residuos
"importados", que son tomados comúnmente de un dominio
variable "importado". La humanización se puede realizar
esencialmente siguiendo el procedimiento de Winter y colaboradores
[Jones et al., Nature, 321: 522-525 (1986);
Riechmann et al., Nature, 332:323-327
(1988); Verhoeyen et al., Science,
239:1534-1536 (1988)], mediante la sustitución de
CDR o secuencias de CDR de roedor por las correspondiente secuencias
de un anticuerpo humano. Por consiguiente, tales anticuerpos
"humanizados" son anticuerpos quiméricos (patente
estadounidense n.º 4.816.567), en los que se ha sustituido
sustancialmente menos de un dominio variable humano intacto por la
correspondiente secuencia de una especie no humana. En la práctica,
los anticuerpos humanizados son comúnmente anticuerpos humanos en
los que se han sustituido algunos residuos de CDR y, posiblemente,
algunos residuos de FR por residuos de sitios análogos de
anticuerpos de roedor.
\newpage
La elección de los dominios variables humanos,
tanto ligeros como pesados, para su uso en la producción de
anticuerpos humanizados es muy importante para reducir la
antigenicidad. Según el procedimiento del "mejor ajuste", se
rastrea la secuencia del dominio variable de un anticuerpo de roedor
frente a una genoteca entera de secuencias de dominios variables
humanos conocidos. Entonces se acepta la secuencia humana más
cercana a la del roedor como el marco (FR) humano para el
anticuerpo humanizado [Sims et al., J. Immunol.,
151:2296-2308 (1993); Chothia y Lesk, J. Mol.
Biol., 196:901-917 (1987)]. Otro procedimiento
usa un marco concreto derivado de la secuencia consenso de todos
los anticuerpos humanos de un determinado subgrupo de cadenas
ligeras y pesadas. Se puede usar el mismo marco para varios
anticuerpos humanizados diferentes [Carter et al., Proc. Natl.
Acad. Sci. EE.UU., 89:4285-4289 (1992); Presta
et al., J. Immunol., 151:2623-2632
(1993)].
Además es importante que los anticuerpos sean
humanizados con la conservación de la afinidad elevada por el
antígeno y otras propiedades biológicas favorables. Para alcanzar
este objetivo, según un procedimiento preferido, los anticuerpos
humanizados se preparan mediante un procedimiento de análisis de las
secuencias parentales y diversos productos humanizados conceptuales
usando modelos tridimensionales de las secuencias parentales y
humanizadas. Los modelos tridimensionales de inmunoglobulina se
encuentran comúnmente disponibles y son familiares para los
expertos en la técnica. Hay programas informáticos disponibles que
ilustran y muestran las estructuras configuracionales
tridimensionales probables de las secuencias de inmunoglobulina
candidatas seleccionadas. El examen de estos despliegues permite el
análisis del papel probable de los residuos en el funcionamiento de
la secuencia de inmunoglobulina candidata, i.e., el análisis de los
residuos que influyen en la capacidad de la inmunoglobulina
candidata para unirse con su antígeno. De este modo, se pueden
seleccionar residuos de FR y combinarlos desde la secuencia
consenso e importada, tal que se consigan la característica del
anticuerpo deseada, tal como una mayor afinidad por el antígeno o
los antígenos diana. En general, los residuos de la CDR están
implicados directamente y más sustancialmente en la influencia de la
unión antigénica [véase el documento WO 94/04679 publicado el 3 de
marzo de 1994].
Es posible producir anticuerpos monoclonales
humanos mediante una adaptación del procedimiento del hibridoma
descrito por primera vez por Kohler y Milstein usando linfocitos B
humanos como pareja de fusión. Los linfocitos B humanos que
producen un anticuerpo de interés se pueden, por ejemplo, aislar de
un individuo humano tras obtener el consentimiento informado. Por
ejemplo, el individuo puede estar produciendo anticuerpos frente a
un auto-antígeno como sucede con ciertos trastornos,
tales como el lupus eritematoso sistémico (Shoenfeld et al. J.
Clin. Invest., 70:205 (1982)), la púrpura trombocitopénica
inmune (PTI) (Nugent et al. Blood,
70(1):16-22 (1987)) o el cáncer.
Alternativamente, o además, los linfocitos pueden ser inmunizados
in vitro. Por ejemplo, es posible exponer linfocitos de
sangre periférica humanos aislados in vitro ante un agente
lisomotrófico (p. ej.,
L-leucina-O-metiléster,
dimetiléster de ácido L-glutámico o
L-leucil-L-leucina-O-metiléster)
(patente estadounidense n. 5.567.610, Borrebaeck et al.);
y/o es posible tratar los linfocitos de sangre periférica humanos
agotados en células T in vitro con adyuvantes tales como
8-mercaptoguanosina y citoquinas (patente
estadounidense n.º 5.229.275, Goroff et al).
Los linfocitos B recuperados del sujeto o
inmunizados in vitro, son entonces, por lo general,
inmortalizados para generar un anticuerpo monoclonal humano. Las
técnicas para inmortalizar el linfocito B incluyen, pero no se
limitan a: (a) fusión del linfocito B humano con mielomas humanos o
murinos, o con células de heteromieloma de
ratón-ser humano; (b) transformación vírica (p. ej.,
con el virus de Epstein-Barr; véase Nugent et
al., supra, por ejemplo); (c) fusión con una línea celular de
linfoblastoide; o (d) fusión con células de linfoma.
Es posible fusionar los linfocitos con células
de mieloma usando un agente de fusión adecuado, tal como
polietilenglicol, para formar una célula de hibridoma (Goding,
"Monoclonal Antibodies: Principles and Practice", pp.
59-103 (Academic Press, 1986)). Las células de
hibridoma así preparadas se pueden sembrar y cultivar en un medio
de cultivo adecuado que contenga preferiblemente una o más
sustancias que inhiban el crecimiento o la supervivencia de las
células de mieloma parentales sin fusionar. Por ejemplo, si las
células de mieloma parentales carecen de la enzima hipoxantina
guanina fosforibosil transferasa (HGPRT o HPRT), el medio de cultivo
para los hibridomas incluirá comúnmente hipoxantina, aminopterina y
timidina ("medio HAT"), sustancias que evitan el crecimiento
de células deficientes en HGPRT. También se han descrito líneas
celulares de mieloma humano y de heteromieloma de ratón y ser
humano adecuadas (Kozbor, J. Immunol., 133:3001 (1984);
Brodeur et al., "Monoclonal Antibody Production Techniques
and Applications", pp. 51-63 (Marcel Dekker,
Inc., Nueva York, 1987)). Se analiza el medio de cultivo en el que
se cultivan células de hibridoma en cuanto a la producción de
anticuerpos monoclonales dirigidos frente al antígeno.
Preferiblemente, la especificidad de unión de los anticuerpos
monoclonales producidos por las células de hibridoma se determina
mediante inmunoprecipitación o mediante un ensayo de unión in
vitro, tal como un radioinmunoanálisis (RIA) o un análisis de
inmunoabsorción ligado a una enzima (ELISA).
Una vez identificadas las células de hibridoma
que producen anticuerpos de la especificidad, la afinidad y/o la
actividad deseadas, se pueden subclonar los clones mediante
procedimientos de dilución limitante, y cultivarlos mediante
procedimientos estándar (Goding, "Monoclonal Antibodies:
Principles and Practice", pp.59-103 (Academic
Press, 1986)). Los medios de cultivo adecuados a este efecto
incluyen, por ejemplo, D-MEM o medio
RPMI-1640. Los anticuerpos monoclonales secretados
por los subclones son separados adecuadamente del medio de cultivo,
del fluido de ascitos o del suero mediante procedimientos de
purificación de inmunoglobulina convencionales, tales como, por
ejemplo, cromatografía sobre proteína A, electroforesis sobre gel,
diálisis o cromatografía de afinidad.
También se pueden generar anticuerpos humanos
usando un huésped no humano, tal como un ratón, que sea capaz de
producir anticuerpos humanos. Como se señala anteriormente, ahora
hay disponibles ratones transgénicos que son capaces, tras una
inmunización, de producir un repertorio completo de anticuerpos
humanos en ausencia de producción endógena de inmunoglobulina. Por
ejemplo, se ha descrito que la eliminación homocigótica del gen de
la región de unión de las cadenas pesadas de los anticuerpos
(J_{H}) en ratones quiméricos y mutantes de la línea germinal
resulta en la inhibición completa de la producción endógena de
anticuerpos. La transferencia de la matriz génica de
inmunoglobulina de la línea germinal humana a tal ratón mutante de
la línea germinal dará como resultado la producción de anticuerpos
humanos tras el desafío antigénico. Véase, p. Ej., Jakobovits et
al., Proc. Natl. Acad. Sci. EE.UU., 90:2551 (1993); Jakobovits
et al., Nature, 362:255-258 (1993);
Bruggermann et al., Year in Immuno., 7:33 (1993); patente
estadounidense n.º 5.591.669; patente estadounidense n.º 5.589.369;
y patente estadounidense n.º 5.545.807. También se pueden preparar
anticuerpos humanos usando ratones SCID-hu (Duchosal
et al, Nature. 355:258-262 (1992)).
En otra realización, es posible seleccionar el
anticuerpo humano de una genoteca de despliegue en fagos de
anticuerpos humanos. La preparación de genotecas de anticuerpos o de
fragmentos de los mismos es conocida en la técnica, pudiéndose usar
cualquiera de los procedimientos conocidos para construir una
familia de vectores de transformación que se puedan introducir en
células huésped. Las genotecas de cadenas ligeras y pesadas de
anticuerpo en fagos (Huse et al., Science, 246:1275 (1989)) o
de proteínas de fusión en fagos o fagémidos se pueden preparar
según procedimientos conocidos. Véase, por ejemplo, Vaughan et
al., Nature Biotechnology 14:309-314 (1996);
Barbas et al., Proc. Natl. Acad. Sci., EE.UU.,
88:7978-7982 (1991); Marks et al., J. Mol.
Biol., 222:581-597 (1991); Hoogenboom y Winter,
J. Mol. Biol., 227:381-388 (1992); Barbas
et al., Proc. Natl. Acad. Sci., EE.UU.,
89:4457-4461 (1992); Griffiths et al., EMBO
Journal, 13:3245-3260 (1994); de Kruif et
al., J. Mol. Biol., 248:97-105 (1995); WO
98/05344; WO 98/15833; WO 97/47314; WO 97/44491; WO 97/35196; WO
95/34648; patente estadounidense n.º 5.712.089; patente
estadounidense n.º 5.702.892; patente estadounidense n.º 5.427.908;
patente estadounidense n.º 5.403.484; patente estadounidense n.º
5.432.018; patente estadounidense n.º 5.270.170; WO 92/06176; WO
99/06587; patente estadounidense n.º 5.514.548; WO97/08320; y
patente estadounidense n.º 5.702.892. Se hace pasar el antígeno de
interés por la genoteca de fagos usando procedimientos conocidos en
el campo de la selección de anticuerpos en fagos que se unen al
antígeno diana.
Los anticuerpos frente a DR4, según lo descrito
en la presente memoria, poseerán opcionalmente una o más actividades
biológicas o propiedades deseadas. Tales anticuerpos frente a DR4
pueden incluir, pero sin limitarse a, anticuerpos quiméricos,
humanizados, humanos y de afinidad madurada. Según lo descrito
anteriormente, es posible construir o diseñar los anticuerpos
frente a DR4 usando diversas técnicas para alcanzar estas
actividades o propiedades deseadas. En una realización, el
anticuerpo frente a DR4 tendrá una afinidad de unión con el receptor
DR4 de al menos 10^{5} M^{-1}, preferiblemente, de al menos en
el intervalo de 10^{6} M^{-1} a 10^{7} M^{-1}, más
preferiblemente, de al menos en el intervalo de 10^{8} M^{-1} a
10^{12} M^{-1}, e incluso más preferiblemente, de al menos en
el intervalo de 10^{9} M^{-1} a 10^{12} M^{-1}. Es posible
determinar la afinidad de unión del anticuerpo frente a DR4 sin la
necesidad de una experimentación, analizando el anticuerpo frente a
DR4 según técnicas conocidas en la técnica, incluyendo el análisis
de Scatchard (véase Munson et al., supra) y el análisis
KinExA^{TM} (véase el ejemplo 9). Opcionalmente, se puede analizar
el anticuerpo frente a DR4 en cuanto a su afinidad de unión usando
el análisis KinExA^{TM} descrito en el ejemplo 9 y determinando la
afinidad
de unión del anticuerpo frente a DR4 por el constructo receptor de IgG de DR4, según lo descrito en el ejemplo 9.
de unión del anticuerpo frente a DR4 por el constructo receptor de IgG de DR4, según lo descrito en el ejemplo 9.
En otra realización, el anticuerpo frente a DR4
de la invención se puede unir al mismo epítopo de DR4 al que se une
Apo-2L, o se puede unir a un epítopo de DR4 que
coincida o se solape con el epítopo de DR4 al que se une
Apo-2L. El anticuerpo frente a DR4 también puede
interactuar de tal modo que cree una configuración esteárica que
evite la unión del ligando Apo-2 con DR4. La
propiedad de unión epitópica de un anticuerpo frente a DR4 de la
presente invención se puede determinar usando técnicas conocidas en
la técnica. Por ejemplo, es posible analizar el anticuerpo frente a
DR4 en un análisis in vitro, tal como un análisis de
inhibición competitiva, para determinar la capacidad del anticuerpo
frente a DR4 para bloquear o inhibir la unión del
Apo-2L con DR4. Opcionalmente, es posible analizar
el anticuerpo frente a DR4 en un análisis de inhibición competitiva
para determinar la capacidad del anticuerpo frente a DR4 para
inhibir la unión de un polipéptido Apo-2L (tal como
el descrito en el ejemplo 17) con un constructo de IgG de DR4 (tal
como el descrito en el ejemplo 1) o con una célula que exprese DR4.
Opcionalmente, el anticuerpo frente a DR4 será capaz de bloquear o
inhibir la unión de Apo-2L con DR4 en al menos el
50%, preferiblemente, en al menos el 75% e, incluso más
preferiblemente, en al menos el 90%, lo que se puede determinar, a
modo de ejemplo, en un análisis de inhibición competitiva in
vitro usando una forma soluble del ligando Apo-2
(TRAIL) y un ECD de IgG de DR4 (tal como el descrito en el ejemplo
1). La propiedad de unión epitópica de un anticuerpo frente a DR4
también se puede determinar usando análisis in vitro para
analizar la capacidad del anticuerpo frente a DR4 de bloquear la
apóptosis inducida por Apo-2L. Por ejemplo, es
posible analizar el anticuerpo frente a DR4 en el análisis descrito
en el ejemplo 4 para determinar la capacidad del anticuerpo frente
a DR4 de bloquear la apóptosis inducida por Apo-2L
en células 9D (u otras células cancerosas que expresen el receptor
DR4). Opcionalmente, el anticuerpo frente a DR4 será capaz de
bloquear o inhibir la apóptosis inducida por Apo-2L
en un tipo de célula cancerosa de mamífero en al menos el 50%,
preferiblemente, en al menos el 75%, e incluso más preferiblemente,
en al menos el 90% o el 95%, lo que se puede determinar, por
ejemplo, en un análisis in vitro descrito en el ejemplo
4.
En una realización más, el anticuerpo frente a
DR4 comprenderá un anticuerpo agonista que tendrá una actividad
comparable con la del ligando Apo-2 (TRAIL).
Preferiblemente, tal anticuerpo frente a DR4 agonista inducirá la
apóptosis en al menos un tipo de cáncer, línea celular tumoral o
tumor primario. La actividad apoptótica de un anticuerpo frente a
DR4 agonista se puede determinar usando análisis in vitro o
in vivo conocidos. Los ejemplos de tales análisis in
vitro e in vivo se describen detalladamente en el
apartado de ejemplos que se presenta a continuación. La actividad
apoptótica in vitro se puede determinar usando técnicas
conocidas tales como la unión con anexina V. La actividad
apoptótica in vivo se puede determinar, p. ej., midiendo la
reducción de la carga o del volumen tumoral.
Los anticuerpos biespecíficos son anticuerpos
monoclonales, preferiblemente, humanos o humanizados que tienen
especificidades de unión por al menos dos antígenos diferentes. En
el caso que nos ocupa, una de las especificidades de unión es por el
DR4, la otra es por cualquier otro antígeno y, preferiblemente, por
una proteína o un receptor o una subunidad receptora de la
superficie celular.
Los procedimientos para producir anticuerpos
biespecíficos son conocidos en la técnica. Tradicionalmente, la
producción recombinante de anticuerpos biespecíficos se basa en la
co-expresión de dos pares de cadena pesada/cadena
ligera de inmunoglobulina, en los que las dos cadenas pesadas tienen
diferentes especificidades [Milstein y Cuello, Nature,
305:537-539 (1983)]. Debido a la variedad aleatoria
de cadenas pesadas y ligeras de inmunoglobulina, estos hibridomas
(cuadromas) producen una mezcla potencial de diez moléculas de
anticuerpo diferentes, de las cuales sólo una tiene la estructura
biespecífica correcta. La purificación de la molécula correcta se
realiza habitualmente mediante etapas de cromatografía de afinidad.
En el documento WO 93/08829, publicado el 13 de mayo de 1993, y en
Traunecker et al., EMBO J., 10:3655-3659
(1991), se revelan procedimientos similares.
Los dominios variables de anticuerpos con las
especificidades de unión deseadas (sitios de combinación de
anticuerpo-antígeno) se pueden fusionar con
secuencias de los dominios constantes de inmunoglobulinas. La
fusión se realiza preferiblemente con un dominio constante de cadena
pesada de inmunoglobulina, que comprende al menos parte de las
regiones bisagra, CH2 y CH3. Es preferible tener la primera región
constante de cadena pesada (CH1) que contenga el sitio necesario
para la unión con la cadena ligera presente en al menos una de las
fusiones. Los ADN codificantes de las fusiones de cadenas pesadas de
inmunoglobulina y, si se desea, de la cadena ligera de
inmunoglobulina, son insertados en vectores de expresión separados,
y son co-transfectados a un organismo huésped
adecuado. Para más información sobre la generación de anticuerpos
biespecíficos, véase, por ejemplo, Suresh et al., "Methods
in Enzymology", 121:210 (1986).
