ES2338890T3 - Vacunacion por dna para el tratamiento de enfermedades autoinmunes. - Google Patents

Vacunacion por dna para el tratamiento de enfermedades autoinmunes. Download PDF

Info

Publication number
ES2338890T3
ES2338890T3 ES05015105T ES05015105T ES2338890T3 ES 2338890 T3 ES2338890 T3 ES 2338890T3 ES 05015105 T ES05015105 T ES 05015105T ES 05015105 T ES05015105 T ES 05015105T ES 2338890 T3 ES2338890 T3 ES 2338890T3
Authority
ES
Spain
Prior art keywords
dna
cells
baselineskip
autoantigen
expression cassette
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
ES05015105T
Other languages
English (en)
Inventor
Lawrence Steinman
Pedro Jose Ruiz
Hideki Garren
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Leland Stanford Junior University
Original Assignee
Leland Stanford Junior University
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Leland Stanford Junior University filed Critical Leland Stanford Junior University
Application granted granted Critical
Publication of ES2338890T3 publication Critical patent/ES2338890T3/es
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61KPREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K39/00Medicinal preparations containing antigens or antibodies
    • A61K39/0005Vertebrate antigens
    • A61K39/0008Antigens related to auto-immune diseases; Preparations to induce self-tolerance
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61KPREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K38/00Medicinal preparations containing peptides
    • A61K38/16Peptides having more than 20 amino acids; Gastrins; Somatostatins; Melanotropins; Derivatives thereof
    • A61K38/17Peptides having more than 20 amino acids; Gastrins; Somatostatins; Melanotropins; Derivatives thereof from animals; from humans
    • A61K38/19Cytokines; Lymphokines; Interferons
    • A61K38/20Interleukins [IL]
    • A61K38/2026IL-4
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61PSPECIFIC THERAPEUTIC ACTIVITY OF CHEMICAL COMPOUNDS OR MEDICINAL PREPARATIONS
    • A61P25/00Drugs for disorders of the nervous system
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61PSPECIFIC THERAPEUTIC ACTIVITY OF CHEMICAL COMPOUNDS OR MEDICINAL PREPARATIONS
    • A61P37/00Drugs for immunological or allergic disorders
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61PSPECIFIC THERAPEUTIC ACTIVITY OF CHEMICAL COMPOUNDS OR MEDICINAL PREPARATIONS
    • A61P37/00Drugs for immunological or allergic disorders
    • A61P37/02Immunomodulators
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61PSPECIFIC THERAPEUTIC ACTIVITY OF CHEMICAL COMPOUNDS OR MEDICINAL PREPARATIONS
    • A61P37/00Drugs for immunological or allergic disorders
    • A61P37/02Immunomodulators
    • A61P37/06Immunosuppressants, e.g. drugs for graft rejection
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07KPEPTIDES
    • C07K14/00Peptides having more than 20 amino acids; Gastrins; Somatostatins; Melanotropins; Derivatives thereof
    • C07K14/435Peptides having more than 20 amino acids; Gastrins; Somatostatins; Melanotropins; Derivatives thereof from animals; from humans
    • C07K14/46Peptides having more than 20 amino acids; Gastrins; Somatostatins; Melanotropins; Derivatives thereof from animals; from humans from vertebrates
    • C07K14/47Peptides having more than 20 amino acids; Gastrins; Somatostatins; Melanotropins; Derivatives thereof from animals; from humans from vertebrates from mammals
    • C07K14/4701Peptides having more than 20 amino acids; Gastrins; Somatostatins; Melanotropins; Derivatives thereof from animals; from humans from vertebrates from mammals not used
    • C07K14/4713Autoimmune diseases, e.g. Insulin-dependent diabetes mellitus, multiple sclerosis, rheumathoid arthritis, systemic lupus erythematosus; Autoantigens
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61KPREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K39/00Medicinal preparations containing antigens or antibodies
    • A61K2039/51Medicinal preparations containing antigens or antibodies comprising whole cells, viruses or DNA/RNA
    • A61K2039/53DNA (RNA) vaccination
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61KPREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K39/00Medicinal preparations containing antigens or antibodies
    • A61K2039/57Medicinal preparations containing antigens or antibodies characterised by the type of response, e.g. Th1, Th2

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Pharmacology & Pharmacy (AREA)
  • Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Rheumatology (AREA)
  • Gastroenterology & Hepatology (AREA)
  • Proteomics, Peptides & Aminoacids (AREA)
  • Zoology (AREA)
  • Epidemiology (AREA)
  • Biophysics (AREA)
  • Neurology (AREA)
  • Transplantation (AREA)
  • Diabetes (AREA)
  • Hematology (AREA)
  • Rehabilitation Therapy (AREA)
  • Toxicology (AREA)
  • Microbiology (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • Neurosurgery (AREA)
  • Genetics & Genomics (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Mycology (AREA)
  • Medicines That Contain Protein Lipid Enzymes And Other Medicines (AREA)
  • Medicines Containing Antibodies Or Antigens For Use As Internal Diagnostic Agents (AREA)
  • Pharmaceuticals Containing Other Organic And Inorganic Compounds (AREA)
  • Peptides Or Proteins (AREA)
  • Micro-Organisms Or Cultivation Processes Thereof (AREA)

Abstract

Casete de expresión de ADN que comprende una región de iniciación de transcripción, una secuencia de codificación de autoantígeno que codifica al menos una porción de un autoantígeno y una región de terminación de la transcripción, Comprendiendo la región de iniciación de la transcripción un promotor, para su utilización en el tratamiento de la diabetes mellitus dependiente de la insulina en un huésped humano mediante inyección intramuscular, en el que dicho autoantígeno se asocia con la diabetes mellitus dependiente de la insulina y dicho tratamiento estabiliza o mejora los síntomas clínicos de dicho humano.

