ES2375413T3 - Fragmentos peptídicos para inducir la síntesis de proteínas de la matriz extracelular. - Google Patents
Fragmentos peptídicos para inducir la síntesis de proteínas de la matriz extracelular. Download PDFInfo
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Abstract
Un método in vitro para estimular la producción de colágeno por una célula, comprendiendo el método la exposición de una célula a una composición que comprenda una mezcla de los tetrapéptidos de la SEC ID Nº: 5 y de la SEC ID Nº: 8, induciendo así la producción de colágeno por la célula.
Description
Fragmentos peptídicos para inducir la síntesis de proteínas de la matriz extracelular
Campo de la invención
La invención se refiere a tetrapéptidos con el motivo de aminoácidos GxxG o PxxP, en el que se conservan la G (glicina) y la P (prolina) y x es un aminoácido variable. La invención también se refiere a tetrapéptidos activos de desplazamiento de fase que son secuencias tetrapeptídicas desplazadas una fase desde un tetrapéptido GxxG o PxxP en una proteína de la MEC. En particular, la invención se refiere a péptidos GxxG, PxxP o activos de desplazamiento de fase que estimulan la producción de proteínas de la matriz extracelular y que potencian el cierre de heridas de la monocapa celular epitelial de la piel humana lesionada por arañazos. Las composiciones peptídicas pueden usarse en formulaciones para subsanar la piel dañada o para mantener la piel sana.
Antecedentes de la invención
El envejecimiento cutáneo se aprecia normalmente por la formación de arrugas y problemas de cicatrización. Una herida se define como una rotura en la integridad epitelial de la piel. La cicatrización normal implica una serie de acontecimientos complejos y dinámicos magníficamente organizados que conduce a subsanar los tejidos lesionados. El mayor componente de la piel normal es la matriz extracelular (MEC), una matriz gelatinosa producida por las células que la rodean. La MEC está compuesta por dos clases principales de moléculas que incluyen proteínas estructurales fibrosas y proteoglicanos. Se sabe que los cambios en cuanto a la composición y al estado reticulado de la MEC están asociados con el envejecimiento y con una serie de trastornos cutáneos adquiridos y heredables. Se ha documentado bien que la MEC no solamente proporciona soporte estructural sino que también influye en el comportamiento celular, tal como diferenciación y proliferación. Además, cada vez más investigaciones sugieren que los componentes de la matriz pueden ser una fuente de señales celulares para facilitar la proliferación celular epitelial y la migración y por tanto potenciar la cicatrización.
La clase más grande de moléculas fibrosas de la MEC es la familia del colágeno, que incluye al menos 16 tipos diferentes de colágeno. El colágeno en la matriz dérmica está compuesto principalmente de colágeno de tipo I (8085%) y de tipo III (8-11%), los cuales son colágenos fibrilares o con forma de varilla. La resistencia a la tracción de la piel se debe predominantemente a estas moléculas de colágeno fibrilares, que se autoensamblan en microfibrillas en una disposición lateral de cabeza a cola y de lado a lado escalonada. Las moléculas de colágeno se entrelazan a moléculas de colágeno adyacentes, creando una resistencia y estabilidad adicionales en las fibras de colágeno. Las lesiones en la red de colágeno (por ejemplo, por enzimas o destrucción física) o su colapso total hacen que se produzca la curación por restauración.
Se han descrito diversos péptidos bioactivos que estimulan la producción de proteínas de la MEC tanto en la bibliografía científica como en patentes publicadas. Históricamente los péptidos se han aislado a partir de fuentes naturales y recientemente han sido objeto de estudios de relación estructura-función. Los péptidos naturales también han servido como puntos de partida para el diseño de análogos peptídicos sintéticos.
Secuencias específicas dentro de las proteínas de la MEC pueden estimular elementos útiles en la piel, tales como colágeno de tipo I, colágeno de tipo III y fibronectina (Katayama et. al., J. BIOL. CHEM. 288: 9941-9944 (1983)). Katayama et al. identificaron el pentapéptido KTTKS (SEC ID Nº: 17), dentro del propéptido carboxi-terminal (restos 197-241) del colágeno de tipo I. El propétido se escinde durante la producción de la proteína de colágeno madura. El polipéptido escindido puede participar en la regulación de la producción de colágeno mediante un mecanismo de retroalimentación de biosíntesis, desempeñando el segmento KTTKS una función activa. Maquart et al. (J Soc BIOL. 193:423-28 (1999)) describieron que los péptidos GHK y CNYYSNS también estimulan la síntesis de la MEC. Estas secuencias pueden liberarse durante la renovación de la MEC, indicando así la necesidad de subsanar la MEC. Las secuencias peptídicas cortas liberadas por cualquier mecanismo normalmente se denominan “matrikines” (Maquart et al., J. Soc. BIOL. 193: 423-28 (1999)).
Aunque existen diversos péptidos naturales y sintéticos, se necesitan péptidos mejorados biológicamente activos y métodos para su uso.
Sumario de la invención
Se describen tetrapéptidos que se caracterizan por el motivo de la secuencia de aminoácidos GxxG o PxxP, en el que se conservan los restos de G (glicina) y de P (prolina) y x es un aminoácido variable. Los tetrapéptidos derivan de secuencias que aparecen múltiples veces a lo largo de la secuencia primaria del colágeno de tipo IV, una proteína de la MEC. Las secuencias descritas inducen más la producción de todas las formas de colágeno que las secuencias peptídicas previamente conocidas, incluyendo el pentapéptido KTTKS, comercializado por SEDERMA SAS (Francia) con la marca registrada MATRIXYL™. Adicionalmente, una composición que comprende una combinación de diversas secuencias de repetición múltiples genera una respuesta productora de colágeno aún mayor. De las combinaciones peptídicas presentes en una diversidad de proteínas de la MEC pueden esperarse
beneficios adicionales.
La producción de una combinación específica de tetrapéptidos para la reconstrucción de la MEC puede ser muy costosa desde el punto de vista comercial. Se describe un medio relativamente sencillo y rentable para producir una combinación diversa de tetrapéptidos biológicamente activos. Produciendo una biblioteca combinatoria de tetrapéptidos con el motivo GxxG o PxxP, puede generarse una diversidad de tetrapéptidos biológicamente activos en el mismo proceso de fabricación (por ejemplo, GEPG, GPEG, GPPG y GEEG). La combinación de tetrapéptidos puede inducir más formación de proteínas MEC que los péptidos sencillos. Las composiciones que comprenden los tetrapéptidos descritos, en solitario o en combinación, son útiles en el mercado del cuidado de la piel incluyendo, pero sin limitación, las composiciones que tratan arrugas, tonifican, dan firmeza o tratan la flacidez de la piel. La estimulación del colágeno mediante los tetrapéptidos descritos puede mejorar significativamente la salud y el aspecto de la piel dañada y envejecida.
Breve descripción de las figuras
La Figura 1 es la SEC ID Nº: 45 que es la secuencia de aminoácidos del Colágeno IV que ilustra la aparición de los tetrapéptidos GxxG. Todas las secuencias en negrita están subrayadas y las secuencias de solapamiento están subrayadas con dos líneas.
La Figura 2 es la SEC ID Nº: 46 que es la secuencia de aminoácidos del Colágeno III que ilustra la aparición de los PGPR y GAGP activos de desplazamiento de fase. Todas las secuencias activas de desplazamiento de fase se indican en negrita y están subrayadas y las secuencias GxxG que aparecen separadas un desplazamiento de fase están subrayadas con dos líneas.
La Figura 3 es también la SEC ID Nº: 45, la secuencia de aminoácidos del Colágeno IV, que ilustra la aparición del tetrapéptido PGPP.
Descripción detallada de la invención
La invención se refiere, en líneas generales, a tetrapéptidos que estimulan la producción de proteínas de la MEC y que modulan la cicatrización y a los usos de dichos tetrapéptidos.
