ES2342477T3 - Composiciones y metodos para el diagnostico y el tratamiento de un tumor. - Google Patents
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Abstract
Anticuerpo aislado producido por un hibridoma seleccionado del grupo que consiste en 3B5.1 (ATCC Acceso No. PTA-6193), 12B9.1 (ATCC Acceso No. PTA-6194) y 12G12.1 (ATCC Acceso No. PTA-6195).
Description
Composiciones y métodos para el diagnóstico y el
tratamiento de un tumor.
La presente invención se refiere a composiciones
de materia para su uso en el diagnóstico y el tratamiento de tumor
en mamíferos y a métodos de utilización de estas composiciones de
materia para los mismos.
Los tumores malignos (cánceres) son la segunda
causa de muerte en los Estados Unidos, después de las enfermedades
del corazón (Boring et al., CA Cancer J Clin., 43:7 [(1993]).
El cáncer se caracteriza por el incremento en el número de células
anormales, o neoplásicas, derivadas de un tejido normal que
proliferan para formar una masa tumoral, la invasión de tejidos
adyacentes por estas células tumorales neoplásicas, y la generación
de células malignas que finalmente se extienden a través de la
sangre o el sistema linfático hasta nódulos linfáticos regionales y
hasta puntos distantes a través de un proceso denominado metástasis.
En un estado canceroso, una célula prolifera bajo condiciones en
las que no crecerían células normales. El cáncer se manifiesta en
una gran variedad de formas, caracterizadas por diferentes grados de
invasión y agresividad.
En los intentos por descubrir dianas celulares
eficaces para el diagnostico y la terapia contra el cáncer, los
investigadores han buscado identificar polipéptidos transmembrana u
otros polipéptidos asociados a membranas que se expresan
específicamente en la superficie de uno o más tipos particulares de
células cancerosas en comparación con una o más células no
cancerosas normales. A menudo, dichos polipéptidos asociados a
membrana se expresan de manera más abundante en la superficie de
las células cancerosas en comparación con la superficie de las
células no cancerosas. La identificación de dichos polipéptidos
antígenos de la superficie celular asociados a tumores ha
proporcionado la capacidad de reconocer específicamente células
cancerosas para la destrucción a través de terapias basadas en
anticuerpos. En este aspecto, cabe indicar que la terapia basada en
anticuerpos se ha demostrado muy eficaz en el tratamiento de ciertos
cánceres. Por ejemplo, HERCEPTIN® y RITUXAN® (ambas de Genentech
Inc, South San Francisco, California) son anticuerpos que se han
utilizado satisfactoriamente para tratar el cáncer de mama y el
linfoma de no Hodgkin, respectivamente. Más específicamente,
HERCEPTIN® es un anticuerpo monoclonal humanizado derivado de ADN
recombinante que se une selectivamente al dominio extracelular del
protooncogén del receptor 2 del factor de crecimiento epidérmico
humano (HER2). Se observa la sobreexpresión de la proteína HER2 en
el 25-30% de cánceres de mama primarios. RITUXAN® es
un anticuerpo monoclonal murino/humano quimérico modificado
genéticamente dirigido contra el antígeno CD20 hallado en la
superficie de linfocitos B normales y malignos. Estos anticuerpos se
producen recombinantemente en células CHO.
En otros intentos por descubrir dianas celulares
eficaces para el diagnostico y la terapia contra el cáncer, los
investigadores han buscado identificar (1) polipéptidos no asociados
a membrana que son producidos específicamente por uno o más tipos
particulares de células cancerosas en comparación a por uno o más
tipos particulares de células normales no cancerosas, (2)
polipéptidos que son producidos por células cancerosas en un nivel
de expresión que es significativamente más elevado que el de una o
más células normales no cancerosas, o (3) polipéptidos cuya
expresión está limitada específicamente a sólo un tipo de tejido (o
a un número muy limitado de diferentes tejidos) tanto en estado
canceroso como no canceroso (por ejemplo, tejido de próstata normal
y de tumor de próstata). Dichos polipéptidos pueden permanecer
localizadas intracelularmente o se puede secretar por la célula
cancerosa. Además, dichos polipéptidos pueden expresarse no por la
propia célula cancerosa, sino por células que producen y/o secretan
polipéptidos que tienen un efecto potenciador o un efecto de aumento
del crecimiento en células cancerosas. Dichos polipéptidos
secretados son a menudo proteínas que proporcionan células
cancerosas con una ventaja de crecimiento sobre las células normales
e incluyen cosas, tales como factores angiogénicos, factores de
adhesión celular, factores de crecimiento, y similares. Se esperaría
que la identificación de antagonistas de dichos polipéptidos no
asociados a membrana sirviera como agentes terapéuticos eficaces
para el tratamiento de dichos cánceres. Además, la identificación
del patrón de expresión de dichos polipéptidos sería útil para el
diagnóstico y el tratamiento de cánceres particulares en mamíferos.
La capacidad de modular la expresión génica en un mamífero es aún
difícil. Habitualmente, se ha realizado utilizando herramientas,
tales como vectores virales que expresarán un polipéptido donde
falta el huésped. La capacidad de introducir un vector viral en un
huésped que reducirá la expresión génica no se ha perfeccionado. La
represión de la expresión génica se ha realizado habitualmente en
mamíferos en un modo "knockout", donde en el mamífero de
prueba, habitualmente un ratón, se extirpa o "knock out" el
gen a través de la técnica de recombinación homóloga. Esta técnica
en ratones es lenta, laboriosa y difícil, y no es práctica en
humanos. Por lo tanto, los solicitantes se centraron en un sistema
de vectores que expresarán un ARN de interferencia (siARN) para
rducir la expresión génica.
Se ha demostrado que los siARN son una
herramienta útil en estudios de modulación de la expresión génica
donde no han triunfado los antagonistas tradicionales, tales como
moléculas pequeñas o anticuerpos (Shi Y., Trends in Genetics
19(1):9-12 (2003)). Los ARN de doble cadena
sintetizados in vitro que tienen de 21 a 23 nucleótidos de
longitud pueden actuar como ARN de interferencia (ARNi) y pueden
inhibir específicamente la expresión génica (Fire A., Trends in
Genetics 391; 806-810 (1999)). Estos ARNi actúan
mediando en la degradación de sus ARN diana. Dado que tienen menos
de 30 nucleótidos de longitud, sin embargo, no desencadenan un
mecanismo de defensa antiviral celular. Dichos mecanismso incluyen
la producción de interferones, y la paralización general de la
síntesis de proteínas de las células huésped. En la práctica, los
siARN se pueden sintetizar y, a continuación, clonar en vectores de
ADN. Dichos vectores se pueden transfectar y producir para expresar
el siARN a niveles elevados y/o de una manera específica de tejido.
El nivel elevado de expresión de siARN se utiliza para
"knockdown" o reducir significativamente la cantidad de
proteína producida en una célula y, de este modo, es útil en
experimentos en los que se cree que la sobreexpresión de una
proteína está unida a trastornos, tales como el cáncer. A pesar de
los avances en la terapia contra el cáncer en mamíferos, existe una
gran necesidad para agentes terapéuticos capaces de inhibir de
manera eficaz el crecimiento de células neoplásicas a través de la
reducción de la expresión génica. Por consiguiente, un objetivo de
la presente invención es identificar un sistema que modulará la
expresión génica.
La mejora de la liberación de fármacos y otros
agentes o células diana, tejidos y tumores para conseguir la máxima
eficacia y la mínima toxicidad ha sido el foco de una investigación
considerable durante muchos años. A pesar de que se han realizado
muchos intentos por desarrollar métodos eficaces para importar
moléculas biológicamente activas en células, tanto in vivo
como in vitro, ninguno ha demostrado ser completamente
satisfactorio. La optimización de la asociación del fármaco con su
diana intracelular, minimizando la redistribución intercelular del
fármaco, por ejemplo, a células vecinas, es a menudo difícil o
ineficiente.
La mayoría de agentes administrados actualmente
a un paciente parenteralmente no están dirigidos, dando lugar a una
liberación sistémica del agente a las células y tejidos del cuerpo
donde no son necesarios, y a menudo, son indeseables. Esto puede
dar lugar a efectos secundarios adversos del fármaco y, a menudo,
limita la dosis que se puede administrar de un fármaco (por
ejemplo, agentes quimioterapéuticos
(anti-cancerosos), citotóxicos, inhibidores de
enzimas o fármacos antimicrobianos), Mediante comparación, aunque se
considera que la administración oral de fármacos es un modo
conveniente y económico de administración, comparte las mismos
problemas de toxicidad no específica a las células no afectadas una
vez el fármaco ha sido absorbido en la circulación sistémica. Otras
complicaciones implican problemas con la biodisponibilidad oral y la
residencia de fármaco en el intestino que conduce a una exposición
adicional del intestino al fármaco y, por tanto, riesgo de
toxicidades en el intestino. Por consiguiente, un objetivo principal
ha sido desarrollar métodos para dirigir específicamente agentes a
células y tejidos. Las ventajas de dicho tratamiento incluyen evitar
los efectos fisiológicos generales de liberación inapropiada de
dichos agentes a otras células y tejidos, tales como células no
afectadas. El reconocimiento intracelular se puede conseguir
mediante métodos, compuestos y formulaciones que permiten la
acumulación o retención de agentes biológicamente activos, es decir,
metabolitos activos, en el interior de las células.
Se ha establecido la terapia con anticuerpos
monoclonales para el tratamiento dirigido de pacientes con cáncer,
trastornos inmunológicos y angiogénicos.
Existe un conjunto de toxinas disponibles. Por
ejemplo, los péptidos de auristatina, auristatina E (AE) y
monometilauristatina (MMAE), análogos sintéticos de dolastatina, se
conjugaron a: (i) anticuerpos monoclonales quiméricos cBR96
(específicos a Lewis Y en carcinomas); (ii) cAC10 que es específico
para CD30 en tumores hematológicos (Klussman, et al (2004),
Bioconjugate Chemistry 15(4):765-773;
Doronina et al (2003) Nature Biotechnology
21(7):778-784; "Monomethylvaline Compounds
Capable of Conjugation to Ligands"; Francisco et al
(2003) Blood 102(4):1458-1465; US
2004/0018194; (iii) anticuerpos anti-CD20, tales
como rituxan (WO 04/032828) para el tratamiento de cánceres que
expresan CD20 y trastornos inmunes; (iv) anticuerpos
anti-EphB2 2H9 y
anti-IL-8 para el tratamiento del
cáncer colorrectal (Mao, et al (2004) Cancer Research
64(3):781-788); (v) anticuerpo
E-selectina (Bhaskar et al (2003) Cancer Res.
63:6387-6394); y (vi) otros anticuerpos
anti-CD30 (WO 03/043583). También se ha conjugado
la monometilauristatina (MMAE) a 2H9, un anticuerpo contra EphB2R,
que es un receptor tirosina quinasa TM de tipo 1 con una homología
próxima entre ratón y humano, y se sobreexpresa en células de
cáncer colorrectal (Mao et al (2004) Cancer Res.
64:781-788).
Se ha descrito que la monometilauristatina MMAF,
una variante de auristatina E (MMAE) con una fenilalanina en el
extremo C-terminal (US 5767237; US6124431), es menos
potente que MMAE, pero más potente cuando se conjuga a anticuerpos
monoclonales (Senter et al, Proceedings fo the American
Association for Cancer Research, Volume 45, Abstract Number 623,
presentado el 28 de marzo de 2004). La auritatina F fenilen diamina
(AFP); una variante de fenilalanina de MMAE se unió a un mAb
anti-CD70, 1F6, a través del extremo
C-terminal de 1F6 mediante un espaciador de fenilen
diamina (Law et al, Proceedings of the American Association
for Cancer Research, Volume 45, Abstract Number 625, presentado el
28 de marzo de 2004).
A pesar de los avances identificados
anteriormente en la terapia del cáncer de mamífero, existe una gran
necesidad para agentes de diagnóstico y terapéuticos adicionales
capaces de detectar la presencia de un tumor en un mamífero y para
inhibir de manera eficaz el crecimiento de células neoplásicas,
respectivamente. Por consiguiente, un objetivo de la presente
invención es identificar: (1) polipéptidos asociados a la membrana
celular que se expresan de manera más abundante en uno o más tipos
de células cancerosas en comparación con células normales o en
otras células cancerosas diferentes, (2) polipéptidos no asociados a
membrana que son producidos específicamente por uno o más tipos
particulares de células de cáncer (o por otras células que producen
polipéptidos que tienen un efecto potenciador en el crecimiento de
células cancerosas) en comparación con por uno o más tipos
particulares de células normales no cancerosas, (3) polipéptidos no
asociados a membrana que son producidos por células cancerosas en
un nivel de expresión que es significativamente superior que el de
una o más células no cancerosas normales, o (4) polipéptidos, cuya
expresión está específicamente limitada a sólo un único (o un
número muy limitado) de tipos de tejidos diferentes tanto en estado
canceroso como no canceroso (por ejemplo, tejido de próstata normal
y tumor de próstata), y al uso de estos polipéptidos, y sus ácido
nucleicos codificantes, para producir composiciones de materia
útiles en el tratamiento terapéutico y la detección diagnóstica de
cáncer en mamíferos. También es un objetivo de la presente invención
identificar polipéptidos asociados a membrana celular, secretados o
intracelular, cuya expresión está limitada a un único tejido o un
número muy limitado de los mismos, y utilizar estos polipéptidos y
sus ácidos nucleicos codificantes, para producir composiciones de
materia útiles en el tratamiento terapéutico y la detección
diagnóstica del cáncer en mamíferos.
WO 03/000 113 A, Mannion et al (1998) J.
Biol. Chem. 273 pp 33127-33129 y
EP-A-111 048 describen polipéptidos
con la secuencia de TAT188, descrito aquí, y anticuerpos para los
mismos.
En la presente memoria, los solicitantes
describen por primera vez la identificación de varios polipéptidos
celulares (y sus ácidos nucleicos codificantes o fragmentos de los
mismos) que son expresados en mayor grado en la superficie de o por
uno o más tipos de células cancerosas en comparación con la
superficie de o por una o más tipos de células no cancerosas
normales. Alternativamente, dichos polipéptidos son expresados por
células que producen y/o secretan polipéptidos que tienen un efecto
potenciador o aumentador del crecimiento en células cancerosas. De
nuevo, alternativamente, dichos polipéptidos pueden no ser
sobreexpresados por células tumorales en comparación con células
normales del mismo tipo de tejido, sino que más bien pueden ser
expresados específicamente tanto por células tumorales como por
células normales de sólo un tipo de tejido o un número muy limitado
de tejidos (preferiblemente tejidos que no son esenciales para la
vida, por ejemplo, la próstata, etc.). Todos los polipéptidos
anteriores se refieren aquí como polipéptidos antigénicos diana
asociados a tumores (polipéptidos "TAT") y se espera que sirvan
como dianas eficaces para la terapia y el diagnóstico contra el
cáncer en mamíferos.
Por consiguiente, se describe aquí una molécula
de ácido nucleico aislada que tiene una secuencia de nucleótidos
que codifica un polipéptido antigénico diana asociado a tumores o
fragmento del mismo (un polipéptido "TAT").
En ciertos aspectos, la molécula de ácido
nucleico aislada comprende una secuencia de nucleótidos que tiene
por lo menos aproximadamente un 80% de identidad en la secuencia de
ácidos nucleicos, alternativamente por lo menos aproximadamente un
81%, 82%, 83%, 84%, 85%, 86%, 87%, 88%, 89%, 90%, 91%, 92%, 93%,
94%, 95%, 96%, 97%, 98%, 99% ó 100% de identidad de la secuencia de
ácidos nucleicos con (a) una molécula de ADN que codifica un
polipéptido TAT de longitud completa que tiene una secuencia de
aminoácidos tal como se describe aquí, una secuencia de aminoácidos
del polipéptido TAT que carece del péptido señal tal como se
describe aquí, un dominio extracelular de un polipéptido TAT
transmembrana, con o sin el péptido señal, tal como se describe
aquí o cualquier otro fragmento específicamente definido de una
secuencia de aminoácidos de polipéptido TAT de longitud completa
tal como se describe aquí, o (b) el complemento de la molécula de
ADN de (a).
En otros aspectos, la molécula de ácido nucleico
aislada comprende una secuencia de nucleótidos que tiene por lo
menos aproximadamente un 80% de identidad en la secuencia de ácidos
nucleicos, alternativamente por lo menos aproximadamente un 81%,
82%, 83%, 84%, 85%, 86%, 87%, 88%, 89%, 90%, 91%, 92%, 93%, 94%,
95%, 96%, 97%, 98%, 99% ó 100% de identidad en la secuencia de
ácidos nucleicos, con (a) una molécula de ADN que comprende la
secuencia codificante de un ADNc del polipéptido TAT de longitud
completa tal como se describe aquí, la secuencia codificante de un
polipéptido TAT que carece del péptido señal tal como se describe
aquí, la secuencia codificante de un dominio extracelular de un
polipéptido TAT transmembrana, con o sin el péptido señal, tal como
se describe aquí o la secuencia codificante de cualquier otro
fragmento específicamente definido de la secuencia de aminoácidos
del polipéptido TAT de longitud completa tal como se describe aquí o
(b) el complemento de la molécula de ADN de (a).
También se describe una molécula de ácido
nucleico aislada que comprende una secuencia de nucleótidos que
tiene por lo menos aproximadamente un 80% de identidad en la
secuencia de ácidos nucleicos, alternativamente por lo menos
aproximadamente un 81%, 82%, 83%, 84%, 85%, 86%, 87%, 88%, 89%, 90%,
91%, 92%, 93%, 94%, 95%, 96%, 97%, 98%, 99% ó 100% de identidad en
la secuencia de ácidos nucleicos con (a) una molécula de ADN que
codifica el mismo polipéptido maduro codificado por la región
codificante de longitud completa de cualquiera de los ADNcs de
proteína humana depositados con la ATCC tal como se describe aquí, o
(b) el complemento de la molécula de ADN de (a).
También se describe una molécula de ácido
nucleico aislada que comprende una secuencia de nucleótidos que
codifica un polipéptido TAT que presenta el dominio transmembrana
eliminado o inactivado, o es complementaria a dicha secuencia de
nucleótidos codificante, donde el dominio o dominios transmembrana
de dicho polipéptido o polipéptidos se describen aquí. Por lo
tanto, se contemplan los dominios extracelulares solubles de los
polipéptidos TAT descritos aquí.
También se describen moléculas de ácido nucleico
aisladas que se hibridan a (a) una secuencia de nucleótidos que
codifica un polipéptido TAT que tiene una secuencia de aminoácidos
de longitud completa tal como se describe aquí, una secuencia de
aminoácidos del polipéptido TAT que carece del péptido señal tal
como se describe aquí, un dominio extracelular de un polipéptido
TAT transmenbrana, con o sin el péptido señal, tal como se describe
aquí, o cualquier otro fragmento específicamente definido de una
secuencia de aminoácidos del polipéptido TAT de longitud completa
tal como se describe aquí, o (b) el complemento de la secuencia de
nucleótidos de (a). Los fragmentos de una secuencia codificante del
polipéptido TAT de longitud completa, o el complemento de la misma,
tal como se describe aquí, pueden ser útiles como, por ejemplo,
sondas de hibridación útiles como, por ejemplo, sondas de
detección, sondas de oligonucleótidos no codificante, o para
codificar fragmentos de un polipéptido TAT de longitud completa que
pueden codificar opcionalmente un polipéptido que comprende un
sitio de unión para un anticuerpo anti-polipéptido
TAT, un oligopéptido de unión a TAT u otra molécula orgánica
pequeña que se une a un polipéptido TAT. Dichos fragmentos de ácidos
nucleicos tienen normalmente por lo menos aproximadamente 5
nucleótidos de longitud, alternativamente por lo menos
aproximadamente 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19,
20, 21, 22, 23, 24, 25, 26, 27, 28, 29, 30, 35, 40, 45, 50, 55, 60,
65, 70, 75, 80, 83, 90, 95, 100, 105, 110, 115, 120, 125, 130, 135,
140, 145, 150, 155, 160, 165, 170, 175, 180, 185, 190, 195, 200,
210, 220, 230, 240, 250, 260, 270, 280, 290, 300, 310, 320, 330,
340, 350, 360, 370, 380, 390, 400, 410, 420, 430, 440, 450, 460,
470, 480, 490, 500, 510, 520, 530, 540, 550, 560, 570, 580, 590,
600, 610, 620, 630, 640, 650, 660, 670, 680, 690, 700, 710, 720,
730, 740, 750, 760, 770, 780, 790, 800, 810, 820, 830, 840, 850,
860, 870, 880, 890, 900, 910, 920, 930, 940, 950, 960, 970, 980,
990, ó 1000 nucleótidos de longitud, donde en este contexto el
término "aproximadamente" significa la longitud de la secuencia
de nucleótidos referenciada más o menos un 10% de la longitud
referenciada. Cabe indicar que se pueden determinar fragmentos
novedosos de una secuencia de nucleótidos que codifica un
polipéptido TAT de manera rutinaria mediante la alineación de la
secuencia de nucleótidos que codifica el polipéptido TAT con otras
secuencias de nucleótidos conocidas utilizando cualquiera de un
conjunto de programas de alineación de secuencias bien conocidos y
determinando qué fragmento o fragmentos de la secuencia de
nucleótidos que codifican el polipéptido TAT son nuevos. Se
contemplan en la presente invención todos estos fragmentos nuevos de
secuencias de nucleótidos que codifican el polipéptido TAT. También
se contemplan los fragmentos de polipéptido TAT codificados por
estos fragmentos de moléculas nucleótidos, preferiblemente aquellos
fragmentos de polipéptido TAT que comprenden un sitio de unión por
un anticuerpo anti-TAT, un oligopéptido de unión a
TAT u otra molécula orgánica pequeña que se une a un
polipéptido
TAT.
TAT.
También se describen polipéptidos TAT aislados
codificados por cualquiera de las secuencias de ácidos nucleicos
aislados identificadas anteriormente aquí, que incluyen un
polipéptido TAT aislado, que comprende una secuencia de aminoácidos
que tiene por lo menos aproximadamente un 80% de identidad en la
secuencia de aminoácidos, alternativamente por lo menos
aproximadamente un 81%, 82%, 83%, 84%, 85%, 86%, 87%, 88%, 89%,
90%, 91%, 92%, 93%, 94%, 95%, 96%, 97%, 98%, 99% ó 100% de identidad
en la secuencia de aminoácidos, con un polipéptido TAT que tiene
una secuencia de aminoácidos de longitud completa tal como se
describe aquí, una secuencia de aminoácidos del polipéptido TAT que
carece del péptido señal tal como se describe aquí, un dominio
extracelular de una proteína polipéptido TAT transmembrana, con o
sin el péptido señal, tal como se describe aquí, una secuencia de
aminoácidos codificada por cualquiera de las secuencias de ácidos
nucleicos descritas aquí o cualquier otro fragmento de
específicamente definido de una secuencia de aminoácidos del
polipéptido TAT de longitud completa tal como se describe aquí; un
polipéptido TAT aislado que comprende una secuencia de aminoácidos
que tiene por lo menos aproximadamente un 80% de identidad en la
secuencia de aminoácidos, alternativamente por lo menos
aproximadamente un 81%, 82%, 83%, 84%, 85%, 86%, 87%, 88%, 89%,
90%, 91%, 92%, 93%, 94%, 95%, 96%, 97%, 98%, ó 99% de identidad en
la secuencia de aminoácidos, con una secuencia de aminoácidos
codificada por cualquiera de los ADNcs de proteína humana
depositados con la ATCC tal como se describe aquí, y un polipéptido
TAT aislado sin la secuencia señal N-terminal y/o
sin la metionina de iniciación y está codificado por una secuencia
de nucleótidos que codifica dicha secuencia de aminoácidos descrita
anteriormente en la presente invención. Los procesos para producir
el mismo también se describen en la presente invención, donde estos
procesos comprenden cultivar una célula huésped que comprende un
vector que comprende la molécula de ácido nucleico codificante
apropiada en condiciones adecuadas para la expresión del
polipéptido TAT y recuperar el polipéptido TAT del cultivo
celular.
También se describe un polipéptido TAT aislado
que presenta el dominio transmembrana eliminado o inactivado. Los
procesos para producir el mismo también se describen aquí, donde
estos procesos comprenden cultivar una célula huésped que comprende
un vector que comprende la molécula de ácido nucleico codificante
apropiada en condiciones adecuadas para la expresión del
polipéptido TAT y recuperar el polipéptido TAT del cultivo
celular.
También se describen además vectores que
comprenden ADN que codifica cualquiera de los polipéptidos
descritos aquí. También se proporcionan las células huésped que
comprenden cualquiera de dichos vectores. A modo de ejemplo, las
células huésped pueden ser células CHO, células E. coli, o
células de levadura. Se proporciona también un proceso para
producir cualquiera de los polipéptidos descritos aquí y comprende
cultivar las células huésped en condiciones adecuadas para la
expresión del polipéptido deseado y recuperar el polipéptido
deseado del cultivo celular.
También se describen polipéptidos quiméricos
aislados que comprende cualquiera de los polipéptidos TAT descritos
aquí fusionados a un polipéptido heterólogo (no TAT). Ejemplos de
dichas moléculas quiméricas comprenden cualquiera de los
polipéptidos TAT descritos aquí fusionados a un polipéptido
heterólogo, tal como, por ejemplo, una secuencia epítopo etiqueta o
una región Fc de una inmunoglobulina.
En otra realización, la presente invención
proporciona un anticuerpo que se une, preferiblemente
específicamente, a cualquiera de los polipéptidos descritos
anterior o posteriormente tal como se definen en las
reivindicaciones. El anticuerpo es un anticuerpo monoclonal que
inhibe competitivamente la unión de un anticuerpo
anti-polipéptido TAT a su respectivo epítopo
antigénico. Los anticuerpos de la presente invención se pueden
conjugar opcionalmente a un agente inhibidor del crecimiento o un
agente citotóxico, tal como una toxina, incluyendo, por ejemplo, un
maitansinoide o caliqueamicina, un antibiótico, un isótopo
radioactivo, una enzima nucleolítica o similar. Los anticuerpos de
la presente invención se pueden producir opcionalmente en células
CHO o células bacterianas y preferiblemente inducen la muerte de
una célula a la que se unen. Para fines de diagnóstico, los
anticuerpos de la presente invención se pueden marcar para su
detección, unirse a un soporte sólido o similar.
En otra realización de la presente invención que
comprende el anticuerpo conjugado a una citotoxina, la toxina se
puede seleccionar de cualquiera de las toxinas conocidas en la
técnica. En una realización, la toxina está unida al anticuerpo por
en péptido o péptidomimético enlazador. En una realización, la
toxina está unida al anticuerpo a través de un enlazador que
comprende valina-citrulina (-vc-). En una
realización, la toxina es MMAB. En una realización, la toxina es
MMAB. En una realización, a toxina es un péptido auristatina.
En otras realizaciones de la presente invención,
la presente invención proporciona vectores que comprenden ADN que
codifica cualquiera de los polipéptidos descritos aquí. También se
proporcionan las células huésped que comprenden cualquiera de
dichos vectores. A modo de ejemplo, las células huésped pueden ser
células CHO, células E. coli, o células de levadura. Se
proporciona también un proceso para producir cualquiera de los
polipéptidos descritos aquí y comprende cultivar las células huésped
en condiciones adecuadas para la expresión del anticuerpo deseado y
recuperar el polipéptido deseado del cultivo celular.
También se describen aquí oligopéptidos
("oligopéptidos de unión a TAT") que se unen, preferiblemente
específicamente, a cualquiera de los polipéptidos TAT descritos
anterior o posteriormente. Opcionalmente, los oligopéptidos de
unión a TAT se pueden conjugar a un agente inhibidor del crecimiento
o un agente citotóxico, tal como una toxina, incluyendo, por
ejemplo, un maitansinoide o una caliqueamicina, un antibiótico, un
isótopo radioactivo, una enzima nucleolítica, o similar. Los
oligopéptidos de unión a TAT se pueden producir opcionalmente en
células CHO o células bacterianas e inducen preferiblemente la
muerte de una célula a la que se unen. Para fines de diagnóstico,
los oligopéptidos de unión a TAT se pueden marcar para su detección,
unirse a un soporte sólido, o similar.
También se describen vectores que comprenden ADN
que codifica cualquiera de los oligopéptidos de unión a TAT
descritos aquí. También se proporciona la célula huésped que
comprende cualquiera de dichos vectores. A modo de ejemplo, las
células huésped pueden ser células CHO, células E. coli, o
células de levadura. También se describe un proceso para producir
cualquiera de los oligopéptidos de unión a TAT descritos aquí y
comprende cultivar células huésped en condiciones adecuadas para la
expresión del oligopéptido deseado y recuperar el oligopéptido
deseado del cultivo celular.
También se describen moléculas orgánicas
pequeñas ("moléculas orgánicas de unión a TAT") que se unen,
preferiblemente específicamente, a cualquiera de los polipéptidos
TAT descritos anterior o posteriormente. Opcionalmente, las
moléculas orgánicas de unión a TAT se pueden conjugar a un agente
inhibidor del crecimiento o un agente citotóxico, tal como una
toxina, incluyendo, por ejemplo, un maitansinoide o una
caliqueamicina, un antibiótico, un isótopo radioactivo, una enzima
nucleolítica, o similar. Las moléculas orgánicas de unión a TAT
inducen preferiblemente la muerte de una célula a la que se unen.
Para fines de diagnóstico, las moléculas orgánicas de unión a TAT
se pueden marcar para su detección, unirse a un soporte sólido, o
similar.
En una realización adicional, la presente
invención se refiere a una composición de materia que comprende un
anticuerpo anti-TAT tal como se define en las
reivindicaciones en combinación con un portador. Opcionalmente, el
portador es un portador farmacéuticamente aceptable.
En una realización adicional, la presente
invención se refiere a una composición de materia que comprende un
anticuerpo anti-TAT tal como se define en las
reivindicaciones en combinación con un portador. Opcionalmente, el
portador es un portador farmacéuticamente aceptable.
Específicamente, el polipéptido TAT es TAT188, también referido
aquí como E16 o como TAT188 (E16). El anticuerpo
anti-TAT188 (también referido como
anti-E16 o anti-TAT 188 (E16)) de
una realización de la presente invención incluye sin limitación 3B5,
12B9 y 12G12, tal como se describen aquí.
En otra realización, la presente invención se
refiere a un artículo de fabricación que comprende un recipiente y
una composición de materia contenida en el recipiente, donde la
composición de materia comprende un anticuerpo
anti-TAT tal como se define en las reivindicaciones.
El artículo puede comprender opcionalmente un marcador fijado al
recipiente, o un prospecto incluido en el recipiente, que se refiere
al uso de la composición de materia para el tratamiento terapéutico
o la detección diagnóstica de un tumor.
Otra realización de la presente invención se
dirige al uso de un anticuerpo anti-polipéptido TAT
tal como se define en las reivindicaciones para la preparación de
un medicamento útil en el tratamiento de una patología que es
sensible al anticuerpo anti-polipéptido TAT.
Otra realización de la presente invención se
dirige a un método para inhibir el crecimiento de una célula que
expresa un polipéptio TAT, donde el método comprende poner en
contacto la célula con un anticuerpo que se une al polipéptido TAT
tal como se define en las reivindicaciones, y donde la unión del
anticuerpo al polipéptido TAT provoca la inhibición del crecimiento
de la célula que expresa el polipéptido TAT. En realizaciones
preferidas, la célula es una célula cancerosa y la unión del
anticuerpo al polipéptido TAT provoca la muerte de la célula que
expresa el polipéptido TAT. Los anticuerpos utilizados en los
métodos de la presente invención se pueden conjugar opcionalmente a
un agente inhibidor del crecimiento o un agente citotóxico, tal
como una toxina, incluyendo, por ejemplo, un maitansinoide o
caliqueamicina, un antibiótico, un isótopo radioactivo, una enzima
nucleolítica o similar. Los anticuerpos y oligopéptidos de unión a
TAT utilizados en los métodos de la presente invención se pueden
producir opcionalmente en células CHO o células bacterianas.
Otra realización de la presente invención se
dirige a un método para tratar terapéuticamente un mamífero que
tiene un tumor canceroso que comprende células que expresan un
polipéptido TAT, donde el método comprende administrar al mamífero
una cantidad terapéuticamente eficaz de un anticuerpo tal como se
define en las reivindicaciones que se une al polipéptido TAT, dando
lugar así a un tratamiento terapéutico eficaz del tumor. Los
anticuerpos utilizados en los métodos de la presente invención se
pueden conjugar opcionalmente a un agente inhibidor del crecimiento
o un agente citotóxico, tal como una toxina, incluyendo, por
ejemplo, un maitansinoide o caliqueamicina, un antibiótico, un
isótopo radioactivo, una enzima nucleolítica o similar. Los
anticuerpos y oligopéptidos utilizados en los métodos de la
presente invención se pueden producir opcionalmente en células CHO o
células bacterianas.
Otra realización de la presente invención se
dirige a un método para determinar la presencia de un polipéptido
TAT en una muestra sospechosa de contener el polipéptido TAT, donde
el método comprende exponer la muestra a un anticuerpo tal como se
define en las reivindicaciones que se une al polipéptido TAT y
determinar la unión del anticuerpo al polipéptido TAT en la
muestra, donde la presencia de dicha unión es indicativa de la
presencia del polipéptido TAT en la muestra. Opcionalmente, la
muestra puede contener células (que pueden ser células cancerosas)
sospechosas de expresar el polipéptido TAT. El anticuerpo utilizado
en el método opcionalmente se puede marcar para su detección,
unirse a un soporte sólido, o similar.
Una realización adicional de la presente
invención se dirige a un método de diagnóstico de la presencia de
un tumor en un mamífero, donde el método comprende utilizar un
anticuerpo tal como se define en las reivindicaciones para detectar
el nivel de expresión de un gen que codifica un polipépotido TAT (a)
en una muestra de prueba de células de tejido obtenidas de dicho
mamífero, y (b) en una muestra de control de células no cancerosas
normales conocidos del mismo origen o tipo de tejido, donde un nivel
de expresión del polipéptido TAT más elevado en la muestra de
prueba, en comparación con la muestra de control, es indicativo de
la presencia de un tumor en el mamífero del que se obtuvo la
muestra de prueba.
Otra realización de la presente se dirige a un
método de diagnóstico de la presencia de un tumor en un mamífero,
donde el método comprende (a) poner en contacto una muestra de
prueba que comprende células de tejido obtenidas del mamífero con
un anticuerpo tal como se define en las reivindicaciones y (b)
detectar la formación de un complejo entre el anticuerpo y el
polipéptido TAT en la muestra de prueba, donde la formación de un
complejo es indicativo de la presencia de un tumor en el mamífero.
Opcionalmente, el anticuerpo utilizado se puede marcar para su
detección, unirse a un soporte sólido, o similar, y/o la muestra de
prueba de células de tejido se obtiene de un individuo sospechoso
de tener un tumor canceroso.
Otra realización de la presente invención se
dirige a un método de tratamiento o prevención de un trastorno
proliferativo de células asociado con una expresión o actividad
alterada, preferiblemente incrementada, de un polipéptido TAT,
comprendiendo el método administrar a aun sujeto con necesidad de
dicho tratamiento de una cantidad eficaz e un antagonista de un
polipérptido TAT, donde el antagonista del polipéptido TAT es un
anticuerpo anti-polipéptido TAT tal como se define
en las reivindicaciones. El tratamiento o prevención eficaz del
trastorno proliferativo de células puede ser resultado de la
citólisis directa o la inhibición del crecimiento de células que
expresan un polipéptido TAT o mediante la antagonización de la
actividad potenciadora del crecimiento celular de un
polipéptio
TAT.
TAT.
Otras realizaciones de la presente invención
están dirigidas a uso de un anticuerpo
anti-polipéptido TAT tal como se define en las
reivindicaciones en la preparación de un medicamento útil para (i)
el tratamiento terapéutico o la detección diagnóstica de un cáncer
o tumor, o (ii) el tratamiento o prevención terapéutica de un
trastorno proliferativo de células.
Otra realización de la presente invención se
dirige a un método para inhibir el crecimiento de una célula
cancerosa, donde el crecimiento de dicha célula cancerosa es por lo
menos en parte dependiente del efecto o efectos potenciadores del
crecimiento de un polipéptido TAT (donde el polipéptido TAT puede
ser expresado por la propia célula cancerosa o una célula que
produce el polipéptido o polipéptidos que tienen un efecto
potenciador del crecimiento en células cancerosas), donde el método
comprende poner en contacto el polipéptido TAT con un anticuerpo
que se une al polipéptido TAT tal como se define en las
reivindicaciones antagonizando así la actividad potenciadora del
crecimiento del polipéptido TAT y, a su vez, inhibiendo el
crecimiento de la célula cancerosa. Preferiblemente, el crecimiento
de la célula cancerosa se inhibe completamente. Más preferiblemente,
la unión del anticuerpo al polipéptio TAT induce la muerte de la
célula cancerosa. Los anticuerpos utilizados en los métodos de la
presente invención se pueden conjugar opcionalmente a un agente
inhibidor del crecimiento o un agente citotóxico, tal como una
toxina, incluyendo, por ejemplo, un maitansinoide o caliqueamicina,
un antibiótico, un isótopo radioactivo, una enzima nucleolítica o
similar. Los anticuerpos utilizados en los métodos de la presente
invención se pueden producir opcionalmente en células CHO o células
bacterianas.
Otra realización de la presente invención se
dirige a un método de tratamiento terapéutico de un tumor en un
mamífero, donde el crecimiento de dicho tumor es por lo menos en
parte dependiente del efecto o efectos potenciadores del
crecimiento de un polipéptido TAT, donde el método comprende
administrar al mamífero una cantidad terapéuticamente eficaz de un
anticuerpo que se une al polipéptido TAT tal como se define en las
reivindicaciones, antagonizando así la actividad potenciadora del
crecimiento de dicho polipéptido TAT y dando lugar al tratamiento
terapéutico eficaz del tumor. Los anticuerpos utilizados en el
método de la presente invención se pueden conjugar opcionalmente a
un agente inhibidor del crecimiento o un agente citotóxico, tal
como una toxina, incluyendo, por ejemplo, un maitansinoide o
caliqueamicina, un antibiótico, un isótopo radioactivo, una enzima
nucleolítica o similar. Los anticuerpos utilizados en los métodos de
la presente invención se pueden producir opcionalmente en células
CHO o células bacterianas.
Otras realizaciones adicionales de la presente
invención serán evidentes para el experto en la materia tras una
lectura de la presente memoria.
La Figura 1 muestra una secuencia de nucleótidos
(SEC ID NO:37) de un ADNc de TAT188, al que se refiere aquí como
"TAT", donde la SEC ID NO:37 es un clon designado aquí como
"DNA237637".
La Figura 2 muestra una secuencia de aminoácidos
(SEC ID NO: 115) derivada de la secuencia codificante de SEC ID
NO:37 mostrada en la Figura 1.
La Figura 3 es un diagrama que representa la
estructura tridimensional del polipéptido E16 (TAT188) como una
subunidad del transportador de aminoácidos neutros grandes
independiente de iones sodio.
La Figura 4 muestra los resultados gráficos de
representaciones FACS que demuestran la unión de anticuerpos
anti-TAT188 (anti-B16) a la
superficie celular de PC3 (representación en verde) y la reducción
en la unión con reducción en la expresión de TAT188 (representación
en rojo).
La Figura 5 muestra la internalización de
anticuerpo anti-TAT188 después de unirse a la
superficie de células PC3 que expresan TAT188.
La Figura 6 es un gráfico de barras que muestra
cambios en la actividad de transporte de aminoácidos de TAT188 en
presencia de anticuerpo anti-TAT188 con el
tiempo.
La Figura 7 proporciona representaciones de la
viabilidad celular en presencia de cantidades crecientes de
anticuerpo anti-TAT188 conjugado con toxina
MC-vc-PAB-MMAE en
células PC3 y Colo205.
La Figura 8 es una representación de la
viabilidad celular en presencia de cantidades crecientes de
anticuerpo anti-TAT188 conjugado con
MC-vc-PAB-MMAE o
MC-vc-PAB-MMAF en
células Colo205.
La Figura 9 muestra los resultados de células
que se unen al anticuerpo E16 anti-humano que
expresa endógenamente el polipéptido E16, donde las células son
células COS7 de mono, células de cáncer de mama MCF10A humano, y
células NIH-3T3 de ratón. La Figura 9A muestra los
resultados FACS de unión de anticuerpos anti-E16
3B5, 12B9, y 12G12 a COS de mono. La Figura 9B muestra la unión de
anti-E16 3B5 a la línea celular de tumor de mama
MCF10A humano y la no unión a las células NIH-3T3
de ratón.
La Figura 10 es una representación de los
cambios del volumen de tumor promedio con el tiempo con anticuerpos
anti-E16 (no conjugados a toxina) desnudos
administrados en xenoinjertos de ratones.
La Figura 11 es un gráfico de los cambios del
volumen de tumor promedio con el tiempo con anticuerpos
anti-E16 conjugados a toxina administrados en
xenoinjertos de ratones, donde la toxina era
MC-vc-PAB-MMAE o
MC-vc-PAB-MMAF.
La Figura 12 muestra que la expresión del
polipéptido de fusión E16-GFP se reduce en células
transfectadas con siARN que reconoce el gen E16. El panel superior
son fotografías de los resultados de los ensayos de bioluminiscencia
por la presencia de GFP. El panel inferior son fotografías de
visualización por contraste de fase que muestran que la reducción
por bioluminiscencia de GFP no fue causada por la reducción en el
número de células.
La Figura 13 es una transferencia Western que
muestra que la expresión del polipéptido de fusión
E16-GFP se inhibe en células PC3 transfectadas
transitoriamente con siARN de E16. La
\beta-tubulina es un control de carga de
gel.
gel.
La Figura 14 muestra que la transfeción
transitoria de células PC3 con siARN de E16 está asociada con una
reducción en la función del transporte de aminoácidos que concuerda
con la expresión reducida de E16.
La Figura 15 es una representación de la
proliferación celular con el tiempo con o sin la transfección
transitoria con siARN de E16. La proliferación celular se reduce en
células PC3 transfectadas transitoriamente con E16.
Los términos "polipéptido TAT" y "TAT"
tal como se utilizan aquí y cuando va seguida inmediatamente por
una designación numérica, se refieren a varios polipéptidos, en los
que la designación completa (es decir, TAT/número) se refiere a
secuencias de polipéptidos específicas tal como se describen aquí.
Los términos "polipéptido TAT/número" y "TAT/número"
donde el término "número" se proporciona como una designación
numérica real tal como se utiliza aquí, comprenden polipéptidos de
secuencia nativa, variantes de polipéptidos y fragmentos de
polipéptidos de secuencia nativa y variantes de polipéptidos (que se
definen posteriormente aquí). Los polipéptidos TAT descritos en la
presente invención se pueden aislar de un conjunto de fuentes, tales
como de tipos de tejido humano y de otras fuentes, o se pueden
preparar mediante métodos recombinantes o sintéticos. El término
"polipéptido TAT" se refiere a cada polipéptido TAT/número
individual descrito aquí. Todas las descripciones en esta memoria
que se refieren al "polipéptido TAT" se refieren a cada uno de
los polipéptidos individualmente, así como de manera conjunta. Por
ejemplo, las descripciones de la preparación, purificación,
derivación, formación de anticuerpos a o contra, la formación de
oligopéptidos de unión a TAT a o contra, la formación de moléculas
orgánicas de unión a TAT a o contra, la administración de
composiciones que contienen, el tratamiento de una enfermedad con,
etc., se refieren a cada polipéptido de la invención
individualmente. El término "polipéptido TAT" también incluye
variantes de polipéptidos TAT/número descritos aquí.
Un "polipéptido TAT de secuencia nativa"
comprende un polipéptido que tiene la misma secuencia de aminoácidos
que el correspondiente polipéptido TAT derivado de la naturaleza.
Dichos polipéptidos TAT de secuencia nativa pueden aislarse de la
naturaleza o pueden producirse mediante medios recombinantes o
sintéticos. El término "polipéptido TAT de secuencia nativa"
abarca específicamente las formas truncadas o secretadas naturales
del polipéptido TAT específico (por ejemplo, una secuencia del
dominio extracelular), formas variantes naturales (por ejemplo,
formas cortadas y empalmadas ("spliced") alternativamente) y
variantes alélicas naturales del polipéptido. En varias
realizaciones de la invención, los polipéptidos TAT de secuencia
nativa descritos aquí son polipéptidos de secuencia nativa madura o
de longitud completa que comprenden las secuencias de aminoácidos
de longitud completa que se muestran en las figuras acompañantes.
Los codones de inicio y parada (si se indican) se muestran en
negrita y subrayados en las figuras. Los residuos de ácidos
nucleicos indicados como una "N" en las figuras acompañantes
son cualquier residuo de ácido nucleico. Sin embargo, mientras que
se muestra que los polipéptidos TAT descritos en las figuras
acompañantes se inician con los residuos de metionina denominados
aquí como posición 1 de aminoácido en las figuras, es concebible y
posible que otros residuos de metionina localizados cadena arriba o
cadena abajo de la posición 1 de aminoácidos en las figuras puedan
utilizarse como el residuo de aminoácido de partida de los
polipéptidos TAT.
El "dominio extracelular" o "ECD" del
polipéptido TAT se refiere a una forma del polipéptido TAT que está
libre esencialmente de los dominios transmembrana y citoplasmático.
Generalmente, un ECD del polipéptido TAT tendrá menos del 1% de
dichos dominios transmembrana y/o citoplasmático y preferiblemente,
tendrá menos del 0,5% de dichos dominios. Se entenderá que
cualquier dominio transmembrana identificado para los polipéptidos
TAT de la presente invención se identifican siguiendo los criterios
utilizados habitualmente en la técnica para la identificación de
ese tipo de dominio hidrofóbico. Los límites exactos de un dominio
transmembrana pueden variar, pero muy probablemente, en no más de
aproximadamente 5 aminoácidos en cualquier extremo del dominio tal
como inicialmente se identificó aquí. Opcionalmente, por tanto, un
dominio extracelular de un polipéptido TAT puede contener desde
aproximadamente 5 o menos aminoácidos en cualquier extremo de los
límites del dominio transmembrana/dominio extracelular tal como se
identifica en los Ejemplos o la memoria y dichos polipéptidos, con
o sin el péptido señal asociado, y el ácido nucleico que los
codifica, están contemplados por la presente invención.
La localización aproximada de los "péptidos
señal" de los diversos polipéptidos TAT descritos aquí se puede
mostrar en la presente memoria y/o las figuras acompañantes. Se ha
de remarcar, sin embargo, que el límite C-terminal
de un péptido señal puede variar, pero muy probablemente, en no más
de aproximadamente 5 aminoácidos en cualquiera de los extremos del
límite C-terminal del péptido señal tal como se
identificó inicialmente aquí, donde el límite
C-terminal del péptido señal puede identificarse
según el criterio utilizado de forma rutinaria en la técnica para
identificar ese tipo de elemento de la secuencia de aminoácidos (por
ejemplo, Nielsen y et al., Prot Eng, 10:1-6
(1997) y von Heinje y et al., Nucl Acids Res,
14:4683-4690 (1986)). Además, también se ha
reconocido, que, en algunos casos, la división de una secuencia
señal de un polipéptido secretado no es totalmente uniforme, dando
como resultado más de una especie secretada. Estos polipéptidos
maduros, cuando su péptido señal se divide en no más de
aproximadamente 5 aminoácidos por cualquier extremo del límite
C-terminal del péptido señal identificado aquí, y
los polinucleótidos que los codifican, están contemplados por la
presente invención.
"Variante de polipéptido TAT" significa un
polipéptido TAT, preferiblemente un polipéptido TAT activo, tal
como se define aquí que tiene por lo menos aproximadamente el 80% de
identidad en la secuencia con una secuencia de polipéptido TAT de
secuencia nativa de longitud completa tal como se describe aquí, una
secuencia de polipéptido TAT que carece del péptido señal tal como
se describe aquí, un dominio extracelular de un polipéptido TAT,
con o sin el péptido señal, tal como se describe aquí, o cualquier
otro fragmento de una secuencia de polipéptido TAT de longitud
completa tal como se describe aquí (tales como las codificadas por
un ácido nucleico que representa sólo una parte de la secuencia
codificante completa para un polipéptido TAT de longitud completa).