Description

Vacunación por ADN para el tratamiento de enfermedades autoinmunes.
Introducción
La complejidad del sistema inmunológico ha sido un obstáculo desalentador para la comprensión de la disfunción del sistema inmunológico. En los últimos años, las técnicas de biología molecular han proporcionado información sobre los mecanismos y componentes que subyacen a la inmunidad. En gran medida, la historia de la inmunidad es la historia de los linfocitos. Los linfocitos tienen un sistema extremadamente complejo y sutil para interactuar entre sí, con células que presentan antígeno, y con los antígenos y células extraños.
La modulación de la respuesta inmune varía con los factores específicos producidos, y los receptores presentes en la célula respondedora. Las vías para la disminución de las respuestas son tan importantes como las requeridas para la activación. La tolerancia de células T es un mecanismo conocido para la prevención de una respuesta inmunitaria a un antígeno en particular. Otros mecanismos, tales como la secreción de citocinas de supresión, también son conocidos.
Una característica común en una serie de enfermedades y afecciones inflamatorias es la participación de células CD4^{+}T pro-inflamatorias. Estas células T son responsables de la liberación de las citocinas inflamatorias, de tipo Th1. Citocinas caracterizadas como tipo Th1 incluyen interleucina 2 (IL-2), \gamma-interferón, TNF\alpha e IL-12. Estas citocinas pro-inflamatorias actúan para estimular la respuesta inmune, resultando en muchos casos en la destrucción del tejido autólogo. Citocinas asociadas con la supresión de la respuesta de células T son del tipo Th2, e incluyen IL-10, IL-4 y TGF-\beta. Se ha encontrado que las células T de tipo Th1 y Th2 pueden utilizar el receptor de antígeno idéntico como res-
puesta a un inmunógeno, en la primera produciendo una respuesta estimulante y en la segundo una respuesta supresiva.
Las citocinas desempeñan un papel crítico en el desarrollo y la recuperación de las enfermedades autoinmunes. Citocinas Th1 como la interleuquina 12 (IL12) y el interferón gamma (IFN\gamma) se han encontrado en el sistema nervioso central (SNC) de pacientes de esclerosis múltiple (EM), así como en animales con EAE (Issazadeh et al. (1995). J Neuroimmunol 61:205-12). Citocinas Th2 como IL4, IL5 y IL10 se han encontrado que estaban elevadas, ya sea durante la remisión de la EM o EAE (Waisman et al. (1997) Immunointervention in autoimmunity by Th1/Th2 regulation, Adorini L., ed. (Austin, Texas: R. G. Landes Co.), pp. 129-50). Estudios anteriores han demostrado que la administración sistémica de IL4, así como la administración CNS local de IFN\gamma pueden reducir la gravedad de la EAE (Racke et al. (1994) J Exp Med 180:1961-6; Voorthuis, et al (1990) Clin Exp Immunol 81:183-8). Además, la adición de IL4 a las células T naive puede resultar en el desarrollo de células de tipo Th2, mientras que la adición de IL12 puede resultar en el desarrollo de células de tipo Th1 (Macatonia et al. (1993) Int Immunol 5:1119-28).
La vacuna de ADN es eficaz en la protección de los animales de experimentación contra los patógenos infecciosos y el cáncer, y recientemente se ha usado para prevenir las enfermedades autoinmunes (Waisman et al. (1996) Nat Med 2, 899-905). La encefalomielitis autoinmune experimental (EAE), un modelo animal prototipo de la autoinmunidad de células T, refleja muchas de las características clínicas y patológicas de la enfermedad esclerosis múltiple humana.
Con el fin de modificar la respuesta inmune a las vacunas de ADN, la co-vacunación de ADN se ha realizado con genes de citocinas, junto con los genes de ciertos patógenos. Los ejemplos incluyen la inmunización con ADN con los antígenos de la hepatitis B y DNA IL2 con respuestas Th1 mejoradas, antígenos del VIH con ADN IL12 que actividad citotóxica mejorada de las células T, y antígenos de la gripe con IL6 ADN con actividad anti-viral mejorada (véase, por ejemplo, Chow et al. (1998) J Immunol 160 (3):1320-9).
La vacunación de ratones con ADN desnudo que codifica la cadena principal receptor de la célula T (TCR) \beta que se reordenará en células T reactivas de la proteína básica de la mielina (MBP), se ha demostrado que protege a los ratones de la EAE. Esta inmunización indujo un patrón de producción de citocinas Th2 por las células T reactivas a la mielina, creando un ambiente de supresión que bloquea la autoinmunidad: las células T que reaccionan a la mielina autoantígeno desviado de un tipo ayudante T agresivo 1 (Th1) a un tipo Th2 represivas.
El desarrollo adicional de un tratamiento que inhibe específicamente la activación de células T sería de gran utilidad médica.
Literatura relevante
Waisman et al. (1996) Nat. Med. 2:899-905 y) Offner et al. (1998) J. Immunol. 161:2178-2186 describen el uso de la vacuna de ADN para evitar encehalomyelitis autoinmune experimental (EAE). La inyección de ADN para promover la vacunación contra los microbios y los tumores se discute en Cohen et al. (1997) Hosp. Pract. 32:169-171; Syrengelas, et al. (1996) Nat. Med. 2:1038-1041; Ulmer et al. (1996) Curr Opin Immunol. 8:531-536.; Pardoll et al. (1995) Inmunity 3:165-169; Davis et al. (1993) Hum. Mol. Genet. 2:1847-1851; Ulmer et al. (1993) Science 259:1745-1749 y Tang et al. (1992) Nature 356:152-154. La inmunización genética ha demostrado inducción tanto de una respuesta humoral específica, sino también de una reacción inmune celular más amplia en modelos animales de cáncer, micoplasma, tuberculosis, malaria y muchas infecciones de virus, incluyendo la influenza y el VIH. Véase, por ejemplo, Mor et al. (1995) J Immunol 155:2039-46; Xu y Liew (1995) Immunology 84:173-6 y Davis et al. (1994) Vaccine 12:1503-9.
La susceptibilidad a la esclerosis múltiple (EM) ha sido asociada con ciertos genes MHC de clase II, Oksenberg y Steinman (1990) Current Opinion in Immunology 2:619-621. En el nivel celular, oligoclonalidad de las células T se ha descrito en el líquido cefalorraquídeo (LCR) de pacientes con EM, Lee et al., Ann. Neurol. 29:33-40 (1991).
Los antígenos del SNC, incluyendo proteínas de la mielina, estudiados en el contexto de la EM se discuten en el de Rosbo et al., J. Autoimmunity 11:287-299 (1998). Potenciadores de la respuesta inmune a las vacunas de ADN incluyen CpG metilados dinucleótidos, Krieg et al. (1998) Trends Microbiol. 6:23-27, y secuencias fusionadas derivadas del patógeno, King et al. (1998) Nat. Med. 4:1281-1286.
El documento WO94/23737 describe los problemas de tratamiento de enfermedades autoinmunes, y describe el tratamiento de estas enfermedades mediante la administración de los péptidos autoantigénicos junto con un adyuvante. Kolodka et al. (1995) PNAS 11 de abril, vol. 92 no. 8: 3293-3297 describe una terapia génica para la diabetes mellitus tipo I en ratas con una participación de retrovirus para estimular el bajo nivel de expresión del gen de la insulina 1 de rata mediante las células del hígado. WO97/046253 describe un tratamiento para la enfermedad autoinmune basado en la entrega de antígeno, o antígeno de codificación de ADN a través de una "pistola de genes". Urbanek-Ruiz et al. (2001) Clinical Immunology, Vol. 100, nº 2, pp.164-171 describe el uso de la vacuna de ADN en la prevención de las enfermedades autoinmunes.
Descripción de la invención
La presente invención proporciona un casete de expresión de ADN que comprende una región de iniciación de la transcripción, una secuencia de codificación autoantígeno de codificación, al menos, una parte de un autoantígeno y una región de terminación de la transcripción, la región de iniciación de la transcripción que comprende un promotor, para su uso en el tratamiento de la diabetes mellitus insulino-dependiente en un huésped humano por inyección intramuscular donde dicho autoantígeno se asocia con diabetes mellitus insulino-dependiente y dicho tratamiento estabiliza o mejora los síntomas clínicos de dicho humano.
El autoantígeno puede ser una proteína humana endógena. Por ejemplo, el autoantígeno puede ser insulina, proinsulina, decarboxilasa del ácido glutámico 65 o antígeno de células de los islotes. La citocina Th2 puede ser IL-4 (por ejemplo, IL-4 humana), IL-10 o TGF-\beta.
El casete de expresión de ADN pueden estar presente en un vector, como un vector plásmido. El vector puede comprender además un segundo casete de expresión de ADN que comprende una segunda secuencia que codifica una citocina Th2 bajo el control regulatorio de un promotor que está activo en el huésped humano. El segundo casete puede estar presente en un segundo constructo de ADN. El constructo de expresión que codifica la citocina Th2 y el constructo de la expresión que codifica, al menos, una parte de un autoantígeno puede ser co-formulada o formulada de forma independiente. El casete puede administrarse en una serie de al menos dos inyecciones administradas por lo menos con 24 horas de diferencia.
Breve descripción de los dibujos
Figura 1. Títulos de anticuerpos Anti-SCH IgG (A) y anti-PLP139-151 (B) los en ratones SJUJ después de la inmunización de ADN con el minigen PLP.
Figura 2. Las respuestas de nodo linfático de células proliferativas a PLP139-151 (cuadrados) y el péptido de control PLP178-191 (triángulos) para los animales inyectados con ADN que codifica la PLP139-151 (A) o de control del vector, pTARGET (B).
Figura 3. (A) Los niveles de \gamma-interferón (barras de rayas) o IL-2 (barras de puntos) en los animales vacunados con el ADN de plásmido que codifica PLP139-151 o vector solo (pTARGET). (B) la detección del ARNm de citocinas y el análisis mediante una electroforesis en 5% gel de poliacrilamida.
Figura 4. Expresión en la superficie de B7.1, B7.2, e I-A^{S} de células de bazo después de la incubación con el ADN. Los números en los cuadrantes se refieren al porcentaje de células en el paso de los monocitos (A) o el paso de los linfocitos (B) tal como se define mediante dispersión delantera y lateral.
Descripción de las realizaciones específicas
Se describen aquí los procedimientos para el tratamiento terapéutico y de investigación de la inflamación, a través de la supresión de respuestas patogénicas de las células T específicas del antígeno. Un casete de expresión de ADN se inyecta en el tejido muscular del huésped. El vector comprende una secuencia de ADN que codifica al menos una porción de un autoantígeno. La vacunación también puede incluir secuencias de ADN que codifica una citocina Th2, por ejemplo IL4. En respuesta a esta vacunación, se evoca una respuesta represiva. La proliferación de células T antígeno específico es inhibida y la producción de citocinas Th1 se reduce.
Se cree que los procedimientos aquí descritos son un novedoso procedimiento de inmunidad protectora, que combina los efectos de la vacuna de ADN y la entrega de gen local. Después de la vacunación de ADN solo con un epítope autoantígeno, las células T son anérgicas. Esto puede ser debido en parte a los efectos biológicos de los motivos de ADN como dinucleótidos CpG no metilados en particular contextos base (motivos CpG-S) (Krieg et al. (1998) Trends in Microbiol. 6:23-27). La adición de IL4 como co-vacuna de ADN rescata la anergia impuesta por la vacuna de ADN autoantígeno y conduce la respuesta a un fenotipo Th2. STAT6 se activa drenando células de los ganglios linfáticos mediante la vacuna de ADN IL4. Se cree que IL4 es producida a partir de la vacuna de ADN administrada y que interactúa con el receptor de IL4 en las células de los ganglios linfáticos, que a su vez provoca la activación de STAT6 intermedio del receptor. La inmunización contra los antígenos que provocan las enfermedades autoinmunes causadas por las células Th1 autorreactivas, por ejemplo, enfermedades como la esclerosis múltiple, la diabetes juvenil y la artritis reumatoide, serían condiciones en las que la co-vacunación con ADN que codifica la IL-4 podría resultar beneficiosa.
Los autoantígenos, como se utilizan aquí, son proteínas endógenas o fragmentos de las mismas que provocan una respuesta patogénica inmune. De particular interés son los autoantígenos que inducen una respuesta patogénica inflamatoria mediada por células T. La vacunación supresora con el autoantígeno objetivo relevante encuentra uso en el tratamiento de enfermedades autoinmunes, caracterizadas por la participación de las células T pro-inflamatorias, como la diabetes mellitus insulinodependiente. Los modelos animales, en particular mamíferos pequeños, por ejemplo murino, lagomorpha, etc. son de interés para las investigaciones experimentales.
Los procedimientos de inmunización de supresión descritos aquí se utilizan con fines profilácticos o terapéuticos. El término "tratamiento" se usa aquí para referirse tanto a la prevención de la enfermedad y al tratamiento de condiciones pre-existentes. La prevención de la enfermedad autoinmune que afecta a la vacuna de autoantígeno (VA), se lleva a cabo mediante la administración de la vacuna antes de que el desarrollo de la enfermedad declarada. El tratamiento de la enfermedad en curso, donde la vacunación de supresión estabiliza o mejora los síntomas clínicos del paciente, es de particular interés. Dicho tratamiento es deseable realizarlo previamente a la pérdida completa de la función en los tejidos afectados.
Autoantígenos conocidos por estar asociados con la enfermedad incluyen proteínas de la mielina con enfermedades desmielinizantes, por ejemplo la esclerosis múltiple y mielitis autoinmune experimental; colágenos y la artritis reumatoide, insulina, proinsulina, decarboxilasa del ácido glutámico 65 (GAD65), antígeno de células de los islotes (ICA512; ICA12) con diabetes dependiente de insulina. Una asociación de epítopes GAD con diabetes se describió en una serie de publicaciones, incluyendo la Patente US No. 5.212.447, y la patente europea EP 0719340. Una asociación de epítopes de insulina con insulitis autoinmunes se describe en el Griffin et al. (1995) Am. J. Pathol. 147:845-857. Rudy et al. (1995) Mol. Med. 1:625-633 describe un epítope que es similar en el GAD y proinsulina.
Los componentes de las proteínas de las proteínas de la mielina, incluyendo la proteína básica de la mielina (MBP), proteína proteolipídica (PLP), la glicoproteína asociada a la mielina (MAG) y la glicoproteína oligodendrocito de mielina (MOG), se utilizan como inmunógenos. La supresión de la respuesta de células T a estos antígenos se utiliza para prevenir o tratar enfermedades desmielinizantes.
Se describe aquí un ejemplo donde la vacuna de autoantígeno es proteolipídica. Para mayor comodidad, una secuencia de referencia del PLP humano se proporciona como SEQ ID NO: 1, y la proteína básica de mielina humana como SEQ ID NO: 3. El proteolípido es un componente importante de la mielina, y es conocido por estar involucrado en enfermedades desmielinizantes (véase, por ejemplo, Greer et al. (1992) J. Immunol. 149:783-788 y Nicholson (1997) Proc. Natl. Acad. Sci. EE.UU. 94:9279-9284).
La proteína de la membrana integral de PLP es un autoantígeno dominante de la mielina. Determinantes de la antigenicidad del PLP se han identificado en varias cepas de ratones, así como los residuos 139-151 (Tuohy et al. (1989) J. Immunol. 142:1523-1527), 103-116 (Tuohy et al. (1988) J. Immunol. 141:1126-1130), 215-232 (Endoh et al. (1990) Int. Arch. Allergy Appl. Immunol. 92:433-438), 43-64 (Whitham et al. (1991) J. Immunol. 147:3803-3808) y 178-191 (Greer, et al. (1992) J. Immunol. 149:783-788). La inmunización con PLP nativo o con péptidos sintéticos correspondientes a epitopes PLP induce EAE. Análogos de los péptidos PLP generados por la sustitución de un aminoácido puede prevenir la inducción y progresión de la EAE (Kuchroo et al. (1994) J. Immunol. 153:3326-3336, Nicholson et al. (1997) Proc. Natl. Acad. Sci. EE.UU. 94:9279-9284).
MBP es una proteína extrínseca de la mielina que se ha estudiado extensamente. Al menos se han notificado 26 epítopes MBP (Meini et al. (1993) J. Clin. Invest. 92:2633-2643). De uso son los residuos 1-11, 59-76 y 87-99. Análogos de los péptidos MBP generados por el truncamiento se ha demostrado que revierten EAE (Karin et al. (1998) J. Immunol. 160:5188-5194). De fragmentos de polipéptidos que codifica ADN pueden incluir secuencias de codificación para epítopes inmunogénicos, por ejemplo la proteína básica de la mielina p84-102, más concretamente, la proteína básica de la mielina p87-99, (SEQ ID NO: 11) VHFFKNIVTP RTP (p87-99), o incluso el péptido truncado 7-mer (SEQ ID NO: 12) FKNIVTP. Las secuencias de la proteína básica de la mielina del exón 2, incluyendo el epítope inmunodominante bordeado por aminoácidos 59-85, son también de interés. Para ejemplos, véase Sakai et al. (1988) J Neuroimmunol 19:21-32; Baxevanis et al (1989) J Neuroimmunol 22:23-30; Ota et al (1990) Nature 346:183-187; Martin et al (1992) J Immunol. 148:1350-1366, Valli et al (1993) J Clin Inv 91:616. El péptido MBP Inmunodominante (84-102) se ha encontrado que se une con gran afinidad a DRB1*1501 y DRB5* 0101 moléculas de la enfermedad asociada al haplotipo DR2. Segmentos de péptidos superpuestos pero diferentes fueron importantes para la unión a estas moléculas, residuos hidrofóbicos (Val 189 y Phe92) en el segmento MBP (88-95) para la unión del péptido a moléculas DRB1*1501; residuos hidrofóbicos y cargados (Phe92, Lys93) en la secuencia MBP (89-101/102) contribuye a la unión de DRB5*0101.
La transmembrana glicoproteína MOG es un componente menor de la mielina que se ha demostrado que induce la EAE. Epítopes MOG inmunodominantes que se han identificado en varias cepas de ratón incluyen los residuos de 1-22, 35-55, 64-96 (deRosbo et al. (1998) J. Autoimmunity 11:287-299, deRosbo et al. (1995) Eur J Immunol. 25:985-993) y 41-60 (Leadbetter et al. (1998) J Immunol 161:504-512).
La invención proporciona un casete de expresión de ADN que codifica al menos una parte de un autoantígeno, usualmente como parte de un vector, que se introduce en el tejido del receptor de la vacuna. El minigen se expresa en el tejido, y el polipéptido codificado actúa como inmunógeno, o antígeno. La secuencia de autoantígeno puede ser de cualquier especie de mamíferos o aves, por ejemplo primates sp., en particular, humanos, roedores, incluyendo ratones, ratas y hámsters, conejos, equinos, bovinos, caninos, felinos; etc. De particular interés son los segmentos autoantígeno humanos y de ratón. En general, la secuencia tendrá la misma especie de origen como de acogida de animales, preferentemente será autólogo.
El casete de expresión de ADN del objeto comprenderá la mayor parte o la totalidad de la secuencia que codifica un fragmento de autoantígeno, según la definición de Kabat, et al., supra. La secuencia de codificación se puede truncar en el término 5' o 3' y puede ser un fragmento de la secuencia polipeptídica completa. En una realización de la invención, la secuencia codifica un fragmento de péptido que se sabe que se presentará a las células T patógenas, por ejemplo péptidos presentados por moléculas de clase II de MHC del huésped. Estos péptidos se han descrito en la literatura, y son típicamente de aproximadamente 8 hasta aproximadamente 30 aminoácidos de
longitud.
La vacuna puede ser formulada con una o un cóctel de secuencias autoantígeno. Si bien se ha encontrado que una única secuencia es capaz de suprimir una respuesta a múltiples epítopes, puede ser deseable en algunos casos para incluir varias secuencias, donde cada una codifica un epítope diferente. Por ejemplo, véase Leadbetter et al. (1998) J. Immunol. 161:504-512. Una fórmula compuesta de múltiples secuencias de codificación puede ser utilizada para inducir a una respuesta de supresión más potente y/o sostenida. Apuntando específicamente a múltiples poblaciones de células T autorreactivas, dicha formulación puede retrasar o prevenir el desarrollo de la resistencia autoantígeno. El uso de secuencias de PLP en combinación con otros epítopes de proteínas de la mielina efectivamente puede suprimir el repertorio de células T reactivas a la mielina. Combinaciones similares de autoantígeno para suprimir la respuesta autoinmune, por ejemplo, se contemplan la decarboxilasa del ácido glutámico (GAD) y autoantígeno de células de los islotes pancreáticos para el tratamiento de la diabetes dependiente de insulina.