Péptidos
Una realización de la presente invención descrita se refiere a tetrapéptidos aislados que comprenden el motivo GxxG o PxxP. En la presente realización la G (glicina) o la P (prolina) se conservan y x es un aminoácido variable. El péptido puede ser generalmente cualquier péptido que se incluya dentro de la descripción anterior y más preferiblemente es la SEC ID Nº: 1, SEC ID Nº: 2, SEC ID Nº: 3, SEC ID Nº: 5, SEC ID Nº: 7, SEC ID Nº: 8, SEC ID Nº: 9, SEC ID Nº: 10, SEC ID Nº: 11, SEC ID Nº: 12, SEC ID Nº: 13, SEC ID Nº: 14, SEC ID Nº: 15 o SEC ID Nº: 16. De acuerdo con un aspecto de la presente invención, se proporciona un tetrapéptido que comprende la SEC ID Nº: 8
o la SEC ID Nº: 5 o la SEC ID Nº: 11.
En otro aspecto la invención proporciona una composición que comprende un tetrapéptido de la invención y un vehículo farmacéuticamente aceptable.
En un aspecto adicional, la invención proporciona una composición que comprende una mezcla de tetrapéptidos de la SEC ID Nº: 5 y de la SEC ID Nº: 8.
La invención también proporciona una composición de la invención para su uso en el cuidado de la piel o para su uso en el tratamiento de una herida en la piel. En un aspecto adicional, se proporciona un método in vitro para estimular la producción de colágeno por una célula, comprendiendo el método exponer una célula a un tetrapéptido de acuerdo con la invención, o a una mezcla del mismo, induciendo de esta manera la producción de colágeno por la célula.
Además, la invención proporciona un método in vitro para estimular la producción de colágeno por una célula, comprendiendo el método exponer una célula a una composición que comprende una mezcla de los tetrapéptidos de la SEC ID Nº: 5 y de la SEC ID Nº: 8, induciendo de esta manera la producción de colágeno por la célula.
El documento EP 0858808 describe péptidos para su uso en el tratamiento de heridas. Se describen composiciones para el tratamiento de heridas que comprenden del 10-6% al 1,0% p/p de uno o más péptidos, en la que los péptidos tienen una longitud de 3 a 30 restos aminoacídicos y comprenden la secuencia Gly-Pro-Ala.
Katayama E.A.K. describe, en Journal of Biological Chemistry, American Society of Biochemical Biologists, Birmingham, US, Vol. 268, nº. 14, 15 de mayo de 1993, en las páginas 9941-9944, un pentapéptido del procolágeno de tipo I que promueve la producción de la matriz extracelular.
Degryse Bernard et al., en Journal of Biological Chemistry, American Society of Biochemical Biologists, Birmingham, US, vol. 280, no. 26, 1 de julio del 2005, en las páginas 24792-24803, han descrito que el dominio 2 del receptor de uroquinasa contiene un epítopo que interacciona con la integrina con actividad de señalización intrínseca.
En el documento CA2276542 se describen péptidos y composiciones de los mismos para modular el sistema inmunitario y la hematopoyesis. Los péptidos son de formula general X-Glu-Trp-Y.
En Biopolymer, vol. 45, nº. 5, 15 de abril 1998, en las páginas 381-394, Wu Wen-Jen et al informan sobre un control local de conformación peptídica y analizan la estabilización de enlaces peptídicos cis de prolina por interacciones de prolina aromáticas.
Kessler E et al., informan sobre una nueva aminopeptidasa de Clostridium histolyticum en Biochemical and Biophysical Research Communications, vol. 50, no. 2, 1973, páginas 405-412.
Otra realización de la presente descripción se refiere a un tetrapéptido aislado que comprende el motivo GxPG, en el que x es P en cualquier posición variable o en ambas. En la presente realización, la G (glicina) y la P (prolina) se conservan y x es un aminoácido variable. El péptido puede ser generalmente cualquier péptido que se incluya dentro de la descripción anterior y más preferiblemente es la SEC ID Nº: 2, SEC ID Nº: 3, SEC ID Nº: 5 o SEC ID Nº: 7.
Otra realización de la descripción de la presente invención se refiere a un tetrapéptido aislado que comprende el motivo GExG. En esta realización, la G (glicina) y la E (ácido glutámico) se mantienen y x es un aminoácido variable. El péptido puede ser generalmente cualquier péptido que se incluya dentro de la descripción anterior y más preferiblemente es la SEC ID Nº: 5 o la SEC ID Nº: 8.
Otra realización de la presente descripción se refiere a un tetrapéptido aislado que comprende el motivo PGxP. En esta realización, la P (prolina) y la G (glicina) se conservan y x es un aminoácido variable. El péptido puede ser generalmente cualquier péptido que se incluya dentro de la descripción anterior y más preferiblemente es la SEC ID Nº: 11, SEC ID Nº: 12, SEC ID Nº: 14 o SEC ID Nº: 16.
Otra realización de la presente descripción se refiere un tetrapéptido aislado que comprende el motivo PExP. En esta realización, la P (prolina) y la E (ácido glutámico) se conservan y x es un aminoácido variable. El péptido puede ser generalmente cualquier péptido que se incluya dentro de la descripción anterior y más preferiblemente es la SEC ID Nº: 1 o la SEC ID Nº: 9.
Otra realización de la presente descripción se refiere a un tetrapéptido activo de desplazamiento de fase. En esta realización, el tetrapéptido aparece en un desplazamiento de fase de cualquiera de un tetrapéptido GxxG o PxxP en una proteína de la MEC. El péptido puede ser generalmente cualquier péptido que se incluya dentro de la descripción anterior y más preferiblemente es la SEC ID Nº: 4 o la SEC ID Nº: 6.
Cada uno de los péptidos descritos anteriormente puede comprender aminoácidos D o L. Los péptidos pueden comprender todos aminoácidos D o aminoácidos L. Los péptidos pueden tener un extremo C ácido (-CO2H) o, preferiblemente, un extremo C amida (-CONH2, -CONHR o -CONR2). Adicionalmente, los péptidos pueden aumentarse o modificarse, química o enzimáticamente. Por ejemplo, los péptidos pueden estar amidados (-NH2) en el extremo C, lo que puede hacer que el tetrapéptido sea menos susceptible a degradación por proteasas y aumentar su solubilidad en comparación con las formas ácidas libres. Los péptidos también pueden estar lipidados lo que puede proporcionar una penetración cutánea mejorada.
Los péptidos descritos anteriormente pueden contener los siguientes aminoácidos R (arginina), L (leucina), P (prolina), F (fenilalanina), Q (glutamina), E (ácido glutámico), I (isoleucina), K (lisina), S (serina), V (valina), A (alanina), N (asparagina), D (ácido aspártico), T (treonina), Y (tirosina) y G (glicina). Los péptidos descritos anteriormente no incluyen los siguientes aminoácidos M (metionina), C (cisteína), H (histidina) o W (triptófano). Por consiguiente, en una realización, x no se selecciona de ninguno de (metionina), C (cisteína), H (histidina) o W (triptófano).
Métodos de Uso
Una realización adicional de la presente descripción se refiere a métodos de uso de los péptidos descritos anteriormente. Los métodos de uso pueden implicar el uso de un solo péptido o pueden implicar el uso de dos o más péptidos en combinación.
Una realización de la presente descripción se refiere a un método para promover la reparación de la piel dañada y el mantenimiento de la piel sana usando tetrapéptidos que estimulen la producción de proteínas de la MEC. El método generalmente se refiere a poner en contacto células dérmicas (piel) con una composición que contenga el péptido. Las composiciones pueden ser un aerosol, una emulsión, un líquido, una loción, crema, pasta, pomada, espuma u otra formulación farmacéuticamente aceptable. Generalmente, una formulación farmacéuticamente aceptable incluiría cualquier vehículo aceptable, adecuado para su uso sobre la piel humana, por ejemplo un vehículo
cosméticamente aceptable y un vehículo dermatológicamente aceptable. Las composiciones pueden contener otros agentes biológicamente activos tales como retinoides u otros péptidos. Las composiciones pueden contener vehículos o adyuvantes farmacéuticamente aceptables. La etapa de puesta en contacto puede realizarse in vivo, in situ, in vitro o mediante cualquier método conocido por los expertos en la materia. Más preferiblemente, la etapa de puesta en contacto ha de realizarse por vía tópica a una concentración que sea suficiente para provocar una respuesta estimuladora. La concentración del péptido en la composición puede ser de aproximadamente 0,01 μg/ml a aproximadamente 100 μg/ml, de aproximadamente 0,1 μg/ml a aproximadamente 50 μg/ml, y de aproximadamente 0,1 μg/ml a aproximadamente 1 μg/ml. La etapa de puesta en contacto puede realizarse en un mamífero, un gato, un perro, una vaca, un caballo, un cerdo o un ser humano. Una composición preferida para promover la producción de proteínas de la MEC comprende la SEC ID Nº: 8, más preferiblemente, la composición comprende la SEC ID Nº: 8 en una mezcla heterogénea con al menos otro tetrapéptido. En una realización más preferida, los tetrapéptidos individuales en la composición causarían una producción de colágeno prolongada durante un periodo de al menos 48 horas.
