WO2014083226A1 - Anticuerpos para la detección y cuantificación de agentes anticoagulantes - Google Patents

Anticuerpos para la detección y cuantificación de agentes anticoagulantes Download PDF

Info

Publication number
WO2014083226A1
WO2014083226A1 PCT/ES2013/070816 ES2013070816W WO2014083226A1 WO 2014083226 A1 WO2014083226 A1 WO 2014083226A1 ES 2013070816 W ES2013070816 W ES 2013070816W WO 2014083226 A1 WO2014083226 A1 WO 2014083226A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
hapten
antibody
coumarin
conjugate
antibodies
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
PCT/ES2013/070816
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Juan Pablo SALVADOR VICO
M. Pilar MARCO COLÁS
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Consejo Superior de Investigaciones Cientificas CSIC
Centro de Investigacion Biomedica en Red en Bioingenieria Biomateriales y Nanomedicina CIBERBBN
Original Assignee
Consejo Superior de Investigaciones Cientificas CSIC
Centro de Investigacion Biomedica en Red en Bioingenieria Biomateriales y Nanomedicina CIBERBBN
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Consejo Superior de Investigaciones Cientificas CSIC, Centro de Investigacion Biomedica en Red en Bioingenieria Biomateriales y Nanomedicina CIBERBBN filed Critical Consejo Superior de Investigaciones Cientificas CSIC
Publication of WO2014083226A1 publication Critical patent/WO2014083226A1/es
Anticipated expiration legal-status Critical
Ceased legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07DHETEROCYCLIC COMPOUNDS
    • C07D311/00Heterocyclic compounds containing six-membered rings having one oxygen atom as the only hetero atom, condensed with other rings
    • C07D311/02Heterocyclic compounds containing six-membered rings having one oxygen atom as the only hetero atom, condensed with other rings ortho- or peri-condensed with carbocyclic rings or ring systems
    • C07D311/04Benzo[b]pyrans, not hydrogenated in the carbocyclic ring
    • C07D311/42Benzo[b]pyrans, not hydrogenated in the carbocyclic ring with oxygen or sulfur atoms in positions 2 and 4
    • C07D311/56Benzo[b]pyrans, not hydrogenated in the carbocyclic ring with oxygen or sulfur atoms in positions 2 and 4 without hydrogen atoms in position 3
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07KPEPTIDES
    • C07K16/00Immunoglobulins [IG], e.g. monoclonal or polyclonal antibodies
    • C07K16/44Immunoglobulins [IG], e.g. monoclonal or polyclonal antibodies against material not provided for elsewhere, e.g. haptens, metals, DNA, RNA, amino acids
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N33/00Investigating or analysing materials by specific methods not covered by groups G01N1/00 - G01N31/00
    • G01N33/48Biological material, e.g. blood, urine; Haemocytometers
    • G01N33/50Chemical analysis of biological material, e.g. blood, urine; Testing involving biospecific ligand binding methods; Immunological testing
    • G01N33/86Chemical analysis of biological material, e.g. blood, urine; Testing involving biospecific ligand binding methods; Immunological testing involving blood coagulating time or factors, or their receptors

Definitions

  • the present invention relates to compounds, methods and assays for the determination of levels of coumarin-like anticoagulant agents in a biological sample, as well as to methods, assays and kits for determining the appropriate dose of said agents to be administered to a patient in need of such treatment.
  • Coumarin-like anticoagulant compounds are widely used in all countries with the aim of preventing or controlling certain heart disease.
  • warfarin is used mostly in North America, Scandinavia and the United Kingdom, while acenocoumarol and fenprocumón are used mainly in Europe.
  • These compounds are vitamin K antagonists that inhibit coagulation factors II (prothrombin), VII, IX and X.
  • prothrombin coagulation factors II
  • VII coagulation factors II
  • IX IX
  • their narrow therapeutic window added to the fact that their effect is different depending on the genotype of the patient, their diseases or Other factors related to lifestyle, pose certain difficulties in setting the appropriate dose of these compounds for each patient, resulting in an increase in bleeding (due to excess dose) or thrombus formation (due to dose default).
  • the dose of oral anticoagulants can range from 0.75 mg / day to 12 mg / day depending on the patient and the particular type of anticoagulant.
  • the analytical techniques currently used to determine or correct the dose of oral anticoagulant agent for a patient include the measurement of prothrombin time (PT) and corresponding INR (International Normalized Ratio), so that such parameters determine the tendency of the blood to coagulate in the presence of possible bleeding disorders.
  • PT prothrombin time
  • INR International Normalized Ratio
  • the anticoagulant compounds are administered as racemic mixtures that are rapidly absorbed by the gastrointestinal tract, so that within a few hours there are detectable amounts of anticoagulants in plasma. Although there is bioavailability of the two enantiomers, the R form of the enantiomer has a half-life greater than the S form of the enantiomer, which is more susceptible to being metabolized.