Además de los epítopes específicos y polipéptidos de autoantígenos, la respuesta inmune puede ser mejorada por la inclusión de secuencias CpG, según lo descrito por Krieg et al. (1998) Trends Microbiol. 6:23-27, y la secuencia de ayuda, King et al. (1998) Nat. Med. 4:1281-1286. Los efectos biológicos de los motivos de ADN como dinucleótidos CpG no metilados en particular en contextos base (motivos CpG-S) pueden modular la respuesta inmune innata cuando se inyecta a los animales. Los números bajos de los motivos CpG, o la presencia de motivos imperfectos, pueden actuar en el desarrollo de anergia mediante la inmunización con autoantígenos.
La secuencia de codificación de polipéptido, que puede ser autoantígeno o citocina, las secuencias se insertan en un casete de expresión adecuado. El constructo de expresión se prepara en formas convencionales. El casete tendrá las secuencias reguladoras adecuadas de transcripción y de traducción para la expresión de la secuencia en las células receptoras de la vacuna. El casete en general, será parte de un vector, que contiene un origen de replicación adecuado y dichos genes que codifican marcadores seleccionables que sean necesarios para el crecimiento, la amplificación y la manipulación del vector, antes de su introducción en el receptor. Vectores adecuados incluyen plásmidos, YACs, BACs, bacteriófagos, retrovirus, y similares. Convenientemente, el vector de expresión será un plásmido. Antes de la vacunación, el casete se puede aislar a partir de secuencias de vectores mediante fragmentación, la amplificación, etc. como se conoce en la técnica. Para la inyección, el ADN puede ser superenrollado o lineal, de preferencia superenrollado. El casete se puede mantener en la célula huésped por largos periodos de tiempo, o puede ser transitorio, generalmente transitorio. El mantenimiento estable se logra mediante la inclusión de secuencias que sirvan para la integración y/o mantenimiento, por ejemplo vectores retrovirales, los vectores de EBV y
similares.
El casete de expresión en general, empleará una región de iniciación de la transcripción exógena, por ejemplo un promotor que no sea el promotor el que está asociado con el receptor de células T en el cromosoma que se produce naturalmente. El promotor es funcional en las células huésped, en particular, células huésped seleccionadas por el casete. El promotor puede ser introducido por procedimientos recombinantes in vitro, o como el resultado de la integración homóloga de la secuencia mediante una célula huésped apropiada. El promotor está operativamente unido a la secuencia de codificación del autoantígeno para producir una transcripción traducible del ARNm. Vectores de expresión convenientemente tendrán sitios de restricción situados cerca de la secuencia promotora para facilitar la inserción de secuencias de autoantígeno.
Se preparan casetes de expresión que comprenden una región de iniciación de la transcripción, que puede ser constitutiva o inducible, el gen que codifica la secuencia de autoantígeno, y una región de terminación de la transcripción. Los casetes de expresión pueden ser introducidos en una variedad de vectores. Los promotores de interés pueden ser constitutivos o inducibles, por lo general constitutivos, y proporcionarán altos niveles de transcripción en las células receptoras de la vacuna. El promotor puede ser activo sólo en el tipo de célula receptora, o puede ser ampliamente activo en muchos tipos de células diferentes. Muchos promotores fuertes para células de mamíferos son conocidos en la técnica, incluido el promotor de \beta-actina, los promotores tempranos y tardíos de SV40, el promotor de la inmunoglobulina, el promotor de citomegalovirus humano, LTRs retrovirales, etc. Los promotores pueden o no estar asociados con los mejoradores, donde los mejoradores pueden estar naturalmente asociados con el promotor particular o asociado con un promotor distinto.
Una región de terminación provista 3' a la región codificante, donde la región de cancelación puede estar naturalmente asociada con el dominio de la región variable o puede derivarse de una fuente diferente. Una amplia variedad de regiones de terminación puede ser empleada sin afectar negativamente a la expresión.
Las diferentes manipulaciones pueden llevarse a cabo in vitro o puede realizarse en un huésped adecuado, por ejemplo E. coli. Después de cada manipulación, el constructo resultante puede ser clonado, el vector aislado, y el ADN detectado o secuenciado para garantizar la exactitud del constructo. La secuencia puede ser detectada por el análisis de restricción, secuenciación, o similares.
Un pequeño número de nucleótidos se puede insertar en el extremo de la secuencia de autoantígeno, usualmente no más de 20, más usualmente no más de 15. La supresión o inserción de nucleótidos usualmente será como resultado de las necesidades del constructo, previendo sitios de restricción convenientes, añadido de señales de procesamiento, facilidad de manipulación, mejora en los niveles de expresión, o similares. Además, se puede desear para sustituir uno o más aminoácidos con un aminoácido diferente por razones similares, usualmente no sustituyendo más de aproximadamente cinco aminoácidos en la región.
En una realización de la invención el autoantígeno es co-vacunado con secuencias de ADN que codifican una citocina Th2, dicho grupo incluye IL-4, IL-10, TGF-\beta, etc. IL4 es de particular interés. La linfocina IL-4 tiene actividades factor de crecimiento célular de células T y mastocitos. IL4 humana es una glicoproteína de 18-kD. Por conveniencia, la secuencia de aminoácidos se proporciona aquí como SEQ ID NO: 13, y la secuencia de ADN como SEQ ID NO: 14 (Yokota et al. (1986) P.N.A.S. 83:5894-5898). Esta secuencia es la secuencia preferida de la invención. Sin embargo, la invención no se limita a la utilización de esta secuencia en construcciones de la invención. También de uso están secuencias variantes estrechamente relacionadas que tienen la misma actividad biológica, o una actividad biológica sustancialmente similar. Un sitio seleccionado de enlace de ADN STAT6 específico de destino se encuentra en el promotor del gen del receptor de IL4 y STAT6 activa la expresión del gen IL4 a través de este sitio. Interferones inhiben la activación inducida por IL4 de STAT6 y la expresión génica dependiente de STAT6, al menos en parte, al inducir la expresión de SOCS1 (véase la Kotanides et al. (1996) J. Biol. Chem., 271:25555-25561).
Las variantes de secuencias codifican subunidades de proteínas que, cuando se presentan en un constructo de ADN de la invención, dan la proteína de una o más de las propiedades biológicas de IL4 como se describió anteriormente. Secuencias de ADN de la invención pueden diferir de una secuencia IL4 nativa mediante la supresión, inserción o sustitución de uno o más nucleótidos, siempre que codifiquen una proteína con la actividad biológica apropiada como se describió anteriormente. Del mismo modo, se pueden truncar o extenderse por uno o más nucleótidos. Alternativamente, las secuencias de ADN adecuadas para la práctica de la invención pueden ser secuencias degeneradas que codifican la proteína IL4 naturalmente producida. Normalmente, las secuencias de ADN de la invención tienen por lo menos 70%, al menos el 80%, al menos el 90%, al menos el 95% o al menos el 99% de identidad de secuencia con una secuencia codificadora IL4 nativa. Pueden proceder de cualquier especie, aunque los ADNs que codifican proteínas humanas son los preferidos. Secuencias variantes pueden ser preparadas de acuerdo a cualquier medio adecuado conocido en la técnica.
Con respecto a las sustituciones, se prefieren las sustituciones conservadoras. Normalmente, las sustituciones conservadoras son sustituciones en las que el aminoácido sustituido es de una naturaleza similar a la presente la de la proteína naturalmente producida, por ejemplo en términos de carga y/o tamaño y/o polaridad y/o hidrofobicidad. Similarmente, sustituciones conservadoras suelen tener poco o ningún efecto sobre la actividad de la proteína. Las proteínas de la invención que difieren en la secuencia de IL4 naturalmente producida pueden ser diseñadas para diferir en la actividad de IL4 naturalmente producida. Normalmente, estas manipulaciones se llevarán a cabo en el nivel de ácidos nucleicos utilizando técnicas de recombinación, como son conocidas en la técnica.
La vacuna puede formularse con una o un cóctel de secuencias de autoantígeno, que pueden ser vectores iguales o diferentes. Los vectores de ADN están suspendidos en un tampón fisiológicamente aceptable, en general, una solución acuosa por ejemplo suero fisiológico, tampón fosfato salino, agua, etc. Agentes estabilizantes, agentes humectantes y emulsificantes, sales para variar la presión osmótica o tampones para garantizar un pH adecuado y potenciadores de penetración en la piel pueden utilizarse como agentes auxiliares. El ADN estará usualmente presente en una concentración de al menos 1 ng/ml y no más de 10 mg/ml, normalmente entre 100 \mug y 1 mg/ml.
En algunas realizaciones de la presente invención, el paciente es administrado con una secuencia que codifica autoantígenos y una secuencia que codifica citocina Th2. Las citocinas y el autoantígeno pueden ser suministrados de forma simultánea, o dentro de un corto período de tiempo, por la misma o por diferentes rutas. En una realización de la invención, las dos secuencias se co-formulan, lo que significa que se suministran juntas como parte de una composición única. Las secuencias de codificación pueden estar asociadas entre sí mediante una unión covalente de una sola molécula de ácido nucleico, donde pueden estar presentes como dos secuencias de codificación diferentes separadas por un punto de traslación, o pueden estar presentes como una proteína de fusión única. Las dos secuencias también se pueden unir mediante interacción no covalente, tales como interacción hidrofóbica, unión de hidrógeno, interacción iónica, interacción de van der Waals, interacción magnética, o combinaciones de los mismos. Alternativamente, los dos constructos sólo se pueden mezclar en una suspensión común, o encapsularse juntos en algún tipo de dispositivo de administración como, por ejemplo, un dispositivo de alginato, un liposoma, vesícula de quitosano, etc. (véase, por ejemplo, el documento WO 98/33520).
La vacuna puede fraccionarse en dos o más dosis de al menos 1 \mug, más usualmente, al menos 100 \mug aproximadamente, y preferiblemente al menos 1 mg por dosis, administrada separada entre 4 días a una semana. En algunas realizaciones de la invención, el individuo está sujeto a una serie de vacunas para producir una respuesta inmunitaria más amplia. Según este procedimiento, por lo menos dos y preferiblemente cuatro inyecciones se administran en un período de tiempo. El período de tiempo entre las inyecciones puede ser de 24 horas de diferencia a dos semanas o más entre las inyecciones, preferentemente una semana de diferencia. Alternativamente, al menos dos y hasta cuatro inyecciones separadas se proporcionan simultáneamente en diferentes partes del cuerpo.
La vacuna de ADN se inyecta en el músculo. De particular interés es la inyección en la médula ósea. La vacuna genética puede administrarse directamente en la persona a inmunizar o ex vivo en células extraídas de la persona que se reimplantan después de la administración. Por cualquier vía, el material genético se introduce en las células que están presentes en el cuerpo de la persona. Alternativamente, la vacuna genética puede introducirse mediante diversos medios en las células que se extraen de la persona. Estos medios incluyen, por ejemplo, transfección, electroporación y bombardeo de microproyectiles. Después de que el constructo genético es absorbido por las células, se reimplanta en el individuo. De lo contrario, las células no inmunogénico que tienen constructos genéticos incorporados en las mismas puede escaparse de un individuo e implantarse en otro.
Un ejemplo de inyección intramuscular puede encontrarse en Wolff et al. (1990) Science 247:1465-1468. También puede utilizarse un chorro de inyección para la administración intramuscular, según lo descrito por Furth et al. (1992) Anal Biochem 205:365-368. El ADN puede ser recubierto sobre micropartículas de oro, y suministrarse por vía intradérmica, mediante un dispositivo de bombardeo de partículas, o "pistola de genes". La vacuna de ADN de micropartículas se ha descrito en la literatura (véase, por ejemplo, Tang et al. (1992) Nature 356:152-154). Los microproyectiles de oro están recubiertos con el casete de la vacuna, y a continuación, se bombardean en las células de la piel.
Las vacunas genéticas son formuladas de acuerdo con la forma de administración a utilizarse. Un experto en la materia fácilmente puede formular una vacuna genética que comprende un constructo genético. Para la inyección intramuscular se utiliza una formulación isotónica. En general, los aditivos para la isotonicidad pueden incluir cloruro de sodio, dextrosa, manitol, sorbitol y lactosa. Soluciones tales como solución salina isotónica amortiguadora de fosfato son preferibles. Los estabilizadores incluyen gelatina y albúmina.
Antes o simultáneamente con la administración del constructo genético, las células pueden administrarse a un agente estimulante celular o proliferativo celular, cuyos términos se utilizan indistintamente y se refieren a compuestos que estimulan la división celular y facilitan la captación de ADN y ARN.
Bupivacaína o compuestos que tienen una similitud funcional pueden administrarse antes o simultáneamente con la vacuna. La bupivacaína es un homólogo de la mepivacaína y está relacionado con la lidocaína. Hace que el tejido muscular sea sensible a la tensión para la determinación del sodio y a los efectos de la concentración de iones en las células. Además de bupivacaína, mepivacaína, lidocaína y otros compuestos de acción similar, la célula contempla otros agentes estimulantes que incluyen lectinas, factores de crecimiento, citocinas y linfoquinas como factor de crecimiento derivado de plaquetas (PDGF), gCSF, gMCSF, factor de crecimiento epidérmico (EGF) e IL -4. Aproximadamente 50 \mul a aproximadamente 2 ml de 0,5% bupivacaína-HCl y 0,1% metilparabeno en un portador farmacéutico isotónico se pueden administrar en el sitio donde la vacuna debe administrarse, preferiblemente, de 50 \mul a 1500 \mul, más preferiblemente aproximadamente 1 ml. La vacuna genética también puede combinarse con colágeno como una emulsión y suministrarse intraperatonalmente. La emulsión de colágeno proporciona un medio para la liberación sostenida de ADN. Se utilizan 50 \mul a 2 ml de colágeno.
La eficacia de la vacuna de ADN puede mejorarse mediante la inyección de cardiotoxina en el tejido aproximadamente una semana antes de la vacunación, según lo descrito por Davis et al. (1993) FEBS Lett. 333:146-150, y en los ejemplos. La cardiotoxina estimula la degeneración y regeneración muscular. El músculo se inyecta con aproximadamente 0,1 a 10 \muM de cardiotoxina disuelta en un vehículo farmacológicamente aceptable.
La condición que se está tratando, y el estado inmune del huésped determina la elección de la(s) secuencia(s) de autoantígeno. El huésped puede ser evaluado por la respuesta inmune a una vacuna candidata de autoantígeno mediante diversos procedimientos conocidos en la técnica.
El diagnóstico puede determinar el nivel de reactividad, por ejemplo basado en el número de células T reactivas en una muestra, en comparación con un control negativo de un huésped naive, o normalizado a una curva de datos obtenida de uno o más pacientes. Además de detectar la presencia cualitativa y cuantitativa de células T reactivas de auto-antígeno, las células T pueden ser escritas como la expresión de citocinas conocidas para aumentar o suprimir las respuestas inflamatorias. También puede ser conveniente para el tipo de especificidad epitópica de las células T reactivas.
Las células T pueden ser aisladas de la sangre periférica de los pacientes, los nódulos linfáticos, o preferentemente de la inflamación en el lugar. Ensayos de reactividad puede llevarse a cabo en las células T primarias, o las células pueden ser fusionadas para generar hibridomas. Estas células T reactivas también pueden ser utilizadas para análisis de progresión de la enfermedad, mediante la monitorización de su posición in situ, la utilización del receptor de células T, etc. Los ensayos para monitorizar la respuesta de las células T son conocidos en la técnica, e incluyen ensayos de proliferación y ensayos de liberación de citocinas.
Los ensayos de proliferación miden el nivel de proliferación de células T en respuesta a un antígeno específico, y son ampliamente utilizados en la técnica. En un ensayo de ejemplo, se obtienen nódulos linfáticos del paciente, sangre o células del bazo. Una suspensión de entre 10^{4} y 10^{7} células aproximadamente, normalmente de 10^{5} a 10^{6} células aproximadamente se prepara y se lava, y luego se cultiva en presencia de un antígeno de control y antígenos de prueba. Los antígenos de prueba pueden ser péptidos de cualquier antígeno autólogo sospechoso de inducir una respuesta inflamatoria de células T. Las células suelen cultivarse durante varios días. La proliferación inducida con antígenos se determina mediante la monitorización de la síntesis de ADN mediante los cultivos, por ejemplo la incorporación de ^{3}H-timidina durante las últimas 18 h de cultivo.
Ensayos inmunoabsorbentes vinculados con enzimas (ELISA) se utilizan para determinar el perfil de citocinas de las células T reactivas, y pueden utilizarse para monitorear la expresión de citocinas como IL-2, IL-4, IL-5, \gammaIFN, etc. Los anticuerpos de captura pueden ser cualquier anticuerpo específico para una citocina de interés, donde los sobrenadantes de los ensayos de proliferación de células T, tal como se describe anteriormente, son convenientemente utilizados como fuente del antígeno. Después de bloqueo y del lavado, se añaden anticuerpos detectores marcados, y las concentraciones de proteína presente se determinan en función de la marca que está unida.
Los ensayos de diagnóstico anteriores se pueden realizar con varios péptidos derivados de la proteína autóloga de interés. Una serie de péptidos que tienen la secuencia de un auto-antígeno, por ejemplo PLP, PAM, etc. pueden utilizarse. Los péptidos posibles pueden ser cribados para determinar cuáles son inmunodominantes en el contexto de la enfermedad autoinmune.
Los péptidos inmunodominantes puede definirse mediante la detección de un panel de péptidos derivados de la proteína de prueba. Los péptidos tienen la secuencia de aminoácidos de una porción de la proteína, usualmente al menos, 8 aproximadamente y no más de 30 aminoácidos aproximadamente, más usualmente no más de aproximadamente 20 aminoácidos de longitud. El panel de péptidos representará la longitud de la secuencia de proteínas, es decir, todos los residuos están presentes en al menos un péptido. Preferentemente, se generan péptidos solapados, donde cada péptido se cambia de marco de 1 a 5 aminoácidos, generando así un conjunto más completo de epítopes. Los péptidos pueden ser inicialmente cribados en baños, y más tarde cribados para el epítope exacto al cual responden las células T, tal como se describió anteriormente. Los péptidos inmunodominantes son reconocidos por una fracción significativa de los hibridomas de respuesta restringida HLA, usualmente al menos un 10% aproximadamente, más usualmente, al menos un 25% aproximadamente, y puede ser tanto como del 80%.
La terapia aquí descrita deseablemente se administrará durante la fase presintomática o preclínica de la enfermedad, y en algunos casos durante la fase sintomática de la enfermedad. El tratamiento temprano es preferible, para evitar la pérdida de la función asociada con el daño del tejido inflamatorio. La etapa presintomática, o preclínica, se define como el período, a más tardar cuando hay participación de células T en el sitio de la enfermedad, por ejemplo, islotes de Langerhans, tejido sinovial, glándula tiroides, etc., pero la pérdida de la función aún no es lo suficientemente grave como para producir los síntomas clínicos indicativos de la enfermedad declarada. La participación de células T puede evidenciarse por la presencia de un número elevado de células T en el sitio de la enfermedad, la presencia de células T específicas para autoantígenos, la liberación de perforinas y granzimas en el sitio de la enfermedad, la respuesta al tratamiento inmunosupresor, etc.