Dichas variantes de polipéptido TAT incluyen, por ejemplo, los
polipéptidos TAT en donde uno o más residuos de aminoácido se
añaden, o eliminan, en el extremo N- o C-terminal de
la secuencia de aminoácidos nativa de longitud completa.
Generalmente, una variante de polipéptido TAT tendrá por lo menos
aproximadamente un 80% de identidad en la secuencia de aminoácidos,
alternativamente por lo menos aproximadamente un 81%, 82%, 83%,
84%, 85%, 86%, 87%, 88%, 89%, 90%, 91%, 92%, 93%, 94%, 95%, 96%,
97%, 98%, ó 99% de identidad en la secuencia de aminoácidos con una
secuencia de un polipéptido TAT de secuencia nativa de longitud
completa tal como se describe aquí, una secuencia de polipéptido
TAT que carece del péptido señal tal como se describe aquí, un
dominio extracelular de un polipéptido TAT, con o sin el péptido
señal, tal como se describe aquí o cualquier otro fragmento
definido específicamente de una secuencia de polipéptido TAT de
longitud completa tal como se describe aquí. Generalmente, los
polipéptidos variantes de TAT tienen una longitud de por lo menos
aproximadamente 10 aminoácidos, alternativamente de por lo menos
aproximadamente 20, 30, 40, 50, 60, 70, 80, 90, 100, 110, 120, 130,
140, 150, 160, 1170, 180, 190, 200, 210, 220, 230, 240, 250, 260,
270, 280, 290, 300, 310, 320, 330, 340, 350, 360, 370, 380, 390,
400, 410, 420, 430, 440, 450, 460, 470, 480, 490, 500, 510, 520,
530, 540, 550, 560, 570, 580, 590, 600 aminoácidos de longitud, o
mas. Opcionalmente, los polipéptidos variantes de TAT tendrán no
más de una sustitución de aminoácido conservativo en comparación con
la secuencia de polipéptido TAT nativa, alternativamente no más de
2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, ó 10 sustituciones de aminoácido
conservativo en comparación con la secuencia de polipéptido
TAT
nativa.
nativa.
El "porcentaje (%) de identidad en la
secuencia de aminoácidos" con respecto a las secuencias del
polipéptido TAT identificadas en la presente invención se define
como el porcentaje de residuos de aminoácidos en una secuencia
candidata que son idénticos con los residuos de aminoácidos en la
secuencia de polipéptido TAT específica, después de la alineación
de las secuencias y la introducción de espacios, si es necesario,
para conseguir el máximo porcentaje de identidad en la secuencia, y
sin considerar ninguna sustitución conservativa como parte de
identidad en la secuencia. La alineación con el objetivo de
determinar el porcentaje de identidad en la secuencia de
aminoácidos se puede conseguir de varias maneras que están dentro de
la técnica, por ejemplo, utilizando software informático disponible
públicamente, tal como software BLAST, BLAST-2,
ALIGN, o Megalign (DNASTAR). Los expertos en la materia pueden
determinar parámetros apropiados para medir la alineación,
incluyendo cualquier algoritmo necesario para conseguir el máximo
de alineación sobre la longitud completa de las secuencias que se
comparan. Para los objetivos de la presente invención, sin embargo,
los valores en % de la identidad en la secuencia de aminoácidos se
generan utilizando el programa informático de comparación de
secuencias ALIGN-2, en el que el código fuente
completo para el programa ALIGN-2 se proporciona en
la Tabla 1 siguiente. El programa informático de comparación de
secuencias ALIGN-2 era propiedad de Genentech, Inc.
y el código fuente mostrado en la Tabla 1 se ha presentado con la
documentación del usuario en la U.S. Copyright Office, Washington
D.C. 20559, donde está registrado bajo el U.S. Copyright
Registration No. TXU510087. El programa ALIGN-2
está disponible públicamente mediante Genentech Inc., South San
Francisco, California o se puede compilar a partir del código
fuente proporcionado en la Tabla 1 siguiente. El programa
ALIGN-2 debería compilarse para su utilización en
un sistema operativo UNIX, preferiblemente UNIX V4.0D digital. Todos
los parámetros de comparación de las secuencias son fijados en el
programa ALIGN-2 y no varían.
En las situaciones en las que se utiliza
ALIGN-2 para la comparación de secuencia de
aminoácidos, el % de identidad en la secuencia de aminoácidos de
una secuencia de aminoácidos determinada A a, con, o contra una
secuencia de aminoácidos determinada B (que se puede escribir
alternativamente como una secuencia de aminoácidos determinada A
que tiene o comprende un cierto % de identidad en la secuencia de
aminoácidos a, con, o contra una secuencia de aminoácidos
determinada B) se calcula tal y como se indica a continuación:
100\ veces\
la\ fracción\
X/Y
donde X es el número de residuos de
aminoácidos identificados como emparejamientos idénticos por el
programa de alineación de secuencias ALIGN-2 en
dicha alineación del programa de A y B, y donde Y es el número total
de residuos de aminoácidos en B. Se comprenderá que cuando la
longitud de la secuencia de aminoácidos A no es igual a la longitud
de la secuencia de aminoácidos B, el % de identidad en la secuencia
de aminoácidos de A a B no será igual al % de identidad en la
secuencia de aminoácidos de B a A. Como ejemplos de los cálculos
del % de identidad en la secuencia de aminoácidos utilizando este
procedimiento. Las Tablas 2 y 3 demuestran cómo calcular el % de
identidad en la secuencia de aminoácidos de la secuencia de
aminoácidos denominada "Proteína de comparación" con la
secuencia de aminoácidos denominada "TAT", donde "TAT"
representa la secuencia de aminoácidos de un polipéptido contra el
que el polipéptido "TAT" hipotético de interés, "Proteína de
comparación" representa la secuencia de aminoácidos de un
polipéptido contra el que se compara el "polipéptido TAT" de
interés, y "X", "Y" y "Z" cada uno representa
residuos de aminoácidos hipotéticos diferentes. A menos que se
afirme específicamente lo contrario, todos los valores de % de
identidad en la secuencia de aminoácidos utilizados aquí se obtienen
tal como se describe en párrafo inmediatamente anterior utilizando
el programa informático
ALIGN-2.
El "polinucleótido variante de TAT" o
"secuencia de ácidos nucleicos variante de TAT" significa una
molécula de ácido nucleico que codifica un polipéptido TAT,
preferiblemente un polipéptido TAT activo, tal y como se define a
continuación y que tiene por lo menos aproximadamente un 80% de
identidad en la secuencia de ácidos nucleicos con una secuencia de
ácidos nucleicos que codifica una secuencia de polipéptido TAT de
secuencia nativa y de longitud completa tal y como se describe en la
presente invención, una secuencia de polipéptido TAT de secuencia
nativa y de longitud completa que carece del péptido señal tal y
como se describe en la presente invención, un dominio extracelular
de un polipéptido TAT, con o sin el péptido señal, tal y como se
describe en la presente invención, o cualquier otro fragmento de una
secuencia de polipéptido TAT de longitud completa tal y como se
describe en la presente invención (tales como las codificadas por un
ácido nucleico que representa sólo una parte de la secuencia
codificante completa para un polipéptido TAT de longitud completa).
Habitualmente, un polinucleótido variante de TAT tendrá por lo menos
aproximadamente un 80% de identidad en la secuencia de ácidos
nucleicos, alternativamente por lo menos aproximadamente un 81%,
82%, 83%, 84%, 85%, 86%, 87%, 88%, 89%, 90%, 91%, 92%, 93%, 94%,
95%, 96%, 97%, 98% ó 99% de identidad en la secuencia de ácidos
nucleicos con una secuencia de ácidos nucleicos que codifica una
secuencia de polipéptido TAT de secuencia nativa y de longitud
completa tal y como se describe en la presente invención, una
secuencia de polipéptido TAT de secuencia nativa y longitud
completa que carece del péptido señal tal y como se describe en la
presente invención, un dominio extracelular de un polipéptido TAT,
con o sin el péptido señal, tal y como se describe en la presente
invención, o cualquier otro fragmento de una secuencia de
polipéptido TAT de longitud completa tal y como se describe en la
presente invención. Las variantes no comprenden la secuencia de
nucleótidos nativa.
Habitualmente, los polinucleótidos variantes de
TAT tienen por lo menos aproximadamente 5 nucleótidos de longitud,
alternativamente por lo menos aproximadamente 6, 7, 8, 9, 10, 11,
12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23, 24, 25, 26, 27, 28,
29, 30, 35, 40, 45, 50, 55, 60,65,70,75,80, 85, 90, 95, 100,105,
110, 115, 120, 125, 130, 135, 140, 145, 150, 155, 160, 165, 170,
175, 180, 185, 190, 195, 200, 210, 220, 230, 240, 250, 260, 270,
280, 290, 300, 310, 320, 330, 340, 350, 360, 370, 380, 390, 400,
410, 420, 430, 440, 450, 460, 470, 480, 490, 500, 510, 520, 530,
540, 550, 560, 570, 580, 590, 600, 610, 620, 630, 640, 650, 660,
670, 680, 690, 700, 710, 720, 730, 740, 750, 760, 770, 780, 790,
800, 810, 820, 830, 840, 850, 860, 870, 880, 890, 900, 910, 920,
930, 940, 950, 960, 970, 980, 990, ó 1000 nucleótidos de longitud,
donde en este contexto el término "aproximadamente" significa
la longitud de la secuencia de nucleótidos referenciada más o menos
un 10% de esa longitud referenciada.
El "porcentaje (%) de identidad en la
secuencia de ácidos nucleicos" con respecto a las secuencias de
ácidos nucleicos que codifican el TAT identificadas en la presente
invención se define como el porcentaje de nucleótidos en una
secuencia candidata que son idénticos con los nucleótidos en la
secuencia de ácidos nucleicos que codifica TAT de interés, después
de la alineación de las secuencias y la introducción de espacios,
si es necesario, para conseguir el máximo porcentaje de identidad en
la secuencia. La alineación con el objetivo de determinar el
porcentaje de identidad en la secuencia de ácidos nucleicos se puede
conseguir de varias maneras que están dentro de la técnica, por
ejemplo, utilizando software informático disponible públicamente,
tal como software BLAST, BLAST-2, ALIGN, o Megalign
(DNASTAR). Para los objetivos de la presente invención, sin
embargo, los valores en % de la identidad en la secuencia de ácidos
nucleicos se generan utilizando el programa informático de
comparación de secuencias ALIGN-2, en el que el
código fuente completo para el programa ALIGN-2 se
proporciona en la Tabla 1 siguiente. El programa informático de
comparación de secuencias ALIGN-2 era propiedad de
Genentech, Inc. y el código fuente mostrado en la Tabla 1 siguiente
se ha presentado con la documentación del usuario en la U.S.
Copyright Office, Washington D.C. 20559, donde está registrado bajo
el U.S. Copyright Registration No. TXU510087. El programa
ALIGN-2 está disponible públicamente mediante
Genentech Inc., South San Francisco, California o se puede compilar
a partir del código fuente proporcionado en la Tabla 1 siguiente.
El programa ALIGN-2 debería compilarse para su
utilización en un sistema operativo UNIX, preferiblemente UNIX
V4.0D digital. Todos los parámetros de comparación de las secuencias
son fijados en el programa ALIGN-2 y no varían.
En las situaciones en las que se utiliza
ALIGN-2 para las comparaciones de secuencia de
ácidos nucleicos, el % de identidad en la secuencia de ácidos
nucleicos de una secuencia de ácidos nucleicos determinada C a,
con, o contra una secuencia de ácidos nucleicos determinada D (que
se puede escribir alternativamente como una secuencia de ácidos
nucleicos determinada C que tiene o comprende un cierto % de
identidad en la secuencia de ácidos nucleicos a, con, o contra una
secuencia de ácidos nucleicos determinada D) se calcula tal y como
se indica a continuación:
100\ veces\
la\ fracción\
W/Z
donde W es el número de nucleótidos
identificados como emparejamientos idénticos por el programa de
alineación de secuencias ALIGN-2 en dicha
alineación del programa de C y D, y donde Z es el número total de
nucleótidos en D. Se comprenderá que cuando la longitud de la
secuencia de ácidos nucleicos C no es igual a la longitud de la
secuencia de ácidos nucleicos D, el % de identidad en la secuencia
de ácidos nucleicos de C a D no será igual al % de identidad en la
secuencia de ácidos nucleicos de D a C. Como ejemplos de los
cálculos del % de identidad en la secuencia de ácidos nucleicos,
las Tablas 4 y 5 demuestran cómo calcular el % de identidad en la
secuencia de ácidos nucleicos de la secuencia de ácidos nucleicos
denominada "ADN de comparación" con la secuencia de ácidos
nucleicos denominada "TAT-DNA", donde
"TAT-DNA" representa una secuencia de ácidos
nucleicos hipotética que codifica TAT de interés, "ADN de
comparación", representa la secuencia de nucleótidos de una
molécula de ácido nucleico contra la que se compara la molécula de
ácido nucleico "TAT-DNA" de interés, y
"N", "L" y "V" cada uno representa nucleótidos
hipotéticos. A menos que se afirme específicamente lo contrario,
todos los valores del % de identidad en la secuencia de ácidos
nucleicos utilizados aquí se obtienen tal como se describe en
párrafo inmediatamente anterior utilizando el programa informático
ALIGN-2.
En otras realizaciones, los polinucleótidos
variantes de TAT son moléculas de ácido nucleico que codifican un
polipéptido TAT y que son capaces de hibridarse, preferiblemente
bajo condiciones de hibridación y lavado astringentes, a secuencias
de nucleótidos que codifican un polipéptido TAT de longitud completa
tal como se describe aquí. Los polipéptidos variantes de TAT pueden
ser aquéllos codificados por un polinucleótido variante de TAT.
El término "región codificante de longitud
completa" cuando se utiliza en referencia a un ácido nucleico
que codifica un polipéptido TAT se refiere a la secuencia de
nucleótidos que codifica el polipéptido TAT de longitud completa de
la invención (que se muestra a menudo entre los codones de inicio y
parada, incluyendo ambos, en las figuras que se acompañan). El
término "región codificante de longitud completa" cuando se
utiliza en referencia a un ácido nucleico depositado en ATCC se
refiere a la parte del ADNc que codifica el polipéptido TAT que se
inserta en el vector depositado con la ATCC (que se muestra a menudo
entre los codones de inicio y parada, incluyendo ambos, en las
figuras que se acompañan.
El término "aislado", cuando se utiliza
para describir los diversos polipéptidos TAT descritos en la
presente invención, significa polipéptidos que se han identificado y
separado y/o recuperado de un componente de su medio natural. Los
componentes contaminantes de su medio natural son materiales que
habitualmente interferirían con usos de diagnóstico o terapéutico
para el polipéptido, y pueden incluir enzimas, hormonas y otros
solutos proteináceos o no proteináceos. En realizaciones
preferidas, se purificará el polipéptido (1) hasta un grado
suficiente para obtener por lo menos 15 residuos de una secuencia de
aminoácidos N-terminal o interna mediante la
utilización de un secuenciador de copa giratoria, o (2) hasta una
homogeneidad por SDS-PAGE en condiciones no
reductoras o reductoras utilizando azul de Coomassie o,
preferiblemente, tinción con plata. El polipéptido aislado incluye
el polipéptido in situ en el interior de células
recombinantes, ya que por lo menos un componente del medio natural
del polipéptido TAT no estará presente. Normalmente, sin embargo, el
polipéptido aislado se preparará mediante por lo menos una etapa de
purificación.
Un ácido nucleico "aislado" que codifica un
polipéptido TAT u otro ácido nucleico que codifica un polipéptido
es una molécula de ácido nucleico que se identifica y se separa de
por lo menos una molécula de ácido nucleico contaminante con la que
está asociada normalmente en el medio natural del ácido nucleico que
codifica el polipéptido. Una molécula de ácido nucleico que
codifica el polipéptido aislada es una forma o composición diferente
de la que se encuentra en la naturaleza. Por lo tanto, las
moléculas de ácido nucleico aisladas que codifican un polipéptido
se diferencian de la molécula de ácido nucleico específica que
codifica un polipéptido tal y como existen en células naturales.
Sin embargo, una molécula de ácido nucleico aislada que codifica un
polipéptido incluye moléculas de ácido nucleico que codifican el
polipéptido contenidas en células que normalmente expresan el
polipéptido cuando, por ejemplo, la molécula de ácido nucleico está
en una localización cromosómica diferente de la de las
células
naturales.
naturales.
El término "secuencias de control" se
refiere a secuencias de ADN necesarias para la expresión de una
secuencia codificante unida operativamente en un organismo huésped
particular. Las secuencias de control que son adecuadas para
procariotas incluyen, por ejemplo, un promotor, opcionalmente una
secuencia operadora, y un sitio de unión a ribosoma. Se sabe que
las células eucariotas utilizan promotores, señales de
poliadenilación y potenciadores.
Un ácido nucleico está "unido
operativamente" cuando está situado en una relación funcional con
otra secuencia de ácidos nucleicos. Por ejemplo, el ADN para una
presecuencia o secuencia líder secretora está unido operativamente
a ADN para un polipéptido si se expresa como una preproteína que
participa en la secreción del polipéptido; un promotor o
potenciador está unido operativamente a una secuencia codificante si
afecta a la transcripción de la secuencia; o un sitio de unión a
ribosoma está unido operativamente a una secuencia codificante si
está situado para facilitar la traducción. Generalmente, "unido
operativamente" significa que las secuencias de ADN que se unen
están contiguas y, en el caso de una secuencia líder secretora,
contiguas y en fase de lectura. Sin embargo, los potenciadores no
tienen que estar contiguos. La unión se realiza mediante la unión
en los sitios de restricción convenientes. Si dichos sitios no
existen, se utilizan los adaptadores o enlazadores de
oligonucleótidos sintéticos según la práctica convencional.
La "astringencia" de las reacciones de
hibridación se puede determinar fácilmente por un experto habitual
en la materia, y generalmente es un cálculo empírico dependiente de
la longitud de la sonda, la temperatura de lavado, y la
concentración de sal. En general, sondas más largas requieren
temperaturas más elevadas para una hibridación más correcta,
mientras que sondas más cortas necesitan temperaturas más bajas. La
hibridación depende generalmente de la capacidad del ADN
desnaturalizado para rehibridarse cuando las cadenas complementarias
están presentes en un medio por debajo de su temperatura de fusión.
Cuanto mayor es el grado de homología deseada entre la sonda y la
secuencia de hibridación, mayor es la temperatura relativa que se
puede utilizar. Como resultado, se deduce que temperaturas
relativas superiores tenderían a hacer las condiciones de reacción
más astringentes, mientras que temperaturas inferiores no tanto.
Para detalles adicionales y explicaciones de la astringencia de las
reacciones de hibridación, ver Ausubel et al., Current
Protocols in Molecular Biology, Wiley Interscience Publishers,
(1995).
"Condiciones astringentes" o "condiciones
de astringencia elevada", tal y como se definen en la presente
invención, se pueden identificar por aquéllas que: (1) utilizan una
fuerza iónica baja y una temperatura elevada para el lavado, por
ejemplo, cloruro sódico 0,015 M/citrato sódico 0,0015 M/dodecil
sulfato sódico al 0,1% a 50ºC; (2) utilizan durante la hibridación
un agente desnaturalizante, tal como formamida, por ejemplo,
formamida al 50% (v/v) con albúmina de suero bovino al 0,1%/Ficol
al 0,1%/polivinilpirrolidona al 0,1%/tampón de fosfato sódico 50 mM
a pH 6,5 con cloruro sódico 750 mM, citrato sódico 75 mM a 42ºC; o
(3) una hibridación durante la noche en una solución que utiliza
formamida al 50%, 5 x SSC (NaCl 0,75 M, citrato sódico 0,075 M),
fosfato sódico 50 mM (pH 6,8), pirofosfato sódico al 0,1%, 5 x
solución de Denhardt, ADN de esperma de salmón sonicado (50
\mug/ml), SDS al 0,1% y sulfato de dextrano al 10% a 42ºC, con un
lavado de 10 min a 42ºC en 0,2 x SSC (cloruro sódico/citrato
sódico) seguido de un lavado de astringencia elevada de 10 min que
consiste en 0,1 x SSC que contiene EDTA a 55ºC.
Las "condiciones moderadamente
astringentes" se pueden identificar tal y como se describen en
Sambrook y otros, Molecular Cloning: A Laboratory Manual, Nueva
York: Cold Spring Harbor Press, 1989, e incluyen la utilización de
una solución de lavado y condiciones de hibridación (por ejemplo,
temperatura, fuerza iónica y % de SDS) menos astringentes que las
descritas anteriormente. Un ejemplo de condiciones moderadamente
astringentes es la incubación durante toda la noche a 37ºC en una
solución que comprende: formamida al 20%, 5 x SSC (NaCl 150 mM,
citrato sódico 15 mM), fosfato sódico 50 mM (pH 7,6), 5 x solución
de Denhardt, sulfato de dextrano al 10%, y ADN de esperma de salmón
fragmentado desnaturalizado 20 mg/ml, seguido del lavado de los
filtros en 1 x SSC a aproximadamente 37-50ºC. El
experto en la materia sabrá como ajustar la temperatura, la fuerza
iónica, etc. necesarias para acomodar factores, tales como la
longitud de la sonda y similares.
El término "epítopo etiquetado", cuando se
utiliza en la presente invención, se refiere a un polipéptido
quimérico que comprende un polipéptido TAT o un anticuerpo
anti-TAT fusionado a un "polipéptido etiqueta".
El polipéptido etiqueta tiene residuos suficientes para
proporcionar un epítopo contra el que se puede fabricar un
anticuerpo, aunque es suficientemente corto, de manera que no
interfiere en la actividad del polipéptido al que se fusiona. El
polipéptido etiqueta es también preferiblemente bastante único, de
manera que el anticuerpo sustancialmente no reacciona de forma
cruzada con otros epítopos. Los polipéptidos etiqueta adecuados
tienen generalmente por lo menos seis residuos de aminoácidos y
habitualmente entre aproximadamente 8 y 50 residuos de aminoácidos
(preferiblemente, entre aproximadamente 10 y 20 residuos de
aminoácidos).
"Activo" o "actividad" para los
objetivos de la presente invención se refiere a una forma o formas
de un polipéptido TAT que retiene una actividad biológica y/o
inmunológica de un polipéptido TAT nativo o natural, donde la
actividad "biológica" se refiere a una función biológica
(inhibidora o estimuladora) provocada por un polipéptido TAT nativo
o natural que es diferente de la capacidad de inducir la producción
de un anticuerpo contra un epítopo antigénico que se encuentra en
un polipéptido TAT nativo o natural y una actividad
"inmunológica" se refiere a la capacidad de inducir la
producción de un anticuerpo contra un epítopo antigénico que se
encuentra en un polipéptido TAT nativo o natural.
El término "antagonista" se utiliza en el
sentido más amplio, e incluye cualquier molécula que bloquea,
inhibe o neutraliza parcial o completamente una actividad biológica
de un polipéptido nativo TAT descrito aquí. De manera similar, el
término "agonista" se utiliza en el sentido más amplio e
incluye cualquier molécula que mimetiza una actividad biológica de
un polipéptido TAT nativo descrito aquí. Las moléculas agonistas o
antagonistas adecuadas incluyen específicamente los anticuerpos o
los fragmentos de anticuerpos, fragmentos o variantes en la
secuencia de aminoácidos de polipéptidos TAT nativos, péptidos,
oligonucleótidos no codificantes, moléculas orgánicas pequeñas,
etc., ya sean agonistas o antagonistas. Los procedimientos para
identificar agonistas o antagonistas de un polipéptido TAT pueden
comprender poner en contacto un polipéptido TAT con una molécula
agonista o antagonista candidata y medir un cambio detectable en una
o más actividades biológicas normalmente asociadas con el
polipéptido TAT.
"Tratar" o "tratamiento" o
"alivio" se refieren a tanto un tratamiento terapéutico como
con medidas profilácticas o preventivas, en las que el objetivo es
prevenir o ralentizar (disminuir) la afección o trastorno
patológico reconocido. Los necesitados del tratamiento incluyen
aquéllos que ya padecen el trastorno, así como aquéllos propensos a
padecer el trastorno o aquéllos a los que debe prevenirse el
trastorno. Un sujeto o mamífero es "tratado"
satisfactoriamente para una cáncer que expresa el polipéptido TAT
si, después de recibir una cantidad terapéutica de un anticuerpo
anti-TAT, oligopéptido de unión a TAT o molécula
orgánica de unión a TAT según los métodos de la presente solicitud,
el paciente muestra una reducción observable y/o medible o ausencia
de uno o más de los siguientes: reducción en el número de células
cancerosas o ausencia de células cancerosas; reducción en el tamaño
del tumor; inhibición (es decir, ralentización en cierto grado y
preferiblemente detención) de la infiltración de células cancerosas
en órganos periféricos incluyendo la extensión del cáncer a tejido
blando y hueso; inhibición (es decir, ralentización en cierto grado
y preferiblemente detención) de la metástasis tumoral; inhibición,
en cierto grado, del crecimiento tumoral; y/o alivio, en cierto
grado, de uno o más de los síntomas asociados con el cáncer
específico; morbilidad y mortalidad reducidas, y mejora en
cuestiones de calidad de vida. Siempre que el anticuerpo
anti-TAT o el oligopéptido de unión a TAT puedan
prevenir el crecimiento y/o la citólisis de células cancerosas
existentes, pueden ser citostáticos o citotóxicos. La reducción de
estos signos o síntomas también puede ser sentida por el
paciente.
Los parámetros anteriores para evaluar una
tratamiento satisfactorio y una mejora en la enfermedad son
fácilmente medibles mediante procedimientos de rutina familiares
para el médico. Para la terapia contra el cáncer, se puede medir la
eficacia, por ejemplo, mediante la valoración del tiempo hasta la
progresión de la enfermedad (TTP) y/o la determinación de la
velocidad de respuesta (RR). La metástasis se puede determinar
mediante tests de estadificación y mediante escaneo óseo y tests de
los niveles de calcio y otras enzimas para determinar la expansión
hacia los huesos. Los escaneos CT también se pueden realizar para
buscar la expansión hacia la pelvis y los nódulos linfáticos en el
área. Los rayos X del pecho y la medición de los niveles de enzimas
hepáticas mediante métodos conocidos se utilizan para buscar
metástasis hacia pulmones e hígado, respectivamente. Otros métodos
de rutina para monitorizar la enfermedad incluyen ultrasonografía
transrectal (TRUS) y biopsia con aguja transrectal (TRNB).
Para el cáncer de vejiga, que es un cáncer más
localizado, los métodos para determinar el progreso de la
enfermedad incluyen la evaluación citológica urinaria mediante
citoscopía, monitorización de la presencia de sangre en la orina,
visualización del tracto urotelial mediante monografía o un
pielograma intravenoso, tomografía computerizada (CT) e imagen por
resonancia magnética (MRI). La presencia de metástasis distantes se
puede evaluar mediante CT del abdomen, rayos X del pecho u obtención
de imágenes por radionucleidos del esqueleto.
Administración "crónica" se refiere a la
administración del agente o agentes de un modo continuo en
oposición a un modo agudo, para mantener el efecto (actividad)
terapéutica inicial durante un periodo de tiempo largo.
Administración "intermitente" es el tratamiento que no se
realiza consecutivamente sin interrupción, sino que es más bien
cíclico por naturaleza.
El término "mamífero" con el propósito de
tratamiento, o alivio de los síntomas o diagnóstico del cáncer, se
refiere a cualquier animal clasificado como un mamífero, incluyendo
el hombre, animales domésticos y de granja, y animales del zoo,
deportivos o de compañía, tales como perros, gatos, ganado,
caballos, ovejas, cerdos, cabras, conejos etc. Preferiblemente, el
mamífero es el hombre.
La administración "en combinación con" uno
o más agentes terapéuticos adicionales incluye la administración
simultánea (a la vez) y la administración consecutiva en cualquier
orden.
"Portadores", tal como se utiliza aquí,
incluyen los portadores, excipientes o estabilizantes
farmacéuticamente aceptables, que no son tóxicos para la célula o
para el mamífero que se expone a los mismos en las dosificaciones y
concentraciones utilizadas. A menudo, el portador fisiológicamente
aceptable es una solución acuosa tamponada de pH. Ejemplos de
portadores aceptables fisiológicamente incluyen tampones, tales como
fosfato, citrato, y otros ácido orgánicos; antioxidantes incluyendo
el ácido ascórbico; polipéptidos de bajo peso molecular (inferiores
a aproximadamente 10 residuos); proteínas, tales como albúmina
sérica, gelatina o inmunoglobulinas; polímeros hidrofílicos, tales
como polivinilpirrolidona; aminoácidos, tales como la glicina, la
glutamina, la asparagina, la arginina o la lisina; monosacáridos,
disacáridos y otros carbohidratos incluyendo la glucosa, la manosa,
o las dextrinas; agentes quelantes, tales como EDTA; alcoholes de
azúcar, tales como manitol o sorbitol; contraiones formadores de
sales, tales como sodio; y/o tensoactivos no iónicos, tales como
TWEEN^{TM}, polietilenglicol (PEG) y PLURONICS^{TM}.
Por "fase sólida" o "soporte sólido"
se entiende una matriz no acuosa a la que se puede adherir o unir
un anticuerpo, un oligonucleótido de unión a TAT o una molécula
orgánica de unión a TAT de la presente invención. Ejemplos de fases
sólidas comprendidas en la presente invención incluyen aquellas
formadas parcial o completamente de vidrio (por ejemplo, vidrio de
poro controlado), de polisacáridos (por ejemplo, agarosa), de
poliacrilamidas, de poliestireno, de polivinil alcohol y de
siliconas. En ciertas realizaciones, dependiendo del contexto, la
fase sólida puede comprender el pocillo de una placa de ensayo; en
otras, es una columna de purificación (por ejemplo, una columna de
cromatografía por afinidad). Este término también incluye una fase
sólida discontinua de partículas discretas, tal como las descritas
en la patente de Estados Unidos no. 4.275.149.
Un "liposoma" es una vesícula pequeña
compuesta de varios tipos de lípidos, fosfolípidos y/o tensoactivos
que es útil para la liberación de un fármaco (tal como un
polipéptido TAT, un anticuerpo para el mismo o un oligopéptido de
unión a TAT) a un mamífero. Los componentes del liposoma se disponen
habitualmente en una formación de bicapa, similar a la disposición
de los lípidos de las membranas biológicas.
Una molécula "pequeña" o molécula orgánica
"pequeña" se define en la presente invención por tener un peso
molecular por debajo de aproximadamente 500 Daltons.
Una "cantidad eficaz" de un polipéptido,
anticuerpo, oligopéptido de unión a TAT, molécula orgánica de unión
a TAT o un agonista o antagonista de los mismos tal como se describe
aquí, es una cantidad suficiente para llevar a cabo un objetivo
específicamente indicado. Una "cantidad eficaz" puede
determinarse empíricamente y de forma rutinaria, en relación al
objetivo indicado.
El término "cantidad terapéuticamente
eficaz" se refiere a una cantidad de un anticuerpo, polipéptido,
oligopéptido de unión a TAT, molécula orgánica de unión a TAT u otro
fármaco eficaz para "tratar" una enfermedad o trastorno en un
sujeto o mamífero. En el caso del cáncer, la cantidad
terapéuticamente eficaz del fármaco puede reducir el número de
células cancerosas; reducción en el tamaño del tumor; inhibición (es
decir, ralentización en cierto grado y preferiblemente detención)
de la infiltración de células cancerosas en órganos periféricos;
inhibición (es decir, ralentización en cierto grado y
preferiblemente detención) de la metástasis tumoral; inhibición, en
cierto grado, del crecimiento tumoral; y/o alivio, en cierto grado,
de uno o más de los síntomas asociados con el cáncer. Véase la
definición de "tratamiento" en la presente invención. Siempre
que el fármaco pueda prevenir el crecimiento y/o la citólisis de
células cancerosas existentes, puede ser citostático o
citotóxico.
Una "cantidad inhibidora del crecimiento"
de un anticuerpo anti-TAT, polipéptido TAT,
oligopéptido de unión a TAT, siARN de TAT (tal como un siARN de
TAT188) o molécula orgánica de unión a TAT es una cantidad capaz de
inhibir el crecimiento de una célula, especialmente tumoral, por
ejemplo, las células cancerosas, ya sea in vitro o in
vivo. Una "cantidad inhibidora del crecimiento" de un
anticuerpo anti-TAT, polipéptido TAT, oligopéptido
de unión a TAT, siARN de TAT (tal como un siARN de TAT188) o
molécula orgánica de unión a TAT con el propósito de inhibir el
crecimiento de células neoplásicas se puede determinar empíricamente
y de una manera
rutinaria.
rutinaria.
Una "cantidad citotóxica" de un anticuerpo
anti-TAT, polipéptido TAT, oligopéptido de unión a
TAT, siARN de TAT (tal como un siARN de TAT188) o molécula orgánica
de unión a TAT es una cantidad capaz de causar la destrucción de
una célula, especialmente tumoral, por ejemplo las células
cancerosas, ya sea in vitro o in vivo. Una
"cantidad citotóxica" de un anticuerpo
anti-TAT, polipéptido TAT, oligopéptido de unión a
TAT, siARN de TAT (tal como un siARN de TAT188) o molécula orgánica
de unión a TAT con el propósito de inhibir el crecimiento de
células neoplásicas se puede determinar empíricamente y de una
manera rutinaria.
El término "anticuerpo" se utiliza en el
sentido más amplio y cubre específicamente, por ejemplo, anticuerpos
monoclonales anti-TAT individuales (incluyendo
agonista, antagonista, y anticuerpos neutralizantes), composiciones
de anticuerpos anti-TAT con especificidad
poliepitópica, anticuerpos policlonales, anticuerpos
anti-TAT de cadena única, y fragmentos de
anticuerpos anti-TAT (ver a continuación), siempre y
cuando muestren la actividad biológica o inmunológica deseadas. El
término "inmunoglobulina" (Ig) se utiliza indistintamente con
el anticuerpo de la presente invención.
Un "anticuerpo aislado" es aquel que se ha
identificado y separado y/o recuperado de un componente de su medio
natural. Los componentes contaminantes de su medio natural son
materiales que habitualmente interferirían con usos de diagnóstico
o terapéuticos para el anticuerpo, y pueden incluir enzimas,
hormonas y otros solutos proteináceos o no proteináceos. En
realizaciones preferidas, se purificará el anticuerpo (1) en más de
un 95% en peso del anticuerpo determinado por el método de Lowry, y
aún más preferiblemente en más de un 99% en peso, (2) hasta un
grado suficiente para obtener por lo menos 15 residuos de una
secuencia de aminoácidos N-terminal o interna
mediante la utilización de un secuenciador de copa giratoria, o (3)
hasta una homogeneidad por SDS-PAGE en condiciones
no reductoras o reductoras utilizando azul de Coomassie o,
preferiblemente, tinción con plata. El anticuerpo aislado incluye
el anticuerpo in situ en el interior de células
recombinantes, ya que por lo menos un componente del medio natural
del anticuerpo no estará presente. Normalmente, sin embargo, el
anticuerpo aislado se preparará mediante por lo menos una etapa de
purificación.
La unidad básica del anticuerpo de 4 cadenas es
una glicoproteína heterotetramérica compuesta de dos cadenas
ligeras (L) idénticas y dos cadenas pesadas (H) idénticas (un
anticuerpo IgM consiste en 5, la unidad heterotetramérica básica
junto con un polipéptido adicional denominado cadena J y, por tanto,
contiene 10 sitios de unión a antígeno, mientras que los
anticuerpos IgA secretados pueden polimerizarse para formar
ensamblajes polivalentes que comprenden 2-5 de las
unidades básicas de 4 cadenas junto con la cadena J). En el caso de
las IgGs, la unidad de 4 cadenas es generalmente de aproximadamente
150.00 daltons. Cada cadena L está unida a una cadena H mediante un
enlace disulfuro covalente, mientras que las dos cadenas H están
unidas entre sí mediante uno o más enlaces disulfuro que dependen
del isotipo de cadena H. Cada cadena H y L también tiene puentes
disulfuro intracatenarios regularmente separados. Cada cadena H
tiene en el extremo N-terminal un dominio variable
(V_{H}) seguido de tres dominios constantes (C_{H}) para cada
una de las cadenas \alpha y \gamma y cuatro dominios C_{H}
para los isotipos \mu y \varepsilon. Cada cadena L tiene en el
extremo N-terminal un dominio variable (V_{L})
seguido de un dominio constante (C_{L}) en su otro extremo. El
V_{L} está alineado con el V_{H} y el C_{L} está alineado con
el primer dominio constante de la cadena pesada (C_{H}1). Se cree
que residuos de aminoácidos particulares forman una interfase entre
los dominios variables de cadena ligera y cadena pesada. El
emparejamiento de un V_{H} y un V_{L} juntos forma un único
sitio de unión a antígeno. Para la estructura y las propiedades de
las diferentes clases de anticuerpos, véase, por ejemplo, Basic and
Clinical Immunology, 8ª Edición, Daniel P. Stites, Abba I. Terr y
Tristam G. Parslow (eds.), Appleton & Lange, Norwalk, CT, 1994,
página 71 y capítulo 6.
La cadena L de cualquier especie vertebrada se
puede asignar a uno de los dos tipos claramente distintos,
denominados kappa y lambda, en base a las secuencias de aminoácidos
de sus dominios constantes. Dependiendo de la secuencia de
aminoácidos del dominio constante de sus cadenas pesadas (C_{H}),
las inmunoglobulinas se pueden asignar a diferentes clases o
isotipos. Existen cinco clases de inmunoglobulinas: IgA, IgD, IgE,
IgG e IgM, que tienen las cadenas pesadas designadas \alpha,
\delta, \varepsilon, \gamma, y \mu, respectivamente. Las
clases \gamma y \alpha se dividen además en subclases en base a
diferencias relativamente menores en la secuencia y la función de
C_{H}, por ejemplo, los humanos expresan las siguientes subclases:
IgG1, IgG2, IgG3, IgG4, IgA1 e IgA2.
El término "variable" se refiere al hecho
de que ciertas partes de los dominios variables difieren
ampliamente en la secuencia entre anticuerpos. El dominio V media en
la unión a antígeno y define la especificidad de un anticuerpo
particular por su antígeno particular. Sin embargo, la variabilidad
no está distribuida uniformemente a lo largo del tramo de 110
aminoácidos de los dominios variables. En cambio, las regiones V
consisten en tramos relativamente invariantes denominados regiones
armazón ("framework") (FRs) de 15-30
aminoácidos separadas por regiones más cortas de variabilidad
extrema denominadas "regiones hipervariables" que tienen cada
una de 9 a 12 aminoácidos de longitud. Los dominios variables de
cadenas ligeras y pesadas nativas comprenden cada uno cuatro
regiones FR, que adoptan ampliamente una configuración de lámina
beta, conectadas mediante tres regiones hipervariables, que forman
bucles que conectan, y en algunos casos forman parte de, la
estructura de lámina beta. Las regiones hipervariables en cada
cadena se mantienen juntas de manera próxima mediante las FR y, con
las regiones hipervariables de la otra cadena, contribuyen a la
formación del sitio de unión a antígeno de los anticuerpos (ver
Kabat et al., Sequences of Proteins of Immunological Interest
5th Ed. Public Health Service, National Institutes of Health,
Bethesda, MD (1991)). Los dominios constantes no están implicados
directamente en la unión de un anticuerpo a un antígeno, pero
muestran varias funciones efectoras, tales como la participación
del anticuerpo en la citotoxicidad celular dependiente de anticuerpo
(ADCC).
El término "región hipervariable" cuando se
utiliza en la presente invención se refiere a los residuos de
aminoácidos de un anticuerpo que son responsables de la unión a
antígeno. La región hipervariable (HVR) comprende generalmente
residuos de aminoácidos de una "región determinante de
complementariedad" o "CDR" (por ejemplo, aproximadamente
los residuos 24-34 (L1), 50-56 (L2)
y 89-97 (L3) en el V_{L} y aproximadamente
1-35 (H1), 50-65 (H2) y
95-102 (H3) en V_{H}; Kabat et al.,
Sequences of Proteins of Immunological Interest, 5th Ed. Public
Health Service, National Institutes of Health, Bethesda, MD. (1991))
y/o aquellos residuos de un "bucle hipervariable" (por
ejemplo, los residuos 26-32 (L1),
50-52 (L2) y 91-96 (L3) en el
V_{L} y 26-32 (H1), 53-55 (H2) y
96-101 (H3) en el V_{H}; Chothia y Lesk J. Mol.
Biol. 196: 901-917 (1987)). Las HVR también se
definen que comprenden las secuencias descritas en la Solicitud US
de No. de Serie, solicitada el 19 de febrero del 2004, incorporada
aquí por referencia en su totalidad, donde las HVR extendidas
incluyen algunas de las posiciones de la secuencia de aminoácidos
en las regiones variables que se definen por estar en contacto con
un ligando unido del anticuerpo basado en un análisis de estructuras
complejas de cristales. Tal como se utiliza aquí, los términos
"HVR" y "CDR" se utilizan indistintamente para comprender
las HVR entendidas definidas a continuación.
El término "región hipervariable", cuando
se utiliza aquí, se refiere a las regiones de dominio variable de
anticuerpo que son hipervariables en la secuencia y/o forman bucles
estructuralmente definidos. En general, los anticuerpos comprenden
seis regiones hipervariables; tres en el VH (H1 H2, H3) y tres en el
VL (L1, L2, L3). En la presente invención se utilizan y se
comprenden un conjunto de delineaciones de regiones hipervariables.
Las Regiones Determinantes de Complementariedad Kabat (CDRs) se
basan en la variabilidad de secuencia y son los utilizados más
habitualmente (Kabat et al., Sequences of Proteins of
Immunological Interest, 5th Ed. Public Health Service, National
Institutes of Health, Bethesda, MD. (1991)). Chothia se refiere en
cambio a la localización de los bucles estructurales (Chothia y
Lesk J. Mol. Biol. 196:901-917 (1987)). Las regiones
hipervariables de AbM representan un compromiso entre las CDRs de
Kabat y los bucles estructurales de Chothia y son utilizadas por el
software de modelación de anticuerpo AbM de Oxford Molecular. Las
regiones hipervariables "de contacto" se basan en un análisis
de las estructuras complejas de cristales disponibles. Los residuos
de cada una de estas regiones hipervariables se indican a
continuación.
Las regiones hipervariables pueden comprender
"regiones hipervariables extendidas" tal como se indica:
24-34 (L1), 50-56 (L2) y
89-97 (L3) en el VL y 26-35 (H1),
50-65 o 49-65 (H2) y
93-102, 94-102 o
95-102 (H3) en el VH. Los residuos de dominios
variables se enumeran según Kabat et al., supra para
cada una de estas definiciones.
Los residuos "armazón" o "FR" son
aquellos residuos de dominios variables diferentes de los residuos
de la región hipervariable tal como se define aquí.
El término "anticuerpo monoclonal", tal y
como se utiliza en la presente invención, se refiere a un
anticuerpo obtenido de una población de anticuerpos sustancialmente
homogéneos, es decir, los anticuerpos individuales que comprenden
la población son idénticos a excepción de posibles mutaciones
naturales que pueden estar presentes en cantidades menores. Los
anticuerpos monoclonales son altamente específicos, dirigiéndose
contra un sitio antigénico único. Además, a diferencia de
preparaciones de anticuerpos policlonales que incluyen anticuerpos
diferentes dirigidos contra determinantes (epítopos) diferentes,
cada anticuerpo monoclonal se dirige contra un determinante único
en el antígeno. Además de su especificidad, los anticuerpos
monoclonales son ventajosos en que se pueden sintetizar sin estar
contaminados por otros anticuerpos. El modificador "monoclonal"
no debe interpretarse como que se requiere la producción del
anticuerpo mediante cualquier procedimiento particular. Por
ejemplo, los anticuerpos monoclonales útiles en la presente
invención se pueden fabricar mediante el método del hibridoma
descrito por primera vez por Kohler et al., Nature,
256:495 (1975), o se pueden fabricar mediante procedimientos de ADN
recombinante en células bacterianas, animales o vegetales eucariotas
(véase, por ejemplo, la Patente de Estados Unidos No. 4.816.567).
Los "anticuerpos monoclonales" también se pueden aislar de las
bibliotecas de anticuerpos en fagos utilizando las técnicas
descritas en Clackson et al., Nature, 352:
624-628 (1991) y Marks et al, J. Mol.
Biol., 222: 581-597 (1991), por ejemplo.
Entre los anticuerpos monoclonales de la
presente invención se incluyen anticuerpos "quiméricos" en los
que una parte de la cadena pesada y/o ligera es idéntica con u
homóloga a las secuencias correspondientes en anticuerpos derivados
de una especie particular o que pertenecen a una clase o subclase de
anticuerpo particular, mientras que el resto de cadena o cadenas es
idéntico con u homólogo a las secuencias correspondientes en
anticuerpos derivados de otras especies o que pertenece a otra clase
o subclase de anticuerpo, así como fragmentos de dichos
anticuerpos, siempre y cuando muestren la actividad biológica
deseada (véase, Patente de Estados Unidos No. 4.816.567; y Morrison
et al., Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 81:
6851-6855 (1984)). Los anticuerpos quiméricos de
interés en la presente invención incluyen anticuerpos
"primatizados" que comprenden secuencias de unión a antígeno
del dominio variable derivadas de un primate no humano (por ejemplo,
Mono del viejo Mundo, Simio, etc) y secuencias de la región
constante
humana.
humana.
Un anticuerpo "intacto" es aquel que
comprende un sitio de unión a antígeno, así como un C_{L} y por
lo menos los dominios constantes de cadena pesada C_{H}1, C_{H}2
y C_{H}3. Los dominios constantes pueden ser dominios constantes
de secuencia nativa (por ejemplo, dominios constantes de secuencia
nativa humana) o variantes en la secuencia de aminoácidos de los
mismos. Preferiblemente, el anticuerpo intacto tiene una o más
funciones efectoras.
Los "fragmentos de anticuerpos" comprende
una parte de un anticuerpo intacto, preferiblemente la región de
unión a antígeno o variable del anticuerpo intacto. Entre los
ejemplos de fragmentos de anticuerpo se incluyen los fragmentos
Fab, Fab', F(ab')_{2} y Fv; diabodies; anticuerpos lineales
(véase la Patente de Estados Unidos No. 5.641.870, Ejemplo 2;
Zapata et al., Protein Eng. 8(10):
1057-1062 [1995]); moléculas de anticuerpo de
cadena única; y anticuerpos multiespecíficos formados a partir de
fragmentos de anticuerpos.
La digestión con papaína de anticuerpos produce
dos fragmentos de unión a antígeno idénticos, llamados fragmentos
"Fab" y un fragmento "Fc" residual, una designación que
refleja la capacidad de cristalizar fácilmente. El fragmento Fab
consiste en una cadena L completa junto con el dominio de la región
variable de la cadena H (V_{H}) y el primer dominio constante de
una cadena pesada (C_{H}1). Cada fragmento de Fab es monovalente
con respecto a la unión a antígeno, es decir, presenta un único
sitio de unión a antígeno. El tratamiento con pepsina de un
anticuerpo produce un único fragmento F(ab')_{2} grande que
corresponde aproximadamente a dos fragmentos de Fab unidos por
puentes disulfuro que tienen una actividad de unión a antígeno
divalente y aún es capaz de reticular con el antígeno. Los
fragmentos Fab' difieren de los fragmentos Fab por la adición de
una serie de residuos en el extremo carboxi terminal del dominio
C_{H}1 que incluyen una o más cisteínas de la región bisagra del
anticuerpo. Fab'-SH es la denominación en la
presente invención para Fab' en el que el residuo o residuos de
cisteína de los dominios constantes transportan un grupo tiol libre.
Los fragmentos de anticuerpos F(ab')_{2} se produjeron
originalmente como parejas de fragmentos de Fab' que tienen
cisteínas bisagras entre ellos. También se conocen otros
acoplamientos químicos de fragmentos de anticuerpos.
