ES2609787T3 - Expresión de anticuerpos monoclonales en Tetrahymena - Google Patents

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Abstract

Un sistema para la expresión heteróloga de un anticuerpo monoclonal (AcMc) o de un fragmento de unión al antígeno o de un derivado del mismo, comprendiendo dicho sistema a) al menos una célula hospedadora ciliada, y b) incorporada, en dicha célula hospedadora ciliada, al menos una molécula de un ácido nucleico heterólogo que codifica dicho anticuerpo monoclonal, o un fragmento o un derivado del mismo, y el sistema comprende adicionalmente una secuencia de señalización unida operativamente a dicha molécula de ácido nucleico, siendo dicha secuencia de señalización responsable de la secreción del anticuerpo monoclonal, o del fragmento del mismo, codificado por dicha molécula de ácido nucleico, en el medio extracelular, en el que el ciliado es un miembro de la familia Tetrahymenidae, y en el que el derivado de unión al antígeno es al menos uno seleccionado entre el grupo que consiste en * scFv, o * construcciones de anticuerpos biespecíficos, triespecíficos o de especificidad superior.

Description

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Tabla 1
Diana
Indicación potencial Ejemplo de anticuerpo
CD3
Enfermedad del injerto contra el hospedador, trasplante de riñón OKT3
CD4
Linfoma de linfocitos T HuMAX CD4
CD5
Antígeno de los linfocitos B/T: MCL, CLL, CTCL, autoinmune
CD19
Linfoma no Hodgkin, neoplasias de linfocitos B y enfermedades autoinmunes AFM12, XAcMc 5574; XAcMc587l
CD20
Linfoma no Hodgkin, artritis reumatoide, leucemia linfocítica crónica, linfoma folicular no Hodgkin, linfoma difuso de linfocitos B grandes Rituxan, Bexxar, HuMAX CD20, Zevalin
CD22
Linfoma no Hodgkin LymphoCide
CD30
Tratamiento del linfoma de Hodgkin y del linfoma de células grandes anaplásicas XAcMc25l3; MDX060 (5F11)
CD33
Leucemia mieloide aguda Mylotarg
CD38
Mieloma múltiple HuMAX CD38
CD40
Patogenia de la enfermedad de Alzheimer; neoplasias de linfocitos B y enfermedades autoinmunes XAcMc 5485
CD52
Leucemia linfocítica crónica de linfocitos B  Campath
CD70
Neoplasias hematológicas SGN70 y SGN75
CEA
Cáncer colorrectal / de pulmón / de mama CEAScan
CTAA 16.88
Cáncer colorrectal / de mama / de próstata / de pulmón / de ovario / de páncreas HumaSpectTc
GD2
Cánceres sólidos BIW8137
VEGFR/FLT1
Cáncer de mama y de colon BIW8556
GM2
Cáncer de pulmón y brheumatoid arthritisin BIW8962
Receptor de la IL5
Asma BIW8405
EGFR/Her2neu
Cáncer colorrectal metastásico y cáncer de cabeza y cuello, carcinoma epidermoide de cabeza y cuello (SCCHN) Erbitux, HuMAX EGFr
EpCAM
Cáncer de colon, de mama y de próstata (tumores sólidos) MT201, Panorex
ErbB2
Cáncer de mama metastásico que sobreexpresa el erbb2 Herceptin
FOLR1
Cáncer de ovario
PLAC1
Cáncer de mama, NSCL, cánceres de ovario GT468
CLDN18.2
Cánceres gástricos y de páncreas GC182
Histona H1
Gliomasarcoma de pulmón / cáncer de útero Cotara
CD317
Mieloma múltiple antiHM1.24
Muc1
Carcinoma de colon PankoMab
PSMA
Cáncer de próstata ProstaScint
VEGF
Cáncer colorrectal metastásico Avastin
Es importante comprender que la persona experta tiene un acceso completo a los protocolos de fabricación y a las secuencias de aminoácidos de los anticuerpos mencionados anteriormente, y por lo tanto será capaz de aplicar las 5 enseñanzas de la presente invención a todos esos anticuerpos, por ejemplo, con objeto de mejorar la CCDA provocada por estos últimos.
La empresa estadounidense Xencor ha desarrollado una serie modular de componentes de anticuerpos mediante la modificación de las regiones Fc de anticuerpos con cambios en aminoácidos seleccionados. En algunos casos, se 10 ha demostrado, según se informa, que estas Fc aumentan la CCDA más de 100 veces, dando como resultado, entre otros, una destrucción por parte de la CCDA incluso contra las líneas de células que expresan unos bajos niveles de antígeno, y la reducción de las dosis del AcMc mientras se mantiene el mismo efecto citotóxico. Sin embargo, los autores no extraen una relación causal entre sus modificaciones, que parecen estar basadas en un proceso de mutación/selección aleatorio, y los efectos resultantes, es decir, un aumento en la CCDA. Por esta razón, el
15 concepto no es totalmente reproducible, y no se sabe si podrá ser generalizado o no a otros anticuerpos.