Las enfermedades degenerativas de las articulaciones pueden ser inflamatorias, como con espondiloartropatías seronegativas, por ejemplo espondilitis anquilosante y artritis reactiva, artritis reumatoide, gota y el lupus eritematoso sistémico. Las enfermedades degenerativas de las articulaciones tienen una característica común, ya que el cartílago de la articulación se desgasta, eventualmente exponiendo la superficie del hueso. La destrucción del cartílago comienza con la degradación de los proteoglicanos, mediada por enzimas tales como la colagenasa y la estromelisina, resultando en la pérdida de la capacidad para resistir la tensión de compresión. Las alteraciones en la expresión de las moléculas de adhesión, tales como CD44 (Swissprot P22511), ICAM-1 (Swissprot P05362), y sigue la proteína de la matriz extracelular, tal como la fibronectina y la tenascina. Eventualmente, los colágenos fibrosos son atacados por las metaloproteasas, y cuando se pierde la microesqueleto de colágeno, la reparación mediante regeneración es imposible.
Hay una actividad inmunológica significativa dentro de la membrana sinovial en el transcurso de la artritis inflamatoria. Si bien el tratamiento durante las primeras etapas es conveniente, los síntomas negativos de la enfermedad pueden aliviarse, por lo menos parcialmente, mediante tratamiento durante las etapas posteriores. Los índices clínicos de la gravedad de la artritis incluyen dolor, hinchazón, fatiga y rigidez matinal, y puede controlarse cuantitativamente mediante criterios de Pannus. La progresión de la enfermedad en modelos animales puede ser seguida mediante la medición de la inflamación de las articulaciones afectadas. La terapia para la artritis inflamatoria puede combinar el tratamiento de sujetos con tratamiento NSAID convencional. Generalmente, el tratamiento de sujetos no se combina con fármacos modificadores de la enfermedad, tal como ciclosporina A, metotrexato, y similares.
Un incremento cuantitativo en las células T autorreactivas a la mieliona con capacidad de secreción de IFN-gamma se asocia con la patogénesis de MS y EAE, lo que sugiere que los linfocitos T inductores o que ayudan autoinmunes en la sangre periférica de pacientes MS pueden iniciar y/o regular el proceso de desmielinización en los pacientes con MS. La enfermedad manifestada se asocia con debilidad muscular, pérdida de reflejos abdominales, defectos visuales y parestesias. Durante el período presintomático existe infiltración de leucocitos en el líquido cefalorraquídeo, inflamación y desmielinización. Historiales familiares y la presencia del haplotipo HLA-DRB1*1501, DQA1*0102, DQB1*0602 son indicativos de una susceptibilidad a la enfermedad. Los marcadores que pueden ser monitoreados para progresión de la enfermedad son la presencia de anticuerpos en el líquido cefalorraquídeo, "potenciales evocados" vistos mediante electroencefalografía en la corteza visual y el tronco cerebral, y la presencia de defectos en la médula espinal mediante resonancia magnética o tomografía axial computerizada. El tratamiento durante las primeras etapas de la enfermedad ralentizará o detendrá la pérdida adicional de la función neural.
IDDM humana es un trastorno autoinmune mediado con células que provoca la destrucción de células b secretoras de insulina y la manifestación de hiperglicemia. Los linfocitos T invaden los islotes de Langerhans, y específicamente destruyen las células b productoras de insulina. El agotamiento de las células B resulta en una incapacidad para regular los niveles de glucosa en la sangre. La diabetes se manifiesta cuando el nivel de glucosa en la sangre se eleva por encima de un nivel específico, por lo general alrededor de 250 mg/dl. En los seres humanos, un largo período presintomático precede a la aparición de la diabetes. Durante este período se produce una pérdida gradual de la función de las células b pancreáticas. La progresión de la enfermedad puede ser monitorizada en individuos diagnosticados mediante antecedentes familiares y como susceptibles de análisis genético. El efecto genético más importante se aprecia con genes del locus principal de histocompatibilidad (IDDM1), Aunque otros loci, incluida la región del gen de la insulina (IDDM2) también muestran la vinculación con la enfermedad (véase Davies et al, supra y Kennedy et al. (1995) Nature Genetics 9:293-298).
Los marcadores que pueden ser evaluados en la fase presintomática son la presencia de insulitis en el páncreas, el nivel y la frecuencia de anticuerpos de células de los islotes, los anticuerpos de la superficie de células de los islotes, la expresión aberrante de moléculas MHC de clase II en las células b pancreáticas, la concentración de glucosa en la sangre, y la concentración plasmática de insulina. Un aumento en el número de linfocitos T en el páncreas, anticuerpos y células de los islotes de glucosa en sangre es indicativo de la enfermedad, como lo es una disminución en la concentración de insulina. Después de la aparición de la diabetes manifiesta, los pacientes con función residual de células b, evidenciada por la persistencia de péptido C de insulina en plasma, también pueden beneficiarse del tratamiento objeto, para evitar pérdida de la función adicional.
Las especies de mamíferos susceptibles de enfermedades inflamatorias incluyen caninos y felinos, equinos, bovinos, ovinos; etc. y primates, en particular, los seres humanos. Los modelos animales, en particular pequeños mamíferos, por ejemplo murino, lagomorfa, etc. pueden ser utilizados para investigaciones experimentales. Los modelos animales de interés son aquellos que participan en la producción de anticuerpos que tienen isotipos asociados con la producción de IL-4, por ejemplo IgE, IgG1 e IgG4. Otros usos incluyen investigaciones de las que es conveniente investigar un efecto específico en ausencia de inflamación mediada por células T.
Debe entenderse que esta invención no se limita a las formulaciones particulares y reactivos descritos, ya que estos pueden, por supuesto, variar. También es necesario comprender que la terminología aquí utilizada tiene el propósito de describir realizaciones particulares solamente, y no está destinada a limitar el alcance de la presente invención, que estará limitado sólo por las reivindicaciones adjuntas.
Cabe señalar que, tal como se usa aquí y en las reivindicaciones adjuntas, la forma singular "a", "y", y "el" incluyen los referentes plurales, a menos que el contexto indique claramente otra cosa. Así, por ejemplo, la referencia a un "complejo" incluye una pluralidad de tales complejos y la referencia a "la formulación" se incluye una referencia a una o varias formulaciones y los equivalentes de las mismas conocidas por los expertos en la materia, y así sucesivamente.
A menos que se defina de otra manera, todos los términos técnicos y científicos que aquí se utilizan tienen el mismo significado que comúnmente entiende un experto en la materia a la que pertenece esta invención. Aunque todos los procedimientos, dispositivos y materiales similares o equivalentes a los aquí descritos pueden ser utilizados en la práctica o el ensayo de la invención, los procedimientos preferidos, aparatos y materiales se describen a continuación.
Las publicaciones descritas anteriormente y a lo largo del texto se proporcionan únicamente para su divulgación antes de la fecha de presentación de la presente solicitud. Nada aquí debe interpretarse como una admisión de que los inventores no tienen derecho con anterioridad a dicha divulgación, en virtud de la invención previa.
Los siguientes ejemplos se indican para proporcionar a los expertos en la materia una divulgación y descripción completas de cómo hacer y utilizar la invención en cuestión, y no están destinadas a limitar el alcance de lo que se considera la invención. Se han hecho esfuerzos para asegurar la exactitud respecto a los números utilizados (por ejemplo cantidades, temperatura, concentraciones, etc.), pero algunos errores y desviaciones experimentales deberían tenerse en cuenta. A menos que se indique lo contrario, las partes son partes en peso, el peso molecular es el peso molecular promedio, y la presión está en o cerca de la atmósfera.
Experimental Materiales y Procedimientos
Animales. Ratones hembra SJUJ de seis a ocho semanas de edad fueron comprados al Jackson Laboratory (Bar Harbor, ME).
Antígenos. Los péptidos fueron sintetizados en un sintetizador de péptidos (modelo 9050: MilliGen, Burlington, MA) mediante química 9-fluorenilmetoxicarbonil estándar. Los péptidos fueron purificados por HPLC. La estructura fue confirmada mediante análisis de aminoácidos y espectrometría de masas. Los péptidos utilizados para los experimentos fueron: PLP139-151 (SEQ ID NO: 5 HSLGKWLGHPDKF), PLP139-151 L144/R147 (SEQ ID NO: 6 HSLGKLLGRPDKF), y PLP178-191 (SEQ ID NO: 6 NTWTTCQSIAFPSK). Homogeneizado de la médula espinal (SCH) de cobayas se utilizó después de la liofilización.
Vector de expresión de péptidos PLP. Tres minigenes, cada uno codificando un epítope PLP, fueron construidos mediante el recocido de dos oligonucleótidos con una secuencia complementaria de solapamiento 16 mer (subrayado), y se extendieron con polimerasa de ADN y dNTPs:
PLP (178-191): SEQ ID NO: 8 5'-CTGGAGACCA GAATACCTGGACCACCTGCCAGTCTATTGCCTTCCCTA
GCAAGTCTAGAT AGCTA-3'.
PLP (139-151): SEQ ID NO: 9 5'-CTCGAGACCATGCATTGTTTGGGAAAATGGCTAGGACATCCCGACAA
GTTTTCTAGATAGCTA-3'.
PLP (139-151) L144/R147 SEQ ID NO: 10: 5'-CTCGAGACCATGCATTGTTTGGGAAAACTACTAGGACGCC
CCGACAAGTTTTCTAGATAGCTA-3'.
\vskip1.000000\baselineskip
Estos dúplex de oligonucleótidos fueron diseñados para incorporar sitios de restricción Xho I y Xba I.
Los productos fueron clonados en la región de clonación múltiple de Vector pTARGET (Promega, Madison, WI), un vector de expresión de mamíferos activado mediante el promotor CMV. Los clones positivos fueron cribados por el color y la orientación correcta de las inserciones fue confirmada por secuenciación automática de ADN. La purificación del ADN plásmido fue hecho mediante Wizard plus Maxipreps (Promega) de acuerdo con las instrucciones del fabricante.
Protocolo de inmunización de ADN. Los animales de experimentación se inyectaron en el cuadriceps izquierdo con 0,1 ml de 0,25% bupivacaína-HCl (Sigma, St. Louis, MO) en PBS. De dos a diez días después, los ratones fueron inyectados con 0,05 ml de ADN plásmido (1 mg/ml en PBS), en el mismo músculo.
ELISA para títulos de anticuerpos anti-PLP139-151 o anti-cobayas SCH. Placas de poliestireno de microtítulo de 96 pozos (Dynatech, Chantilly, VA) se recubrieron con 0,1 ml de péptidos o cobaya SCH, diluida en PBS con una concentración de 0,01 mg/ml en PBS. Después de bloquear con PBS + 0,5% de suero fetal bovino (Gibco) y 0,05% Tween 20 (Bio-Rad, Hercules, CA), el suero del ratón se incubó durante dos horas a temperatura ambiente y la unión del anticuerpo fue probada mediante la adición IgG de anti-ratón de cabra conjugado con fosfatasa alcalina (Southern Biotechnology, Birmingham, AL). Después de la adición del sustrato de enzima, las placas se leyeron a 405 nm en un lector ELISA. La figura 1 muestra los resultados del suero tomado siete días después de la segunda inyección intramuscular expresada como O.D. de las muestras individuales en un grupo de diez animales. Los valores O.D. de los sueros preinmunes fueron: dilución 1:10: 0,12, dilución 1:20: 0,08, y dilución 1,40: 0,03.
Inducción de EAE. Péptido PLP139-151 se disolvió en PBS en una concentración de 2 mg/ml y se emulsionó con un volumen igual de adyuvante incompleto de Freund complementado con 4 mg/ml que mató con calor la micobacteria de tuberculosis H37Ra (Difco Laboratories, Detroit, MI). Los ratones fueron inyectados por vía subcutánea con 0,1 ml de emulsión de péptidos y, en el mismo día y 48 horas más tarde, por vía intravenosa con 0,1 ml de 4 mg/ml de toxina de Bordetella Pertussis en PBS. Los animales de experimentación se clasificaron de la siguiente manera: 0 = sin enfermedad clínica, 1 = debilidad o parálisis de la cola, 2 = debilidad en las extremidades traseras, 3 = parálisis de las extremidades traseras, 4 = debilidad o parálisis en las extremidades delanteras; 5 = animales moribundos o
muertos.
Ensayos de proliferación de células de nódulos linfáticos. Los nódulos linfáticos de drenaje fueron retirados de ratones después de la fase aguda de la enfermedad y las células de los nódulos linfáticos (LNC) fueron probados in vitro para las respuestas proliferativas específicas al péptido PLP139-151. Los cultivos se prepararon en placas de microtitulación de fondo plano de 96 pocillos en un volumen de 0,2 ml/pocillo con una concentración de células de 2,5 x 10^{6}/ml. Los medios de cultivo de tejidos para el ensayo consistieron en RPMI 1640 suplementado con L-glutamina (2 mM), piruvato sódico (1 mm), aminoácidos no esenciales (0,1 mM), penicilina (100 U/ml), estreptomicina (0,1 mg/ml), 2-mercaptoetanol (5x10^{-5} M), y el 1% de suero autólogo fresco de ratón normal. Después de 72 h de incubación a 37ºC, las células fueron pulsadas durante 18 h con 1 \muCi/pocillo de (^{3}H) timidina. Las placas fueron cosechadas y se midió la (^{3}H) timidina en un contador de escintilación. Después de la recuperación de la fase aguda de la enfermedad de los animales inyectados, ya sea con ADN que codifica para PLP139-151 o vectores de control, se sacrificaron pTARGET, y las LNC de drenaje fueron aisladas. Las células fueron probadas in vitro mediante la estimulación con diferentes concentraciones de péptido PLP139-151 o péptido de control PLP178-191. Las respuestas proliferativas de LNC recogido de los grupos de cinco animales se muestran en la Figura 2 como promedio CPM \pm SD de los pocillos por triplicado. CPM de concanavalina A (0,001 mg/ml) estimulado a LNC fue de 102401 para el grupo A y de 76702 para el grupo B.
Determinación de citocina. LNC de drenaje (10^{7} células/ml) de animales de experimentación fueron toma-
das después de la fase aguda de la enfermedad y estimuladas in vitro con diferentes concentraciones de antígeno. Después de 24 y 48 h de estimulación, los sobrenadantes fueron recogidos y analizados mediante sándwich
ELISA.
Ensayo de protección de ribonucleasa. Para la detección de ARNm se probaron muestras de tejido de ARN de de LNC de animales de experimentación utilizando el sistema Multi-Probe RNase Protection Assay (RPA), RiboQuant (Pharmigen, San Diego, CA) de acuerdo con las instrucciones del fabricante.
Análisis Fluorocitométrico. Las células del bazo (5 x 10^{6}/ml) de ratones SJUJ naive fueron incubadas en presencia de ADN de plásmido que codifica la secuencia de PLP139-151 (0,01 mg/ml) en 100 C. Después de 24 h las células fueron recogidas y analizadas en un citómetro de flujo FACScan (Becton Dickinson). Los conjugados de anticuerpos utilizados fueron los siguientes: FITC anti-ratón CD80, clon 16-10A1; FITC anti-ratón CD86, clon GL1; FITC anti-ratón I-A^{k}, clon 10-3.6; R-PE conjugado anti-ratón B220, clon RA3-6B2, R-PE anti-ratón conjugado CD11b, clon M1170; PE anti-ratón conjugado, clon GK 1.5. Todos los anticuerpos fueron comprados a Pharmigen, San Diego, CA. Después de 24 h de incubación in vitro sin ADN (no) o con el ADN de plásmido que codifica el péptido PLP139-151 [ADN (PLP139-151)], las células de bazo fueron teñidas con anti-Mac 1 mAb, anti-MAB B220, anti-B7.1 mAb, y anti-B7.2 mAb tal como se indica. En blanco se refiere al fondo de tinción no específico. Los resultados mostrados en la Figura 4 son representativos de tres experimentos.
\vskip1.000000\baselineskip
Resultados
El minigen, que codifica para el péptido PLP139-151, fue clonado en un vector de expresión y se inyecta por vía intramuscular a ratones SJUJ, dos veces, en intervalos de una semana. Diez días después de la última inyección, los animales de experimentación se sangraron y sus sueros fueron probados para la presencia de anticuerpos específicos. Como se muestra en la figura 1, títulos anti-PLP139-151 IgG pueden ser detectados en los ratones previamente inyectados con minigen PLP139-151. Por lo tanto, se inducen respuestas serológicas específicas inmunes con este constructo particular.
Para determinar si la inyección de ADN que contiene secuencias de PLP puede ser eficaz en la protección de los ratones a la inducción de EAE, el constructo de minigen PLP139-151 fue inyectado por vía intramuscular, dos veces, en intervalos de una semana. Diez días después de la última inyección, los ratones fueron analizados con péptido PLP139-151 emulsionado en CFA. Como se muestra en la Tabla 1, una mejoría de la enfermedad clínica aguda se observa en los animales vacunados con el vector de plásmido PLP139-151, en comparación con el grupo del plásmido de control. El inicio de la enfermedad se ha retrasado en comparación con el grupo de plásmido control (11,5 \pm 0,5 días, p < 0,008), la gravedad media de picos de la enfermedad se redujo (p < 0,005), y la media de puntuación de la enfermedad se redujo (p < 0,0005). Además, otros grupos fueron inyectados con a) un plásmido que contiene un minigen que codifica el ligando de péptido alterado PLP P139-151 (W144> L, H147> R), b) un plásmido que contiene un minigen que codifica el epítope PLP P178-191. El inicio de la enfermedad se ha retrasado (11,6 \pm 0,5 días, p <0,009) y la media de puntuación de picos de la enfermedad se redujo (p < 0,02) con el minigen que codifica el ligando del péptido alterado (W144, H147). Además, se retrasó la aparición de la enfermedad (11,5 \pm 0,4 días, p < 0,003), la gravedad media de picos de la enfermedad se redujo (p < 0,007) y la media de puntuación de la enfermedad se redujo (P < 0,0001) con el minigen que codifica el péptido P178 PLP -191.
TABLA 1
1
Los ratones, inyectados con ADN y también analizados con péptido encefalitogénico PLP139-151, fueron sacrificados después de la resolución de la fase aguda de la enfermedad clínica. Las LNC de drenaje se volvieron a estimular in vitro con péptido PLP139-151 y se probaron para sus respuestas proliferativas y la producción de citocinas. La Fig. 2 muestra que LNC de los ratones inyectados con ADN que codifica el péptido PLP139-151 tuvieron respuestas proliferativas menores cuando se comparan con las LNC de los animales de control (p <0,01). La Fig. 3 (A) muestra que, cuando son estimuladas con el PLP139-151, las LNC de los ratones inmunizados con el plásmido de ADN que codifica la región PLP139-151 secretan niveles más bajos de IL-2 y \gamma-interferón en comparación con los grupos de control. Para evaluar los niveles de transcripciones de ARNm de citocina en el cerebro inflamado se utilizó un ensayo de protección de la ribonucleasa en ARNm aislado de tejido cerebral. La Fig. 3 (B) muestra una reducción en los niveles de ARNm de interferón-\gamma e IL-15 en ratones inmunizados con el minigen que codifica la región PLP139-151. Por lo tanto, una correlación entre la baja incidencia de la enfermedad clínica, la reducción de la respuesta celular, y los bajos niveles de IL-2, IL-15 y \gamma-interferón es evidente en los ratones vacunados con ADN PLP139-151. Los niveles de expresión relativa de las bandas de ARNm de citocina que se muestran en la figura. 3B fueron medidos mediante densitometría. Para corregir las diferencias de carga, se normalizaron los valores de acuerdo con el nivel de expresión del gen de limpieza, GAPDH, dentro de cada muestra. Hay una reducción del nivel de expresión de las citocinas probadas en cerebros de ratones vacunados con el ADN de plásmido que codifica el determinante PLP139-151 en comparación con los ratones vacunados con pTARGET y ADN de plásmido PLP139-151 (L/R).