  • HPLC-based electrospray ionization mass spectrometry technology has been used in the identification and quantification of anticoagulants such as warfarin and acenocoumarol in patient samples (Kollroser M & Schober C 2002 Clin Chem 48 (1): 84- 91).
  • these techniques require pretreatment and derivatization of the plasma or urine samples to be analyzed, which slows the process.
  • US patent document US 2010/0273203 is directed to methods for determining the appropriate dose of warfarin for a subject, which comprises determining the metabolic profile of warfarin of the subject, comparing said profile with a database and selecting a similar profile of the database to the metabolic profile of the subject, where the dose of the database profile is known.
  • the invention relates to a hapten of formula (I):
  • R 2 is selected from halogen, OH, Ci -4 alkyl and 0-Ci_ 4 alkyl;
  • n is an integer between 1 and 6.
  • R 3 is selected from COOH, CHO, halogen, NH 2 , N 3 , C ⁇ CH, OH and SH.
  • the present invention is directed to a process for the preparation of a hapten of formula (I) comprising reacting a compound of formula (II):
  • the invention relates to a conjugate comprising a hapten of formula (I) and a second component selected from the group consisting of:
  • the invention relates to an antibody that specifically recognizes the above conjugate.
  • the invention relates to an antiserum comprising the above antibody.
  • the invention relates to the use of the previous antibody or the previous antiserum in the detection and / or quantification of coumarin-like anticoagulants in a sample of a subject.
  • the invention relates to an in vitro method for the detection and / or quantification of coumarin-like anticoagulant agents in a sample of a subject comprising:
  • the invention relates to a kit for the detection and quantification of coumarin-like anticoagulant agents in the sample of a subject comprising at least one antibody according to the invention, a antiserum comprising an antibody according to the invention or a conjugate according to the invention.
  • Figure 1 shows the calibration curve for the hACL-HRP / As236 and A2-BSA / As233 immunoassays, using ACL and W as calibrators, respectively.
  • For the calibration curve of these coumarin-type anticoagulants they were prepared in PBST buffer, 0.010 M phosphate buffer in an 8% saline solution at pH 7.5 and 0.05% Tween® 20.
  • the data shows the averages of three trials conducted on different days. The data shown are the average and standard deviation of at least two replicated wells.
  • the dilution is made in PBST: 0.010 M phosphate buffer in an 8% saline solution at pH 7.5 and 0.05% Tween® 20.
  • the data shown are the average and standard deviation of at least two replicated wells.
  • Figure 3 shows calibration curves of the hACL-HRP / As236 test in PBST with 10% ethanol and the curve of the same test with a plasma extract using EtOH as precipitation and diluted 10 times in PBST.
  • Figure 4 shows the accuracy study conducted in PBST and in plasma.
  • the graph shows the correlation between the measured CAC concentration values (ordinate axis) and fortified (doped) (abscissa axis) in nM using the ELISA format to analyze PBST buffer samples.
  • the data correspond to the average of at least three replicates.
  • the authors of the present invention have designed haptens structurally related to coumarin-like anticoagulants (CAC) for the production of specific antibodies against this type of compound.
  • CAC coumarin-like anticoagulants
  • Antibodies produced have developed a diagnostic tool that allows quantification of plasma levels of CAC in patients treated with this type of drugs.
  • the diagnostic tool developed with these specific antibodies allows pharmacokinetic studies to be carried out effectively in each patient, with the possibility of adjusting the dose in a personalized way.
  • this tool combined with the prothrombin time measurement, allows a much more complete monitoring of the patient and his response to medication.
  • the present invention has its key in the design and synthesis of immunization haptens, whose structure has allowed the generation of these specific antibodies.
  • the inventors have determined the structures and synthesis of said haptens, hapten-protein bioconjugates, the immunochemical analysis procedure and their evaluation with patient samples.
  • the antibodies and the corresponding assay are valid for use in any type of immunoassay format such as in ELISA, Western-blot, immunoturbidimetry or immunosensor type format. Definitions
  • crosslinking agent or “crosslinking agent” or “crosslinking agent”, also known as cross-linker, refers to a bifunctional reagent that causes covalent intermolecular junctions between two molecules.
  • Crosslinking agents comprise reactive groups at the ends that are specific to certain functional groups.
  • the reactive groups of the bifunctional agents are separated from each other by a spacer chain (also called a "spacer arm”) of a certain length, which allows the distance between the two residues that are crosslinked to be determined.
  • the molecules containing reactive groups susceptible to conjugation by crosslinking agents are proteins and / or peptides and haptens.
  • the crosslinking agents can be homobifunctional or heterobifunctional.
  • "Homobifunctional crosslinking agents” are those comprising equal reactive groups at opposite ends, separated from each other by a spacer arm. Homobifunctional crosslinking agents allow the crosslinking reaction to proceed in a single stage.