El fragmento Fc comprende las partes carboxi
terminales de ambas cadenas H mantenidas juntas mediante enlaces
disulfuro. Las funciones efectoras de los anticuerpos se determinan
mediante las secuencias en la región Fc, cuya región es también la
parte reconocida por receptores Fc (FcR) hallados en ciertos tipos
de células.
"Fv" es el fragmento mínimo de anticuerpo
que contiene un sitio completo de unión y reconocimiento de
antígeno. Este fragmento consiste en un dímero de un dominio
variable de cadena pesada y cadena ligera en asociación estrecha no
covalente. A partir del pliegue de estos dos dominios emanan seis
bucles hipervariables (3 bucles cada una de las cadenas H y L) que
contribuyen con los residuos de aminoácidos para la unión a antígeno
y que confieren especificidad de unión a antígeno al anticuerpo.
Sin embargo, incluso un único dominio variable (o la mitad de una
Fv que comprende sólo tres CDRs específicas de antígeno) tiene la
capacidad de reconocer y unirse a antígeno, aunque con una menor
afinidad que el sitio de unión completo.
"Fv de cadena única", también abreviado
como "sFv" o "scFv" son fragmentos de anticuerpo que
comprenden los dominios V_{H} y V_{L} del anticuerpo conectados
en una única cadena de polipéptido. Preferiblemente, el polipéptido
sFv comprende además un polipéptido enlazador entre los dominios
V_{H} y V_{L} que permite que el sFv forme la estructura
deseada para la unión a antígeno. Para una revisión de sFv véase
Pluckthun en The Pharmacology of Monoclonal Antibodies, vol.
113, Rosenburg y Moore eds., Springer-Verlag, Nueva
York, páginas 269-315 (1994); Borrebaeck 1995,
infra.
El término "diabodies" se refiere a
pequeños fragmentos de anticuerpos preparados mediante la
construcción de fragmentos sFv (véase el párrafo anterior) con
enlazadores cortos (aproximadamente 5-10 residuos)
entre los dominios V_{H} y V_{L}, de manera que se consigue el
emparejamiento de los dominios V entre cadenas, pero no
intracadenas, dando lugar a un fragmento bivalente, es decir, un
fragmento que tiene dos sitios de unión a antígeno. Los diabodies
biespecíficos son heterodímeros de dos fragmentos de sFv de
entrecruce ("crossover"), donde los fragmentos V_{H} y
V_{L} de los dos anticuerpos están presentes en diferentes cadenas
polipeptídicas. Los diabodies se describen más detalladamente en,
por ejemplo, EP 404.097; WO 93/11161; y Hollinger et al.,
Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 90: 6444-6448
(1993).
Las formas "humanizadas" de anticuerpos no
humanos (por ejemplo, roedor) son anticuerpos quiméricos que
contienen una secuencia mínima derivada del anticuerpo no humano.
Para la mayor parte, los anticuerpos humanizados son
inmunoglobulinas humanas (anticuerpo receptor) donde los residuos de
una región hipervariable del receptor se sustituyen por residuos de
una región hipervariable de una especie no humana (anticuerpo
dador), tal como ratón, rata, conejo o primate no humano que tienen
la especificidad, afinidad y capacidad deseadas. En algunos casos,
los residuos de la región armazón ("framework") (FR) de la
inmunoglobulina humana se sustituyen por los correspondientes
residuos no humanos. Además, los anticuerpos humanizados pueden
comprender residuos que no se encuentran ni en el anticuerpo
receptor ni en el anticuerpo dador. Estas modificaciones se realizan
para refinar adicionalmente la acción del anticuerpo. En general,
el anticuerpo humanizado comprenderá sustancialmente todos de por
lo menos uno, y habitualmente dos, dominios variables, en que todos
o sustancialmente todos los bucles hipervariables corresponden a
aquellos de una inmunoglobulina no humana y todas o sustancialmente
todas las regiones FR son aquellas de una secuencia de
inmunoglobulina humana. El anticuerpo humanizado también
comprenderá opcionalmente por lo menos una parte de una región
constante (Fc) de inmunoglobulina, habitualmente la de una
inmunoglobulina humana. Para más detalles, véase Jones et
al., Nature, 321: 522-525 (1986),
Reichmann et al., Nature 332: 323-329
(1988); y Presta, Curr. Op. Struct. Biol., 2:
593-596 (1992).
Un "anticuerpo dependiente de especie", por
ejemplo, un anticuerpo anti-IgE humano de mamífero,
es un anticuerpo que tiene una afinidad de unión más fuerte por un
antígeno de una primera especie mamífera que la que tiene por un
homólogo de ese antígeno de una segunda especie de mamífero.
Normalmente, el anticuerpo dependiente de especie "se une
específicamente" a un antígeno humano (es decir, tiene un valor
de afinidad de unión (Kd) de no más de aproximadamente 1 x
10^{-7} M, preferiblemente no más de aproximadamente 1 x
10^{-8} y lo más preferible no más de aproximadamente 1 x
10^{-9} M), pero presenta una afinidad de unión por un homólogo
del antígeno de una segunda especie de mamífero no humana que es por
lo menos aproximadamente 50 veces, o por lo menos aproximadamente
500 veces, o por lo menos aproximadamente 1000 veces, más débil que
su afinidad de unión por el antígeno humano. El anticuerpo
dependiente de especie puede ser cualquiera de los diversos tipos
de anticuerpos definidos anteriormente, pero preferiblemente es un
anticuerpo humanizado o humano.
Un "polipéptido de unión a TAT" es un
oligopéptido que se une, preferiblemente específicamente, a un
polipéptido TAT tal como se describe aquí. Los oligopéptidos de
unión a TAT se pueden sitentizar químicamente utilizando una
metodología de síntesis de oligopéptidos conocida o se pueden
preparar y purificar utilizando tecnología recombinante. Los
oligopéptidos de unión a TAT tienen habitualmente por lo menos
aproximadamente 5 aminoácidos de longitud, alternativamente por lo
menos aproximadamente 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16,
17,18, 19, 20, 21, 22, 23, 24, 25, 26, 27, 28, 29, 30, 31, 32, 33,
34, 35, 36, 37, 38, 39, 40, 41, 42, 43, 44, 45, 46, 47, 48, 49, 50,
51, 52, 53, 54, 55, 56, 57, 58, 59, 60, 61, 62, 63, 64, 65, 66, 67,
68, 69, 70, 71, 72, 73, 74, 75, 76, 77, 78, 79, 80, 81, 82, 83, 84,
85, 86, 87, 88, 89, 90, 91, 92, 93, 94, 95, 96, 97, 98, 99, ó 100
aminoácidos de longitud o más, donde dichos oligopéptidos son
capaces de unirse, preferiblemente específicamente, a un
polipéptido TAT tal como se describe aquí. Los oligopéptidos de
unión a TAT se pueden identificar sin una gran experimentación
utilizando técnicas bien conocidas. En este aspecto, cabe indicar
que las técnicas para cribar bibliotecas de oligopéptidos para
oligopéptidos que son capaces de unirse específicamente a un
polipéptido diana son bien conocidas en la técnica (véase, por
ejemplo, las Patentes de Estados Unidos Nos. 5,556,762, 5,750,373,
4,708,871, 4,833,092, 5,223,409, 5,403,484, 5,571,689, 5,663,1.43;
Publicación PCT Nos. WO 84/03506 y WO84/03564; Geysen et
al., Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A., 81:
3998-4002 (1984); Geysen et al., Proc. Natl.
Acad. Sci. U.S.A., 82: 178-182 (1985); Geysen et
al., in Synthetic Peptides as Antigens, 130-149
(1986); Geysen et al., J. Immunol. Meth., 102:
259-274 (1987); Schoofs et al., J. Immunol.,
140: 611-616 (1988), Cwirla, S. E. et al.
(1990) Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 87: 6378; Lowman, H.B. et
al. (1991) Biochemistry, 30: 10832; Clackson, T. et al.
(1991) Nature, 352: 624; Marks, J. D. et al. (1991). J. Mol.
Biol., 222: 581; Kang, A.S. et al. (1991) Proc. Natl. Acad.
Sci. USA, 88: 8363, y Smith, G. P. (1991) Current Opin. Biotechnol.,
2: 668).
Una "molécula orgánica de unión a TAT" es
una molécula orgánica diferente de un oligopéptido o anticuerpo tal
como se define aquí, que se une, preferiblemente específicamente, a
un polipéptido TAT tal como se describe aquí. Las moléculas
orgánicas de unión a TAT se pueden identificar y sintetizar
químicamente utilizando metodología conocida (véase, por ejemplo,
Publicación PCT Nos. WO00/00823 y WO00/39585). Las moléculas
orgánicas de unión a TAT tienen habitualmente menos de
aproximadamente 2000 daltons de tamaño, alternativamente menos de
aproximadamente 1500, 750, 500, 250 ó 200 daltons de tamaño, donde
dichas moléculas orgánicas que son capaces de unirse,
preferiblemente específicamente, a un polipéptido TAT tal como se
describe aquí, se pueden identificar sin una gran experimentación
utilizando técnicas bien conocidas. En este aspecto, cabe indicar
que las técnicas para cribar bibliotecas de moléculas orgánicas
para moléculas que son capaces de unirse específicamente a un
polipéptido diana son bien conocidas en la técnica (véase, por
ejemplo, Publicación PCT Nos. WO00/00823 y WO00/39585).
Un "ARN de interferencia" o "ARN de
interferencia pequeño (siARN)" es una molécula de ARN de doble
cadena que tiene menos de 30 nucleótidos de longitud que reduce la
expresión de un gen diana. Un "ARN de interferencia de TAT" o
"siARN de TAT" se une, preferiblemente específicamente a un
ácido nucléico de TAT y reduce su expresión. Esto significa que la
expresión de la molécula TAT es inferior con ARN de interferencia
presente en comparación con la expresión de la molécula TAT en el
control donde el ARN de interferencia no está presente. Los ARN de
interferencias de TAT se pueden identificar y sintetizar utilizando
métodos conocidos (Shi Y. Trends in genetics 19 (1):
9-12 (2003), WO/2003056012 y WO2003064621).
Un anticuerpo, oligopéptido, siARN, u otra
molécula orgánica "que se une" a un antígeno de interés, por
ejemplo, un polipéptido antígeno diana asociado a un tumor, es aquel
que se une al antígeno con suficiente afinidad, de manera que el
anticuerpo, oligopéptido u otra molécula orgánica es útil como
agente de diagnóstico y/o terapéutico en el reconocimiento de una
célula o tejido que expresan el antígeno, y no reacciona
significativamente de forma cruzada con otras proteínas. En dichas
realizaciones, el grado de unión del anticuerpo, oligopéptido,
siARN, u otra molécula orgánica a una proteína "no diana" será
inferior a aproximadamente un 10% de la unión del anticuerpo,
oligopéptido, siARN, u otra molécula orgánica a su proteína diana
particular tal como se determina mediante un análisis mediante
separador celular activada por fluorescencia (FACS) o
radioinmunoprecipitación (RIA). Con respecto a la unión de un
anticuerpo, oligopéptido u otra molécula orgánica a una molécula
diana, el término "unión específica" o "que se une
específicamente a" o es "específico para" un polipéptido
particular o un epítopo en un polipéptido diana particular
significa una unión que es diferente de forma medible de una
interacción no específica. La unión específica se puede medir, por
ejemplo, determinando la unión de una molécula en comparación con
la unión de una molécula de control, que generalmente es una
molécula de estructura similar que no tiene actividad de unión. Por
ejemplo, la unión específica se puede determinar mediante la
competición con una molécula de control que es similar a la diana,
por ejemplo, un exceso de diana no marcada. En este caso, se indica
unión específica si la unión de la diana marcada a una sonda es
inhibida competitivamente por un exceso de diana no marcada. El
término "unión específica" o "que se une específicamente
a" o es "específico para" un polipéptido particular o un
epítopo en un polipéptido diana particular tal como se utiliza aquí
se pueden mostrar, por ejemplo, mediante una molécula que tiene una
Kd para la diana de por lo menos aproximadamente 10^{-4} M,
alternativamente por lo menos aproximadamente 10^{-5} M,
alternativamente por lo menos aproximadamente 10^{-6} M,
alternativamente por lo menos aproximadamente 10^{-7} M,
alternativamente por lo menos aproximadamente 10^{-8} M,
alternativamente por lo menos aproximadamente 10^{-9} M,
alternativamente por lo menos aproximadamente 10^{-10} M,
alternativamente por lo menos aproximadamente 10^{-11} M,
alternativamente por lo menos aproximadamente 10^{-12} M, o
superior. En una realización, el término "unión específica" se
refiere a la unión en la que una molécula se une a un polipéptido
particular o un epítopo en un polipéptido particular sin unirse
específicamente a cualquier otro polipéptido o epítopo en
polipéptido.
Un anticuerpo, oligopéptido, siARN, u otra
molécula orgánica que"inhibe el crecimiento de células tumorales
que expresan un polipéptido TAT" o un anticuerpo, oligopéptido u
otra molécula orgánica "inhibidora del crecimiento" son
aquellos que dan lugar a una inhibición de crecimiento medible de
las células cancerosas que expresan o sobreexpresan el polipéptido
TAT apropiado. El polipéptido TAT puede ser un polipéptido
transmembrana expresado en la superficie de una célula cancerosa o
puede ser un polipéptido que es producido y secretado por una célula
cancerosa. Los anticuerpos anti-TAT, oligopéptidos
o moléculas orgánicas inhibidoras del crecimiento preferidos
inhiben el crecimiento de las células tumorales que expresan TAT en
más de un 20%, preferiblemente de aproximadamente un 20% a
aproximadamente un 50% e incluso, más preferiblemente, en más de un
50%, (por ejemplo, de aproximadamente un 50% a aproximadamente un
100%), en comparación con el control apropiado, siendo habitualmente
el control células tumorales no tratadas con el anticuerpo,
oligopéptido u otra molécula orgánica a analizar. En una
realización, la inhibición del crecimiento se puede medir a una
concentración de anticuerpo de aproximadamente 0,1 a 30 \mug/ml o
aproximadamente 0,5 nM a 200 nM en cultivo celular, donde la
inhibición del crecimiento se determina 1-10 días
después de la exposición de las células tumorales al anticuerpo. La
inhibición del crecimiento de las células tumorales in vivo
se puede determinar de varias maneras, tales como las descritas en
la sección de Ejemplos Experimentales siguiente. El anticuerpo es
inhibidor del crecimiento in vivo si la administración del
anticuerpo anti-TAT a aproximadamente 1 \mug/kg a
aproximadamente 100 mg/kg de peso corporal da lugar a la reducción
en el tamaño tumoral o proliferación de células tumorales en
aproximadamente 5 días a 3 meses desde la primera administración
del anticuerpo, preferiblemente en aproximadamente 5 a 30 días.
Un anticuerpo, oligopéptido, siARN, u otra
molécula orgánica que "induce apoptosis" es aquel que induce
la muerte celular programada determinada mediante la unión de
annexina V, la fragmentación de ADN, contracción celular,
dilatación del retículo endoplasmático, fragmentación celular y/o
formación de vesículas de membrana (denominadas cuerpos
apoptóticos). La célula es normalmente aquella que sobreexpresa un
polipéptido TAT. Preferiblemente, la célula es una célula tumoral,
por ejemplo, una célula de próstata, mama, ovario, estómago,
endometrio, pulmón, riñón, colón, colorrectal, vejíga. Existen
varios métodos disponibles para evaluar los eventos celulares
asociados con la apoptosis. Por ejemplo, la translocación de la
fosfatidil serina (PS) se puede medir mediante la unión a annexina;
la fragmentación de ADN se puede evaluar a través del
"laddering" del ADN; y la condensación nuclear/cromatina junto
con la fragmentación de ADN se pueden evaluar mediante cualquier
aumento en células hipodiploides. Preferiblemente, el anticuerpo,
el oligopéptido u otra molécula orgánica que induce la apoptosis es
aquel que da lugar de aproximadamente 2 a 50 veces, preferiblemente
de aproximadamente 5 a 50 veces, y aún más preferiblemente de
aproximadamente 10 a 50 veces, la inducción de unión a annexina en
relación a célula no tratada en un ensayo de unión a annexina.
Las "funciones efectoras" de anticuerpo se
refieren a aquellas actividades biológicas atribuibles a la región
Fc (una región Fc de secuencia nativa o una región Fc de una
variante en la secuencia de aminoácidos) de un anticuerpo y varían
con el isotipo del anticuerpo. Ejemplos de funciones efectoras de
anticuerpo incluyen la unión a C1q y la citotoxicidad dependiente
de complemento; la unión a receptor de Fc; citotoxicidad mediada
por célula dependiente de anticuerpos (ADCC); fagocitosis;
subregulación de los receptores de la superficie celular (por
ejemplo, receptor de células B); y la activación de células B.
"Citotoxicidad mediada por células dependiente
de anticuerpo" o "ADCC" se refieren a una forma de
citotoxicidad en que la Ig secretada unida a receptores de Fc
(FcRs) presentes en ciertas células citotóxicas (por ejemplo,
células asesinas ("killer") naturales (NK), neutrófilos, y
macrófagos) permite que estas células efectoras citotóxicas se
unan específicamente a una célula diana que porta el antígeno y,
posteriormente, destruyan la célula diana con citotoxinas. Los
anticuerpos "arman" las células citotóxicas y son absolutamente
necesarias para dicha destrucción. Las células primarias para
mediar la ADCC, las células NK, expresan Fc\gammaRIII solo,
mientras que los monocitos expresan Fc\gammaRI, Fc\gammaRII y
Fc\gammaRIII. La expresión de FcR en células hematopoyéticas se
resume en la tabla 3 en la página 464 de Ravetch y Kinet, Annu. Rev.
Immunol., 9:457-92 (1991). Para determinar la
actividad de ADCC de una molécula de interés, se puede realizar un
ensayo ADCC in vitro, tal como el descrito en las patentes
de Estados Unidos 5.500.362 ó 5.821.337. Células efectoras útiles
para estos ensayos incluyen células mononucleares de sangre
periférica (PBMC) y células asesinas naturales (NK).
Alternativamente, o adicionalmente, la actividad de ADCC de la
molécula de interés se puede determinar in vivo, por ejemplo
en un modelo animal, tal como el descrito en Clynes et al.
PNAS (USA), 95:652-656 (1998).
Los términos "receptor Fc" o "FcR"
describen un receptor que se une a la región Fc de un anticuerpo.
La FcR preferida es una FcR humana de secuencia nativa. Además, una
FcR preferida es aquella que se une a un anticuerpo IgG (un
receptor gamma) e incluye receptores de las subclases Fc\gammaRI,
Fc\gammaRII, y Fc\gammaRIII, incluyendo variantes alélicas y
formas alternativamente empalmadas ("spliced") de estos
receptores. Los receptores Fc\gammaRII incluyen Fc\gammaRIIA
(un "receptor de activación") y Fc\gammaRIIB (un "receptor
de inhibición"), que tienen secuencias de aminoácidos similares
que difieren principalmente en sus dominios citoplásmicos. El
receptor de activación Fc\gammaRIIA contiene un motivo de
activación del inmunoreceptor basado en tirosina (ITAM) en su
dominio citoplásmico. El receptor de inhibición Fc\gammaRIIB
contiene un motivo de inhibición del inmunoreceptor basado en
tirosina (ITIM) en su dominio citoplásmico (revisado en Daëron,
Annu. Rev. Immunol., 15:203-234 (1997)). Los FcRs se
revisan en Ravetch and Kinet, Annu. Rev. Immunol.,
9:457-92 (1991); Capel et al., Immunomethods,
4:25-34 (1994); y de Haas et al., J. Lab.
Clin. Med., 126:330-41 (1995). Otros FcRs,
incluyendo los que se identifiquen en el futuro, están comprendidos
por el término "FcR" aquí. El término también incluye el
receptor neonatal, FcRn, que es responsable de la transferencia de
IgGs maternas al feto (Guyer et al., J. Immunol., 117:587
(1976); y Kim et al., J. Immunol., 24:249
(1994)).
(1994)).
"Células efectoras humanas" son leucocitos
que expresan uno o más FcRs y realizan funciones efectoras.
Preferiblemente, las células expresan por lo menos Fc\gammaRIII y
realizan la función efectora ADCC. Ejemplos de leucocitos humanos
que median la ADCC incluyen células mononucleares de sangre
periférica (PBMC), células asesinas naturales (NK), monocitos,
células T citotóxicas y neutrófilos; prefiriéndose las células PBMCs
y NK. Las células efectoras se pueden aislar de una fuente nativa,
por ejemplo, de sangre.
"Citotoxicidad dependiente del complemento"
o "CDC" se refieren a la lisis de una célula diana en presencia
del complemento. La activación del mecanismo de complemento clásico
se inicia mediante la unión del primer componente del sistema de
complemento (C1q) a anticuerpos (de la subclase apropiada) que están
unidos a su antígeno afín. Para determinar la activación del
complemento se puede realizar un ensayo CDC, por ejemplo tal como
se describe en Gazzano-Santoro et al., J.
Immunol. Methods, 202:163 (1996).
Los términos "cáncer" y "canceroso" se
refieren o describen la afección fisiológica en mamíferos que se
caracteriza habitualmente por un crecimiento celular no regulado.
Entre los ejemplos de cáncer se incluyen, pero no se limitan a,
carcinoma, linfoma, blastoma, sarcoma y leucemia o tumores
limfoides. Ejemplos más particulares de dichos cánceres incluyen
cáncer de célula escamosa (por ejemplo, cáncer de célula escamosa
epitelial), cáncer de pulmón que incluye cáncer de pulmón de célula
pequeña, cáncer de pulmón de célula no pequeña, adenocarcinoma del
pulmón y carcinoma escamoso del pulmón, cáncer del peritoneo, cáncer
hipatocelular, cáncer gástrico o de estómago que incluye cáncer
gastrointestinal, cáncer pancreático, glioblastoma, cáncer cervical,
cáncer de ovario, cáncer de hígado, cáncer de vejíga, cáncer del
tracto urinario, hepatoma, cáncer de mama, cáncer de colón, cáncer
rectal, cáncer de bulba, cáncer de tiroides, carcinoma hipático,
carcinoma anal, carcinoma de pene, melanoma, mieloma múltiple y
linfoma de células B, cáncer de cerebro, así como cáncer de cabeza y
cuello, y las metástasis asociadas.
Los términos "trastorno proliferativo
celular" y "trastorno proliferativo" se refieren a
trastornos que están asociados con cierto grado de proliferación
anormal de células. En una realización, el trastorno proliferativo
celular es el
cáncer.
cáncer.
"Tumor", tal como se utiliza aquí, se
refiere a todo crecimiento y proliferación de células neoplásicas,
tanto malignas como benignas y a todas las células y tejidos
precancerosos y cancerosos.
Un anticuerpo, oligopéptido u otra molécula
orgánica que "induce la muerte celular" es aquel que provoca
que una célula viable se convierta en no viable. La célula es
aquella que expresa un polipéptido TAT, preferiblemente una célula
que sobreexpresa un polipéptido TAT en comparación con una célula
normal del mismo tipo de tejido. El polipéptido TAT puede ser un
polipéptido transmembrana expresado en la superficie de una célula
cancerosa o puede ser un polipéptido que es producido y secretado
por una célula cancerosa. Preferiblemente, la célula es una célula
cancerosa, por ejemplo, una célula de mama, ovario, estómago,
endométrio, glándula salivar, pulmón, riñón, colon, colorrectal,
tiroides, páncreas o vejíga. La muerte celular in vitro se
puede determinar en ausencia de complemento y de células efectoras
inmunes para distinguir la muerte celular inducida por la
citotoxicidad mediada por células dependiente de anticuerpo (ADCC) o
citotoxicidad dependiente de complemento (CDC). De este modo, el
ensayo por la muerte celular se puede realizar utilizando suero
inactivado por calor (es decir, en ausencia de complemento) y en
ausencia de células efectoras inmunes. Para determinar si el
anticuerpo, oligopéptido, u otra molécula orgánica es capaz de
inducir la muerte celular, la pérdida de la integridad de membrana
evaluada mediante la captación de yoduro de propidio (PI), azul de
tripano (véase Moore et al. Cytotechnology 17:
1-11 (1995)) o 7AAD se puede evaluar en relación con
las células no tratadas. Los anticuerpos, oligopéptidos u otras
moléculas orgánicas que inducen la muerte celular preferidas son
aquellos que inducen la captación de PI en el ensayo de captación
de PI en células
BT474.
BT474.
Una "célula que expresa TAT" es una célula
que expresa un polipéptido TAT endógeno o transfectado en la
superficie celular o en una forma secretada. Un "cáncer que
expresa TAT" es un cáncer que comprende células que tienen un
polipéptido TAT presente en la superficie celular o que producen y
secretan un polipéptido TAT. Un "cáncer que expresa TAT"
produce opcionalmente niveles suficientes de polipéptido TAT en la
superficie de células del mismo, de manera que un anticuerpo
anti-TAT, un oligopéptido u otra molécula orgánica
se pueden unir al mismo y tener un efecto terapéutico con respecto
al cáncer. En otra realización, un "cáncer que expresa TAT"
produce y secreta opcionalmente niveles suficientes de polipéptido
TAT, de manera que un anticuerpo anti-TAT, un
oligopéptido u otra molécula orgánica antagonistas se pueden unir al
mismo y tener un efecto terapéutico con respecto al cáncer. Con
respecto a esto último, el antagonista puede ser un oligonucléotido
no codificante que reduce, inhibe o evita la producción y la
secreción del polipéptido TAT secretado por células tumorales. Un
cáncer que "sobreexpresa" un polipéptido TAT es aquel que
presenta niveles significativamente más elevados de polipéptido TAT
en la superficie celular del mismo, o produce y secreta, en
comparación con una célula no cancerosa del mismo tipo de tejido.
Dicha sobreexpresión puede estar causada por la amplificación génica
o mediante el aumento de la transcripción o la traducción. La
sobreexpresión de polipéptido TAT se puede determinar en un ensayo
de diagnóstico o pronóstico mediante la evaluación de niveles
incrementados de la proteína TAT presente en la superficie de una
célula, o secretada por la célula, (por ejemplo, mediante un ensayo
de inmunohistoquímica utilizando anticuerpos
anti-TAT preparados contra un polipéptido TAT
aislado que se puede preparar utilizando tecnología de ADN
recombinante a partir de un ácido nucleico aislado que codifica el
polipéptido TAT; análisis FACS, etc.). Alternativamente, o
adicionalmente, se pueden medir los niveles de ácido nucleico que
codifica el polipéptido TAT o ARNm en la célula, por ejemplo, a
través de hibridación in situ fluorescente utilizando una
sonda basada en ácidos nucleicos correspondiente a un ácido nucleico
que codifica TAT o el complemento del mismo; (FISH; véase
WO98/45479 publicada en octubre 1998), técnicas de transferencia
Southern, transferencia Northern o reacción en cadena de la
polimerasa (PCR), tales como PCR cuantitativa a tiempo real
(RT-PCR). También se puede estudiar la
sobreexpresión del polipéptido TAT midiendo el antígeno escindido en
un fluido biológico, tal como suero, por ejemplo, utilizando
ensayos basados en anticuerpos (véase, también por ejemplo, la
Patente de Estados Unidos No. 4,933,294 concedida el 12 de junio de
1990; WO91/05264 publicada el 18 de abril de 1991; la Patente de
estados unidos 5,401,638 concedida el 28 de marzo de 1995; y Sias
et al., J. Immunol. Methods 132: 73-80
(1990)). A parte de los ensayos anteriores, existen varios ensayos
in vivo para el técnico experto. Por ejemplo, se pueden
exponer células en el cuerpo del paciente a un anticuerpo que es
opcionalmente marcado con un marcador detectable, por ejemplo, un
isótopo radioactivo, y se puede evaluar la unión del anticuerpo a
células en el paciente, por ejemplo, mediante rastreo externo para
la radioactividad o mediante en análisis de una biopsia tomada de
un paciente previamente expuesto al anticuerpo.
Tal como se utiliza aquí, el término
"inmunoadhesina", designa moléculas de tipo anticuerpo que
combinan la especificidad de unión de una proteína heteróloga (una
"adhesina") con las funciones efectoras de los dominios
constantes de la inmunoglobulina. Estructuralmente, las
inmunoadhesinas comprenden la fusión de una secuencia de
aminoácidos con la especificidad de unión deseada y que es distinta
del sitio de reconocimiento y unión a antígeno de un anticuerpo (es
decir es "heteróloga"), y de una secuencia del dominio
constante de la inmunoglobulina. La parte de adhesina de una
molécula de inmunoadhesina típicamente es una secuencia contigua de
aminoácidos que comprende al menos el sitio de unión de un receptor
o un ligando. La secuencia del dominio constante de la
inmunoglobulina en la inmunoadhesina puede obtenerse a partir de
cualquier inmunoglobulina, tal como los subtipos
IgG-1, IgG-2, IgG-3
o IgG-4, IgA (incluidos IgA-1 y
IgA-2), IgE, IgD o IgM.
La palabra "marcador", cuando se usa aquí,
se refiere a un compuesto o composición detectable que se conjuga
directa o indirectamente al anticuerpo, oligopéptido u otra molécula
orgánica para generar anticuerpo, oligopéptido u otra molécula
orgánica "marcados". El marcador puede ser detectable por sí
mismo (por ejemplo marcadores radioisotópicos o marcadores
fluorescentes) o, en el caso del marcador enzimático, pueden
catalizar la alteración química de un compuesto o composición
sustrato detectables.
El término "agente citotóxico" tal como se
utiliza aquí se refiere a una sustancia que inhibe o previene la
función de células y/o causa la destrucción de las células. El
término pretende incluir isótopos radioactivos (por ejemplo,
At^{211}, I^{131}, I^{125}, Y^{90}, Re^{186}, Re^{188},
Sm^{153}, Bi^{212}, P^{32} e isótopos radioactivos de Lu),
agentes quimioterapéuticos, por ejemplo, metotrexato, adriamicina,
vinca, alcaloides (vincristina, vinblastina, etopósido),
doxorubicina, melfalan, mitomicina C, clorambucilo, daunorubicina,
u otros agentes intercalantes, enzimas y fragmentos de los mismos,
tales como enzimas nucleolíticos, antibióticos, y toxinas, tales
como toxinas de molécula pequeña o toxinas enzimáticamente activas
de origen bacteriano, fúngico, vegetal o animal, incluyendo
fragmentos y/o variantes de los mismos, y los diversos agentes
antitumorales o anticancerosos descritos a continuación. A
continuación, se describen otros agentes citotóxicos. Un agente
tumoricida causa la destrucción de células tumorales. Las
citotoxinas se pueden unir covalentemente a un anticuerpo para
dirigir la toxina a una célula particular de interés que expresa el
antígeno. Las citotoxinas útiles son sus enlazadores, que incluyen,
sin limitación, los siguientes:
MC = maleimidocaproílo
Val Cit = valina-citrulina,
punto de dipéptido en el enlazador divisible por proteasa.
Citrulina = ácido
2-amino-5-ureido
pentanoico
PAB = p-aminobencilcarbamoílo
(parte "autoinmoladora" del enlazador)
Me=
N-metil-valina citrulina, donde el
enlace peptídico del enlazador ha sido modificado para evitar su
división por la catepsina B
MC(PEG)6-OH =
maleimidocaproil-polietilenglicol, unido a cisteínas
de anticuerpo.
SPP = N-Succinimidil
4-(2-piridiltio) pentanoato
SMCC = N-Succinimidil
4-(N-maleimidometil) ciclohexano-1
carboxilato.
MMAE = mono-metil auristatina E
(PM 718)
MMAF = variante de auristatina E (MMAE) con una
fenilalanina en el extremo C-terminal del fármaco
(PM 731,5)
AEVB = auristatin E valeril bencilhidrazona,
enlazador lábil a ácido a través del extremo
C-terminal de AE (PM 732)
AFP =Auristatin F fenilen diamina; (la variante
de fenilalanina unida al anticuerpo a través del extremo
C-terminal mediante un espaciador de fenilen
diamina) (PM 732).
Un "agente inhibidor del crecimiento"
cuando se utiliza en la presente invención se refiere a un compuesto
o una composición que inhibe el crecimiento de una célula,
especialmente una célula cancerosa que expresa TAT, in vitro
o in vivo. De este modo, el agente inhibidor del crecimiento
es aquel que reduce significativamente el porcentaje de células que
expresan TAT en la fase S. Algunos ejemplos de agentes inhibidores
del crecimiento incluyen agentes que bloquean la progresión del
ciclo celular (en un punto diferente de la fase S), tales como
agentes que inducen la interrupción de G1 y la interrupción de la
fase M. Algunos bloqueadores clásicos de fase M incluyen los vincas
(vincristina y vinblastina), taxanos, e inhibidores de topoisomerasa
II, tales como doxorrubicina, epirrubicina, daunorrubicina,
etopósido, y bleomicina. Los agentes que interrumpen G1 también
afectan a la interrupción de la fase S, por ejemplo, agentes
alquilantes de ADN, tales como tamoxifeno, prednisona, dacarbazina,
mecloroetamina, cisplatino, metotrexato,
5-fluorouracilo, y ara-C. Puede
encontrarse más información en The Molecular Basis of Cancer,
Mendelsohn y Israel, eds., Capítulo 1, titulado "Cell cycle
regulation, oncogens, and antineoplastic drugs" por Murakami
et al., (WB Saunders: Filadelfia, 1995), especialmente la
página 13. Los taxanos (paclitaxel y docetaxel) son fármacos
anticancerosos derivados del tejo. El docetaxel (TAXOTERE®,
Rhone-Poulenc Rorer), derivado del tejo europeo es
un análogo semisintético del paclitaxel (TAXOL®,
Bristol-Myers Squibb). El paclitaxel y el docetaxel
promueven el ensamblaje de microtúbulos a partir de dímeros de
tubulina y estabilizan los microtúbulos mediante la prevención de la
despolimerizaciuón, lo que da lugar a la inhibición de la mitosis
en células.
"Doxorrubicina" es un antibiótico de
antraciclina. El nombre químico completo de la doxorrubicina es
(8S-cis)-10-[(3-amino-2,3,6-tridesoxi-\alpha-L-lixo-hexapiranosil)
oxi]-7,8,9,10-tetrahidro-6,8,11-trihidroxi-8-(hidroxiacetil)-1-metoxi-5,12-naftacenodiona.
El término "citoquina" es un término
genérico para proteínas liberadas por una población de células que
actúan sobre otra célula como mediadores intercelulares. Algunos
ejemplos de dichas citoquinas son linfoquinas, monoquinas, y
hormonas polipeptídicas tradicionales. Entre las citoquinas se
incluyen hormonas del crecimiento, tales como hormona del
crecimiento humano, hormona del crecimiento humano
N-metionilo, y hormona de crecimiento bovino;
hormona paratiroidal; tiroxina; insulina; proinsulina; relaxina;
prorrelaxina; hormonas de glicoproteínas, tales como hormona
estimulante del folículo (FSH), hormona estimulante de la tiroides
(TSH), y hormona luteínica (LH); factor de crecimiento hepático;
factor de crecimiento de fibroblastos; prolactina; lactógeno
placentario; factor \alpha y \beta de necrosis tumoral;
sustancia inhibidora mulleriana; péptido asociado a gonadotropina
de ratón; inhibina; activina; factor de crecimiento endotelial
vascular; integrina; trombopoyetina (TPO); factores de crecimiento
nervioso, tales como NGF-\beta; factor de
crecimiento plaquetario; factores de crecimiento transformante
(TGFs), tales como TGF-\alpha y
TGF-\beta, factor de crecimiento I y II de tipo
insulina; eritropoyetina (EPO); factores osteoinductivos;
interferones, tales como interferón-\alpha,
\beta, y \gamma; factores estimulantes de colonias (CSFs),
tales como macrófago-CSF (M-CSF);
granulocito-macrófago-CSF
(GM-CSF); y granulocito-CSF
(G-CSF); interleuquinas (ILs), tales como
IL-1, IL-1\alpha,
IL-2, IL-3, IL-4,
IL-5 IL-6, IL-7,
IL-8, IL-9, IL-11,
IL-12; un factor de necrosis tumoral, tal como
TNF-\alpha o TNF-\beta, y otros
factores de polipéptidos que incluyen LIF y ligando kit (LK). Tal y
como se utiliza en la presente invención, el término citoquina
incluye proteínas de fuentes naturales o de cultivos de células
recombinantes y equivalentes biológicamente activos de las
citoquinas de secuencia nativa.
El término "prospecto" se utiliza para
referirse a las instrucciones incluidas habitualmente en los
envases comerciales de los productos terapéuticos que contienen
información sobre las indicaciones, utilización, dosis,
administración, contraindicaciones y/o avisos con respecto al uso de
dichos productos terapéuticos.
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En una realización, la presente invención
proporciona anticuerpos anti-TAT que pueden ser
útiles como agentes terapéuticos y/o de diagnóstico. Entre los
anticuerpos de ejemplo se incluyen anticuerpos policlonales,
monoclonales, humanizados, biespecíficos y heteroconjugados.
Los anticuerpos policlonales se desarrollan
preferiblemente en animales mediante inyecciones múltiples
subcutáneas (sc) o intraperitoneales (ip) del antígeno pertinente y
un adyuvante. Puede ser útil conjugar el antígeno pertinente
(especialmente cuando se utilizan péptidos sintéticos) a una
proteína que es inmunogénica en la especie a inmunizar. Por
ejemplo, el antígeno se puede conjugar a la hemocianina de la lapa
californiana (KLH), albúmina de suero, tiroglobulina bovina o
inhibidor de tripsina de soja utilizando un agente bifuncional o
derivatizante, por ejemplo, éster de maleimidobenzoil
sulfosuccinimida (conjugación a través de residuos de cisteína),
N-hidroxisuccinimida (a través de residuos de
lisina), glutaraldehído, anhídrido succínico, SOCl_{2}, o
R^{1}N=C=NR, donde R y R^{1} son grupos alquilo diferentes.
Los animales se inmunizan contra el antígeno,
conjugados inmunogénicos o derivados mediante la combinación de,
por ejemplo, 100 \mug o 5 \mug de la proteína o conjugado (para
conejos o ratones, respectivamente) con 3 volúmenes de adyuvante
completo de Freund y la inyección intradérmica de la solución en
múltiples sitios. Un mes más tarde, los animales se refuerzan con
1/5 a 1/10 de la cantidad original de péptido o conjugado en
adyuvante completo de Freund mediante inyección subcutánea en
múltiples sitios. De siete a catorce días más tarde los animales
sangran y el suero se analiza por el título de anticuerpo. Los
animales se refuerzan hasta que el título se estabiliza. Los
conjugados también se pueden producir en cultivos de células
recombinantes como fusiones de proteínas. Además, se utilizan de
forma adecuada agentes de agregación, tales como el alumbre, para
potenciar la respuesta
inmune.
inmune.
Los anticuerpos monoclonales se pueden producir
utilizando el método del hibridoma descrito por primera vez por
Kohler et al., Nature 256:495 (1975) o se pueden
producir mediante métodos de ADN recombinante (Patente de Estados
Unidos No. 4.816.567).
En el método del hibridoma, un ratón u otro
animal huésped apropiado, tal como un hámster, se inmunizan como se
ha descrito anteriormente para conseguir linfocitos que producen o
son capaces de producir anticuerpos que se unirán específicamente a
la proteína utilizada para la inmunización. Alternativamente, los
linfocitos se pueden inmunizar in vitro. Después de la
inmunización, los linfocitos se aislan y se fusionan a continuación
con una línea celular de mieloma utilizando un agente de fusión
adecuado, tal como polietilenglicol, para formar una célula de
hibridoma (Goding, Monoclonal Antibodies: Principles and
Practice, páginas 59-103 (Academia Press.
1986)).
Las células de hibridoma preparadas de esta
manera se siembran y se desarrollan en un medio de cultivo adecuado
que contiene preferiblemente una o más sustancias que inhiben el
crecimiento o la supervivencia de las células de mieloma parentales
no fusionadas (también referidas como compañero de fusión). Por
ejemplo, si las células de mieloma parentales carecen de la enzima
hipoxantina guanina fosforibosil transferasa (HGPRT o HPRT), el
medio de cultivo selectivo para los hibridomas incluirán
habitualmente hipoxantina, aminopterina y timidina (medio HAT),
cuyas sustancias evitan el crecimiento de células deficientes de
HGPRT.
Las células de mieloma de compañero de fusión
preferidas son aquellas que se fusionan de manera eficaz,
contribuyen a una producción estable a un nivel elevado de
anticuerpo por las células seleccionadas productoras de los
anticuerpos, y son sensibles a un medio selectivo que se selecciona
contra las células parentales no fusionadas. Entre las líneas de
células de mieloma preferidas están las líneas de mieloma murinas,
tales como las derivadas de tumores de ratón
MOPC-21 y MPC-11 disponibles en el
Salk Institute Cell Distribution Center, San Diego, California USA,
y las células SP-2 y derivadas, por ejemplo células
X63-Ag8-653, disponibles en la
American Type Culture Collection, Manassas, Virginia, Estados
Unidos. También se han descrito líneas de células de mieloma humano
y de heteromieloma de ratón-humano para la
producción de anticuerpos monoclonales humanos (Kozbor, J.
Immunol. 133: 3001 (1984); y Brodeur et al.,
Monoclonal Antibody Production Techniques and Applications,
páginas 51-63 (Marcel Dekker, Inc., Nueva York,
1987)).
Se analiza el medio de cultivo en el que crecen
las células de hibridoma para la producción de anticuerpos
monoclonales dirigidos contra el antígeno. Preferiblemente, la
especificidad de unión de anticuerpos monoclonales producidos por
células de hibridoma se determina mediante la inmunoprecipitación o
mediante un ensayo de unión in vitro, tal como
radioinmunoensayo (RIA) o ensayo inmunoabsorbente unido a enzima
(ELISA).
La afinidad de unión del anticuerpo monoclonal
se puede determinar, por ejemplo, mediante análisis Scatchard de
Munson et al., Anal. Biochem., 107:220 (1980).
Después de identificar las células de hibridoma
que producen anticuerpos de la especificidad, afinidad y/o
actividad deseadas, los clones se pueden subclonar mediante
procedimientos de dilución limitante y se pueden desarrollar
mediante métodos estándar (Goding, Monoclonal Antibodies:
Principles and Practice, páginas 59-103
(Academia Press, 1986)). Entre los medios de cultivo adecuados para
este objetivo se incluyen, por ejemplo, medio D-MEM
o medio RPM1-1640. Además, las células de hibridoma
se pueden desarrollar in vivo como tumores ascíticos en un
animal, por ejemplo, mediante inyección i.p. de las células en los
ratones.
Los anticuerpos monoclonales secretados por los
subclones se separan de forma adecuada del medio de cultivo, fluido
ascítico, o suero mediante procedimientos de purificación de
anticuerpos convencionales, tales como, por ejemplo, cromatografía
de afinidad (por ejemplo, utilizando proteína A o proteína
G-Sefarosa) o cromatografía de intercambio iónico,
cromatografía de hidroxilapatita, electroforesis en gel, diálisis,
etc.
El ADN que codifica los anticuerpos monoclonales
se aísla fácilmente y se secuencia utilizando procedimientos
convencionales (por ejemplo, utilizando sondas de oligonucleótidos
que son capaces de unirse específicamente a genes que codifican las
cadenas pesada y ligera de anticuerpos murinos). Las células de
hibridoma sirven como una fuente preferida de dicho ADN. Una vez
aislado, el ADN se puede colocar en vectores de expresión, que a
continuación se transfectan en células huésped, tales como células
E. coli, células COS de simios, células de ovario de hámster
chino (CHO), o células de mieloma que de ningún otro modo producen
proteína anticuerpo, para obtener la síntesis de anticuerpos
monoclonales en las células huésped recombinantes. Entre los
artículos de revisión sobre la expresión recombinante en bacterias
de ADN que codifican el anticuerpo se incluyen Skerra et
al., Curr. Opinión in Immunol., 5:256-262
(1993) y Plückthun, Immunol Revs.,
130:151-188 (1992).
En una realización adicional, los anticuerpos o
fragmentos de anticuerpos monoclonales se pueden aislar de
bibliotecas de anticuerpos en fagos generados utilizando las
técnicas descritas en McCafferty et al., Nature, 348:
552-554 (1990). Clackson et al.,
Nature, 352: 624-628 (1991) y Marks et
al, J. Mol. Biol., 222: 581-597 (1991)
describen el aislamiento de anticuerpos murinos y humanos,
respectivamente, utilizando bibliotecas de fagos. Las posteriores
publicaciones describen la producción de anticuerpos humanos de
afinidad elevada (rango de nM) mediante intercambio de cadenas
(Marks et al., Biol. Technology,
10:779-783 (1992)), así como la infección
combinatoria y la recombinación in vivo como estrategia para
construir bibliotecas de fagos muy grandes (Waterhouse et
al., Nuc. Acids. Res., 21: 2265-2266
(1993)). De este modo, estas técnicas son alternativas viables a
las técnicas convencionales de hibridomas de anticuerpos
monoclonales para el aislamiento de anticuerpos monoclonales.
El ADN que codifica el anticuerpo se puede
modificar para producir polipéptidos anticuerpo quiméricos o de
fusión, por ejemplo, mediante la sustitución de las secuencias de
los dominios constantes de cadena pesada y ligera (C_{H} y
C_{L}) humanos por las secuencias murinas homólogas (Patente de
Estados Unidos No. 4.816.567; Morrison et al. Proc. Natl
Acad. Sci. USA, 81:6851 (1984)), o mediante la fusión de la
secuencia codificante de inmunoglobulina con toda o parte de la
secuencia codificante de un polipéptido que no es inmunoglobulina
(polipéptido heterólogo). Las secuencias de polipéptidos que no son
inmunoglobulinas se pueden sustituir por los dominios constantes de
un anticuerpo o se sustituyen por los dominios variables de un sitio
de combinación a antígeno de un anticuerpo para crear un anticuerpo
divalente quimérico que comprende un sitio de combinación a
antígeno que tiene especificidad por un antígeno y otro sitio de
combinación a antígeno que tiene especificidad por un antígeno
diferente.
Los anticuerpos anti-TAT de la
presente invención pueden comprender además anticuerpos humanizados
o anticuerpos humanos. Las formas humanizadas de anticuerpos no
humanos (por ejemplo, murinos) son inmunoglobulinas quiméricas,
cadenas de inmunoglobulinas o fragmentos de las mismas (tales como
Fv, Fab, Fab', F(ab')_{2} u otras subsecuencias de unión a
antígeno de los anticuerpos) que contienen una secuencia mínima
derivada de inmunoglobulina no humana. Entre los anticuerpos
humanizados se incluyen inmunoglobulinas humanas (anticuerpo
receptor) en las que los residuos de una región determinante de
complementariedad (CDR) del receptor se sustituyen por residuos de
una CDR de una especie no humana (anticuerpo dador), tal como ratón,
rata o conejo que tienen la especificidad, afinidad y capacidad
deseadas. En algunos casos, los residuos del armazón
("framework") de Fv de la inmunoglobulina humana se sustituyen
por los residuos no humanos correspondientes. Los anticuerpos
humanizados también pueden comprender residuos que no se encuentran
ni en el anticuerpo receptor ni en las secuencias de la CDR o el
armazón importados. En general, el anticuerpo humanizado comprenderá
sustancialmente todos de por lo menos uno, y habitualmente dos,
dominios variables, en los que todas o sustancialmente todas las
regiones CDR corresponden a las de una inmunoglobulina no humana y
todas o sustancialmente todas las regiones de FR son las de una
secuencia consenso de inmunoglobulina humana. El anticuerpo
humanizado optimamente también comprenderá por lo menos una parte
de una región constante de inmunoglobulina (Fc), habitualmente la de
una inmunoglobulina humana [Jones et al ., Nature,
321: 522-525 (1986); Riechmann et al.,
Nature, 332 : 323-329 (1988); y Presta,
Curr. Op. Struct. Biol., 2: 593-596
(1992)].