Una realización adicional de la presente descripción se refiere a un método para promover la cicatrización de la piel dañada por envejecimiento normal, enfermedad, lesión, traumatismo o por cirugía u otros procedimientos médicos. El método puede comprender administrar en la herida de un animal una composición, en la que la composición comprenda cualquiera de los péptidos descritos anteriormente, en solitario o en combinación. Las composiciones pueden ser un líquido, una loción, crema, pasta, pomada, espuma o cualquier otra formulación farmacéuticamente aceptable. Las composiciones pueden contener vehículos o adyuvantes farmacéuticamente aceptables. Las composiciones pueden contener otros agentes biológicamente activos tales como agentes antimicrobianos o factores de crecimiento. Las composiciones también pueden usarse en combinación con otros agentes terapéuticos tales como injertos tisulares, productos de cultivo tisulares, oxígeno o apósitos. La concentración del péptido en la composición puede ser de aproximadamente 0,01 μg/ml a aproximadamente 100 μg/ml, de aproximadamente 0,1 μg/ml a aproximadamente 50 μg/ml y de aproximadamente 0,1 μg/ml a aproximadamente 1 μg/ml. La composición puede administrarse en la herida por vía tópica. El animal puede ser generalmente cualquier tipo de animal y es preferiblemente un mamífero, y más preferiblemente es un ser humano, una vaca, un caballo, un gato, un perro, un cerdo, una cabra o una oveja. Una composición preferida para aplicaciones de cicatrización en las que se promueve la producción de proteínas de la MEC comprende la SEC ID Nº: 8; más preferiblemente, la composición comprende la SEC ID Nº: 8 en una mezcla heterogénea con al menos otro tetrapéptido. En una realización más preferida, los tetrapéptidos individuales en la composición causarían la producción de colágeno prolongada durante un periodo de al menos 48 horas.
Una realización adicional de la presente invención se refiere a un método para reducir cicatrices de la piel dañada por envejecimiento normal, enfermedad, lesión, traumatismo o por cirugía u otros procedimientos médicos. El método puede comprender administrar en la herida de un animal una composición, en la que la composición comprenda cualquiera de los péptidos descritos anteriormente, en solitario o en combinación. Las composiciones pueden ser un líquido, una loción, crema, pasta, pomada, espuma u otra formulación farmacéuticamente aceptable. Las composiciones pueden contener vehículos o adyuvantes farmacéuticamente aceptables. Las composiciones pueden contener otros agentes biológicamente activos tales como agentes antimicrobianos o factores de crecimiento. Las composiciones también pueden usarse en combinación con otros agentes terapéuticos tales como injertos tisulares, productos de cultivo tisulares, oxígeno o apósitos. La concentración del péptido en la composición puede ser de aproximadamente 0,1 μg/ml a aproximadamente 100 μg/ml, de aproximadamente 0,1 μg/ml a aproximadamente 50 μg/ml y de aproximadamente 0,1 μg/ml a aproximadamente 1 μg/ml. La composición puede administrarse en la herida por vía tópica. El animal puede ser generalmente cualquier tipo de animal y es preferiblemente un mamífero, y más preferiblemente es un ser humano, una vaca, un caballo, un gato, un perro, un cerdo, una cabra o una oveja. Una composición preferida para aplicaciones de cicatrización en las que se promueve la producción de proteínas de la MEC comprende la SEC ID Nº: 8; más preferiblemente, la composición comprende la SEC ID Nº: 8 en una mezcla heterogénea con al menos otro tetrapéptido. En una realización más preferida, los tetrapéptidos individuales en la composición causarían la producción de colágeno prolongada durante un periodo de al menos 48 horas.
Una realización adicional de la presente descripción se refiere a un método para producir los tetrapéptidos descritos en combinación. Los péptidos pueden producirse usando cualquier método conocido por los expertos en la materia tales como los descritos en Merrifield, R.B., Solid Phase Peptide Synthesis I., J. AM. CHEM. SOC. 85: 2149-2154 (1963); Carpino, L.A. et al., [(9-Fluorenylmethyl)Oxy] Carbonyl (Fmoc) Amino Acid Chlorides: Synthesis, Characterization. And Application To The Rapid Synthesis Of Short Peptides, J. ORG. CHEM. 37:51:3732-3734; Merrifield, R.B. et al., Instrument For Automated Synthesis Of Peptides, ANAL. CHEM. 38:1905-1914 (1966); o Kent,
S.B.H. et al., High Yield Chemical Synthesis Of Biologically Active Peptides On An Automated Peptide Synthesizer Of Novel Design, IN: PEPTIDES 1984 (Ragnarsson U., ed.) Almqvist y Wiksell Int., Stockholm (Sweden), páginas 185-188, todos los cuales se incorporan por referencia en el presente documento en su totalidad. Preferiblemente, un aparato capaz de añadir secuencialmente aminoácidos a una cadena polipeptídica en crecimiento producirá los péptidos. Sin embargo, los péptidos también pueden fabricarse usando metodología de fase en solución convencional.
Se ha observado que, durante la síntesis de la cadena peptídica, la adición de una mezcla de aminoácidos libres en lugar de mezclas peptídicas homogéneas da como resultado una incorporación variada de aminoácidos libres de manera que una combinación de péptidos resulte de reacciones de síntesis. La frecuencia de incorporación relativa de un aminoácido particular incluido en una mezcla de dos o más aminoácidos añadidos durante la síntesis puede ajustarse. El ajuste es posible modificando la relación de un aminoácido libre que está disponible durante el proceso de síntesis con respecto al resto de aminoácidos en la mezcla (esto se denomina mezcla isocinética).
Para demostrar realizaciones preferidas de la presente descripción se incluyen los siguientes ejemplos. Los expertos en la materia deben apreciar que las técnicas descritas en los siguientes ejemplos representan técnicas, descubiertas por el autor de la presente invención, que funcionan bien en la realización práctica de la invención y por tanto puede considerarse que constituyen modos preferidos para su realización práctica. Sin embargo, a la vista de la presente descripción, los expertos en la materia deben apreciar que, en las realizaciones específicas que se describen, pueden realizarse muchos cambios y obtener no obstante un resultado similar o parecido sin alejarse del espíritu y alcance de la invención.
EJEMPLOS
Ejemplo 1: Identificación de secuencias tetrapeptídicas repetidas en colágeno
Una proporción relativamente alta de secuencias tetrapéptidicas repetidas en el colágeno IV tiene el motivo GxxG (en el que x es cualquier aminoácido). Varios de estos se muestran in situ como parte de la secuencia completa del colágeno IV ilustrada en la Figura 1 como SEC ID Nº: 45. En primer lugar se examinó el colágeno IV debido a su función de interacción con otros componentes especializados de la MEC (véase Gregory Schultz et al., 2005). En el colágeno IV, existen once secuencias con el motivo GxxG, que aparecen más de diez veces (GxxG en la que xx se representa por: vp, ek, fp, lp, pp, sp, ep, ip, pk, qp y tp). De estas secuencias tetrapeptídicas, ocho de once secuencias contienen prolina en la posición 3, dos de once secuencias contienen P en la posición 2, una de once secuencias contienen prolina en las posiciones 2 y 3, y una de once secuencias no contienen prolina. Las secuencias descritas se denominan REPLIKINES™. Una “REPLIKINE” se define como una secuencia corta dentro de las proteínas de la MEC que aparecen veces múltiples (es decir, se replica). Esta secuencia puede estar presente en una proteína de la MEC (por ejemplo, colágeno IV). Preferiblemente, esta secuencia está presente en proteínas múltiples de la MEC (por ejemplo, todos los colágenos, elastina, laminina, etc.). La presencia de la secuencia en proteínas múltiples de la MEC aumenta la probabilidad de que el fragmento pueda ser capaz de promover la síntesis
o reparación de la MEC.