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Los anticuerpos heteroconjugados también
pertenecen al ámbito de la presente invención. Los anticuerpos
heteroconjugados están compuestos por dos anticuerpos unidos
mediante enlace covalente. Tales anticuerpos han sido propuestos,
por ejemplo, a células del sistema inmune diana frente a células no
deseadas [patente estadounidense n.º 4.676.980] y para el
tratamiento de la infección por VIH [WO 91/00360; WO 92/200373; EP
03089]. Se contempla la posibilidad de preparar los anticuerpos
in vitro usando procedimientos conocidos en la química de
proteínas sintéticas, incluyendo aquéllos que implican agentes de
entrecruzamiento. Por ejemplo, se pueden construir inmunotoxinas
usando una reacción de intercambio de disulfuros o formando un
enlace de tipo tioéter. Los ejemplos de reactivos adecuados a tal
efecto incluyen iminotiolato y
metil-4-mercaptobutirimidato, así
como aquéllos revelados en, por ejemplo, la patente estadounidense
n.º 4.676.980.
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Los fragmentos trivalentes también pertenecen al
ámbito de la invención. Tales anticuerpos se describen, por ejemplo,
en Iliades et al., supra y Kortt et al., supra.
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En la presente memoria, se contemplan otras
modificaciones de los anticuerpos frente a DR4. Es posible modificar
los anticuerpos de la presente invención conjugando el anticuerpo
con un agente citotóxico (como una molécula de toxina) o una enzima
de activación de un profármaco, que convierta un profármaco (p. ej.,
un agente quimioterapéutico de peptidilo, véase el documento
WO81/01145) en un fármaco anticanceroso activo. Véase, por ejemplo
el documento WO 88/07378 y la patente estadounidense n.º 4.975.278.
Esta tecnología también se denomina "terapia de profármaco mediado
por enzima dependiente de un anticuerpo" (ADEPT).
El componente enzimático del inmunoconjugado
útil en la ADEPT incluye cualquier enzima capaz de actuar sobre un
profármaco de un modo tal que lo convierta en su forma citotóxica
más activa. Las enzimas que son útiles en el procedimiento de esta
invención incluyen, pero no se limitan a, alcalina fosfatasa, útil
en la conversión de profármacos que contienen fosfato en fármacos
libres; la arilsulfatasa, útil en la conversión de profármacos que
contienen sulfato en fármacos libres; la citosina desaminasa, útil
en la conversión de 5-fluorocitosina no tóxica en
el fármaco anticanceroso, 5-fluorouracilo;
proteasas, tales como la proteasa de Serratia, termolisina,
subtilisina, carboxipeptidasas y catepsinas (tales como catepsinas B
y L), que son útiles en la conversión de profármacos que contienen
péptidos en fármacos libres; caspasas, tales como
caspasa-3;
D-alanilcarboxipeptidasas, útiles en la conversión
de profármacos que contienen sustituyentes de
D-aminoácidos; enzimas de escisión de
carbohidratos, tales como beta-galactosidasa y
neuraminidasa, útiles en la conversión de profármacos glicosilados
en fármacos libres; beta-lactamasa, útil en la
conversión de fármacos derivados con beta-lactamos
en fármacos libres; y penicilina amidasas, tales como penicilina
V-amidasa o penicilina G-amidasa,
útiles en la conversión de fármacos derivados en sus nitrógenos de
amina con grupos fenoxiacetilo o fenilacetilo, respectivamente, en
fármacos libres. Alternativamente, se pueden usar anticuerpos con
actividad enzimática, también conocidos en la técnica como
"abzimas", para convertir los profármacos de la invención en
fármacos activos libres (véase, p. ej., Massey, Nature 328:
457-458 (1987)). Los conjugados de
anticuerpo-abzima se pueden preparar según lo
descrito en la presente memoria para enviar la abzima a una
población de células tumorales.
Es posible unir las enzimas covalentemente con
los anticuerpos mediante técnicas conocidas en la técnica, tales
como el uso de reactivos de entrecruzamiento heterobifuncionales.
Alternativamente, se pueden construir proteínas de fusión que
comprendan al menos la región de unión antigénica de un anticuerpo
de la invención unida con al menos una parte funcionalmente activa
de una enzima de la invención usando técnicas de ADN recombinante
conocidas en la técnica (véase, p. ej., Neuberger et al.,
Nature, 312: 604-608 (1984).
Además se contemplan modificaciones en los
anticuerpos. Por ejemplo, se puede unir el anticuerpo con uno de
una variedad de polímeros no proteínicos, p. ej., polietilenglicol,
polipropilenglicol, polioxialquilenos o copolímeros de
polietilenglicol y polipropilenglicol. También se puede atrapar el
anticuerpo en microcápsulas preparadas, por ejemplo, mediante
técnicas de coacervación o mediante polimerización interfacial (por
ejemplo, microcápsulas de hidroximetilcelulosa o gelatina y
microcápsulas de poli(metilmetacilato), respectivamente), en
sistemas de administración de fármacos coloidales (por ejemplo,
liposomas, microesferas de albúmina, microemulsiones,
nano-partículas y nanocápsulas) o en
macroemulsiones. Tales técnicas se revelan en Remington's
Pharmaceutical Sciences, XVI edición, Oslo, A., Ed., (1980). Para
aumentar la vida media en suero del anticuerpo, es posible
incorporar un epítopo de unión a receptores silvestres en el
anticuerpo (especialmente, un fragmento de anticuerpo) según lo
descrito en la patente estadounidense n. 5.739.277, por ejemplo.
Como se usa en las presente memoria, el término "epítopo de unión
a receptores silvestres" se refiere a un epítopo de la región Fc
de una molécula de IgG (p. ej., IgG_{1}, IgG_{2}, IgG_{3} o
IgG_{4}) que es responsable de aumentar la vida media en suero
in vivo de la molécula de IgG.
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La invención también proporciona ácidos
nucleicos aislados codificantes de anticuerpos frente a DR4 según lo
revelado en la presente memoria, vectores y células huésped que
comprendan el ácido nucleico y técnicas recombinantes para la
producción del anticuerpo.
Para la producción recombinante del anticuerpo,
se aísla el ácido nucleico codificante del mismo y se inserta en un
vector replicable para una posterior clonación (amplificación del
ADN) o expresión. El ADN codificante del anticuerpo se puede aislar
fácilmente y secuenciar usando procedimientos convencionales (p.
ej., usando sondas de oligonucleótido que sean capaces de unirse
específicamente a genes codificantes del anticuerpo). Hay muchos
vectores disponibles. Los componentes vectoriales incluyen
generalmente, pero no se limitan a, uno o más de los siguientes:
una secuencia señal, un origen de replicación, uno o más genes
marcadores, un elemento potenciador, un promotor y una secuencia de
terminación de la transcripción.
Los procedimientos de la presente memoria
incluyen procedimientos para la producción de anticuerpos
anti-DR4 quiméricos o recombinantes que comprenden
las etapas de proporcionar un vector que comprenda una secuencia de
ADN codificante de una cadena ligera o una cadena pesada de un
anticuerpo anti-DR4 (o tanto una cadena ligera como
una cadena pesada), transfectar o transformar una célula huésped con
el vector y cultivar la o las células huésped en condiciones
suficientes para generar el producto de anticuerpo
anti-DR4 recombinante. En una realización, se
contempla que la cadena ligera y/o la cadena pesada del anticuerpo
producido recombinantemente puede comprender todos o parte de los
dominios variables del anticuerpo 4H6 murino revelado aquí.
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El anticuerpo anti-DR4 de esta
invención se puede producir recombinantemente, no sólo directamente,
sino también como un polipéptido de fusión con un polipéptido
heterólogo, que sea preferiblemente una secuencia señal u otro
polipéptido que tenga un sitio de escisión específico en el terminal
N de la proteína madura o el polipéptido maduro. La secuencia señal
heteróloga seleccionada preferiblemente es una que sea reconocida y
procesada (i.e., escindida por una señal peptidasa) por la célula
huésped. Para células huésped procariotas que no reconocen ni
procesan la secuencia señal nativa del anticuerpo, la secuencia
señal es sustituida por una secuencia señal procariota
seleccionada, por ejemplo, del grupo de la
alcalino-fosfatasa, penicilinasa, lpp o líderes de
la enterotoxina II estable al calor. Para la secreción de
levaduras, la secuencia señal nativa puede ser sustituida por, p.
ej., el líder de la invertasa de levaduras, líder del factor
\alpha (incluyendo líderes de factores \alpha de
Saccharomyces y Kluyveromyces) o líder de fosfatasa
ácida, el líder de la glucoamilasa de C. albicans o la señal
descrita en el documento WO 90/13646. En la expresión de células de
mamífero, hay disponibles secuencias señal de mamífero, así como
líderes secretores virales, por ejemplo, la señal gD del herpes
simple.
El ADN de tal región precursora es unido en el
marco de lectura con el ADN codificante del anticuerpo.
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Tanto los vectores de expresión como los de
clonación contienen una secuencia de ácidos nucleicos que permite
la replicación del vector en una o más células huésped
seleccionadas. Generalmente, en los vectores de clonación, esta
secuencia es una que permita la replicación del vector
independientemente del ADN cromosómico del huésped, e incluye
orígenes de replicación o secuencias de replicación autónomas. Tales
secuencias son conocidas para una variedad de bacterias, levaduras
y virus. El origen de replicación del plásmido pBR322 es adecuado
para la mayoría de las bacterias Gram-negativas, el
origen del plásmido 2\mu es adecuado para la levadura y diversos
orígenes víricos (SV40, polioma, adenovirus, VSV o BPV) son útiles
para los vectores de clonación en células de mamífero.
Generalmente, el componente de origen de replicación no es necesario
para los vectores de expresión de mamífero (comúnmente, se puede
usar el origen SV40 solo, porque contiene el promotor temprano).
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Los vectores de expresión y de clonación pueden
contener un gen de selección, también denominado marcador
seleccionable. Los genes de selección más comunes codifican
proteínas que (a) confieren resistencia a antibióticos o a otras
toxinas, p. ej., ampicilina, neomicina, metotrexato o tetraciclina,
(b) complementan las deficiencias auxotróficas o (c) suministran
nutrientes fundamentales no disponibles en los medios complejos, p.
ej., el gen codificante de la D-alanina racemasa
para los bacilos.
Un ejemplo de un esquema de selección utiliza un
fármaco para detener el crecimiento de una célula huésped. Aquellas
células que son transformadas satisfactoriamente con un gen
heterólogo producen una proteína que confiere resistencia al
fármaco y, por tanto, conservan el régimen de selección. Los
ejemplos de tal selección dominante usan los fármacos neomicina,
ácido micofenólico e higromicina.
Otro ejemplo de marcadores seleccionables
adecuados para las células de mamífero son aquéllos que permiten la
identificación de células competentes para la absorción de ácido
nucleico del anticuerpo, tal como la DHFR, timidina quinasa,
metalotioneína I y II, preferiblemente, genes de metalotioneína de
primate, adenosina diaminasa, ornitina descarboxilasa, etc.
Por ejemplo, las células transformadas con el
gen de selección de la DHFR son identificadas primero mediante el
cultivo de todos los transformantes en un medio de cultivo que
contiene metotrexato (Mtx), un antagonista competitivo de la DHFR.
Una célula huésped apropiada cuando se emplea DHFR de tipo natural
es la línea celular de ovario de hámster chino (CHO) deficiente en
actividad de la DHFR.
Alternativamente, es posible seleccionar células
huésped (particularmente, huéspedes de tipo natural que contienen
DHFR endógena) transformadas o cotransformadas con secuencias de ADN
codificantes del anticuerpo anti-DR4, la proteína
DHFR de tipo natural y otro marcador seleccionable, tal como
aminoglicósido 3'-fosfotransferasa (APH) mediante
el crecimiento celular en medio que contiene un agente selección
para el marcador seleccionable tal como un antibiótico
aminoglicosídico, p. ej., kanamicina, neomicina o G418. Véase la
patente estadounidense n.º 4.965.199.
Un gen de selección adecuado para su uso en
levadura es el gen trp1 presente en el plásmido de levadura
YRp7 [Stinchcomb, et al., Nature 282:39 (1979)). El gen
trp1 proporciona un marcador de selección para una cepa
mutante de levadura carente de la capacidad de crecer en triptófano,
por ejemplo, ATCC N.º 44076 o PEP4-1. Jones,
Genetics 85:12 (1977). La presencia de la lesión de
trp1 en el genoma de la célula huésped de levadura
proporciona entonces un medio ambiente eficaz para detectar la
transformación mediante el crecimiento en ausencia de triptófano.
De manera similar, las cepas de levadura deficientes en Leu2 (ATCC
20.622 ó 38.626) son complementadas por plásmidos conocidos que
portan el gen Leu2.
Además, se pueden usar vectores derivados del
plásmido circular de 1,6 \mum pKD1 para la transformación de
levaduras de Kluyveromyces. Alternativamente, se publicó un
sistema de expresión para la producción a gran escala de quimosina
bovina recombinante para K. lactis. Van den Berg,
Bio/Technology, 8:135 (1990). También se han descrito
vectores de expresión de varias copias estables para la secreción
albúmina de suero humano recombinante madura mediante cepas
industriales de Kluyveromyces. Fleer et al.,
Bio/Technology, 9:968-975 (1991).
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Los vectores de expresión y de clonación
habitualmente contienen un promotor que es reconocido por el
organismo huésped y está ligado operativamente al ácido nucleico
del anticuerpo. Los promotores adecuados para su uso con huéspedes
procariotas incluyen el promotor phoA, los sistemas promotores de
\beta-lactamasa y lactosa, la alcalino fosfatasa,
un sistema promotor de triptófano (trp) y promotores híbridos tales
como el promotor tac. Sin embargo, hay disponibles otros promotores
bacterianos conocidos. Los promotores para su uso en sistemas
bacterianos también contendrán una secuencia de
Shine-Dalgarno (S.D.) ligada operativamente al ADN
codificante del anticuerpo anti-DR4.
\newpage
Se conocen secuencias promotoras para
eucariotas. Casi todos los genes eucariotas tienen una región rica
en AT localizada aproximadamente de 25 a 30 bases secuencia arriba
del sitio en el que se inicia la transcripción. Otra secuencia
encontrada de 70 a 80 bases secuencia arriba del inicio de la
transcripción de muchos genes es una región CNCAAT, en la que N
puede ser cualquier nucleótido. En el extremo 3' de la mayoría de
los genes eucariotas hay una secuencia ATA, que puede ser la señal
para la adición de la cola poli(A) en el extremo 3' de la
secuencia codificante. Todas estas secuencias están insertadas
adecuadamente en los vectores de expresión eucariotas.
Los ejemplos de secuencias promotoras adecuadas
para su uso con huéspedes de levadura incluyen los promotores para
la 3-fosfoglicerato quinasa u otras enzimas
glicolíticas, tales como enolasa,
gliceraldehído-3-fosfato
deshidrogenasa, hexoquinasa, piruvato descarboxilasa,
fosfofructoquinasa,
glucosa-6-fosfato isomerasa,
3-fosfoglicerato mutasa, piruvato quinasa,
triosafosfato isomerasa, fosfoglucosa isomerasa y glucoquinasa.
Otros promotores de levadura que son promotores
inducibles, que tienen la ventaja adicional de la transcripción
controlada por condiciones de crecimiento, son las regiones
promotoras para la alcohol deshidrogenasa 2, isocitocromo C y
fosfatasa ácida, enzimas degradantes asociadas con el metabolismo
del nitrógeno, metalotioneína,
gliceraldehído-3-fosfato
deshidrogenasa y enzimas responsables de la utilización de la
maltosa y la galactosa. En el documento EP 73.657, se describen más
detalladamente los vectores y los promotores adecuados para su uso
en la expresión de levaduras. Los potenciadores de levadura también
se usan ventajosamente con promotores de levadura.
La transcripción del anticuerpo
anti-DR4 desde vectores de células huésped de
mamífero se controla, por ejemplo, mediante promotores obtenidos de
los genomas de virus tales como el virus del polioma, virus de la
viruela aviar, adenovirus (tal como el adenovirus 2), virus del
papiloma bovino, virus del sarcoma aviar, citomegalovirus, un
retrovirus, virus de la hepatitis B y, lo más preferiblemente, el
virus 40 de simio (SV40), de promotores de mamífero heterólogos, p.
ej., el promotor de la actina o un promotor de inmunoglobulina, de
promotores de choque térmico, siempre y cuando tales promotores
sean compatibles con los sistemas de las células huésped.
Los promotores tempranos y tardíos del virus
SV40 se obtienen convenientemente como un fragmento de restricción
de SV40 que también contiene el origen de replicación viral de SV40.
El promotor temprano inmediato del citomegalovirus humano se
obtiene convenientemente como un fragmento de restricción de HindIII
E. En la patente estadounidense n.º 4.419.446, se revela un sistema
de expresión de ADN en huéspedes mamíferos usando el virus del
papiloma bovino como vector. En la patente estadounidense n.º
4.601.978, se describe una modificación de este sistema. Véase
también Reyes et al., Nature 297:598-601
(1982) sobre la expresión de ADNc de
\beta-interferón humano en células de ratón bajo
el control de un promotor de timidina quinasa del virus del herpes
simple. Alternativamente, se puede usar la repetición terminal larga
del virus del sarcoma de Rous como promotor.
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Habitualmente, la transcripción de un ADN
codificante del anticuerpo anti-DR4 de esta
invención por eucariotas superiores se aumenta insertando una
secuencia potenciadora en el vector. Ahora se conocen muchas
secuencias potenciadoras de genes de mamíferos (globina, elastasa,
albúmina, \alpha-fetoproteína e insulina). Sin
embargo, lo común es usar un potenciador de un virus de célula
eucariota. Los ejemplos incluyen el potenciador SV40 en el último
lado del origen de replicación (100-270 pb), el
potenciador del promotor temprano del citomegalovirus, el
potenciador del polioma sobre el último lado del origen de
replicación y potenciadores de adenovirus. Véase también
Nature 297:17-18 (1982) sobre elementos
potenciadores para la activación de promotores eucariotas. Se puede
cortar el potenciador y empalmarlo en el vector en la posición 5' ó
3' con respecto a la secuencia codificante del anticuerpo, pero lo
preferible es ubicarlo en un sitio 5' desde el promotor.
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Los vectores de expresión usados en células
huésped eucariotas (células de levadura, hongos, insecto, planta,
animal, ser humano o células nucleadas de otros organismos
multicelulares) también contendrán las secuencias necesarias para
la terminación de la transcripción y para la estabilización del
ARNm. Tales secuencias se encuentran comúnmente disponibles desde
las regiones no traducidas de 5' y, ocasionalmente, de 3' de ADN o
ADNc eucariotas o virales. Estas regiones contienen segmentos de
nucleótidos transcritos como fragmentos poliadenilados en la parte
no traducida del ARNm codificante del anticuerpo multivalente. Un
componente de terminación de la transcripción útil es la región de
poliadenilación de la hormona del crecimiento bovino. Véase el
documento WO94/11026 y el vector de expresión revelado en esa
memoria.