Los métodos para humanizar anticuerpos no
humanos son conocidos en la técnica. En general, un anticuerpo
humanizado tiene uno o más residuos de aminoácidos introducidos en
el mismo a partir de una fuente que es no humana. Estos residuos de
aminoácidos no humanos se denominan frecuentemente como residuos
"importados", que habitualmente se obtienen de un dominio
variable "importado". La humanización se puede realizar
esencialmente siguiendo el método de Winter y colaboradores (Jones
et al., Nature, 321: 522-525 (1986);
riechmann et al., Nature, 332:
323-327 (1988); Verhoeyen et al.,
Science, 239: 1534-1536 (1988)), mediante la
sustitución de secuencias de CDRs o CDR de roedor por las
secuencias correspondientes de un anticuerpo humano. Por
consiguiente, dichos anticuerpos "humanizados" son anticuerpos
quiméricos (Patente de Estados Unidos No. 4.816.567) en los que
sustancialmente menos de un dominio variable humano intacto se ha
sustituido por la secuencia correspondiente de una especie no
humana. En la práctica, los anticuerpos humanizados son
habitualmente anticuerpos humanos en los que algunos residuos de
CDR y posiblemente algunos residuos de FR se sustituyen por residuos
de sitios análogos en anticuerpos de roedores.
La elección de dominios variables humanos, tanto
ligeros como pesados, para utilizar en la fabricación de los
anticuerpos humanizados es muy importante para reducir la
antigenicidad y la respuesta HAMA (anticuerpo
anti-ratón de humano) cuando el anticuerpo pretende
utilizarse para uso terapéutico humano. Según el método denominado
"mejor-ajuste", la secuencia del dominio
variable de un anticuerpo de roedor se criba frente a toda la
biblioteca de secuencias de dominios variables humanos conocidos. Se
identifica el dominio V humano de la secuencia humana que está más
próxima a la del roedor y se acepta la región de armazón (FR) humana
en el mismo para el anticuerpo humanizado (Sims et al.,
J. Immunol., 151: 2296 (1993); Chothia et al., J.
Mol. Biol., 196: 901 (1987)). Otro método utiliza una región de
armazón particular derivada de la secuencia consenso de todos los
anticuerpos humanos de un subgrupo particular de cadenas ligeras o
pesadas. La misma región de armazón se puede utilizar para varios
anticuerpos humanizados diferentes (Carter et al., Proc.
Natl Acad. Sci. USA, 89: 4285 (1992); Presta et al.,
J. Immnol., 151: 2623 (1993)).
Es también importante que los anticuerpos se
humanicen manteniendo una afinidad elevada por el antígeno y otras
propiedades biológicas favorables. Para conseguir este objetivo,
según un método preferido, los anticuerpos humanizados se preparan
mediante un proceso de análisis de las secuencias parentales y
varios productos humanizados conceptuales utilizando modelos
tridimensionales de las secuencias parentales y humanizadas. Los
modelos tridimensionales de inmunoglobulinas están disponibles
normalmente y son familiares para los expertos en la materia.
Existen programas informáticos que muestran y visualizan probables
estructuras conformacionales tridimensionales de secuencias de
inmunoglobulinas candidatas seleccionadas. La observación de estas
visualizaciones permite el análisis de la probable función de los
residuos en el funcionamiento de la secuencia de inmunoglobulina
candidata, es decir, el análisis de residuos que influyen en la
capacidad de la inmunoglobulina candidata para unirse a su
antígeno. De esta manera, los residuos de FR se pueden seleccionar y
combinar a partir de secuencias receptoras e importadas, de manera
que se consigue la característica del anticuerpo deseado, tal como
una mayor afinidad para el antígeno o antígenos diana. En general,
los residuos de la región hipervariable están directamente y más
sustancialmente implicados en la influencia sobre la unión al
antígeno.
Se contemplan varias formas de un anticuerpo
anti-TAT humanizado. Por ejemplo, el anticuerpo
humanizado puede ser un fragmento de anticuerpo, tal como Fab, que
está conjugado opcionalmente con uno o más agentes citotóxicos con
el fin de generar un inmunoconjugado. Alternativamente, el
anticuerpo humanizado puede ser un anticuerpo intacto, tal como un
anticuerpo IgG1 intacto.
Como alternativa a la humanización, se pueden
generar anticuerpos humanos. Por ejemplo, ahora es posible producir
animales transgénicos (por ejemplo ratones) que son capaces, tras
inmunización, de producir un repertorio completo de anticuerpos
humanos en ausencia de producción de inmunoglobulina endógena. Por
ejemplo, se ha descrito que la eliminación homocigótica del gen de
la región de unión (J_{H}) de la cadena pesada del anticuerpo en
ratones mutantes quiméricos y en la línea germinal da lugar a la
inhibición completa de la producción de anticuerpos endógenos. La
transferencia del grupo de genes de inmunoglobulina de línea
germinal humana en dichos ratones mutantes en la línea germinal
dará lugar a la producción de anticuerpos humanos tras la
estimulación con antígenos. Ver, por ejemplo Jakobovits et
al., Proc. Natl. Acad. Sci. USA 90, 2551-255
(1993); Jakobovits et al., Nature 362,
255-258 (1993); Bruggermann et al., Year in
Immuno., 7: 33 (1993); y las Patentes de Estados Unidos 5.545.806,
5.569.825 y 5.591.669 (todas de GenPharm); 5.547.807; y WO
97/17852.
Alternativamente, la tecnología de expresión de
fagos (McCafferty et al., Nature 348, 552-553
[1990]) se puede utilizar para producir anticuerpos y fragmentos de
anticuerpos humanos in vitro, a partir de repertorios de
genes de dominio variable (V) de inmunoglobulina de donantes no
inmunizados. Según esta técnica, los genes del dominio V de
anticuerpo se clonan en el marco en un gen de proteína de
recubrimiento principal o secundario de un bacteriófago
filamentoso, tal como M13 o fd, y se expresan como fragmentos de
anticuerpos funcionales sobre la superficie de la partícula del
fago. Debido a que la partícula filamentosa contiene una copia de
ADN de cadena sencilla del genoma del fago, las selecciones basadas
en las propiedades funcionales del anticuerpo también dan lugar a
la selección del gen que codifica el anticuerpo que presenta esas
propiedades. De este modo, el fago mimetiza algunas de las
propiedades de la célula B. La expresión en fagos se puede realizar
en una variedad de formatos; para su revisión ver, por ejemplo,
Johnson, Kevin S. y Chiswell, David J., Current Opinion in
Structural Biology 3, 564-571 (1993). Se pueden usar
varias fuentes de segmentos de genes V para la expresión en fagos.
Clackson et al., Nature 352, 624-628 (1991)
aislaron un conjunto diverso de anticuerpos de
anti-oxazolona a partir de una pequeña biblioteca
combinatoria aleatoria de genes V derivados de bazos de ratones
inmunizados. Se puede construir un repertorio de genes V a partir de
donantes humanos no inmunizados y se pueden aislar anticuerpos para
un conjunto diverso de antígenos (incluyendo
auto-antígenos) esencialmente siguiendo las
técnicas descritas por Marks et al., J. Mol. Biol. 222,
581-597 (1991), o Griffith et al., EMBO J.
12, 725-734 (1993). Véase también las Patentes de
Estados Unidos Nos. 5.565.332 y 5.573.905.
Tal como se ha descrito anteriormente, también
se pueden generar anticuerpos humanos por células B activadas in
vivo (véase las Patentes de Estados Unidos 5.567.610 y
5.229.275).
En ciertas circunstancias, existen ventajas al
utilizar fragmentos de anticuerpos, en lugar de anticuerpos
completos. El menor tamaño de los fragmentos permite una depuración
rápida y puede conducir a un mejor acceso a los tumores
sólidos.
Se han desarrollado varias técnicas para la
producción de fragmentos de anticuerpos. Habitualmente, estos
fragmentos se derivaban mediante la digestión proteolítica de
anticuerpos intactos (véase, por ejemplo, Morimoto et al.,
Journal of Biochemical and Biophysical Methods
24:107-117 (1992) y Brennan et al., Science
229:81 (1985)). Sin embargo, estos fragmentos se pueden producir
actualmente directamente mediante células huésped recombinantes.
Los fragmentos de anticuerpos Fab, Fv y ScFv se pueden todos
expresar en y secretarse de E. coli, permitiendo así la
producción simple de grandes cantidades de estos fragmentos. Los
fragmentos de anticuerpos se pueden aislar a partir de las
bibliotecas de anticuerpos en fagos descritas anteriormente.
Alternativamente, los fragmentos Fab'-SH se pueden
recuperar directamente de E coli y pueden acoplarse
químicamente para formar fragmentos F(ab')_{2} (Carter
et al., Bio/Technology 10:163-167 (1992)).
Según otra estrategia, los fragmentos F(Ab')_{2} se pueden
aislar directamente del cultivo de células huésped recombinantes.
Los fragmentos Fab y F(ab')_{2} con una mayor vida media
in vivo que comprenden residuos de epítopo de unión a
receptor salvaje se describen en la Patente de Estados Unidos No.
5.869.046. Otras técnicas para la producción de fragmentos de
anticuerpos serán evidentes para el técnico de la materia. En otras
realizaciones, el anticuerpo de elección es un fragmento Fv de
cadena sencilla (scFv). Véase WO 93/16185; Patente de Estados
Unidos No. 5.571.894; y Patente de Estados Unidos No. 5.587.458. Fv
y sFv son las únicas especies con sitios de combinación intactos
carentes de regiones constantes; de este modo, son adecuadas para
una unión no específica reducida durante el uso in vivo. Las
proteínas de fusión con sFv se pueden construir para producir la
fusión de una proteína efectora en el extremo amino o carboxi de un
sFv. Véase, Antibody Engineering, ed. Borrebaeck, supra. El
fragmento de anticuerpo también puede ser un "anticuerpo
lineal", por ejemplo, tal como se describe en la Patente de
Estados Unidos No. 5.641.870, por ejemplo. Dichos fragmentos de
anticuerpos lineales pueden ser monoespecíficos o
biespecíficos.
Los anticuerpos biespecíficos son anticuerpos
que tienen especificidades de unión con por lo menos dos epítopos
diferentes. Los anticuerpos biespecíficos de ejemplo se pueden unir
a dos epítopos diferentes de una proteína TAT tal como se describe
aquí. Otros de dichos anticuerpos pueden combinar un sitio de unión
a TAT con un sitio de unión para otra proteína. Alternativamente, un
brazo anti-TAT puede combinarse con un brazo que se
une a una molécula inductora en un leucocito, tal como una molécula
receptora de células T (por ejemplo, CD3) o receptores Fc para IgG
(FC\gammaR), tales como FC\gammaRI (CD64), FC\gammaRII (CD32)
y FC\gammaRIII (CD16) con el fin de centrar y localizar los
mecanismos de defensa celulares en la célula que expresa TAT. Estos
anticuerpos biespecíficos también se pueden utilizar para localizar
agentes citotóxicos en células que expresan TAT. Estos anticuerpos
poseen un brazo de unión a TAT y un brazo que se une al agente
citotóxico (por ejemplo, saporina,
anti-interferón-\alpha, alcaloide
vinca, cadena A de ricina, metotrexato o hapteno con isótopo
radioactivo). Los anticuerpos biespecíficos se pueden preparar como
anticuerpos de longitud completa o fragmentos de anticuerpos (por
ejemplo, anticuerpos biespecíficos F(ab')_{2}).
WO 96/16673 describe un anticuerpo biespecífico
anti-ErbB2/anti-Fc\gammaRIII y la
Patente de Estados Unidos
5.837.234 describe un anticuerpo biespecífico anti-ErbB2/anti-Fc\gammaRI. En WO98/02463 se muestra un anticuerpo biespecífico anti-ErbB2/Fc\alpha. La Patente de Estados Unidos No. 5.821.337 describe un anticuerpo biespecífico anti-ErbB2/anti-CD3.
5.837.234 describe un anticuerpo biespecífico anti-ErbB2/anti-Fc\gammaRI. En WO98/02463 se muestra un anticuerpo biespecífico anti-ErbB2/Fc\alpha. La Patente de Estados Unidos No. 5.821.337 describe un anticuerpo biespecífico anti-ErbB2/anti-CD3.
Los procedimientos para realizar anticuerpos
biespecíficos son conocidos en la técnica. La producción habitual
de anticuerpos biespecíficos de longitud completa se basa en la
coexpresión de dos pares de cadena pesada-cadena
ligera de inmunoglobulina, donde las dos cadenas tienen diferentes
especificidades (Milstein et al., Nature,
305:537-539 (1983)). Debido a la variedad aleatoria
de cadenas pesadas y ligeras de inmunoglobulina, estos hibridomas
(cuadromas) producen una mezcla potencial de 10 moléculas de
anticuerpos diferentes, de las cuales sólo una tiene la estructura
biespecífica correcta. La purificación de la molécula correcta, que
se realiza habitualmente mediante etapas de cromatografía de
afinidad, es bastante incómoda y los rendimientos de producto son
bajos. En WO 93/08829 y en Traunecker et al., EMBO J.,
10:3655-3659 (1991) se describen procesos
similares.
Según una estrategia diferente, los dominios
variables de anticuerpos con las especificidades de unión deseadas
(sitios de combinación anticuerpo-antígeno) se
fusionan a secuencias del dominio constante de inmunoglobulina. La
fusión se produce preferiblemente con un dominio constante de cadena
pesada de la inmunoglobulina, que comprende por lo menos parte de
las regiones bisagra, C_{H}2 y C_{H}3. Se prefiere que la
primera región constante de cadena pesada (C_{H}1) contenga el
sitio necesario para la unión a cadena ligera, presente en por lo
menos una de las fusiones. Los ADNs que codifican las fusiones de la
cadena pesada de inmunoglobulina y, si se desea, la cadena ligera
de inmunoglobulina, se insertan en vectores de expresión separados y
se cotransfectan en una célula huésped adecuada. Esto proporciona
una mayor flexibilidad en el ajuste de las proporciones mutuas de
los tres fragmentos de polipéptido en realizaciones cuando las
proporciones desiguales de las tres cadenas de polipéptido
utilizadas en la construcción proporcionan el rendimiento óptimo del
anticuerpo biespecífico deseado. Sin embargo, es posible insertar
las secuencias codificantes de dos o las tres cadenas de polipéptido
en un único vector de expresión cuando la expresión de por lo menos
dos cadenas de polipéptido en proporciones iguales da lugar a
rendimientos elevados o cuando las proporciones no tienen un efecto
significativo en el rendimiento de la combinación de cadenas
deseadas.
En una realización preferida de esta estrategia,
los anticuerpos biespecíficos están compuestos de una cadena pesada
de inmunoglobulina híbrida con una primera especificidad de unión en
un brazo, y una pareja de cadena pesada-cadena
ligera de inmunoglobulina híbrida (que proporciona una segunda
especificidad de unión) en el otro brazo. Se observó que esta
estructura asimétrica facilita la separación del compuesto
biespecífico deseado de combinaciones de cadenas de
inmunoglobulinas no deseadas, ya que la presencia de una cadena
ligera de inmunoglobulina en sólo una mitad de la molécula
biespecífica proporciona una manera sencilla de separación. Esta
estrategia se describe en WO 94/04690. Para más detalles sobre la
generación de anticuerpos biespecíficos véase, por ejemplo, Suresh
et al., Methods in Enzymology 121:210 (1986).
Según otra estrategia descrita en la Patente de
Estados Unidos No. 5.731.168, se puede diseñar la interfase entre
una pareja de moléculas de anticuerpos para maximizar el porcentaje
de heterodímeros que se recuperan de cultivos de células
recombinantes. La interfase preferida comprende por lo menos una
parte del dominio C_{H}3. En este método, una o más cadenas
laterales de aminoácidos pequeños de la interfase de la primera
molécula de anticuerpo se sustituyen por cadenas laterales más
grandes (por ejemplo, tirosina o triptófano). Se crean
"cavidades" compensatorias de tamaño idéntico o similar a la
cadena o cadenas laterales grandes en la interfase de la segunda
molécula de anticuerpo mediante la sustitución de cadenas laterales
de aminoácidos grandes por más pequeñas (por ejemplo, alanina o
treonina). Esto proporciona un mecanismo para aumentar el
rendimiento del heterodímero sobre otros productos finales no
deseados, tales como homodímeros.
Entre los anticuerpos biespecíficos se incluyen
anticuerpos reticulados o "heteroconjugados". Por ejemplo, uno
de los anticuerpos en el heteroconjugado se puede acoplar a avidina,
y el otro a biotina. Dichos anticuerpos se han propuesto, por
ejemplo, para dirigir las células del sistema inmune a células no
deseadas (Patente de Estados Unidos No. 4.676.980) y para el
tratamiento de la infección por VIH (WO 91/00360, WO 92/200373 y EP
03089). Los anticuerpos heteroconjugados se pueden fabricar
utilizando cualquier método de reticulación conveniente. Los
agentes de reticulación adecuados son bien conocidos en la técnica y
se describen en la Patente de Estados Unidos No. 4.676.980 junto
con un grupo de técnicas de reticulación.
Las técnicas para generar anticuerpos
biespecíficos a partir de fragmentos de anticuerpos también se han
descrito en la literatura. Por ejemplo, se pueden preparar
anticuerpos biespecíficos utilizando enlaces químicos. Brennan
et al., Science, 229: 81 (1985) describen un
procedimiento en el que anticuerpos intactos se descomponen
proteolíticamente para generar fragmentos F(ab')_{2}. Estos
fragmentos se reducen en presencia del agente complejante de
ditiol, arsenito sódico, para estabilizar los ditioles vecinales y
evitar la formación de enlaces disulfuro intermoleculares. A
continuación, los fragmentos Fab' generados se convierten en
derivados de tionitrobenzoato (TNB). Uno de los derivados de
Fab'-TNB se reconvierte a continuación en
Fab'-tiol mediante la reducción con
mercaptoetilamina y se mezcla con una cantidad equimolar del otro
derivado de Fab'-TNB para formar el anticuerpo
biespecífico. Los anticuerpos biespecíficos producidos se pueden
utilizar como agentes para la inmovilización selectiva de
enzimas.
El reciente progreso ha facilitado la
recuperación directa de fragmentos Fab'-SH de E.
coli., que se pueden acoplar químicamente para formar
anticuerpos biespecíficos. Shalaby et al., J. Exp.
Med, 175: 217-225 (1992) describen la
producción de una molécula de anticuerpo biespecífico
F(ab')_{2} completamente humanizada. Cada fragmento de
Fab' se secretó por separado de E. coli y se sometió a un
acoplamiento químico dirigido in vitro para formar el
anticuerpo biespecífico. El anticuerpo biespecífico formado de esta
manera era capaz de unirse a células que sobreexpresaban el
receptor ErbB2 y células T humanas normales, así como de
desencadenar la actividad lítica de linfocitos citotóxicos humanos
contra dianas de tumores de mama humanos.
Se han descrito también varias técnicas para
fabricar y aislar fragmentos de anticuerpos biespecíficos
directamente de cultivos de células recombinantes. Por ejemplo, se
han producido anticuerpos biespecíficos utilizando cremalleras de
leucina. Kostelny et al., J. Immunol. 148(5):
1547-1553 (1992). Los péptidos cremallera de
leucina de las proteínas Fos y Jun se unieron a las partes de Fab'
de dos anticuerpos diferentes mediante fusión génica. Los
homodímeros de anticuerpos se redujeron en la región bisagra para
formar monómeros y, a continuación, se reoxidaron para formar los
heterodímeros de anticuerpos. Este procedimiento también se puede
utilizar para la producción de homodímeros de anticuerpos. La
tecnología de "diabody" descrita por Hollinger et al.,
Proc. Natl. Acad. Sci. USA 90: 6444-6448
(1993) ha proporcionado un mecanismo alternativo para fabricar
fragmentos de anticuerpos biespecíficos. Los fragmentos comprenden
un V_{H} conectado a un V_{L} mediante un enlazador que es
demasiado corto para permitir el emparejamiento entre los dos
dominios en la misma cadena. Por consiguiente, los dominios V_{H}
y V_{L} de un fragmento se fuerzan a emparejarse con los dominios
V_{L} y V_{H} complementarios de otro fragmento, formando así
dos sitios de unión a antígeno. También se ha descrito otra
estrategia para fabricar fragmentos de anticuerpos biespecíficos
mediante la utilización de dímeros de Fv de cadena sencilla (sFv).
Véase Gruber et al., J. Immunol., 152:5368 (1994).
Se consideran los anticuerpos con más de dos
valencias. Por ejemplo, se pueden preparar anticuerpos
triespecíficos. Tutt et al., J. Immunol. 147:60
(1991).
Los anticuerpos heteroconjugados también se
encuentran dentro del alcance de la presente invención. Los
anticuerpos heteroconjugados están compuestos de dos anticuerpos
unidos covalentemente. Dichos anticuerpos se han propuesto, por
ejemplo, para dirigir células del sistema inmune a células no
deseadas [Patente de Estados Unidos No. 4.676.980] y para el
tratamiento de la infección por VIH [WO 91/00360: WO 92/200373; EP
03089]. Se contempla que los anticuerpos se pueden preparar in
vitro utilizando procedimientos conocidos en la química
sintética de proteínas, incluyendo los que implican agentes de
reticulación. Por ejemplo, las inmunotoxinas se pueden construir
utilizando una reacción de intercambio de disulfuro o mediante la
formación de un enlace tioéter. Entre los ejemplos de reactivos
adecuados para este objetivo se incluyen el iminotiolato y
metil-4-mercaptobutirimidato y los
descritos, por ejemplo, en la Patente de Estados Unidos No.
4.676.980.
Un anticuerpo multivalente se puede internalizar
(y/o catabolizar) más rápido que un anticuerpo bivalente por una
célula que expresa un antígeno al que se unen los anticuerpos. Los
anticuerpos de la presente invención pueden ser anticuerpos
multivalentes (que son diferentes de los de la clase IgM) con tres o
más sitios de unión a antígeno (por ejemplo, anticuerpos
tetravalentes), que se pueden producir fácilmente mediante expresión
recombinante de ácido nucleico que codifica las cadenas
polipeptídicas del anticuerpo. El anticuerpo multivalente puede
comprender un dominio de dimerización y tres o más sitios de unión a
antígeno. El dominio de dimerización preferido comprende (o
consiste en) una región Fc o una región bisagra. En este escenario,
el anticuerpo comprenderá una región Fc y tres o más sitios de
unión a antígeno amino terminales a la región Fc. El anticuerpo
multivalente preferido de la presente invención comprende (o
consiste en) tres a aproximadamente ocho, pero preferiblemente
cuatro, sitios de unión a antígeno. El anticuerpo multivalente
comprende por lo menos una cadena polipeptídica (y preferiblemente
dos cadenas polipeptídicas), donde la cadena o cadenas
polipeptídicas comprenden dos o más dominios variables. Por
ejemplo, la cadena o cadenas polipeptídicas pueden comprender
VD1-(X1)n-VD2-(X2)n-Fc,
donde VD1 es un primer dominio variable, VD2 es un segundo dominio
variable, Fc es una cadena polipeptídica de una región Fc, X1 y X2
representan un aminoácido o un polipéptido, y n es 0 ó 1. Por
ejemplo, la cadena o cadenas polipeptídicas pueden comprender:
VH-CH1-enlazador
flexible-VH-CH1-cadena
de región Fc; o
VH-CH1-VH-CH1-cadena
de región Fc. El anticuerpo multivalente de la presente invención
comprende preferiblemente además por lo menos dos (y
preferiblemente cuatro) polipéptidos del dominio variable de cadena
ligera. El anticuerpo multivalente de la presente invención puede
comprender, por ejemplo, de aproximadamente dos a aproximadamente
ocho polipéptidos del dominio variable de cadena ligera. Los
polipéptidos del dominio variable de cadena ligera contemplados
aquí comprenden un dominio variable de cadena ligera y,
opcionalmente, además, comprenden un dominio CL.
Se puede desear modificar el anticuerpo de la
presente invención con respecto a la función efectora, por ejemplo,
con el fin de aumentar la citotoxicidad mediada por célula
dependiente de antígeno (ADCC) y/o citotoxicidad dependiente de
complemento (CDC) del anticuerpo. Esto se puede conseguir mediante
la introducción de una o más sustituciones de aminoácidos en una
región Fc del anticuerpo. Alternativamente o adicionalmente, el
residuo o residuos de cisteínas se pueden introducir en la región
Fc, permitiendo de esta manera la formación de enlaces disulfuro
entre cadenas en esta región. El anticuerpo homodimérico generado de
esta manera puede mejorar la capacidad de internalización y/o
incrementar la citólisis mediada por el complemento y la
citotoxicidad celular dependiente del anticuerpo (ADCC). Véase
Caron et al., J. Exp. Med., 176:
1191-1195 (1992) y Shopes, J. Immunol., 148:
2918-2922 (1992). Los anticuerpos homodiméricos con
una actividad anti-tumoral aumentada también se
pueden preparar utilizando entrecruzadores heterobifuncionales tal y
como se describe en Wolf et al. Cancer Research, 53:
2560-2565 (1993). Alternativamente, se puede diseñar
un anticuerpo para que tenga regiones Fc duales y, de esta manera,
pueda aumentar la lisis por complemento y las capacidades de ADCC.
Véase, Stevenson et al., Anti-Cancer Drug
Design, 3:219-230 (1989). Para aumentar la vida
media en suero del anticuerpo, se puede incorporar un epítopo de
unión al receptor salvaje en el anticuerpo (especialmente un
fragmento de anticuerpo) tal como se describe en la Patente de
Estados Unidos 5,739,277, por ejemplo. Tal como se utiliza aquí, el
término "epítopo de unión al receptor salvaje" se refiere a un
epítopo de la región Fc de una molécula IgG (por ejemplo,
IgG_{1}, IgG_{2}, IgG_{3} o IgG_{4}) que es responsable del
incremento de la vida media en suero in vivo de la molécula
IgG.
La presente invención también se refiere a
inmunoconjugados que comprenden un anticuerpo conjugado a un agente
citotóxico, tal como un agente quimioterapéutico, un agente
inhibidor del crecimiento, una toxina (por ejemplo, una toxina
enzimáticamente activa de origen bacteriano, fúngico, vegetal o
animal, o fragmentos de la misma), o un isótopo radioactivo (es
decir, un radioconjugado).
Anteriormente se han descrito agentes
quimioterapéuticos útiles para la generación de dichos
inmunoconjugados. Entre las toxinas enzimáticamente activas y
fragmentos de las mismas que se pueden utilizar se incluyen la
cadena A de difteria, fragmentos activos no enlazantes de la toxina
de difteria, cadena A de exotoxina (de Pseudomonas
aeruginosa), cadena A de ricina, cadena A de abrina, cadena A de
modeccina, alfa-sarcina, proteínas de Aleurites
fordii, proteínas de diantina, proteínas de Phytolaca
americana (PAPI, PAPII, y PAP-S), inhibidor de
momordica charantia, curcina, crotina, inhibidor de sapaonaria
officinalis, gelonina, mitogelina, restrictocina, fenomicina,
enomicina, y los tricotecenos. Existe un conjunto de radionucleidos
disponibles para la producción de anticuerpos radioconjugados.
Algunos ejemplos son ^{212}Bi, ^{131}I, ^{131}In, ^{90}Y y
Re. Los conjugados del anticuerpo y el agente citotóxico se fabrican
utilizando un conjunto de agentes bifuncionales acopladores de
proteínas, tales como
N-succinimidil-3-(2-piridilditiol)propionato
(SPDP), iminotiolano (IT), derivados bifuncionales de imidoésteres
(tales como dimetil adipimidato HCl), ésteres activos (tales como
disuccinimidil suberato), aldehídos (tales como glutaraldehído),
compuestos bis-azido (tales como
bis(p-azidobenzoil)hexanodiamina),
derivados de bis-diazonio (tales como
bis-(p-diazoniobenzoil)-etilendiamina),
diisocianatos (tales como toluen 2,6-diisocianato)
y compuestos de flúor bis-activos (tales como
1,5-difluoro-2,4-dinitrobenceno).
Por ejemplo, se puede preparar una inmunotoxina de ricina tal y
como se describe en Vitella et al., Science, 238:
1098 (1987). El ácido
1-isotiocianatobencil-3-metildietilen
triaminopentaacético (MX-DTPA) marcado con carbono
14 es un ejemplo de agente quelante para la conjugación de
radionucleótidos al anticuerpo. Véase WO94/11026.
También se contemplan en la presente invención
conjugados de un anticuerpo y una o más toxinas de molécula
pequeña, tales como caliqueamicina, maitansinoides, un tricoteno y
CC1065 y los derivados de estas toxinas que tiene actividad de
toxina.
En una realización preferida, se conjuga un
anticuerpo anti-TAT (longitud completa o fragmentos)
a una o más moléculas maitansinoides.
Los maitansinoides son inhibidores mitotóticos
que actúan inhibiendo la polimerización de tubulina. La maitansina
se aisló por primera vez del arbusto Maytenus serrata del
África del este (Patente de Estados Unidos No. 3,896,111).
Posteriormente, se descubrió que ciertos microbios también producen
maitansinoides, tales como maitansinol y ésteres de
C-3 maitansinol (Patente de Estados Unidos No.
(4,151,042). El maitansinol sintético y derivados y análogos del
mismo se describe, por ejemplo, en las Patentes de Estados Unidos
Nos. 4,137,230; 4,248,870; 4,256,746; 4,260,608; 4,265,814;
4,294,757; 4,307,016; 4,308,268; 4,308,269; 4,309,428; 4,313,946;
4,315,929; 4,317,821; 4,322,348;
4,331,598; 4,361,650; 4,364,866; 4,424,219; 4,450,254; 4,362,663; y 4,371,533, las descripciones de las cuales se incorporan expresamente aquí por referencia.
4,331,598; 4,361,650; 4,364,866; 4,424,219; 4,450,254; 4,362,663; y 4,371,533, las descripciones de las cuales se incorporan expresamente aquí por referencia.
En un intento por mejorar su índice terapéutico,
la maitansina y los maitansinoides se han conjugado a anticuerpos
que se unen específicamente a antígenos de células tumorales. Los
inmunoconjugados que contienen maitansinoides y su uso terapéutico
se describen, por ejemplo, en las Patentes de Estados Unidos Nos.
5,208,020, 5,416,064 y la Patente Europea EP 0 425 235 B1, las
descripciones de las cuales se incorporan expresamente aquí por
referencia. Liu et al., Proc. Natl. Acad. Sci. USA 93:
8618-8623 (1996) describieron inmunoconjugados que
comprenden un maitansinoide designado como DM1 unido al anticuerpo
monoclonal C242 dirigido contra el cáncer colorectal humano. Se
observó que el conjugado era altamente citotóxico hacia las células
del cáncer de colon cultivadas y mostró actividad antitumoral en un
ensayo de crecimiento de tumores in vivo. Chari et
al., Cancer Research 52: 127-131 (1992)
describen inmunoconjugados en los que se conjugó un maitansinoide a
través de un enlace disulfuro al anticuerpo murino A7 que se une a
un antígeno en líneas celulares de cáncer de colon humano, o a otro
anticuerpo monoclonal murino TA.1 que se une al oncogén
HER-2/neu. La citotoxicidad del conjugado
Ta.1-maitansinoide se ensayó in vitro en la
línea de células de cáncer de mama humano
SK-BR-3, que expresa 3 x 10^{5}
antígenos de la superficie de HER-2 por célula. El
fármaco conjugado consiguió un grado de citotoxicidad similar al
del fármaco maitansinoide libre, que se podía incrementar mediante
el incremento del número de moléculas de maitansinoide por molécula
de anticuerpo. El conjugado A7-maitansinoide mostró
una citotoxicidad sistémica baja en ratones.
Los conjugados de anticuerpo
anti-TAT-maitansinoide se preparan
mediante la unión química de un anticuerpo anti-TAT
a una molécula maitansinoide sin disminuir significativamente la
actividad biológica del anticuerpo o la molécula maitansinoide. Un
promedio de 3-4 moléculas de maitansinoide
conjugadas por molécula de anticuerpo han mostrado una eficacia en
el aumento de la citotoxicidad de células diana sin afectar
negativamente a la función o solubilidad del anticuerpo, aunque se
esperaría que incluso una molécula de toxina/anticuerpo aumentara
la citotoxicidad sobre el uso de anticuerpo desnudo. Los
maitansinoides son bien conocidos en la técnica y se pueden
sintetizar mediante técnicas conocidas o aislarse de fuentes
naturales. Se describen maitansinoides adecuados, por ejemplo, en
la Patente de Estados Unidos No. 5,208,020 y en las otras
publicaciones de patente y no patente referidas anteriormente aquí.
Los maitansinoides preferidos son maitansinol y análogos de
maitansinol modificados en el anillo aromático o en otras
posiciones de la molécula de maitansinol, tales como varios ésteres
de maitansinol.
Existen muchos grupos enlazadores conocidos en
la técnica para fabricar conjugados
anticuerpo-maitansinoide, incluyendo, por ejemplo,
los descritos en la Patente de Estados Unidos No. 5,208,020 o
Patente EP 0 425 235 B1, y Chari et al., Cancer Research 52:
127-131 (1992). Los grupos enlazadores incluyen
grupos disulfuro, grupos tioéter, grupos lábiles ácidos, grupos
fotolábiles, grupos lábiles peptidasa o grupos lábiles esterasa,
tal como se describe en las patentes identificadas anteriormente,
siendo preferidos los grupos disulfuro y tioéter.
Los conjugados del anticuerpo y el maitansinoide
se pueden fabricar utilizando una variedad de agentes de
acoplamiento de proteínas bifuncionales, tales como
N-succinimidil-3-(2-piridilditio)
propionato (SPDP),
succinimidil-4-(N-maleimidometil)
ciclohexano-1-carboxilato,
iminotiolano (IT), derivados bifuncionales de imidoésteres (tales
como, dimetil adipimidato HCl), ésteres activos (tales como
disuccinimidil suberato), aldehídos (tales como glutaraldehído),
compuestos bis-azido (tales como bis
(p-azidobenzoil) hexanodiamina), derivados de
bis-diazonio (tales como,
bis-(p-diazoniobenzoil)-etilendiamina),
diisocianatos (tales como toluen 2,6-diisocianato),
y compuestos de flúor bis-activos (tales como
1,5-difluoro-2,4-dinitrobenceno).
Los agentes de acoplamiento particularmente preferidos incluyen
N-succinimidil-3-(2-piridilditio)
propionato (SPDP) (Carlsson et al., Biochem. J. 173:
723-737 [1978]), y
N-succinimidil-4-(2-piridiltio)pentanoato
(SPP) para proporcionar un enlace disulfuro.
El enlazador se puede unir a la molécula de
maitansinoide en varias posiciones, dependiendo del tipo de enlace.
Por ejemplo, un enlace éster puede estar formado por la reacción con
un grupo hidroxilo utilizando técnicas de acoplamiento
convencionales. La reacción puede tener lugar en la posición
C-3 que tiene un grupo hidroxilo, la posición
C-14 modificada con hidroximetilo, la posición
C-15 modificada con un grupo hidroxilo, y la
posición C-20 que tiene un grupo hidroxilo. En una
realización preferida, el enlace se forma en la posición
C-3 de maitansinol o un análogo de maitansinol.
Otro inmunoconjugado de interés comprende un
anticuerpo anti-TAT conjugado a una o más moléculas
de caliqueamicina. La familia de antibióticos de caliqueamicina es
capaz de producir roturas de ADN de doble cadena a concentraciones
subpicomolares. Para la preparación de conjugados de la familia de
caliqueamicina, véase las Patentes de Estados Unidos Nos.
5,712,374; 5,714,586; 5,739,116; 5,767,285; 5,770,701; 5,770,710;
5,773,001; y 5,877,296 (todas de la American Cyanamid Company).
Entre los análogos estructurales de caliqueamicina que se pueden
utilizar se incluyen, pero sin limitación, \gamma_{1}^{1},
\alpha_{2}^{1}, \alpha_{3}^{1},
N-acetil-\gamma_{1}^{1}, PSAG,
y \theta_{1}^{1} (Hinman et al, CancerRes 53:
3336-3342 (1993); Lode et al., Cancer
Research 58: 2925-2928 (1998) y las patentes de
Estados Unidos mencionadas anteriormente de American Cyanamid).
Otro fármaco antitumoral al que el anticuerpo se puede conjugar es
QFA, un antifolato. Tanto la caliqueamicina como QFA tienen sitios
intracelulares de acción y no atraviesan fácilmente la membrana
plasmática. Por lo tanto, la captación celular de estos agentes a
través de la internalización mediada por anticuerpos aumenta
ampliamente sus efectos citotóxicos.
Otros agentes antitumorales que se pueden
conjugar a los anticuerpos anti-TAT de la presente
invención incluyen BCNU, estrepzoicina, vincristina y
5-fluorouracilo, la familia de agentes conocida
colectivamente como complejo LL-E33288 descrita en
las Patentes de Estados Unidos Nos. 5,053,394, 5,770,710, así como
esperamicinas (patente de Estados Unidos 5,877,296).
Entre las toxinas enzimáticamente activas y
fragmentos de las mismas que se pueden utilizar se incluyen la
cadena A de difteria, fragmentos activos no enlazantes de toxina de
difteria, cadena A de exotoxina (de Pseudomonas aeruginosa),
cadena A de ricina, cadena A de abrina, cadena A de modeccina,
alfa-sarcina, proteínas de Aleurites fordii,
proteínas de diantina, proteínas de Phytolaca americana
(PAPI, PAPII, y PAPS), inhibidor de momordica charantia, curcina,
crotina, inhibidor de sapaonaria officinalis, gelonina,
mitogelina, restrictocina, fenomicina, enomicina, y los
tricotecenos. Véase, por ejemplo, WO 93/21232 publicada el 28 de
octubre de 1993.
La presente invención contempla además un
inmunoconjugado formado entre un anticuerpo y un compuesto con
actividad nucleolítica (por ejemplo, una ribonucleasa o una ADN
endonucleasa, tal como una desorribonucleasa; ADNasa).
Para la destrucción selectiva del tumor, el
anticuerpo puede comprender un átomo altamente radioactivo. Existe
un conjunto de isótopos radioactivos disponibles para la producción
de anticuerpos anti-TAT radioconjugados. Algunos
ejemplos incluyen At^{211}, I^{131}, I^{125}, Y^{90},
Re^{186}, Re^{188}, Sm^{153}, Bi^{212}, P^{32},
Pb^{212} e isótopos radioactivos de Lu. Cuando se utiliza el
conjugado para el diagnóstico, puede comprender un átomo
radioactivo para estudios centellográficos, por ejemplo tc^{99m} o
I^{123}, o un marcador de spin para la obtención de imágenes por
resonancia magnética nuclear (RMN) (también conocida como imagen
por resonancia magnética, mri), tal como yodo-123,
de nuevo, yodo-131, indio-111,
flúor-19, carbono-13,
nitrógeno-15, oxígeno-17, gadolinio,
manganeso o hierro.
Los radiomarcadores u otros marcadores se pueden
incorporar en el conjugado de varias maneras conocidas. Por
ejemplo, el péptido se puede biosintetizar o se puede sintetizar
mediante la síntesis química de aminoácidos utilizando precursores
de aminoácidos adecuados que implican, por ejemplo,
fluor-19 en lugar de hidrógeno. Los marcadores,
tales como, tc^{99m} o I^{123}, Re^{186}, Re^{188} e
In^{111} se pueden unir mediante un residuo de cisteína en el
péptido. El ytrio-90 se puede unir mediante un
residuo de lisina. El método de IODOGEN (Fraker et al (1978)
Biochem. Biophys. Res. Commun. 80:49-57) se puede
utilizar para incorporar yodo-123. "Monoclonal
antibodies in Immunoscintigraphy" (Chatal, CRC Press 1989)
describe otros métodos en detalle.
Los conjugados del anticuerpo y el agente
citotóxico se pueden fabricar utilizando un conjunto de agentes
bifuncionales acopladores de proteínas, tales como
N-succinimidil-3-(2-piridilditiol)propionato
(SPDP),
succinimidil-4-(N-maleimidometil)-ciclohexano-1-carboxilato,
iminotiolano (IT), derivados bifuncionales de imidoésteres (tales
como dimetil adipimidato HCl), ésteres activos (tales como
disuccinimidil suberato), aldehídos (tales como glutaraldehído),
compuestos bis-azido (tales como
bis(p-azidobenzoil)hexanodiamina),
derivados de bis-diazonio (tales como
bis-(p-diazoniobenzoil)-etilendiamina),
diisocianatos (tales como toluen 2,6-diisocianato)
y compuestos de flúor bis-activos (tales como
1,5-difluoro-2,4-dinitrobenceno).
Por ejemplo, se puede preparar una inmunotoxina de ricina tal y
como se describe en Vitetta et al., Science, 238: 1098
(1987). El ácido
1-isotiocianatobencil-3-metildietilen
triaminopentaacético (MX-DTPA) marcado con carbono
14 es un ejemplo de agente quelante para la conjugación de
radionucleótidos al anticuerpo. Véase WO94/11026. El enlazador
puede ser un "enlazador separable" que facilita la liberación
del fármaco citotóxico en la célula. Por ejemplo, se puede utilizar
un enlazador lábil en ácido, un enlazador sensible a peptidasa, un
enlazador fotolábil, un enlazador dimetilo o un enlazador que
contiene disulfuro (Chari et al. Cancer Research 52:
127-131; Patente de Estados Unidos No.
5,208,020).
Alternativamente, se puede fabricar una proteína
de fusión que comprende el anticuerpo anti-TAT y
agente citotóxico, por ejemplo, mediante técnicas recombinantes o
síntesis de péptidos. La longitud del ADN puede comprender regiones
respectivas que codifican las dos partes del conjugado ya sea
adyacentes entre sí o separadas por una región que codifica un
péptido enlazador que no destruye las propiedades deseadas del
conjugado.
En otra realización, el anticuerpo se puede
conjugar a un "receptor" (tal como estreptavidina) para su
utilización en el pre-reconocimiento de tumores
donde se administra el conjugado anticuerpo-receptor
al paciente, seguido de la extracción del conjugado no unido de la
circulación utilizando un agente depurador y, a continuación, la
administración de un "ligando" (por ejemplo, avidita) que se
conjuga a un agente citotóxico (por ejemplo, un radionucleido).
Los anticuerpos anti-TAT
descritos en la presente invención también se pueden formular como
inmunoliposomas. Un "liposoma" es una vesícula pequeña
compuesta de varios tipos de lípidos, fosfolípidos y/o tensoactivo
que es útil para la liberación de un fármaco a un mamífero. Los
componentes del liposoma están dispuestos habitualmente en una
formación de bicapa, similar a la disposición de los lípidos de las
membranas biológicas. Los liposomas que contienen el anticuerpo se
preparan mediante métodos conocidos en la técnica, tales como los
descritos en Epstein et al., Proc. Natl. Acad. Sci.USA, 82:
3688 (1985); Hwang et al., Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 77:
4030 (1980); Pat. de Estados Unidos Nos. 4.485.045 y 4.544.545; y
WO97/38731 publicada el 23 de octubre de 1997. Liposomas con mayor
tiempo de circulación se describen en la Patente de Estados Unidos
No. 5.013.556.
Se pueden generar liposomas particularmente
útiles mediante el método de evaporación de fase inversa con una
composición de lípidos que comprende fosfatidilcolina, colesterol y
fosfatidiletanolamina derivatizada con PEG
(PEG-PE). Los liposomas se extruyen a través de
filtros de tamaño de poro definido para producir liposomas con el
diámetro deseado. Los fragmentos Fab' del anticuerpo de la presente
solicitud se pueden conjugar con los liposomas tal como se describe
en Martin et al. J. Biol. Chem. 257: 286-288
(1982) a través de una reacción de intercambio de disulfuro. En el
liposoma está contenido opcionalmente un agente quimioterapéutico.
Véase Gabizon et al. J. National Cancer Inst. 81(19)
1484 (1989).
Los oligopéptidos de unión a TAT son
oligopéptidos que se unen, preferiblemente específicamente, a un
polipéptido TAT tal como se describe aquí. Los oligopéptidos de
unión a TAT se pueden sintetizar químicamente utilizando la
metodología de síntesis de oligopéptidos conocida o se pueden
preparar y purificar utilizando tecnología recombinante. Los
oligopéptidos de unión a TAT tienen habitualmente por lo menos
aproximadamente 5 aminoácidos de longitud, alternativamente por lo
menos aproximadamente 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17,
18, 19, 20, 21, 22, 23, 24, 25, 26, 27, 28, 29, 30, 31, 32, 33, 34,
35, 36, 37, 38, 39, 40, 41, 42, 43, 44, 45, 46, 47, 48, 49, 50, 51,
52, 53, 54, 55, 56, 57, 58, 59, 60, 61, 62, 63, 64, 65, 66, 67, 68,
69, 70, 71, 72, 73, 74, 75, 76, 77, 78, 79, 80, 81, 82, 83, 84, 85,
86, 87, 88, 89, 90, 91, 92, 93, 94, 95, 96, 97, 98, 99, ó 100
aminoácidos de longitud o más, donde dichos oligopéptidos son
capaces de unirse, preferiblemente específicamente, a un
polipéptido TAT tal como se describe aquí. Los oligopéptidos de
unión a TAT se pueden identificar sin una gran experimentación
utilizando técnicas conocidas. En este aspecto, cabe indicar que
las técnicas para cribar bibliotecas de oligopéptidos para
oligopéptidos que son capaces de unirse específicamente a un
polipéptido diana son bien conocidas en la técnica (véase, por
ejemplo, las patentes de Estados Unidos Nos. 5,556,762, 5,750,373,
4,708,871, 4,833,092, 5,223,409, 5,403,484, 5,571,689, 5,663,143;
Publicación PCT Nos. WO 84/03506 y WO84/03564; Geysen et
al., Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A., 81:
3998-4002 (1984); Geysen et al., Proc. Natl.
Acad. Sci. U.S.A., 82: 178-182 (1985); Geysen et
al., in Synthetic Peptides as Antigens, 130-149
(1986); Geysen et al., J. Immunol. Meth., 102:
259-274 (1987); Schoofs et al., J. Immunol.,
140: 611-616 (1988), Cwirla, S. E. et al.
(1990) Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 87: 6378; Lowman, H.B. et
al. (1991) Biochemistry, 30: 10832; Clackson, T. et al.
(1991) Nature, 352: 624; Marks, J. D. et al. (1991), J. Mol.
Biol., 222: 581; Kang, A.S. et al. (1991) Pcoc. Natl. Acad.
Sci. USA, 88: 8363, y Smith, G. P. (1991) Current Opin, Biotechnol.,
2:
668).
668).
En este aspecto, la expresión en bacteriófagos
(fagos) es una técnica bien conocida que permite cribar bibliotecas
grandes de oligopéptidos para identificar el miembro o miembros de
estas bibliotecas que son capaces de unirse específicamente a un
polipéptido diana. La expresión en fago es una técnica por la cual
se expresan variantes de polipéptidos como proteínas de fusión a la
proteína de recubrimiento en la superficie de partículas de
bacteriófagos (Scott, J.K. and Smith, G. P. (1990) Science, 249:
386). La utilidad de la expresión en fagos radica en el hecho de
que grandes bibliotecas de variantes de proteínas seleccionadas al
azar (o ADNcs clonados al azar) se pueden separar rápida y
eficazmente en las secuencias que se unen a una molécula diana con
gran afinidad. La expresión de bibliotecas de péptidos (Cwirla, S.
E. et al. (1990Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 87: 6378) o
proteínas (Lowman, H.B. et al. (1991) Biochemistry, 30:
10832; Clackson, T. et al. (1991) Nature, 352: 624; Marks,
J. D. et al. (1991), J. Mol. Biol., 222: 581; Kang, A.S.
et al. (1991) Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 88: 8363) en fagos
se ha utilizado para cribar millones de polipéptidos u oligopéptidos
en aquellos con propiedades de unión específicas (Smith, G. P.
(1991) Current Opin. Biotechnol., 2: 668). La separación de la
bibliotecas en fagos de mutantes aleatorios requiere una estrategia
para construir y propagar un gran número de variantes, un
procedimiento para la purificación por afinidad utilizando el
receptor diana, y un medio de evaluación de los resultados de
enriquecimientos de unión. Patentes de Estados Unidos nos.