Las once secuencias GxxG que aparecen en el colágeno IV, indicadas anteriormente, se ponen de manifiesto en la secuencia del colágeno IV humano ilustrada en la Figura 1. En esta figura, todas las secuencias en negrita se subrayan y las secuencias solapantes se subrayan con doble línea. Todas estas secuencias, excepto una, también aparecen en los colágenos I, II, III y V. Este hecho contribuye a la capacidad de los péptidos descritos para estimular la producción de todos los tipos de colágeno, particularmente cuando los péptidos se usan en combinación. La Tabla 1 muestra la frecuencia de diversas repeticiones tetrapeptídicas en proteínas de la MEC. En la Tabla 1, las secuencias indicadas en negrita son las que aparecen diez veces o más en el colágeno IV.
Tabla 1. Frecuencia de tetrapéptidos en las proteínas de la MEC
- SEC ID Nº:
- Secuencia Colágeno I Colágeno II Colágeno III Colágeno IV Colágeno V Elastina Precursor de elastina
- 19
- GAAG 10 5 7 2 4 5
- 20
- GAKG 3 4 3 5 5
- 21
- GAPG 13 21 25 6 9
- 22
- GDKG 2 2 4 9 3
- 23
- GDRG 2 5 2 4 1
- 8
- GEKG 3 5 4 22 15
- 5
- GEPG 11 15 10 11 4
- 24
- GERG 10 11 14 6 7
- 2
- GFPG 4 8 6 22 5 1 1
- 25
- GIPG 2 2 6 14 6 5 5
- 26
- GKDG 1 4 5 2 2
- SEC ID Nº:
- Secuencia Colágeno I Colágeno II Colágeno III Colágeno IV Colágeno V Elastina Precursor de elastina
- 27
- GKPG 2 3 3 4 1
- 28
- GLKG 2 1 1 5 4
- 29
- GLPG 15 10 9 42 15 1 1
- 30
- GNPG 3 5 3 2 1
- 31
- GPAG 16 20 20 3 6
- 32
- GPKG 3 11 4 12 9
- 7
- GPPG 33 40 40 46 43
- 33
- GPQG 7 11 9 7 5
- 34
- GPRG 11 13 10 4 7
- 35
- GPSG 10 11 5 1 5
- 36
- GPTG 4 3 2 2 6
- 37
- GPVG 9 3 3 2 5
- 38
- GQPG 3 4 6 12 7
- 39
- GRDG 4 2 3 3
- 40
- GRPG 3 3 4 2 5
- 3
- GSPG 4 6 21 16
- 3
- 41
- GTPG 3 4 2 11 2
- 42
- GVKG 1 3 2 3 1
- 43
- GVPG 1 3 10 1 14 15
- 44
- GYPG 1 1 1 4 2
Como también se desprende de una revisión de la secuencia del colágeno IV, SEC ID Nº: 45, hay también muchas apariciones de secuencias que tienen el motivo PxxP. Por ejemplo, la secuencia PGPP aparece como mínimo 5 quince veces como se ilustra en la Figura 3. Por lo tanto, esta secuencia descrita también se denomina REPLIKINE™. Preferiblemente, como esta secuencia está presente en proteínas múltiples de la MEC (por ejemplo, todos los colágenos, elastina, laminina, etc.) la presencia de esta secuencia en proteínas múltiples de la MEC aumenta la probabilidad de que el fragmento pueda ser capaz de promover la síntesis o reparación de la MEC. Las quince secuencias PGPP, indicadas anteriormente, que aparecen en el colágeno IV se indican en negrita y
10 subrayadas en la secuencia de colágeno IV humano ilustrada en la Figura 3.
Ejemplo 2: Identificación de activos de desplazamiento de fase
Además de la proporción relativamente alta de secuencias tetrapeptídicas repetidas en el colágeno IV con el motivo
15 GxxG, se han identificado otras secuencias tetrapeptídicas que aparecen separadas un aminoácido de desplazamiento de fase de una secuencia tetrapeptídica GxxG o PxxP. Estas secuencias pueden repetirse o aparecer solamente una vez dentro de una proteína de la MEC y pueden localizarse separadas, una posición aminoacídica, de cualquiera de una secuencia tetrapeptídica GxxG o PxxP, como se describe en el presente documento. Estas secuencias tetrapeptídicas se denominan activos de desplazamiento de fase. Por consiguiente,
20 dichos activos de desplazamiento de fase pueden contener una G o una P en la segunda o tercera posición dependiendo de la dirección del desplazamiento de fase. Adicionalmente se ha reconocido que los activos de desplazamiento de fase pueden combinarse con otras secuencias tetrapeptídicas descritas en esta solicitud formando una combikine. Un ejemplo de dicha combikine es H06 y H15.
25 Un ejemplo de un activo de desplazamiento de fase es GAGP o H12 (SEC ID Nº: 6). H12 (CAGP) aparece un resto (o fase) desplazado del tetrapéptido GxxG, GGAG en el Colágeno III (SEC ID Nº: 46), como se ilustra en la Figura
2. En esta figura, todas las secuencias de activos de desplazamiento de fase se indican en negrita y subrayadas y las secuencias GxxG que aparecen separadas un desplazamiento de fase se subrayan con doble línea. Adicionalmente, como se muestra en la Tabla 5, este tetrapéptido (GAGP) consigue buenos resultado para la
30 producción de colágeno en 48 horas. Otro ejemplo es la secuencia PGPR, que es H10 (SEC ID Nº: 4) que aparece once veces en los Colágenos I-IV. Además, como este tetrapéptido aparece veces múltiples en una proteína
individual de la MEC, se consideraría una REPLIKINE. La Figura 2 (SEC ID Nº: 46) ilustra varios ejemplos de este tetrapéptido apareciendo cada uno con un desplazamiento de fase del tetrapéptido GxxG, GPRG. Este activo de desplazamiento de fase particular aparece en proteínas múltiples de la MEC y por lo tanto aumenta la probabilidad de que el fragmento pueda ser capaz de promover la síntesis o reparación de la MEC.
Ejemplo 3: Identificación de secuencias repetidas que estimulan la producción de colágeno
Usando química con péptidos convencionales, se sintetizaron diversas secuencias identificadas en los Ejemplos 1 y 2 y se realizaron ensayos para la estimulación de colágeno de fibroblastos dérmicos. Los péptidos sintetizados se amidaron en el extremo C, lo que hizo que los tetrapéptidos fuesen menos susceptibles a la degradación por proteasas y aumentase su solubilidad en comparación con las formas ácidas libres. Se incubaron fibroblastos dérmicos humanos en placas de 96 pocillos a 37 ºC y con CO2 al 5% durante 24 y 48 horas en 150 μl de medio de cultivo celular completo (Cascade Biologies, Portland, OR; Cat. No. M-106-500) complementado con Complemento de Cultivo Bajo en Suero (Cascade Biologies, Portland, OR; Cat. No. S-003-10) que contenía péptidos de muestra a una concentración peptídica final de 50 μg/ml. Cada pocillo se sembró con 10.000 células. Después de la incubación, de cada pocillo se recuperaron muestras en 100 μl de medio y se ensayaron para determinar la producción de colágeno.