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Las células huésped adecuadas para la clonación
o la expresión del ADN en los vectores de la presente memoria son
las células procariotas, de levadura o eucariotas superiores
anteriormente descritas. Los procariotas adecuados a tal efecto
incluyen eubacterias, tales como organismos
Gram-negativos o Gram-positivos, por
ejemplo, enterobacteriaceas tales como Escherichia, p. ej.,
E. coli, Enterobacter, Erwinia, Klebsiella, Proteus,
Salmonella, p. ej., Salmonella typhimurium, Serratia, p.
ej., Serratia marcescans, y Shigella, así como
bacilos tales como B. subtilis y B. licheniformis (p.
ej., B. licheniformis 41P revelado en el documento DD
266.710 publicado el 12 de abril de 1989), Pseudomonas tales
como P. aeruginosa, y Streptomyces. Un huésped de
clonación de E. coli preferido es E. coli 294 (ATCC
31.446), aunque hay otras cepas adecuadas, tales como E. coli
B, E. coli X1776 (ATCC 31.537), y E. coli W3110 (ATCC
27.325). Estos ejemplos son ilustrativos y no restrictivos.
Además de los procariotas, los microbios
eucariotas, tales como los hongos filamentosos o la levadura, son
huéspedes de clonación o expresión adecuados para los vectores
codificantes del anticuerpo frente a DR4. Saccharomyces
cerevisiae, o una levadura de Baker común, es el usado más
comúnmente entre los microorganismos huésped eucariotas inferiores.
Sin embargo, hay un número de otros géneros, especies y cepas que
están comúnmente disponibles y son útiles en la presente memoria,
tales como Schizosaccharomyces pombe; huéspedes de
Kluyveromyces, tales como, p. ej., K. lactis, K.
fragilis (ATCC 12.424), K. bulgaricus (ATCC 16.045),
K. wickeramii (ATCC 24.178), K. waltii (ATCC 56.500),
K. drosophilarum (ATCC 36.906), K. thermotolerans y
K. marxianus; yarrowia (EP 402.226); Pichia
pastoris (EP 183,070); Candida; Trichoderma reesia
(EP 244.234); Neurospora crassa; Schwanniomyces,
tales como Schwanniomyces occidentalis; y hongos
filamentosos, tales como, e.g., Neurospora, Penicillium,
Tolypocladium y huéspedes de Aspergillus, tales como
A. nidulans y A. Níger.
Las células huésped adecuadas para la expresión
del anticuerpo glicosilado están derivadas de organismos
multicelulares. Los ejemplos de células de invertebrado incluyen
células vegetales y de insecto. Se han identificado numerosas cepas
y variantes bacuvirales, así como las correspondientes células
huésped de insectos permisivos de huéspedes, tales como
Spodoptera frugiperda (oruga), Aedes aegypti
(mosquito), Aedes albopictus (mosquito), Drosophila
melanogaster (mosca de la fruta) y Bombyx mori. Hay
disponibles al público una variedad de cepas virales para la
transfección, p. ej., la variante L-1 del VPN de
Autographa californica y la cepa Bm-5 del
VPN de Bombyx mori, pudiéndose usar tales virus como virus de
la presente memoria según la presente invención, particularmente,
para la transfección de células de Spodoptera frugiperda.
También se pueden utilizar como huéspedes
cultivos de células vegetales de algodón, maíz, patata, soja,
petunia, tomate y tabaco.
Sin embargo, el mayor interés se ha tenido en
células de vertebrados, y la propagación de células de vertebrados
en cultivo (cultivo tisular) se ha convertido en un procedimiento
rutinario. Los ejemplos de líneas celulares huésped de mamíferos
útiles son la línea CV1 de riñón de mono transformada por SV40
(COS-7, ATCC CRL 1651); línea de riñón embrionario
humano (células 293 ó 293 subclonadas para el crecimiento en cultivo
en suspensión, Graham, et al., J. Gen Virol., 36 (59):
1977)); células de riñón de hámster neonato (BHK, ATCC CCL 10);
células de ovario de hámster chino/-DHFR (CHO, Urlaub et al.,
Proc. Natl. Acad. Sci. EE.UU., 77:4216 (1980)); células de
Sertoli de ratón (TM4, Mather, Biol. Reprod.
23:243-251 (1980)); células de riñón de mono (CV1
ATCC CCL 70); células de riñón de mono verde africano
(VERO-76, ATCC CRL-1587); células de
carcinoma cervical humano (HELA, ATCC CCL 2); células de riñón
canino (MDCK, ATCC CCL 34); células de riñón de ratas Buffalo (BRL
3A, ATCC CRL 1442); células de pulmón humano (W138, ATCC CCL 75);
células de riñón humano (Hep G2, HB 8065); tumor de mama de ratón
(MMT 060562, ATCC CCL51); células TRI (Mather et al., Annals N.Y.
Acad. Sci. 383:44-68 (1982)); células MRC 5;
células FS4; una línea de hepatoma humano (Hep G2); y células de
mieloma o linfoma (p. ej., células Y0, J558L, P3 y NS0; (véase la
patente estadounidense n.º 5.807.715).
Las células huésped se transforman con los
vectores de expresión o de clonación descritos anteriormente para la
producción del anticuerpo, y se cultivan en medios de nutrientes
convencionales modificados según proceda para inducir promotores,
seleccionar transformantes o amplificar los genes codificantes de
las secuencias deseadas.
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Las células huésped usadas para producir el
anticuerpo de esta invención se pueden cultivar en una variedad de
medios. Los medios comercialmente disponibles, tales como Ham's F10
(Sigma), medio esencial mínimo (MEM) (Sigma),
RPMI-1640 (Sigma) y medio de Eagle modificado por
Dulbecco ((DMEM), Sigma) son adecuado para cultivar las células
huésped. Además, se puede usar cualquiera de los medios descritos en
Ham et al., Meth. Enz. 58:44 (1979), Barnes et al., Anal.
Biochem. 102:255 (1980), las patentes estadounidenses n.º
4.767.704; 4.657.866; 4.927.762; 4.560.655 ó 5.122.469; el
documento WO 90/03430; el documento WO 87/00195; o la patente
estadounidense Re. 30.985 como medios de cultivo para las células
huésped. Se puede complementar cualquiera de estos medios si fuera
necesario con hormonas y/u otros factores de crecimiento (tales
como, insulina, transferrina o factor de crecimiento epidérmico),
sales (tales como cloruro de sodio, calcio, magnesio y fosfato),
tampones (tales como HEPES), nucleótidos (tales como adenosina y
timidina), antibióticos (tales como el fármaco GENTAMYCIN^{TM}),
elementos traza (definidos como compuestos inorgánicos habitualmente
presentes a concentraciones finales en el intervalo micromolar) y
glucosa o una fuente energética equivalente. También se puede
incluir cualquier otro complemento necesario a concentraciones
apropiadas que serían conocidas por los expertos en la técnica. Las
condiciones de cultivo, tales como la temperatura, el pH y
similares, son las usadas previamente con la célula huésped
seleccionada para la expresión, y serán evidentes para el experto
habitual de la técnica.
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Cuando se usan técnicas recombinantes, se puede
generar el anticuerpo intracelularmente, en el espacio periplásmico,
o se puede secretar directamente en el medio. Si el anticuerpo es
producido intracelularmente, como una primera etapa, se retira el
residuo particulado, bien las células huésped o los fragmentos
lisados, por ejemplo, mediante centrifugación o ultrafiltración.
Carter et al., Bio/Technology 10:163-167
(1992) describen un procedimiento para aislar anticuerpos que son
secretados en el espacio periplásmico de E. coli. En
síntesis, se funde la pasta celular en presencia de acetato de
sodio (pH 3,5), EDTA y fenilmetilsulfonilfluoruro (PMSF) durante
aproximadamente 30 min. Los residuos celulares se pueden eliminar
por centrifugación. Cuando se secreta el anticuerpo en el medio,
primero se concentran generalmente los sobrenadantes de tales
sistemas de expresión usando un filtro de concentración de
proteínas comercialmente disponible, por ejemplo, una unidad de
ultrafiltración de Amicon o Pellicon de Millipore. Se puede incluir
un inhibidor de la proteasa tal como PMSF en cualquiera de las
etapas anteriores para inhibir la proteolisis, pudiéndose incluir
antibióticos para evitar el crecimiento de contaminantes
adventicios.
La composición del anticuerpo preparada a partir
de las células se puede purificar usando, por ejemplo, cromatografía
sobre hidroxilapatita, electroforesis sobre gel, diálisis y
cromatografía de afinidad, siendo la cromatografía de afinidad la
técnica de purificación preferida. La idoneidad de la proteína A
como ligando de afinidad depende de la especie y del isotipo de
cualquier región Fc de inmunoglobulina que esté presente en el
anticuerpo. Se puede usar proteína A para purificar los anticuerpos
que estén basados en las cadenas pesadas \gamma1, \gamma2 o
\gamma4 humanas (Lindmark et al., J. Immunol. Meth.
62:1-13 (1983)). Se recomienda la proteína G para
todos los isotipos de ratón y para \gamma3 humano (Guss et al.,
EMBO J. 5:15671575 (1986)). Lo más habitual es que la matriz a
la que se une el ligando de afinidad sea agarosa, pero hay otras
matrices disponibles. Las matrices estables mecánicamente, tales
como el vidrio de poro controlado o el
poli(estirendivinil)benceno permiten mayores caudales
y menores tiempos de procesamiento de los que se pueden obtener con
la agarosa. Cuando el anticuerpo comprende un dominio C_{H}3, la
resina ABX^{TM} de Bakerbond (J. T. Baker, Phillipsburg, NJ) es
útil para la purificación. También hay disponibles, en función del
anticuerpo que se vaya a recuperar, otras técnicas para la
purificación de proteínas, tales como el fraccionamiento sobre una
columna de intercambio iónico, la precipitación en etanol, la CLAR
en fase inversa, la cromatografía sobre sílice, la cromatografía
sobre heparina-SEPHAROSE^{TM}, la cromatografía
sobre una resina de intercambio iónico o catiónico (tal como una
columna de ácido poliaspártico), el cromatoenfoque, la
electroforesis en gel de poliacrilamida-SDS y la
precipitación en sulfato de amonio.
\vskip1.000000\baselineskip
Los anticuerpos frente a DR4 de la invención
tienen diversas utilidades. Por ejemplo, los anticuerpos agonistas
de DR4 se pueden emplear en usos médicos para tratar condiciones
patológicas en mamíferos, tales como el cáncer o enfermedades
inmunes. En los usos médicos, se administra el anticuerpo frente a
DR4, preferiblemente, un anticuerpo agonista, a un mamífero, solo o
en combinación con incluso otros agentes terapéuticos o técnicas
terapéuticas.
El diagnóstico en mamíferos de las diversas
condiciones patológicas descritas en la presente memoria lo puede
realizar el profesional experto. En la técnica, hay disponibles
técnicas de diagnóstico que permiten, p. ej., el diagnóstico o la
detección del cáncer o de enfermedades inmunes en un mamífero. Por
ejemplo, se pueden identificar cánceres mediante técnicas,
incluyendo, pero no limitándose a, la palpación, el análisis de
sangre, rayos X, RMN y similares. Las enfermedades inmunes también
se pueden identificar fácilmente. En el lupus eritematoso
sistémico, el mediador principal de la enfermedad es la producción
de anticuerpos auto-reactivos frente a las propias
proteínas/tejidos, y la posterior generación de una inflamación
mediada por el sistema inmune. Son muchos los órganos y los
sistemas que se ven afectados clínicamente, incluyendo el riñón, los
pulmones, el sistema musculoesquelético, mucocutáneo, ojos, sistema
nervioso central, sistema cardiovascular, tracto gastrointestinal,
médula ósea y sangre.
La artritis reumatoide (AR) es una enfermedad
inflamatoria autoinmune sistémica crónica que implica principalmente
a la membrana sinovial de múltiples articulaciones que resulta en
el daño del cartílago articular. La patogénesis es dependiente de
los linfocitos T y está asociada con la producción de factores
reumatoides, auto-anticuerpos dirigidos frente a la
propia IgG, con el resultado de la formación de complejos inmunes
que alcanzan niveles elevados en el fluido articular o la sangre.
Estos complejos en la articulación pueden inducir a la infiltración
notable de linfocitos y monocitos en el sinovio y posteriores
cambios sinoviales notables; el espacio/fluido articular es
infiltrado por células similares con la adición de numerosos
neutrófilos. Los tejidos afectados son fundamentalmente las
articulaciones, habitualmente, siguiendo un patrón simétrico. Sin
embargo, la enfermedad extra-articular también
tiene lugar de dos formas principales. Una forma es el desarrollo de
lesiones extra-articulares con la enfermedad
articular progresiva en curso y lesiones típicas de la fibrosis
pulmonar, la vasculitis y las úlceras cutáneas. La segunda forma de
la enfermedad extra-articular es el denominado
síndrome de Felty, que tiene lugar en una etapa tardía de la
enfermedad de RA, a veces una vez que la enfermedad articular se ha
vuelto quiescente, e implica la presencia de neutropenia,
trombocitopenia y esplenomegalia. Esto puede estar acompañado por
vasculitis en múltiples órganos con formaciones de infartos, úlceras
cutáneas y gangrena. Los pacientes a menudo desarrollan nódulos
reumatoides en el tejido subcutáneo que recubre las articulaciones
afectadas; la etapa tardía de los nódulos tiene centros necróticos
rodeados por un infiltrado celular inflamatorio mixto. Otras
manifestaciones que pueden tener lugar en la AR incluyen:
pericarditis, pleuritis, arteritis coronaria, pneumonitis
intersticial con fibrosis pulmonar, queratoconjuntivitis sicca y
nódulos
reumáticos.
reumáticos.
La artritis crónica juvenil es una enfermedad
inflamatoria idiopática crónica que comienza habitualmente a una
edad inferior a los 16 años. Su fenotipo tiene algunas similitudes
con la AR; algunos pacientes que son positivos en el factor
reumatoide están clasificados como artritis reumatoide juvenil. Esta
enfermedad está subclasificada en tres categorías principales:
pauciarticular, poliarticular y sistémica. La artritis puede ser
grave y es comúnmente destructiva, y conduce a la anquilosis
articular y al retraso del crecimiento. Otras manifestaciones
pueden incluir uveitis anterior crónica y amiloidosis sistémica.
Las espondiloartropatías son un grupo de
trastornos con algunas características clínicas comunes y la
asociación común con la expresión del producto génico
HLA-B27. Los trastornos incluyen: esponilitis
anquilosante, síndrome de Reiter (artritis reactiva), artritis
asociada con la enfermedad inflamatoria intestinal, espondilitis
asociada con la psoriasis, espondiloartropatía de aparición en la
juventud y espondiloartropatía no diferenciada. Los rasgos
diferenciadores incluyen la sacroileitis con o sin espondilitis; la
artritis asimétrica inflamatoria; la asociación con
HLA-B27 (un alelo definido serológicamente del locus
HLA-B del CPH de clase I); la inflamación ocular y
la ausencia de auto-anticuerpos asociados con otra
enfermedad reumatoide. La célula más implicada como clave en la
inducción de la enfermedad es el linfocito T CD8+, una célula que se
dirige al antígeno presentada por las moléculas del CPH de clase I.
Las células T CD8+ pueden reaccionar frente al alelo
HLA-B27 del CPH de clase I como si éste fuera un
péptido foráneo expresado por las moléculas del CPH de clase I. Se
ha planteado la hipótesis de que un epítopo de
HLA-B27 puede imitar un epítopo antigénico
bacteriano u otro epítopo antigénico microbiano, e inducir así una
respuesta de las células T CD8+.
La esclerosis sistémica (esclerodermia) tiene
una etiología desconocida. Un distintivo de la enfermedad es la
induración de la piel; probablemente, ésta es inducida por un
procedimiento inflamatorio activo. La esclerodermia puede ser
localizada o sistémica; las lesiones vasculares son comunes y la
lesión de las células endoteliales de la microvasculatura es un
hecho temprano e importante en el desarrollo de la esclerosis
sistémica; la lesión vascular puede estar mediada por el sistema
inmune. La base inmunológica está implicada por la presencia de
infiltrados celulares mononucleares en las lesiones cutáneas y la
presencia de anticuerpos anti-nucleares en muchos
pacientes. ICAM-1 es habitualmente regulado sobre la
superficie celular de fibroblastos en lesiones cutáneas, lo que
sugiere que la interacción de las células T con estas células puede
desempeñar un papel en la patogénesis de la enfermedad. Otros
órganos implicados incluyen: el tracto gastrointestinal: atrofria y
fibrosis del músculo liso que resultan en peristalsis/motilidad
anormal; riñón: proliferación intimal subendotelial concéntrica que
afecta a las arterias interlobulares y arqueadas pequeñas con el
resultado de una reducción del flujo sanguíneo cortical renal, da
como resultado proteinuria, azotemia e hipertensión; músculo
esquelético: atrofia, fibrosis intersticial; inflamación; pulmones:
peumonitis intersticial y fibrosis intersticial; y corazón: necrosis
en la banda de contracción, cicatrización/fibrosis.
Las miopatías inflamatorias idiopáticas que
incluyen la dermatomiositis, la polimiositis y otras enfermedades,
son trastornos de la inflamación muscular crónica de una etiología
desconocida que dan como resultado una debilidad muscular. La
inflamación/el daño muscular es a menudo simétrico y progresivo. La
mayoría de las formas tienen asociados
auto-anticuerpos. Estos
auto-anticuerpos específicos de la miositis se
dirigen frente e inhiben la función de componentes, proteínas y
ARN, implicados en la síntesis de proteínas.
El síndrome de Sjogren se debe a la inflamación
mediada por el sistema inmune y la posterior destrucción funcional
de las glándulas lagrimales y salivales. La enfermedad puede estar
asociada con o acompañada por enfermedades inflamatorias de los
tejidos conjuntivos. La enfermedad está asociada con la producción
de auto-anticuerpos frente a los antígenos Ro y La,
ambos de los cuales son complejos pequeños de
ARN-proteína. Las lesiones dan como resultado
queratoconjuntivitis sicca, xerostomía con otras manifestaciones o
asociaciones, incluyendo cirrosis biliar, neuropatía periférica o
sensorial y púrpura palpable.