Para dilucidar un mecanismo de respuesta de las células T disminuido, se ha probado in vitro el efecto de APCs, cultivadas en la presencia de ADN, en las respuestas proliferativas de células T específicas de PLP139-151. Los esplenocitos se incubaron con ADN plásmido que codifica el segmento de PLP139-151, o con el péptido PLP139-151, y se utiliza como fuente de APC para estimular las células L139, una línea de células T específicas PLP139-151. Las respuestas proliferativas de la línea celular T L139 en las APCs anteriores se compararon en presencia o ausencia de cuentas de anticuerpos anti-CD28 recubiertas. Como se muestra en la Tabla 2, las células L139 respondieron a las APCs singénicas preincubadas con el péptido sintético PLP139-151 [cpm promedio 8512]. Esta respuesta aumenta con la adición de anticuerpos anti-CD28 [cpm promedio 127281]. Sin embargo, cuando las APCs fueron incubadas con la secuencia de codificación de ADN de plásmido que contiene PLP139-151, las células L139 fueron incapaces de responder a las APCs [cpm promedio 3358], incluso en presencia de anticuerpos anti-CD28 [cpm promedio 4532]. Esta regulación a la baja no era un efecto del plásmido en sí, ya que las APCs que se incubaron con plásmido contenían una secuencia irrelevante, que no afecta a la respuesta proliferativa de las células L139 de anticuerpos anti-CD28 [cpm 4532 frente a cpm promedio 26363, p < 0,0001]. Por lo tanto, las células T específicas PLP139-151 son incapaces de responder a la co-estimulación CD28 cuando se cultivan en presencia de APC cargadas con ADN plásmido que codifica la secuencia de PLP139-151.
TABLA 2
3
^{1} Esplenocitos (5 x 10^{6}/ml) de ratones SJUJ naive fueron irradiados (3000 rads) e incubados en presencia de ADN de plásmido que codifica la secuencia de PLP139-151, plásmido solo (pTARGET), péptido PLP139-151, o péptido de control (VHS VP16). La concentración de plásmido de ADN fue de 0,01 mg/ml y la concentración de péptido fue de 0,001 mg/ml. Después de las primeras 24 horas de incubación, los esplenocitos se lavaron dos veces y 10.000 células T de la línea de células T de péptido PLP139-151 específicas, L139, se añadieron a cada pocillo. Después de 48 horas de incubación adicional, la placa se marcó con ^{3}H-timidina y la proliferación se evaluó mediante recogida 18 después y contando la incorporación de ^{3}H-timidina. Para demostrar que el ADN desnudo aplicado de manera exógena es absorbido por los esplenocitos, y que se expresa, usamos la técnica de reacción en cadena inversa de transcriptasa-polimerasa (RT-PCR). El ARN total fue purificado a partir de los esplenocitos utilizando el equipo RNeasy total RNA (Quiagen Inc., Valencia, CA). La RT-PCR se realizó mediante el Access RT-PCR System (Promega Corp., Madison, WI) y los cebadores de oligonucleótidos específicos para el minigen PLP139-151. Se utilizaron cebadores específicos de vectores en una reacción RT-PCR separada para excluir la posibilidad de contaminación de ADN. Una sola banda correspondiente al minigen PLP139-151 fue amplificada a partir del ARN total purificado a partir de esplenocitos cargados con el ADN de plásmido PLP139-151 (datos no mostrados).
^{2} La señal coestimuladora se suministró mediante la adición de cuentas recubiertas con anti-CD28 (5.000 por pozo), junto con las células T. El anticuerpo anti-CD28 (clon 37.51) se obtuvo de PharMingen (San Diego, CA). Microesferas de látex de sulfato de poliestireno de 101 de 0,1 miera de diámetro se obtuvieron de Interfacial Dynamics Corporation (Portland, OR). Las cuentas (6 x 10^{6}) se suspendieron en 6 ml de PBS y se incubaron con 24 mg de anticuerpo anti-CD28 durante 1,5 horas a 37ºC. Las cuentas se lavaron extensivamente con PBS y se resuspendieron en RPMI-10% FCS y se dejaron bloquear por lo menos durante 30 minutos a temperatura ambiente.
^{3} Los resultados se expresan como CPM promedio de pocillos triplicados. * El valor P es <0,0001 para la diferencia entre el CPM de las células T incubadas en presencia de esplenocitos con ADN de plásmido pTARGET respecto a las células T incubadas en presencia de esplenocitos con ADN de plásmido PLP139-151, en presencia de anticuerpos anti-CD28.
\vskip1.000000\baselineskip
El presente estudio demuestra la protección de la inmunización con ADN plásmido que codifica minigenes de mielina. Una vacuna de ADN fue creada mediante la inserción de la secuencia de codificación para la región PLP139-151 en un plásmido bacteriano bajo el control del promotor CMV. Este vector se inyectó en ratones SJUJ antes de la inducción de EAE mediante inmunización con el péptido PLP139-151 en CFA. Los animales que recibieron el plásmido que codifica para el epítope encefalitogénico estuvieron protegidos de la inducción de EAE. El análisis de las respuestas inmunes en los animales protegidos demuestra la baja proliferación de células T y la disminución de la secreción de citocinas pro-inflamatorias, tanto en los órganos linfoides como en el órgano diana, el cerebro, en comparación con el grupo de control. Estas características sugieren que la inmunización con ADN energiza las células T patógenas.
La capacidad de los constructos de minigenes de mielina para regular a la baja el efecto coestimulador de los anticuerpos anti-CD28 en una línea de células T específica para PLP enfatiza su capacidad para modular las interacciones entre células T y APC. Se realizaron análisis fluorocitométricos para determinar si la inmunización con ADN influye en la expresión de la superficie de los ligandos CD28 de en APCs. Después de 24 h de incubación con el ADN plásmido, los esplenocitos fueron teñidos con anticuerpos anti-B7.1 (CD80) o anti-B7.2 (CD86). Tal como se muestra en la Fig. 4, se observa una regulación de B7.1 y B7.2 en células positivas Mac-1, pero no en células B220^{+}, donde se ha observado una regulación a la baja de B7.2. La expresión de I-A^{s} en las células del bazo también aumentó tanto en Mac-1 como en células positivas B220 bajo incubación con ADN.
Una regulación similar de moléculas coestimuladoras se ha observado in vivo en linfocitos de sangre periférica y en células del bazo de animales inoculados con casetes de expresión de ADN que codifican la proteína 55 del núcleo de VIH. En contraste a esta observación, se encontró que en las respuestas autoinmunes a PLP139-151, los cambios de expresión de moléculas coestimuladoras después de la inmunización de ADN ejercen un efecto protector de la modulación del potencial proliferativas y la producción de citocinas de células T autorreactivas. Recientemente se ha informado de que en EAE, hay aumento una de la expresión de B7.1 respecto a B7.2 en el entorno del bazo, un hallazgo que puede ayudar a explicar cómo el sistema inmune se inclina hacia la autoinmunidad, en lugar de su propia ignorancia inmunológica. De manera interesante, B7.2 aumenta en el CNS durante EAE activo y durante los brotes. La regulación a la baja de B7.2 se correlaciona con la remisión. Los cambios en la expresión de B7-1 y B7-2 en la captación de ADN mediante células que presentan antígeno pueden ser un factor clave en las respuestas de regulación de células T hacia antígenos propios en las enfermedades autoinmunes.
Las vacunas de ADN han sido eficaces en la generación de respuestas inmunes protectoras en varios modelos de cáncer, y de infecciones virales, bacterianas y parasitarias. Aunque la generación de respuestas a modo de Th1 puede ser una propiedad de las vacunas de ADN contra antígenos que no son propios, no se han conseguido respuestas Th1 provocadas por sí mismas con la vacuna de ADN.
Los efectos biológicos de los motivos de ADN como dinucleótidos CpG metilados en contextos de base particulares (motivos CpG-S) pueden modular respuestas inmunes innatas cuando se inyectan a animales (Krieg, A.M. et al. 1998. Trends in Microbiol. 6, 23-27). Aunque no podemos descartar un posible efecto de estas secuencias en constructos PLP 139-151 y PLP 139/151 (UR), los motivos CG en estos insertos no cumplen los criterios completos para un motivo CpG-S.
La supresión de EAE se ha reportado en ratas Lewis mediante inmunización previa con ADN que codifica un péptido MBP inmunodominante en tándem con receptor IgG Fc. La vacunación suprimió los signos clínicos e hispatológicos de EAE, y redujo la producción de interferón y después de la prueba con péptido MBP 68-85 [Lobell et al. (1998) J. Exp. Med. 187:1543-1548]. La vacunación no tuvo éxito, sin la inclusión del constructo Fc IgG en tándem. En los experimentos aquí presentados, aparentemente no había necesidad de ningún constructo en tándem en relación con el minigen de mielina. En el presente documento y en los experimentos utilizando ADN con el constructo IgG Fc, se observó una inmunidad Th1 defectuosa a sí mismo. En contraste, nuestro laboratorio ha informado que la inducción de respuestas de tipo Th2 de protección mediante inmunización de ADN en EAE [Waisman, 1996 supra]. Por lo tanto, la respuesta inmune a una vacuna de ADN que se codifica por sí misma podría ser muy diferente de lo observado con la vacuna de ADN para antígenos extraños. Se podría prever que las respuestas inmunes inducidas mediante antígenos propios codificados en vacunas de ADN se pueden comparar con lo que se ha observado para la inmunización con el mismo auto-antígeno en forma de péptido o proteína. Nuestros resultados sugieren que un antígeno propio codificado en un vector de ADN puede anergizar células T auto-reactivas, y evitar un ataque autoinmune. La coestimulación de las células T mediante ADN que codifica antígenos propios se ve afectada, atenuando así las células T patógenas. Nuestras observaciones en la EAE sugieren un modelo donde la inmunización de ADN puede ser utilizada para el tratamiento de enfermedades autoinmunes.
Ejemplo 2 Protección contra enfermedades autoinmunes con una co-vacuna de ADN de interleucina-4 a través de inducción de células T-helper 2 y activación STAT6
El siguiente ejemplo demuestra que la co-vacunación de los genes de las citocinas IL4, junto con el gen para PLP_{139-151} como dos plásmidos separados puede proporcionar inmunidad protectora contra EAE. Además, se propone un mecanismo, en la que IL4 funcional expresado de la vacuna de ADN actúa localmente en las células T autorreactivas, mediante la activación de STAT6 para cambiar su perfil a un tipo Th2. Estos resultados muestran la ingeniería de un nuevo procedimiento de tratamiento de la enfermedad autoinmune que combina los efectos del antígeno específico de la vacuna de ADN, junto con los efectos beneficiosos del gen de suministro local.
\vskip1.000000\baselineskip
Resultados
La vacuna de ADN IL4 produce la proteína IL4. Para construir la vacuna de ADN IL4, la secuencia de codificación completa para IL4 fue amplificada mediante PCR de ADNc de bazo de ratón. Este gen fue clonado en el vector de expresión de mamíferos pTargeT bajo el control del promotor CMV, y el plásmido se purificó como se describe en los procedimientos. Con el fin de demostrar que el constructo de ADNc IL4 puede producir la proteína IL4 de longitud completa, se utilizó un sistema de traducción in vitro. Cuando el plásmido de ADNc IL4 fue transcrito y traducido in vitro con el ^{35}S-metionina y resuelto mediante SDS-PAGE (electroforesis en gel de poliacrilamida) y autorradiografía, se observó un solo producto del tamaño correcto para IL4 de ratón. Una reacción de control con ADN de vector sin inserción o plásmido que codifica PLP_{139-151} no produjo ningún producto detectable. El peso molecular previsto para PLP_{139-151} es de aproximadamente 1,5 kD y, por tanto, sería muy difícil de visualizar mediante
electroforesis.
La vacuna de ADNIL4provoca la activación de STAT6. Para demostrar que una vacuna de ADN puede actuar como vehículo de suministro de genes, queríamos explorar la cuestión de si la citocina IL4 funcional se expresaba realmente a partir de la vacuna de ADN administrada a los animales. IL4 es conocido por actuar a través del receptor IL4 específicamente para activar STAT6, un miembro de los transductores de señal y activadores de la familia de transcripción (Takeda et al. (1996) Nature 380:627-30; Quelle et al. (1995) Mol Cell Biol 15:3336-43.
Los ratones fueron vacunados por vía intramuscular en una base de una vez por semana con ADN plásmido que codifica ADNc IL4 tal como se describe en los procedimientos. Los nódulos linfáticos de drenaje fueron diseccionados una semana después de la última vacuna de ADN. Los lisados de proteínas fueron aislados de las células de los nódulos linfáticos, y probados para la presencia de STAT6 activado mediante Western blot utilizando un anticuerpo policlonal específico para la forma fosforilada de STAT6. Como controles, los ratones fueron vacunados con el vector pTargeT solamente o sin ADN. STAT6 activado o fosforilado sólo se apreció en los nódulos linfáticos de los ratones vacunados con ADN IL4. El STAT6 fosforilado identificado funciona en aproximadamente 60 kD.
Resultados idénticos se obtuvieron en un experimento independiente en el que los ratones recibieron tres dosis diarias, en lugar de semanales, de la vacuna de ADN. Los ratones fueron vacunados por vía intramuscular con el ADN plásmido en una base diaria durante tres días. Un día después de la última vacuna de ADN, los lisados de las proteínas de los nódulos linfáticos de drenaje se obtuvieron y analizaron como anteriormente en un Western STAT6 anti-fosforilado. Una banda de 60 kD se observó solamente en las células de los nódulos linfáticos de los ratones vacunados con ADN IL4.
Co-vacunación con ADN que codifica IL4 y el minigen PLP_{139-151} protege contra la inducción de EAE. Para explorar el efecto de la modificación de la protección conferida por la inmunización con ADN con el gen que codifica PLP_{139-151}, los ratones co-vacunados con los genes de IL4 y PLP_{139-151} como dos plásmidos distintos. El gen IL4 murino fue clonado en el vector de expresión de mamíferos pTargeT bajo el control del promotor CMV, tal como se describió anteriormente. El gen que codifica PLP_{139-151} se obtuvo tal como se describe anteriormente.
Ratones SJL/J fueron inyectados con 100 microgramos de cada plásmido por vía intramuscular dos veces, a intervalos de una semana. Los ratones de control fueron inyectados con el vector solamente o con PBS. Diez días después de la última inyección, los ratones fueron controlados para inducción de EAE con el péptido encefalitogénico PLP_{139-151} emulsionados en adyuvante completo de Freund (CFA). Tal como se muestra en la tabla 3, hay una disminución significativa en las puntuaciones medias de enfermedad de los ratones co-vacunados con los plásmidos IL4 y PLP_{139-151} en comparación con los controles (ver la tabla para los valores p). También hay una disminución en la incidencia de la enfermedad y la gravedad media de picos de la enfermedad con la co-vacuna en comparación con los controles. La aparición de la enfermedad no se retrasó considerablemente en comparación con los grupos de control. No se observó una protección significativa de la enfermedad en ratones vacunados sólo con ADN que codifica IL4.
TABLA 2 Severidad de enfermedad EAE en ratones vacunados con ADN
5
\vskip1.000000\baselineskip
Co-vacunación con ADN que codifica IL4 rescata las respuestas proliferativas de células T en ADN de PLP_{139-151} de animales vacunados. Los ratones que fueron vacunados con ADN y analizados para la inducción de la enfermedad con péptido PLP_{139-151} fueron sacrificados después de la recuperación de la enfermedad aguda inicial. Las células de los nódulos linfáticos de drenaje (LNC) se obtuvieron de estos ratones y volvieron a estimular in vitro con péptido PLP_{139-151} para determinar su respuesta proliferativa. Además, las líneas de células T de antígeno específico se mantuvieron a partir de estas LNC para analizar sus perfiles de secreción de citocinas.
LNC fueron analizados para determinar su respuesta proliferativa al péptido PLP_{139-151}. No hubo cambios significativos en el patrón de proliferación del LNC desde ADN IL4 y PLP_{139-151} de ratones co-vacunados en comparación con los ratones de control vacunados con vectores solamente. En contraste, LNC de los ratones vacunados sólo con ADN de PLP_{139-151} tienen una capacidad proliferativa reducida. Hemos demostrado previamente que estas células T son anérgicas (Ejemplo 1). Por lo tanto, la adición de IL4 como co-vacuna de ADN es capaz de rescatar la anergia impuesta por la vacuna de ADN PLP_{139-151}. Por lo tanto, un mecanismo de protección diferente puede otorgarse mediante co-vacunación con ADN IL4 en comparación con la vacunación con ADN PLP_{135-151} solamente.
Co-vacunación con ADN que codifica IL4 cambia el fenotipo de las células T en un tipo Th2. Líneas de células T específicas PLP_{139-151} fueron aisladas y mantenidas en cultivo de ratones analizados para la inducción de la enfermedad con el péptido PLP_{139-151} y previamente vacunados con varias combinaciones de ADN. Estas líneas de células T se probaron para la producción de citocina tras la estimulación in vitro con el péptido PLP_{139-151}. Las células T de ratones co-vacunados con ADN IL4 y PLP_{139-151} produjeron cantidades significativamente mayores de IL4 (promedio de
716 \pm 237 pg/ml vs. 0,208 \pm 0,36 pg/ml de ratones vacunados con pTargeT, p < 0,0064) e IL-10 (promedio de 1073 \pm 221 pg/ml frente a 464 \pm 44 pg/ml de ratones vacunados con pTargeT, p < 0,0151) en comparación con las células T de los ratones de control. Además, las células T de IL4 y PLP_{139-151} ratones co-vacunados con ADN produjeron cantidades menores de IFN\gamma en comparación con las células T de control (promedio de 1389 \pm 108 pg/ml vs. 6,689 \pm 85 pg/ml de ratones vacunados con pTargeT, p <0,0001). Así, las células T aisladas de ratones co-vacunados y protegidos produjeron más citocinas de tipo Th2 en comparación con las células T de control. Como se indicó anteriormente, las células T de los ratones vacunados con ADN PLP_{139-151} solamente tenían una cantidad reducida de IFN\gamma, pero no sufrieron un cambio de Th2.
\newpage
La protección de EAE en ratones co-vacunados con IL4 y PLP_{139-151} puede ser transferida mediante células T. Las células T derivadas de ratones co-vacunados con ADN IL4 y PLP_{139-151}, que mantuvieron capacidad proliferativa, pero sufrieron un cambio de Th2, fueron analizadas por la capacidad de transferencia de protección. Los ratones fueron inmunizados con el péptido encefalitogénico PLP_{139-151} emulsionado en CFA, y ocho días más tarde, 10 millones de células T fueron inyectadas por vía intravenosa en cada ratón. Los animales fueron seguidos para el fenotipo de la enfermedad. El control de las células T que son específicas para PLP_{139-151} y capaces de inducir EAE también se inyectaron como control. Los ratones inyectados con células T derivadas de ratones co-vacunados tenían una incidencia reducida (1/5 ratones en comparación con 4/5 ratones en los controles) y resultados de enfermedad reducida en comparación con las células T de control de ratones inyectados. Estos resultados indican que el efecto protector alcanzado por la co-vacunación con ADN IL4 y PLP_{139-151} puede ser transferido a los animales naive mediante células Th2 de antígeno específicas.
Discusión
Este ejemplo demuestra un procedimiento novedoso de inmunidad protectora, que combina los efectos de la vacuna de ADN y el suministro de genes locales. En primer lugar, hemos demostrado que la vacuna genética IL4 proporciona IL4 funcional. Después de confirmar que IL4 de longitud completa se expresada incluso in vitro a partir del constructo de ADN utilizado para la vacunación, cuando entonces se demostró que STAT6 se activa en células de nódulos linfáticos de drenaje por la vacuna de ADN IL4. Como STAT6 se activa específicamente mediante IL4, creemos que la conclusión más probable es que IL4 se produce a partir de la vacuna de ADN administradas y que interactúa con el receptor de IL4 en las células de los nódulos linfáticos, que a su vez provoca la activación de STAT6 después del receptor. La STAT6 fosforilada identificada en el presente estudio es de aproximadamente 60 kD. Aunque la isoforma predominante de STAT6 descrita en la literatura es de 100 kD, otras isoformas se han descrito en tejidos de ratón inmune (Quelle et al., 1995). Además, un estudio reciente ha demostrado la existencia de una isoforma 65 kD en los mastocitos de ratón (Sherman et al., 1999). La IL4 suministrada mediante la vacuna genética de ADN parece que activa específicamente esta isoforma. No fuimos capaces de detectar las respuestas de anticuerpos contra IL4 en los ratones vacunados con ADN IL4. Por lo tanto, postulamos que el gen IL4 así suministrado y expresado es efectivo en la generación de inmunidad protectora, sin la inducción de una respuesta inmune contra IL4.