  • Homobifunctional agents include, but are not limited to, glutaraldehyde, diaminoalkanes, di (N-succinimidyl) carbonate, di (N-succinimidyl) suberate, dimethyl adipimate dihydrochloride, dimethyl pimelimidate dihydrochloride, dimethyl suberimidate dihydrochloride, BS (bis (3) ), disuccinimidyl glutarate (DSG), ethylene glycolbis (sulfosuccinimidylsuccinate) (sulfo-EGS), disuccinimidyl suberate (DSS), dithiobis (succinimidyl propionate) (DTSP, Lomant reagent), ethylene glycolbis (succinimidylsuc) (biscinimidylsucidyl) ) glutarate (BS2G), 3,3 '- dithiobis (sulfosuccinimidylpropionate)
  • Heterobifunctional crosslinking agents are those that comprise different reactive groups at opposite ends, separated from each other by a spacer arm. The use of heterobifunctional crosslinking agents requires that the crosslinking reaction proceed in two sequential steps, so that the less labile reactive end is reacted first.
  • Heterobifunctional agents include, but are not limited to, succinimidyl-4- [N-maleimidomethyl] cyclohexane-1-carboxylate (SMCC), SANPAH, n-sulfosuccinimidyl-6- [4'-azido-2'-nitrophenylamino] hexanoate (sulfo- SANPAH), m-maleimidobenzoyl-N-hydroxysuccinimide ester (MBS), m-maleimidobenzoyl-N-hydroxysulfosuccinimide ester (sulfo MBS), N-á-maleimidobutyryloxysuccinimide ester (GMBS), ⁇ - ⁇ -maleimidobutyryloxysphoxyl ester (GMS) - (£ -maleimidocaproic azido) hydrazide (EMCH), N- (£ -maleimidocaproyloxy) succinimide este
  • crosslinking agents include, but are not limited to, amino-a-amino crosslinking agents, amino-a-sulfhydryl crosslinking agents, carboxyl-a-amino crosslinking agents, agents cross-reactive cross-linking agents, sulfhydryl-carbohydrate cross-linking agents, sulfhydryl-a-hydroxyl cross-linking agents and sulfhydryl-a-sulfhydryl cross-linking agents.
  • antigen refers to a molecule, such as a peptide, a carbohydrate, a glycolipid, a glycoprotein or a small molecule that is recognized and binds to an antibody.
  • the part of the antigen that is the target of the antibody binding corresponds to the antigenic determinant.
  • the antigen refers to a hapten according to the invention conjugated to a carrier protein, said conjugate being the one that is recognized and binds to specific antibodies against coumarin-like anticoagulant agents.
  • antiserum refers to a serum obtained after immunization of an animal with an immunogen.
  • the antiserum comprises antibodies specific to said immunogen generated after the immune response produced in the animal.
  • the immunogen is a conjugate according to the invention and the antiserum comprises specific antibodies generated against the conjugate of the invention.
  • acenocoumarol (ACL) refers to an anticoagulant agent, derived from coumarin, which acts as a vitamin K antagonist. It is marketed under the name of Sintrom or Sinthrome®. Its formula is:
  • adjuvant refers to a compound, natural or synthetic, which when administered together with an immunogen, increases in a non-specific manner the intensity of the immune response generated against said immunogen.
  • Adjuvants have four main modes of action: improve the uptake and localization of antigens, extended antigen release, macrophage activation and stimulation of B and T cells.
  • the most commonly used adjuvants are classified into six categories: mineral salts, emulsions of oil, mycobacterial products, saponins, synthetic products and cytokines.
  • Adjuvants include, but are not limited to, Freund's adjuvant, complete or incomplete, Titermax gold adjuvant, alum and bacterial LPS.
  • anticoagulant agent refers in the present invention to an endogenous or exogenous substance that interferes with or inhibits blood clotting.
  • anticoagulants are antithrombin III inhibitors such as low molecular weight heparins ardeparin, certoparin, nadroparin, logiparin, parnaparin, reviparin and tedelparin, and recombinant antithrombin III; tissue factor (TF) -factor Vlla complex inhibitors such as TF mutants, anti-TF antibodies, factor VII inhibitors; thrombin inhibitors such as factor Xa antistatin inhibitors, TAP (tick anticoagulant peptide), DX9065, lefaxine, fondaparinux, terostatin, YM-75466 and ZK-807834, antibodies against factor IXa and Xa, pathway activators Protein C and selective thrombin inhibitors such as argatroban, bivaluridine,
  • the anticoagulant agent is coumarin type, in particular, an oral anticoagulant agent coumarin type.
  • coumarin-like anticoagulant agent refers to an anticoagulant agent that is a vitamin K antagonist and that inhibits coagulation factors II (prothrombin), VII, IX and X.
  • the coumarin-like anticoagulant agents are coumarin and its derivatives indandione, brodifacouma, warfarin, acenocoumarol (acenocumarone, acenocoumarin, nicumalone, Sintrom®, Sinthrome®, 4- hydroxy-3- [1- (4-nitrophenyl) -3-oxobutyl] chromen-2-one) , fenprocumarol (fenprocumin), warfarin (Aldocumar®).