La empresa japonesa BIOWA ha desarrollado una línea de células de CHO (ovario de hámster chino) para la expresión de AcMc con un aumento en la CCDA. En esta línea celular, el gen que codifica la enzima α1,6 fucosiltransferasa ("FUT8") se ha inactivado. Por lo tanto, durante la glicosilación posttraduccional, no pueden
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Tabla 4
Empresa
Formato
Affirmed
scFv  diacuerpo  scFv
Unilever
Anticuerpos de camélido
Ablynx
VHH de camélido
Domantis
Regiones variables de la cadena pesada (VH) o ligera (VL) 
Scancélula
Epítopos tumorales en una estructura de IgG con un dominio FC no modificado
Hybritech
Anticuerpos trifuncionales
Trion Pharma
IgG trifuncional
Affitech
Anticuerpos con epítopos de linfocitos T entre hebras β de dominios constantes, y nuevas regiones V específicas para las células presentadoras del antígeno
Affitech
Fragmentos de anticuerpo que pueden reticular el antígeno y las moléculas efectoras de anticuerpos
Vaccibody AS
Homodímeros bivalentes, consistiendo cada cadena en una unidad de direccionamiento scFv específica para las células presentadoras del antígeno
Planet Biotechnology
IgA (dos estructuras de IgG unidas por una cadena J y un componente secretor), expresada en un hospedador vegetal, estando el componente secretor sustituido por una proteína protectora
Trubion
Regiones variables de la cadena pesada (VH) y ligera (VL) + Fc
Haptogen
Complejo homodimérico de cadena pesada que se encuentra en tiburones nodriza inmunizados, que carece de cadenas ligeras
AdAlta
Biblioteca de dominios de anticuerpos recombinantes de tiburón
Xencor
Región Fc alterada para mejorar la afinidad por los receptores Fc, mejorando así la CCDA
Arana
Regiones en marco de platirrinos + CDR de no platirrinos
City of Hope
"Minicuerpo"
Seattle Genetics
Tecnología de conjugado de anticuerpofármaco con conectores escindibles enzimáticamente
En otras realizaciones preferidas, el anticuerpo monoclonal, el fragmento o el derivado según la invención, tiene al menos una característica seleccionada del grupo que consiste en 5
un aumento en la CCDA, en la CDC y/o en la apoptosis dependiente de anticuerpo,
una semivida sérica prolongada, y/o
bi, tri o multiespecificidad.
10 Según se usa en el presente documento, las expresiones "aumento en la CCDA", "aumento en la CDC", "aumento en la apoptosis dependiente de anticuerpo", "aumento en la opsonización dependiente de anticuerpo" y "semivida sérica prolongada" se refieren a una comparación con los anticuerpos que han sido producidos con sistemas de expresión de anticuerpos convencionales, por ejemplo, células de mamífero o de E. coli. La CCDA, la CDC, la apoptosis dependiente de anticuerpo y la semivida sérica pueden medirse con ensayos disponibles comercialmente.
15 Los términos "bi", "tri" o "multiespecificidad" se refieren a anticuerpos, a fragmentos o a derivados de los mismos que tienen al menos dos dominios que muestran afinidad frente a al menos dos epítopos diferentes, preferentemente de al menos dos dianas diferentes. Algunos ejemplos de dichos anticuerpos, fragmentos o derivados se proporcionan en la Tabla 2 y en la Fig. 4.
20 El fin de dichos anticuerpos, fragmentos o derivados de los mismos es poner en estrecho contacto dos o más entidades diferentes, a saber, utilizando una construcción de un anticuerpo biespecífico o superior. Esto es útil, por ejemplo, para redirigir los linfocitos T contra las células tumorales, en los casos en los que las células tumorales pueden escapar del ataque de los linfocitos T, por ejemplo, mediante una mutación o una pérdida de sus entidades de MHC de clase I, o mediante la secreción de sustancias mensajeras que suprimen la activación de los linfocitos T.
25 Una metodología es la combinación de dos anticuerpos scFv, uno de los cuales está dirigido contra un receptor de los linfocitos T (por ejemplo, el CD 3), mientras que el otro está dirigido contra un antígeno de una célula tumoral (por ejemplo, el EGFR).
Otra metodología es la conexión, mediante dos regiones determinantes de la complementariedad diferentes de
30 ambas cadenas Fv, y mediante la región Fc, de una célula tumoral (por ejemplo, mediante la unión de un Fv al EGFR), de un linfocito T (por ejemplo, mediante otra unión de un Fv a un receptor de un linfocitos T, como el CD3) y de una célula efectora, tal como un monocito, un macrófago o un linfocito citolítico natural (mediante la región Fc, que es detectada por los receptores Fc gamma de dichas células efectoras). Esta metodología combina el efecto antitumoral de los linfocitos T citolíticos, que inducen la lisis y la apoptosis de las células tumorales, y el de las
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como resultado diferentes F(ab)2 bi y triespecíficos, y dia y minicuerpos. En la Fig 4C se muestra la posible combinación de un anticuerpo (por ejemplo, el anticuerpo C) o de un fragmento de anticuerpo con un anticuerpo biespecífico o un fragmento de anticuerpo mediante el acoplamiento de células de Tetrahymena transfectadas de forma estable, que da como resultado diferentes posibles anticuerpos tri y multiespecíficos y fragmentos de anticuerpos.