Las vasculitis sistémicas son enfermedades en
las que la lesión principal es una inflamación y el posterior daño
de los vasos sanguíneos que da como resultado una
isquemia/necrosis/degeneración en los tejidos abastecidos por los
vasos afectados y, en algunos casos, finalmente, una disfunción
endorgánica. Las vasculitis también pueden tener lugar como lesión
secundaria o secuelas de otras enfermedades mediadas por el sistema
inmunoinflamatorio, tales como artritis reumatoide, esclerosis
sistémica, etc., particularmente, en enfermedades también asociadas
con la formación de complejos inmunes. Las enfermedades del grupo de
las vasculitis sistémica primarias incluyen: vasculitis
necrotizante sistémica: poliarteritis nodosa, angeítis alérgica y
granulomatosa, poliangeítis; granulomatosis de Wegener;
granulomatosis linfomatoide y arteritis de células gigantes. Las
vasculitis heterogéneas incluyen: el síndrome de los nódulos
linfáticos mucocutáneos (SNLM o enfermedad de Kawasaki), la
vasculitis aislada del SNC, la enfermedad de Behet, tromboangeítis
obliterans (enfermedad de Buerger) y la venulitis necrotizante
cutánea. Se cree que el mecanismo patógeno de la mayoría de los
tipos de vasculitis enumerados se debe fundamentalmente a la
deposición de complejos de inmunoglobulina en la pared vascular y la
posterior inducción de una respuesta inflamatoria bien mediante la
CCDA, la activación de complementos o ambas.
La sarcoidosis es una condición de etiología
desconocida que se caracteriza por la presencia de granulomas
epitelioides en casi cualquier tejido del cuerpo; lo más común es la
implicación de los pulmones. La patogénesis implica la persistencia
de macrófagos y células linfoides activados en zonas de la
enfermedad con las posteriores secuelas crónicas que resultan de la
liberación de productos activos local o sistémicamente liberados por
estos tipos de células.
La anemia hemolítica autoinmune, incluyendo la
anemia hemolítica autoinmune, la pancitopenia inmune y la
hemoglobinuria nocturna paroxismal, es el resultado de la
producción de anticuerpos que reaccionan con antígenos expresados
sobre la superficie de los glóbulos rojos (y, en algunos casos,
otras células sanguíneas incluyendo también las plaquetas) y es un
reflejo de la eliminación de aquellas células revestidas de los
anticuerpos mediante una lisis mediada por complementos y/o
CCDA/mecanismos mediados receptores de Fc.
En la trombocitopenia autoinmune, incluyendo la
púrpura trombocitopénica y la trombocitopenia inmune en otros
entornos clínicos, la destrucción/eliminación de plaquetas tiene
lugar como resultado de la unión de bien anticuerpos o complementos
con las plaquetas y la posterior eliminación mediante la lisis de
complementos, la CCDA o mecanismos mediados por el receptor de
Fc.
Las tiroiditis, incluyendo la enfermedad de
Grave, la tiroiditis de Hashimoto, la tiroiditis linfocítica juvenil
y la tiroiditis atrófica, son el resultado de una respuesta inmune
frente a antígenos tiroideos con la producción de anticuerpos que
reaccionan con proteínas presentes en, y habitualmente específicas
de, la glándula tiroidea. Existen modelos experimentales incluyendo
modelos espontáneos: ratas (ratas BUF y BB) y pollos (cepa de pollo
obeso); modelos inducibles: la inmunización de animales bien con
tiroglobulina, antígeno microsomal tiroideo (peroxidasa
tiroidea).
La diabetes mellitus de tipo I o la diabetes
insulinodependiente es la destrucción autoinmune de células \beta
de los islotes pancreáticos; esta destrucción está mediada por
auto-anticuerpos y células T
auto-reactivas. Los anticuerpos frente a la
insulina o al receptor de insulina también pueden producir el
fenotipo de no sensibilidad a la insulina.
Las enfermedades renales inmunes, incluyendo
glomerulonefritis y nefritis tubulointersticial, son el resultado
del daño mediado por los anticuerpos o linfocitos T en el tejido
renal bien directamente como resultado de la producción de
anticuerpos auto-reactivos o de células T frente a
antígenos renales, o indirectamente como resultado de la deposición
de anticuerpos y/o complejos inmunes en el riñón que son reactivos
frente a otros antígenos no renales. De este modo, otras
enfermedades inmunes que dan como resultado la formación de
complejos inmunes también pueden inducir la enfermedad renal inmune
como una secuela indirecta. Los mecanismos inmunes tanto directos
como indirectos dan como resultado la respuesta inflamatoria que
produce/induce el desarrollo de lesiones en los tejidos renales con
la afección de la función orgánica resultante y, en algunos casos,
la progresión hacia la insuficiencia renal. Los mecanismos inmunes
tanto humorales como celulares pueden estar implicados en la
patogénesis de las
lesiones.
lesiones.
Se cree que las enfermedades desmielinizantes de
los sistemas nerviosos central y periférico, incluyendo la
esclerosis múltiple; polineuropatía desmielinizante periférica o
síndrome de Guillain-Barr; y la polineuropatía
desmielinizante inflamatoria crónica, tienen una base
auto-inmune y dan como resultado la desmielinización
de los nervios como resultado del daño causado en los
oligodendrocitos o directamente en la mielina. En la EM hay pruebas
que sugieren que la inducción y la progresión de la enfermedad
depende de los linfocitos T. La esclerosis múltiple es una
enfermedad desmielinizante que depende de los linfocitos T y que
cursa bien de un modo recurrente-remitente o
progresivo crónico. La etiología es desconocida; sin embargo,
contribuyen tanto las infecciones víricas, como la predisposición
genética, el medio ambiente y la auto-inmunidad. Las
lesiones contienen infiltrados de células microgliales
predominantemente mediadas por linfocitos T y macrófagos de
infiltración; siendo los linfocitos T CD4+ el tipo de célula
predominante en las lesiones. El mecanismo de la muerte de células
de oligodendrocitos y la posterior desmielinización es desconocido,
pero es probable que esté dirigido por los linfocitos T.
La enfermedad pulmonar inflamatoria y fibrótica,
incluyendo las pneumonías eosinófilas; la fibrosis pulmonar
idiopática y la pneumonitis por hipersensibilidad puede implicar una
respuesta inmuno-inflamatoria no regulada. La
inhibición de esa respuesta tendría un beneficio terapéutico.
La enfermedad cutánea inmune o autoinmune,
incluyendo las enfermedades cutáneas vesiculares, el eritema
multiforme y la dermatitis de contacto, están mediadas por
auto-anticuerpos, cuya génesis depende de los
linfocitos T.
La psoriasis es una enfermedad inflamatoria
mediada por linfocitos T. Las lesiones contienen infiltrados de
linfocitos T, macrófagos y células procesadores de antígenos, así
como algunos neutrófilos.
Las enfermedades alérgicas, incluyendo asma,
rinitis alérgica, dermatitis atópica, hipersensivilidad alimentaria
y urticaria, dependen de los linfocitos T. Estas enfermedades están
mediadas predominantemente por la inflamación inducida por
linfocitos T, la inflamación mediada por IgE o una combinación de
ambas.
Las enfermedades asociadas con los transplantes,
incluyendo el rechazo de injertos y la enfermedad del injerto contra
el huésped (EICH), dependen de los linfocitos T; siendo paliativa la
inhibición de la función de los linfocitos T.
Otras enfermedades en las que la intervención de
la respuesta inmune y/o inflamatoria es beneficiosa son las
enfermedades infecciosas, incluyendo, pero no limitándose a, la
infección vírica (incluyendo, pero no limitándose a, SIDA,
hepatitis A, B, C, D, E), la infección bacteriana, infecciones
micóticas e infecciones por protozoos y parásitos (se pueden
utilizar terapéuticamente moléculas (o derivados/agonistas) que
estimulan el MLR para aumentar la respuesta inmune a los agentes
infecciosos), enfermedades de inmunodeficiencia (se pueden utilizar
terapéuticamente moléculas/derivados/agonistas que estimulan el MLR
para aumentar la respuesta inmune para condiciones de
inmunodeficiencia heredada, adquirida, inducida por una infección
(tal como la infección por VIH) o iatrogénica (i.e., a partir de una
quimioterapia)), y neoplasia.
El anticuerpo se administra preferiblemente al
mamífero en un vehículo, preferiblemente, un vehículo
farmacéuticamente aceptable. En "Remington's Pharmaceutical
Sciences", XVI edición, 1980, Mack Publishing Co., editado por
Oslo et al., se describen vehículos adecuados y sus
formulaciones. Comúnmente, se usa una cantidad apropiada de una sal
farmacéuticamente aceptable en la formulación para volver la
formulación isotónica. Los ejemplos del vehículo incluyen solución
salina, solución de Ringer y solución de dextrosa. El pH de la
solución es preferiblemente de aproximadamente 5 a aproximadamente
8, más preferiblemente, de aproximadamente 7 a aproximadamente 7,5.
Otros vehículos incluyen preparaciones de liberación sostenida,
tales como matrices semipermeables de polímeros hidrófobos sólidos
que contienen el anticuerpo, estando las matrices en forma de
artículos conformados, p. ej., de películas, liposomas o
micropartículas. Resultará evidente para aquéllos expertos en la
técnica que ciertos vehículos pueden ser más preferibles en función
de, por ejemplo, la vía de administración y la concentración del
anticuerpo que esté siendo administrado.
Se puede administrar el anticuerpo al mamífero
por inyección (p. ej., intravenosa, intraperitoneal, subcutánea,
intramuscular, intraportal) o mediante otros procedimientos, tales
como la infusión que garantiza su administración en el torrente
sanguíneo de una forma eficaz. También se puede administrar el
anticuerpo mediante técnicas de perfusión aislada, tales como
perfusión en tejidos aislados, para ejercer efectos terapéuticos
locales. Se prefiere la inyección local o intravenosa.
Las dosis y las posologías eficaces para
administrar el anticuerpo se pueden determinar empíricamente, y la
realización de tales determinaciones pertenece al alcance de la
técnica. Los expertos en la técnica entenderán que la dosis del
anticuerpo que debe ser administrado variará en función de, por
ejemplo, el mamífero que vaya a recibir el anticuerpo, la vía de
administración, el tipo concreto de anticuerpo usado y de otros
fármacos que estén siendo administrados al mamífero. En la
bibliografía sobre los usos terapéuticos de los anticuerpos, se
encuentra una orientación sobre la selección de las dosis
apropiadas, como, p. ej., en "Handbook of Monoclonal
Antibodies", Ferrone et al., eds., Noges Publications,
Park Ridge, N.J., (1985) cap. 22 y pp. 303-357;
Smith et al., "Antibodies in Human Diagnosis and
Therapy", Haber et al., eds., Raven Press, Nueva York
(1977) pp. 365-389. Una dosis diaria común del
anticuerpo usado solo podría variar de aproximadamente 1 \mug/kg
hasta 100 mg/kg de peso corporal o más al día, en función de los
factores mencionados anteriormente.
También se puede administrar el anticuerpo al
mamífero en combinación con cantidades eficaces de uno o más
agentes terapéuticos. El uno o más de los otros agentes terapéuticos
o terapias puede incluir, pero no se limita a, quimioterapia
(agentes quimioterapéuticos), terapia de radiación,
inmunoadyuvantes, agentes inhibidores del crecimiento, agentes
citotóxicos y citoquinas. También se pueden emplear otros agentes
conocidos por inducir la apóptosis en células de mamífero, y tales
agentes incluyen FNT alfa, FNT beta, ligando CD30, ligando
4-1BB y ligando Apo-2, así como
otros anticuerpos que puedan inducir la apóptosis. La una o más de
las otras terapias pueden incluir, anticuerpos terapéuticos
(distintos del anticuerpo frente a DR4), y tales anticuerpos pueden
incluir anticuerpos frente al receptor anti-Her
(tales como, Herceptin^{TM}), anticuerpos
anti-FCEV, y anticuerpos frente a otros receptores
del ligando Apo-2, tales como anticuerpos
anti-Apo-2 (DR5).
Las quimioterapias contempladas por la invención
incluyen sustancias químicas o fármacos que son conocidos en la
técnica y que se encuentran comercialmente disponibles, tales como
doxorrubicina, 5-fluorouracilo, etopósido,
camptotecina, leucovorina, arabinósido de citosina, ciclofosfamida,
tiotepa, busulfano, citoxina, taxol, metotrexato, cisplatina,
melfalano, vinblastina y carboplatina. La preparación y las
posologías de tal quimioterapia se pueden usar según las
instrucciones del fabricante o según lo determinado empíricamente
por el profesional experto. La preparación y las posologías de tal
quimioterapia también están descritas en Chemotherapy Service Ed.,
M.C. Perry, Williams & Wilkins, Baltimore, MD (1992).
La quimioterapia se administra preferiblemente
en un vehículo farmacéuticamente aceptable, tal como los descritos
anteriormente. El modo de administración de la quimioterapia puede
ser el mismo empleado para el anticuerpo frente a DR4 o puede ser
administrada al mamífero de un modo diferente. Por ejemplo, se puede
inyectar el anticuerpo frente a DR4 mientras se administra la
quimioterapia oralmente al mamífero.
La terapia de radiación se puede administrar al
mamífero según protocolos empleados comúnmente en la técnica y
conocidos por el experto en la técnica. Tal terapia puede incluir
radiación con cesio, iridio, yodo o cobalto. La terapia de
radiación puede ser una radiación en todo el cuerpo o puede estar
dirigida localmente a una zona o un tejido específico del o sobre
el cuerpo. Comúnmente, la terapia de radiación se administra en
pulsos durante un período de tiempo de aproximadamente 1 a
aproximadamente 2 semanas. Sin embargo, es posible administrar la
terapia de radiación durante períodos más prolongados de tiempo.
Opcionalmente, se puede administrar la terapia de radiación en una
sola dosis o en múltiples dosis consecutivas.
Se puede administrar el anticuerpo
consecutivamente o simultáneamente al uno o más de los otros agentes
terapéuticos. Las cantidades de anticuerpo y de agente terapéutico
dependen, por ejemplo, de qué tipo de fármacos se esté usando, de
la condición patológica que esté siendo tratada, y de la posología y
las vías de administración, pero generalmente serían menores de las
que serían si se usara cada una individualmente.
Tras la administración del anticuerpo al
mamífero, se puede controlar la condición fisiológica del mamífero
de diversos modos conocidos por el profesional experto. También se
contempla el uso de anticuerpos frente a DR4 antagonistas o
bloqueadores en la terapia. Por ejemplo, se podría administrar un
anticuerpo frente a DR4 a un mamífero (tal como se describe
anteriormente) para bloquear la unión del receptor DR4 con
Apo-2L, aumentando así la biodisponibilidad del
Apo-2L administrado durante la terapia con
Apo-2L para inducir la apóptosis en las
células
cancerosas.
cancerosas.
Los efectos terapéuticos de los anticuerpos
frente a DR4 de la invención se pueden examinar en análisis in
vitro y usando modelos animales in vivo. Se puede usar
una variedad de modelos animales conocidos para comprender mejor el
papel de los anticuerpos frente a DR4 identificados en la presente
memoria en el desarrollo y la patogénesis de, por ejemplo, las
enfermedades inmunes o el cáncer, y para analizar la eficacia de los
agentes terapéuticos candidatos. La naturaleza in vivo de
tales modelos les hace particularmente predictivos de las
respuestas de los pacientes humanos. Los modelos animales de
enfermedades inmunes incluyen animales tanto recombinantes
(transgénicos) como no recombinantes. Los modelos de animales no
recombinantes incluyen, por ejemplo, modelos de roedores, p. ej.,
modelos murinos. Tales modelos se pueden generar mediante la
introducción de células en ratones singeneicos usando técnicas
estándar, p. ej., inyección subcutánea, inyección en la vena de la
cola, implantación de bazo, implantación intraperitoneal e
implantación bajo la cápsula renal.
Los modelos animales, por ejemplo, para la
enfermedad del injerto frente al huésped, son conocidos. La
enfermedad del injerto frente al huésped tiene lugar cuando se
transplantan células inmunocompetentes en paciente inmunosuprimidos
o tolerantes. Las células donantes reconocen y responden a los
antígenos del huésped. La respuesta puede variar desde una
inflamación grave con peligro de muerte hasta casos moderados de
diarrea y pérdida de peso. Los modelos de la enfermedad del injerto
frente al huésped proporcionan un medio para analizar la reactividad
de las células T frente a antígenos del CPH y antígenos de
transplantes menores. En "Current Protocols in Immunology",
unidad 4.3, se describe detalladamente un procedimiento
adecuado.
Un modelo animal para el rechazo de aloinjertos
cutáneos es un medio para analizar la capacidad de las células T en
la mediación in vivo de la destrucción de tejidos que es
indicativa y una medida de su papel en la inmunidad antiviral y
tumoral. Los modelos más comunes y aceptados usan injertos de piel
de cola murina. Los experimentos repetidos han demostrado que el
rechazo de aloinjertos cutáneos está mediado por células T, células
T auxiliares y células T asesinas-efectoras, y no
por anticuerpos. [Auchincloss, H. Jr. y Sachs, D. H., "Fundamental
Immunology", 2ª ed., W. E. Paul ed., Raven Press, NY, 1989,
889-992]. En "Current Protocols in Immunology",
unidad 4.4, se describe detalladamente un procedimiento adecuado.
Otros modelos de rechazo de transplantes que se pueden usar para
analizar las composiciones de la invención son los modelos de
transplantes de corazón alogeneicos descritos por Tanabe, M. et
al., "Transplantation", (1994) 58: 23 y Tinubu, S. A. et
al., J. Immunol., (1994) 4330-4338.
Los modelos animales para la hipersensibilidad
de tipo retardado proporcionan también un análisis de la función
inmune mediada por células. Las reacciones de la hipersensibilidad
de tipo retardado son una respuesta inmune in vivo mediada
por células T caracterizada por la inflamación, que no alcanza un
máximo hasta una vez transcurrido un período de tiempo después del
desafío con un antígeno. Estas reacciones también tienen lugar en
enfermedades autoinmunes específicas de tejidos, tales como la
esclerosis múltiple (EM) y la endefalomielitis autoinmune
experimental (EAE, un modelo para la EM). En "Current Protocols in
Immunology", unidad 4.5, se describe detalladamente un
procedimiento adecuado.
Un modelo animal para la artritis es la artritis
inducida por colágeno. Este modelo comparte características
clínicas, histológicas e inmunológicas de la artritis reumatoide
autoinmune humana, y es un modelo aceptable para la artritis
autoinmune humana. Los modelos de ratones y ratas se caracterizan
por la sinovitis, la erosión del cartílago y el hueso subcondral.