  • the coumarin-like anticoagulant agent is an oral anticoagulant agent.
  • the coumarin-like anticoagulant agent is selected from the group consisting of acenocoumarol, warfarin and fenprocumon.
  • antibody refers to immunoglobulin molecules and immunologically active portions of immunoglobulin molecules, that is, molecules containing an antigen binding site that specifically binds (immunoreacts) with an antigen, such as, for example, a protein.
  • immunoglobulin M immunoglobulin M
  • IgD immunoglobulin D
  • IgG immunoglobulin G
  • IgA immunoglobulin A
  • IgE immunoglobulin E
  • antibody comprises monoclonal antibodies, or intact polyclonal antibodies, or fragments thereof; and includes human, humanized and non-human origin antibodies.
  • Monoclonal antibodies are homogeneous populations of identical antibodies, produced by a hybrid cell resulting from the fusion of a clone of B lymphocytes descending from a single and single stem cell and a tumor plasma cell, which are directed against a single site or determinant "antigenic.”
  • Polyclonal antibodies “include heterogeneous populations of antibodies, which are directed against different antigenic determinants.
  • conjugate refers in the present invention to the complex formed by the covalent attachment of a hapten according to the invention and a second component selected from the group consisting of a carrier protein or a fragment thereof that confers antigenicity, an oligonucleotide , a detectable label and an inorganic polymer or support, in particular refers to the hapten-carrier protein complex.
  • Methods for obtaining hapten-protein conjugates are known to those skilled in the art.
  • deproteinization used in the invention refers to a process of removing proteins in a biological sample, either by precipitation of the proteins or by proteolytic enzyme-mediated protein hydrolysis.
  • detectable label refers to a molecular label that allows the detection, location and / or identification of the molecule to which it is attached, by procedures and equipment suitable for detection, either by spectroscopic, photochemical means , biochemical, immunochemical or chemical.
  • detectable labels for compound compounding include, but are not limited to, radioactive isotopes, enzyme substrates, co-factors, ligands, chemiluminescent agents, fluorophores, haptens, enzymes and combinations thereof. Methods for settling and guidance for choosing suitable settling for different purposes can be found, for example, in Sambrook et al. (Molecular Cloning: A Laboratory Manual, Cold Spring Harbor, New York, 1989) and Ausubel et al.
  • the antibody of the invention comprises a detectable label.
  • the term "fenprocumón” refers to an anticoagulant agent derived from coumarin. It acts as a vitamin K antagonist, which inhibits coagulation by neutralizing the synthesis of coagulation factors II, VII, IX and X. It has as formula:
  • hapten refers to a low molecular weight molecule that alone is not capable of generating an immune response in an animal and needs to be attached to a carrier molecule to generate a immune response. Therefore, hapten is a small non-immunogenic molecule capable of inducing the formation of antibodies when bound to a carrier protein. In the present invention, hapten is a derivative of a coumarin-like anticoagulant agent of formula (I):
  • immunoassay is an immunochemical method in which an antibody that specifically binds to an antigen is used.
  • the immunoassay is characterized by the use of specific binding properties of a particular antibody to isolate, direct and / or quantify the antigen.
  • Immunoassays include, but are not limited to, immunological techniques such as ELISA (Enzyme-Linked Immunosorbent Assay), Western-blot, RIA (radioimmunoassay), competitive EIA (competitive enzyme immunoassay), DAS-ELISA (Double Antibody Sandwich-ELISA), immunocytochemical and immunohistochemical techniques, techniques based on the use of biomarker biochips, biosensors or microarrays that include specific antibodies or tests based on colloidal precipitation in formats such as dipsticks.
  • Other immunoassays also include immunosensors whose transduction principle can be optical, electrochemical, mass or thermometric.
  • immunogen refers to a molecule capable of binding an antibody and generating an immune response of antibody generation.
  • the immunogen refers to a hapten according to the invention conjugated to a carrier protein, said protein being responsible for the immunogenic nature of the conjugate.
  • detection method refers to a method that allows to establish whether a given sample comprises or does not comprise coumarin-like anticoagulant agents with adequate sensitivity and specificity.
  • Typical detection sensitivity ranges may be between about 0.01% and about 100%, between about 0.01% and about 50%, between about 0.01 and about 10% such as between about 0.1% and approximately 5%.
  • the sensitivity of a detection method is given by the probability that the detection is positive in a Sample containing the compound to be detected.
  • the sensitivity expressed as a percentage, represents the percentage of cases of positive detection with respect to the total cases in which the compound to be detected is present. The greater the sensitivity, the greater the number of positive cases and the lower the number of false negatives.
  • the specificity of a diagnostic method is given by the probability that the detection is negative in a sample that does not contain the compound to be detected.