Los laboratorios Tebu-bio (Francia) realizaron los ensayos usando el Kit de Ensayo para Colágeno SIRCOL™ (Biocolor Assays, Reino Unido) siguiendo el protocolo del fabricante. El Ensayo para Colágeno SIRCOL™ es un método de unión a colorante cuantitativo diseñado para el análisis de colágenos solubles liberados en medio de cultivo por células de mamíferos durante el cultivo in vitro. El colágeno de las muestras ensayadas se une al colorante SIRCOL™ aniónico. Los complejos colágeno-colorante precipitan en la solución y se sedimentan por centrifugación. El sedimento colágeno-colorante recuperado se disolvió en una solución alcalina antes de medir la absorbancia. Se tomaron mediciones por duplicado, a las 24 y 48 horas, de dos muestras distintas. Se realizó el promedio de cuatro mediciones de cada muestra. Se midió la absorbancia de los blancos de reactivo, de los patrones de colágeno y de las muestras a 560 nm. La absorbancia del blanco de reactivo se restó de la absorbancia de cada muestra las 24 y 48 horas.
Se usaron dos grupos de datos distintos para generar dos curvas de calibrado patrón de colágeno. La primera curva de calibrado se generó con objeto de calcular la cantidad de colágeno en muestras de H6 (combinación de las SEC ID Nos: 1-4), H7-H14 (SEC ID Nos: 1-8, respectivamente) y H15 (combinación de las SEC ID Nos: 5-8). La segunda curva de calibrado se generó para calcular la cantidad de colágeno en las muestras de H16 (SEC ID Nº: 9), H21-23 (SEC ID Nos: 10-12, respectivamente), H25-26 (SEC ID Nos: 13-14, respectivamente) o H29-30 (SEC ID Nos: 1516, respectivamente), H32 (SEC ID Nº: 17), H33 (combinación de las SEC ID Nos: 9-12), H34 (combinación de las SEC ID Nos: 11-14), H35 (combinación de las SEC ID Nos: 13-16), H36 (combinación de las SEC ID Nos: 1, 6, 5, 8), H37 (SEC ID Nº: 17) y H38 (SEC ID Nº: 8) a partir de las mediciones de absorbancia creadas representando la Abs560nm de los patrones de colágeno conocidos frente las concentraciones respectivas de los patrones de colágeno (en microgramos) realizadas cada vez una serie de ensayos. Con respecto a cada grupo de datos, para las muestras tomadas a las 24 y 48 horas (Tablas 2A y 2B), se usó la misma curva de calibrado. Por consiguiente, justo antes de realizar cada serie de ensayo, se prepararon diferentes curvas patrón.
Tabla 2A: Curva de calibrado para ensayar la producción de colágeno por los péptidos H6-H15
- Patrones de colágeno (μg)
- Ensayo a las 24 h A560nm Ensayo a las 48 h A560nm
- 0
- 0,00 0,00
- 5
- 0,08 0,10
- 10
- 0,11 0,15
- 25
- 0,32 0,35
- 50
- 0,66 0,65
Tabla 2B: Curva de calibrado para ensayar la producción de colágeno por los péptidos H16, H21-23, H25-26 y H29-38
- Patrones de colágeno (μg)
- Datos de ensayo 1 A560nm Datos de ensayo 2 A560nm
- 0
- 0,00 0,00
- 5
- 0,12 0,09
- 10
- 0,14 0,15
- 25
- 0,48 0,42
- 50
- 0,88 0,80
A partir de la representación de los valores de Abs560nm se realizó una regresión lineal frente las concentraciones respectivas de los patrones de colágeno usando MICROSOFT EXCEL™. La regresión dio como resultado una línea descrita por la fórmula y = 0,013x para los dos tiempos de incubación indicados en la Tabla 2A. Dado que los resultados fueron idénticos, solamente se usó el periodo de tiempo de 24 horas para la segunda serie de curvas de 5 calibrado. La fórmula de la línea obtenida en los datos de ensayo 1 y en los datos de ensayo 2 de la segunda serie de muestras fue y = 0,0178x e y = 0,0162x, respectivamente. Como control positivo, se usó el péptido LL-36 (SEC ID Nº: 18) ya que se había descrito ampliamente que éste tenía un impacto sobre la cicatrización en seres humanos (Heilborn et al., The Cathelicidin Anti-Microbial Peptide LL-37 Is Involved In The Re-Epithelialization Of Human Skin Wounds And Is Lacking In Chronic Uloer Epithelium, J. Invest. Dermato. 120:379-89 (2003)). El límite de detección
10 del ensayo definido por el fabricante es de 2,5 μg.
La cantidad total de colágeno producida en las muestras que contenían los péptidos se calculó a partir de los valores de absorbancia promedio tomados a las 24 horas (Tabla 3A) y a las 48 horas (Tabla 3B) usando la ecuación lineal derivada de la curva patrón. La cantidad total de colágeno producida en las muestras que contenían los péptidos 15 H16 (SEC ID Nº: 9) ), H21-23 (SEC ID Nos: 10-12, respectivamente), H25-26 (SEC ID Nos: 13-14, respectivamente)
o H29-30 (SEC ID Nos: 15-16, respectivamente), H32 (SEC ID Nº: 17), H33 (combinación de las SEC ID Nos: 9-12), H34 (combinación de las SEC ID Nos: 11-14), H35 (combinación de las SEC ID Nos: 13-16), H36 (combinación de las SEC ID Nos: 1, 6, 5, 8), H37 (SEC ID Nº: 17) y H38 (SEC ID Nº: 8) se calculó a partir de los valores de absorbancia tomados a las 24 horas (Tabla 4A) y a las 48 horas (Tabla 4B) usando la ecuación lineal derivada de la
20 curva patrón. Estos valores se compararon con el péptido LL37 (SEC ID Nº: 18), un péptido que se sabía que estimulaba el colágeno. En cada tabla, las muestras marcadas con un asterisco (*) pueden no ser significativas ya que el límite de detección del ensayo es de 2,5 μg.