Los anticuerpos frente a DR4 de la invención se pueden analizar en
cuanto a su actividad frente a la artritis autoinmune usando los
protocolos descritos en "Current Protocols in Immunology"
anterior, unidades 15.5. Véase también el modelo que usa un
anticuerpo monoclonal frente a las integrinas CD18 y
VLA-4 descrito en Issekutz, A. C. et al.,
Immunology, (1996) 88:569.
Se ha descrito un modelo del asma en el que se
inducen la hiper-reactividad de las vías
respiratorias inducida por antígenos, la eosinofilia pulmonar y la
inflamación mediante la sensibilización de un animal con ovalbúmina
y luego el desafío del animal con la misma proteína administrada en
aerosol. Hay varios modelos animales (cerdo de guinea, rata,
primate no humano) que muestran síntomas similares al asma atópico
en seres humanos tras el desafío con antígenos por aerosol. Los
modelos murinos tiene muchas de las características del asma humano.
Wolyniec, W. W. et al., Am. J. Respir. Cell Mol. Biol.,
(1998) 18:777 y las referencias citadas en esa memoria describen
procedimientos adecuados para analizar las composiciones de la
invención en cuanto a su actividad y eficacia en el tratamiento del
asma.
Además, es posible analizar los anticuerpos
frente a DR4 de la invención en modelos animales para las
enfermedades de tipo de la psoriasis. Los anticuerpos frente a DR4
de la invención se pueden analizar en el modelo de ratones
scid/scid descrito por Schon, M. P. et al., Nat. Med., (1997)
3:183, en el que los ratones demuestran tener lesiones cutáneas
histopatológicas que se asemejan a la psoriasis. Otro modelo
adecuado es la quimera de piel humana/ratón scid preparada según lo
descrito por Nickoloff, B. J. et al., Am. J. Path., (1995)
146:580.
Hay diversos modelos animales conocidos para
analizar la actividad frente al cáncer de una composición
terapéutica candidata. Éstos incluyen el xenoinjerto de tumor
humano en ratones desnudos atímicos o ratones scid/scid, o los
modelos de tumores murinos genéticos, tales como los ratones
noqueados p53.
Se pueden diseñar modelos animales recombinantes
(transgénicos) introduciendo la parte codificante de las moléculas
identificadas en la presente memoria en el genoma de animales de
interés, usando técnicas estándar para producir animales
transgénicos. Los animales que pueden servir como diana para la
manipulación transgénica incluyen, sin limitación, ratones, ratas,
conejos, cerdos de guinea, ovejas, cabras, cerdos y primates no
humanos, p. ej., babuinos, chimpancés y monos. Las técnicas
conocidas en la técnica para introducir un transgén en tales
animales incluyen la microinyección pronucleica (Hoppe y Wanger,
patente estadounidense n.º 4.873.191); la transferencia de genes a
líneas germinales mediada por retrovirus (p. ej., Van der Putten
et al., Proc. Natl. Acad. Sci. EE.UU., 82,
6148-615 [1985]); la dirección de genes en células
madre embrionarias (Thompson et al., Cell, 56,
313-321 [1989]); la electroporación de embriones
(Lo, Mol. Cel. Biol., 3, 1803-1814); la
transferencia de genes mediada por esperma (Lavitrano et al.,
Cell, 57, 717-73 [1989]). Para su estudio,
véase, por ejemplo, la patente estadounidense n.º 4.736.866.
A efectos de la presente invención, los animales
trangénicos incluyen aquéllos que portan el transgén sólo en parte
de sus células ("animales mosaico"). El transgén puede estar
integrado bien como un solo transgén, o en concatámeros, p. ej.,
tándems de cabeza a cabeza o de cabeza a cola. También es posible la
introducción selectiva de un transgén en un determinado tipo de
célula siguiendo, por ejemplo, la técnica de Lasko et al.,
Proc. Natl. Acad. Sci. EE.UU., 89, 6232-636
(1992).
La expresión del transgén en animales
transgénicos se puede controlar mediante técnicas estándar. Por
ejemplo, se puede usar un análisis de transferencia Southern o una
amplificación por PCR para verificar la integración del transgén.
Entonces se puede analizar el nivel de expresión del ARNm usando
técnicas tales como la hibridación in situ, el análisis de
transferencia Northern, la PCR o inmunocitoquímica. Se pueden seguir
examinando los animales en cuanto a los indicios de una patología
inmune, por ejemplo, mediante el examen histológico para determinar
la infiltración de células inmunes en tejidos específicos o en
cuanto a la presencia de tejido canceroso o maligno.
Alternativamente, se pueden construir animales
"noqueados" que tienen un gen defectuoso o modificado
codificante de un polipéptido identificado en la presente memoria,
como resultado de la recombinación homóloga entre el gen endógeno
codificante del polipéptido y el ADN genómico modificado codificante
del mismo polipéptido introducido en una célula embrionaria del
animal. Por ejemplo, se puede usar ADNc codificante de un
determinado polipéptido para clonar ADN genómico codificante de ese
polipéptido según técnicas establecidas. Se puede eliminar o
reemplazar una parte del ADN genómico codificante de un determinado
polipéptido con otro gen, tal como un gen codificante de un
marcador seleccionable que se pueda usar para controlar la
integración. Comúnmente, se incluyen en el vector varias kilobases
de ADN flanqueante no modificado (tanto en el extremo 5' como en el
3') [véase, p. ej., Thomas y Capecchi, Cell, 51:503 (1987)
para obtener una descripción de vectores recombinantes homólogos].
El vector se introduce en una línea de células madre embrionarias
(p. ej., por electroporación) y se seleccionan las células en las
que el ADN introducido se ha recombinado homogéneamente con el ADN
endógeno [véase, p. ej., Li et al., Cell, 69:915 (1992)].
Entonces se inyectan las células seleccionadas en un blastocisto de
un animal (p. ej., un ratón o una rata) para formar quimeras de
agregación [véase, p. ej., Bradley, en "Teratocarcinomas and
Embryonic Stem Cells: A Practical Approach", E. J. Robertson, ed.
(IRL, Oxford, 1987), pp. 113-152]. Entonces se
puede implantar un embrión quimérico en un animal de acogida hembra
pseudopreñado adecuado y llevar a término el embrión para crear un
animal "noqueado". Es posible identificar la progenie que
alberga el ADN recombinado homogéneamente en sus células germinales
mediante técnicas estándar y usarla para criar animales en los que
todas las células del animal contienen el ADN recombinado
homogéneamente. Los animales noqueados se pueden caracterizar, por
ejemplo, en cuanto a su capacidad para defenderse frente a ciertas
condiciones patológicas y en cuanto al desarrollo de condiciones
patológicas debido a la ausencia del polipéptido.
En otra realización de la invención, se
proporcionan procedimientos para emplear el anticuerpo en análisis
de diagnóstico. Por ejemplo, se pueden emplear los anticuerpos en
análisis de diagnóstico para detectar la expresión o la
sobre-expresión de DR4 en células y tejidos
específicos. Se pueden usar diversas técnicas de análisis de
diagnóstico conocidas en la técnica, tales como análisis de
formación de imágenes in vivo, ensayos de unión competitiva
in vitro, análisis en sándwich directo o indirecto y análisis
de inmunoprecipitación realizados en fases bien homogéneas o
heterogéneas [Zola, "Monoclonal Antibodies: A Manual of
Techniques", CRC Press, Inc. (1987) pp.
147-158]. Los anticuerpos usados en los análisis de
diagnóstico se pueden marcar con un resto detectable. El resto
detectable debería ser capaz de producir, bien directa o
indirectamente, una señal detectable. Por ejemplo, el resto
detectable puede ser un radioisótopo, tal como ^{3}H, ^{14}C,
^{32}P, ^{35}S o ^{125}I, un compuesto fluorescente o
quimioluminiscente, tal como isotiocianato de fluoresceína,
rodamina o luciferina; o una enzima, tal como fosfatasa alcalina,
betagalactosidasa o peroxidasa de rábano picante. Se puede emplear
cualquier procedimiento conocido en la técnica para conjugar el
anticuerpo con el resto detectable, incluyendo aquellos
procedimientos descritos por Hunter et al., Nature, 144:945
(1962); David et al., Biochemistry,
13:1014-1021 (1974); Pain et al., J. Immunol.
Meth., 40:219-230 (1981); y Nygren, J.
Histochem. and Cytochem., 30:407-412 (1982).
Los anticuerpos frente a DR4 también son útiles
para la purificación por afinidad de DR4 procedente de un cultivo
celular recombinante o de fuentes naturales. En este procedimiento,
los anticuerpos frente a DR4 se inmovilizan sobre un soporte
adecuado, tal como resina Sephadex o un papel de filtro, usando
procedimientos conocidos en la técnica. Entonces se pone en
contacto el anticuerpo inmovilizado con una muestra que contiene el
DR4 por ser purificado y, después, se lava el soporte con un
disolvente adecuado que eliminará sustancialmente todo el material
de la muestra a excepción de DR4 que se haya unido con el anticuerpo
inmovilizado. Finalmente, se lava el soporte con otro disolvente
adecuado que liberará el DR4 del anticuerpo.
En otra realización más de la invención, se
proporcionan artículos de fabricación y equipos que contienen
materiales útiles para tratar condiciones patológicas, o detectar o
purificar DR4. El artículo de fabricación comprende un recipiente
con una etiqueta. Los recipientes adecuados incluyen, por ejemplo,
botellas, viales y tubos de ensayo. Los recipientes se pueden
formar a partir de una variedad de materiales, tales como el vidrio
o el plástico. El recipiente contiene una composición que tiene un
agente activo que es eficaz en el tratamiento de condiciones
patológicas, o en la detección o purificación de DR4. El agente
activo de la composición es un anticuerpo frente a DR4 y,
preferiblemente, comprende anticuerpos monoclonales específicos de
DR4. La etiqueta del recipiente indica que la composición se usa
para tratar condiciones patológicas, o para detectar o purificar
DR4, y también puede indicar las instrucciones para su uso bien
in vivo o in vitro, tales como aquéllas descritas
anteriormente.
Los siguientes ejemplos se ofrecen sólo a modo
ilustrativo, y no pretenden limitar el ámbito de la presente
invención de ningún modo. Algunos de los ejemplos se proporcionan a
modo de referencia.
\vskip1.000000\baselineskip
Los reactivos comercialmente disponibles a los
que se hace referencia en los ejemplos se usaron según las
instrucciones del fabricante, a no ser que se indique lo contrario.
La fuente de aquellas células identificadas en los siguientes
ejemplos, y a lo largo de la memoria, por los números de acceso de
la ATCC es la Colección Americana de Cultivos Tipo, Manassas,
Virginia.
\vskip1.000000\baselineskip
Se preparó un constructo de inmunoadhesina de
ECD de DR4 soluble. Se clonó una secuencia del ECD de DR4 madura
(aminoácidos 1-218 mostrados en la Fig. 1) en un
vector pCMV-1 Flag (Kodak) secuencia abajo de la
secuencia señal de Flag, y se fusionó con la región CH1, bisagra y
Fc de la cadena pesada de inmunoglobulina humana G_{1} según lo
descrito previamente [Aruffo et al., Cell,
61:1303-1313 (1990)]. Se expresó la inmunoadhesina
mediante una transfección transitoria en células 293 humanas y se
purificó de los sobrenadantes celulares mediante cromatografía de
afinidad con la proteína A, según lo descrito por Ashkenazi et
al., supra.
\vskip1.000000\baselineskip
Se inmunizaron ratones Balb/c (obtenidos en
Charles River Laboratories) inyectando 0,5 \mug/50 \mul de una
proteína inmunoadhesina del ECD de DR4 (según lo descrito en el
ejemplo 1 anterior) (diluidos en adyuvante de
MPL-TDM adquirido en Ribi Immunochemical Research
Inc., Hamilton, MT) 11 veces en cada almohadilla de la pata trasera
en intervalos de 3-4 días.
Transcurridos tres días de la última inyección,
se extirparon los nódulos linfáticos popliteales de los ratones y
se preparó una suspensión de una sola célula en medio DMEM (obtenido
en Biowhitakker Corp.) complementado con
penicilina-estreptomicina al 1%. Entonces se
fusionaron las células de los nódulos linfáticos con células de
mieloma murino P3X63AgU.1 (ATCC CRL 1597) usando polietilenglicol al
35% y se cultivaron en placas de cultivo de 96 pocillos. Se
seleccionaron los hibridomas resultantes de la fusión en medio HAT.
Tras diez días de la fusión, se rastrearon los sobrenadantes del
cultivo de hibridomas en un ELISA para analizar la presencia de
anticuerpos monoclonales en unión con la proteína inmunoadhesina del
ECD de DR4 (descrita en el ejemplo 1).
En el ELISA, se revistieron las placas de
microvaloración de 96 pocillos (Maxisorp; Nunc, Kamstrup, Dinamarca)
añadiendo 50 \mul de 2 \mug/ml de Fc de IgG de cabra
anti-humana (adquirida en Cappel Laboratories) en
PBS en cada pocillo e incubando a 4ºC durante una noche. Entonces se
lavaron las placas tres veces con tampón de lavado (PBS que
contenía Tween 20 al 0,05%). Luego se bloquearon los pocillos de las
placas de microvaloración con 200 \mul de albúmina de suero
bovino al 2,0% en PBS y se incubaron a temperatura ambiente durante
1 hora. Entonces se volvieron a lavar las placas tres veces con
tampón de lavado.
Tras la etapa de lavado, se añadieron a cada
pocillo 50 \mul de 0,4 \mug/ml de proteína inmunoadhesina de ECD
de DR4 en tampón de análisis. Se incubaron las placas durante 1 h a
temperatura ambiente en un aparato agitador, y se lavaron tres veces
con tampón de lavado.
Tras las etapas de lavado, se añadieron a los
pocillos designados 100 \mul de sobrenadantes de hibridoma o
anticuerpo purificado en columna de proteína
G-sefarosa (10 \mug/ml). Se añadieron 100 \mul
de medio acondicionado de células de mieloma P3X63AgU.1 a otros
pocillos designados como controles. Se incubaron las placas a
temperatura ambiente durante 1 hora en un aparato agitador, y luego
se lavaron tres veces con tampón de lavado.
\newpage
A continuación, se añadieron a cada pocillo 50
\mul de Fc de IgG de cabra anti-ratón conjugada
con HRP (adquirido en Cappel Laboratorios), diluidos 1:1000 en
tampón de análisis (albúmina de suero bovino al 0,5%,
Tween-20 al 0,05% en PBS) y se incubaron las placas
durante 1 hora a temperatura ambiente en un aparato agitador. Se
lavaron las placas tres veces con tampón de lavado, siguiendo con la
adición de 50 \mul de sustrato (sustrato de peroxidasa para
micropocillos TMB; Kirkegaard & Perry, Gaithersburg, MD) a cada
pocillo y la incubación a temperatura ambiente durante 10 minutos.
Se detuvo la reacción añadiendo 50 \mul de solución de detención
de 1 componente TMB (dietilglicol; Kirkegaard & Perry) a cada
pocillo, y se leyó la absorbancia a 450 nm en un lector automático
de placas de microvaloración.
Se consideraron los sobrenadantes de hibridoma
rastreados inicialmente en el ELISA en cuanto a su capacidad para
unirse a IgG de DR4, pero no a CD4-IgG. Se siguieron
analizando los sobrenadantes que resultaron positivos en el ELISA
mediante análisis FACS usando células 9D (una línea celular linfoide
B humano que expresaba DR4; Genentech, Inc.) e IgG de cabra
anti-ratón conjugada con FITC. Para este análisis,
se añadieron 25 \mul de células suspendidas (a 4 x 106
células/ml) en tampón de clasificación celular (PBS que contenía SFB
al 1% y NaN3 al 0,02%) a pocillos de microvaloración con fondo en
forma de U, mezclados con 100 \mul de sobrenadante de cultivo o
anticuerpo purificado (10 \mug/ml) en tampón de clasificación
celular, y se incubaron durante 30 minutos sobre hielo. Entonces se
lavaron y se incubaron las células con 100 \mul de IgG de cabra
anti-ratón conjugada con FITC durante 30 minutos a
4ºC. Luego se lavaron las células dos veces, se volvieron a
suspender en 150 \mul de tampón de clasificación celular y
después se analizaron por FACScan (Becton Dickinson, Mountain View,
CA).
La figura 2 muestra la tinción para FACS de
células 9D. Dos anticuerpos particulares, el 4E7.24.3 y el 4H6.17.8,
reconocieron al receptor DR4 en las células 9D.
\vskip1.000000\baselineskip
Se analizaron sobrenadantes de hibridoma y
anticuerpos purificados (según lo descrito en el ejemplo 2 anterior)
en cuanto a la actividad para inducir la apóptosis de las células
9D mediada por DR4. Se incubaron las células 9D (5 x 10^{5}
células/0,5 ml) con 5 \mug de Acm frente a DR4 (4E7.24.3 o
4H6.17.8; véase el ejemplo 2 anterior) o anticuerpos control frente
a IgG en 200 \mul de medio RPMI completo a 4ºC durante 15 minutos.
Luego se incubaron las células durante 5 minutos a 37ºC con o sin
10 \mug de anticuerpo frente a Fc de IgG de cabra
anti-ratón (ICN Pharmaceuticals) en 300 \mul de
RPMI completo. En ese momento, se incubaron las células durante una
noche a 37ºC y en presencia de CO_{2} al 7%. Se cosecharon las
células y se lavaron una vez con PBS. Se determinó la apóptosis de
las células mediante la tinción de la unión de
FITC-anexina V con fosfatidilserina según las
recomendaciones del fabricante (Clontech). Se lavaron las células en
PBS y se volvieron a suspender en 200 \mul de tampón de unión. Se
añadieron 10 \mul de anexina V-FITC (1 \mug/ml)
y 10 \mul de yoduro de propidio a las células. Tras una incubación
durante 15 minutos en la oscuridad, se analizaron las células 9D
mediante FACS.
Según lo mostrado en la figura 3, ambos
anticuerpos frente a DR4 (en ausencia de Fc de IgG de cabra
anti-ratón) indujeron la apóptosis en las células
9D en comparación con los anticuerpos control. Sin embargo, la
actividad agonista de ambos anticuerpos frente a DR4, se vio
aumentada por el entrecruzamiento del receptor DR4 en presencia de
Fc de IgG de cabra anti-ratón (véase la figura 4).