5,223,409, 5,403,484, 5,571,689, y 5,663,143.
Aunque la mayoría de métodos de expresión en
fago han utilizado sistemas de expresión en fago filamentoso,
también son conocidos los sistemas de expresión en fago lamboide (WO
95/34683; U.S. 5,627,024), sistema de expresión en fago T4 (Ren
et al., Gene, 215: 439; Zhu Z. (1997), CAN 33: 534; Jiang J.
et al. (1997), can 128:44380; Ren Z-J et
al. (1997) CAN 127:215644; Ren, Z-J. (1996)
Protein Sci., 5: 1833; Efimov, V.P. et al. (1995), Virus
Genes, 10: 173) y sistemas de expresión en fago T7 (Smith, G.P, y
Scott, J.K. (1993) Methods in Enzymology, 217:
228-257 (1993); U.S. 5,766,905).
Actualmente se han desarrollado muchas otras
mejoras y variaciones del concepto básico de expresión en fagos.
Estas mejoras aumentan la capacidad de los sistemas de expresión
para cribar bibliotecas de péptidos para unirse a moléculas diana
seleccionadas y para expresar proteínas funcionales con el potencial
de cribar estas proteínas por las propiedades deseadas. Se han
desarrollado dispositivos de reacción combinatoria para las
reacciones de expresión en fagos (WO 98/14277) y se han utilizado
bibliotecas de expresión en fagos para analizar y controlar
interacciones bimoleculares (WO 98/20169; WO 98/20159) y propiedades
de péptidos helicoidales obligados (WO 98/20036). WO 97/35196
describe un método para aislar un ligando de afinidad en el que se
pone en contacto una biblioteca de expresión en fagos con una
solución en la que el ligando se unirá a una molécula diana y una
segunda solución en la que el ligando de afinidad no se unirá a la
molécula diana, para aislar selectivamente los ligandos de unión.
WO 97/46251 describe un método para la bioadsorción de una
biblioteca de expresión en fagos aleatoria con un anticuerpo
purificado por afinidad y a continuación el aislamiento del fago de
unión, seguido de un proceso de microadsorción utilizando pocillos
de microplacas para aislar el fago de unión con afinidad elevada.
También se ha descrito el uso de proteína A de Staphlylococcus
aureus como etiqueta de afinidad (Li et al. (1998) Mol
Biotech., 9: 187). WO 97/47314 describe el uso de bibliotecas de
sustracción de sustrato para distinguir las especificidades de
enzima utilizando una biblioteca combinatoria que puede ser una
biblioteca de expresión en fagos. En WO 97/094446 se describe un
método para seleccionar enzimas adecuadas para su uso en
detergentes utilizando la expresión en fagos. Métodos adicionales de
selección de proteínas de unión específica se describen en las
Patentes de Estados Unidos Nos. 5,498,538,5,432,018, y WO
98/15833.
Los métodos de generación de bibliotecas de
péptidos y cribado de estas bibliotecas también se describen en las
Patentes de Estados Unidos Nos. 5,723,286, 5,432,018, 5,580,717,
5,427,908, 5,498,530, 5,770,434, 5,734,018, 5,698,426, 5,763,192, y
5,723,323.
Las moléculas orgánicas de unión a TAT son
moléculas orgánicas diferentes de oligopéptidos o anticuerpos tal
como se definen aquí, que se unen, preferiblemente específicamente,
a un polipéptido TAT tal como se describe aquí. Las moléculas
orgánicas de unión a TAT se pueden identificar y sintetizar
químicamente utilizando metodología conocida (véase, por ejemplo,
Publicación PCT Nos. WO00/00823 y WO00/39585). Las moléculas
orgánicas de unión a TAT tienen habitualmente menos de
aproximadamente 2000 daltons de tamaño, alternativamente menos de
aproximadamente 1500, 750, 500, 250 ó 200 daltons de tamaño, donde
dichas moléculas orgánicas que son capaces de unirse,
preferiblemente específicamente, a un polipéptido tal como se
describe aquí, se pueden identificar sin una gran experimentación
utilizando técnicas conocidas. En este aspecto, cabe indicar que las
técnicas para cribar bibliotecas de moléculas orgánicas en
moléculas que son capaces de unirse a un polipéptido diana son
conocidas en la técnica (véase, por ejemplo, la Publicación PCT
Nos. WO00/00823 y WO00/39585). Las moléculas orgánicas de unión a
TAT pueden ser, por ejemplo, aldehídos, cetonas, oximas,
hidrazonas, semicarbazonas, carbazidas, aminas primarias, aminas
secundarias, aminas terciarias, hidrazinas
N-sustituidas, hidrazidas, alcoholes, éteres,
tioles, tioéteres, disulfuros, ácidos carboxílicos, ésteres,
amidas, ureas, carbamatos, carbonatos, cetales, tiocetales,
acetales, tioacetales, haluros de arilo, sulfonatos de arilo,
haluros de alquilo, sulfonatos de alquilo, compuestos aromáticos,
compuestos heterocíclicos, anilinas, alquenos, alquinos, dioles,
amino alcoholes, oxazolidinas, oxazolinas, tiazolidinas,
tiazolinas, enaminas, sulfonamidas, epóxidos, aziridinas,
isocianatos, cloruros de sulfonilo, compuestos diazo, cloruros de
ácido o
similares.
similares.
Las técnicas para generar anticuerpos,
oligopéptidos y moléculas orgánicas que se unen a polipéptidos TAT
se han descrito anteriormente. Se pueden seleccionar además
anticuerpos, oligopéptidos u otras moléculas orgánicas con ciertas
características biológicas, según se desee.
Los efectos inhibidores del crecimiento de un
anticuerpo anti-TAT, oligopéptido u otra molécula
orgánica de la invención se pueden valorar mediante los métodos
conocidos en la técnica, por ejemplo, utilizando células que
expresan un polipéptido TAT endógenamente o tras la transfección con
el gen de TAT. Por ejemplo, las líneas de células tumorales y las
células transfectadas con TAT apropiadas se pueden tratar con un
anticuerpo monoclonal anti-TAT, oligopéptido u otra
molécula orgánica de la invención a varias concentraciones durante
unos días (por ejemplo, 2-7 días) y se pueden teñir
con violeta cristal o MTT o analizarse mediante algún otro ensayo
colorimétrico. Otro método de medición de la proliferación sería
mediante la comparación de la captación de
^{3}H-timidina por las células tratadas en
presencia o ausencia de un anticuerpo anti-TAT,
oligopéptido de unión a TAT o molécula orgánica de unión a TAT de
la invención. Después del tratamiento, las células se recogen y se
cuantifica la cantidad de radioactividad incorporada en el ADN en un
contador de centelleo. Los controles positivos apropiados incluyen
el tratamiento de una línea celular seleccionada con un anticuerpo
inhibidor del crecimiento conocido por inhibidor el crecimiento de
esa línea celular. La inhibición del crecimiento de las células
tumorales in vivo se puede determinar de varias maneras
conocidas en la técnica. Preferiblemente, la célula tumoral es la
que sobreexpresa un polipéptido TAT. Preferiblemente, el anticuerpo
anti-TAT, oligopéptido de unión a TAT o molécula
orgánica de unión a TAT inhibirán la proliferación celular de una
célula tumoral que expresa TAT in vitro o in vivo en
aproximadamente 25-100% en comparación con la célula
tumoral no tratada, más preferiblemente, en aproximadamente
30-100%, e incluso más preferiblemente en
aproximadamente 50-100% ó 70-100%,
en una realización, a una concentración de anticuerpo de
aproximadamente 0,5 a 30 \mug/ml. La inhibición del crecimiento
se puede medir a una concentración de anticuerpo de aproximadamente
0,5 a 30 \mug/ml o aproximadamente 0,5 nM a 200 nM en cultivo
celular, donde la inhibición del crecimiento se determina
1-10 días después de la exposición de las células
tumorales al anticuerpo. El anticuerpo es inhibidor del crecimiento
in vivo si la administración del anticuerpo
anti-TAT de aproximadamente 1 \mug/kg a
aproximadamente 100 mg/kg de peso corporal da lugar a la reducción
del tamaño tumoral o la reducción de la proliferación del tumor
dentro de aproximadamente 5 días a 3 meses desde la primera
administración del anticuerpo, preferiblemente dentro de
aproximadamente 5 a 30 días.
Para seleccionar un anticuerpo
anti-TAT, oligopéptido de unión a TAT o molécula
orgánica de unión a TAT que inducen la muerte celular, se pueden
evaluar la pérdida de integridad de la membrana indicada mediante,
por ejemplo, la captación de yoduro de propidio (PI), azul de
tripano o 7AAD en relación al control. Se puede realizar un ensayo
de captación de PI en ausencia de complemento y células efectoras
inmunes. Las células tumorales que expresan el polipéptido TAT se
incuban con medio solo o medio que contiene el anticuerpo
anti-TAT (por ejemplo, a aproximadamente 10
\mug/ml), un oligopéptido de unión a TAT o una molécula orgánica
de unión a TAT apropiados. Las células se incuban durante un
periodo de 3 días. Tras cada tratamiento, las células se lavan y se
fraccionan en tubos 12x 75 de tapón colador de 35 mm (1 ml por tubo,
3 tubos por grupo de tratamiento) para la extracción de grupos de
células. A continuación, los tubos reciben PI (10 \mug/ml). Las
muestras se pueden analizar utilizando un citómetro de flujo
FACSCAN® y el software FACSCONVERT® CellQuest (Becton Dickinson).
Los anticuerpos anti-TAT, oligopéptidos de unión a
TAT o moléculas de unión a TAT que inducen estadísticamente niveles
significativos de la muerte celular determinada mediante la
captación de PI se pueden seleccionar como anticuerpos
anti-TAT, oligopéptidos de unión a TAT o moléculas
orgánicas de unión a TAT inductoras de la muerte celular.
Para cribar anticuerpos, oligopéptidos u otras
moléculas orgáncias que se unen a un epítopo en un polipéptido TAT
unido por un anticuerpo de interés, se puede realizar un ensayo de
bloqueo cruzado de rutina, tal como el descrito en Antibodies, A
Laboratory Manual, Cold Spring Harbor Laboratory, Ed Harlow and
David Lane (1988). Este ensayo se puede utilizar para determinar si
un anticuerpo, oligopéptido u otra molécula orgánica de análisis se
unen al mismo sitio o epítopo que un anticuerpo
anti-TAT conocido. Alternativa o adicionalmente, la
localización del epítopo se realiza mediante métodos conocidos en
el sector. Por ejemplo, la secuencia del anticuerpo se puede
mutagenizar mediante, por ejemplo, rastreo de alanina, para
identificar residuos de contacto. El anticuerpo mutante se analiza
inicialmente por su unión con anticuerpo policlonal para segurar el
pliegue correcto. En un método diferente, se pueden utilizar
péptidos correspondientes a diferentes regiones de un polipéptido
TAT en ensayos de competición con los anticuerpos de análisis o con
un anticuerpo de análisis y un anticuerpo con un epítopo
caracterizado o
conocido.
conocido.
Los anticuerpos de la presente invención también
se pueden utilizar en ADEPT mediante la conjugación del anticuerpo
a una enzima activadora de profármaco que convierte un profármaco
(por ejemplo, un agente quimioterapéutico peptidilo, véase WO
81/01145) en un fármaco anticanceroso activo. Véase, por ejemplo, WO
88/07378 y la Patente de Estados Unidos No. 4.975.278.
El componente enzimático del inmunoconjugado
útil para ADEPT incluye cualquier enzima capaz de actuar en un
profármaco de manera que lo convierte en su forma citotóxica más
activa.
Entre las enzimas que son útiles en el
procedimiento de la presente invención se incluyen, pero no se
limitan a, fosfatasa alcalina útil para convertir profármacos que
contienen fosfato en fármacos libres; arilsulfatasa útil para
convertir profármacos que contienen sulfato en fármacos libres;
citosina desaminasa útil para convertir
5-fluorocitosina no tóxica en el fármaco
anticanceroso, 5-fluoroacilo; proteasas, tales como
serratia proteasa, termolisina, subtilisina, carboxipeptidasas y
catepsinas (tales como catepsinas B y L), que son útiles para
convertir profármacos que contienen péptidos en fármacos libres;
D-alanilcarboxipeptidasas, útiles para convertir
profármacos que contienen sustituyentes de
D-aminoácidos; enzimas que dividen los
carbohidratos, tales como \beta-galactosidasa y
neuraminidasa útiles para convertir profármacos glicosilados en
fármacos libres; \beta-lactamasa útil para
convertir fármacos derivatizados con
\beta-lactamas en fármacos libres; y penicilin
amidasas, tales como penicilin V amidasa o penicilin G amidasa,
útiles para convertir fármacos derivatizados en sus nitrógenos
amina con grupos fenoxiacetilo o fenilacetilo, respectivamente, en
fármacos libres. Alternativamente, los anticuerpos con actividad
enzimática, también conocidos en la técnica como "abzimas" se
pueden utilizar para convertir los profármacos de la solicitud en
fármacos activos libres (véase, por ejemplo, Massey Nature
328: 457-458 (1987)). Los conjugados
anticuerpo-abzima se pueden preparar tal y como se
ha descrito en la presente invención para la liberación de la abzima
a una población de células
tumorales.
tumorales.
Las enzimas de la presente invención se pueden
unir covalentemente a los anticuerpos anti-TAT
mediante técnicas bien conocidas en el sector, tales como la
utilización de los reactivos de entrecruzamiento heterobifuncionales
descritos anteriormente. Alternativamente, las proteínas de fusión
que comprenden por lo menos la región de unión a antígeno de un
anticuerpo de la invención unida a por lo menos una parte
funcionalmente activa de una enzima de la invención se pueden
construir utilizando técnicas de ADN recombinante bien conocidas en
el sector (véase, por ejemplo, Neuberger et al.,
Nature 312: 604-608 (1984)).
La presente invención también describe
secuencias de nucleótidos recientemente identificadas y aisladas
que codifican polipéptidos a los que se hace referencia en la
presente solicitud como polipéptidos TAT. En particular, se han
identificado y aislado los ADNc (parciales y de longitud completa)
que codifican varios polipéptidos TAT, tal y como se describe con
mayor detalle en los posteriores ejemplos.
Tal y como se describe en los Ejemplos
posteriores, se han depositado varios clones de ADNc con el ATCC.
Las secuencias de nucleótidos reales de los clones se pueden
determinar fácilmente por un experto en la materia mediante la
secuenciación del clon depositado utilizando procedimientos
rutinarios en la técnica. Las secuencias de aminoácidos previstas
se pueden determinar a partir de las secuencias de nucleótidos
utilizando la técnica rutinaria. Para los polipéptidos TAT y los
ácidos nucleicos codificantes descritos en la presente invención,
en algunos casos, los solicitantes han identificado lo que se cree
que son los mejores marcos de lectura identificables con la
información de la secuencia disponible en el momento.
Además de los anticuerpos
anti-TAT y los polipéptidos TAT de secuencia nativa
y de longitud completa descritos en la presente invención, se
contempla que se pueden preparar variantes de anticuerpo
anti-TAT y polipéptido TAT. Las variantes de
anticuerpo anti-TAT y polipéptido TAT se pueden
preparar introduciendo cambios de nucleótidos apropiados en el ADN
codificante y/o mediante la síntesis del polipéptido o anticuerpo
deseados. Los expertos en la materia entenderán que los cambios de
aminoácidos pueden alterar los procesos
post-traduccionales del anticuerpo
anti-TAT o el polipéptido TAT, tales como el cambio
del número o la posición de los sitios de glicosilación o la
alteración de las características de anclamiento a la membrana.
Las variaciones en los anticuerpos
anti-TAT y polipéptidos TAT descritos en la presente
invención, se pueden realizar, por ejemplo, utilizando cualquiera
de las técnicas y directrices para mutaciones conservativas y no
conservativas establecidas, por ejemplo, en la Patente de Estados
Unidos No. 5.364.934. Las variaciones pueden ser una sustitución,
una eliminación o una inserción de uno o más codones que codifican
el anticuerpo o el polipéptido que dan lugar a un cambio en la
secuencia de aminoácidos en comparación con el anticuerpo o
polipéptido de secuencia nativa. Opcionalmente, la variación es por
sustitución de por lo menos un aminoácido por cualquier otro
aminoácido en uno o más de los dominios del anticuerpo
anti-TAT o polipéptido TAT. Al determinar qué
residuo de aminoácido se puede insertar, sustituir o eliminar sin
afectar de forma adversa la actividad deseada, se puede encontrar
una guía mediante la comparación de la secuencia del anticuerpo
anti-TAT o el polipéptido TAT con la de las
moléculas de proteínas conocidas homólogas y minimizando el número
de cambios en la secuencia de aminoácidos realizados en regiones
con elevada homología. Las sustituciones de aminoácidos pueden ser
el resultado de la sustitución de un aminoácido por otro aminoácido
que tienen una estructura y/o propiedades químicas similares, tales
como la sustitución de una leucina por una serina, es decir,
sustituciones conservativas de aminoácidos. Las inserciones o
eliminaciones pueden estar opcionalmente en el intervalo de
aproximadamente 1 a 5 aminoácidos. La variación permitida se puede
determinar realizando sistemáticamente inserciones, eliminaciones o
sustituciones de aminoácidos en la secuencia y analizando en las
variantes resultantes la actividad mostrada por la secuencia nativa
de longitud completa o madura.
En la presente invención se proporcionan
fragmentos de anticuerpo anti-TAT y polipéptido TAT.
Dichos fragmentos pueden estar truncados en el extremo
N-terminal o C-terminal, o pueden
carecer de residuos internos, por ejemplo, cuando se comparan con
un anticuerpo o proteína nativa de longitud completa. Ciertos
fragmentos carecen de residuos de aminoácidos que no son esenciales
para una actividad biológica deseada del anticuerpo
anti-TAT o polipéptido TAT.
Los fragmentos del anticuerpo
anti-TAT y polipéptido TAT se pueden preparar
mediante cualquiera de un conjunto de técnicas convencionales. Los
fragmentos de péptidos deseados se pueden sintetizar químicamente.
Un enfoque alternativo implica la generación de fragmentos de
anticuerpo o polipéptido mediante digestión enzimática, por
ejemplo, tratando la proteína con una enzima conocida por dividir
proteínas en los sitios definidos por residuos de aminoácidos
concretos o mediante la digestión del ADN con enzimas de restricción
adecuadas y el aislamiento del fragmento deseado. Otra técnica
adecuada implica el aislamiento y la amplificación de un fragmento
de ADN que codifica un fragmento de anticuerpo o polipéptido deseado
mediante la reacción en cadena de la polimerasa (PCR). Los
oligonucleótidos que definen los extremos deseados del fragmento de
ADN se utilizan en los cebadores de los extremos 5' y 3' en la PCR.
Preferiblemente, los fragmentos de anticuerpo
anti-TAT y polipéptido TAT comparten por lo menos
una actividad biológica y/o inmunológica con el anticuerpo
anti-TAT o polipéptido TAT nativos descritos
aquí.
En realizaciones particulares, las sustituciones
conservativas de interés se muestran en la Tabla 6 bajo el
encabezamiento de "sustituciones preferidas". Si dichas
sustituciones dan lugar a un cambio en la actividad biológica,
entonces se introducen cambios más sustanciales denominados
"ejemplos de sustituciones" en la Tabla 6 o, tal como se
describe posteriormente en referencia a clases de aminoácidos, y se
criban los productos.
Las modificaciones sustanciales en la función o
identidad inmunológica del anticuerpo anti-TAT o el
polipéptido TAT se realizan mediante la selección de substituciones
que difieren significativamente en su efecto de mantener (a) la
estructura del esqueleto del polipéptido en el área de la
sustitución, por ejemplo, como una conformación de hélice o lámina,
(b) la carga o hidrofobicidad de la molécula en el sitio diana, o
(c) el volumen de la cadena lateral. Los residuos naturales se
dividen en grupos basados en propiedades comunes de la cadena
lateral:
- (1)
- hidrofóbico: norleucina, met, ala, val, leu, ile;
- (2)
- hidrofílico neutro: cys, ser, thr;
- (3)
- ácido: asp, glu;
- (4)
- básico: asn, gln, his, lys, arg;
- (5)
- residuos que influyen en la orientación de la cadena: gly, pro; y
- (6)
- aromáticos: trp, tyr, phe.
Las sustituciones no conservativas comprenderán
el intercambio de un miembro de una de estas clases por otra clase.
Dichos residuos sustituidos también se pueden introducir en sitios
de sustitución conservativa o, más preferiblemente, en los sitios
restantes (no conservados).
Las variaciones se pueden realizar utilizando
procedimientos conocidos en la técnica tales como la mutagénesis
mediada por oligonucleótidos (dirigida de sitio), el rastreo de
alanina, y mutágenesis por PCR. Para fabricar el ADN variante del
anticuerpo anti-TAT o polipéptido TAT se puede
llevar a cabo sobre el ADN clonado una mutagénesis dirigida de
sitio [Carter et al., Nucl. Acids. Res., 13:
4331 (1986); Zoller et al., Nucl. Acids. Res.,
10: 6487 (1987)], mutagénesis de cassette [Wells et
al., Gene, 34 315 (1985)], mutagénesis de
selección de restricción [Wells et al., Philos. Trans. R.
Soc. London SerA, 317:415 (1986)] u otras técnicas
conocidas.
El análisis de aminoácidos por rastreo también
se puede realizar para identificar uno o más aminoácidos a lo largo
de una secuencia contigua. Entre los aminoácidos de rastreo
preferidos están los aminoácidos relativamente pequeños y neutros.
Entre dichos aminoácidos se incluyen alanina, glicina, serina y
cisteína. La alanina es habitualmente un aminoácido de rastreo
preferido de este grupo ya que elimina la cadena lateral más allá
del carbono beta y es menos probable que altere la conformación de
la cadena principal de la variante [Cunninghan y Wells,
Science, 244:1081-1085 (1989)]. La alanina es
también habitualmente preferida ya que es el aminoácido más
habitual. Además, se encuentra frecuentemente tanto en posiciones
escondidas como expuestas [Creighton, The Proteins, (W.H.
Freeman and Co., N.Y.), Chothia, J. Mol. Biol., 150:1
(1976)]. Si la sustitución de alanina no produce cantidades
adecuadas de variante, se puede utilizar un aminoácido
isotérico.
También se puede sustituir, generalmente por
serina, cualquier residuo de cisteína no implicado en el
mantenimiento de la conformación correcta del anticuerpo
anti-TAT o el polipéptido TAT para mejorar la
estabilidad oxidativa de la molécula y evitar la reticulación
aberrante. En cambio, se pueden añadir el enlace o enlaces de
cisteína al anticuerpo anti-TAT o el polipéptido TAT
para mejorar su estabilidad (particularmente cuando el anticuerpo
es un fragmento de anticuerpo, tal como un fragmento Fv).
Un tipo particularmente preferido de variante
por sustitución implica la sustitución de uno o más residuos de la
región hipervariable de un anticuerpo parental (por ejemplo, un
anticuerpo humanizado o humano). En general, la variante o
variantes resultantes seleccionadas para el desarrollo posterior
tendrán propiedades biológicas mejoradas en relación con el
anticuerpo parental del cual se generan. Una manera conveniente para
generar dichas variantes por sustitución implica la maduración por
afinidad utilizando la expresión en fagos. Brevemente, se mutan
varios sitios de la región hipervariable (por ejemplo,
6-7 sitios) para generar todas las posibles
sustituciones amino en cada sitio. Las variantes de anticuerpo
generadas de esta manera se expresan de manera monovalente a partir
de partículas de fagos filamentosos como fusiones al producto del
gen III de M13 empaquetado en cada partícula. A continuación, las
variantes expresadas en el fago se criban por su actividad
biológica (por ejemplo, afinidad de unión) tal como se describe en
la presente invención. Con el fin de identificar los sitios
candidatos de la región hipervariable para la modificación, se puede
aplicar la mutagénesis por rastreo de alanina para identificar
residuos de la región hipervariable que contribuyen
significativamente a la unión a antígeno. Alternativamente, o
adicionalmente, puede ser beneficioso analizar una estructura del
cristal del complejo antígeno-anticuerpo para
identificar los puntos de contacto entre el anticuerpo y el
polipéptido TAT humano. Dichos residuos de contacto y residuos
próximos son candidatos para la sustitución según las técnicas
elaboradas en la presente invención. Una vez se generan dichas
variantes, el panel de variantes se somete a cribado tal como se
describe en la presente invención y se pueden seleccionar
anticuerpos con propiedades superiores en uno o más ensayos
relevantes para un desarrollo posterior.
Las moléculas de ácido nucleico que codifican
las variantes en la secuencia de aminoácidos del anticuerpo
anti-TAT se preparan mediante una serie de
procedimientos conocidos en la técnica. Estos procedimientos
incluyen, pero no se limitan a, el aislamiento de una fuente
natural (en el caso de variantes en las secuencias de aminoácidos
naturales) o la preparación por mutagénesis mediada por
oligonucleótidos (o dirigida de sitio), la mutagénesis de PCR y la
mutagénesis de cassette de una variante preparada anteriormente o
una versión no variante del anticuerpo anti-
TAT.
TAT.
Las modificaciones covalentes de los anticuerpos
anti-TAT y polipéptidos TAT están incluidas en el
alcance de la presente invención. Un tipo de modificación covalente
incluye la reacción de residuos de aminoácidos marcados de un
anticuerpo anti-TAT o polipéptido TAT con un agente
derivatizante orgánico que es capaz de reaccionar con cadenas
laterales seleccionadas o los residuos N- o
C-terminales del anticuerpo anti-TAT
o polipéptido TAT. La derivatización con agentes bifuncionales es
útil, por ejemplo, para reticular anticuerpo
anti-TAT o polipéptido TAT con una matriz o
superficie de soporte insoluble en agua para su utilización en el
procedimiento para purificar anticuerpos anti-TAT, y
viceversa. Entre los agentes entrecruzadores utilizados
habitualmente se incluyen, por ejemplo,
1,1-bis(diazoacetil)-2-feniletano,
glutaraldehído, ésteres de N-hidroxisuccinimida,
por ejemplo, ésteres con ácido 4-azido salicílico,
imidoésteres homobifuncionales, incluyendo ésteres
disuccinimidílicos, tales como
3,3'-ditiobis(succinimidilpropionato),
maleimidas bifuncionales, tales como
bis-N-maleimido-1,8-octano
y agentes, tales como
metil-3-[(p-azidofenil)ditio]propioimidato.
Otras modificaciones incluyen la desamidación de
residuos glutaminilo y asparaginilo a los correspondientes residuos
glutamilo y aspartilo, respectivamente, la hidroxilación de prolina
y lisina, fosforilación de grupos hidroxilo de residuos de serilo o
treonilo, metilación de los grupos \alpha-amino de
las cadenas laterales de lisina, arginina e histidina [T.E.
Creighton, Proteins: Structure and Molecular Properties, W.H.
Freeman & Co., San Francisco, páginas 79-86
(1983)], acetilación de la amina N-terminal, y la
amidación de cualquier grupo carboxilo
C-terminal.
Otro tipo de modificación covalente del
anticuerpo anti-TAT o polipéptido TAT incluido en
el alcance de la presente invención comprende la alteración del
patrón de glicosilación nativo del anticuerpo o polipéptido. Por
"alteración del patrón de glicosilación nativo" para los
objetivos de la presente invención se pretende indicar la
eliminación de uno o más grupos carbohidratos hallados en anticuerpo
anti-TAT o polipéptido TAT de secuencia nativa
(mediante la eliminación del sitio de glicosilación subyacente o
mediante la eliminación de la glicosilación por medios químicos y/o
enzimáticos), y/o la adición de uno o más sitios de glicosilación
que no están presentes en el anticuerpo anti-TAT o
polipéptido TAT de secuencia nativa. Además, la expresión incluye
cambios cualitativos en la glicosilación de las proteínas nativas,
implicando un cambio en la naturaleza y proporciones de los
diversos grupos de carbohidrato presentes.
La glicosilación de anticuerpos y otros
polipéptidos es habitualmente por unión a N o unión a O. La unión a
N se refiere a la unión del grupo carbohidrato a la cadena lateral
de un residuo de asparagina. Las secuencias tripéptido
asparagina-X-serina y
asparagina-X-treonina, donde X es
cualquier aminoácido excepto prolina, son las secuencias de
reconocimiento para la unión enzimática del grupo carbohidrato a la
cadena lateral de asparagina. De este modo, la presencia de
cualquiera de estas secuencias tripéptido en un polipéptido crea un
potencial sitio de glicosilación. La glicosilación por unión a O se
refiere a la unión de uno de los azúcares
N-acetilgalactosamina, galactosa o xilosa a un ácido
hidroxiamino, más habitualmente serina o treonina, aunque también
se pueden utilizar 5-hidroxiprolina o
5-hidroxilisina.
La adición de sitios de glicosilación al
anticuerpo anti-TAT o polipéptido TAT se puede
realizar convenientemente alterando la secuencia de aminoácidos, de
manera que contiene una o más de las secuencias tripéptido descritas
anteriormente (para sitios de glicosilación unidos a N). La
alteración se puede realizar, por ejemplo, mediante la adición de,
o la sustitución por, uno o más residuos de serina o treonina a la
secuencia del anticuerpo anti-TAT o polipéptido TAT
original (para sitios de glicosilación unidos a O). La secuencia de
aminoácidos del anticuerpo anti-TAT o polipéptido
TAT puede alterarse opcionalmente a través de los cambios a nivel de
ADN, particularmente mediante la mutación del ADN que codifica el
anticuerpo anti-TAT o polipéptido TAT en bases
preseleccionadas, de manera que los codones que se generan se
traducirán en los aminoácidos deseados.
Otros medios para aumentar el número de grupos
carbohidrato en el anticuerpo anti-TAT o polipéptido
TAT es mediante acoplamiento químico o enzimático de glicósidos al
polipéptido. Dichos procedimientos están descritos en la técnica,
por ejemplo, en WO 87/05330 publicada el 11 de septiembre de 1987, y
en Aplin y Wriston, CRC Crit. Rev. Biochem.,
259-306 (1981).
La eliminación de grupos carbohidrato presentes
en el el anticuerpo anti-TAT o polipéptido TAT se
puede realizar química o enzimáticamente o mediante sustitución
mutacional de codones que codifican los residuos de aminoácidos que
actúan como dianas para la glicosilación. Las técnicas de
desglicosilación química son conocidas en la técnica y están
descritas, por ejemplo, por Hakimuddin, et. al. Arch.
Biochem. Biophys., 259:52 (1987) y por Edge, et al. Anal.
Biochem., 118:131 (1981). La división enzimática de grupos
carbohidrato en los polipéptidos se puede conseguir mediante la
utilización de un conjunto de endo- y exoglicosidasas tal y como se
describe en Thotakura et al. Meth. Enzymol., 138:350
(1987).
Otro tipo de modificación covalente de
anticuerpo anti-TAT o polipéptido TAT comprende la
unión del anticuerpo o polipéptido a uno del conjunto de polímeros
no proteináceos, por ejemplo, polietilenglicol (PEG),
polipropilenglicol o polioxialquilenos, de la forma establecida en
las Patentes de Estados Unidos Nos: 4.640.835; 4.496.689;
4.301.144; 4.670.417; 4.791.192 ó 4.179.337. El anticuerpo o
polipéptido pueden también encapsularse en microcápsulas
preparadas, por ejemplo, mediante técnicas de coacervación o por
polimerización interfacial, por ejemplo, hidroximetilcelulosa o
microcápsulas de gelatina y microcápsulas de poli-(metilmetacilato)
respectivamente, en sistemas de liberación de fármacos coloidales
(por ejemplo, liposomas, microesferas de albúmina, microemulsiones,
nanopartículas y nanocápsulas) o en macroemulsiones. Dichas técnicas
se describen en Remington's Pharmaceutical Sciences, 16th edition,
Osol, A. ed. (1980).
El anticuerpo anti-TAT o
polipéptido TAT de la presente invención también se pueden modificar
de una manera que forme moléculas quiméricas que comprenden un
anticuerpo anti-TAT o polipéptido TAT fusionados a
otro polipéptido o secuencia de aminoácidos heterólogo.
En una realización, dicha molécula quimérica
comprende una fusión del anticuerpo anti-TAT o
polipéptido TAT con un polipéptido etiqueta que proporciona un
epítopo al que se puede unir selectivamente un anticuerpo
anti-etiqueta. El epítopo-etiqueta
se sitúa generalmente en el extremo amino o carboxilo terminal del
anticuerpo anti-TAT o polipéptido TAT. La presencia
de dichas formas epítopo etiquetadas del anticuerpo
anti-TAT o polipéptido TAT se pueden detectar
utilizando un anticuerpo contra el polipéptido etiqueta. Además, la
disposición del epítopo etiqueta permite que el anticuerpo
anti-TAT o polipéptido TAT se purifique fácilmente
mediante purificación por afinidad utilizando un anticuerpo
anti-etiqueta u otro tipo de matriz de afinidad que
se une al epítopo etiqueta. En la técnica se conocen varios
polipéptidos etiqueta y sus respectivos anticuerpos. Entre los
ejemplos se incluyen etiquetas de poli-histidina
(poli-his) o
poli-histidina-glicina
(poli-his-gly); el polipéptido
etiqueta de gripe HA y su anticuerpo 12C45 [Field et al.,
Mol. Cell. Biol., 8: 2159-2165 (1988)]; la etiqueta
c-myc y los anticuerpos 8F9, 3C7, 6E10, G4, B7 y
9E10 de la misma [Evan et al., Molecular and Cellular
Biology, 5: 3610-3616 (1985)]; y la etiqueta de
gliproteína D (gD) del virus del Herpes Simplex y su anticuerpo
[Paborsky et al., Protein Engineering, 3 (6):
547-553 (1990)]. Entre otros polipéptidos etiqueta
se incluyen el péptido Flag [Hopp et al., BioTechnology, 6:
1204-1210 (1988)]; el péptido epítopo KT3 [Martin
et al., Science, 255: 192-194 (1992)]; un
péptido epítopo de \alpha-tubulina [Skinner et
al., J. Biol. Chem., 266: 15163-15166 (1991)];
y el péptido etiqueta de la proteína T7 del gen 10
[Lutz-Freyemuth et al., Proc. Natl. Acad.
Sci. USA, 87: 6393-6397 (1990)].
En una realización alternativa, la molécula
quimérica puede comprender una fusión del anticuerpo
anti-TAT o polipéptido TAT con una inmunoglobulina
o una región particular de una inmunoglobulina. Para una forma
bivalente de la molécula quimérica (también referida como
"inmunoadhesina"), dicha fusión podría ser a la región Fc de
una molécula de IgG. Las fusiones de Ig incluyen preferiblemente la
sustitución de una forma soluble (dominio transmembrana eliminado o
inactivado) de un anticuerpo anti-TAT o polipéptido
TAT en lugar de por lo menos una región variable de una molécula de
Ig. En una realización particularmente preferida, la fusión de
inmunoglobulina incluye la bisagra, CH_{2} y CH_{3}, o la
bisagra, regiones CH_{1}, CH_{2} y CH_{3} de una molécula de
IgG1. Para la producción de fusiones de inmunoglobulinas, véase
también la Patente de Estados Unidos No. 5.428.130 concedida el 27
de junio de
1995.
1995.
La siguiente descripción se refiere
principalmente a la producción de anticuerpos
anti-TAT y polipéptidos TAT mediante el cultivo de
células transformadas o transfectadas con un vector que contiene
ácido nucleico que codifica el anticuerpo anti-TAT
y polipéptido TAT. Naturalmente, se prevé que se puedan utilizar
procedimientos alternativos, que se conocen bien en la técnica,
para preparar los anticuerpos anti-TAT y
polipéptidos TAT. Por ejemplo, la secuencia de aminoácidos
apropiada, o partes de la misma, se pueden producir mediante
síntesis directa de péptidos utilizando técnicas de fase sólida
[véase, por ejemplo, Stewart et al.,
Solid-Phase Peptide Synthesis, W.H. Freeman Co.,
San Francisco, CA (1969); Merrifield, J. Am. Chem. Soc., 85:
2149-2154 (1963)]. La síntesis de proteínas in
vitro se puede realizar utilizando técnicas manuales o mediante
automatización. La síntesis automatizada se puede realizar, por
ejemplo, utilizando un Applied Biosystems Peptide Synthesizer
(Foster City, CA) utilizando las instrucciones del fabricante. Se
pueden sintetizar químicamente por separado varias partes del
anticuerpo anti-TAT o el polipéptido TAT y
combinarse utilizando procedimientos químicos o enzimáticos para
producir el anticuerpo anti-TAT o el polipéptido TAT
deseado.
El ADN que codifica el anticuerpo
anti-TAT o polipéptido TAT se puede obtener a partir
de una biblioteca de ADNc preparada a partir de tejido que se cree
que posee el ARNm del anticuerpo anti-TAT o el
polipéptido TAT y lo expresa a un nivel detectable. Por
consiguiente, el ADN del anticuerpo anti-TAT o
polipéptido TAT humano se puede obtener convenientemente a partir
de una biblioteca de ADNc preparada a partir de tejido humano. El
gen que codifica el anticuerpo anti-TAT o
polipéptido TAT también se puede obtener a partir de una biblioteca
genómica o mediante métodos de síntesis conocidos (por ejemplo,
síntesis de ácidos nucleicos automatizada).
Las bibliotecas se pueden cribar con sondas
(tales como oligonucleótidos de por lo menos aproximadamente
20-80 bases) diseñados para identificar el gen de
interés o la proteína codificada por el mismo. El cribado del ADNc
o biblioteca genómica con la sonda seleccionada se puede realizar
utilizando procedimientos estándar, tal como se describe en
Sambrook et al., Molecular Cloning: A Laboratory Manual (New
York: Cold Spring Harbor Laboratory Press, 1989). Un medio
alternativo para aislar el gen que codifica el anticuerpo
anti-TAT o polipéptido TAT es utilizar la
metodología de PCR [Sambrook et al., supra;
Dieffenbach et al., PCR Primer: A Laboratory Manual (Cold
Spring Harbor Laboratory Press, 1995)].
Las técnicas que describen técnicas para cribar
una biblioteca de ADNc son bien conocidas. Las secuencias de
oligonucleótidos seleccionadas como sondas deberían ser de longitud
suficiente y suficientemente inequívoca que se minimizan los falsos
positivos. El oligonucleótido está preferiblemente marcado de manera
que se puede detectar tras la hibridación a ADN en la biblioteca
que se criba. Los procedimientos de marcado son bien conocidos en
la técnica, e incluyen la utilización de radiomarcadores como ATP
marcado con ^{32}P, biotinilación o marcaje enzimático. Las
condiciones de hibridación, incluyendo la astringencia moderada y la
astringencia elevada, se proporcionan en Sambrook et al.,
supra.
Las secuencias identificadas en dichos
procedimientos de cribado de bibliotecas se pueden comparar y
alinear con otras secuencias conocidas depositadas y disponibles en
bases de datos públicos, tales como el Banco de Genes u otras bases
de datos privadas de secuencias. La identidad de secuencia (a nivel
de aminoácido o nucleótido) en las regiones definidas de la
molécula o a lo largo de la secuencia de longitud completa se puede
determinar utilizando procedimientos conocidos en la técnica y tal y
como se describen en la presente invención.
El ácido nucleico que tiene la secuencia de
codificación de la proteína se puede obtener mediante el cribado
del ADNc seleccionado o las bibliotecas genómicas utilizando la
secuencia de aminoácidos deducida descrita en la presente invención
por primera vez, y, si es necesario, utilizando procedimientos
convencionales de extensión con cebadores tal y como se describe en
Sambrook et al., supra, para detectar precursores y
procesando intermedios de ARNm que no se han transcrito de forma
inversa en ADNc.
Las células huésped se transfectan o transforman
con vectores de expresión o clonación descritos en la presente
invención para la producción del anticuerpo anti-TAT
o polipéptido TAT y se cultivan en medios nutrientes convencionales
modificados para que sean adecuados para inducir promotores,
seleccionar transformantes, o amplificar los genes que codifican
las secuencias deseadas. Las condiciones de cultivo, tales como el
medio, la temperatura, el pH y similares, se pueden seleccionar por
un experto en la materia sin una experimentación excesiva. En
general, los principios, protocolos y técnicas prácticas para
maximizar la productividad de cultivos celulares se pueden
encontrar en Mammalian Cell Biotechnology: a Practical Approach, M.
Butler, ed. (IRL Press, 1991) y Sambrook et al.,
supra.
supra.
Los procedimientos de transfección de células
eucariotas y transformación de células procariotas son conocidos
por el experto en la materia, por ejemplo, CaCl_{2}, CaPO_{4},
mediados por liposomas y electroporación. Dependiendo de la célula
huésped utilizada, la transformación se realiza utilizando técnicas
estándar adecuadas a dichas células. El tratamiento con calcio que
utiliza cloruro cálcico, tal y como se describe en Sambrook et
al., supra, o la electroporación se utilizan generalmente
para procariotas. La infección con Agrobacterium tumefaciens
se utiliza para la transformación de ciertas células vegetales, tal
como describe Shaw et al., Gene, 23:315 (1983) y WO 89/05859
publicada el 29 de junio de 1989. Para las células de mamíferos sin
dichas paredes celulares, se puede utilizar el procedimiento de
precipitación con fosfato cálcico de Graham y van der Eb, Virology,
52: 456-457 (1978). En la Patente de Estados Unidos
No. 4.399.216 se han descrito aspectos generales de transfecciones
de sistemas de células huésped de mamíferos. Las transformaciones en
levadura se llevan a cabo habitualmente según el procedimiento de
Van Solingen et al., J. Bact., 130: 946 (1977) y Hsiao et
al., Proc. Natl. Acad. Sci. (USA), 76: 3829 (1979). Sin embargo,
también se pueden utilizar otros procedimientos para introducir ADN
en células, tales como mediante microinyección nuclear,
electroporación, fusión de protoplasto bacteriano con células
intactas, o policationes, por ejemplo, polibreno, poliornitina.
Para varias técnicas para transformar células de mamífero, ver Keown
et al., Methods in enzymology, 185:527-537
(1990) y Manssur et al., Nature, 336. 348-352
(1988).
Entre las células huésped adecuadas para la
clonación o expresión del ADN en los vectores de la presente
invención se incluyen células procariotas, levadura, o eucariotas
superiores. Entre las procariotas adecuadas se incluyen, pero no se
limitan a, eubacterias, tales como organismos
Gram-negativo o Gram-positivo, por
ejemplo, Enterobacteriaceae, tal como E. coli. Varias cepas
de E. coli están disponibles públicamente, tales como la
cepa de E. coli K12 MM294 (ATCC 31.446); E. coli X1776
(ATCC 31.537); cepa de E. coli W3110 (ATCC 27.325) y cepa de
E. coli K5772 (ATCC 53.635). Entre otras células huésped
procariotas adecuadas se incluyen Enterobacteriaceae, tales como
Escherichia, por ejemplo, E. coli, Enterobacter, Erwinia,
Klebsiella, Proteus, Salmonella, por ejemplo, Salmonella
typhimurium, Serratia, por ejemplo, Serratia marcescans,
y Shigella, así como Bacilli, tal como B.
subtilis y B. licheniformis (por ejemplo, B.
licheniformis 41P descrito en DD 266.710 publicada el 12 de
abril de 1989), Pseudomonas, tal como P. aeruginosa,
y Streptomyces. Estos ejemplos son más ilustrativos que
limitantes. La Cepa W3110 es un huésped o huésped parental
particularmente preferible ya que es una cepa de huésped habitual
para fermentaciones de productos de ADN recombinante.
Preferiblemente, la célula huésped secreta cantidades mínimas de
enzimas proteolíticas. Por ejemplo, la cepa W3110 se puede
modificar para realizar una mutación genética en los genes que
codifican proteínas endógenas al huésped, con ejemplos de dichos
huéspedes incluyendo la cepa de E. coli W3110 1A2, que tiene
el genotipo completo tonA; la cepa de E. coli W3110
9E4, que tiene el genotipo completo tonA ptr3; la
cepa de E. coli W3110 27C7 (ATCC 55.244), que tiene el
genotipo completo tonA ptr3 phoA E15
(argF-lac) 169 degP ompT kan^{r}; la cepa de
E. coli W3110 37D6, que tiene el genotipo completo
tonA ptr3 phoA E15 (argF-lac) 169 degP
ompT rbs7 ilvG kan^{r}; la cepa de E. coli W3110 40B4,
que es una cepa 37D6 con una mutación de eliminación degP no
resistente a kanamicina; y una cepa de E. coli que tiene
proteasa periplásmica mutante descrita en la Patente de Estados
Unidos No. 4.946.783 concedida el 7 de agosto de 1990.
Alternativamente, son adecuados procedimientos de clonación in
vitro, por ejemplo, PCR u otras reacciones de ácido nucleico
polimerasa.
El anticuerpo de longitud completa, fragmentos
de anticuerpo y proteínas de fusión de anticuerpos se pueden
producir en bacterias, en particular cuando no son necesarias la
glicosilación y la función efectora de Fc, tal como cuando el
anticuerpo terapéutico se conjuga a un agente citotóxico (por
ejemplo, una toxina) y el inmunoconjugado por sí mismo muestra
eficacia en la destrucción de la célula tumoral. Los anticuerpos de
longitud completa presentan una vida media mayor en la circulación.
La producción en E. coli es más rápida y más rentable. Para
la expresión de fragmentos de anticuerpo y polipéptidos en
bacterias, véase, por ejemplo, la Patente de Estados Unidos
5,648,237 (Carter et. al.), la Patente de Estados Unidos
5,789,199 (Joly et al.), y la Patente de Estados Unidos
5,840,523 (Simmons et al.) que describen la región de
iniciación de la traducción (TIR) y las secuencias señal para
optimizar la expresión y secreción, estas patentes se incorporan en
la presente por referencia. Después de la expresión, se aisla el
anticuerpo de la pasta celular de E: coli en una fracción
soluble y se puede purificar a través de, por ejemplo, una columna
de proteína A o G, dependiendo del isotipo. La purificación final
se puede llevar a cabo de forma similar al proceso para purificar el
anticuerpo expresado en, por ejemplo, células CHO.
Además de los procariotas, los microbios
eucariotas, tales como hongos filamentosos o levaduras, son
huéspedes de clonación o expresión adecuados para vectores que
codifican el anticuerpo anti-TAT o polipéptido TAT.
El Saccharomyces cerevisiae es un microorganismo huésped
eucariótico inferior utilizado habitualmente. Otros incluyen
Schizosaccharomyces pombe (Beach and Nurse, Nature, 290: 140
[1981]; EP 139.383 publicada el 2 de mayo de 1985); huéspedes
Kluyveromyces (Patente de Estados Unidos No. 4.943.529; Fleer
et al., Bio/Technology, 9:968-975 (1991))
tal como, por ejemplo, K. lactis (MW98-8C,
CBS683, CBS574; Louvencourt et al. J. Bacteriol., 737
[1983]), K. fragilis (ATCC 12.424), K. bulgaricus
(ATCC 16.045), K. wickeramii (ATCC 24.178), K. waltii
(ATCC 56.500), K. drosophilarum (ATCC 36.906; Van den Berg
et al., Bio/Technology, 8:135(1990)), K.
thermotolerans y K. marxianus; yarrowia (EP 402.226);
Pichia pastoris (EP 183.070; Sreekrishna et al., J.
Basic. Microbiol. 28:265-278 [1988]);
Candida; Trichoderma recia (EP 244.234);
Neurospora crassa (Case et al., Proc. Natl. Acad. Sci.
USA, 76:5259-5263 [1979]); Schwanniomyces,
tales como Schwanniomyces occidentalis (EP 394.538, publicada
el 31 de octubre de 1990); y hongos filamentosos, tales como, por
ejemplo, Neurospora, Penicillium, Tolypocladium (WO 91/00357
publicada el 10 de enero de 1991), y huéspedes Aspergillus,
tales como A. nidulans (Ballance et al., Biochem.