Tabla 3A: Mediciones de absorbancia y cuantificación de colágeno en las muestras de ensayo H6-H15 a las 24 horas
- SEC ID Nº:
- Péptidos A 560nm Promedio Promedio menos blanco Colágeno (μg)
- 18
- LL37 0,102 0,136 0,12 0,04 3,0
- -
- H6 0,084 0,140 0,11 0,03 2,5
- 1
- H 7 0,098 0,063 0,08 0,00 0,0*
- 2
- H8 0,122 0,078 0,10 0,02 1,5*
- 3
- H9 0,147 0,104 0,13 0,05 3,5
- 4
- H10 0,103 0,146 0,12 0,04 3,4
- 5
- H11 0,110 0,168 0,14 0,06 4,5
- 6
- H12 0,063 0,101 0,08 0,00 0,2*
- 7
- H13 0,114 0,093 0,10 0,02 1,8*
- 8
- H14 0,115 0,122 0,12 0,04 3,0
- -
- H15 0,132 0,093 0,11 0,03 2,5
- -
- Blanco 0,074 0,076 0,08 0,00 0,0
Tabla 3B: Mediciones de absorbancia y cuantificación de colágeno en las muestras de ensayo H6-H15 a las 48 horas
- SEC ID Nº:
- Péptidos A 560nm Promedio Promedio menos blanco Colágeno (μg)
- 18
- LL37 0,262 0,113 0,19 0,07 5,2
- -
- H6 0,086 0,189 0,14 0,02 1,3*
- 1
- H 7 0,192 0,189 0,19 0,07 5,4
- 2
- H8 0,137 0,126 0,13 0,01 0,9*
- 3
- H9 0,117 0,061 0,09 0,00 0,0*
- 4
- H10 0,136 0,085 0,11 0,00 0,0*
- 5
- H11 0,113 0,181 0,15 0,03 2,1*
- 6
- H12 0,106 0,231 0,17 0,05 3,7
- 7
- H13 0,100 0,145 0,12 0,00 0,2*
- SEC ID Nº:
- Péptidos A 560nm Promedio Promedio menos blanco Colágeno (μg)
- 8
- H14 0,132 0,176 0,15 0,03 2,6
- -
- H15 0,177 0,174 0,18 0,06 4,3
- -
- Blanco 0,120 0,115 0,12 0,00 0,0
Tabla 4A: Mediciones de absorbancia y cuantificación de colágeno en las muestras de ensayo H16, H21-23, H25-26 o H2938 a las 24 horas
- SEC ID Nº:
- Péptidos A 560nm Promedio Promedio menos blanco Colágeno (μg)
- 9
- H16 0,133 0,137 0,14 0,06 3,1
- 10
- H21 0,129 0,119 0,12 0,04 2,5
- 11
- H22 0,192 0,085 0,14 0,06 3,3
- 12
- H23 0,090 0,073 0,08 0,00 0,1*
- 13
- H25 0,129 0,076 0,10 0,02 1,3*
- 14
- H26 0,114 0,149 0,13 0,05 2,9
- 15
- H29 0,111 0,063 0,09 0,01 0,4*
- 16
- H30 0,099 0,092 0,10 0,02 0,9*
- 17
- H32 (cristales y toxicidad celular) 0,087 0,055 0,07 -0,01 -0,5*
- -
- H33 0,086 0,125 0,11 0,03 1,4*
- -
- H34 0,117 0,120 0,12 0,04 2,2*
- -
- H35 0,103 0,090 0,10 0,02 0,9*
- -
- H36 0,105 0,128 0,12 0,04 2,1*
- 17
- H37 0,099 0,100 0,10 0,02 1,1*
- 8
- H38 0,103 0,159 0,13 0,05 2,9
- -
- Blanco 0,072 0,086 0,08 0,00 0,0
Tabla 4B: Mediciones de absorbancia y cuantificación de colágeno en las muestras de ensayo H16, H21-23, H25-26 o H2938 a las 48 horas
- SEC ID Nº:
- Péptidos A 560nm Promedio Promedio menos blanco Colágeno (μg)
- 9
- H16 0,065 0,064 0,06 0,00 0,3*
- 10
- H21 0,089 0,126 0,11 0,05 2,9
- 11
- H22 0,102 0,087 0,09 0,03 2,1*
- 12
- H23 0,093 0,082 0,09 0,03 1,7*
- 13
- H25 0,059 0,084 0,07 0,01 0,7*
- 14
- H26 0081 0,153 0,12 0,06 3,5
- 15
- H29 0,086 0,094 0,09 0,03 1,9*
- 16
- H30 0,083 0,101 0,09 0,03 2,0*
- 17
- H32 (cristales y toxicidad celular) 0,088 0,072 0,08 0,02 1,2*
- -
- H33 0,096 0,092 0,09 0,03 2,1*
- SEC ID Nº:
- Péptidos A 560nm Promedio Promedio menos blanco Colágeno (μg)
- -
- H34 0,076 0,155 0,12 0,06 3,4
- -
- H35 0,120 0,074 0,10 0,04 2,3*
- -
- H36 0,154 0,082 0,12 0,06 3,6
- 17
- H37 0,078 0,114 0,10 0,04 2,2*
- 8
- H38 0,123 0,089 0,11 0,05 2,8
- -
- Blanco 0,106 0,0106 0,06 0,00 0,0
Dado que los tamaños de las muestras eran de 100 μl, la concentración de colágeno producida en cada muestra, en microgramos por mililitro, se determinó multiplicando la cantidad de colágeno detectada por diez. En la Tabla 5 se resumen los resultados de todas las muestras ensayadas.
Tabla 5: Síntesis de colágeno inducida por péptidos
- Colágeno producido (μg/ml)
- SEC ID Nº:
- Nombre Secuencia primaria [Péptido] (μ/ml). 24 horas 48 horas
- 1
- H07 PEGP 50 0 54
- 2
- H08 GFPG 50 15 9
- 3
- H09 GSPG 50 35 0
- 4
- H10 PGPR 50 34 0
- -
- H06 H7, H8, H9, H10 (SEC ID Nos: 1,2,3,4) 50 25 13
- 5
- H11 GEPG 50 45 21
- 6
- H12 GAGP 50 2 37
- 7
- H13 GPPG 50 18 2
- 8
- H14 GEKG 50 30 26
- 8
- H38 GEKG 0,3 29 28
- -
- H15 H11, H12, H13, H14 (SEC ID Nos: 5, 6, 7, 8) 50 25 43
- 9
- H16 PEKP 50 31 3
- 10
- H21 PKGP 50 25 29
- 11
- H22 PGQP 50 33 21
- 12
- H23 PGTP 50 1 17
- 13
- H25 PMGP 50 13 7
- 14
- H26 PGPP 50 29 35
- 15
- H29 PQGP 50 4 19
- 16
- H30 PGNP 50 9 20
- 17
- H32 KTTKS (péptido SEDERMA™) 50 nd 12
- 17
- H37 KTTKS (péptido SEDERMA™) 0,3 11 22
- -
- H33 H16, H21, H22, H23 (SEC ID Nos: 9, 10, 11, 12) 50 14 21
- -
- H34 H22, H23, H25, H26 (SEC ID Nos: 11, 12, 13, 14) 50 22 34
- -
- H35 H25, H26, H29, H30 (SEC ID Nos: 13, 14, 15, 16) 50 9 23
- Colágeno producido (μg/ml)
- SEC ID Nº:
- Nombre Secuencia primaria [Péptido] (μ/ml). 24 horas 48 horas
- -
- H36 H7, H12, H11, H14 (SEC ID Nos: 1,6, 5, 8) 50 21 36
- 18
- LL37 LLGDFFRKSKEKIGKEFKRIVQRI DFLRNLVPRTES 50 30 52
Todos los tetrapéptidos ensayados estimularon la producción de colágeno soluble. De las secuencias ensayadas, los tetrapéptidos GxxG con un ácido glutámico en la posición 2 estimularon mejor el colágeno en los dos puntos de tiempo de 24 y 48 horas. Estas secuencias son H11 (GEPG; SEC ID Nº: 5), H14 (GEKG; SEC ID Nº: 8) y H38 (GEKG; SEC ID Nº: 8). Los péptidos se exploraron inicialmente usando una concentración peptídica de 50 μg/ml. Para examinar la concentración eficaz para estimular la producción de colágeno, también se ensayó H14 (SEC ID Nº: 8) a 0,3 μg/ml como H38. Como se muestra en la Tabla 5, la estimulación de colágeno inducida por H38 no disminuyó a la concentración más baja, indicando que la concentración de estimulación máxima de la SEC ID Nº: 8 es o está por debajo de 0,3 μg/ml.
Para ensayar esta eficacia, la SEC ID Nº: 8 (H14 y H38) se comparó con el péptido LL37 (SEC ID Nº: 18) que se sabía que estimulaba la producción de colágeno. Basándose en la cantidad de colágeno liberada por los fibroblastos en respuesta a LL37, se consideró que 25 μg/ml era una cantidad significativa de colágeno liberado debido al contacto con un tetrapéptido. La SEC ID Nº: 8 indujo aproximadamente la misma cantidad de colágeno que la LL37 (SEC ID Nº: 18) a las 24 horas. Cabe destacar que el colágeno producido como resultado del contacto con la SEC ID Nº: 8 se mantuvo sustancialmente durante al menos 48 horas. La SEC ID Nº: 8 también se comparó con un péptido principal del cuidado de la piel que se sabía que estimulaba la producción de colágeno, KTTKS (SEC ID Nº: 17) (Katayama et al., J. BIOL. CHEM. 288: 9941-9944 (1983)). KTTKS es un ingrediente en el producto MATRIXYL™ (SEDERMA SAS, Francia). La SEC ID Nº: 8 estimuló más producción de colágeno que el péptido KTTKS (SEC ID Nº: 17) (Tabla 5) a las 24 y 48 horas.