Este aumento de la apóptosis (figura 4) por ambos anticuerpos frente
a DR4 es comparable con la actividad apoptótica de
Apo-2L en células 9D.
\vskip1.000000\baselineskip
Se analizaron los sobrenadantes de hibridoma y
anticuerpos purificados (según lo descrito en el ejemplo 2 anterior)
en cuanto a la actividad para bloquear la apóptosis de las células
9D inducida por el ligando Apo-2.
Se suspendieron las células 9D (5 x 10^{5}
células/0,5 ml) en medio RPMI completo (RPMI más SFB al 10%,
glutamina, aminoácidos no esenciales, penicilina, estreptomicina,
piruvato de sodio) y se preincubaron con anticuerpo frente a DR4
diluido en series (4H6.17.8) y/o un anticuerpo frente a
Apo-2 (Acm 3F11, ATCC n.º HB-12456)
en tubos individuales Falcon 2052. Se incubaron los tubos que
contenían las células sobre hielo durante 15 minutos y luego se
suspendieron aproximadamente 0,5 ml de Apo-2L (1
\mug/ml; Apo-2L marcado con His soluble preparado
según lo descrito en el documento WO 97/25428) en medio RPMI
completo, se añadieron a los tubos que contenían las células 9D y
el anticuerpo, y luego se incubaron durante una noche a 37ºC y en
presencia de CO_{2} al 7%. Entonces se cosecharon las células
incubadas y se lavaron una vez con PBS. Se determinó la viabilidad
de las células mediante la tinción de la unión de
FITC-anexina V con fosfatidilserina según las
recomendaciones del fabricante (Clontech). Específicamente, se
lavaron las células en PBS y se volvieron a suspender en 200 \mul
de tampón de unión. Se añadieron 10 \mul de anexina
V-FITC (1 \mug/ml) y 10 \mul de yoduro de
propidio a las células. Tras una incubación durante 15 minutos en la
oscuridad, se analizaron las células 9D mediante FACS.
\newpage
Los resultados se muestran en la figura 5. Como
las células 9D expresan más de un receptor de
Apo-2L, Apo-2L puede inducir la
apóptosis en las células 9D mediante la interacción bien con DR4 o
con el receptor denominado Apo-2. De este modo,
para detectar cualquier actividad de bloqueo de los anticuerpos
frente a DR4, fue necesario bloquear la interacción entre
Apo-2 y Apo-2L. En combinación con
el anticuerpo anti-Apo-2 bloqueador,
3F11, el anticuerpo frente a DR4 4H6.17.8 fue capaz de bloquear
aproximadamente el 50% de la apóptosis inducida por
Apo-2L. Se cree que el resto de actividad apoptótica
del aproximadamente 50% se debe a la actividad agonista de los
anticuerpos frente a DR4 solos, según lo mostrado en la figura 5.
Por consiguiente, se cree que 4H6.17.8 es un anticuerpo frente a
DR4 bloqueador. (En un análisis realizado de manera similar, los
solicitantes descubrieron que el anticuerpo 1H5, descrito en el
ejemplo 7, bloqueó la apóptosis de las células 9D realizada por
Apo-2L).
\vskip1.000000\baselineskip
Los isotipos de los anticuerpos 4H6.17.8 y
4E7.24.3 (según lo descrito anteriormente) se determinaron mediante
el revestimiento de placas de microvaloración con Ig de cabra
anti-ratón específica del isotipo (Fisher Biotech,
Pittsburgh, PA) durante una noche a 4ºC. Entonces se lavaron las
placas con tampón de lavado (según lo descrito en el ejemplo 2
anterior). Luego se bloquearon los pocillos de las placas de
microvaloración con 200 \mul de albúmina de suero bovino al 2% y
se incubaron a temperatura ambiente durante hora. Se volvieron a
lavar las placas tres veces con tampón de lavado.
A continuación, se añadieron a los pocillos
designados 100 \mul de 5 \mug/ml de anticuerpos frente a DR4
purificados o 100 \mul del sobrenadante de cultivo de hibridoma.
Se incubaron las placas a temperatura ambiente durante 30 minutos y
luego se añadieron a cada pocillo 50 \mul de IgG de cabra
anti-ratón conjugada con HRP (según lo descrito
anteriormente). Se incubaron las placas durante 30 minutos a
temperatura ambiente. Se detectó el nivel de HRP unida a la placa
usando sustrato de HRP según lo descrito anteriormente.
El análisis de isotipificación mostró que los
anticuerpos 4E7.24.3 y 4H6.17.8 son anticuerpos frente a IgG1.
\vskip1.000000\baselineskip
Se realizó un ELISA para determinar si los dos
anticuerpos frente a DR4 descritos en el ejemplo 2 eran capaces de
unirse con otros receptores de Apo-2L conocidos
además de con DR4. Específicamente, se analizaron los anticuerpos
frente a DR4 en cuanto a la unión con Apo-2 [véase,
p. ej., Sheridan et al., Science, 277:818-821
(1997)], DcR1 [Sheridan et al., supra], y DcR2 [Marsters
et al., Curr. Biol., al., 7:1003-1006
(1997)]. El ELISA se llevó a cabo esencialmente según lo descrito en
el ejemplo 2 anterior.
Los resultados se muestran en la figura 6. Los
anticuerpos frente a DR4 4E7.24.3 y 4H6.17.8 se unieron con DR4 y
mostraron cierta reactividad cruzada con Apo-2, DcR1
o DcR2.
\vskip1.000000\baselineskip
Los anticuerpos monoclonales frente a DR4 se
produjeron esencialmente según lo descrito en el ejemplo 2. Mediante
el uso del ELISA de captura descrito en el ejemplo 2, se
identificaron más anticuerpos anti-DR4, denominados
1H5.24.9, 1H8.17.5, 3G1.17.2, 4G7.18.8, 4G10.20.6 y 5G11.17.1.
(Véase la tabla de la figura 17). Otros análisis mediante FACS
(usando la técnica descrita en el ejemplo 2) confirmaron la unión de
estos anticuerpos con células 9D que expresaban DR4 (datos no
mostrados).
\vskip1.000000\baselineskip
Los isotipos de los anticuerpos
anti-DR4 1H5.24.9, 1H8.17.5, 3G1.17.2, 4G7.18.8,
4G10.20.6 y 5G11.17.1 (descritos en el ejemplo 7) se determinaron
esencialmente según lo descrito en el ejemplo 5.
El análisis de isotipificación mostró que los
anticuerpos 1H8.17.5, 3G1.17.2 y 4H10.20.6 son anticuerpos frente a
IgG1. Los anticuerpos anti-DR4 1H5.24.9 y 4G7.18.8
son anticuerpos frente a IgG2a, un anticuerpo 5G11.17.1 es un
anticuerpo frente a IgG2b.
\vskip1.000000\baselineskip
\global\parskip0.900000\baselineskip
Se determinaron las constantes de velocidad de
asociación y disociación en equilibrio de diversos anticuerpos
frente a DR4 (descritos en los ejemplos anteriores) usando
KinExA^{TM}, un sistema de inmunanálisis automático (Sapidyne
Instruments, Inc., Boise, ID), según lo descrito con una
modificación por lake et al., "Journal of Biological
Chemistry", 271:27677-685 (1996); y Craig et
al., "Journal of Molecular Biology",
281:183-201 (1998). En síntesis, se revistieron 1,0
ml de perlas de agarosa e IgG anti-humana (56
\mum, Sigma, St. Louis, MO) con 20 \mug de IgG de DR4 (descrito
en el ejemplo 1) en PBS mediante un mezclado suave a temperatura
ambiente durante 1 hora. Tras el lavado con PBS, se bloquearon
sitios de unión inespecífica mediante la incubación con suero humano
al 10% en PBS durante 1 hora a temperatura ambiente.
Se creó un paquete de perlas (altura de -4 mm)
en la celda de flujo de observación mediante el instrumento
KinExA^{TM}. Se diluyeron las perlas bloqueadas en 30 ml de tampón
de análisis (ASB/PBS al 0,01%). A continuación, se vertieron las
perlas diluidas (550 \mul) a través de la celda de flujo con una
criba de 20 \mum, y se lavó con 1 ml de tampón de electroforesis
(ASB al 0,01%; Tween 20 al 0,05% en PBS). Entonces las perlas se
vieron afectadas suavemente por una breve corriente hacia atrás de
tampón de electroforesis, seguida por un período de reposo de 20
segundos para crear un paquete de perlas uniforme y reproducible.
Para las medidas del equilibrio, se mezclaron los anticuerpos
frente a DR4 seleccionados (5 ng/ml en ASB/PBS al 0,01%) con una
dilución en serie de IgG de DR4 (partiendo de 2,5nM hasta 5,0pM), y
se incubaron a temperatura ambiente durante 2 horas. Una vez
alcanzado el equilibrio, se vertieron 4,5 ml de esta mezcla a través
de las perlas, seguidos por 250 \mul de tampón de electroforesis
para lavar los anticuerpos no unidos. Los anticuerpos primarios
unidos a las perlas fueron detectados por 1,5 ml de IgG de cabra
anti-ratón marcada con ficoeritrina (Jackson
Immunoresearch). Se retiró el material marcado no unido vertiendo
4,5 ml de NaCl 0,5M a través del paquete de perlas durante un
período de 3 minutos. Se calculó la constante de equilibrio usando
el programa informático proporcionado por el fabricante (Sapidyne,
Inc.).
En la figura 7, se muestran las determinaciones
de la afinidad de los anticuerpos frente a DR4. A modo comparativo,
se muestran las determinaciones de la afinidad de los constructos de
inmunoadhesina de los receptores DR4 y DR5 por
Apo-2L, y el anticuerpo frente a DR5, 3F11, por un
constructo de Ig de DR5. Las afinidades (Kd-1) de
los anticuerpos 4E7.24.3, 4H6.17.8 y 5G11 fueron de 2pM, 5pM y 22pM,
respectivamente, lo que demostró que estos anticuerpos monoclonales
tienen fuertes afinidades de unión con IgG de DR4. (Las afinidades
(Kd-1) de los anticuerpos 4G7 y 3G1 fueron de 20pM y
40pM, respectivamente; datos no mostrados en la figura 7).
\vskip1.000000\baselineskip
Se examinó la apóptosis de células linfoides B
tumorales 9D humanas inducida por anticuerpos monoclonales
anti-DR4.
Se suspendieron células 9D humanas (5 x
10^{5}) en 100 microlitros de medio RPMI completo (RPMI más SFB al
10%, glutamina, aminoácidos no esenciales, penicilina,
estreptomicina y piruvato de sodio) y se añadieron a 24 pocillos de
microvaloración (5 x 10^{5} células/0,5 ml/pocillo). Luego se
añadieron 100 microlitros de 10 microgramos/ml de anticuerpo frente
a DR4 purificado o 100 microlitros de sobrenadante de cultivo a los
pocillos que contenían células 9D. Después se incubaron las células
durante una noche a 37ºC en presencia de CO_{2} al 7%.
Al finalizar la incubación, se lavaron las
células una vez con PBS. Se volvieron a suspender las células
lavadas en 200 microlitros de tampón de unión (Clontech) y 10
microlitros de FITC-anexina V (Clontech), y se
añadieron 10 microlitros de yoduro de propidio a las células.
[Véase, Moore et al., Meth. In Cell Biol., 57:265 (1998)].
Tras una incubación durante 15 minutos en la oscuridad, se
analizaron las células mediante FACScan.
Los resultados se muestran en la figura 8A. Las
gráficas de la figura 8A muestran que los anticuerpos 1H5, 4G7 y
5G11 indujeron ellos mismos cierta apóptosis (débil) en las células
9D, pero que la actividad apoptótica de cada anticuerpo se vio
aumentada notablemente al entrecruzar estos anticuerpos monoclonales
mediante bien Fc de IgG de cabra anti-ratón o
complemento (según lo descrito en el ejemplo 11 que figura a
continuación).
\vskip1.000000\baselineskip
También se examinó la actividad apoptótica de
los anticuerpos frente a DR4 entrecruzados sobre células 9D. Se
suspendieron células 9D (5 x 10^{5}) en 100 microlitros de medio
RPMI completo (RPMI más SFB al 10%, glutamina, aminoácidos no
esenciales, penicilina, estreptomicina y piruvato de sodio) y se
incubaron con 1 microgramo de anticuerpo frente a DR4/100
microlitros sobre hielo durante 15 minutos. Se incubaron las células
con una dilución final de 1:10 de complemento de conejo (Cedar
Lane) o 100 microgramos/ml de Fc de IgG de cabra
anti-ratón (Cappel Laboratories) en 300 microlitros
de medio completo durante una noche a 37ºC en presencia de CO_{2}
al 7%.
\global\parskip1.000000\baselineskip
Al finalizar la incubación, se lavaron las
células una vez con PBS y se suspendieron en 200 microlitros de
tampón de unión (Clontech). A continuación, se añadieron 10
microlitros de FITC-anexina V (Clontech) y 10
microlitros de yoduro de propidio a las células. [Véase, Moore et
al., Cell Biol., 57:265 (1998)]. Tras una incubación durante 15
minutos en la oscuridad, se analizaron las células mediante
FACScan.
Los resultados se muestran en las figuras 8A y
8B. Los resultados muestran que los anticuerpos
anti-DR4 4G7.17.8, 5G11.17.1 y 1H5.24.9 indujeron
la apóptosis de células 9D al entrecruzarlos con IgG de cabra
anti-ratón o con complemento de conejo, aunque el
grado de apóptosis inducido usando el complemento como ligador no
fue tan potente en comparación con el uso del ligador de Fc de IgG
de cabra anti-ratón. Sin embargo, la actividad
apoptótica de los anticuerpos frente a DR4 entrecruzados (a
concentraciones de aproximadamente 1-2
microgramos/ml) fue comparable con la actividad apoptótica de
Apo-2L a concentraciones similares.
\vskip1.000000\baselineskip
Se siguió examinando las actividades apoptóticas
de los anticuerpos monoclonales en análisis destinados a determinar
la viabilidad celular de las células cancerosas tras el tratamiento
con anticuerpos o Apo-2L.
Se sembraron células SKMES-1
(línea celular tumoral de pulmón humano; ATCC) y células
HCT-116 (línea celular tumoral de colon humano;
ATCC) a 4 x 10^{4} células/pocillo en medio completo 50:50 de alto
contenido de glucosa complementado con glutamina, penicilina y
estreptomicina, en placas de cultivo tisular y se permitió la unión
durante una noche a 37ºC. Entonces se retiró el medio de los
pocillos y se añadieron a pocillos seleccionados 0,1 ml de
anticuerpo (anticuerpos anti-DR4 diluidos
0,001-10 microgramos/ml en medio completo). Los
pocillos control sin anticuerpo recibieron un cambio de medio con o
sin Apo-2L. Entonces, se incubaron las placas
durante 1 hora a temperatura ambiente.
Se retiró el sobrenadante del cultivo de los
pocillos que contenían los anticuerpos de análisis y se añadieron a
los pocillos 10 microgramos/ml de Fc de IgG de cabra
anti-ratón (Cappel Laboratories) o complemento de
conejo (Cedar Lane; diluido en medio hasta 1:10). Se cambió el
medio de los pocillos control. Luego se incubaron las placas
durante una noche a 37ºC. Como control, se diluyó
Apo-2L (según lo descrito en el ejemplo 4) (en
tampón de fosfato de potasio, pH 7,0) hasta 2 microgramos/ml. Se
añadieron 0,1 ml de la solución de Apo-2L diluido a
los pocillos seleccionados, y se sacaron 3 diluciones en serie de la
placa.
Luego se retiraron los sobrenadantes del cultivo
de los pocillos por aspiración y se anegaron las placas con violeta
cristal al 0,5% en solución de metanol. Tras 15 minutos, se retiró
la solución de violeta cristal anegando las placas con agua
corriente. Luego se dejaron secar las placas durante una noche.
Se leyó la absorbancia en un lector de placas
SLT 340 ATC (Salzburg, Austria) a 540 nm. Se analizaron los datos
usando una macro Excel y un ajuste 4p. En las figuras 9 y 10, se
muestran los resultados que ilustran la actividad de los
anticuerpos frente a DR4 en células SKMES. Las figuras 9 y 10A
muestran que los anticuerpos 1H8.17.5, 4E7.24.3, 4G7.17.8,
4H6.17.8, 4G10.20.6 y 5G11.17.1 indujeron la muerte celular de las
células SKMES al incubar las células con los respectivos
anticuerpos más Fc de IgG de cabra anti-ratón.
(También se ha descubierto que el anticuerpo 1H5 induce la muerte
celular de las células SKMES, datos no mostrados en las figuras 9 y
10A). Por el contrario, el anticuerpo 3G1.17.2 no indujo la muerte
celular en las células, ni siquiera en presencia del ligador de
cruzamiento Fc de IgG. La figura 10B ilustra la actividad apoptótica
de los anticuerpos 4G7 (isotipo IgG2a) y de 5G11 (isotipo IgG2b)
sobre las células SKMES en presencia de complemento de conejo.
Los resultados ilustrados en la figura 11
muestran la actividad de los anticuerpos frente a DR4 sobre las
células de cáncer de colon HCT116. Los anticuerpos frente al DR4 del
isotipo IgG2, 4G7 y 5G11, indujeron la apóptosis en las células de
cáncer de colon en presencia de Fc de IgG o de complemento. El
anticuerpo frente a DR4 4E7 (isotipo IgG1) no indujo la apóptosis
en presencia de complemento, aunque el anticuerpo demostró una
potente actividad apoptótica en presencia de Fc de IgG de cabra
anti-ratón.
\vskip1.000000\baselineskip
Se realizó un análisis ELISA (según lo descrito
en los ejemplos 2 y 6) para determinar la unión de los anticuerpos
frente a DR4 con otros receptores de Apo-2L
conocidos, además de DR4.
El anticuerpo 5G11.17.1 se unió a DR4 y
Apo-2, y mostró cierta reactividad cruzada (débil)
con DcR1 y DcR2. El anticuerpo 4G10.20.6 se unió a DR4 y mostró
cierta reactividad cruzada (débil) con Apo-2. El
resto de anticuerpos, 1H8.17.5, 4G7.18.8, 1H5.24.9 y 3G1.17.2, se
unieron a DR4 pero no a ninguno de los receptores
Apo-2, DcR1 o DcR2.
\vskip1.000000\baselineskip
Se realizó un análisis de la PARP para
determinar si la actividad inducida por los anticuerpos
anti-DR4 de IgG2 fue alcanzada mediante apóptosis o
mediante la lísis complementaria convencional.