Biophys. Res. Commun., 112:284-289 [1983]; Tilbum
et al., Gene, 26:205-221 [1983]; Yelton et
al., Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 81: 1470-1474
[1984]) y A. Niger (Kelly y Hynes, EMBO J.,
4:475-479 [1985]). Las levaduras metilotrópicas son
adecuadas en la presente invención e incluyen, pero no se limitan a,
levadura capaz del crecimiento en metanol seleccionada del género
que consiste en Hansenula, Candida, Kloeckera, Pichia,
Saccharomyces, Torulopsis, y Rhodotorula. Una lista de
especies específicas que son ejemplos de esta clase de levaduras se
puede encontrar en C. Anthony, The Biochemistry of Methylotrophs,
269 (1982).
Las células huésped adecuadas para la expresión
de anticuerpo anti-TAT o polipéptido TAT
glicosilados se derivan de organismos multicelulares. Entre los
ejemplos de células de invertebrados se incluyen células de
insectos, tales como Drosophila S2 y Spodoptera Sf9, así como
células vegetales, tales como cultivos celulares de algodón, maíz,
patata, soja, petunia, tomate y tabaco. Se han modificado numerosas
cepas baculovíricas y variantes y las correspondientes células
huéspedes de insecto permisivas de huéspedes, tales como
Spodoptera frugiperda (oruga), Aedes aegypti
(mosquito), Aedes albopictus (mosquito), Droshophila
melanogaster (mosca de la fruta), y Bombyx mori. Una
serie de cepas víricas para la transfección están públicamente
disponibles, por ejemplo, la variante L-1 de
Autographa californica NPV y la cepa Bm-5 de
Bombyx mori NPV, y dichos virus se pueden utilizar como el
virus según la presente invención, particularmente para la
transfección de células de Spodoptera frugiperda.
Sin embargo, el mayor interés ha estado en las
células de vertebrados, y la propagación de células de vertebrados
en un cultivo (cultivo de tejidos) se ha convertido en un
procedimiento rutinario. Entre los ejemplos de líneas celulares de
huéspedes mamíferos útiles están la línea CV1 de riñón de mono
transformada por SV40 (COS-7, ATCC CRL 1651); línea
de riñón de embrión humano (células 293 ó 293 subclonadas para el
crecimiento en cultivo de suspensión, Graham et al., J.
Gen Virol., 36:59 (1977)); células de riñón de hámster bebé
(BHK, ATCC CCL 10); células de ovario de hámster chino/-DHFR (CHO,
Urlaub et al., Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 77:4216
(1980)); células de sertoli de ratón (TM4, Mather, Biol.
Reprod., 23:243-251 (1980)); células de riñón
de mono (CV1 ATCC CCL 70); células de riñón de mono verde africano
(VERO-76, ATCC CRL-1587); células
de carcinoma cervical humano (HELA, ATCC CCL2); células de riñón
canino (MDCK, ATCC CCL34); células de hígado de rata búfalo (BRL
3A, ATCC CRL 1442); células de pulmón humano (W138, ATCC CCL 75);
células de hígado humano (Hep G2, HB 8065); tumor mamario de ratón
(MMT 060562, ATCC CCL51); células TRI (Mather et al.,
Annals N.Y. Acad Sci. 383: 44-68 (1982));
células MRC 5; células FS4 y una línea de hepatoma humano (Hep
G2).
Las células huésped se transforman con los
vectores de expresión o clonación descritos anteriormente para la
producción del anticuerpo anti-TAT o polipéptido TAT
y se cultivan en un medio con nutrientes habituales modificado
según sea apropiado para inducir promotores, seleccionar
transformantes, o amplificar los genes que codifican las secuencias
deseadas.
El ácido nucleico (por ejemplo, ADNc o ADN
genómico), que codifica el anticuerpo anti-TAT o
polipéptido TAT se puede insertar en un vector replicable para la
clonación (amplificación del ADN) o para la expresión. Existen
varios vectores disponibles públicamente. El vector puede estar, por
ejemplo, en forma de plásmido, cósmido, partícula viral, o fago. La
secuencia de ácidos nucleicos apropiada se puede insertar en el
vector mediante una serie de procedimientos. En general, el ADN se
inserta en un sitio o sitios de endonucleasa de restricción
apropiados utilizando técnicas conocidas en el sector. Los
componentes de los vectores incluyen generalmente, pero no se
limitan a, una o más secuencias señal, un origen de replicación, uno
o más genes marcadores, un elemento potenciador, un promotor y una
secuencia de terminación de la transcripción. La construcción de
vectores adecuados que contienen uno o más de estos componentes
utiliza técnicas de unión estándar que son conocidas por un experto
en la materia.
El polipéptido TAT se puede producir
recombinantemente no sólo directamente, sino también como un
polipéptido de fusión con un polipéptido heterólogo, que puede ser
una secuencia señal u otro polipéptido que tiene un sitio de
división específico en el extremo N-terminal de la
proteína o polipéptido maduros. En general, la secuencia señal
puede ser un componente del vector, o puede ser una parte del ADN
que codifica el anticuerpo anti-TAT o polipéptido
TAT que se inserta en el vector. La secuencia señal puede ser una
secuencia señal procariota seleccionada, por ejemplo, del grupo de
secuencias líderes de la fosfatasa alcalina, penicilinasa, Ipp o
enterotoxina II estable térmicamente. Para la secreción en
levaduras, la secuencia señal puede ser, por ejemplo, la secuencia
líder de invertasa de levadura, la secuencia líder del factor alfa
(incluyendo las secuencias líder del factor \alpha de
Saccharomyces y Kluyveromyces, la última descrita en
la Patente de Estados Unidos No. 5.010.182), o la secuencia líder
de fosfatasa ácida, la secuencia líder de C. Albicans
glucoamilasa (EP 362.179 publicada el 4 de abril de 1990) o la
señal descrita en WO 90/13646, publicada el 15 de noviembre de
1990. En la expresión de células de mamíferos, las secuencias señal
de mamíferos se pueden utilizar para dirigir la secreción de la
proteína, tales como secuencias señal de polipéptidos secretados de
la misma especie o especies relacionadas, así como secuencias
líderes secretoras virales.
Ambos vectores de expresión y clonación
contienen una secuencia de ácidos nucleicos que permite la
replicación del vector en una o más células huésped seleccionadas.
Dichas secuencias son conocidas para un conjunto de bacterias,
levadura, y virus. El origen de la replicación del plásmido pBR322
es adecuado para la mayoría de bacterias
gram-negativas, el origen del plásmido 2 \mu es
adecuado para la levadura, y orígenes virales varios (SV40,
polioma, adenovirus, VSV o BPV) son útiles para vectores de
clonación en células de mamíferos.
Los vectores de clonación y expresión contendrán
habitualmente un gen de selección, también denominado como marcador
seleccionable. Los genes de selección habituales codifican proteínas
que (a) confieren resistencia a antibióticos u otras toxinas, por
ejemplo, ampicilina, neomicina, metotrexato o tetraciclina, (b)
complementan las deficiencias auxotróficas, o (c) suministran
nutrientes críticos no disponibles del medio complejo, por ejemplo,
el gen que codifica D-alanina racemasa para
Bacilli.
Un ejemplo de marcadores seleccionables
adecuados para células de mamíferos son aquéllos que permiten la
identificación de células competentes para captar el ácido nucleico
que codifica el anticuerpo anti-TAT o el
polipéptido TAT, tal como DHFR o timidina quinasa. Una célula
huésped apropiada cuando se utiliza DHFR de tipo salvaje es la
línea de células CHO deficiente en actividad de DHFR, preparada y
propagada tal y como se describe por Urlaub et al., Proc.
Natl. Acad. Sci. USA, 77:4216 (1980). Un gen de selección adecuado
para su utilización en la levadura es el gen trp1 presente
en el plásmido de la levadura YRp7 [Stinchcomb et al.,
Nature, 282:39 (1979); Kingsman et al., Gene, 7:141 (1979);
Tschemper et al., Gene, 10:157 (1980)]. El gen trp1
proporciona un marcador de selección para una cepa mutante de
levadura que carece de la capacidad de crecer en triptófano, por
ejemplo, ATCC No. 44076 o PEP4-1 [Jones, Genetics,
85:12 (1977)].
Los vectores de clonación y expresión contienen
habitualmente un promotor unido operativamente a la secuencia de
ácido nucleico que codifica el anticuerpo anti-TAT o
el polipéptido TAT para dirigir la síntesis de ARNm. Son conocidos
promotores reconocidos por un conjunto de células huésped
potenciales. Entre los promotores adecuados para utilizar con
huéspedes procariotas se incluyen los sistemas de promotores de
\beta-lactamasa y lactosa [Chang et al.,
Nature, 275:615 (1978); Goeddel et al., Nature,
281:544 (1979)], fosfatasa alcalina, un sistema de promotor de
triptófano (trp) [Goeddel, Nucleic Acids Res., 8:4057 (1980);
EP 36.776], y promotores híbridos, tales como el promotor tac
[deBoer et al., Proc. Natl. Acad. Sci. USA,
80:21-25 (1983)]. Los promotores para utilizar en
sistemas bacterianos también contendrán una secuencia de
Shine-Dalgarno (S.D.) unida operativamente al ADN
que codifica el anticuerpo anti-TAT o polipéptido
TAT.
Entre los ejemplos de secuencias promotoras
adecuadas para su utilización con huéspedes de levadura se incluyen
promotores para 3-fosfoglicerato quinasa [Hitzeman
et al., J. Biol. Chem., 255:2073 (1980)] u otros
enzimas glucolíticos [Hess et al., J. Adv. Enzyme
Reg., 7:149 (1968); Holland, Biochemistry, 17:4900
(1978)], tal como enolasa,
gliceraldehído-3-fosfato
deshidrogenasa, hexoquinasa, piruvato descarboxilasa,
fosfofructoquinasa,
glucosa-6-fosfato isomerasa,
3-fosfoglicerato mutasa, piruvato quinasa,
triosafosfato isomerasa, fosfoglucosa isomerasa y
glucoquinasa.
glucoquinasa.
Otros promotores de levaduras, que son
promotores inducibles que tienen la ventaja adicional de una
transcripción controlada por las condiciones de crecimiento, son las
regiones promotoras para alcohol deshidrogenasa 2, isocitocromo C,
fosfatasa ácida, enzimas degradativas asociadas con el metabolismo
del nitrógeno, metalotioneína,
gliceraldehído-3-fosfato
deshidrogenasa, y enzimas responsables de la utilización de maltosa
y galactosa. Los vectores y promotores adecuados para la
utilización en la expresión en levaduras se describen en detalle en
EP 73.657.
La transcripción del anticuerpo
anti-TAT o polipéptido TAT a partir de vectores en
células huésped de mamíferos está controlada, por ejemplo, mediante
promotores obtenidos de los genomas de virus, tales como virus del
polioma, virus de la viruela aviar (Patente UK 2.211.504 publicada
el 5 de julio de 1989), adenovirus (tal como el Adenovirus 2), el
virus de papiloma bovino, virus del sarcoma aviar, citomegalovirus,
un retrovirus, virus de la hepatitis-B y virus de
simio 40 (SV40), a partir de promotores de mamíferos heterólogos,
por ejemplo, el promotor de actina o un promotor de
inmunoglobulina, y a partir de promotores de choque térmico, siempre
y cuando dichos promotores sean compatibles con los sistemas de
células huésped.
Se puede incrementar la transcripción de un ADN
que codifica el anticuerpo anti-TAT o el polipéptido
TAT por eucariotas superiores mediante la inserción de una
secuencia de potenciador en el vector. Los potenciadores son
elementos que actúan en cis de ADN, habitualmente aproximadamente de
10 a 300 pb, que actúan en un promotor para aumentar su
transcripción. Actualmente se conocen muchas secuencias de
potenciadores de genes de mamíferos (globina, elastasa, albúmina,
\alpha-fetoproteína e insulina). Habitualmente,
sin embargo, se utilizará un potenciador de un virus de célula
eucariota. Entre los ejemplos se incluyen el potenciador de SV40 en
la cara tardía del origen de replicación (pb
100-270), el potenciador de promotor temprano de
citomegalovirus, el potenciador de polioma en la cara tardía del
origen de replicación, y los potenciadores de adenovirus. El
potenciador se puede cortar y empalmar ("splice") en el vector
en una posición 5' ó 3' con respecto a la secuencia codificante del
anticuerpo anti-TAT o el polipéptido TAT, pero se
sitúa preferiblemente en un sitio 5' con respecto al promotor.
Los vectores de expresión utilizados en células
huéspedes eucariotas (levadura, hongos, insectos, plantas,
animales, humanos, o células nucleadas de otros organismos
multicelulares) también contendrán secuencias necesarias para la
terminación de la transcripción y para la estabilización del ARNm.
Dichas secuencias están disponibles habitualmente desde las
regiones no traducidas 5' y, ocasionalmente 3', de ADNs o ADNcs
eucariotas o virales. Estas regiones contienen segmentos de
nucleótidos transcritos como fragmentos poliadenilados en la parte
no traducida del ARNm que codifica el anticuerpo
anti-TAT o el polipéptido TAT.
En Gething et al., Nature,
293:620-625 (1981); Mantei et al.,
Nature, 281:40-46 (1979); EP 117.060 y EP
117.058 se describen adicionalmente otros procedimientos, vectores,
y células huésped adecuados para la adaptación a la síntesis del
anticuerpo anti-TAT o el polipéptido TAT en cultivos
de células de vertebrados recombinantes.
Las células huésped utilizadas para producir el
anticuerpo anti-TAT o polipéptido TAT de la presente
invención se pueden cultivar en un conjunto de medios. Los medios
comercialmente disponibles, tales como F10 de Ham (sigma), Medio
Mínimo Esencial ((MEM), (Sigma), RPMI-1640 (Sigma) y
Medio de Eagle Modificado por Dulbecco ((DMEM), Sigma) son
adecuados para cultivar células huésped. Además, cualquiera de los
medios descritos en Ham et al., Meth. Enz., 58: 44 (1979),
Barnes et al., Anal. Biochem. 102: 255 (1980), Patente de
Estados Unidos Nos. 4,767,704; 4,657,866; 4,927,762; 4,560,655; o
5,122,469; WO 90/03430; WO 87/00195; o la Patente de Estados Unidos
Re. 30,985 se pueden utilizar como medios de cultivo para las
células huésped. Cualquiera de estos medios se puede complementar
según sea necesario con hormonas y/u otros factores de crecimiento
(tales como insulina, transferrina o factor de crecimiento
epidérmico), sales (tales como cloruro sódico, calcio, magnesio y
fosfato), tampones (tales como HEPES), nucleótidos (tales como
adenosina y timidina), antibióticos (tales como el fármaco
GENTAMICINA^{TM}), elementos traza (definidos como compuestos
inorgánicos presentes normalmente a concentraciones finales en el
rango micromolar) y la glucosa o una fuente de energía equivalente.
También se puede incluir cualquier otro complemento necesario en
las concentraciones apropiadas que serían conocidas por un experto
en la materia. Las condiciones de cultivo, tales como la
temperatura, el pH y similares, son las utilizadas previamente con
la célula huésped seleccionada para la expresión y será evidente
para el experto en la materia.
La amplificación y/o expresión de los genes se
puede medir en una muestra directamente, por ejemplo, mediante
transferencia Southern convencional, transferencia Northern
convencional para cuantificar la transcripción de ARNm [Thomas,
Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 77:5201-5205
(1980)], transferencia de puntos (análisis de ADN), o hibridación
in situ, utilizando una sonda marcada apropiadamente, basada
en las secuencias proporcionadas en la presente invención.
Alternativamente, se pueden utilizar anticuerpos que pueden
reconocer dobles cadenas específicas, incluyendo dobles cadenas de
ADN, dobles cadenas de ARN, dobles cadenas híbridas de
ADN-ARN o dobles cadenas de
ADN-proteína. Los anticuerpos a su vez se pueden
marcar y el ensayo se puede llevar a cabo cuando la doble cadena
está unida a una superficie, de manera que tras la formación de la
doble cadena en la superficie, se puede detectar la presencia de
anticuerpos unidos a la doble cadena.
La expresión génica, alternativamente, se puede
medir mediante procedimientos inmunológicos, tales como tinción
inmunohistoquímica de células o secciones de tejido y el ensayo de
cultivo de células o fluidos corporales, para cuantificar
directamente la expresión del producto génico. Los anticuerpos
útiles para la tinción inmunohistoquímica y/o el ensayo de fluidos
de muestra pueden ser monoclonales o policlonales, y se pueden
preparar en cualquier mamífero. Convenientemente, los anticuerpos se
pueden preparar contra un polipéptido TAT de secuencia nativa o
contra un péptido sintético basado en las secuencias de ADN
proporcionadas en la presente invención o contra una secuencia
exógena fusionada a ADN de TAT que codifica un epítopo de anticuerpo
específico.
Las formas de anticuerpo
anti-TAT o polipéptido TAT se pueden recuperar del
medio de cultivo o de los lisatos de células huésped. Si está unido
a membrana, se puede liberar de la membrana utilizando una solución
de detergente adecuada (por ejemplo, Triton X-100) o
mediante división enzimática. Las células utilizadas en la
expresión del anticuerpo anti-TAT y polipéptido TAT
se pueden romper mediante diversos medios físicos o químicos, tales
como ciclos de congelación-descongelación,
sonicación, destrucción mecánica, o agentes para lisar células.
Se puede desear purificar el anticuerpo
anti-TAT y el polipéptido TAT a partir de proteínas
o polipéptidos de células recombinantes. Los siguientes
procedimientos son ejemplos de procedimientos de purificación
adecuados: mediante fraccionamiento en una columna de intercambio
iónico; precipitación con etanol; HPLC de fase inversa;
cromatografía sobre sílice o una resina de intercambio catiónico,
tal como DEAE; "cromatofocusing"; SDS-PAGE;
precipitación con sulfato amónico; filtración en gel utilizando, por
ejemplo, Sephadex G-75; columnas de proteína A
sefarosa para eliminar contaminantes, tales como IgG, y columnas
quelantes de metales para unir formas etiquetadas con epítopo del
anticuerpo anti-TAT y el polipéptido TAT. Se pueden
utilizar varios métodos de purificación de proteínas y dichos
métodos son conocidos en la técnica y se describen, por ejemplo, en
Deutscher, Methods in Enzymology, 182 (1990); Scopes, Protein
Purification: Principles and Practice,
Springer-Verlag, Nueva York (1982). La etapa o
etapas de purificación seleccionadas dependerán, por ejemplo, de la
naturaleza del proceso de producción utilizado y el anticuerpo
anti-TAT o polipéptido TAT concreto producido.
Cuando se utilizan técnicas recombinantes, el
anticuerpo se puede producir intracelularmente, en el espacio
periplásmico, o se secreta directamente en el medio. Si el
anticuerpo se produce intracelularmente, como primera etapa, se
elimina el debris particulado, ya sean células huésped o fragmentos
lisados, por ejemplo, mediante centrifugación o ultrafiltración.
Carter et al., Bio/Technology 10:163-167
(1992) describen un procedimiento para aislar anticuerpos que se
secretan al espacio periplásmico de E. coli. Brevemente, la
pasta celular se descongela en presencia de acetato sódico (pH
3,5), EDTA y fluoruro de fenilmetilsulfonil (PMSF) durante
aproximadamente 30 minutos. La debris celular se puede eliminar
mediante centrifugación. Cuando el anticuerpo se secreta en el
medio, los sobrenadantes de dichos sistemas de expresión en general
se concentran en primer lugar utilizando un filtrador de
concentración de proteínas disponible comercialmente, por ejemplo,
una unidad de ultrafiltración Amicon o Millipore Pellicon. Se puede
incluir un inhibidor de proteasa, tal como PMSF, en cualquiera de
las etapas anteriores para inhibir la proteólisis y se pueden
incluir antibióticos para prevenir el crecimiento de contaminantes
extraños.
La composición de anticuerpos preparada a partir
de las células se puede purificar utilizando, por ejemplo,
cromatografía de hidroxiapatita, electroforesis en gel, diálisis, y
cromatografía de afinidad, siendo la cromatografía de afinidad la
técnica de purificación preferida. La adeqüidad de la proteína A
como ligando de afinidad depende de la especie y el isotipo de
cualquier dominio Fc de inmunoglobulina que está presente en el
anticuerpo. La proteína A se puede utilizar para purificar
anticuerpos que se basan en cadenas pesadas \gamma1, \gamma2 o
\gamma4 humanas (Lindmark et al., J, Immunol. Meth. 62:
1-13 (1983)). La proteína G se recomienda para
todos los isotipos de ratón y para \gamma3 humana (Guss et
al., EMBO J. 5: 1565-1575 (1986)). La matriz a
la que se une el ligando de afinidad es frecuentemente agarosa, pero
hay otras matrices disponibles. Las matrices mecánicamente
estables, tales como vidrio de poro controlado o
poli(estirenodivinil)benceno permiten velocidades de
flujo más elevadas y tiempos de procesado más cortos que los
conseguidos con agarosa. Cuando el anticuerpo comprende un dominio
C_{H}3, la resina Bakerbond ABX^{Tm} (J. T. Baker, Phillipsburg,
NJ) es útil para la purificación. Otras técnicas para la
purificación de proteínas, tales como el fraccionamiento en una
columna de intercambio iónico, precipitación con etanol, HPLC de
Fase Inversa, cromatografía en sílice, cromatografía en heparina
SEPHAROSE^{TM}, cromatografía en una resina de intercambio
aniónica o catiónica (tal como una columna de ácido poliaspártico),
cromatoenfoque ("chromatofocusing"), SDS-PAGE y
precipitación con sulfato de amonio también están disponibles
dependiendo del anticuerpo a recuperar.
Tras la etapa o etapas de purificación
preliminar, la mezcla que comprende el anticuerpo de interés y
contaminantes se puede someter a una cromatografía de interacción
hidrofóbica de pH bajo utilizando un tampón de elución a un pH
entre aproximadamente 2,5 y 4,5, preferiblemente se realiza a
concentraciones bajas de sal (por ejemplo, de aproximadamente
0-0,25 M de sal).
Las formulaciones terapéuticas de los
anticuerpos anti-TAT, oligopéptidos de unión a TAT,
siARN de TAT, moléculas orgánicas de unión a TAT y/o polipéptidos
TAT utilizados según la presente invención se preparan para su
almacenamiento mediante la mezcla del anticuerpo, polipéptido,
oligopéptido, siARN o molécula orgánica que tienen el grado deseado
de pureza con portadores, excipientes o estabilizantes opcionales
farmacéuticamente aceptables (Remington's Pharmaceutical
Sciences 16^{a} Edición, Osol, A. Ed. (1980)), en forma de
formulaciones liofilizadas o soluciones acuosas. Los portadores,
excipientes o estabilizantes aceptables son no tóxicos para los
receptores en las dosis y concentraciones utilizadas, e incluyen
tampones, tales como acetato, Tris, fosfato, citrato y otros ácidos
orgánicos; antioxidantes que incluyen ácido ascórbico y metionina;
conservantes (tales como, cloruro de octadecildimetilbencil amonio;
cloruro de hexametonio; cloruro de benzalconio, cloruro de
benzetonio; fenol, alcohol butílico o bencílico; alquil parabens,
tales como metil o propil paraben; catecol; resorcinol;
ciclohexanol; 3-pentanol; y
m-cresol); polipéptidos de peso molecular bajo
(inferior a aproximadamente 10 residuos); proteínas, tales como
albúmina de suero, gelatina, o inmunoglobulinas; polímeros
hidrofílicos, tales como polivinilpirrolidona; aminoácidos, tales
como glicina, glutamina, asparagina, histidina, arginina o lisina;
monosacáridos, disacáridos y otros carbohidratos que incluyen
glucosa, manosa o dextrinas; agentes quelantes, tales como EDTA;
tonificantes, tales como terhalosa y cloruro sódico; azúcares, tales
como sacarosa, manitol, trehalosa o sorbitol; tensoactivos, tales
como polisorbato; contraiones formadores de sales, tales como
sodio; complejos de metales (por ejemplo, complejos de
Zn-proteína); y/o tensoactivos no iónicos, tales
como TWEEN^{TM}, PLURONICS^{TM} o polietilenglicol (PEG). El
anticuerpo comprende preferiblemente el anticuerpo a una
concentración entre 5 y 200 mg/ml, preferiblemente entre 10 y 100
mg/ml.
La formulación de la presente invención también
puede contener más de un compuesto activo según sea necesario para
la enfermedad concreta a tratar, preferiblemente aquellos con
actividades complementarias que no afectan de forma adversa entre
sí. Por ejemplo, además del anticuerpo anti-TAT,
oligopéptido de unión a TAT, siARN de TAT o molécula orgánica de
unión a TAT, puede ser deseable incluir en la formulación un
anticuerpo adicional, por ejemplo, un segundo anticuerpo
anti-TAT que se une a un epítopo diferente en el
polipéptido TAT, o un anticuerpo para alguna otra diana, tal como
un factor de crecimiento que afecta al crecimiento del cáncer
concreto. Alternativamente, o adicionalmente, la composición puede
comprender además un agente quimioterapéutico, un agente
citotóxico, una citoquina, un agente inhibidor del crecimiento, un
agente anti-hormonal, y/o un cardioprotector.
Dichas moléculas están presentes de forma adecuada combinadas en
cantidades que son eficaces para el objetivo pretendido.
Los principios activos también pueden estar
contenidos en microcápsulas preparadas, por ejemplo, mediante
técnicas de coacervación o mediante polimerización entre fases, por
ejemplo, hidroximetilcelulosa o microcápsulas de gelatina y
microcápsulas de poli(metilmetacrilato), respectivamente, en
sistemas de liberación de fármacos coloidales (por ejemplo,
liposomas, microesferas de albúmina, microemulsiones, nanopartículas
y nanocápsulas) o en macroemulsiones. Dichas técnicas se describen
en Remington's Pharmaceutical Sciences 16^{a} Edición,
Osol, A. Ed.
(1980).
(1980).
Se pueden preparar preparaciones de liberación
controlada. Entre los ejemplos adecuados de preparaciones de
liberación controlada se incluyen matrices semipermeables de
polímeros hidrofóbicos sólidos que contienen el anticuerpo, cuyas
matrices están en forma de artículos conformados, por ejemplo,
películas o microcápsulas. Entre los ejemplos de matrices de
liberación controlada se incluyen poliésteres, hidrogeles (por
ejemplo,
poli(2-hidroxietil-metacrilato)
o poli(vinilalcohol)), poliláctidos (Patente de Estados
Unidos No. 3.773.919), copolímeros de ácido
L-glutámico y
\gamma-etil-L-glutamato,
copolímeros de etileno-acetato de vinilo no
degradables, copolímeros de ácido láctico-ácido glicólico
degradables, tales como el LUPRON DEPOT^{TM} (microesferas
inyectables compuestas de copolímero de ácido láctico-ácido
glicólico y acetato de leuprolide) y ácido
poli-D-(-)-3-hidroxibutírico.
Las formulaciones a utilizar para la
administración in vivo deben ser estériles. Esto se consigue
fácilmente mediante la filtración a través de membranas de
filtración estériles.
Para determinar la expresión de TAT en el
cáncer, están disponibles varios ensayos de diagnóstico. En una
realización, la sobreexpresión del polipéptido TAT puede analizarse
mediante immunohistoquímica (IHC). Las secciones de tejido bañadas
en parafina de una biopsia de tumor pueden someterse al ensayo IHC y
acordarse unos criterios de intensidad de tinción de la proteína
TAT tal y como se indica a continuación:
Valoración 0 - no se observa tinción o tinción
de membrana en menos del 10% de células tumorales.
Valoración 1+ - se detecta una tinción de
membrana débil/apenas perceptible en más del 10% de las células
tumorales. Las células sólo se tiñen en parte de sus membranas.
Valoración 2+ - se observa una tinción de
membrana completa de débil a moderada en más del 10% de las células
tumorales.
Valoración 3+ - se observa una tinción de
membrana completa de moderada a fuerte en más del 10% de las células
tumorales.
Los tumores con una valoración 0 ó 1+ para la
expresión de polipéptido TAT pueden caracterizarse como que no
sobreexpresan TAT, mientras que los tumores con resultados 2+ o 3+
pueden caracterizarse como que sobreexpresan TAT.
Alternativamente, o adicionalmente, pueden
realizarse ensayos FISH tal como el INFORM® (vendido por Ventana,
Arizona) o PATHVISION® (Vysis, Illinois) en tejido tumoral fijado a
formalina y bañado en parafina para determinar el grado (si lo hay)
de sobreexpresión de TAT en el tumor.
Puede evaluarse la amplificación o la
sobreexpresión de TAT utilizando un ensayo de diagnóstico in
vivo, por ejemplo, mediante la administración de una molécula
(como un anticuerpo, un oligopéptido o una molécula orgánica) que
se une a la molécula a detectar y que está marcado con una etiqueta
detectable (por ejemplo, un isótopo radioactivo o un marcador
fluorescente) y el rastreo externo del paciente para la localización
del marcador.
Tal y como se describe anteriormente, los
anticuerpos anti-TAT, oligopéptidos y moléculas
orgánicas de la presente invención tienen varias aplicaciones no
terapéuticas. Los anticuerpos anti-TAT,
oligopéptidos y moléculas orgánicas de la presente invención pueden
ser útiles para el diagnóstico y determinación del estadio de
cánceres que expresan los polipéptidos TAT (por ejemplo, en
radioimagen). Los anticuerpos, oligopéptidos y moléculas orgánicas
también son útiles para la purificación o la inmunoprecipitación de
polipéptido TAT a partir de células, para la detección y la
cuantificación de polipéptido TAT in vitro, por ejemplo, en
un ELISA o una transferencia Western, para matar y eliminar células
que expresan TAT de una población de células mezcladas como una
etapa en la purificación de las otras células.
Actualmente, dependiendo del estadio del cáncer,
el tratamiento del cáncer implica una o una combinación de las
siguientes terapias: cirugía para eliminar el tejido canceroso,
radioterapia, y quimioterapia. La terapia con anticuerpo
anti-TAT, oligopéptido, siARN o molécula orgánica
puede ser deseable especialmente en pacientes ancianos que no
toleran bien la toxicidad y los efectos secundarios de la
quimioterapia y en enfermedad metastásica donde la radioterapia
tiene una utilidad limitada. Los anticuerpos
anti-TAT, oligopéptidos, siARN y moléculas
orgánicas que reconocen tumores de la presente invención son útiles
para aliviar los cánceres que expresan TAT tras su diagnóstico
inicial de la enfermedad o durante la recaída. Para aplicaciones
terapéuticas, el anticuerpo anti-TAT, oligopéptido,
siARN o molécula orgánica pueden utilizarse solos, o en terapia de
combinación con, por ejemplo, hormonas, antiangiógenos, o
compuestos radiomarcados, o con cirugía, crioterapia, y/o
radioterapia. El tratamiento con anticuerpo
anti-TAT, oligopéptido, siARN o molécula orgánica
puede administrarse conjuntamente con otras formas de terapia
convencional, ya sea consecutivamente con, terapia pre- o
post-convencional. Se utilizan fármacos
quimioterapéuticos, tales como TAXOTERE® (docetaxel), TAXOL®
(paclitaxel), estramustina y mitoxantrona, en el tratamiento del
cáncer, en concreto, en pacientes con riesgo. En los métodos
actuales de la invención para tratar o aliviar el cáncer, a los
pacientes de cáncer se les puede administrar anticuerpo
anti-TAT, oligopéptido, siARN o molécula orgánica
conjuntamente con el tratamiento con uno o más de los agentes
quimioterapéuticos anteriores. En concreto, se contempla la terapia
de combinación con paclictaxel y derivados modificados (ver, por
ejemplo, EP0600517). Se administrará el anticuerpo
anti-TAT, oligopéptido, siARN o molécula orgánica
con una dosis terapéuticamente efectiva del agente
quimioterapéutico. En otra realización, se administra el anticuerpo
anti-TAT, oligopéptido, siARN o molécula orgánica
conjuntamente con quimioterapia para potenciar la actividad y la
eficacia del agente quimioterapéutico, por ejemplo, paclitaxel. La
Physicians' Desk Reference (PDR) describe dosis de estos agentes
que han sido utilizados en el tratamiento de varios cánceres. El
régimen de dosificación y la dosis de estos fármacos
quimioterapéuticos anteriormente mencionados que son efectivos
terapéuticamente dependerán del cáncer concreto que se trata, la
extensión de la enfermedad y otros factores familiares para los
médicos expertos en la materia y pueden ser determinados por el
médico.
En una realización particular, se administra al
paciente un conjugado que comprende un anticuerpo
anti-TAT, oligopéptido, siARN o molécula orgánica
conjugados con un agente citotóxico. Preferiblemente, el
inmunoconjugado unido a la proteína TAT es internalizado por la
célula, dando lugar a una eficacia terapéutica incrementada del
inmunoconjugado en la citólisis de la célula cancerosa a la que se
une. En una realización preferente, el agente citotóxico reconoce o
interfiere con el ácido nucleico en la célula cancerosa.
Anteriormente se han descrito ejemplos de dichos agentes
citotóxicos y se incluyen maitansinoides, caliqueamicinas,
ribonucleasas y ADN endonucleasas.
Se administran los anticuerpos
anti-TAT, oligopéptidos, siARN, moléculas orgánicas
o conjugados a toxina de los mismos a un paciente humano, según los
procedimientos conocidos, tales como administración intravenosa,
por ejemplo, "como un bolo" o mediante infusión continua
durante un periodo de tiempo, por vía intramuscular,
intraperitoneal, intracerobrospinal, subcutánea, intraarticular,
intrasinovial, intratecal, oral, tópica, o inhalación. Se prefiere
la administración intravenosa o subcutánea del anticuerpo,
oligopéptido, o molécula orgánica.
Otros regímenes terapéuticos pueden combinarse
con la administración del anticuerpo anti-TAT,
oligopéptido, o molécula orgánica. La administración combinada
incluye la co-administración, utilizando
formulaciones separadas o una formulación farmacéutica única, y la
administración consecutiva en cualquier orden, donde preferiblemente
hay un periodo de tiempo en el que ambos (o todos) los agentes
activos ejercen simultáneamente sus actividades biológicas.
Preferiblemente, dicha terapia combinada da lugar a un efecto
terapéutico sinérgico.
También puede ser deseable combinar la
administración del anticuerpo o anticuerpos
anti-TAT, oligopéptidos, o moléculas orgánicas con
la administración de un anticuerpo dirigido contra otro antígeno
tumoral asociado con el cáncer concreto.
En otra realización, los métodos de tratamiento
terapéuticos de la presente invención implican la administración
combinada de un anticuerpo anti-TAT (o anticuerpos),
oligopéptidos o moléculas orgánicas y uno o más agentes
quimioterapéuticos o agentes inhibidores del crecimiento, incluyendo
la coadministración de cócteles de diferentes agentes
quimioterapéuticos). Entre los agentes quimioterapéuticos se
incluyen fosfato de estramustina, prednimustina, cisplatino,
5-fluorouracilo, melfalano, ciclofosfamida,
hidroxiurea e hidroxiureataxanos (tales como, paclitaxel y
doxetaxel) y/o antibióticos de antraciclina. La preparación y pautas
de dosificación para dichos agentes quimioterapéuticos se pueden
utilizar según las instrucciones de los fabricantes o tal como se
determina empíricamente por el técnico en la materia. La
preparación y pautas de dosificación para dicha quimioterapia
también se describen en Chemotherapy Service Ed., M.C. Perry,
Williams & wilkins, Baltimore, MD (1992).
El anticuerpo, oligopépido o molécula orgánica
se pueden combinar con un compuesto anti-hormonal,
por ejemplo, un compuesto anti-estrógeno, tal como
tamoxifeno; una anti-progesterona, tal como
onapristona (véase, EP 616 812); o un
anti-andrógeno, tal como flutamida, en dosis
conocidas para dichas moléculas. Cuando el cáncer a tratar es un
cáncer independiente de andrógeno, el paciente puede haber sido
sometido previamente a terapia anti-andrógeno y,
después de que el cáncer se convierta en independiente de andrógeno,
se puede administrar al paciente el anticuerpo
anti-TAT, oligopépido o molécula orgánica (y
opcionalmente otros agentes tal como se describen en la presente
invención).
A veces, puede ser beneficioso coadministrar
también un cardioprotector (para evitar o reducir la disfunción
miocárdiaca asociada con la terapia) o una o más citoquinas al
paciente. Además de los regímenes terapéuticos anteriores, el
paciente se puede someter a una extracción quirúrgica de células
cancerosas y/o terapia de radiación, antes, simultáneamente o
posteriormente a la terapia con anticuerpos, oligopépidos o
moléculas orgánicas. Las dosis adecuadas para cualquiera de los
agentes coadministrados anteriores son aquellas utilizadas
actualmente y pueden disminuir debido a la acción combinada
(sinergia) del agente y el anticuerpo anti-TAT,
oligopépido o molécula orgánica.
Para la prevención o el tratamiento de la
enfermedad, la dosis y el modo de administración serán elegidos por
el médico según criterios conocidos. La dosis apropiada de
anticuerpo, oligopépido o molécula orgánica dependerá del tipo de
enfermedad a tratar, tal y como se ha definido anteriormente, la
gravedad y la evolución de la enfermedad, si el anticuerpo,
oligopépido o molécula orgánica se administran con objetivos de
prevención o terapéuticos, terapia previa, el historial clínico del
paciente y la respuesta al anticuerpo, oligopépido o molécula
orgánica y el criterio del médico responsable. El anticuerpo,
oligopépido o molécula orgánica se administran de forma adecuada al
paciente de una vez o durante una serie de tratamientos.
Preferiblemente, el anticuerpo, oligopépido o molécula orgánica se
amdisnitra mediante infusión intravenosa o mediante inyecciones
subcutáneas. Dependiendo del tipo y gravedad de la enfermedad,
aproximadamente de 1 \mug/kg hasta 50 mg/kg de peso corporal (por
ejemplo, aproximadamente 0,1-15 mg/kg/dosis) de
anticuerpo puede ser una dosis candidata inicial para la
administración al paciente, ya sea, mediante, por ejemplo, mediante
una o más administraciones separadas, o mediante infusión continua.
Una pauta de dosificación puede comprender administrar una dosis de
carga inicial de aproximadamente 4 mg/kg, seguido de una dosis de
mantenimiento semanal de aproximadamente 2 mg/kg del anticuerpo
anti-TAT. Sin embargo, pueden ser útiles otras
pautas de dosificación. Una dosis diaria habitual podría variar
desde, aproximadamente, 1 \mug/kg a 100 mg/kg o más, dependiendo
de los factores mencionados anteriormente. Para administraciones
repetidas durante varios días o más, dependiendo de la enfermedad,
el tratamiento se mantiene hasta que tiene lugar la desaparición
deseada de los síntomas de la enfermedad. El progreso de esta
terapia se puede monitorizar fácilmente mediante técnicas y ensayos
convencionales y en base a criterios conocidos para el médico u
otras personas expertas.
A parte de la administración de la proteína
anticuerpo al paciente, la presente solicitud contempla la
administración del anticuerpo mediante terapia génica. Dicha
administración de ácido nucleico que codifica el anticuerpo esta
comprendida por la expresión "administrar una cantidad
terapéuticamente eficaz de un anticuerpo". Véase, por ejemplo,
WO96/07321 publicada el 14 de marzo de 1996 que se refiere al uso de
la terapia génica para generar anticuerpos intracelulares.
Existen dos estrategias principales para
introducir el ácido nucleico (opcionalmente contenido en un vector)
en las células del paciente; in vivo y ex vivo. Para
la liberación in vivo, el ácido nucleico se inyecta
directamente en el paciente, normalmente en el punto donde se
necesita el anticuerpo. Para el tratamiento ex vivo, se
extraen las células del paciente, el ácido nucleico se introduce en
estas células aisladas y se administran las células modificadas al
paciente, ya sea directamente o, por ejemplo, encapsuladas en
membranas porosas que se implantan en el paciente (véase, por
ejemplo, las Patentes de Estados Unidos Nos. 4.892.538 y
5.283.187). Existen una serie de técnicas disponibles para
introducir ácidos nucleicos en células viables. Las técnicas varían
dependiendo de si el ácido nucleico se transfiere en células
cultivadas in vitro, o in vivo en las células del
huésped pretendido. Las técnicas adecuadas para la transferencia de
ácido nucleico en células de mamíferos in vitro incluyen el
uso de liposomas, electroporación, microinyección, fusión celular,
DEAE-dextrano, el método de precipitación con
fosfato de calcio, etc. Un vector utilizado normalmente para la
liberación ex vivo del gen es un vector retroviral.
Entre las técnicas actuales de transferencia de
ácido nucleico in vivo actuales preferidas se incluyen la
transfección con vectores virales (tales como adenovirus, virus del
herpes simplex I, o virus adenoasociados) y sistemas basados en
lípidos (lípidos útiles para la transferencia mediada por lípidos
del gen son, por ejemplo, DOTMA, DOPE y DC-Chol).
Para una revisión de los protocolos de marcaje génico y terapia
génica actualmente conocidos, véase Anderson et al., Science
256: 808-813 (1992). Véase también WO 93/25673 y las
referencias citadas en la misma.
Los anticuerpos anti-TAT de la
invención pueden estar en las diferentes formas comprendidas por la
definición de "anticuerpo" de la presente invención. De este
modo, los anticuerpos incluyen anticuerpos de longitud completa o
intactos, fragmentos de anticuerpos, variantes de anticuerpo o
aminoácidos de secuencia nativa, anticuerpos humanizados,
quiméricos o de fusión, inmunoconjugados y fragmentos funcionales de
los mismos. En los anticuerpos de fusión, se fusiona una secuencia
de anticuerpo a una secuencia de polipéptido heteróloga. Los
anticuerpos se pueden modificar en la región Fc para proporcionar
las funciones efectoras deseadas. Tal como se describe en detalle
en las secciones de la presente invención, con las regiones Fc
apropiadas, el anticuerpo desnudo unido en la superficie celular
puede inducir citotoxicidad, por ejemplo, a través de la
citotoxicidad celular dependiente de anticuerpo (ADCC) o mediante el
reclutamiento de complemento en citotoxicidad dependiente de
complemento, o algún otro mecanismo. Alternativamente, se pueden
utilizar algunas otras regiones Fc cuando es deseable eliminar o
reducir la función efectora para minimizar los efectos secundarios o
las complicaciones terapéuticas.
En una realización, el anticuerpo compite por la
unión o por unirse sustancialmente al mismo epítopo que los
anticuerpos de la solicitud. También se contemplan los anticuerpos
que tienen características biológicas de los presentes anticuerpos
anti-TAT de la invención, específicamente incluyendo
el reconocimiento de tumores in vivo y cualquier inhibición
de proliferación celular o carácterísticas citotóxicas.
Los métodos para producir los anticuerpos
anteriores se describen en detalle aquí.
Los presentes anticuerpos
anti-TAT, oligopéptidos, siARN o moléculas orgánicas
son útiles para tratar un cáncer que expresa TAT o aliviar uno o
más síntomas del cáncer en un mamífero. Dicho cáncer incluye cáncer
de próstata, cáncer del tracto urinario, cáncer de pulmón, cáncer de
mama, cáncer de colon, cáncer colorrectal y cáncer de ovario, más
específicamente, adenocarcinoma de próstata, carcinomas de células
renales, adenocarcinomas colorrectales, adenocarcinomas de pulmón,
carcinomas de células escamosas de pulmón, y mesotelioma pleural.
Los cánceres comprenden cánceres metastáticos de cualquiera de los
anteriores. El anticuerpo, oligopéptido, siARN o molécula orgánica
son capaces de unirse a por lo menos una parte de las células
cancerosas que expresan el polipéptido TAT en el mamífero. En una
realización preferida, el anticuerpo, oligopéptido, siARN o molécula
orgánica son eficaces para destruir o eliminar células tumorales
que expresan TAT o para inhibir el crecimiento de dichas células
tumorales, in vitro o in vivo, tras la unión al
polipéptido TAT en la célula. Dicho anticuerpo incluye un
anticuerpo anti-TAT desnudo (no conjugado a ningún
agente). Los anticuerpos desnudos que tienen propiedades
citotóxicas o de inhibición del crecimiento celular se pueden
aprovechar adicionalmente con un agente citotóxico para hacerlos
incluso más potentes en la destrucción de células tumorales. Las
propiedades citotóxicas se pueden conferir a un anticuerpo
anti-TAT mediante, por ejemplo, la conjugación del
anticuerpo con un agente citotóxico, para formar un inmunoconjugado
tal como se describe aquí. El agente citotóxico o el agente
inhibidor del crecimiento es preferiblemente una molécula pequeña.
Son preferibles las toxinas tales como caliqueamicina o un
maitansinoide y análogos o derivados de las mismas.
La invención proporciona una composición que
comprende un anticuerpo anti-TAT, oligopéptido,
siARN o molécula orgánica y un portador. Para los objetivos del
tratamiento del cáncer, las composiciones se pueden administrar al
paciente con necesidad de dicho tratamiento, donde la composición
puede comprender uno o más anticuerpos anti-TAT
presentes como un inmunoconjugado o como el anticuerpo desnudo. En
una realización adicional, las composiciones pueden comprender
estos anticuerpos, oligopéptidos, siARN o moléculas orgánicas en
combinación con otros agentes terapéuticos, tales como agentes
citotóxicos o inhibidores del crecimiento, incluyendo agentes
quimioterapéuticos. La presente invención también proporciona
formulaciones que comprenden un anticuerpo anti-TAT,
oligopéptido, siARN o molécula orgánica de la inevención y un
portador. En una realización, la formulación es una formulación
terapéutica que comprende un portador farmacéuticamente
aceptable.
Otro aspecto de la invención son ácidos
nucleicos aislados que codifican los anticuerpos
anti-TAT. Se comprenden ácidos nucleicos que
codifican las cadenas H y L y especialmente los residuos de la
región hipervariable, cadenas que codifican el anticuerpo de
secuencia nativa, así como variantes, modificaciones y versiones
humanizadas del anticuerpo.
La presente invención también proporciona
métodos útiles para tratar un cáncer que expresa el polipéptido TAT
o que alivia uno o más síntomas del cáncer en un mamífero, que
comprende administrar una cantidad terapéuticamente eficaz de un
anticuerpo anti-TAT, oligopéptido, siARN o molécula
orgánica al mamífero. Las composiciones terapéuticas de anticuerpo,
oligopéptido o molécula orgánica se pueden administrar a corto plazo
(agudo) o crónico, o intermitente según indique el médico. Además,
se proporcionan métodos de inhibición del crecimiento y citólisis de
una célula que expresa el polipéptido TAT.
La presente invención también proporciona kits y
artículos de fabricación que comprenden por lo menos un anticuerpo
anti-TAT, oligopéptido, siARN o molécula orgánica.
Los kits que contienen anticuerpos anti-TAT,
oligopéptidos, siARN o moléculas orgáncias son útiles, por ejemplo,
para ensayos de citólisis de células TAT, para la purificación o
inmunoprecipitación de polipéptido TAT a partir de las células. Por
ejemplo, para el aislamiento y purificación de TAT, el kit puede
contener un anticuerpo anti-TAT, oligopéptido, siARN
o molécula orgánica acoplados a esferas (por ejemplo, esferas de
sefarosa). Los kits se pueden disponer conteniendo anticuerpos,
oligopéptidos, siARN o moléculas orgánicas para la detección y
cuantificación de TAT in vitro, por ejemplo, en un ELISA o
una transferencia Western. Dicho anticuerpo, oligopéptido, siARN o
molécula orgánica útil para la detección se pueden disponer con un
marcador, tal como un fluorescente o radiomarcador.