Cuando los ratones fueron inmunizados con la vacuna de ADN IL4 y una vacuna de ADN para el autopéptido PLP_{139-151}, estos ratones estaban protegidos contra la inducción de la enfermedad mediante el péptido PLP_{139-151} emulsionado en CFA. La vacuna de ADN IL4 por sí sola no proporciona una protección significativa. Cuando se examinó el perfil de citocinas de las células T ratones co-vacunados y protegidos, se apreció un cambio a un tipo Th2 de patrón de secreción de citocinas. Además, estas células Th2 podrían transferir la protección contra la inducción de la enfermedad en ratones naive. Por tanto, proponemos que la combinación del suministro local de IL4 y la vacunación con ADN PLP_{139-151} hace que el antígeno específico de células T autorreactivas cambie su fenotipo a un tipo Th2 más protector de la respuesta. Estas células T protectoras de antígenos específicos se dirigen entonces a los sitios de daño de mielina y atenúan la respuesta autoinmune patógena.
Un posible mecanismo de cómo este cambio fenotípico podría ocurrir es que las vacunas de ADN IL4 y PLP_{139-151} son captadas por células presentadoras de antígenos (APC) en el sitio de administración de las vacunas. El péptido PLP_{139-151} se expresa en las células APC y se presenta en MHC de clase II en células T de antígeno específicas que son así obtenidas. Las APC también expresan IL4, que se secreta a nivel local durante la interacción de APC y células T. Esta IL4 secretada entonces hace que el fenotipo de las células T de antígeno específicas para asumir un tipo Th2 más de fenotipo. Este modelo es compatible con estudios anteriores que mostraron que las células T crecidas en cultivo puede hacerse que asumen un tipo de fenotipo más Th2 mediante el crecimiento de presencia de IL4 (Macatonia et al. (1993) Int Immunol 5:1119-28).
Estudios previos han demostrado que la APC profesional presente en el sitio de administración u obtenida de la médula ósea puede ocupar el ADN desnudo y viajar a los órganos linfoides (Chattergoon et al. (1998) J Immunol 160:5707-18). Es posible que dos APC separadas o incluso a distancia ocupen dos plásmidos diferentes. Creemos, sin embargo, que es el microambiente local durante la interacción de APC y células T lo que es importante, ya que no se ha observado ningún aumento detectable en suero de IL4 en los ratones vacunados con ADN IL4. Como procedimiento de suministro de un producto de genes potencialmente adversos, tal como una citocina en dosis altas, esta técnica podría ser deseable respecto a los procedimientos tradicionales de terapia génica, ya que el gen suministrado actúa localmente en lugar de sistémicamente.
Las vacunas de ADN han demostrado ser eficaces en la protección contra algunos modelos animales de enfermedad autoinmune. Una de las muchas ventajas de las vacunas de ADN respecto a los tratamientos tradicionales de enfermedades autoinmunes es la capacidad de modificar fácilmente el vehículo de tratamiento. Hemos mostrado aquí que con la adición de una citocina IL4 genéticamente suministrada en la vacuna de ADN PLP_{139-151} se puede proteger contra EAE y, además, llevar respuesta de protección a un tipo más Th2. La adición de IL4 como co-vacuna de ADN rescata la anergia impuesta por la vacuna de ADN PLP_{139-151}, y lleva la respuesta a un fenotipo Th2. Este mecanismo de protección conseguido mediante co-vacunación con ADN IL4 en comparación con la vacunación con ADN PLP_{139-151} solamente, puede tener ventajas particulares. Esta técnica podría resultar beneficiosa en el tratamiento de otras enfermedades autoinmunes. La inmunización contra los antígenos que provocan las enfermedades autoinmunes causadas por células Th1 autorreactivas, enfermedades tales como esclerosis múltiple, diabetes juvenil y la artritis reumatoide, serían condiciones en las que la co-vacunación con ADN que codifica IL-4 podría resultar beneficiosa. En conclusión, los datos presentados aquí implican una herramienta poderosa y novedosa, a saber, la combinación del suministro local de genes y la vacuna de ADN de antígeno específico que podría aplicarse universalmente a todas las vacunas de ADN.
Procedimientos experimentales
Animales. Ratones hembra SJUJ de seis a ocho semanas de edad fueron adquiridos en The Jackson Laboratory (Bar Harbor, ME).
Péptidos. Los péptidos fueron sintetizados en un sintetizador de péptidos (modelo 9050; MilliGen, Burlington, MA) mediante química 9-fluorenilmetoxicarbonil estándar. Los péptidos fueron purificados por HPLC. Las estructuras fueron confirmadas por análisis de aminoácidos y espectrometría de masas. Los péptidos utilizados en estos experimentos fueron: (SEC ID NO: 15) PLP_{139-151} (HSLGKWLGHPDKF) y (SEQ ID NO: 16) HSVP16 P45
(DMTPADALDDRDLEM).
Vacunas de ADN. Un minigen que codifica PLP_{139-151} fue calculado tal como se describe anteriormente. El gen IL4 murino fue clonado por PCR a partir de ADNc de bazo (Clontech, Palo Alto, CA) mediante el uso de los siguientes cebadores PCR: (SEQ ID NO: 17) 5'-CGCGGATCCTTGATGGGTCTCAACCCCCAGCTAGTTGTC-3' y (SEQ ID NO: 18) 5' -ACGC TC GAGGTAC TAC GAGTAATC CATTTGCATGATGC -3'. Ambos constructos fueron clonados en la región de clonación múltiple del vector pTargeT (Promega, Madison, WI), activado por el promotor CMV. Los clones correctos fueron confirmados por secuenciación de ADN automatizada. La purificación del ADN del plásmido se realizó con el uso del equipo Qiagen Endo-free Mega Prep (Qiagen, Santa Clarita, CA). La pureza del ADN plásmido fue confirmada por espectrofotometría UV y electroforesis en gel de agarosa. Solamente se utilizó ADN con una relación de absorbancia 260 nm/280 nm mayor de 1,7.
Traducción in vitro . Constructos de ADN utilizados para la vacunación de ADN fueron probados para la producción del tamaño adecuado del producto mediante un ensayo de traducción in vitro. Aproximadamente 1 \mug de ADN de plásmido se incubó durante 2 horas a 30ºC en un volumen de 50 \mul que contiene lo siguiente: 25 \mul de lisado de reticulocitos de conejo TNT (Promega Corp., Madison, WI), 2 \mul de tampón de reacción TNT (Promega Corp., Madison, WI), 1 \mul de polimerasa de ARN TNT T7 (Promega Corp., Madison, WI), 1 \mul de una mezcla de 1 mM de aminoácidos menos metionina (Promega Corp., Madison, WI), 4 \mul de metionina ^{35}S en 10 mCi/ml (Amersham Life Sciences Inc., Arlington Heights, IL), y 1 \mul de inhibidor de ribonucleasa RNasin a 40 U/\mul (Promega Corp., Madison, WI). Un volumen de 3 \mul de los productos de esta reacción fue mezclado con tampón de muestra SDS y se realizó en un 18% de gel de poliacrilamida SDS. Tras el secado, el gel se expone entonces a una película auto-
rradiografía.
Westerns STAT6. Después de la disección de nódulos linfáticos de drenaje de los ratones vacunados con ADN, los tejidos se homogeneizaron mecánicamente en 1 ml del tampón siguiente. 0,1 M NaCl, 0,01 M Tris-HCl pH7,4, 0,001 M EDTA, 1 mg/ml aprotinina, 1,6 \muM Pefabloc SC (Boehringer Mannheim, Indianapolis, IN). 0,5 ml del lisado resultante fueron usados en un análisis de la proteína BCA (Pierce, Rockford, IL), para determinar la concentración de proteína total. Los restantes 0,5 ml se añadieron en 0,25 ml de tampón de carga SDS 3x (New England Biolabs, Beverly, MA) que contenían DTT en una concentración final de 0,04 M. Los productos se resolvieron en un gel SDS-PAGE de gradiente 4-15% (Bio-Rad, Hercules, CA). Se utilizaron marcadores Prestained para determinar el peso molecular (Bio Rad, Hercules, CA). Después de la electroforesis, los geles fueron borrados en membranas PVDF (Amersham Life Sciences Inc., Arlington Heights, IL) con una tensión constante de 100 V en 25 mM Tris, 192 mM glicina y 20% (v/v) de metanol, como tampón de transferencia. Las membranas se bloquearon durante 1 hora a temperatura ambiente con solución salina tamponada con Tris (TBS) 0,1% Tween 20, y 20% de leche en polvo sin grasa. Después de lavar las membranas con TBS y 0,1% Tween 20, las membranas se hibridaron durante la noche a 4ºC con un anticuerpo anti-fosfo STAT6 (New England Biolabs, Beverly, MA) diluido 1:1000 en TBS, 0,1% Tween 20, 5% BSA. Las membranas fueron procesadas, como en el protocolo ECL Plus (Amersham Life Sciences Inc., Arlington Heights, IL) para la visualización de las bandas mediante quimioluminiscencia. Las membranas fueron despojadas por incubación en 100 mM \beta-mercaptoetanol, 2% (w/v), y 62,5 mM Tris-HCl pH 7,4 durante 30 minutos a 60ºC. Estas mismas membranas fueron sondeadas con un anticuerpo contra el ratón CD3\zeta (Pharmingen San Diego, CA) como control para verificar la carga igual de las vías.
Protocolo de inmunización con ADN. Los animales fueron inyectados en el cuádriceps izquierdo con 0,1 ml de 0,25% bupivacaína-HCl (Sigma, St. Louis, MO) en PBS. Dos y 9 días después, los ratones fueron inyectados con 100 mg de ADN plásmido (en una concentración de 1 mg/ml en PBS) en el mismo músculo. Los animales que recibieron una co-vacuna recibieron dos inyecciones separadas de cada ADN de plásmido.
Inducción de EAE. De siete a 10 días después de la vacuna de ADN final, EAE fue inducida en ratones con 100 mg de péptido PLP_{139-151}. El péptido se disolvió en PBS en una concentración de 2 mg/ml y se emulsionó con un volumen igual de adyuvante incompleto de Freund complementado con 4 mg/ml de calor que mató la micobacteria de tuberculosis H37Ra (Difco Laboratories, Detroit, MI). Los ratones fueron inyectados por vía subcutánea con 0,1 ml de la emulsión de péptidos. Los animales de experimentación se marcaron de la siguiente manera: 1, debilidad o parálisis de la cola, 2, debilidad en las extremidades traseras, 3, parálisis de las extremidades traseras, 4, debilidad o parálisis de las extremidades delanteras, y 5, animales moribundos o muertos.
Ensayos de proliferación celular de los nodulos linfáticos. Después de la fase aguda de la enfermedad, los nódulos linfáticos de drenaje fueron disecados y las células de los nódulos linfáticos (LNC) fueron cultivadas in vitro para la respuesta proliferativa específica para el péptido PLP_{139-151}. LNCs se prepararon en 96 placas de microtitulación en un volumen de 0,2 ml/pocillo en una concentración de 2,5 X 10^{6} células/ml. El medio de cultivo consistió en RPMI enriquecido (RPMI 1640 suplementado con L-glutamina [2 mm], piruvato sódico [1 mm], aminoácidos no esenciales [0,1 mm], penicilina [100 U/ml], estreptomicina [0,1 mg/ml], 2-ME [5 X 10^{-5} M]) suplementado con 1% de suero autólogo fresco de ratón normal. Los cultivos se incubaron a 37ºC y después de 72 horas, las células fueron pulsadas durante 18 horas con 1 \muCi/pocillo de [^{3}H] timidina. Las células fueron cosechadas y se contaron en un contador beta.
Determinación del perfil de citocinas. Las líneas de células T se establecieron a partir de LNCs derivados de ratones vacunados con ADN. Estas células T fueron analizadas para la producción de varias citocinas. 50 X 10^{3} células T/ml se incubaron con 2,5 X 10^{6} APCs singénicos irradiados/ml en RPMI enriquecido y 10% FCS. Después de 6 días de cultivo los sobrenadantes fueron recogidos y analizados mediante ELISA utilizando equipos ELISA estándar (Pharmingen, San Diego, CA).
\vskip1.000000\baselineskip
Referencias citadas en la descripción
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 al respecto.
\vskip1.000000\baselineskip
Documentos de patente citados en la descripción
\bullet WO 9423737 A [0012]
\bullet EP 0719340 A [0021]
\bullet WO 97046253 A [0012]
\bullet WO 9833520 A [0041]
\bullet US 5212447 A [0021]
\bullet US 09267590 B [0115]
\vskip1.000000\baselineskip
Documentos no procedentes de patentes citados en la descripción
\bulletIssazadeh et al. J Neuroimmunol, 1995, vol. 61, 205-12 [0004]
\bulletWaisman et al. Immunointervention in autoimmunity by Th1/Th2 regulation. R.G. Landes Co, 1997, 129-50
\bulletRacke et al. J Exp Med, 1994, vol. 180, 1961-6 [0004]
\bulletVoorthuis et al. Clin Exp Immunol, 1990, vol. 81, 183-8 [0004]
\bulletMacatonia. Int Immunol, 1993, vol. 5, 1119-28 [0004]
\bulletWaisman et al. Nat Med, 1996, vol. 2, 899-905 [0005]
\bulletChow et al. J Immunol, 1998, vol. 160 (3), 1320-9 [0006]
\bulletWaisman et al. Nat. Med., 1996, vol. 2, 899-905 [0009]
\bulletOffner et al. J. Immunol, 1998, vol. 161, 2178-2186 [0009]
\bulletCohen et al. Hosp. Pract., 1997, vol. 32, 169-171 [0009]
\bulletSyrengelas et al. Nat. Med., 1996, vol. 2, 1038-1041 [0009]
\bulletUlmer et al. Curr Opin Immunol., 1996, vol. 8, 531-536 [0009]
\bulletPardoll et al. Immunity, 1995, vol. 3, 165-169 [0009]
\bulletDavis. Hum. Mol. Genet., 1993, vol. 2, 1847-1851 [0009]
\bulletUlmer et al. Science, 1993, vol. 259, 1745-1749 [0009]
\bulletTang et al. Nature, 1992, vol. 356, 152-154 [0009] [0044]
\bulletMor et al. J Immunol, 1995, vol. 155, 2039-46 [0009]
\bulletXu; Liew. Immunology, 1995, vol. 84, 173-6 [0009]
\bulletDavis et al. Vaccine, 1994, vol. 12, 1503-9 [0009]
\bulletOksenberg; Steinman. Current Opinion in Immunology, 1990, vol. 2, 619-621 [0010]
\bulletLee et al. Ann. Neurol., 1991, vol. 29, 33-40 [0010]
\bullet de Rosbo et al. J. Autoimmunity, 1998, vol. 11, 287-299 [0011]
\bulletKrieg et al. Trends Microbiol., 1998, vol. 6, 23-27 [0011] [0030]
\bulletKing et al. Nat. Med., 1998, vol. 4, 1281-1286 [0011] [0030]
\bulletKolodka et al. PNAS, 11 April 1995, vol. 92 (8), 3293-3297 [0012]
\bulletUrbanek-Ruiz et al. Clinical Immunology, 2001, vol. 100 (2), 164-171 [0012]
\bulletKrieg et al. Trends In Microbiol., 1998, vol. 6, 23-27 [0018]
\bulletGriffin et al. Am. J. Pathol., 1995, vol. 147, 845-857 [0021]
\bulletRudy et al. Mol. Med., 1995, vol. 1, 625-633 [0021]
\bulletGreer et al. J. Immunol., 1992, vol. 149, 783-788 [0023] [0024]
\bulletNicholson. Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 1997, vol. 94, 9279-9284 [0023]
\bulletTuohy et al. J. Immunol., 1989, vol. 142, 1523-1527 [0024]
\bulletTuohy et al. J. Immunol., 1988, vol. 141, 1126-1130 [0024]
\bulletEndoh et al. Int. Arch. Allergy Appl. Immunol., 1990, vol. 92, 433-438 [0024]
\bulletWhitham. J. Immunol., 1991, vol. 147, 3803-3808 [0024]
\bulletKuchroo et al. J. Immunol., 1994, vol. 153, 3326-3336 [0024]
\bulletNicholson et al. Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 1997, vol. 94, 9279-9284 [0024]
\bulletMeini et al. J. Clin. Invest., 1993, vol. 92, 2633-2643 [0025]
\bulletKarin et al. J. Immunol., 1998, vol. 160, 5188-5194 [0025]
\bulletSakai et al. J Neuroimmunol, 1988, vol. 19, 21-32 [0025]
\bulletBaxevanis et al. J Neuroimmunol, 1989, vol. 22, 23-30 [0025]
\bulletOta et al. Nature, 1990, vol. 346, 183-187 [0025]
\bulletMartin et al. J Immunol., 1992, vol. 148, 1350-1366 [0025]
\bulletValli et al. J Clin Inv, 1993, vol. 91, 616 [0025]
\bullet de Rosbo et al. J. Autoimmunity, 1998, vol. 11, 287-299 [0026]
\bullet de Rosbo et al. Eur J Immunol., 1995, vol. 25, 985-993 [0026]
\bulletLeadbetter et al. J Immunol, 1998, vol. 161, 504-512[0026]
\bulletLeadbetter et al. J. Immunol., 1998, vol. 161, 504-512 [0029]
\bulletYokota et al. P.N.A.S., 1986, vol. 83, 5894-5898 [0037]
\bulletKotanides et al. J. Biol. Chem., 1996, vol. 271, 25555-25561 [0037]
\bulletWolff et al. Science, 1990, vol. 247, 1465-1468 [0044]
\bulletFurth et al. Anal Biochem, 1992, vol. 205, 365-368 [0044]
\bulletDavis et al. FEBS Lett., 1993, vol. 333, 146-150 [0048]
\bulletKennedy et al. Nature Genetics, 1995, vol. 9, 293-298 [0060]
\bulletKrieg, A.M. et al. Trends in Microbiol., 1998, vol. 6, 23-27 [0088]
\bulletLobell et al. J. Exp. Med., 1998, vol. 187, 1543-1548 [0089]
\bulletTakeda et al. Nature, 1996, vol. 380, 627-30 [0092]
\bulletQuelle et al. Mol Cell Biol, 1995, vol. 15, 3336-43 [0092]
\bulletMacatonia et al. Int Immunol, 1993, vol. 5, 1119-28 [0103]
\bulletChattergoon et al. J Immunol, 1998, vol. 160, 5707-18 [0104]
<110> Lawrence Steinman Pedro Ruiz Hideki Garren
\vskip0.400000\baselineskip
<120> VACUNACIÓN DE ADN PARA EL TRATAMIENTO DE ENFERMEDAD AUTOINMUNE
\vskip0.400000\baselineskip
<130> Stan 123WO
\vskip0.400000\baselineskip
<150> 09/267, 590
\vskip0.400000\baselineskip
<151> 1999-03-12
\vskip0.400000\baselineskip
<160> 14
\vskip0.400000\baselineskip
<170> FastSEQ para Windows versión 4.0
\vskip0.400000\baselineskip
<210> 1
\vskip0.400000\baselineskip
<211> 2777
\vskip0.400000\baselineskip
<212> ADN
\vskip0.400000\baselineskip
<213> Homo sapiens
\vskip0.400000\baselineskip
<220>
\vskip0.400000\baselineskip
<221> CDS
\vskip0.400000\baselineskip
<222> (119)...(952)
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
<400> 1
\vskip1.000000\baselineskip
7
8
9
\newpage
\vskip0.400000\baselineskip
<210> 2
\vskip0.400000\baselineskip
<211> 277
\vskip0.400000\baselineskip
<212> PRT
\vskip0.400000\baselineskip
<213> Homo sapiens
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
<400> 2
10
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
<210> 3
\vskip0.400000\baselineskip
<211> 2139
\vskip0.400000\baselineskip
<212> ADN
\vskip0.400000\baselineskip
<213> Homo sapiens
\vskip0.400000\baselineskip
<220>
\vskip0.400000\baselineskip
<221> CDS
\vskip0.400000\baselineskip
<222> (37)...(552)
\newpage
\vskip0.400000\baselineskip
<400> 3
11
\vskip0.400000\baselineskip
<210> 4
\vskip0.400000\baselineskip
<211> 171
\vskip0.400000\baselineskip
<212> PRT
\vskip0.400000\baselineskip
<213> Homo sapiens
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
<400> 4
\vskip1.000000\baselineskip
13
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
<210> 5
\vskip0.400000\baselineskip
<211> 13
\vskip0.400000\baselineskip
<212> PRT
\vskip0.400000\baselineskip
<213> M. musculus
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
<400> 5
\vskip1.000000\baselineskip
\hskip1cm14
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
<210> 6
\vskip0.400000\baselineskip
<211> 13
\vskip0.400000\baselineskip
<212> PRT
\vskip0.400000\baselineskip
<213> M. musculus
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
<400> 6
\vskip1.000000\baselineskip
\hskip1cm15
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
<210> 7
\vskip0.400000\baselineskip
<211> 14
\vskip0.400000\baselineskip
<212> PRT
\vskip0.400000\baselineskip
<213> M. musculus
\newpage
\vskip0.400000\baselineskip
<400> 7
\vskip1.000000\baselineskip
\hskip1cm16
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
<210> 8
\vskip0.400000\baselineskip
<211> 65
\vskip0.400000\baselineskip
<212> ADN
\vskip0.400000\baselineskip
<213> M. musculus
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
<400> 8
\vskip1.000000\baselineskip
\hskip1cm17
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
<210> 9
\vskip0.400000\baselineskip
<211> 63
\vskip0.400000\baselineskip
<212> ADN
\vskip0.400000\baselineskip
<213> M. musculus
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
<400> 9
\vskip1.000000\baselineskip
\hskip1cm18
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
<210> 10
\vskip0.400000\baselineskip
<211> 63
\vskip0.400000\baselineskip
<212> ADN
\vskip0.400000\baselineskip
<213> M. musculus
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
<400> 10
\vskip1.000000\baselineskip
\hskip1cm19
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
<210> 11
\vskip0.400000\baselineskip
<211> 13
\vskip0.400000\baselineskip
<212> PRT
\vskip0.400000\baselineskip
<213> Homo sapiens
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
<400> 11
\vskip1.000000\baselineskip
\hskip1cm20
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
<210> 12
\vskip0.400000\baselineskip
<211> 7
\vskip0.400000\baselineskip
<212> PRT
\vskip0.400000\baselineskip
<213> Homo sapiens
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
<400> 12
\vskip1.000000\baselineskip
\hskip1cm21
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
<210> 13
\vskip0.400000\baselineskip
<211> 153
\vskip0.400000\baselineskip
<212> PRT
\vskip0.400000\baselineskip
<213> Homo sapiens
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
<400> 13
\vskip1.000000\baselineskip
\hskip1cm22
\hskip1cm23
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
<210> 14
\vskip0.400000\baselineskip
<211> 614
\vskip0.400000\baselineskip
<212> ADN
\vskip0.400000\baselineskip
<213> Homo sapiens
\vskip0.400000\baselineskip
<220>
\vskip0.400000\baselineskip
<221> CDS
\vskip0.400000\baselineskip
<222> (64)...(525)
\vskip0.400000\baselineskip
<221> mat_peptide
\vskip0.400000\baselineskip
<222> (136)...(522)
\newpage
\vskip0.400000\baselineskip
<400> 14
\hskip1cm24