Ejemplo 4: Identificación de combinaciones peptídicas que potencian sinérgicamente la estimulación de colágeno -COMBIKINES
Las poblaciones heterogéneas de tetrapéptidos activos pueden estimular la producción de colágeno a un nivel más alto que las muestras de tetrapéptidos homogéneos. Los componentes de la composición heterogénea se denominan COMBIKINES™. Las COMBIKINES son un grupo de REPLIKINES combinadas para producir un efecto mayor o más amplio sobre uno o más tipos de células diana. Los péptidos H11 (SEC ID Nº: 5), H12 (SEC ID Nº: 6), H13 (SEC ID Nº: 7) y H14 (SEC ID Nº: 8) se combinaron a una concentración final de 50 μg/ml y se ensayaron usando el mismo protocolo que el usado para los péptidos individuales. Como se esperaba, el resultado obtenido a las 48 horas igualó la media de la puntuación de inducción individual. Sin embargo, la combinación de péptidos a las 48 horas, indujo el colágeno a un nivel de 43 μg/ml. De manera sorprendente, esta cantidad superó con creces la media esperada (21 μg/ml) de los cuatro péptidos individuales (véase la Tabla 5). Por tanto, combinaciones específicas de péptidos pueden estimular la producción de colágeno a un grado más elevado que el los péptidos individuales a la misma concentración. Además, los tetrapéptidos de una diversidad de fuentes de la MEC tales como Colágeno, laminina y elastina pueden producir inducción potenciada de una diversidad de proteínas MEC (véanse las Tablas 1 y 5).
Ejemplo 5: Fabricación rentable de COMBIKINES para potenciar la estimulación de la producción de colágeno
El alto coste de síntesis peptídica limita la viabilidad de producir composiciones heterogéneas de péptidos bioactivos. La presente invención palia enormemente esta limitación. Dado que las secuencias descritas en el presente documento tienen una concordancia (por ejemplo, una glicina o prolina en ambos extremos), pueden sintetizarse diversos tetrapéptidos variando las posiciones 2 y 3 en un solo procesamiento de fabricación. Los péptidos sintéticos pueden prepararse mediante cualquier método conocido en la materia (Benoiton, N., Chemistry of Peptide Synthesis, CRC (2005)). Durante la fabricación de los péptidos, se añaden mezclas de aminoácidos en lugar de muestras homogéneas. Anteriormente se han descrito los procesos químicos para determinar las proporciones correctas de concentraciones de aminoácidos añadidas a las posiciones mixtas para lograr la proporción deseada de péptidos resultantes (Greenbaum et al., Molecular and Cellular Proteomics 1:60-68, 2002; Krstenansky et al., Letters in Drug Design and Discovery 1:6-13, 2004; ambas de las cuales se incorporan en el presente documento en su totalidad). Usando esta metodología, por casi el mismo coste de sintetizar un péptido, puede prepararse una biblioteca de péptidos heterogéneos.
La aplicación de este proceso de fabricación permite la producción rentable de combikines bioactivas. Esto es posible por la composición exclusiva de los tetrapéptidos descritos. Las mezclas tetrapeptídicas están mejor adaptadas para la incorporación en formulaciones de uso tópico que los péptidos más largos. Debido a su longitud,
los tetrapéptidos poseen ventajas prácticas y químicas sobre los péptidos más largos, incluyendo las siguientes: incorporación y solución más fácil en las formulaciones, mayor permeabilidad cutánea y porosa, y mayores rendimientos de producción con métodos de fabricación de combinaciones de péptidos más fáciles. Aunque no sea necesario, las formulaciones de tetrapéptidos ideales, en solitario o en combinación, son formulaciones que 5 mantienen una producción de colágeno significativa a las 24 horas durante hasta 48 horas. Más preferiblemente, las formulaciones inducirían la síntesis de la MEC durante todo el periodo de 48 horas de manera que en 48 horas se produce más colágeno que en 24 horas. Sin embargo, dentro del alcance de la presente invención, los tetrapéptidos que promueven la producción de proteínas de la MEC a las 24 horas, pero que muestren producción disminuida a las 48 horas, son menos favorables. En este aspecto, la Tabla 6 muestra los resultados de los péptidos actualmente
10 descritos. Los péptidos preferidos se indican en negrita.
Tabla 6. Péptidos descritos
- SEC ID Nº:
- Péptidos colágeno liberado a las 24 h (μ/m) colágeno liberado a las 48 h (μ/m) liberación significativa de colágeno a las 24 y 48 h aumento de liberación de colágeno a las 48 h frente a las 24 h disminución de liberación de colágeno a las 48 h frente a las 24 h
- 18
- LL37 30 52 √ √
- -
- H6 25 13
- 1
- H7 0 54 √
- 2
- H8 15 9
- 3
- H9 35 0 √
- 4
- H10 34 0 √
- 5
- H11 45 21 √
- 6
- H12 2 37 √
- 7
- H13 18 2
- 8
- H14 30 26 √
- 8
- H38 29 28 √
- -
- H15 25 43 √ √
- 9
- H16 31 3 √
- 10
- H21 25 29 √
- 11
- H22 33 21 V
- 12
- H23 1 17 √
- 13
- H25 13 7 √
- 14
- H26 29 35 √
- 15
- H29 4 19 √
- 16
- H30 9 20 √
- 17
- H32 (cristales y toxicidad celular) NA 12
- 17
- H37 11 22 √
- -
- H33 14 21
- -
- H34 22 34 √
- -
- H35 9 23 √
- -
- H36 21 36 √
Ejemplo 6: Los estimuladores de colágeno también sirven como moléculas multiefectoras que potencian el cierre de 15 heridas de células epiteliales cutáneas
Los colágenos son componentes clave de todas las fases de cicatrización. La estimulación de la producción de colágeno refleja que se ha producido una lesión en la red de colágeno (por ejemplo, por destrucción enzimática o física). En efecto, el colapso total de la red de colágeno produce de hecho la curación. Por lo tanto un estimulador de colágeno también puede servir como molécula efectora organizadora de una certera remodelación matricial y potenciación de cicatrización de heridas. Se realizaron experimentos de cicatrización de heridas en monocapas de células epiteliales cutáneas humanas (CRL-2592) sembradas en placas de 12 pocillos. Antes del experimento se privó a las células de suero durante 24 horas. Se realizaron lesiones sobre monocapas confluentes de CRL-2592 usando una punta de pipeta P200 (200μl). Las heridas se lavaron y antes del tratamiento con los péptidos se tomaron fotografías ilustradas. Se añadieron péptidos a una concentración final de 20 a 40 μg/ml. Las células se mantuvieron en una incubadora a 37ºC, con CO2 al 5% y humedad al 92%, excepto cuando se capturaron imágenes durante un corto periodo de tiempo a temperatura ambiente. El cierre de las heridas se produjo después de 6 y 10 horas. Con fines comparativos, las heridas tratadas con PBS se usaron como controles negativos.
Tabla 7: Efecto de los péptidos sobre el cierre in vitro de heridas de células epiteliales cutáneas humanas
- 0 horas
- 6 horas 10 horas
- Compuesto PBS-1 PBS-2
- tamaño H* 36 52 tamaño H 29 42 % de cierre 19,40% 19,20% tamaño-H 21 30 % de cierre 41,70% 42,30%
- Compuesto SEC ID Nº: 14 SEC ID Nº: 5
- tamaño H* 25 48 tamaño H 12 39 % de cierre 52% 19% tamaño H 2,75 30 % de cierre 89% 37,50%
- * tamaño H: tamaño de la Herida (arbitrario)
El cierre in vitro de la herida de la monocapa es un resultado de la migración celular, que es importante en diversos procesos biológicos, tales como, embriogénesis, angiogénesis, reacciones inflamatorias y restauración heridas. Se piensa que estos procesos están regulados por interacciones con otras células, citocinas y proteínas de la MEC. Como se muestra en la Tabla 7, la SEC ID Nº: 14 induce significativamente el cierre de heridas en comparación con los efectos del PBS en solitario. Dicha actividad es específica de péptidos así como específica del tipo de célula ya que la SEC ID Nº: 14 no induce el cierre de heridas en una monocapa de fibroblastos de piel humana (datos no mostrados). La SEC ID Nº: 5 es también una inductora de colágeno, pero no potencia el cierre de heridas ni la migración celular epitelial a ningún grado superior en comparación con los efectos del PBS en solitario. El hecho de que la SEC ID Nº: 14 induzca la migración celular o el cierre de heridas de una manera específica con respecto a las células epiteliales cutáneas (es decir no incorpora fibroblastos) puede añadir una ventaja usando este péptido para el cuidado de la piel ya que se piensa que la incorporación de grandes cantidades de fibroblastos activos en un sitio con lesión da como resultado un exceso de deposición y contracción de tejido resultante en la cicatrización.