Otra realización de la invención es un artículo
de fabricación que contiene materiales útiles para el tratamiento
del cáncer que expresa anti-TAT. El artículo de
fabricación comprende un recipiente y una etiqueta o prospecto en
el recipiente o asociado con el mismo. Entre los recipientes
adecuados se incluyen, por ejemplo, botellas, viales, jeringas,
etc. Los recipientes pueden estar formados de una variedad de
materiales, tales como vidrio o plástico. El recipiente contiene
una composición que es eficaz para el tratamiento del cáncer y
puede tener un puerto de acceso estéril (por ejemplo, el recipiente
puede ser una bolsa o vial de solución intravenosa que tiene un
tapón penetrable por una aguja de inyección hipodérmica). Por lo
menos un agente activo en la composición es un anticuerpo
anti-TAT, oligopéptido, siARN o molécula orgánica de
la invención. La etiqueta o prospecto indica que la composición se
utiliza para el tratamiento del cáncer. La etiqueta o prospecto
comprenderán además instrucciones para administrar una composición
con el anticuerpo, el oligopéptido, siARN o la molécula orgánica al
paciente con cáncer. Adicionalmente, el artículo de fabricación
puede comprender además un segundo recipiente que comprende un
tampón farmacéuticamente aceptable, tal como agua bacteriostática
para inyección (BWFI), una solución salina tamponada con fosfato,
solución de Ringer y solución de dextrosa. Puede incluir también
otros materiales deseables desde un punto de vista comercial y del
usuario, incluyendo otros tampones, diluyentes, filtros, agujas y
jeringas.
También se proporcionan kits que son útiles para
varios objetivos, por ejemplo, para ensayos para citólisis de
células que expresan TAT, para la purificación o inmunoprecipitación
de polipéptido TAT a partir de células. Para el aislamiento y
purificación de polipéptido TAT, el kit puede contener un anticuerpo
anti-TAT, oligopéptido, siARN o molécula orgánica
acoplada a esferas (por ejemplo, esferas de sefarosa). Los kits se
pueden disponer conteniendo los anticuerpos, oligopéptidos, siARN o
moléculas orgánicas para la detección y cuantificación de
polipéptido TAT in vitro, por ejemplo, en un ELISA o una
transferencia Western. Como con el artículo de fabricación, el kit
comprende un recipiente y una etiqueta o prospecto en o asociados
con el recipiente. El recipiente contiene una composición que
comprende por lo menos un anticuerpo anti-TAT,
oligopéptido, siARN o molécula orgánica de la invención. Se pueden
incluir recipientes adicionales que contienen, por ejemplo,
diluyentes, tampones y anticuerpos de control. La etiqueta o
prospecto pueden proporcionar una descripción de la composición,
así como instrucciones para el uso in vitro o de diagnóstico
pretendido.
Los anticuerpos que se unen específicamente a un
polipéptido TAT identificado aquí, así como otras moléculas
identificadas por los ensayos de cribado descritos anteriormente
aquí, se pueden administrar para el tratamiento de varios
trastornos, incluyendo cáncer, en forma de composiciones
farmacéuticas.
Si el polipéptido TAT es intracelular se
utilizan anticuerpos completos como inhibidores, se prefieren
anticuerpos de internalización. Sin embargo, también se pueden
utilizar lipofecciones o liposomas para liberar el anticuerpo o un
fragmento de anticuerpo en las células. Cuando se utilizan
fragmentos de anticuerpo, se prefiere el fragmento inhibidor más
pequeño que se una específicamente al dominio de unión de la
proteína diana. Por ejemplo, en base a las secuencias de región
variable de un anticuerpo, se pueden diseñar moléculas peptídicas
que mantienen la capacidad de unirse a la secuencia proteica diana.
Dichos péptidos se pueden sintetizar químicamente y/o producir
mediante tecnología de ADN recombinante. Véase, por ejemplo, Marasco
et al., Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 90:
7889-7893 (1993).
La formulación de la presente invención también
puede contener más de un compuesto activo según sea necesario para
la enfermedad concretar a tratar, preferiblemente aquellos con
actividades complementarias que no se afectan de manera adversa
entre sí. Alternativamente o adicionalmente, la composición puede
comprender un agente que potencia su función, tal como, por
ejemplo, un agente citotóxico, una citoquina, un agente
quimioterapéutico o un agente inhibidor del crecimiento. Dichas
moléculas están presentes de manera adecuada en combinación en
cantidades que son eficaces para el objetivo pretendido.
Los siguientes ejemplos se ofrecen únicamente
con fines ilustrativos y no pretenden limitar en ningún caso el
alcance de la presente invención.
\vskip1.000000\baselineskip
Los reactivos comercialmente disponibles a los
que se hace referencia en los ejemplos se utilizaron según las
instrucciones del fabricante a menos que se indicara lo contrario.
La fuente de las células identificadas en los siguientes ejemplos y
a lo largo de la memoria por los números de acceso ATCC es de la
American Type Culture Collection, Manassas, VA.
\vskip1.000000\baselineskip
Ejemplo
1
Se analizó una base de datos privada que
contenía información de la expresión génica (GeneExpress®,GeneLogic
Inc., Gaithersburg, MD) en un intento por identificar polipéptidos
(y sus ácidos nucleicos codificantes), cuya expresión se favorece
significativamente en un tejido o tejidos tumorales particulares de
interés en comparación con otros tumor o turmores y/o tejidos
normales. Específicamente, se realizó un análisis de la base de
datos GeneExpress® utilizando el software disponible de Gene Logic
Inc., Gaithersburg, MD, para su uso con la base de datos
GeneExpress® o con el software privado escrito y desarrollado en
Genentech, Inc. para su uso use con la base de datos GeneExpress®.
La tasa de positivos en el análisis se basa en varios criterios
incluyendo, por ejemplo, la especificidad de tejido, la
especificidad de tumor y el nivel de expresión en tejidos
esenciales normales y/o tejidos proliferativos normales. A
continuación se indica una lista de moléculas cuyo perfil de
expresión de tejidos determinado a partir de un análisis de la base
de datos GeneExpress® pone de manifiesto una expresión de tejido
elevada y un favorecimiento significativo de la expresión en un
tumor o tumores específicos en comparación con otro tumor o tumores
y/o tejidos normales y opcionalmente una expresión relativamente
baja en tejidos esenciales normales y/o tejidos proliferativos
normales. Por tanto, las moléculas indicadas a continuación son
polipéptidos dianas excelentes para el diagnóstico y la terapia del
cáncer en mamíferos.
\vskip1.000000\baselineskip
Ejemplo
2
Los microarrays de ácidos nucleicos, que
contienen a menudo miles de secuencias de genes, son útiles para
identificar genes expresados diferencialmente en tejidos enfermos en
comparación con sus equivalentes normales. Utilizando microarrays
de ácidos nucleicos, las muestras de ARNm de análisis y control de
las muestras de tejido de análisis y control se transcriben de
manera inversa y se marcan para generar sondas de ADNc. A
continuación, las sondas de ADNc se hibridan a un array de ácidos
nucleicos inmovilizados en un soporte sólido. El array se configura
de manera que la secuencia y la posición de cada miembro del array
son conocidas. Por ejemplo, se pueden disponer en arrays una
selección de genes conocidos por expresarse en ciertos estados
patológicos en un soporte sólido. La hibridación de una sonda
marcada con un miembro del array particular indica que la muestra
de la que derivaba a sonda expresa ese gen. Si la señal de
hibridación de una sonda de una muestra de análisis (tejido
enfermo) es mayor que la señal de hibridación de una sonda de una
muestra de control (tejido normal), se identifican el gen o genes
sobreexpresados en el tejido enfermo. La implicación de este
resultado es que una proteína sobreexpresada en un tejido enfermo es
útil no sólo como marcador de diagnóstico para la presencia de la
condición patológica, sino también como una diana terapéutica para
el tratamiento de la condición patológica.
La metodología de hibridación de ácido nucleicos
y la tecnología de microarray son bien conocidas en la técnica. En
un ejemplo, la preparación específica de ácidos nucleicos para la
hibridación y sondas, portamuestras y las condiciones de
hibridación se detallan todos en la Solicitud de Patente PCT de No.
de Serie PCT/US01/10482, solicitada el 30 de marzo del 2001 y que
se incorpora en la presente por referencia.
En el presente ejemplo, se estudiaron los
tumores cancerosos de diferentes tipos de tejido por el
favorecimiento de la expresión génica en relación con tumores
cancerosos de diferentes tipos de tejido y/o tejidos humanos no
cancerosos en un intento por identificar aquellos polipéptidos que
se sobreexpresan en un tumor o tumores cancerosos particulares. En
ciertos experimentos, se obtuvieron tejido tumoral humano canceroso
y tejido tumoral humano no canceroso del mismo tipo de tejido (a
menudo del mismo paciente) y se analizó la expresión del polipeptido
TAT. Adicionalmente, se obtuvo el tejido tumoral humano canceroso
de un conjunto de diversos tumores humanos diferentes y se comparó
con una muestra de control epitelial "universal" que se preparó
mediante el agrupamiento de tejidos humanos no cancerosos de origen
epitelial, incluyendo hígado, riñón y pulmón. El ARNm aislado de
los tejidos agrupados representa una mezcla de productos génicos
expresados de diferentes tejidos. Los experimentos de hibridación
en microarray utilizando las muestras de control agrupadas generaron
una representación lineal en un análisis de 2 colores. La pendiente
de la línea generada en el análisis a 2 colores se utilizó a
continuación para normalizar las proporciones de (detección
análisis:control) en cada experimento. Las proporciones normalizadas
de varios experimentos se compararon a continuación y se utilizaron
para identificar agrupaciones de expresión génica. De este modo, la
muestra de "control universal" agrupada no sólo permitía
determinaciones eficaces de la expresión génica relativa en una
comparación simple de 2
\hbox{muestras, sino que también permitía comparaciones con múltiples muestras a través de varios experimentos.}
En los presentes experimentos, se utilizaron
sondas de ácidos nucleicos derivados de las secuencias de ácidos
nucleicos que codifican el polipéptido TAT descrito aquí en la
creación del microarray y se utilizó el ARN de varios tejidos
tumorales para la hibridación al mismo. A continuación se muestran
los resultados de estos experimentos, demostrando que diversos
polipéptidos TAT de la presente invención se sobreexpresan
significativamente en varios tejidos tumorales humanos en
comparación con su tejido o tejidos equivalentes normales. Además,
todas las moléculas mostradas a continuación se sobreexpresan
significativamente en su tejido o tejidos tumorales específicos en
comparación con la sobreexpresión en el control epitelial
"universal". Tal como se ha descrito anteriormente, estos
datos demuestran que los polipéptidos TAT de la presente invención
son útiles no sólo como marcadores de diagnóstico para la presencia
de uno o más tumores cancerosos, sino también sirven como dianas
terapéuticas para el tratamiento de estos tumores.
Ejemplo
3
En este ensayo, se utilizaron un ensayo de 5'
nucleasa (por ejemplo, TaqMan®) y PCR cuantitativa a tiempo real
(por ejemplo, ABI Prizm 7700 Sequence Detection System® (Perkin
Elmer, Applied Biosystems Division, Foster City, CA)), para
encontrar genes que se sobreexpresan significativamente en un tumor
o tumores cancerosos en comparación con otros tumores cancerosos o
tejidos no cancerosos normales. La reacción del ensayo de 5'
nucleasa es una técnica basada en PCR fluorescente que utiliza la
actividad de 5' exonucleasa de la enzima Taq ADN polimerasa para
controlar la expresión génica a tiempo real. Se utilizan dos
cebadores de oligonucleótidos (cuyas secuencias se basan en el gen
o la secuencia EST de interés) para generar un amplicón típico de
una reacción de PCR. Se diseña un tercer oligonucleótido, o sonda,
para detectar la secuencia de nucleótidos localizada entre los dos
cebadores de PCR. La sonda no es extendible por la enzima Taq ADN
polimerasa, y se marca con un colorante fluorescente informador y
un colorante fluorescente desactivador. Cualquier emisión inducida
por láser del colorante informador es desactivada por el colorante
desactivador cuando los dos colorantes se encuentran próximos al
estar en la sonda. Durante la reacción de amplificación con PCR, la
enzima Taq ADN polimerasa divide la sonda de una forma dependiente
de la plantilla. Los fragmentos de la sonda resultantes se disocian
en solución y la señal del colorante informador liberado está libre
del efecto desactivador del segundo fluoróforo. Se libera una
molécula del colorante informador para cada nueva molécula
sintetizada y la detección del colorante informador no desactivado
proporciona la base para la interpretación cuantitativa de los
datos.
El procedimiento de 5' nucleasa se desarrolla en
en un dispositivo de PCR cuantitativo a tiempo real, tal como el
ABI Prism 7700 Sequence Detection. El sistema consiste en un
termociclador, un láser, una cámara de dispositivo acoplado por
carga (CCD) y un ordenador. El sistema amplifica muestras en un
formato de 96 pocillos en un termociclador. Durante la
amplificación, la señal fluorescente inducida por láser se recoge a
tiempo real a través de cables de fibra óptica para los 96 pocillos
y se detecta en el CCD. El sistema incluye software para
desarrollar el instrumento y para analizar los datos.
El material de partida para el cribado fue ARNm
aislado de un conjunto de diferentes tejidos cancerosos. El ARNm se
cuantifica de manera exacta, por ejemplo, fluorométricamente. Como
control negativo, el ARN se aisló de diversos tejidos normales del
mismo tipo de tejido que los tejidos cancerosos de análisis.
Los datos del ensayo de la 5' nucleasa se
expresan inicialmente como Ct, o ciclo umbral. Éste se define como
el ciclo en el que la señal informadora se acumula por encima del
nivel base de fluorescencia. Los valores \DeltaCt se utilizan
como medida cuantitativa del número relativo de copias de partida de
una secuencia diana particular en una muestra de ácido nucleico
cuando se comparan los resultados del ARNm del cáncer con los
resultados de ARNm humano normal. Como una unidad Ct corresponde a 1
ciclo de PCR o aproximadamente a un incremento relativo de 2 veces
en relación al normal, dos unidades corresponden a un incremento
relativo de 4 veces, 3 unidades corresponden a un incremento
relativo de 8 veces y así sucesivamente, se puede medir
cuantitativamente el incremento relativo de veces en la expresión de
ARNm entre dos o más tejidos diferentes. Utilizando esta técnica,
se han identificado las moléculas indicadas a continuación por
sobreexpresarse de manera significativa en un tumor o tumores
particulares en comparación con su tejido o tejidos equivalentes no
cancerosos (del mismo y diferentes donantes de tejido) y, de este
modo, representan polipéptidos diana excelentes para el diagnóstico
y la terapia contra el cáncer en mamíferos.
Ejemplo
4
La hibridación in situ es una técnica
potente y versátil para la detección y localización de secuencias
de ácidos nucleicos en preparaciones de células o tejido. Puede ser
útil, por ejemplo, para identificar sitios de expresión génica,
analizar la distribución en el tejido de la transcripción,
identificar y localizar la infección viral, seguir los cambios en
la síntesis de ARNm específico y ayudar en la localización de los
cromosomas.
La hibridación in situ se puede llevar a
cabo siguiendo una versión optimizada del protocolo por Lu y
Gillett, Cell Vision 1: 169-176 (1994)),
utilizando ribosondas marcadas con ^{33}P generadas por PCR que
tienen homología con la secuencia diana a detectar. Brevemente, se
seccionan tejidos humanos bañados en parafina y fijados a
formalina, se desparafinan, se desproteinan en proteinasa K (20
g/ml) durante 15 minutos a 37ºC, y se procesan posteriormente para
una hibridación in situ tal y como se describe por Lu y
Gillett, supra. Se genera una ribosonda no codificante
marcada con [^{33}-P] UTP a partir de un producto
de PCR y se hibrida a 55ºC durante toda la noche. Los portaobjetos
se sumergen en una emulsión nuclear de rastreo Kodak NTB2 y se
exponen durante 4 semanas.
Se secaron con concentradores centrífugos de
tipo Speed-Vac 6,0 \mul (125 mCi) de
^{33}P-UTP (Amersham BF 1002, SA < 2000
Ci/mol). A cada tubo que contenía ^{33}P-UTP
secado, se añadieron los siguientes ingredientes:
2,0 \mul 5x de tampón de transcripción
1,0 \mul de DTT (100 mM)
2,0 \mul de mezcla de NTP (2,5 mM: 10 \mul;
cada uno de 10 mM de GTP, CTP y ATP + 10 \mul de H_{2}O)
1,0 \mul de UTP (50 \muM)
1,0 \mul RNAsina
1,0 \mul de molde de ADN (1 \mug)
1,0 \mul de H_{2}O
1,0 \mul de ARN polimerasa (para productos de
PCR T3 = AS, T7 = S, normalmente).
\vskip1.000000\baselineskip
Los tubos se incubaron a 37ºC durante una hora.
Se añadieron 1,0 \mul de RQ1 ADNasa, seguido de incubación a 37ºC
durante 15 minutos. Se añadieron 90 \mul de TE (Tris 10 mM pH
7,6/1 mM EDTA pH 8,0), y la mezcla se pipeteó sobre papel DE81. La
solución remanente se cargó en una unidad de ultrafiltración
Microcon-50, y se centrifugó utilizando el programa
10 (6 minutos). La unidad de filtración se invirtió sobre un segundo
tubo y se centrifugó utilizando el programa 2 (3 minutos). Después
de la centrifugación final de recuperación, se añadieron 100 \mul
de TE. A continuación, se pipeteó 1 \mul del producto final sobre
papel DE81 y se contaron en 6 ml de Biofluor
II.
II.
La sonda se extendió sobre un gel de TBE/urea.
Se añadieron 1-3 \mul de la sonda o 5 \mul de
ARN MrkII a 3 \mul de tampón de carga. Después de calentar sobre
un bloque de calor a 95ºC durante 3 minutos, la sonda se colocó
inmediatamente sobre hielo. Los pocillos del gel se nivelaron, se
cargó la muestra y se operó a 180-245 voltios
durante 45 minutos. El gel se envolvió en un envoltorio de plástico
y se expuso a una película XAR con una pantalla intensificadora en
un congelador a -70ºC desde una hora hasta toda la noche.
Los portaobjetos se extrajeron del congelador,
se colocaron sobre bandejas de aluminio y se descongelaron a
temperatura ambiente durante 5 minutos. Las bandejas se colocaron en
una incubadora a 55ºC durante cinco minutos para reducir la
condensación. Los portaobjetos se fijaron durante 10 minutos en
paraformaldehído al 4% sobre hielo en la campana de extracción, y
se lavaron en 0,5 x SSC durante 5 minutos a temperatura ambiente
(25 ml 20 x SSC + 975 ml H_{2}O SQ). Después de la desproteinación
en 0,5 \mug/ml de proteinasa K durante 10 minutos a 37ºC (12,5
\mul de 10 mg/ml de reserva en 250 ml de tampón de ARNasa sin
ARNasa precalentado), las secciones se lavaron en 0,5 x SSC durante
10 minutos a temperatura ambiente. Las secciones se deshidrataron
en etanol al 70%, 95%, 100% durante 2 minutos cada una.
Los portaobjetos se desparafinaron, se colocaron
en H_{2}O SQ, y se enjuagaron dos veces en 2 x SSC a temperatura
ambiente, durante 5 minutos casa vez. Las secciones se
desproteinaron en 20 \mug/ml de proteinasa K (500 \mul de 10
mg/ml en 250 ml de tampón de ARNasa sin ARNasa; 37ºC, 15 minutos)
para tejido de embrión humano, u 8 x proteinasa K (100 \mul en
250 ml de tampón de ARNasa, 37ºC, 30 minutos) para tejidos en
formalina. El posterior enjuague en 0,5 x SSC y deshidratación se
llevaron a cabo tal y como se ha descrito anteriormente.
Los portaobjetos se dispusieron en una caja de
plástico recubierta por tampón de Caja (4 x SSC, formamida al 50%).
El papel de filtro se saturó.
Se calentaron a 95ºC durante 3 minutos 1,0 x
10^{6} cpm de sonda y 1,0 \mul de ARNt (50 mg/ml reserva) por
portaobjeto. Los portaobjetos se enfriaron sobre hielo, y se
añadieron 48 \mul de tampón de hibridación por portaobjeto.
Después de centrifugar, se añadieron 50 \mul de una mezcla de
^{33}P a 50 \mul de prehibridación en el portaobjetos. Los
portaobjetos se incubaron durante toda la noche a 55ºC.
El lavado se realizó 2 veces durante 10 minutos
con 2 x SSC, EDTA a temperatura ambiente (400 ml de 20 x SSC + 16
ml de EDTA 0,25 M, V_{f}=4 L), seguido de un tratamiento con
ARNasaA a 37ºC durante 30 minutos (500 \mul de 10 mg/ml en 250 ml
de tampón de ARNasa = 20 \mug/ml). Los portaobjetos se lavaron 2
veces durante 10 minutos con 2 x SSC, EDTA a temperatura ambiente.
Las condiciones de lavado de astringencia fueron las siguientes: 2
horas a 55ºC, 0,1 x SSC, EDTA (20 ml 20 x SSC + 16 ml de EDTA,
V_{f}=4 L).
\vskip1.000000\baselineskip
Ejemplo
5
Se prepararon anticuerpos contra los
polipéptidos TAT descritos aquí y se puede realizan un análisis por
inmunohistoquímica tal como se indica a continuación. En primer
lugar, se fijan las secciones de tejido durante 5 minutos en
acetato/etanol (congeladas o insertadas en parafina). A
continuación, las secciones se lavan en PBS y a continuación se
bloquean con avidita y biotina (kit Vector) durante 10 minutos cada
vez seguido de lavado en PBS. A continuación, las secciones se
bloquean con suero al 10% durante 20 minutos y, a continuación se
transfirieron para eliminar el exceso. A continuación, se añade un
anticuerpo primario a las secciones a una concentración de 10
\mug/ml durante 1 hora y, a continuación, las secciones se lavan
en PBS. A continuación, se añade un anticuerpo secundario
biotinilado (anti-anticuerpo primario) a las
secciones durante 30 minutos y a continuación se lavan las
secciones con PBS. A continuación, las secciones se exponen a los
reactivos del kit Vector ABC durante 30 minutos y, a continuación,
las secciones se lavan en PBS. A continuación, las secciones se
exponen a diaminobencidina (Pierce) durante 5 minutos y a
continuación se lavan en PBS. A continuación, las secciones se
contratiñen con hematoxilina de Mayer, se cubren con un portaobjetos
y se visualizan. El análisis por inmunohistoquímica también se
puede realizar tal como se describe en Sambrook et al.,
Molecular Cloning: A Laboratory Manual, New York: Cold Spring Harbor
Press,1989 y Ausubel et al., Current Protocols of Molecular
Biology, Unit 3.16, John Wiley and Sons
(1997).
(1997).
\vskip1.000000\baselineskip
Ejemplo
6
Los polipéptidos TAT que se pueden haber
identificado como un antígeno tumoral tal como se ha descrito en
uno o más de los ejemplos anteriores se analizaron y verificaron de
la siguiente manera. Se buscó en una base de datos de ADN de
marcador de secuencia expresada (EST) (LIFESEQ®, Incyte
Pharmaceuticals, Palo Alto, CA) y se identificaron las secuencias
EST interesantes mediante GEPIS. La obtención del perfil de
expresión génico in silico (GEPIS) es una herramienta
bioinformática desarrollada en Genentech, Inc. Que caracteriza
genes de interés para nuevas dianas terapéuticas contra el cáncer.
El GEPIS aprovecha grandes cantidades de información sobre
secuencias y bibliotecas de EST para determinar los perfiles de
expresión génica. El GEPIS es capaz de determinar el perfil de
expresión de un gen en base a su correlación proporcional con el
número de sus apariciones en las bases de datos EST y funciona
mediante la integración de la base de datos relacional EST de
LIFESEQ® y la información propiedad de Genentech de una forma
estricta y estadísticamente significativa. En este ejemplo, se
utiliza GEPIS para identificar y validar de forma cruzada nuevos
antígenso tumorales, aunque se puede configurar GEPIS para realizar
análisis muy específicos o trabajos de cribados amplios. Para el
cribado inicial, se utiliza GEPIS para identificar las secuencias
EST de la base de datos de LIFESEQ® que se correlacionan con la
expresión un tejido o tejidos concretos de interés (a menudo un
tejido tumoral de interés). Las secuencias EST identificadas en
este cribado inicial (o secuencias consenso obtenidas a partir de
la alineación de múltiples secuencias EST relacionadas y solapantes
obtenidas del cribado inicial) se sometieron entonces a un cribado
con el fin de identificar la presencia de por lo menos un dominio
transmembrana en la proteína codificada. Finalmente, se utilizó
GEPIS para generar un perfil de expresión de tejido completo para
las diversas secuencias de interés. Utilizando este tipo de
bioinformática de cribado, se identificaron diversos polipéptidos
TAT (y sus moléculas de ácido nucleico codificantes) por
sobreexpresarse significativamente en un tipo de cáncer particular
o ciertos cánceres en comparación con otros cánceres y/o tejidos no
cancerosos normales. La tasa de aciertos de GEPIS se basa en varios
criterios incluyendo, por ejemplo, especificidad de tejido,
especificidad de tumor, y nivel de expresión en tejidos esenciales
normales y/o proliferantes normales. La siguiente lista es una
lista de moléculas cuyo perfil de expresión en tejidos determinado
por GEPIS pone de manifiesto una expresión elevada en tejido y un
favorecimiento de la expresión significativo en un tumor o tumores
específicos en comparación con otros tejidos tumorales y/o normales
y opcionalmente una expresión relativamente baja en tejidos
esenciales normales y/o proliferantes normales. Por tanto, las
moléculas indicadas a continuación son polipéptidos diana
excelentes para el diagnóstico y terapia del cáncer en
mamíferos.
Ejemplo
7
El siguiente procedimiento describe el uso de
una secuencia de nucleótidos que codifica TAT como sonda de
hibridación para, por ejemplo, el diagnóstico de la presencia de un
tumor en un mamífero.
El ADN que comprende la secuencia codificante
del TAT de longitud completa o maduro tal como se describe aquí,
también se puede utilizar como sonda para cribar los ADNs homólogos
(tales como aquéllos que codifican variantes naturales de TAT) en
bibliotecas de ADNc de tejido humano o bibliotecas genómicas de
tejido humano.
La hibridación y el lavado de filtros que
contienen cualquier ADN de biblioteca se realizan según las
siguientes condiciones de elevada astringencia. La hibridación de la
sonda derivada de TAT radiomarcada a los filtros se realiza en una
solución al 50% de formamida, 5x SSC, SDS al 0,1%, pirofosfato de
sodio al 0,1%, 50 mM de fosfato de sodio, pH 6,8, 2x de solución de
Denhardt, y sulfato de dextrano al 10% a 42ºC durante 20 horas. El
lavado de los filtros se realiza en una solución acuosa de 0,1x SSC
y SDS al 0,1% a 42ºC.
A continuación, se pueden identificar los ADNs
que tienen una identidad secuencial deseada con el ADN que codifica
TAT de secuencia nativa y longitud completa utilizando las técnicas
estándar conocidas en el sector.
\vskip1.000000\baselineskip
Ejemplo
8
Este ejemplo ilustra la preparación de una forma
no glicosilada de TAT mediante la expresión recombinante en E.
coli.
La secuencia de ADN que codifica TAT se
amplifica inicialmente utilizando cebadores de PCR seleccionados.
Los cebadores deberían contener sitios para las enzimas de
restricción que se correspondan con los sitios para enzimas de
restricción en el vector de expresión seleccionado. Se puede
utilizar una variedad de vectores de expresión. Un ejemplo de
vector adecuado es el pBR322 (derivado del E. coli, véase
Bolivar et. al., Gene, 2:95 (1977)) que
contiene genes para la resistencia a la ampicilina y la
tetraciclina. El vector se digiere con una enzima de restricción y
se desfosforila. A continuación, las secuencias amplificadas por PCR
se unen en el vector. El vector preferiblemente incluirá secuencias
que codifican un gen resistente a un antibiótico, un promotor trp,
una secuencia líder poli-His (incluyendo los
primeros seis codones STII, secuencia poli-His, y
sitio de división para la enteroquinasa), la región codificante de
TAT, el terminador transcripcional lambda, y un gen argU.
A continuación, la mezcla de unión se utiliza
para transformar una cepa seleccionada de E. coli utilizando
los procedimientos descritos en Sambrook et. al.,
supra. Los transformantes se identifican por su capacidad
para crecer en placas de LB y, a continuación, se seleccionan las
colonias resistentes a los antibióticos. El ADN plasmídico se puede
aislar y confirmar mediante el análisis de restricción y la
secuenciación del ADN.
Los clones seleccionados se pueden desarrollar
durante toda la noche en un medio de cultivo líquido tal como el
caldo LB suplementado con antibióticos. El cultivo de toda la noche
se puede utilizar posteriormente para inocular un cultivo a mayor
escala. A continuación, las células se desarrollan hasta una
densidad óptica deseada, durante la cual el promotor de la
expresión se activa.
Después de cultivar las células durante muchas
más horas, las células se pueden recoger mediante centrifugación.
El residuo de células obtenido mediante la centrifugación se puede
solubilizar utilizando diversos agentes conocidos en la técnica, y
la proteína TAT solubilizada se puede a continuación purificar
utilizando una columna quelante de metal en condiciones que
permiten la unión fuerte de la proteína.
El TAT se puede expresar en E. coli en
una forma etiquetada con poli-His según el
procedimiento siguiente. El ADN que codifica TAT se amplifica
inicialmente utilizando cebadores de PCR seleccionados. Los
cebadores contendrán sitios para enzimas de restricción que
corresponden con los sitios de enzimas de restricción en el vector
de expresión seleccionado, y otras secuencias útiles que
proporcionan un inicio de traducción eficiente y fiable, una
purificación rápida en una columna quelante de metales y la
eliminación proteolítica con enteroquinasa. Las secuencias
etiquetadas con poli-His amplificadas por PCR se
ligan a continuación en un vector de expresión, que se utiliza para
transformar un huésped E. coli basado en la cepa 52 (W3110
fuhA(tonA)lon galE rpoHts(htpRts)
clpP(laclq). Los transformantes se desarrollan en primer
lugar en LB que contiene carbenicilina 50 mg/ml a 30ºC con agitación
hasta alcanzar una D.O. de 3-5 a 600 nm. Los
cultivos se diluyen entonces 50-100 veces en medio
CRAP (preparado mezclando 3,57 g de
(NH_{4})_{2}SO_{4}, 0,71 g de citrato
sódico\cdot2H_{2}O, 1,07 g de KCl, 5,36 g de extracto de
levadura Difco, 5,36 g de Sheffield hycase SF en 500 ml de agua, así
como MPOS 110 mM, pH 7,3, glucosa al 0,55% (p/v) y MgSO_{4} 7 mM)
y se desarrollan durante aproximadamente 20-30 horas
a 30ºC con agitación. Se toman muestras para verificar la expresión
mediante análisis de SDS-PAGE, y se centrifuga todo
el cultivo para sedimentar las células. Los sedimentos celulares se
congelan hasta la purificación y renaturalización.
La pasta de E. coli de fermentaciones de
0,5-1 l (6-10 g de residuo) se
resuspende en 10 volúmenes (p/v) en guanidina 7 M, Tris 20 mM,
tampón pH 8. Se añaden sulfito sódico sólido y tetrationato sódico
hasta concentraciones finales de 0,1 M y 0,02M, respectivamente, y
la solución se agita durante toda la noche a 4ºC. Esta etapa da
como resultado una proteína desnaturalizada con todos los residuos
de cisteína bloqueados por la sulfitolización. La solución se
centrifuga a 40.000 rpm en una ultracentrífuga Beckman durante 30
min. El sobrenadante se diluye con 3-5 volúmenes de
tampón de columna quelante de metales (guanidina 6M, Tris 20 mM, pH
7,4) y se filtra a través de filtros de 0,22 micras para purificar.
El extracto purificado se carga en una columna quelante Qiagen de
Ni^{2+}-NTA de 5 ml equilibrada en el tampón de la
columna quelante de metal. La columna se lava con tampón adicional
que contiene imidazol 50 mM (Calbiochem, grado Utrol), pH 7,4. La
proteína se eluye con tampón que contiene imidazol 250 mM. Las
fracciones que contienen la proteína deseada se agrupan y guardan a
4ºC. La concentración de proteínas se estima por su absorbancia a
280 nm utilizando el coeficiente de extinción calculado en base a
su secuencia de
aminoácidos.
aminoácidos.
Las proteína se renaturalizan diluyendo la
muestra lentamente en tampón de renaturalización preparado fresco
que consiste en: Tris 20 mM, pH 8,6; NaCl 0,3 M; urea 2,5 M;
cisteína 5 mM, glicina 20 mM y EDTA 1 mM. Los volúmenes de
renaturalización se eligen para que la concentración final se
encuentre entre 50 y 100 microgramos/ml. La solución de
renaturalización se agita suavemente a 4ºC durante
12-36 horas. La reacción de renaturalización se
desactiva mediante la adición de TFA hasta una concentración final
de 0,4% (pH de aproximadamente 3). Antes de una purificación
adicional de la proteína, la solución se filtra a través de un
filtro de 0,22 micras y se añade acetonitrilo hasta una
concentración final de 2-10%. La proteína
renaturalizada se cromatografía en una columna de fase inversa
Poros R1/H con un tampón móvil de TFA al 0,1% con elución con un
gradiente de acetonitrilo del 10 al 80%. Se analizan alícuotas de
fracciones con una absorbancia A_{280} en geles de
poliacrilamida-SDS y se agrupan las fracciones que
contienen la proteína renaturalizada homogénea. En general, las
muestras renaturalizadas de manera adecuada de la mayoría de
proteínas se eluyen a las concentraciones más bajas de
acetonitrilo, ya que estas muestras son las más compactas con sus
interiores hidrofóbicos resguardados de la interacción con la
resina de fase inversa. Las muestras agregadas se eluyen normalmente
a concentraciones de acetonitrilo superiores. Además de separar las
formas mal plegadas de las proteínas de la forma deseada, la etapa
de fase inversa también elimina la endotoxina de las
muestras.
muestras.
Las fracciones que contienen el polipéptido TAT
plegado deseada se agrupan y se elimina el acetonitrilo con una
corriente suave de nitrógeno dirigida a la solución. Las proteínas
se formulan en Hepes 20 mm, pH 6,8 con cloruro sódico 0,14 M y
manitol al 4% mediante diálisis o mediante filtración en gel
utilizando resinas Superfine G25 (Pharmacia) equilibradas en el
tampón de formulación y filtradas de forma estéril.
Algunos de los polipéptidos TAT descritos aquí
se han expresado de manera satisfactoria y purificado utilizando
técnica o técnicas.
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Ejemplo
9
Este ejemplo ilustra la preparación de una forma
potencialmente glicosilada de TAT mediante la expresión
recombinante en células de mamíferos.
El vector pRK5 (véase, EP 307.247 publicada el
15 de marzo de 1989) se utiliza como vector de expresión.
Opcionalmente, el ADN de TAT se liga en el pRK5 con enzimas de
restricción seleccionadas para permitir la inserción del ADN de TAT
utilizando procedimientos de unión tales como los descritos en
Sambrook et. al., supra. El vector resultante se
denomina pRK5-TAT.
En una realización, las células huésped
seleccionadas pueden ser células 293. Las células 293 humanas (ATCC
CCL 1573) se desarrollan hasta la confluencia en placas de cultivo
de tejidos en un medio tal como DMEM suplementado con suero de
ternera fetal y opcionalmente, componentes nutricionales y/o
antibióticos. Se mezclan aproximadamente 10 \mug de ADN de
pRK5-[TAT] con aproximadamente 1 \mug de ADN que codifica el gen
de ARN VA [Thimmappaya et. al., Cell, 31:543
(1982)] y se disuelve en 500 \mul de Tris-HCl1 mM,
EDTA 0,1 mM, CaCl_{2} 0,227 M. A esta mezcla se le añade, gota a
gota, 500 \mul de HEPES 50 mM (pH 7,35), NaCl 280 mM, NaPO_{4}
1,5 mM, y se deja formar un precipitado durante 10 minutos a 25ºC.
El precipitado se suspende y se añade a las células 293 y se deja
reposar durante aproximadamente cuatro horas a 37ºC. El medio de
cultivo se aspira y se añaden 2 ml de glicerol al 20% en PBS
durante 30 segundos. A continuación, las células 293 se lavan con
medio sin suero, se añade medio fresco y las células se incuban
durante aproximadamente 5 días.
Aproximadamente 24 horas después de las
transfecciones, el medio de cultivo se extrae y se reemplaza por
medio de cultivo (solo) o medio de cultivo que contiene 200
\muCi/ml de ^{35}S-cisteína y 200 \muCi/ml de
^{35}S- metionina. Tras una incubación de 12 horas, se recoge el
medio condicionado, se concentra en un filtro de centrifugación y
se carga en un gel SDS al 15%. El gel procesado puede secarse y
exponerse a una película durante un período de tiempo concreto para
revelar la presencia del polipéptido TAT. Los cultivos que
contienen células transfectadas pueden experimentar una incubación
adicional (en medio sin suero) y el medio se examina en bioensayos
concretos.
En una técnica alternativa, se puede introducir
TAT en células 293 transitoriamente utilizando el procedimiento del
sulfato de dextrano descrito por Somparyrac et. al., Proc.
Natl. Acad. Sci., 12: 1575 (1981). Las células 293 se desarrollan
hasta la máxima densidad en un matraz giratorio y se añaden 700
\mug de ADN de pRK5-TAT. En primer lugar, las
células se concentran a partir del matraz giratorio mediante
centrifugación y se lavan con PBS. El precipitado de
ADN-dextrano es incubado en el residuo celular
durante cuatro horas. Las células se tratan con glicerol al 20%
durante 90 segundos, se lavan con medio de cultivo de tejido, y se
reintroducen en el matraz giratorio que contiene el medio de
cultivo de tejidos, 5 \mug/ml de insulina bovina y 0,1 \mug/ml
de transferrina bovina. Después de aproximadamente cuatro días, el
medio condicionado se centrifuga y se filtra para eliminar las
células y restos celulares. La muestra que contiene el TAT expresado
se puede concentrar a continuación y purificar mediante cualquier
procedimiento seleccionado, tal como la diálisis y/o cromatografía
en columna.
En otra realización, puede expresarse TAT en
células CHO. El vector pRK5-TAT puede transfectarse
en células CHO utilizando reactivos conocidos, tales como
CaPO_{4} o DEAE-dextrano. Tal y como se ha
descrito anteriormente, los cultivos celulares pueden incubarse, y
el medio puede sustituirse por medio de cultivo (solo) o medio que
contiene un radiomarcador, tal como
^{35}S-metionina. Después de determinar la
presencia del polipéptido TAT, el medio de cultivo puede
sustituirse por medio sin suero. Preferiblemente, los cultivos se
incuban durante aproximadamente 6 días y, a continuación, se recoge
el medio condicionado. A continuación, el medio que contiene el TAT
expresado puede concentrarse y purificarse mediante cualquier
procedimiento seleccionado.
El TAT etiquetado con epítopo puede expresarse
también en células CHO huéspedes. El TAT puede subclonarse fuera
del vector pRK5. El inserto del subclón puede someterse a PCR para
fusionarse en el marco con una etiqueta epítopo seleccionada, tal
como una etiqueta de poli-His en un vector de
expresión de Baculovirus. El inserto de TAT etiquetado con
poli-His puede subclonarse a continuación en un
vector dirigido por SV40 que contiene un marcador de selección, tal
como DHFR, para seleccionar clones estables. Finalmente, las células
CHO pueden transfectarse (tal como se ha descrito anteriormente)
con el vector dirigido por SV40. El marcaje puede realizarse, tal
como se ha descrito anteriormente, para verificar la expresión. El
medio de cultivo que contiene el TAT etiquetado con
poli-His expresado puede a continuación concentrarse
y purificarse mediante cualquier procedimiento seleccionado, tal
como mediante cromatografía de afinidad de quelato con
Ni^{2+}.
TAT también se puede expresar en células CHO y/o
COS mediante un procedimiento transitorio o en células CHO mediante
otro procedimiento de expresión estable.
La expresión estable en células CHO se realiza
utilizando el siguiente procedimiento. Las proteínas se expresan
como una construcción IgG (inmunoadhesina), en la que las secuencias
codificantes de las formas solubles (por ejemplo, los dominios
extracelulares) de las proteínas respectivas se fusionan a una
secuencia de región constante de IgG1 que contiene la bisagra, CH2
y los dominios de CH2 y/o es una forma etiquetada de
poli-His.
Tras la amplificación por PCR, los ADNs
respectivos se subclonan en un vector de expresión de CHO utilizando
técnicas estándar descritas en Ausubel et. al., Current
Protocols of Molecular Biology, Unidad 3.16, John Wiley and
Sons (1997). Los vectores de expresión de CHO se construyen para
tener sitios de restricción 5' y 3' compatibles del ADN de interés
para permitir el traslado adecuado de los de ADNc. El vector
utilizado para la expresión en las células CHO es tal y como se
describe en Lucas et. al., Nucl. Acid Res. 24:9
(1774-1779 (1996), y utiliza el
promotor/potenciador temprano de SV40 para dirigir la expresión del
ADNc de interés y la dihidrofolato reductasa (DHFR). La expresión
de DHFR permite la selección para el mantenimiento estable del
plásmido tras la transfección.
Se introducen doce microgramos del ADN
plasmídico deseado en aproximadamente 10 millones de células CHO
utilizando reactivos de transfección Superfect® (Quiagen), Dosper® o
Fugene® (Boehringer Mannheim) disponibles comercialmente. Las
células se desarrollan tal y como se describe en Lucas et.
al., supra. Se congelan aproximadamente 3 x 10^{7}
células en una ampolla para el crecimiento y producción posterior
tal y como se describe a continuación.
Las ampollas que contienen el ADN plasmídico se
descongelan mediante la colocación en un baño de agua y se mezclan
mediante agitación. El contenido se pipetea en un tubo de centrífuga
que contiene 10 mL de medio y se centrifuga a 1000 rpm durante 5
minutos. El sobrenadante se aspira y las células se resuspenden en
10 ml de medio selectivo (PS20 filtrado a 0,2 \mum con suero
bovino fetal al 5% dialfiltrado a 0,2 \mum). A continuación, las
células se fraccionan en un agitador de 100 mL que contiene 90 mL de
medio selectivo. Después de 1-2 días, las células
se transfieren a un agitador de 250 mL lleno con 150 mL de medio de
crecimiento selectivo y se incuban a 37ºC. Después de otros
2-3 días, se siembran 3 x 10^{5} células/mL en
agitadores de 250 mL, 500 mL y 2000 mL. El medio celular se cambia
por medio fresco mediante centrifugación y resuspensión en el medio
de producción. Aunque se puede utilizar cualquier medio de CHO
adecuado, en realidad se puede utilizar un medio de producción
descrito en la patente de Estados Unidos No. 5.122.469, concedida el
16 de junio de 1992. En un agitador de producción de 3L se siembra
a razón de 1,2 x 10^{6} células/ml. En el día 0, se determina el
número de células y el pH. En el día 1, se toman muestras del
agitador y se inicia el burbujeo con aire filtrado. En el día 2, se
toman muestras del agitador, la temperatura se cambia a 33ºC, y se
añaden 30 mL de glucosa 500 g/L y 0,6 mL de antiespuma al 10% (por
ejemplo, emulsión de polidimetilsiloxano al 35%, Dow Corning 365
Medical Grade Emulsion). Durante toda la producción, el pH se ajusta
según la necesidad manteniéndose en valores alrededor de 7,2.
Después de 10 días, o hasta que la viabilidad cae por debajo del
70%, el cultivo celular se recoge mediante centrifugación y se
filtra a través de un flitro de 0,22 \mum. El filtrado se guarda
a 4ºC o se carga inmediatamente en columnas para la
purificación.
Para las construcciones etiquetadas de
poli-his, las proteínas se purifican utilizando una
columna de Ni^{2+}-NTA (Qiagen). Antes de la
purificación, se añade imidazol al medio condicionado hasta una
concentración de 5 mM. El medio condicionado se bombea en una
columna de 6 ml de Ni^{2+}-NTA equilibrada en
Hepes20 mM, pH 7,4, tampón que contiene NaCl 0,3 M e imidazol 5 mM
a una velocidad de flujo de 4-5 ml/min. a 4ºC. Tras
cargarse, la columna se lava con un tampón de equilibrio adicional y
la proteína se eluye con tampón de equilibrio que contiene imidazol
0,25 M. La proteína altamente purificada se desala posteriormente en
un tampón de almacenamiento que contiene Hepes10 mM, NaCl 0,14 M y
manitol al 4%, pH 6,8, con una columna G25 Superfine (Pharmacia) de
25 ml y se guarda a -80ºC.
Las construcciones de inmunoadhesina (que
contiene Fc) se purifican a partir del medio condicionado tal y
como se indica a continuación. El medio condicionado se bombea en
una columna de Proteína A (Pharmacia) de 5 ml que ha sido
equilibrada en un tampón de fosfato sódico20 mM, pH 6,8. Después de
cargarse, la columna se lava ampliamente con tampón de equilibrio
antes de la elución con ácido cítrico 100 mM, pH 3,5. La proteína
eluída se neutraliza inmediatamente recogiendo fracciones de 1 ml en
tubos que contienen 275 \muL de tampón Tris 1M, pH 9. La proteína
altamente purificada se desala posteriormente en un tampón de
almacenamiento, tal como el descrito anteriormente para las
proteínas etiquetadas con poli-his. La homogeneidad
se valora mediante geles de poliacrilamida SDS y mediante la
secuenciación de los aminoácidos N-terminales
mediante degradación Edman.
Algunos de los polipéptidos TAT descritos aquí
se han expresado de manera satisfactoria y purificado utilizando
esta técnica o técnicas.
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Ejemplo
10
El siguiente procedimiento describe la expresión
recombinante de TAT en levadura.
En primer lugar, los vectores de expresión de
levadura se construyen para la producción o secreción intracelular
de TAT a partir del promotor ADH2/GAPDH. El ADN que codifica TAT y
el promotor se insertan en los sitios para enzimas de restricción
adecuados en el plásmido seleccionado para dirigir la expresión
intracelular de TAT. Para la secreción, el ADN que codifica TAT
puede clonarse en el plásmido seleccionado, junto con el ADN que
codifica el promotor ADH2/GAPDH, un péptido señal TAT nativo u otro
péptido señal de mamífero, o, por ejemplo, una secuencia
señal/líder secretora del factor alfa o invertasa de levadura, y
secuencias enlazadoras (si se necesitan) para la expresión de
TAT.
Las células de levadura, tales como la cepa
AB110 de la levadura, pueden a continuación transformarse con los
plásmidos de expresión descritos anteriormente y cultivarse en
medios de fermentación seleccionados. Los sobrenadantes de levadura
transformados pueden analizarse mediante precipitación con ácido
tricloroacético al 10% y una separación mediante
SDS-PAGE, seguido de la tinción de los geles con
azul de Coomassie.
El TAT recombinante puede aislarse
posteriormente y purificarse mediante la extracción de las células
de levadura del medio de fermentación por centrifugación y, a
continuación, la concentración del medio utilizando filtros de
cartucho específicos. El concentrado que contiene TAT puede
purificarse adicionalmente utilizando resinas de cromatografía en
columna seleccionadas.
Algunos de los polipéptidos TAT descritos aquí
se han expresado de manera satisfactoria y purificado utilizando
esta técnica o técnicas.
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Ejemplo
11
El siguiente procedimiento describe la expresión
recombinante de TAT en células de insectos infectadas de
Baculovirus. La secuencia que codifica para TAT se fusiona en
dirección 5' de un epítopo etiqueta contenido en un vector de
expresión de baculovirus. Dichas epítopo etiquetas incluyen
etiquetas de poli-His y etiquetas de
inmunoglobulina (como las regiones Fc de IgG). Pueden utilizarse una
variedad de plásmidos, incluyendo plásmidos derivados de los
plásmidos disponibles comercialmente, tales como pVL1393 (Novagen).
Brevemente, la secuencia que codifica TAT o la parte deseada de la
secuencia codificante de TAT, tal como la secuencia que codifica un
dominio extracelular de una proteína transmembrana o la secuencia
que codifica la proteína madura si la proteína es extracelular, se
amplifica mediante PCR con cebadores complementarios a las regiones
5' y 3'. El cebador 5' puede incorporar sitios para enzimas de
restricción flanqueantes (seleccionados). El producto se digiere a
continuación con todas esas enzimas de restricción seleccionadas y
se subclona en el vector de expresión.