  • the specificity expressed as a percentage, represents the percentage of cases of negative detection with respect to the total cases in which the compound to be detected is absent. The greater the specificity, the lower the probability of obtaining a false positive.
  • Quantification method refers to a method that allows the concentration of coumarin-like anticoagulant agent present in a sample to be established.
  • concentration of acenocoumarol (ACL) is 0.03-0.3 ⁇
  • warfarin (W) is 1, 5-8 ⁇
  • PPC fenprochumon It is 1, 5-15 ⁇ .
  • sample refers to a sample, capable of containing coumarin-like anticoagulant obtained from the subject under study (unless otherwise indicated), such as a blood sample , serum or plasma obtained from said subject.
  • said blood sample comprises peripheral blood.
  • peripheral blood is related to the volume of circulating blood distant from the heart, that is, the blood that circulates through the organism of a subject.
  • the blood sample can be obtained by conventional methods known to the person skilled in the art.
  • serum as used in the present invention, refers to the resulting blood component after blood clotting and removal of the resulting clot. Methods of obtaining blood samples from a subject are widely collected in the state of the art, as well as methods of obtaining serum from blood samples.
  • plasma refers to the liquid and acellular part of the blood.
  • oligonucleotide refers to a nucleic acid of at least 4, preferably at least 10, preferably at least 15, preferably not more than 100 nucleotides. Both oligonucleotides formed by nucleotides are contemplated Conventionally linked by conventional phosphodiester bonds as variants thereof that include modifications to the purine or pyrimidine moieties and modifications to the ribose or deoxyribose moieties. .
  • polymer refers to a macromolecule formed by the union of a finite amount of smaller molecules called monomers, which give it a high molecular weight.
  • polymer includes oligomers and both homopolymers and copolymers, and can be selected from natural and synthetic polymers.
  • polymers useful in the present invention are, without limitation, simple or modified dextran, polypyrrole, polyaniline, polylactic acid, polyethylene glycol or polylysine.
  • contacting refers to the process by which a sample capable of comprising a coumarin-like anticoagulant agent comes into contact with an antibody according to the invention.
  • This expression includes any in vitro process of contacting such a sample with the antibody according to the invention.
  • carrier protein or “carrier protein” or “carrier”, in the context of the present invention, refers to a protein or a fragment thereof which, when bound to a hapten, is responsible for said hapten, In an animal organism, it becomes an immunogen with the ability to induce the formation of antibodies.
  • the hapten In said conjugate the hapten is responsible for inducing the desired specificity in the immune response, and the transport molecule is responsible for conferring antigenicity to the hapten, that is, the ability to behave like an antigen.
  • the proteins useful as carrier molecules for this invention are proteins with a molecular mass greater than 10 kDa, preferably greater than 15 kDa.
  • carrier proteins according to the invention include, but are not limited to, horseshoe crab hemocyanin (HCH), barnacle hemocyanin (KLH), seroalbumin of various species such as bovine serum albumin (BSA), rabbit (RSA), peroxidase of radish (HRP), ovalbumin (OVA), conalbumin (CONA), thyroglobulin and fibrinogen, as well as fragments of these proteins that confer antigenicity.
  • Preferred carrier proteins according to the invention are horseshoe crab hemocyanin (HCH), bovine serum albumin (BSA), radish peroxidase (HRP), ovalbumin (OVA) and conalbumin (CONA), as well as fragments thereof that confer antigenicity.
  • solid phase ELISA immunoassays are routinely used to select monoclonal antibodies specifically immunoreactive with an antigen. See, Harlow and La ⁇ e (1988) Antibodies, A Laboratory Manual, Cold Spring Harbor Publications, New York, for a description of immunoassay formats and conditions that can be used to determine specific immunoreactivity.
  • polyclonal antibodies made against the IgE protein, polymorphic variants, alleles, orthologs and conservatively modified variant, or ayuste variants, or parts thereof can be selected to obtain only those polyclonal antibodies that are specifically immunoreactive with IgE proteins. and not with other proteins. This selection can be achieved by subtracting antibodies that cross-react with other molecules.
  • immunoassay formats can be used to select antibodies specifically immunoreactive with a particular protein.
  • solid phase ELISA immunoassays are routinely used to select monoclonal antibodies specifically immunoreactive with an antigen.
  • support refers to any solid material to which the components of the invention, in particular the antibodies of the invention, are physically bound, thus being immobilized.
  • Any of a wide variety of solid supports can be employed in the immunoassays of the present invention.
  • Suitable materials for the solid support are synthetic such as polystyrene, polyvinyl chloride, polyamide or other synthetic polymers, natural polymers such as cellulose, as well as derived natural polymers such as cellulose acetate or nitrocellulose, and glass, especially glass fibers.
  • the support can take the form of spheres, rods, tubes and microassay or microtiter plates. Sheet-like structures such as paper strips, small plates and membranes are also suitable.