Se incubaron células 9D (5 x 10^{5} células en
100 \mul de medio completo (descrito en el ejemplo 11)) con 100
\mul de anticuerpo (4G7 o 5G11) (1 mg/ml) durante 15 minutos sobre
hielo. Luego se añadieron a las células 300 \mul de complemento
de conejo (Cedar Lane; diluido con 1,0 ml de agua destilada fría
seguida por la adición de 2,0 ml de medio). Luego se incubaron las
células durante una noche a 37ºC. Al final de la incubación, se
microcentrifugaron las células, se cosecharon y se lavaron una vez
en tampón de lavado celular (Tris-HCl 50mM, pH 7,5,
NaCl 0,15M, CaCl_{2} 1mM, MgCl_{2} 1mM). Luego se lisaron los
sedimentos celulares con 50 \mul de tampón de lisis celular
(tampón de lavado celular más NP40 al 1%) que contenía inhibidores
de proteasa, se incubaron sobre hielo durante 30 minutos y luego se
centrifugaron a 13.000 rpm durante 10 minutos.
Se mezcló el lisado celular con un volumen igual
de 2 x tampón reductor de SDS. Tras hervir durante 2 minutos, se
separaron las proteínas sobre gel de electroforesis en gel de
poliacrilamida-SDS al 7,5% y se transfirieron a
membranas de PVDF de inmunotransferencia (Gelman). Tras bloquear los
sitios de unión inespecífica con tampón de bloqueo (Boehringer
Mannheim), se detectó la
poli(ADP-ribosa)polimerasa usando
anti-poli(ADP-ribosa)polimerasa
de conejo marcada con HRP (Boehringer Mannheim). Este anticuerpo
detectará la PARP intacta (116 Kd), así como la degradada (85 Kd)
que se genera como una etapa temprana de la apóptosis. Se detectó la
anti-poli(ADP-ribosa)polimerasa
de conejo anti-HRP unida usando reactivos de
señales de inmunoanálisis quimioluminiscentes según las
instrucciones del fabricante (Amersham, Arlington Heights, IL).
Los resultados se muestran en la figura 12. Las
células tratadas bien con 4G7 o con 5G11 más complemento demostraron
la presencia de PARP de 85 Kd escindida, lo que indicó que el
mecanismo de la muerte celular de 9D inducido por los respectivos
anticuerpos se debía a la apóptosis. Al desactivar mediante calor el
complemento añadido al análisis mediante la incubación durante 30
minutos a 56ºC, se dejó de detectar el fragmento escindido de 85 Kd
de la PARP. Los resultados sugieren que el complemento del suero de
conejo indujo la oligomerizacion de los anticuerpos
anti-DR4 unidos a las células, dando como resultado
la apóptosis de las células 9D.
\vskip1.000000\baselineskip
Como los anticuerpos frente a DR4 de la clase
IgG2 indujeron la apóptosis en presencia de complemento (descrito en
los ejemplos anteriores), se realizó un análisis in vivo para
determinar si estos anticuerpos pueden ser capaces de inducir la
apóptosis de células tumorales in vivo en presencia de
moléculas de complementos nativos presentes en el animal.
Se sembraron células HCT116 (línea celular
tumoral de colon humano; ATCC) o células Colo205 (línea celular
tumoral de colon humano; ATCC) en medio F-12:DMEM
(50:50) de alto contenido en glucosa complementado con SFB al 10%,
glutamina 2mM, 100 \mug/ml de penicilina y 100 \mug/ml de
estreptomicina. Se cosecharon las células tras el tratamiento con
medio de disociación celular (Sigma, IAC) durante 5 minutos. Tras
lavar en PBS, se volvieron a suspender las células tumorales en PBS
a una concentración de 3 x 10^{7} células/ml.
Se inyectaron 3-5 x 10^{6}
células a ratones desnudos subcutáneamente en la zona dorsal en un
volumen de 0,1 ml. Cuando el tamaño del tumor de los animales con
tumor de HCT116 fue el deseado, se inyectaron 100 \mug i.p. de
anticuerpo anti-DR4 monomérico en PBS a los ratones
tres veces a la semana, y se midieron los tamaños tumorales tres
veces/semana. A los animales con tumor de Colo205 se les inyectaron
i.p. concentraciones variables de los anticuerpos frente a DR4 4G7
y 4H6 (según lo mostrado en las figuras 15 y 16). Al final del
experimento de examen de los tumores de HCT116, se sacrificaron los
ratones y se determinó el peso de cada tumor.
Los resultados ilustrados en las figuras 13 y 14
muestran que tanto 4G7 como 5G11 inhibieron el crecimiento de los
tumores de HCT116. Se produjo una inhibición del crecimiento del
aproximadamente 35-40% y del 50% de los tumores de
HCT116 tras el tratamiento con los anticuerpos 5G11 y 4G7,
respectivamente.
Los resultados ilustrados en las figuras 15 y 16
muestran que tanto 4G7 como 4H6 inhibieron el crecimiento de los
tumores de Colo205. La Fig. 15 ilustra que el tratamiento con
anticuerpos fue más eficaz cuando el tamaño de los tumores era
menor. La Fig. 16 muestra que de los ratones tratados con
25-200 microgramos de 4G7 (inyectados tres veces a
la semana), los ratones que recibieron las dosis de 50 microgramos
de 4G7 alcanzaron la máxima inhibición (70%) del crecimiento de
tumor de Colo205. El anticuerpo 4H6 redujo el crecimiento del tumor
de Colo205 hasta cerca de cero tras un tratamiento de 10 días. Al
final del tratamiento de 10 días de 4H6 (100
microgramos/inyección), 4/8 ratones mostraron un crecimiento nulo
del tumor de Colo205 (datos no mostrados). En experimentos
relacionados, los solicitantes descubrieron que la regresión del
tumor se alcanzó de manera similar con el tratamiento de 4H6 a
5mg/kg una vez a la semana. Cabe destacar que algunos de los
tumores volvieron a aparecer una vez detenida la administración del
anticuerpo 4H6, lo que sugiere que algunas de las células tumorales
no fueron completamente eliminadas durante el tratamiento. Las
secciones histológicas de los tumores de Colo205 tres días después
de una sola inyección i.p. de 5mg/kg del anticuerpo 4H6 mostraron
una apóptosis extendida (los ratones tratados con anticuerpo control
de anticuerpo de 4G7 mostraron poca apóptosis). Por el contrario,
el grado y la composición del infiltrado celular de los tumores
pareció similar en los animales tratados con anticuerpo 4H6 y con
anticuerpo control. Estos datos sugirieron que el anticuerpo 4H6
ejerce la actividad antitumoral mediante la inducción de la
apóptosis en las células tumorales en lugar de indirectamente
mediante el reclutamiento de funciones efectoras inmunes.
En otros experimentos in vivo realizados
de manera similar usando ratones desnudos con tumores de Colo205,
los ratones fueron tratados con los anticuerpos
anti-DR4 anteriores, incluyendo los anticuerpos 1H5
y 3G1, a 2,5 mg/kg, dos veces a la semana, comenzando el día 4. En
el día 22, se midieron los tamaños de los tumores y se calculó el %
de inhibición del crecimiento en base a considerar la actividad
antitumoral del anticuerpo monoclonal 4H6 como la inhibición del
100%. Los tamaños de los tumores de los animales tratados con PBS
(control) y anticuerpo 4H6 fueron de 498\pm322 mm^{3} y
mm^{3}, respectivamente. Los anticuerpos 3G1, 4E7 y 4H6 (todos
anticuerpos del isotipo IgG1) demostraron una actividad
anti-tumoral más potente que los anticuerpos del
isotipo IgG2 1H5 y 4G7, y la variante de intercambio isotípico 4H6
de mIgG2a (descrita más adelante). Los intervalos de inhibición del
crecimiento de los tumores por los anticuerpos de IgG1 y los
anticuerpos de IgG2a fueron del 42-100% y
27-30%, respectivamente. A pesar de que el
anticuerpo 3G1 presentó una actividad agonista relativamente débil
tras el entrecruzamiento in vitro, el anticuerpo 3G1 inhibió
el crecimiento del tumor de Colo205 en un 42% in vivo. Estos
resultados sugirieron que el isotipo mIgG1
puede ser más eficaz que el isotipo mIgG2a en la mediación de la actividad anti-tumoral a través del receptor DR4.
puede ser más eficaz que el isotipo mIgG2a en la mediación de la actividad anti-tumoral a través del receptor DR4.
Los resultados del estudio también sugirieron
que estos anticuerpos frente a DR4 administrados en ausencia de
ligadores o modificadores exógenos, pueden ser agentes activos
frente al cáncer. Aunque no se entiende completamente, es posible
que los anticuerpos administrados indujeran la apóptosis mediante la
oligomerización a través de un mecanismo endógeno tal como la
interacción de la región Fc con el complemento nativo presente en
el animal o con los receptores gamma de Fc sobre células efectoras,
o a través de la auto-agregación espontánea de
Fc-Fc. Se cree que los anticuerpos
anti-DR4 de los isotipos de Ig humana IgG1, IgG2 o
IgG3 (que pueden fijar complementos) pueden ser capaces de
entrecruzarse de manera similar usando el complemento e induciendo
la apóptosis.
Para seguir examinando la diferencia relativa de
las actividades de los dos anticuerpos anti-DR4
anteriores, se generó una variante de intercambio del isotipo de
IgG2a murino del anticuerpo monoclonal murino 4H6, y se hizo una
comparación entre su actividad in vitro e in vivo y el
anticuerpo monoclonal murino 4H6 parental.
Se aislaron los genes de VH y VL mediante
amplificación por PCR del ARNm procedente del correspondiente
hibridoma de 4H6 descrito en Carter et al., Proc. Natl. Acad.
Sci., 89:4285-4289 (1992), usando polimerasa de
Taq. Se usaron secuencias de aminoácidos
N-terminales de las cadenas ligeras y pesadas de 4H6
para diseñar los cebadores de PCR de cadena sentido, mientras que
los cebadores de PCR antisentido se basaron en las secuencias
consenso del marco murino 4 de cada cadena. Los fragmentos de ADN
amplificados fueron digeridos con las enzimas de restricción Nsi y
RsrII para la cadena ligera y con MluI y ApaI para la cadena pesada.
(Para más información, véase el ejemplo 16 que figura a
continuación). Se ensamblaron por separado los ADNc de los dominios
variables de las cadenas ligeras y pesadas con dominios
CH1-CH2-CH3 de IgG2 y Ck murino en
vectores de expresión de plásmidos. Se
co-transfectaron los vectores de ADNc de las cadenas
ligeras y pesadas en 293 células durante 7 días, se cosecharon los
medios y se recuperó la forma 4H6 de IgG2a secretada mediante
purificación de afinidad usando proteína G.
In vitro, en un análisis realizado
esencialmente según lo descrito en el ejemplo 12 (a excepción de que
se utilizaron células Colo205 en lugar de células HCT116), los dos
isotipos de 4H6 diferentes mostraron una actividad similar tras el
entrecruzamiento con IgG de cabra anti-ratón. Por el
contrario, in vivo, en un análisis realizado esencialmente
según lo descrito en el ejemplo 15 (a excepción de que los animales
fueron tratados con anticuerpos a una dosis de 2,5 mg/kg, dos veces
a la semana), el isotipo IgG1 de 4H6 fue sustancialmente más activo
que su homólogo IgG2a. A una dosis de 2,5 mg/kg, dos veces a la
semana, 4H6 de IgG1 y 4H6 de IgG2a inhibieron el crecimiento de los
tumores de Colo205 en un 96% y un 35%, respectivamente, en el día
22. La actividad antitumoral del anticuerpo 4G7 de IgG2a fue
similar a la del anticuerpo 4H6 de IgG2a. Por consiguiente, para al
menos esos dos anticuerpos, el isotipo del anticuerpo parece ser más
importante para la actividad in vivo que para el epítopo
diana.
\vskip1.000000\baselineskip
Se secuenció el anticuerpo 4H6.17.8 purificado
(véase el ejemplo 2) para obtener los aminoácidos
N-terminales de tanto la cadena pesada como la
ligera. Los datos de las secuencias N-terminales se
usaron para diseñar los cebadores de PCR específicos de los
extremos 5' de las regiones variables de las cadenas ligeras y
pesadas, mientras que los cebadores de 3' se diseñaron para
aparearse con el marco de consenso 4 de cada cadena (Kabat, et
al., "Sequences of Proteins of Immunological Interest",
Public Health Service, National Institutes of Health, Bethesda, MD,
1991). En síntesis, se diseñó un cebador degenerado de 3' que
representaba todas las combinaciones posibles del marco 4 para el
anticuerpo. Los cebadores fueron diseñados para añadir sitios de
enzimas de restricción para la clonación; específicamente NsiI y
RsrII para la cadena ligera, y MluI y ApaI para la cadena pesada
(posiciones mostradas abajo en negrita).
Cebadores degenerados de 3':
w = a/t, k = g/t, b = g/t/c, y = c/t, r = a/g, s
= g/c, m = a/c, n = a/g/t/c
Los codones subrayados de la SEC ID N.º 5
anterior corresponden a aquellos codones (figura 18A) de la
secuencia nativa de la cadena ligera del anticuerpo 4H6 codificantes
de los aminoácidos 21-26 mostrados en la figura
18A-C (SEC ID N.º 9).
Los codones subrayados de la SEC ID N.º 6
anterior corresponden a aquellos codones de la secuencia nativa de
la cadena pesada del anticuerpo 4H6 codificantes de los seis
primeros aminoácidos del dominio variable de la cadena pesada. Cabe
destacar que los dos primeros aminoácidos del dominio variable de
4H6 de secuencia nativa son glutamina (Q) y valina (V) codificados
por los codones cag y gtg, respectivamente. Por el contrario, en
las figuras 18D-18H, los dos primeros aminoácidos
del dominio variable de la cadena pesada (que aparecen como las
posiciones 20 y 21, detrás de la secuencia señal) se muestran como
ácido glutámico (E) y valina (V) codificados por los codones gaa y
gtt, respectivamente. Este intercambio de los codones codificantes
de de los dos primeros aminoácidos del dominio variable de la
cadena pesada se debe al constructo vectorial utilizado; y en la
figura 18D, los dos primeros aminoácidos (y los codones
correspondientes) del dominio variable (que aparecen en las
posiciones 20 y 21) reflejan los aminoácidos que derivan realmente
del vector.
El ARN total, extraído de 10^{8} células de
hibridoma 4H6.17.8 (véase el ejemplo 2) con un equipo de aislamiento
de ARN de Stratagene (200345) se usó como sustrato para la
RT-PCR. La transcripción inversa se realizó en
condiciones estándar (Kawasaki, E. S. en "PCR Protocols: A Guide
to Methods and Applications", Innis, M. A., et al., eds.
pp. 21-27, Academic Press, Inc., San Diego, 1990),
usando los cebadores degenerados del marco 4 y la transcriptasa
inversa RNasa H Superscript II (Gibco 18064-014). La
amplificación por PCR empleó polimerasa de Taq (Perkin
Elmer-Cetus), según lo descrito (Kawasaki, E. S.,
supra), a excepción de que se incluyó DMSO al 2% en la
mezcla de reacción. Los fragmentos de ADN amplificados fueron
digeridos con las enzimas de restricción Nsi I y Rsr
II (cadena ligera) o con Mlu I y Apa I (cadena
pesada), purificados sobre gel y clonados en un vector
ss.vegf4chimera [véase, Presta et al., Cancer Research,
57:4593-4599 (1997)]. Los ADNc del dominio variable
murino de las cadenas ligeras y pesadas se insertaron secuencia
arriba y en marco con respecto a los dominios CH1 de Ckapa humana y
de IgG1. Se retiró la cisteína C-terminal, que
forma el puente de tipo disulfuro durante la generación de
F(ab')_{2}, de la cadena pesada de pAK19 (Carter et
al., Bio/ Technology, 10:163 (1992)) para permitir la expresión
de sólo la forma Fab del anticuerpo. Se confirmó la unión de la
proteína Fab específicamente con su receptor afín, IgG de DR4,
mediante un ELISA de captura (realizado esencialmente según lo
descrito en el ejemplo 2 anterior, a excepción de la utilización de
IgG purificada por afinidad de HRP-oveja y de
F(ab)'_{2} de IgG anti-humano (Cappel
Laboratories) a 1:2.500). Una vez confirmada la especificidad, se
digirieron los dominios variables de las cadenas pesadas murinas de
4H6.17.8 con las enzimas de restricción Pvu II y Apa
I, se purificaron sobre gel y se clonaron en el constructo
vectorial de IgG1 humana descrito en Carter et al., Proc. Natl.
Acad. Sci., 89:4285 (1992) (en relación con la humanización del
anticuerpo 4D5). El primer aminoácido de la cadena pesada fue
derivado de un vector y dio como resultado un cambio de Q a E de la
secuencia original o nativa de 4H6.17.8, según lo descrito
anteriormente. El segundo aminoácido de la secuencia nativa es V y
permanece como V, aunque codificado por un codón diferente, también
derivado de un vetor, según lo descrito anteriormente. Los dominios
variables de los ADNc de las cadenas ligeras y pesadas murinas se
insertaron secuencia arriba y en marco con respecto a los dominios
CH1-CH2-CH3 de Ckapa humana y de
IgG1. Se co-transfectaron los vectores de ADNc
quimérico de las cadenas ligeras y pesadas en células CHO usando
técnicas estándar y luego se recuperaron los anticuerpos secretados
mediante purificación de afinidad usando columnas de proteína G.
La secuencia de nucleótidos codificante y la
secuencia de aminoácidos putativos para las respectivas cadenas
ligeras y pesadas del anticuerpo 4H6.17.8 se muestran en las figuras
18A-18H. La cadena ligera incluía un dominio
variable que comprendía los aminoácidos 20 a 126 de las figuras
18A-18C (SEC ID N.º 9). Las figuras
18A-18C también muestran la secuencia señal (los
aminoácidos 1 a 19 de las figuras 18A-18C (SEC ID
N.º 9)) y el dominio CH1 humano que comprendía los aminoácidos 127
a 233 (figuras 18A-18C; SEC ID N.º 9). La cadena
pesada incluía un dominio variable que comprendía los aminoácidos 20
a 145 de las figuras 18D-18H (SEC ID N.º 12). Las
figuras 18D-18H también muestran la secuencia señal
(los aminoácidos 1 a 19 de las figuras 18D-18H (SEC
ID N.º 12)) y los dominios CH1, CH2 y CH3 humanos (aminoácidos 146 a
476 de las figuras 18D-18H (SEC ID N.º 12)).