El baculovirus recombinante se genera mediante
la cotransfección del plásmido anterior y el ADN del virus
BaculoGold^{TM} (Pharmingen) en células de Spodoptera
frugiperda ("Sf9") (ATCC CRL 1711) utilizando lipofectina
(disponible comercialmente de GIBCO-BRL). Después de
4-5 días de incubación a 28ºC, los virus liberados
se recogen y se utilizan para amplificaciones adicionales. La
infección viral y la expresión de la proteína se realizan tal y
como se describe en O'Reilley et. al., Baculovirus expresion
vectors: A Laboratory Manual, Oxford: Oxford University Press
(1994).
A continuación, TAT etiquetado con
poli-His expresados puede purificarse, por ejemplo,
mediante cromatografía de afinidad de
Ni^{2+}-quelato tal y como se indica a
continuación. Los extractos se preparan a partir de las células
recombinantes Sf9 infectadas del virus tal y como se ha descrito por
Rupert et. al., Nature, 362:
175-179 (1993). Brevemente, las células Sf9 se
lavan, se resuspenden en el tampón de sonicación (25 ml de HEPES,
pH 7,9; MgCl_{2} 12,5 mM; EDTA 0,1 mM; glicerol al 10%;
NP-40 al 0,1%; KCl 0,4 M), y se sonican dos veces
durante 20 segundos en hielo. Los sonicados se depuran por
centrifugación, y el sobrenadante se diluye 50 veces en el tampón
de carga (fosfato 50 mM, NaCl 300 mM, glicerol al 10%, pH 7,8) y se
filtra a través de un filtro de 0,45 \mum. Se prepara una columna
de agarosa Ni^{2+}-NTA (comercialmente disponible
de Qiagen) con un volumen de lecho de 5 ml, se lava con 25 ml de
agua y se equilibra con 25 ml del tampón de carga. El extracto
celular filtrado se carga en la columna a 0,5 ml por minuto. La
columna se lava hasta la línea base a A_{280} con el tampón de
carga, en cuyo punto se inicia la recogida de la fracción. A
continuación, la columna se lava con un tampón de lavado secundario
(fosfato 50 mM; NaCl 300 mM, glicerol al 10%, pH 6,0), que eluye la
proteína no unida específicamente. Después de alcanzar la línea base
a A_{280} de nuevo, la columna se desarrolla con un gradiente de
0 a 500 mM de imidazol en el tampón de lavado secundario. Se recogen
fracciones de un ml y se analizan mediante SDS-PAGE
y tinción con plata o transferencia Western con
Ni^{2+}-NTA-conjugado a fosfatasa
alcalina (Qiagen). Las fracciones que contienen el TAT etiquetado
con His_{10} eluído se agrupan y se dializan contra el tampón de
carga.
Alternativamente, la purificación del TAT
etiquetado con IgG (o con Fc) puede realizarse usando técnicas de
cromatografía conocidas, incluyendo, por ejemplo, cromatografía en
columna con Proteína A o proteína G.
Algunos de los polipéptidos TAT descritos aquí
se han expresado de manera satisfactoria y purificado utilizando
esta técnica o técnicas.
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Ejemplo
12
Este ejemplo ilustra la preparación de
anticuerpos monoclonales que pueden unirse específicamente a TAT.
Este ejemplo ilustra además la preparación de anticuerpos
monoclonales que se pueden unir específicamente al polipéptido
TAT188(E16).
Las técnicas para producir los anticuerpos
monoclonales son conocidas en el sector y están descritas, por
ejemplo, en Goding, supra. Entre los inmunógenos que se
pueden utilizar se incluyen TAT purificado, proteínas de fusión que
contienen TAT y células que expresan TAT recombinante en la
superficie celular. La selección del inmunógeno puede realizarse
según el técnico en la materia sin una gran experimentación.
Los ratones, tales como Balb/c, se inmunizan con
el inmunógeno de TAT emulsionado en adyuvante completo de Freund y
se injecta subcutáneamente o intraperitonealmente en una cantidad de
1-100 microgramos. Alternativamente, el inmunógeno
se emulsiona en el adyuvante de MPL-TDM (Ribi
Immunochemical Research, Hamilton, MT) y se inyecta en las bases de
las patas traseras del animal. A continuación, los ratones
inmunizados se refuerzan 10 a 12 días después con inmunógeno
adicional emulsionado en el adyuvante seleccionado. A continuación,
durante diversas semanas, los ratones también se pueden reforzar
con inyecciones de inmunización adicionales. Las muestras de suero
se pueden obtener periódicamente de los ratones mediante muestras de
sangre retro-orbitales para ser analizadas en
ensayos ELISA para detectar anticuerpos
anti-TAT.
El polipéptido TAT188, E16, es un proteína con
doce segmentos transmembrana con los extremos C y N terminales
localizados intracelularmente. TAT(E16) es una subunidad del
transportador de aminoácidos grandes neutros independiente de Na2+,
heterodimerizado con una cadena pesada habitual 4F2hc (CD98hc) para
formar una unidad funcional (véase el diagrama en la figura 155).
Para preparar anticuerpos anti-TAT188
(anti-E16) que reconocen un dominio o dominios
extracelulares, se utilizaron células PC3, que expresan
endógenamente E16, como inmunógenos. Brevemente, se inyectaron
células PC3 (22 x 10^{6} células/ml) en ratones
Balb-c. Se analizaron títulos de anticuerpos contra
células 293 y células 293-E16 (células 293
transfectadas con y que producen E16). Se prepararon seis
hibridomas que expresaban anticuerpos anti-E16. De
éstos, se observó que tres anticuerpos tenían una buena
especificidad para E16 mediante análisis FACS (véase la figura 156)
en que la unión a la superficie celular va en paralelo con la
expresión en la superficie de E16. Específicamente, la transfección
de siARN de E16 inhibía la expresión de E16 (véase el ejemplo 17
aquí) y también disminuía la cantidad de anticuerpo
anti-E16 unido a la superficie de células PC3. Estos
anticuerpos se refieren aquí como 3B5.1 (o 3B5), 12G12.1 (o 12G12),
y 12B9.1 (o 2B9) y se utilizaron para experimentos posteriores
descritos aquí.
Los hibridomas que expresan los anticuerpos de
la invención se prepararon de la siguiente manera. Después de
detectar un título de anticuerpo adecuado, a los animales
"positivos" para anticuerpos se les puede inyectar una
inyección intravenosa final de TAT. De tres a cuatro días más tarde,
los ratones se sacrifican y se recogen las células del bazo. A
continuación, las células del bazo se fusionan (usando
polietilenglicol al 35%) a una línea celular de mieloma murino
seleccionado, tal como la P3X63AgU.1, disponible de ATCC, No. CRL
1597. Las fusiones generan células de hibridoma que se pueden
colocar a continuación en placas de cultivo de tejido de 96
pocillos que contienen un medio HAT (hipoxantina, aminopterina y
timidina) para inhibir la proliferación de células no fusionadas,
híbridos de mieloma e híbridos de células de bazo.
Las células de hibridomas se cribaron en un
ELISA para la reactividad contra TAT. La determinación de células
de hibridomas "positivas" que secretan los anticuerpos
monoclonales deseados contra TAT está dentro de la técnica.
Las células de hibridomas positivas se pueden
inyectar intraperitonialmente en ratones singeneicos Balb/c para
producir fluidos ascíticos que contienen los anticuerpos
monoclonales anti-TAT. Alternativamente, las
células de hibridoma pueden desarrollarse en matraces o en botellas
en rodillo de cultivos de tejidos. La purificación de los
anticuerpos monoclonales producidos en los fluidos ascíticos se
puede realizar usando precipitación con sulfato de amonio, seguido
por cromatografía de exclusión en gel. Alternativamente, puede
usarse la cromatografía por afinidad basada en la unión del
anticuerpo a la proteína A o la proteína G.
Los anticuerpos dirigidos contra el polipéptido
TAT descrito aquí se pueden producir satisfactoriamente utilizando
esta técnica o técnicas. Más específicamente, los anticuerpos
monoclonales funcionales que son capaces de reconocer y unirse a la
proteína TAT (medido mediante ELISA estándar, análisis de separación
FACS y/o análisis por inmunohistoquímica) se generan
satisfactoriamente contra la siguiente proteína TAT descritas aquí:
TAT188 (DNA237637).
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Ejemplo
13
Los polipéptidos TAT nativos o recombinantes se
pueden purificar mediante una variedad de técnicas estándar en las
técnicas de purificación de proteínas. Por ejemplo, se purifica el
polipéptido pro-TAT, el polipéptido TAT maduro, o
el polipéptido pre-TAT mediante cromatografía de
inmunoafinidad usando anticuerpos específicos para el polipéptido
TAT de interés. En general, se construye una columna de
inmunoafinidad por acoplamientos covalentes de anticuerpos
anti-polipéptido TAT a una resina de cromatografía
activada.
Las inmunoglobulinas policlonales se preparan a
partir de sueros inmunes mediante precipitación con sulfato de
amonio o mediante purificación en la Proteína A inmovilizada
(Pharmacia LKB Biotechnology, Piscataway, N.J). Así mismo, los
anticuerpos monoclonales se preparan a partir de los fluidos
ascíticos de ratón mediante la precipitación con sulfato de amonio
o cromatografía en Proteína A inmovilizada. La inmunoglobulina
parcialmente purificada se une covalentemente a una resina
cromatográfica, tal como la SEPHAROSE^{TM} activada con CnBr
(Pharmacia LKB Biotechnology). El anticuerpo se acopla a la resina,
la resina se bloquea y la resina derivada se lava de acuerdo con
las instrucciones del fabricante.
Dicha columna de inmunoafinidad se utiliza en la
purificación del polipéptido TAT mediante la preparación de una
fracción a partir de células que contienen polipéptido TAT en una
forma soluble. Esta preparación se deriva por solubilización de
toda la célula o de una fracción subcelular obtenida mediante
centrifugación diferencial por adición de detergente o mediante
otros procedimientos conocidos en la técnica. Alternativamente, el
polipéptido TAT soluble que contiene una secuencia señal puede
secretarse en una cantidad útil en el medio en el que las células
crecen.
Una preparación que contiene polipéptido TAT
soluble se pasa por la columna de inmunoafinidad, y la columna se
lava en condiciones que permiten la absorbancia preferencial del
polipéptido TAT (por ejemplo, tampones de fuerza iónica elevada en
presencia de detergente). A continuación, la columna se eluye en
condiciones que interrumpen la unión anticuerpo/polipéptido TAT
(por ejemplo, un tampón de pH bajo, tal como aproximadamente un pH
de 2-3, o una alta concentración de caótropo, tal
como urea o ión tiocianato), y se recoge el polipéptido TAT.
\vskip1.000000\baselineskip
Ejemplo
14
Las células de mamífero que expresan el
polipéptido TAT de interés se pueden obtener utilizando técnicas
con vectores de expresión y clonación estándar. Alternativamente,
muchas líneas de células tumorales que expresan polipéptidos TAT de
interés están disponibles públicamente, por ejemplo, a través de
ATCC y se pueden identificar de manera rutinaria utilizando un
análisis ELISa o FACS estándar. A continuación, se pueden utilizar
anticuerpos monoclonales anti-péptido TAT (y
derivados de los mismos conjugados a toxina) en ensayos para
determinar la capacidad del anticuerpo para provocar la citólisis
de células que expresan el polipéptido TAT in vitro.
Por ejemplo, las células que expresan el
polipéptido TAT de interés se obtienen tal como se ha descrito
anteriormente y se emplacan en placas de 96 pocillos. En un
análisis, el conjugado anticuerpo/toxina (o anticuerpo desnudo) se
incluye a lo largo de la incubación celular durante un periodo de 4
días. En un segundo análisis independiente, las células se incuban
durante 1 hora con el conjugado anticuerpo/toxina (o anticuerpo
desnudo) y a continuación se lavan y se incuban en ausencia de
conjugado anticuerpo/toxina durante un periodo de 4 días. A
continuación, se mide la viabilidad celular utilizando el
CellTiter-Glo Luminescent Cell Viability Assay de
Promega (Cat# G7571). Las células no tratadas sirven como control
negativo.
En un análisis específico, se analizó la
capacidad de los anticuerpos monoclonales dirigidos contra
TAT112
(DNA96930) por su capacidad de eliminar células que expresan ese polipéptido. En un análisis, se preparó un vector de expresión denominado gD.NCA. Las secuencias que codifican el polipéptido TAT112 insertadas en el vector son dirigidas por un promotor SV40 y el vector también contiene una señal poliA temprana de Sv40. El vector gD.NCA se cotransfectó en células PC3 junto con un vector Sv40 que expresa la resistencia a neo en células PC3 y se seleccionaron transformantes positivos en 800 mg/ml de G418. Se aislaron los clones positivos en placas de 96 pocillos y se analizaron por citometría de flujo utilizando un anticuerpo monoclonal anti-TAT112 tal como se ha descrito anteriormente y se denominó 3E6. Se seleccionó el clon 3 para el análisis ya que se encontró que expresaba un nivel elevado de polipéptido TAT112 en su superficie. En un segundo análisis independiente, la línea de células de cáncer pancreático, Hpaf II, se obtuvo del ATCC y se utilizó en el ensayo.
(DNA96930) por su capacidad de eliminar células que expresan ese polipéptido. En un análisis, se preparó un vector de expresión denominado gD.NCA. Las secuencias que codifican el polipéptido TAT112 insertadas en el vector son dirigidas por un promotor SV40 y el vector también contiene una señal poliA temprana de Sv40. El vector gD.NCA se cotransfectó en células PC3 junto con un vector Sv40 que expresa la resistencia a neo en células PC3 y se seleccionaron transformantes positivos en 800 mg/ml de G418. Se aislaron los clones positivos en placas de 96 pocillos y se analizaron por citometría de flujo utilizando un anticuerpo monoclonal anti-TAT112 tal como se ha descrito anteriormente y se denominó 3E6. Se seleccionó el clon 3 para el análisis ya que se encontró que expresaba un nivel elevado de polipéptido TAT112 en su superficie. En un segundo análisis independiente, la línea de células de cáncer pancreático, Hpaf II, se obtuvo del ATCC y se utilizó en el ensayo.
En otro análisis específico, se analizó la
capacidad de los anticuerpos monoclonales dirigidos contra TAT188
(DNA237637) por la capacidad de eliminar células que expresan ese
polipéptido.
En primer lugar, se demostró la capacidad de un
anticuerpo anti-TAT188(E16) desnudo de
afectar en la actividad celular.
La unión del anticuerpo anti-E16
a células que expresan la proteína E16 produjo la internalización
de anticuerpos en paralelo con una reducción en el transporte de
aminoácidos. Las células PC3 se incubaron con anticuerpos primarios
durante el tiempo indicado con inhibidores de proteasoma (Sigma) a
37ºC. a continuación, se extrajeron los anticuerpos y se lavaron
las células con PBS diversas veces. Las células se fijan con PFA al
4%, a continuación se permeabilizan con PBS/Triton
X-100 al 0,1%. Después de bloquear con suero de
cabra al 10%, las células se tiñeron con anticuerpo secundario
(conjugado IgG-Cy3 anti-ratón de
cabra (Jackson immunolabs)) y se analizaron mediante microscopía
fluorescente. Los resultados muestran que un anticuerpo monoclonal
anti-E16 se une y es internalizado por células PC3
que expresan TAT188(E16) en su superficie (véase la figura
157). La demostración de la internalización del anticuerpo
anti-TAT188 destaca una característica útil de la
interacción anticuerpo-E16 ya que la
internalización de un anticuerpo unido puede dar lugar a la
captación de toxinas conjugadas a los anticuerpos
anti-TAT188 (véase las secciones B y C de este
ejemplo 14).
La función de TAT188(E16) como proteína
transportadora de aminoácidos se inhibió mediante la unión de
anticuerpo anti-TAT188(E16). El ensayo
funcional de transporte de leucinas se realizó de la siguiente
manera. Las células se desarrollaron en placas de 24 pocillos y se
trataron con anticuerpo anti-E16 durante la noche.
A continuación, se enjuagaron las células con
Hepes-Ringer libre de Na++ caliente y se incubaron
durante 10 minutos a 37ºC. Se cambió el tampón a 200 \mul/pocillo
de tampón de ensayo que contenía aminoácidos radiomarcados (L-[2,
3-^{3}H]-Arginina o L-[3, 4,
5-^{3}H(N)]-Leucina) 5
\muCi/ml, 50 \mul de Hepes-Ringer sin sodio).
Después de incubar la mezcla radioactiva durante 30 segundos a 37ºC,
se extrajo el tampón mediante aspiración y las célula se lavaron
con Hepes-Ringer libre de sodio enfriado en hielo 1
ml/pocillo durante 4 veces. Las placas se secaron y se les añadió
0,2 ml/pocillo de SDS al 0,2%/NaOH 0,2 N. Se neutralizaron alícuotas
de 0,1 ml de cada muestra con 0,1 ml de HCl 0,2 N, después de lo
cual, se añadió un cóctel de centelleo líquido. Se analizó la
radioactividad ([^{3}H]) de los lisados utilizando un contador de
centelleo. Los resultados en la figura 158 también demuestran que
la unión del anticuerpo anti-E16 a la proteína E16
en la superficie celular provoca una reducción global en el
transporte de aminoácidos después de aproximadamente 24 horas. La
reducción es debida a la internalización concomitante del
polipéptido E16 y la pérdida de E16 disponible para la función de
transporte.
Los anticuerpos proporcionan un método
conveniente y altamente específico para liberar citotoxinas a las
células en las que una característica relativamente única de la
célula, tal como una proteína de la superficie específica de tejido
(o específica de la enfermedad o ambos), permite que la célula sea
reconocida para la citólisis a la vez que se evita la citólisis de
células sanas. Las citotoxinas de auristatina acopladas a un
anticuerpo a través de un enlazador MCvc-PAB tal
como se ha descrito anteriormente aquí, son útiles para demostrar
la citólisis resultante de la internalización mediada por E16 del
conjugado anticuerpo-toxina. El procedimiento
seguido fue el siguiente. Utilizando un enlazador
MC-vc-PAB, la toxina MMAE se unió
covalentemente a residuos de cisteína en anticuerpos
anti-TAT188. Los anti-TAT188,
disueltos en borato sódico 500 mM y cloruro sódico 500 mM a pH 8,0,
se tratan con un exceso de ditiotreitol (DTT) 100 mM. Después de
incubación a 37ºC durante aproximadamente 30 minutos, el tampón se
intercambia por elución sobre una resina Sephadex G25 y se eluye
con PBS con DTPA 1 mM. El valor de tiol/Ab se comprueba determinando
la concentración de anticuerpo reducida a partir de la absorbancia
a 280 nm de la solución y la concentración de tiol mediante la
reacción con DTNB (Aldrich, Milwaukee, WI) y la determinación de la
absorbancia a 412 nm. El anticuerpo reducido disuelto en PBS se
enfría en hielo.
\newpage
\global\parskip0.900000\baselineskip
El fármaco reactivo enlazador,
maleimidocaproil-valina-citrulina-PAB-monometil
auristatina E (MMAE), es decir
MC-vc-PAB-MMAE,
disuelto en DMSO, se diluye en acetonitrilo y agua a concentraciones
conocidas, y se añaden al anticuerpo
anti-TAT188(E16) reducido enfriado en PBS.
Después de aproximadamente una hora, se añade un exceso de
maleimida para detener la reacción y bloquear cualquier grupo tiol
de anticuerpo no reaccionado. La mezcla de reacción se concentra
mediante ultracentrifugación centrífuga y el
anti-TAT188(E16)-MC-vc-PAB-MMAE
se purifica y desala mediante elución en un resina G25 en PBS, se
filtra a través de filtros de 0,2 mm en condiciones estériles y se
congela para su almacenamiento.
Anti-TAT198-MC-val-cit-PAB-MMAF
se prepare por conjugación de
anti-TAT188(E16) y
MC-val-cit-PABMMAF
siguiendo el procedimiento descrito anteriormente para la
conjugación de MMAE. MMAF es un derivado de MMAE con una
fenilalanina en el extremo c-terminal del
fármaco.
Los anticuerpos 3B5, 12B9, y 12G12 conjugados a
toxina para este experimento se prepararon como conjugados
3B5-MC-vc-PAB-MMAE,
12B9-MC-vc-PAB-MMAE,
y
3B5-MC-vc-PAB-MMAE,
respectivamente. El conjugado anticuerpo-toxina,
alfa-IL8-MC-vc-PAB-MMAE,
se utilizó como control negativo. Las células PC3 (una línea celular
de cáncer de próstata, disponible de ATCC y que expresa
endógenamente E16 en su superficie) y las células Colo205 (una
línea celular de cáncer de colon humano, disponible de ATCC y que
expresa endógenamente E16 en su superficie) se pudieron en contacto
con concentraciones crecientes de anticuerpos conjugados a toxina y
se monitorizó la citólisis mediante un ensayo por bioluminiscencia
estándar de la viabilidad celular (CellTiterGlo^{TM} Kit,
Promega) tal como se ha descrito anteriormente. Los resultados se
muestran en la figura Fig. 159A (células PC3) y la Fig. 159B
(células Colo205) demuestran que los tres anticuerpos
anti-E16 conjugados a toxina estimulan la citólisis
de células que expresan E16.
Se unió otra toxina, MMAF, al anticuerpo y se
analizó la citotoxicidad. Los anticuerpos 3B5 unidos a toxina para
este experimento se designaron como
3B5-MC-vc-PAB-MMAE
y
3B5-MC-vc-PAB-MMAF.
El conjugado anticuerpo-toxina,
alfa-IL8-vc-MMAE, se
utilizó como control negativo. EL número promedio de moléculas de
toxina unidas a cada anticuerpo fue de aproximadamente cuatro
molécula de toxina por anticuerpo tal como se muestra en la Fig.
160. Las células de la línea celular de cáncer de colon humano,
Colo205, se sembraron en placas de 96 pocillos a 4000
células/pocillo en 50 ml de medio de cultivo. Al día siguiente, las
células se incubaron con anticuerpos
3B5-MC-vc-PAB-MMAE,
3B5-MC-vc-PAB-MMAF
o alfa-IL8-vc-MMAE
en concentraciones graduales diluidas en 50 ml de medio de cultivo
durante 72 horas. La viabilidad celular se midió utilizando un kit
de ensayo de la viabilidad celular luminiscente
CellTiter-Glo^{TM} (Promega). Los resultados
mostrados en la Fig. 160 demuestran que los anticuerpos
anti-E16 conjugados a
MC-vc-PAB-MMAE y
MC-vc-PAB-MMAF
presentan la capacidad de eliminar células que expresan E16,
proporcionando la toxina MMAF (EC50 aproximadamente 0,06 \mug/ml)
una mayor citólisis que MMAF (EC50 aproximadamente 0,007
\mug/ml).
El desarrollo de los anticuerpos de la presente
invención como agentes terapéuticos en humanos requiere estudios
iniciales de toxicidad en monos y/o primates. La secuencia de
aminoácidos de E16 varía a lo largo de las especies, tales como las
secuencias de aminoácidos de E16 de humano versus mono, rata
y ratón son del 96,26%, 91,05% y 90,66, respectivamente. Para
determinar si los anticuerpos
anti-TAT188(E16) humano eran capaces también
de unirse y eliminar células de mono, se realizó el siguiente
experimento in vitro. Se utilizó una línea celular de mono,
COS7 (disponible de ATCC), que expresa endógenamente E16 de mono en
su superficie. Los anticuerpos anti-E16 3B5, 12B9,
y 12G12 se pusieron en contacto con células de humano, mono y ratón
que expresan endógenamente E16 de humano, mono y ratón,
respectivamente, y se analizó mediante análisis FACS estándar. El
FACS mostró que cada uno de los tres anticuerpos E16
anti-humanos 3B5, 12G12, y 12B9 se unen a células
COS7 de mono que expresan E16 humano (véase la Fig. 161A), así como
células humanas que expresan E16 humano (véase Fig. 161B), pero no
se unen a células que expresan E16 de ratón (véase Fig. 161B). Por
tanto, los anticuerpos anti-TAT188(E16) de
la invención son útiles para estudios de actividad clínica, eficacia
y toxicidad.
\vskip1.000000\baselineskip
Ejemplo
15
Para analizar la eficacia de anticuerpos
monoclonales anti-TAT112 no conjugados, se inyectó
el anticuerpo anti-TAT112 intraperitonealmente en
ratones desnudos 24 horas antes de recibir las células del clon 3 de
PC3.gD.NCA (obtenidas tal como se describe en el Ejemplo 14
anterior) subcutáneamente en el costado. Las inyecciones de
anticuerpo continuaron dos veces por semana.
Para analizar la eficacia del anticuerpo
anti-TAT112 conjugado DM1, las células del clon 3 de
PC3.gD.NCA (tal como se describe en el Ejemplo 14 anterior) se
inocularon en el costado de los ratones desnudos. Cuando los
tumores alcanzaron un volumen promedio de aproximadamente 100
mm^{3}, los ratones se trataron con anticuerpo
anti-TAT112 conjugado a DM1 intravenosamente una vez
o dos veces por semana.
\newpage
\global\parskip1.000000\baselineskip
Los resultados de los análisis anteriores
demostraron que tanto el anti-TAT112 no conjugado
como el anticuerpo anti-TAT112 conjugado a DM1 eran
altamente eficaces en la reducción del volumen tumoral en este
modelo in vivo. Estos análisis demuestran que los anticuerpos
monoclonales anti-polipéptido TAT son eficaces para
la citólisis de células tumorales que expresan un polipéptido TAT de
interés.
Para analizar la eficacia de los anticuerpos
monoclonales anti-TAT188 no conjugados, anticuerpos
anti-TAT188 3B5, 12B9 y 12G12 en la citólisis in
vitro, se siguió el siguiente procedimiento. Se inyectaron
células PC3, que expresan E16 endógenamente, en ratones desnudos
atímicos (un/un) en el costado dorsal. En el mismo día que la
inoculación celular, se inyectaron anticuerpos a 2 mg/kg
intraperitonealmente dos veces por semana. A los ratones de control
se les inyectó PBS sin anticuerpo. Se monitorizaron diez ratones en
cada grupo durante 4 semanas y se midió el volumen tumoral dos
veces por semana. Mediante la inyección de células tumorales y
anticuerpo anti-E16 simultáneamente, este
procedimiento analizó la capacidad de los anticuerpos administrados
para inhibir el establecimiento de tumores en los ratones con
xenoinjerto. Los resultados en la figura 162 muestran que en este
experimento, el volumen tumoral promedio no era significativamente
inferior que para el anticuerpo de control.
Para analizar la eficacia del anticuerpo
anti-TAT188(E16) conjugado a
MC-vc-PAB-MMAE y
MC-vc-PAB-MMAF, las
células Colo205 se inocularon en el costado de ratones desnudos
atímicos (un/un) y, después de aproximadamente 1 semana, cuando el
tumor había alcanzado un volumen promedio de aproximadamente
100-200 mm^{3}, se les inyectó a los ratones
anticuerpo conjugado a 3 mg/kg intravenosamente una vez por semana.
Los siguientes tratamientos con anticuerpo se realizaron en el día.
Los ratones que contenía tumores se dividieron en grupos: (1) Mock
control - 0,2ml o menos de PBS, inyección intravenosa una vez por
semana durante 4 semanas; (2) anticuerpo control -
anti-IL8-MC-vc-PAB-MMAE
en 0,2 ml o menos de PBS, inyección intravenosa una vez por semana
durante 4 semanas; (3) Anticuerpo -
3B5-MC-vc-PAB-MMAE
inyección intravenosa una vez por semana durante 4 semanas; (4)
Anticuerpo -
3B5-MC-vc-PAB-MMAF
inyección intravenosa una vez por semana durante 4 semanas. Se midió
el volumen tumoral promedio y se representó frente al tiempo. Los
resultados en la figura 163 muestran que el anticuerpo
anti-E16 conjugado a MMAE y MMAF reducía
significativamente el volumen tumoral en este modelo in
vivo. Estos análisis demuestran que los anticuerpos monoclonales
anti-polipéptido TAT, tales como anticuerpos
anti-188(E16), son eficaces para la citólisis
de células tumorales que expresan un polipéptido TAT de interés,
tal como el polipéptido TAT188(E16).
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Ejemplo
16
Se realizó el análisis por transferencia
Northern esencialmente tal y como describe Sambrook et al.,
supra. El análisis por transferencia Northern que utiliza
sondas derivadas de DNA231542, DNA231542-1,
DNA231542-2 y DNA297393 pone de manifiesto el
favorecimiento significativo de la expresión en tejido de glioma
humano en comparación con tejido de cerebro humano normal.
También se realizaron análisis por transferencia
Northern utilizando sondas derivadas de DNA237637 (TAT188, E16) y
los resultados mostraron que la expresión en mama, colon, recto,
endometrio, riñón, pulmón, ovario, piel, e hígado humanos pone de
manifiesto el favorecimiento significativo de la expresión en
cánceres humanos en comparación con el tejido humano normal del
mismo tipo de tejido.
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Ejemplo
17
Se ha demostrado que los siARN son útiles como
herramienta en estudios de modulación de expresión génica en los
que los antagonistas tradicionales, tales como las moléculas
pequeñas o anticuerpos, han fallado. (Shi Y., Trends in Genetics
19(1):9-12 (2003)). Los ARNs de doble cadena
sintetizados in vitro que tienen de 21 a 23 nucleótidos de
longitud pueden actuar como ARNs de interferencia (ARNsi) y pueden
inhibir específicamente la expresión génica (Fire A., Trends in
Genetics 391; 806-810 (1999)). Estos siARN actúan a
través de la mediación de la degradación de sus ARNs diana. Sin
embargo, debido a que son de una longitud inferior a 30 nucleótidos,
no desencadenan un mecanismo de defensa antiviral celular. Dichos
mecanismos incluyen la produccción de interferones, y una
suspensión general de la síntesis proteica en la célula huésped. En
la práctica, pueden sintetizarse los siARN y a continuación
clonarse en vectores de ADN. Dichos vectores pueden transfectarse y
hacer que expresen los siARN a niveles elevados. El nivel elevado
de expresión de siARN se utiliza para "knockdown" o reducir
significativamente la cantidad de proteína producida en una célula,
y de este modo, es útil en experimentos en los que se cree que la
sobreexpresión de una proteína está unida a un trastorno como el
cáncer. Los TAT son antígenos tumorales expresados en la superficie
celular y se observó la sobreexpresión de TAT mediante microarray,
Taqman^{TM} y análisis de hibridación in situ. Aunque en la
presente invención se demuestra que el anticuerpo que se une a
TATs, tales como TAT188, inhibe la función del antígeno tumoral y,
con respecto a los anticuerpos conjugados a toxina, causa muerte
celular, los siARN son antagonistas útiles para proteínas TAT al
limitar la producción celular del antígeno.
Los siguientes experimentos demuestran que siARN
específico para TAT188 (también llamado E16 en la presente
invención) reduce la expresión de ARN, la producción de proteína, la
expresión en la superficie celular, y la función proteica. El mismo
o procedimientos similares son útiles para demostrar el
desfavorecimiento de la expresión de siARN de otros ARNs de TAT de
la invención. Puede realizarse una selección de la secuencia diana
mediante cualquier procedimiento adecuado (ver, por ejemplo,
Amarzguioui, M. y Prydz, H., Biochem Biophys Res Comm
316:1050-1058 (2004).
Se utilizó la línea celular de cáncer de
próstata, PC3, en este conjunto de experimentos ya que sobreexpresa
TAT188 endógenamente. Se transfectaron células PC3 utilizando oligos
de ARN de 21 unidades de doble cadena contra TAT188 (siTAT188),
lamin o transfectados mock. A continuación se enumeran estos
oligos.
oligos de siARN:
A continuación, se muestra la secuencia de ADN
de la región diana en la secuencia que codifica TAT188(E16)
seguida de las secuencias de las cadenas de sentido y antisentido
del siARN de doble cadena.
AAGGAAGAGGCGCGGGAGAAG (SEC ID Nº:155), es la
secuencia de ácido nucleico en la región que codifica TAT188
marcada por los oligos de siARN utilizados en los ejemplos de siARN
de TAT188 descritos en la presente invención. Pueden elegirse otras
secuencias como dianas según la práctica estándar en el campo del
silenciamiento de genes de ARNsi.
oligos de siARN de TAT188(E16):
- Sentido: r(GGAAGAGGCGCGGGAGAAG)TT (SEC ID Nº:156)
- Antisentido: r(CUUCUCCCGCGCCUCUUCC)TT (SEC ID Nº:157)
oligos de siARNsi silamin:
- Sentido: r(CUGGACUUCCAGAAGAACA)TT (SEC ID Nº:158)
- Antisentido: r(UGUUCUGGAAGUCCAG)TT (SEC ID Nº:159)
(ver Elbashir et al., Nature
411:494-498 (2001).
Se analizó dos días después de la transfección
el nivel relativo de polipéptido TAT188(E16) frente al
"knockdown" de la expresión de E16-EGFP
mediante la monitorización con microscopía de fluorescencia de la
fluorescencia de EGFP. Una disminución de la expresión de E16 va en
paralelo con una reducción en la producción de EGFP y la
bioluminiscencia detectada. Los resultados en la Fig. 164 demuestran
que la transfección transitoria con siARN de siTAT188(E16)
redujo la expresión de la fusión E16-EGFP. La
proteína de fusión referida como "GFP" en las Figs. 164 y 164
hace referencia a una fusión E16-EGFP producida
mediante la clonación del gen de E16 en un vector
pEGFP-C1 de BDClontech.
Se demostró que la reducción de la expresión de
E16 mediante la reducción en proteína E16 utilizando análisis de
transferencia Western. Los oligos de ARN de siTAT188(siEl6)
SEC ID Nº:156 y SEC ID Nº:157 y los oligos de siARN de lamin SEC ID
Nº:158 y SEC ID Nº:159 utilizados en este ejemplo eran los mismos
que los mostrados anteriormente en la parte A de este ejemplo. Se
recogieron células PC3 transfectadas transitoriamente con
E116-EGFP 3 días después de la transfección y se
realizó una transferencia Western en banda con
beta-tubulina para indicar la carga proteica. Se
visualizó la transferencia Western de fusiones de
TAT188(E16)-GFP utilizando anticuerpo
anti-GFP marcado de forma detectable (ver Fig. 165,
carril izquierdo - transfección mock; carril derecho, transfección
de siARN de E16). Los resultados demuestran que la presencia de
siARN de TAT188(E16) en una célula que expresa la proteína
de fusión E16-GFP reducía la expresión de
E16-GFP significativamente.
Se llevó a cabo el mismo procedimiento para la
transfección transitoria de siARN de TAT188(E16) y siARN de
lamin (control). Se evaluaron las células de análisis y control por
su actividad E16 como una proteína de transporte de aminoácidos tal
y como se indica a continuación utilizando el ensayo de transporte
de leucina descrito en la presente invención anteriormente. Los
resultados en la Fig. 166 muestran que la reducción de siARN de E16
en ARN de E16 y la producción de proteína concuerdan con la
reducción en la cantidad de E16 disponible para actuar en el
transporte de aminoácidos en la célula.
Este ejemplo se realizó tal y como indica a
continuación. Cuarenta y ocho horas después de la transfección de
siARN, se analizaron las células mediante FACS. En resumen, se
incubaron las células con anticuerpos primarios durante una hora en
hielo. A continuación, se marcaron las células con un anticuerpo
secundario conjugado con un colorante fluorescente (tales como,
ejemplos no limitantes, Cy-3 o PE) y se recogieron
datos con FACScaliber^{TM} o FACScan^{TM}. Se analizaron los
datos recogidos utilizando, como ejemplos no limitantes,
Cellquest^{TM} (BD Clontech) o FlowJo^{TM} (Tree Star, Inc.).
Tal y como se describe en el Ejemplo 12, en la presente invención,
se demostró que los tres anticuerpos monoclonales
anti-E16, 3b5, 12B9, y 12G12, se unían menos en
células PC3 después de la transfección de siARN de
TAT188(E16) que concuerda con la expresión reducida de la
proteína E16 en presencia de siARN marcado (ver Fig. 156).
La proliferación de células PC3 transfectadas
con siARN que reconocen TAT188 puede analizarse según el siguiente
protocolo comercial (Promega Corp. Technical Bulletin TB288; Mendoza
et al. (2202) Cancer Res. 62:5485-5488). Por
ejemplo, se pusieron en placas las células PC3 a 3,5x10^{5}
células/pocillo en placas de 6 pocillos. Al día siguiente, se
utilizó ARN de doble cadena (ARNds, SEC ID Nº:155 y SEC ID Nº:156) o
siARN de control de lamin (utilizando oligos de siARN SEC ID Nº:157
y SEC ID Nº:158) en una concentración final de 100 nM para
transfectar las células utilizando Lipofectamin2000 (Invitrogen).
Después de 6 horas de transfección, se resembraron células en
placas de 96 pocillos, y se midió la viabilidad celular utilizando
Cell Counting Kit-8^{TM} (Dojindo) en los puntos
de tiempo indicados en la Fig. 167, donde RLU = unidades de
luminiscencia relativa. Otras células que pueden analizarse
mediante este método si expresan TAT188 (ya sea endógenamente o
después de la transfección con ácido nucleico que codifica TAT188)
incluyen sin limitación SKBR-3, BT474, MCF7 o
MDA-MB-468 demostrando que la
reducción en la expresión de E16 en células de cáncer de mama da
lugar a citólisis y que el cáncer de mama, además del de próstata,
el colorrectal y otros tipos de cáncer, son dianas deseables para
el tratamiento utilizando el "knockdown" de la expresión de
E16.
Estos datos muestran que los siARNs pueden
"knockdown" o reducir la expresión de proteínas TAT, tales
como la proteína TAT188 (E16). La reducción se muestra mediante la
reducción de la expresión de ARN (ensayos de hibridación in
situ), la producción reducida de proteína (tal y como se muestra
en análisis de transferencia Western), expresión reducida en la
superficie celular de TAT188 (E16) (tal y como se muestra mediante
análisis FACS y ensayos de internalización), y función reducida
(tal y como se muestra por la reducción en el transporte de
aminoácidos). La reducción de siARN de proteínas TAT, tales como
TAT188 (E16), durante un periodo de tiempo da lugar a la reducción
de la proliferación celular en líneas celulares de cáncer. Por
tanto, siARN es útil en la reducción de proteínas TAT, tales como
TAT188 (E16). La reducción en el nivel de proteínas TAT, tales como
TAT188 (E16), provoca una reducción en la proliferación de líneas
celulares de cáncer. Debido a que el cáncer es un trastorno
proliferativo celular, estos resultados muestran que antagonistas de
los polipéptidos TAT, tales como TAT188 (E16) serían útiles en la
reducción del crecimiento celular del cáncer. La reducción del
crecimiento celular del cáncer sería útil para el alivio del cáncer
en mamíferos.
\vskip1.000000\baselineskip
Ejemplo
18
La siguiente línea celular de hibridoma se ha
depositado con la American Type Culture Collection, 10801
University Blvd., Manassas, VA 20110-2209 USA
(ATCC):
Este depósito se realizó según lo estipulado en
el Tratado de Budapest sobre el Reconocimiento Internacional del
Depósito de Microorganismos a los fines del Procedimiento en Materia
de Patentes y el Reglamento bajo el mismo (Tratado de Budapest).
Esto asegura el mantenimiento de un cultivo viable del depósito
durante 30 años a partir de la fecha del depósito. La línea celular
estará disponible mediante la ATCC según los términos del Tratado
de Budapest, y está sujeta a un acuerdo entre Genentech, Inc. y
ATCC, que asegura (a) que el acceso al cultivo estará disponible
durante el trámite de la solicitud de patente por alguien
determinado por el Comisionado como autorizado al mismo según la
norma 37 CFR \NAK 1.14 y 35 USC \NAK 122 y (b) que todas las
restricciones en la disponibilidad al público del cultivo depositado
de este modo será irrevocablemente retiradas después de la
concesión de la patente.
El cesionario de la presente solicitud ha
acordado que si el cultivo en el depósito muriera o se perdiera o
se destruyera cuando se cultiva en las condiciones adecuadas, será
inmediatamente remplazado en una notificación una muestra viable
del mismo cultivo. La disponibilidad de la línea celular depositada
no se interpreta como una licencia para realizar la invención
contraviniendo los derechos concedidos bajo la autoridad de
cualquier gobierno de acuerdo con sus leyes de patente.
La memoria escrita anterior se considera que es
suficiente para permitir a un experto en la materia realizar la
invención. La presente invención no se limita en su alcance por la
construcción depositada, ya que la realización depositada pretende
ser una ilustración individual de ciertos aspectos de la presente
invención y otras construcciones que son funcionalmente
equivalentes están dentro del alcance de la presente invención. El
depósito del material de la presente invención no constituye la
admisión de que la descripción escrita contenida en la presente
invención sea inadecuada para permitir la práctica de cualquier
aspecto de la invención, incluyendo el modo óptimo de la misma, ni
se interpreta como limitante del alcance de las reivindicaciones a
las ilustraciones específicas que representa. De hecho, las diversas
modificaciones de la invención además de las mostradas y descritas
en la presente invención serán evidentes para los expertos en la
materia a partir de la descripción anterior y caen dentro del
alcance de las reivindicaciones adjuntas.
\vskip1.000000\baselineskip
Esta lista de referencias citadas por el
solicitante está prevista únicamente para ayudar al lector y no
forma parte del documento de patente europea. Aunque se ha puesto
el máximo cuidado en su realización, no se pueden excluir errores u
omisiones y la OEP declina cualquier responsabilidad al
respecto.
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Claims (32)
1. Anticuerpo aislado producido por un hibridoma
seleccionado del grupo que consiste en 3B5.1 (ATCC Acceso No.
PTA-6193), 12B9.1 (ATCC Acceso No.
PTA-6194) y 12G12.1 (ATCC Acceso No.
PTA-6195).
2. Anticuerpo según la reivindicación 1 que está
conjugado a un agente inhibidor del crecimiento.
3. Anticuerpo según la reivindicación 1 que está
conjugado a un agente citotóxico.
4. Anticuerpo según la reivindicación 3, en el
que el agente citotóxico se selecciona del grupo que consiste en
toxinas, antibióticos, isótopos radioactivos y enzimas
nucleolíticos.
5. Anticuerpo según la reivindicación 4, en el
que el agente citotóxico es una toxina.
6. Anticuerpo según la reivindicación 5, en el
que la toxina se selecciona del grupo que consiste en auristatina,
maitansinoide y caliqueamicina.
7. Anticuerpo según la reivindicación 5, en el
que la toxina se selecciona del grupo que consiste en MMAE
(monometil auristatina E), MMAF y AEVB (auristatin E valeril
bencilhidrazona), y AFP (Auristatin F fenilendiamina).
8. Anticuerpo según la reivindicación 5, en el
que la toxina está unida covalentemente al anticuerpo mediante un
enlazador.
9. Anticuerpo según la reivindicación 8, en el
que el enlazador se selecciona del grupo que consiste en
maleimidocaproil (MC), valinacitrulina (val-cit,
vc), citrulina (ácido
2-amino-5-ureido
pentanoico), PAB (p-aminobencilcarbamoil), Me
(N-metilvalina citrulina),
MC(PEG)6-OH
(maleimidocaproil-polietilenglicol), SPP
(N-Succinimidil 4-(2-piridiltio)
pentanoato), SMCC (N-Succinimidil
4-(N-maleimidometil) ciclohexano-1
carboxilato), y MC-vc-PAB.
10. Anticuerpo según cualquiera de las
reivindicaciones 1 a 9, para su uso en un método de inhibición del
crecimiento de una célula que expresa un polipéptido que tiene la
secuencia de aminoácidos mostrada en la figura 2 (TAT188),
comprendiendo el método poner en contacto la célula con dicho
anticuerpo.
11. Anticuerpo según la reivindicación 10, en el
que la célula es una célula cancerosa.
12. Anticuerpo según la reivindicación 11, en el
que la célula cancerosa se selecciona del grupo que consiste en
mama, colon, recto, endometrio, rincón, pulmón, ovario, piel e
hígado.
13. Anticuerpo según la reivindicación 12, en el
que la célula cancerosa es una célula de mamífero.
14. Anticuerpo según la reivindicaicón 13, en el
que la célula de mamífero es una célula humana.
15. Anticuerpo según cualquiera de las
reivindicaciones 1 a 9, para su uso en un método de tratamiento o
prevención de un trastorno proliferativo celular asociado con el
aumento de la expresión o actividad de un polipéptido que tiene la
secuencia de aminoácidos mostrada en la figura 2, comprendiendo
dicho método administrar a un sujeto con necesidad de dicho
tratamiento una cantidad eficaz del anticuerpo.
16. Anticuerpo según la reivindicación 15, en el
que el trastorno proliferativo celular es el cáncer.
17. Anticuerpo según la reivindicación 16, en el
que el cáncer se selecciona del grupo que consiste en mama, colon,
recto, endometrio, riñón, pulmón, ovario, piel e hígado.
18. Utilización de un anticuerpo según
cualquiera de las reivindicaciones 1 a 17 en la fabricación de un
medicamento para su utilización en un método de inhibición del
crecimiento de una célula cancerosa que expresa un polipéptido que
tiene la secuencia de aminoácidos mostrada en la figura 2 (TAT188),
comprendiendo el método poner en contacto dicha célula cancerosa
con dicho anticuerpo.
19. Utilización de un anticuerpo según
cualquiera de las reivindicaciones 1 a 17 en la fabricación de un
medicamento para su utilización en un método para tratar o prevenir
un trastorno proliferativo celular asociado con un aumento de la
expresión o actividad de un polipéptido que tiene la secuencia de
aminoácidos mostrada en la figura 2, comprendiendo dicho método
administrar a un sujeto con necesidad de dicho tratamiento una
cantidad eficaz del anticuerpo.
20. Método de detección del nivel de un
polipéptido que tiene la secuencia de aminoácidos mostrada en la
figura 2 (TAT188) expresada en una célula de análisis en relación a
una célula de control, comprendiendo el método:
- (a)
- poner en contacto la célula de análisis y la célula de control con un anticuerpo anti-TAT188 aislado de cualquiera de las reivindicaciones 1 a 14;
- (b)
- detectar la unión del anticuerpo; y
- (c)
- determinar la unión relativa del anticuerpo a la célula de análisis y la célula de control.
21. Método según la reivindicación 20, en el que
se lisan la célula de análisis y la célula de control.
22. Método según la reivindicación 20, en el que
la célula de análisis está en un tejido.
23. Método según la reivindicación 22, en el que
el tejido es un tejido tumoral.
24. Método según la reivindicación 23, en el que
el tejido tumoral se selecciona del grupo que consiste en mama,
colon, recto, endometrio, riñón, pulmón, ovario, piel e hígado.
25. Método de detección del nivel de un
polipéptido que tiene la secuencia de aminoácidos mostrada en la
figura 2 (TAT188) o un polipéptido que tiene la secuencia de
aminoácidos mostrada en la figura 2 en una célula de análisis en
relación a una célula de control, comprendiendo el método:
- (a)
- poner en contacto la célula de análisis y la célula de control con un anticuerpo aislado de cualquiera de las reivindicaciones 1 a 9;
- (b)
- detectar la unión del anticuerpo; y
- (c)
- determinar la unión relativa del anticuerpo a la célula de análisis y la célula de control.
26. Método según la reivindicación 25, en el que
el nivel del polipéptido en la célula de análisis es superior que
en la célula de control.
27. Método según la reivindicación 26, en el que
el método diagnostica el cáncer en un tejido que contiene o que ha
contenido la célula de análisis.
28. Método según la reivindicación 25, en el que
la detección del nivel de expresión del polipéptido comprende
utilizar un anticuerpo en un análisis por inmunohistoquímica.
29. Composición de materia que comprende el
anticuerpo según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 17,
combinada con un portador.
30. Composición de materia según la
reivindicación 29, en la que dicho portador es un portador
farmacéuticamente aceptable.
31. Artículo de fabricación que comprende:
- (a)
- un recipiente; y
- (b)
- la composición de materia según la reivindicación 29 o la reivindicación 30 contenida en dicho recipiente.
32. Artículo de fabricación según la
reivindicación 31, que comprende además una etiqueta fijada a dicho
recipiente o un prospecto incluido con dicho recipiente, que se
refiere a la utilización de dicha composición de materia para el
tratamiento terapéutico o la detección para diagnóstico de un
cáncer.
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