La Fig. 5A muestra plásmidos de expresión para su uso en el ciliado Tetrahymena thermophila que codifican la cadena pesada y ligera del anticuerpo, que representan la metodología con un plásmido. El plásmido contiene un gen de resistencia a ampicilina (AmpR) y a cloranfenicol (CmR) para una selección en E. coli, un origen específico de T. thermophila (rADN ori) para la estabilidad del plásmido en T. thermopila, un casete de selección basado en neomicina (NeoR) para la identificación de los ciliados transformados, y dos marcos de lectura abierta del gen diana (cadena pesada y ligera) bajo el control de un promotor inducible, y seguido por una secuencia de terminación [beta]tubulina 2 (BTU2) de T. thermophila.
En las Fig. 5B y C se muestran plásmidos de expresión para su uso en el ciliado Tetrahymena thermophila que representan la metodología con dos plásmidos. En la Fig. 5B el plásmido contiene las regiones flanqueantes de 5’ y de 3’ del gen de la DHFR de Tetrahymena para una integración dirigida del gen heterólogo, un gen de resistencia a la ampicilina (AmpR) y al cloranfenicol (CmR) para una selección en E. coli, y un casete de selección de blasticidina S (BsdR) para la identificación de los ciliados transformados, y el marco de lectura abierta de cualquiera de las cadenas pesada o ligera del anticuerpo deseado bajo el control de un promotor inducible, y seguido por una secuencia de terminación [beta]tubulina 2 (BTU2) de T. thermophila (BTU2). En la Fig. 5C, el plásmido de expresión que codifica la correspondiente cadena pesada o ligera del anticuerpo y que contiene las mismas características que las recogidas en la Fig. 5A.
La Fig. 6 muestra una revisión esquemática de las diferentes etapas de la conjugación de Tetrahymena. El proceso de conjugación comienza con el apareamiento de las células homocigóticas en alelos alternativos de un locus. El MIC (círculos pequeños) está anidado pero separado físicamente del MAC (círculos grandes). Los MIC experimentan una meiosis y generan cuatro núcleos haploides, sólo uno de ellos sigue siendo funcional (el producto de la anterior meiosis) y los otros tres se desintegran. En esta fase se produce el cruzamiento meiótico, seguido del intercambio recíproco de los pronúcleos migratorios, que se fusionan con el pronúcleo estacionario de la célula receptora, formando el núcleo del cigoto. El núcleo del cigoto experimenta dos divisiones mitóticas que dan como resultado cuatro núcleos diploides diferentes genéticamente idénticos. En esta fase, el viejo MAC es degradado. Después, los productos anteriores se diferencian en nuevos MAC, y los posteriores productos siguen siendo MIC diploides. Las células se separan (ahora se denominan exconjugantes) y experimentan la primera división celular postcigótica, formando cuatro células cariónides. Cada cariónide recibe un nuevo MAC diferenciado independientemente y una copia mitótica de un MIC funcional. Después, las cariónides comienzan una multiplicación vegetativa mediante una fisión binaria.
La Fig. 7 muestra una revisión esquemática de la transformación de células de Tetrahymena utilizando un plásmido de expresión episomal y uno integrativo. Esta metodología con dos plásmidos da lugar a células de Tetrahymena transfectadas de forma estable que producen una IgG completa y muestran una auxotrofía de timidina.
La Fig. 8 muestra inmunotransferidos representativos del anticuerpo antiCD4 Gk1.5 y sus fragmentos expresados en células de Tetrahymena thermophila. En la Fig. 8A se muestra la expresión de Gk1.5 y de sus fragmentos en el sedimento de células y en el sobrenadante de las células transformadas de forma estable después de diferentes tiempos de inducción de la expresión de la proteína recombinante (p.i.) que fueron cultivadas en un multifermentador (de 0,5 l, a escala de laboratorio). El clon Gk1.5 del anticuerpo antiCD4 de eBioscience sirvió como control positivo. La tinción se llevó a cabo utilizando un antiIgG de rata conjugado con Hrp. En la Fig. 8B se muestra un inmunotransferido representativo del anticuerpo Gk1.5 expresado en Tetrahymena y sus fragmentos después de la purificación del sobrenadante producido utilizando una columna de proteína G.
La Fig. 9 muestra una comparación entre el uso de codones de Tetrahymena thermophila y de Homo sapiens. El último es aplicable para los anticuerpos monoclonales, o los fragmentos o derivados de los mismos, que son expresados en una línea de células de mamífero. Véase a continuación para una explicación adicional.
La Fig. 10 muestra el código genético según lo usan los ciliados, particularmente Tetrahymena. El nucleótido no canónico codifica UAA y UAG, que codifica glutamina, está impreso en negrita. Según el código genético general, estos tripletes son, sin embargo, codones de detención (véanse los tripletes tachados). "1LC" significa "código de una letra", mientras que "3LC" significa "código de tres letras".
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