  • the surface of the supports can be permeable and impermeable for aqueous solutions.
  • Additional solid supports suitable for use in the present invention include, without limitation, silicone, crystal, quartz, polyimide, acrylate, polymethylmethacrylate, ceramic, nitrocellulose, metals, amorphous silicon carbide, polystyrene as well as any other material suitable for microfabrication or my crol itog raffia.
  • subject refers to all animals classified as mammals and includes, but is not limited to, domestic and farm animals, primates and humans, humans, for example, nonhuman primates, cows, horses, pigs, sheep, goats, dogs, cats or rodents.
  • the subject or patient is a human being male or female of any age or race.
  • treatment refers to the set of means of any kind, hygienic, pharmacological, surgical or physical, whose purpose is the prevention and / or cure or relief of a disease or pathology or of Your symptoms.
  • said treatment is a pharmacological treatment, it is that is, a treatment comprising the administration of a drug to a subject to prevent, alleviate and / or cure a disease or to alleviate, reduce or eliminate one or more symptoms associated with said disease.
  • the treatment applied to the subject is a pharmacological treatment based on an oral coumarin anticoagulant agent and which is aimed at treating a pathology or disease that can be treated with said drug.
  • Warfarin refers in the present invention to a coumarin-like anticoagulant used for the prevention of thrombi and emboli, which inhibits the production of vitamin K-dependent coagulation factors. It is a derivative of the natural anticoagulant dicumarol. . Warfarin has the following formula (VI):
  • the invention relates to a hapten (hereinafter, hapten of the invention), wherein said hapten has the formula (I):
  • Ri is selected from H, N0 2 , NH 2 , halogen, OH, 0-d. 4 alkyl, N HCOCH 3 CF3 and OCF 3;
  • R 2 is selected from halogen, OH, Ci -4 alkyl and 0-Ci_ 4 alkyl; n is an integer between 1 and 6.
  • R 3 is selected from COOH, CHO, halogen, NH 2 , N 3 , C ⁇ CH, OH and SH
  • H and N0 2 is selected.
  • R 2 is H.
  • R 3 is COOH
  • n 1
  • this compound is called “warfarin-derived hapten of the invention” or simply “h w ", and has as formula (la):
  • this compound is called "hapten derived from acenocoumarol of the invention” or simply "h A c_”, and has as formula (Ib):
  • the invention relates to a process for the preparation of a hapten according to the invention (hereinafter, the process for preparing the hapten of the invention) from a coumarin-like anticoagulant which comprises making react the coumarin-like anticoagulant agent of formula (II)
  • the coumarin-like anticoagulant agent from which the hapten of formula I according to the invention is obtained is selected from the group consisting of warfarin and acenocoumarol.
  • the synthesis of the hapten h w takes place from warfarin.
  • This hapten retains as epitopes the 4-hydroxy-coumarin and phenyl rings and, according to the invention, as will be explained below, is used in the generation of warfarin and fenprochumon specific antibodies.
  • the synthesis of the hapten h A c_ takes place from the agent coumarin anticoagulant acenocoumarol.
  • This hapten retains as characteristic epitopes the 4-hydroxy-coumarin and 4-nitro-phenyl rings and, according to the invention, as will be explained below, is used in the generation of Acenocoumarol specific antibodies.
  • the synthesis of haptens hw and according to the invention comprises reacting the coumarin-like anticoagulant agent with (carboxymethoxy) amine hemihydrochloride under basic conditions by, for example, KOH / ethanol, as described in section "1.3 Synthesis of haptens" of example 1 of the invention .
  • the hapten h w is synthesized from warfarin, so that warfarin is reacted with (carboxymethoxy) amine hemihydrochloride in KOH / ethanol.
  • the hapten h A c_ is synthesized from acenocoumarol, so that acenocoumarol is reacted with (carboxymethoxy) amine hemihydrochloride in KOH / ethanol.
  • the invention relates to a conjugate (conjugate of the invention) comprising a hapten and a carrier protein, wherein the hapten has the formula (I):
  • Ri is selected from H, N0 2 , NH 2 , halogen, OH, 0-C1-4 alkyl, NHCOCH 3, CF3 and OCF 3 ;;
  • R 2 is selected from halogen, OH, C1-4 alkyl and 0-C1-4 alkyl;
  • n is an integer between 1 and 6.
  • R 3 is selected from COOH, CHO, halogen, NH 2 , N 3 , C ⁇ CH, OH and SH, In a particular embodiment, H and N0 2 is selected.
  • R 2 is H.
  • R 3 is COOH
  • n 1
  • the conjugate according to the invention has an immunogenic character, that is, it induces the formation of antibodies.
  • the conjugate of the invention comprises a hapten as described above and a carrier protein, wherein said carrier protein is responsible for the immunogenic character of the conjugate of the invention.
  • the intensity of a subject's response to an immunogen is given by factors such as the size of the immunogen, its chemical characteristics, and its difference with respect to the subject's own proteins in which it is It produces immunization.