\vskip1.000000\baselineskip
Se determinaron los efectos del anticuerpo 4H6
quimérico anti-DR4 (véase el ejemplo 16) sobre la
viabilidad de células SK-MES-1
mediante tinción con violeta cristal. Se incubaron células
SK-MES-1 (línea celular tumoral de
pulmón humano; ATCC) (4 x 10^{4} células/100 ul/pocillo) durante
una noche (en medio DMEM/F-12 (50:50) complementado
con SFB al 10%, glutamina 2mM y antibióticos) con diluciones en
serie de anticuerpos monoclonales con o sin Fc de IgG de cabra
anti-ratón (10 \mug/ml) o Fc de IgG de cabra
anti-humana (10 \mug/ml). Los anticuerpos
monoclonales analizados incluían una preparación de
F(ab)'_{2} de 4H6.17.8 murino, anticuerpo 4H.17.8 murino
purificado (descrito en el ejemplo 2) y anticuerpo 4H6 quimérico
(descrito en el ejemplo 16). Se añadieron diluciones en serie de
Apo2L/TRAIL (que consistían en los aminoácidos
114-281 expresados en E. coli de la
secuencia Apo2L/TRAIL revelada en el documento WO97/25428; véase
también Ashkenazi et al., J. Clin. Invest.,
104:155-162 (1999)) preparadas en un volumen final
de 100 \mul a cada placa como un control positivo. Luego se
incubaron durante una noche a 37ºC. Se retiró el medio y se tiñeron
las células viables usando violeta cristal según lo descrito por
Flick et al., J. Immunol. Methods, 68:167-175
(1984). Luego se leyeron las placas en un lector de placas SLT a 540
nM.
Los resultados se muestran en la figura 19. La
actividad de matar células SK-MES-1
del anticuerpo 4H6 quimérico entrecruzado fue comparable con la del
4H6.17.8 monoclonal murino.
Se realizó otro análisis para examinar si el
anticuerpo 4H6 quimérico induce la citototoxicidad mediada por
células dependiente de un anticuerpo (CCDA) in vitro.
Se llevaron a cabo experimentos incubando
células Colo205 marcadas con ^{51}Cr (línea celular tumoral de
colon humano; ATCC) (2 x 10^{4} células/pocillo en medio RPMI
complementado con SFB al 10%, L-glutamina al 1%,
penicilina-estreptomicina al 1%) con anticuerpo 4H6
quimérico (5 \mug/ml) primero y luego con LBP humanos durante una
noche como fuente de células efectoras. Se purificaron los LBP de
sangre entera humana mediante centrifugación de
Ficoll-Hypaque. Como controles positivos, se
incluyeron células Colo205 marcadas con ^{51}Cr tratadas con
anticuerpo 4H6 quimérico más IgG de cabra
anti-humana (10 \mug/ml) (adquirida en ICN
Pharmaceuticals). Como control negativo, se añadió anticuerpo frente
a IgE anti-humana ("2E5"; Genentech). Según lo
mostrado en la figura 20, las células Colo205 marcadas con ^{51}Cr
tratadas con anticuerpo 4H6 quimérico más IgG de cabra
anti-humana dieron como resultado una liberación de
^{51}Cr del 52%. A una proporción de 40:1 entre el efector y la
diana, se produjo una liberación de ^{51}Cr del 40%, lo que
sugiere que el anticuerpo 4H6 quimérico induce un nivel
significativo de CCDA. El porcentaje de liberación de ^{51}Cr se
calculó en base a la liberación total de ^{51}Cr de las células
Colo205 marcadas con ^{51}Cr tras un tratamiento con
Triton-X100 al 1%.
\vskip1.000000\baselineskip
Los experimentos se llevaron a cabo
esencialmente según lo descrito en el ejemplo 15. Se cultivaron
células tumorales Colo205 en medio de DMEM/F-12
(50:50) complementado con SFB al 10%, glutamina 2mM y antibióticos.
Se inyectaron a ratones desnudos atímicos hembra (de
4-6 semanas de edad, 7-8 ratones por
grupo) subcutáneamente 5 x 10^{6} células Colo205 en 0,2 ml de
PBS en las zonas dorsales. Una vez que los tamaños de los tumores
alcanzaron los 50-100 mm^{3}, se agruparon
aleatoriamente los ratones y se administraron intraperitonealmente
anticuerpos monoclonales [anticuerpo 4H6.17.8 murino purificado
(véase el ejemplo 2); anticuerpo 4H6 quimérico (véase el ejemplo
16); y anticuerpo frente a IgG1 control] en un volumen de 0,1 ml a 5
mg/kg, una vez a la semana.
Según lo mostrado en la Fig. 21, el anticuerpo
4H6 quimérico demostró actividad anti-tumoral en el
modelo de xenoinjertos en ratones desnudos, aunque el nivel de
actividad anti-tumoral del anticuerpo 4H6 quimérico
no fue tan potente como el del anticuerpo monoclonal 4H6.17.8
murino. Actualmente, se cree que la actividad
anti-tumoral menos potente del anticuerpo 4H6
quimérico se debe al sistema heterólogo usado para el estudio in
vivo.
\vskip1.000000\baselineskip
Los siguientes materiales han sido depositados
en la Colección Americana de Cultivos Tipo, 10801 University
Boulevard, Manassas, Virginia, EE.UU. (ATCC):
Este depósito se hizo en virtud de las
disposiciones del Tratado de Budapest sobre el Reconocimiento
Internacional del Depósito de Microorganismos a los fines del
Procedimiento en materia de Patentes y las regulaciones del mismo
(Tratado de Budapest). Esto garantiza el mantenimiento de un cultivo
viable del depósito durante 30 años desde la fecha del depósito. El
depósito será puesto a disposición del público por parte de la ATCC
en virtud de los términos del Tratado de Budapest y estará sujeto a
un acuerdo entre Genentech, Inc. y ATCC, lo que garantiza la
disponibilidad permanente y de libre acceso para el público de la
progenie del cultivo del depósito tras la emisión de la pertinente
patente estadounidense o tras dar acceso al público a cualquier
solicitud de patente estadounidense o extranjera, sea cual sea la
primera, y garantiza la disponibilidad de la progenie para
cualquier persona determinada por el Comisionado Estadounidense de
Patentes y Marcas como autorizada para ello según el apartado 122
de 35 USC y las normas del Comisionado con arreglo a ello
(incluyendo el apartado 1.14 de 37 CFR con particular referencia a
886 OG 638).
El cesionario de la presente solicitud ha
acordado que, en caso de que el cultivo de los materiales en
depósito muriera o fuera extraviado o destruido al ser cultivado en
condiciones adecuadas, los materiales serán reemplazados por otros
similares de inmediato previa notificación. La disponibilidad del
material depositado no será considerada como una licencia para
practicar la invención en contravención de los derechos otorgados en
virtud de la autoridad de cualquier gobierno en conformidad con sus
leyes de patentes.
Se considera que la anterior memoria presentada
por escrito es suficiente para permitir la práctica de la invención
a cualquier experto en la técnica. La presente invención no estará
limitada en cuanto a su alcance por el constructo depositado, pues
la realización depositada está destinada simplemente a ilustrar
ciertos aspectos de la invención, perteneciendo cualquier
constructo que sea funcionalmente equivalente al ámbito de esta
invención. El depósito del material de la presente memoria no
implica el reconocimiento de que la descripción contenida por
escrito en la presente memoria sea inadecuada para permitir la
práctica de cualquier aspecto de la invención, incluyendo el mejor
modo de la misma, ni será considerado como restrictivo del alcance
de las reivindicaciones a las ilustraciones específicas que
representa. De hecho, diversas modificaciones de la invención,
además de aquéllas mostradas y descritas en la presente memoria,
serán evidentes para aquéllos expertos en la técnica a partir de la
descripción anterior.
\vskip1.000000\baselineskip
Esta lista de referencias citadas por el
solicitante está prevista únicamente para ayudar al lector y no
forma parte del documento de patente europea. Aunque se ha puesto el
máximo cuidado en su realización, no se pueden excluir errores u
omisiones y la OEP declina cualquier responsabilidad en este
respecto.
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\global\parskip0.000000\baselineskip
<110> Genentech, Inc.
\vskip0.400000\baselineskip
<120> Anticuerpos frente a DR4 y usos de
los mismos
\vskip0.400000\baselineskip
<130> P1245R1P2BPCT
\vskip0.400000\baselineskip
<141>
25-05-2000
\vskip0.400000\baselineskip
<150> US 09/322.875
\vskip0.400000\baselineskip
<151>
28-05-1999
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
<160> 12
\vskip0.400000\baselineskip
<210> 1
\vskip0.400000\baselineskip
<211> 468
\vskip0.400000\baselineskip
<212> PRT
\vskip0.400000\baselineskip
<213> Ser humano
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
<400> 1
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
<210> 2
\vskip0.400000\baselineskip
<211> 1407
\vskip0.400000\baselineskip
<212> ADN
\vskip0.400000\baselineskip
<213> Ser humano
\newpage
\vskip0.400000\baselineskip
<400> 2
\vskip1.000000\baselineskip
\newpage
\vskip0.400000\baselineskip
<210> 3
\vskip0.400000\baselineskip
<211> 36
\vskip0.400000\baselineskip
<212> ADN
\vskip0.400000\baselineskip
<213> Artificial
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
<220>
\vskip0.400000\baselineskip
<221> Secuencia artificial
\vskip0.400000\baselineskip
<222> 2, 16, 17, 19, 21, 22, 27, 28, 31,
32, 34, 35
\vskip0.400000\baselineskip
<223> w = a o t; k = g o t; b = g o t o c;
y = c o t; r = a o g; s = g o c
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
<400> 3
\hskip1cm
\vskip0.400000\baselineskip
<210> 4
\vskip0.400000\baselineskip
<211> 39
\vskip0.400000\baselineskip
<212> ADN
\vskip0.400000\baselineskip
<213> Artificial
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
<220>
\vskip0.400000\baselineskip
<221> Secuencia artificial
\vskip0.400000\baselineskip
<222> 27, 28, 31, 34, 39
\vskip0.400000\baselineskip
<223> m = a o c; r = a o g; n = a o g o t
o c; s = g o c
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
<400> 4
\hskip1cm
\vskip0.400000\baselineskip
<210> 5
\vskip0.400000\baselineskip
<211> 36
\vskip0.400000\baselineskip
<212> ADN
\vskip0.400000\baselineskip
<213> Artificial
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
<220>
\vskip0.400000\baselineskip
<221> Secuencia artificial
\vskip0.400000\baselineskip
<222> 1-36
\vskip0.400000\baselineskip
<223> La secuencia está sintetizada.
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
<400> 5
\hskip1cm
\vskip0.400000\baselineskip
<210> 6
\vskip0.400000\baselineskip
<211> 36
\vskip0.400000\baselineskip
<212> ADN
\vskip0.400000\baselineskip
<213> Artificial
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
<220>
\vskip0.400000\baselineskip
<221> Secuencia artificial
\vskip0.400000\baselineskip
<222> 1-36
\vskip0.400000\baselineskip
<223> La secuencia está sintetizada.
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
<400> 6
\hskip1cm
\vskip0.400000\baselineskip
<210> 7
\vskip0.400000\baselineskip
<211> 702
\vskip0.400000\baselineskip
<212> ADN
\vskip0.400000\baselineskip
<213> Artificial
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
<220>
\vskip0.400000\baselineskip
<221> Secuencia artificial
\vskip0.400000\baselineskip
<222> 1-57
\vskip0.400000\baselineskip
<223> Los nucleótidos 1-57
corresponden a una secuencia señal derivada de un vector
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
<220>
\vskip0.400000\baselineskip
<221> Secuencia artificial
\vskip0.400000\baselineskip
<222> 58-435
\vskip0.400000\baselineskip
<223> Los nucleótidos
58-435 son de origen murino
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
<220>
\vskip0.400000\baselineskip
<221> Secuencia artificial
\vskip0.400000\baselineskip
<222> 436-702
\vskip0.400000\baselineskip
<223> Los nucleótidos
436-702 son de origen humano
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
<400> 7
\vskip0.400000\baselineskip
<210> 8
\vskip0.400000\baselineskip
<211> 702
\vskip0.400000\baselineskip
<212> ADN
\vskip0.400000\baselineskip
<213> Artificial
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
<220>
\vskip0.400000\baselineskip
<221> Secuencia artificial
\vskip0.400000\baselineskip
<222> 1-702
\vskip0.400000\baselineskip
<223> La secuencia está sintetizada.
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
<400> 8
\vskip0.400000\baselineskip
<210> 9
\vskip0.400000\baselineskip
<211> 233
\vskip0.400000\baselineskip
<212> PRT
\vskip0.400000\baselineskip
<213> Artificial
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
<220>
\vskip0.400000\baselineskip
<221> Secuencia artificial
\vskip0.400000\baselineskip
<222> 1-19
\vskip0.400000\baselineskip
<223> Los aminoácidos corresponden a una
secuencia señal derivada de un vector
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
<220>
\vskip0.400000\baselineskip
<221> Secuencia artificial
\vskip0.400000\baselineskip
<222> 20-126
\vskip0.400000\baselineskip
<223> Los aminoácidos
20-126 son de origen murino
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
<220>
\vskip0.400000\baselineskip
<221> Secuencia artificial
\vskip0.400000\baselineskip
<222> 127-233
\vskip0.400000\baselineskip
<223> Los aminoácidos
127-233 son de origen humano
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
<400> 9
\vskip0.400000\baselineskip
<210> 10
\vskip0.400000\baselineskip
<211> 1431
\vskip0.400000\baselineskip
<212> ADN
\vskip0.400000\baselineskip
<213> Artificial
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
<220>
\vskip0.400000\baselineskip
<221> Secuencia artificial
\vskip0.400000\baselineskip
<222> 58, 60, 63
\vskip0.400000\baselineskip
<223> s = g o c; r = a o g; k = g o t
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
<400> 10
\vskip0.400000\baselineskip
<210> 11
\vskip0.400000\baselineskip
<211> 1431
\vskip0.400000\baselineskip
<212> ADN
\vskip0.400000\baselineskip
<213> Artificial
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
<220>
\vskip0.400000\baselineskip
<221> Secuencia artificial
\vskip0.400000\baselineskip
<222> 1369, 1372, 1374
\vskip0.400000\baselineskip
<223> s = g o c; y = c o t; m = a o c
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
<400> 11
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
<210> 12
\vskip0.400000\baselineskip
<211> 476
\vskip0.400000\baselineskip
<212> PRT
\vskip0.400000\baselineskip
<213> Artificial
\vskip0.400000\baselineskip
<220>
\vskip0.400000\baselineskip
<221> Secuencia artificial
\vskip0.400000\baselineskip
<222> 1-19
\vskip0.400000\baselineskip
<223> Los aminoácidos 1-19
corresponden a una secuencia señal derivada de un vector
\vskip0.400000\baselineskip
<220>
\vskip0.400000\baselineskip
<221> Secuencia artificial
\vskip0.400000\baselineskip
<222> 20-145
\vskip0.400000\baselineskip
<223> Los aminoácidos
20-145 son de origen murino
\vskip0.400000\baselineskip
<220>
\vskip0.400000\baselineskip
<221> Secuencia artificial
\vskip0.400000\baselineskip
<222> 20
\vskip0.400000\baselineskip
<223> xaa puede ser glutamina o ácido
glutámico
\vskip0.400000\baselineskip
<220>
\vskip0.400000\baselineskip
<221> Secuencia artificial
\vskip0.400000\baselineskip
<222> 146-476
\vskip0.400000\baselineskip
<223> Los aminoácidos
146-476 son de origen humano
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
<400> 12
Claims (15)
1. Anticuerpo anti-DR4 quimérico
aislado que comprende:
(a) un dominio variable de cadena ligera,
dominio variable que comprende los residuos de aminoácido 20 a 126
de la SEC ID N.º 9;
(b) un dominio CH1 de cadena ligera que
comprende los residuos de aminoácido 127 a 233 de la SEC ID N.º
9;
(c) un dominio variable de cadena pesada que
comprende los residuos de aminoácido 20 a 145 ó 22 a 145 de la SEC
ID N.º 12; y
(d) los dominios CH1, CH2 y CH3 de cadena pesada
que comprenden los residuos de aminoácido 146 a 476 de la SEC ID N.º
12.
2. Anticuerpo anti-DR4 quimérico
de la reivindicación 1, anticuerpo que comprende además una
secuencia señal de cadena ligera que comprende residuos de
aminoácido 1 a 19 de SEC ID N.º 9.
3. Anticuerpo anti-DR4 quimérico
de la reivindicación 1 o la reivindicación 2, anticuerpo que es un
anticuerpo agonista que induce la apóptosis en al menos un tipo de
célula de mamífero.
4. Anticuerpo anti-DR4 quimérico
de la reivindicación 3, anticuerpo agonista que induce la apóptosis
en al menos un tipo de célula cancerosa de mamífero.
5. Anticuerpo anti-DR4 quimérico
según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, anticuerpo que
se une al receptor DR4 con una afinidad de unión de al menos
10^{9} M^{-1} a 10^{12} M^{-1}.
6. Anticuerpo anti-DR4 quimérico
según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, anticuerpo que
está conjugado con un agente citotóxico o una enzima de activación
de un profármaco.
7. Ácido nucleico aislado codificante de un
anticuerpo anti-DR4 quimérico según una cualquiera
de las reivindicaciones 1 a 6.
8. Vector que comprende el ácido nucleico
aislado de la reivindicación 7.
9. Célula huésped que comprende el vector de la
reivindicación 8.
10. Célula huésped de la reivindicación 9 que es
una E. coli.
11. Célula huésped de la reivindicación 9 que es
una célula de ovario de hámster chino.
12. Célula huésped de la reivindicación 9 que es
una célula de levadura.
13. Procedimiento para producir un anticuerpo
anti-DR4 quimérico que comprende cultivar la célula
huésped de una cualquiera de las reivindicaciones 9 a 12 y
recuperar el anticuerpo del cultivo de la célula huésped.
14. Uso de un anticuerpo
anti-DR4 quimérico según una cualquiera de las
reivindicaciones 1 a 6 en la preparación de un medicamento para
inducir la apóptosis en células cancerosas de mamífero.
15. Uso según la reivindicación 14, en el que
dichas células cancerosas de mamífero comprenden células de cáncer
de colon, cáncer de pulmón de células pequeñas, cáncer de pulmón de
células no pequeñas, adenocarcinoma de pulmón o carcinoma de células
escamosas de pulmón.
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