A la luz de la presente descripción, todas las composiciones o métodos descritos y revindicados en el presente documento pueden realizarse y ejecutarse sin excesiva experimentación. Aunque las composiciones y métodos de la presente invención se han descrito en cuanto a realizaciones preferidas, para los expertos en la materia será evidente que a las composiciones y/o a los métodos y en las etapas, o en la secuencia de etapas, de los métodos descritos en el presente documento, pueden aplicarse variaciones sin alejarse del alcance de la invención. Más específicamente, será evidente que algunos agentes, que están tanto química como fisiológicamente relacionados, puedan sustituirse por los agentes descritos en el presente documento mientras se consigan los mismos resultados
o similares. Se considera que todos estos sustitutos y modificaciones similares, evidentes para los expertos en la materia, están dentro del alcance de la presente invención.
LISTADO DE SECUENCIAS
<110> Harris, Scott M.
Falla, Timothy J.
Zhang, Lijuan
<120> FRAGMENTOS PEPTÍDICOS PARA INDUCIR LA SÍNTESIS DE PROTEÍNAS DE LA MATRIZ EXTRACELULAR
<130> 11181.0034.00PC00
<150> US 60/813.284
<151>
- <160> 46 <170> Patentln versión 3.4
- 5
- <210> 1 <221> 4 <212> PRT <213> Artificial
- 10
- <220> <223> Péptido Sintético H7
- <400> 1
- 15
- 20
- <210> 2 <211> 4 <212> PRT <213> Artificial
- <220> <223> Péptido Sintético H8
- 25
- <400> 2
- 30
- <210> 3 <211> 4 <212> PRT <213> Artificial
- 35
- <220> <223> Péptido Sintético H9
- <400> 3
- 40 45
- <210> 4 <211> 4 <212> PRT <213> Artificial <220> <223> Péptido Sintético H10
- 50
- <400> 4
<210> 5
<211> 4
<212> PRT
<213> Artificial
<220>
<223> Péptido Sintético H11
<400> 5
- 5
- 10
- <210> 6 <211> 4 <212> PRT <213> Artificial
- <220> <223> Péptido Sintético H12
- 15
- <400> 6
- 20
- <210> 7 <211> 4 <212> PRT <213> Artificial
- 25
- <220> <223> Péptido Sintético H13
- <400> 7
- 30 35
- <210> 8 <211> 4 <212> PRT <213> Artificial <220> <223> Péptido Sintético H14
- 40
- <400> 8
- 45
- <210> 9 <211> 4 <212> PRT <213> Artificial
- 50
- <220> <223> Péptido Sintético H16 <400> 9
- 5
- <210> 10 <211> 4 <212> PRT <213> Artificial <220> <223> Péptido Sintético H21
- 10
- <400> 10
- 15
- <210> 11 <211> 4 <212> PRT <213> Artificial
- 20
- <220> <223> Péptido Sintético H22 <400> 11
- 25
- <210> 12 <211> 4 <212> PRT <213> Artificial
- 30
- <220> <223> Péptido Sintético H23
- <400> 12
- 35
- 40
- <210> 13 <211> 4 <212> PRT <213> Artificial
- <220> <223> Péptido Sintético H25
- 45
- <400> 13
- 50
- <210> 14 <211> 4 <212> PRT <213> Artificial
- 55
- <220> <223> Péptido Sintético H26
- <400> 14
- 5
- <210> 15 <211> 4 <212> PRT <213> Artificial
- 10
- <220> <223> Péptido Sintético H29 <400> 15
- 15
- <210> 16 <211> 4 <212> PRT <213> Artificial
- 20
- <220> <223> Péptido Sintético H30
- <400> 16
- 25
- 30
- <210> 17 <211> 5 <212> PRT <213> Artificial
- <220> <223> Péptido Sintético H32
- 35
- <400> 17
- 40
- <210> 18 <211> 36 <212> PRT <213> Artificial
- 45
- <220> <223> Péptido LL37
- <400> 18
<210> 19
<211> 4
<212> PRT
<213> Artificial
5
<220>
<223> Péptido Sintético
<400> 19
<210> 20
<211> 4 15 <212> PRT
<213> Artificial
<220>
<223> Péptido Sintético
<400> 20
<211> 4
<212> PRT
<213> Artificial
<220>
<223> Péptido Sintético
<400> 21
<210> 22
<211> 4
<212> PRT
<213> Artificial
<220>
<223> Péptido Sintético
45 <400> 22
<210> 23
<211> 4
<212> PRT
<213> Artificial
<220>
<223> Péptido Sintético
<400> 23
- 5 10
- <210> 24 <211> 4 <212> PRT <213> Artificial <220> <223> Péptido Sintético
- 15
- <400> 24
- 20
- <210> 25 <211> 4 <212> PRT <213> Artificial
- 25
- <220> <223> Péptido Sintético <400> 25
- 30
- <210> 26 <211> 4 <212> PRT <213> Artificial
- 35
- <220> <223> Péptido Sintético
- <400> 26
- 40
- 45
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- <220> <223> Péptido Sintético
- 50
- <400> 27
<210> 28 55 <211> 4
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<213> Artificial
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<223> Péptido Sintético
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10 <210> 29
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<213> Artificial
15 <220>
<223> Péptido Sintético
<400> 29
<210> 30
<211> 4
<212> PRT 25 <213> Artificial
<220>
<223> Péptido Sintético
<210> 31 35 <211> 4
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<220> 40 <223> Péptido Sintético
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- 5
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- <220> <223> Péptido Sintético
- 10
- <400> 33
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- 20
- <220> <223> Péptido Sintético
- <400> 34
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- 35
- <400> 35
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- 45
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- 10
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- 25
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- 50
- <400> 41
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- 15
- <220> <223> Péptido Sintético
- <400> 43
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- 30
- <400> 44
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- <400> 45
<210> 46
<211> 1466
<212> PRT
<213> Homo sapiens
<400> 46
Claims (10)
- REIVINDICACIONES1. Un tetrapéptido que comprende la SEC ID Nº: 8.5 2. Un tetrapéptido que comprende la SEC ID Nº: 5.
- 3. Un tetrapéptido que comprende la SEC ID Nº: 11.
- 4. El tetrapéptido de una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, en el que el tetrapéptido está amidado en el 10 extremo carboxi.
- 5. Una composición que comprende un tetrapéptido de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, y un vehículo farmacéuticamente aceptable.15 6. La composición de la reivindicación 5, en la que el tetrapéptido está presente en una concentración eficaz que varía de aproximadamente 0,1 μg/ml a aproximadamente 100 μg/ml.
- 7. La composición de la reivindicación 5, en la que la composición está en forma de un aerosol, una emulsión, unlíquido, una loción, una crema, una pasta, una pomada o una espuma. 20
-
- 8.
- Una composición que comprende una mezcla de los tetrapéptidos de la SEC ID Nº: 5 y SEC ID Nº: 8.
-
- 9.
- Una composición de una cualquiera de las reivindicaciones 5 a 8 para su uso en el cuidado de la piel.
25 10. Un método in vitro para estimular la producción de colágeno por una célula, comprendiendo el método la exposición de una célula a un tetrapéptido, de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, o a una mezcla de los mismos, induciendo así la producción de colágeno por la célula. - 11. Un método in vitro para estimular la producción de colágeno por una célula, comprendiendo el método la30 exposición de una célula a una composición que comprenda una mezcla de los tetrapéptidos de la SEC ID Nº: 5 y de la SEC ID Nº: 8, induciendo así la producción de colágeno por la célula.
- 12. El método de una cualquiera de las reivindicaciones 10 u 11, en el que la célula es una célula de fibroblasto.35 13. La composición de una cualquiera de las reivindicaciones 5 a 8 para su uso en el tratamiento de una herida cutánea.
- 14. La composición de la reivindicación 13, en la que dicha herida cutánea es un resultado de envejecimiento,enfermedad, lesión, traumatismo o cirugía. 40
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