  • immunogens have a molecular weight greater than 5 kDa, and their phylogenetic origin is far from that of the subject in which immunization occurs.
  • the immunization process against the conjugate of the invention requires that said conjugate be highly purified.
  • the response to an immunogen increases as repeated exposure to said immunogen occurs, or the immunogen is administered in combination with a suitable adjuvant.
  • the carrier protein of the conjugate according to the invention is a protein that, conjugated to the hapten according to the invention, confers immunogenicity to said hapten
  • Methods for determining that a conjugate is immunogenic are known to the person skilled in the art, and comprise, without being limited to, the determination of the generation of specific antibodies against said immunogen by techniques such as ELISA, western blotting, etc.
  • Preferred carrier proteins according to the invention are horseshoe crab hemocyanin (HCH), bovine serum albumin (BSA), radish peroxidase (HRP), ovalbumin (OVA) and conalbumin (CONA).
  • the carrier protein that is part of the conjugate of the invention is selected from the group formed BSA and HCH.
  • the present invention also contemplates carrier protein variants, with a similarity of at least 80%, 85%, 90%, 95% or 99% with respect to the carrier protein.
  • Sequence alignment methods for comparison are well known in the art. Optimal sequence alignment for comparison can be performed, for example, by the Smith-Waterman local homology algorithm, by the Needleman-Wunsch homology alignment algorithm, by the Pearson-Lipman similarity search method, by computerized implementations of these algorithms or by manual alignment and visual inspection. See, Smith T, Waterman M, Adv. Appl. Math 1981 ; 2: 482-489; Needleman S, Wunsch C, J. Mol. Biol. 1970; 48: 443-453; Pearson W, Lipman D, Proc. Nati Acad. Sci.
  • hapten density is set between 1 and 10, preferably between 1 and 9, even more preferably between 2 and 8.
  • said protein is covalently bound to the hapten by means of the amino acids accessible on its surface, preferably those amino acids with nucleophilic side chains.
  • the reactive amino acid of the protein is selected from the group consisting of, but not limited to, cysteine, serine, tyrosine and lysine, preferably lysine.
  • the hapten according to the invention can be attached to a detectable label, as a marker for detection.
  • the hapten may be attached to a polymer or a support, in particular to a polymer or an inorganic support.
  • the hapten according to the invention may be linked to an oligonucleotide.
  • the binding of the haptens to the proteins generally occurs by the most reactive groups of the proteins: ⁇ - and ⁇ -amino, phenolic, sulfhydryl, imidazole and carboxyl.
  • the procedures for achieving conjugation of haptens to other carrier molecules depend on the functional group present in the hapten molecule in question.
  • the stability and solubility of hapten must also be taken into account. Therefore, given the wide variety of haptens that exist, there is no common method of conjugation.
  • the hapten of formula (I) of the invention is conjugated to the carrier protein through the R 3 group of said hapten.
  • the R 3 group of the hapten is a carboxyl acid (COOH)
  • the mixed anhydride method the carbodiimide (CDI) method or the N-hydroxysuccinimide ester (NHS) method can be used for conjugation. (The latter also known as the active ester method).
  • the R 3 group of the hapten is an aldehyde (CHO), it can be transformed into a carboxyl group by forming 0- (carboxymethyl) oximes.
  • the reaction is carried out by treating the hapten with 0- (carboxymethyl) hydroxylamine.
  • the reaction of the carboxylic acid formed with the protein is continued by one of the aforementioned methods.
  • Haptens that have formyl groups can also be directly coupled through the formation of Schiff bases, which are transformed to amines by reduction with sodium borohydride.
  • the R 3 group of the hapten is a halogen, the conjugation is performed on a previously modified protein or peptide so that it has reactive thiol groups.
  • An example involves reacting the selected protein with cysteine by forming amide bonds with both the acid group and the amino group. Or introduce thiol groups by reacting an amino-thiol such as cysteamine.
  • the R 3 group of the hapten is a sulfhydryl or mercapto (SH) group
  • the hapten is conjugated to proteins with maleimides, either by activation of the proteins with bromoacetamide, or by formation of disulfide bridges between the carrier protein and the hapten in pH 4.0 acetate buffer in the presence of hydrogen peroxide.
  • the aliphatic amino group can be conjugated to the proteins by some of the above-mentioned methods for carboxylic acids, or by conversion of the aliphatic amine into aromatic amine by chloride treatment of p-nitrobenzoyl and subsequent reduction to p-aminobenzolamide, whose product is then converted to the corresponding diazonium salt by diazotization reaction and, subsequently, conjugation with the protein at pH 9 is carried out.
  • the process for obtaining the conjugate of these haptens with the carrier protein comprises the activation of the acid hapten carboxylic acid and the reaction of the activated hapten with the carrier protein.