Claims (12)

1. Casete de expresión de ADN que comprende una región de iniciación de transcripción, una secuencia de codificación de autoantígeno que codifica al menos una porción de un autoantígeno y una región de terminación de la transcripción,
Comprendiendo la región de iniciación de la transcripción un promotor,
para su utilización en el tratamiento de la diabetes mellitus dependiente de la insulina en un huésped humano mediante inyección intramuscular, en el que dicho autoantígeno se asocia con la diabetes mellitus dependiente de la insulina y dicho tratamiento estabiliza o mejora los síntomas clínicos de dicho humano.
2. Casete de expresión de ADN para su utilización según la reivindicación 1, en donde dicho autoantígeno es una proteína humana endógena.
3. Casete de expresión de ADN para su utilización según la reivindicación 1 ó 2, en el que dicho autoantígeno es insulina, proinsulina, decarboxilasa 65 de ácido glutámico o antígeno de células de islotes.
4. Casete de expresión de ADN para su utilización según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en la que el casete de expresión está presente en un vector.
5. Casete de expresión de ADN para su utilización según la reivindicación 4, en donde dicho casete de expresión de ADN está en un vector plásmido.
6. Casete de expresión de ADN para su utilización según la reivindicación 4 ó 5, en el que el vector también comprende un segundo casete de expresión que comprende una secuencia de ADN que codifica una citocina Th2 bajo el control regulador de un promotor que es activo en dicho huésped humano.
7. Casete de expresión de ADN para su utilización según la reivindicación 4 ó 5, que también comprende la utilización de un segundo casete de ADN de expresión que comprende una segunda secuencia que codifica una citocina Th2 bajo el control regulador de un promotor que es activo en dicho huésped humano, estando presente el casete un constructo de ADN separado.
8. Casete de expresión de ADN para su utilización según la reivindicación 7, en el que dicho constructo de expresión que codifica de dicha citocina Th2 y dicho constructo de expresión que codifica por lo menos una porción de un autoantígeno están coformulados.
9. Casete de expresión de ADN para su utilización según la reivindicación 7, en el que dicho constructo de expresión que codifica dicha citocina Th2 y dicho constructo de expresión que codifica por lo menos una porción de un autoantígeno se formulados de forma independiente.
10. Casete de expresión de ADN para su utilización según cualquiera de las reivindicaciones 6 a 9, en el que dicha citocina Th2 es IL-4, IL-10 o TGF-\beta.
11. Casete de expresión de ADN para su utilización según la reivindicación 10, en el que dicha IL-4 es IL-4 humana.
12. Casete de expresión de ADN para su utilización según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que el casete se administra en una serie de por lo menos dos inyecciones administradas por lo menos con 24 horas de diferencia.
ES05015105T 1999-03-12 2000-03-10 Vacunacion por dna para el tratamiento de enfermedades autoinmunes. Expired - Lifetime ES2338890T3 (es)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US26759099A 1999-03-12 1999-03-12
US267590 1999-03-12

Publications (1)

Publication Number Publication Date
ES2338890T3 true ES2338890T3 (es) 2010-05-13

Family

ID=23019424

Family Applications (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
ES00912207T Expired - Lifetime ES2251974T3 (es) 1999-03-12 2000-03-10 Vacunacion de adn para el tratamiento de enfermedades autoinmunes.
ES05015105T Expired - Lifetime ES2338890T3 (es) 1999-03-12 2000-03-10 Vacunacion por dna para el tratamiento de enfermedades autoinmunes.

Family Applications Before (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
ES00912207T Expired - Lifetime ES2251974T3 (es) 1999-03-12 2000-03-10 Vacunacion de adn para el tratamiento de enfermedades autoinmunes.

Country Status (9)

Country Link
EP (3) EP1168923B1 (es)
JP (1) JP2003508346A (es)
AT (2) ATE453404T1 (es)
CA (1) CA2363269C (es)
DE (2) DE60043624D1 (es)
DK (2) DK1168923T3 (es)
ES (2) ES2251974T3 (es)
PT (1) PT1621208E (es)
WO (1) WO2000053019A1 (es)

Families Citing this family (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101670119A (zh) 2001-11-21 2010-03-17 利兰·斯坦福青年大学托管委员会 多核苷酸
WO2008066330A1 (en) 2006-11-30 2008-06-05 Medipost Co., Ltd. Use of a composition contaning human umbilical cord blood-derived mesenchymal stem cell for inducing differentiation and proliferation of neural precursor cells or neural stem cells to neural cells
CN100571786C (zh) * 2007-03-26 2009-12-23 中国农业大学 一种预防和/或治疗自身免疫疾病的疫苗
KR20100054711A (ko) 2008-11-14 2010-05-25 메디포스트(주) 간엽 줄기세포 또는 이의 배양액을 포함하는 신경질환의 예방 또는 치료용 조성물
SE535625C2 (sv) 2010-10-28 2012-10-16 Toleranzia Ab Nya kompositioner och förfaranden för behandling av autoimmuna och allergiska sjukdomar
CN103402535B (zh) 2011-02-02 2016-05-04 Medipost株式会社 Icam-1在预防或治疗神经系统疾病中的应用
GB201112806D0 (en) * 2011-07-26 2011-09-07 Bauer Johann Use of epitopes inducing specific tolerance for the prevention of tissue rejection
WO2013160865A1 (en) 2012-04-26 2013-10-31 Toleranzia Ab Immunotolerizing fusion proteins for treatment of multiple sclerosis
GB201300684D0 (en) 2013-01-15 2013-02-27 Apitope Int Nv Peptide
KR20170034701A (ko) * 2015-09-21 2017-03-29 코오롱생명과학 주식회사 통증 치료용 조성물
US10898590B2 (en) 2015-09-21 2021-01-26 Kolon Life Science, Inc. Method for delivery of biological molecule to nervous tissue
WO2023086969A2 (en) * 2021-11-12 2023-05-19 Ichor Medical Systems Inc. Treatment methods

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5891435A (en) * 1993-04-16 1999-04-06 Research Corporation Technologies, Inc. Methods and compositions for delaying or preventing the onset of autoimmune disease
US5939400A (en) * 1996-02-26 1999-08-17 The Board Of Trustees Of The Leland Stanford Junior University DNA vaccination for induction of suppressive T cell response
US6274136B1 (en) * 1996-05-29 2001-08-14 University Of Southern California Construction and use of genes encoding pathogenic epitopes for treatment of autoimmune disease
AU3225097A (en) 1996-06-03 1998-01-05 Auragen, Inc. Immunotherapy for autoimmune disease

Also Published As

Publication number Publication date
DE60023673D1 (de) 2005-12-08
ATE453404T1 (de) 2010-01-15
DE60043624D1 (de) 2010-02-11
EP2177228A1 (en) 2010-04-21
EP1168923A1 (en) 2002-01-09
EP1168923A4 (en) 2002-06-26
WO2000053019A1 (en) 2000-09-14
DE60023673T2 (de) 2006-07-20
ATE308244T1 (de) 2005-11-15
DK1621208T3 (da) 2010-05-10
PT1621208E (pt) 2010-04-07
CA2363269A1 (en) 2000-09-14
EP1168923B1 (en) 2005-11-02
EP1621208B1 (en) 2009-12-30
ES2251974T3 (es) 2006-05-16
EP1621208A1 (en) 2006-02-01
JP2003508346A (ja) 2003-03-04
DK1168923T3 (da) 2006-03-20
CA2363269C (en) 2012-06-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7579328B2 (en) DNA vaccination for treatment of multiple sclerosis and insulin-dependent diabetes mellitus
US10226517B2 (en) DNA vaccines encoding heat shock proteins
CA2247071C (en) Dna vaccination for induction of suppressive t cell response
ES2338890T3 (es) Vacunacion por dna para el tratamiento de enfermedades autoinmunes.
WO2006099574A2 (en) Cockroach allergen gene expression and delivery systems and uses
EP1789080A2 (en) Cd25 dna vaccines for treating and preventing t-cell mediated diseases
BG63182B2 (bg) Ваксиниране чрез специфични т- клетъчни популациисрещу заболявания в резултат на патогенни отговори