  • the activation of the carboxylic acid (R 3 ) is carried out by the mixed anhydride method, the carbodiimide method (CDI) or the N-hydroxysuccinimide ester (NHS) method.
  • the mixed anhydride method comprises reacting the hapten with an alkyl chloroformate. The acid anhydride formed is reacted with the free amino groups of the protein at pH 9.
  • a variant of the carboxidiimide method is the N-hydroxysuccinimide (NHS) ester process, in which the hapten, containing the carboxyl group, is coupled to the NHS in the presence of DCC;
  • the NHS ester obtained is purified, and at pH 7.4 the reaction is carried out with the protein.
  • the isolation of the NHS ester before coupling with the protein allows controlling the hapten / protein molar ratio and eliminating interference by the presence of free CDI.
  • the NHS ester is stable if it is kept anhydrous.
  • the activation of the carboxylic acid is carried out by the mixed anhydride method.
  • the activation of the carboxylic acid is carried out by the mixed anhydride method (Salvador JP et al. 2010 J Chromatogr 878: 243), wherein the alkyl chloroformate is isobutylchloroformate.
  • the activation of the carboxylic acid of h w or of it is carried out by isobutylchloroformate in the presence of tributylamine in dimethylformamide (DMF), as described in section "1.4.
  • DMF dimethylformamide
  • the carrier protein is selected from the group consisting of horseshoe crab hemocyanin (HCH), bovine serum albumin (BSA), horseradish peroxidase (HRP), ovalbumin (OVA), with albumin (CONA).
  • HCH horseshoe crab hemocyanin
  • BSA bovine serum albumin
  • HRP horseradish peroxidase
  • OVA ovalbumin
  • CONA albumin
  • BSA horseshoe crab hemocyanin
  • BSA bovine serum albumin
  • HRP horseradish peroxidase
  • OVA ovalbumin
  • CONA ovalbumin
  • CONA ovalbumin
  • the carrier protein is selected from the group consisting of BSA and HCH.
  • the hapten and the carrier protein are linked by a crosslinking agent.
  • the protein functional groups to which the crosslinking agents are directed include amino groups, ⁇ -amino groups of lysines, ⁇ -amino terminal groups, sulfhydryl groups (-SH or thiol groups) of cysteines, carbohydrate groups ( in the case of glycoproteins) and carboxyl groups.
  • Cross-linking agents of proteins through amino, ⁇ -amino groups of lysines and ⁇ -amino terminal include, without limitation, imidoesters and N-H-hydroxysuccinimide esters (NHS-esters).
  • Cross-linking agents of proteins through sulfhydryl groups include, but are not limited to, maleimides, haloacetyls (such as iodoacetyl) and pyridyl disulfide (pyridyldithiols).
  • Crosslinking agents of proteins through carbonyl groups (such as aldehydes or ketones) by oxidative treatment of glycoprotein carbohydrates include, but are not limited to, reagents comprising hydrazides (-NH-NH 2 -).
  • Protein crosslinking agents through carboxyl groups include, but are not limited to, carbodiimides.
  • the choice of the crosslinking agent suitable for obtaining immunogenic conjugates depends on the functional groups present in the hapten and the ability of the carrier hapten-protein conjugate to act as an immunogen. Since carrier proteins usually comprise several accessible primary carboxyl and amino groups, a common crosslinking agent for hapten-carrier protein conjugation is carbodiimide, such as EDC. Carbodiimide is a zero-length crosslinking agent that allows direct coupling between carboxyl groups (-COOH) and primary amino groups (-NH 2 ). Carbodiimide reacts first with carboxyl groups resulting in highly reactive unstable intermediates that can bind primary amines.
  • conjugation methods are also useful for the synthesis of conjugates between a hapten and a detectable label.
  • the methods used for the conjugation between a hapten and a marking agent are known from the state of the technique.
  • the detectable label possesses a free functional group, preferably a carboxyl, aldehyde, halogen, sulfhydryl or amino functional group.
  • the conjugation between a hapten of formula (I) and a polymer or an inorganic support can be performed using the same procedures as for conjugation to proteins or peptides either directly if they have free functional groups or by a modification thereof that introduces a group functional reagent.
  • the invention relates to an antibody (antibody of the invention) that specifically recognizes the conjugate of the invention. Since the conjugate of the invention comprises a hapten derived from a coumarin-like anticoagulant agent, the antibody of the invention also specifically recognizes coumarin-like anticoagulant agents from which the hapten is derived from the conjugate. Likewise, the invention relates to an antiserum comprising the antibody that specifically recognizes and binds the conjugate of the invention. Additionally, the invention relates to the use of the antibody or antiserum comprising said antibody in the detection and / or quantification of coumarin-like anticoagulants in a sample of a subject.
  • the antibodies of the invention can be obtained by a variety of procedures known to those skilled in the art.
  • the following publications may be cited: Monoclonal Antibodies, Hybridomas: A New Dimension in Biological Analyzes, Kennet et al. (eds.), Plenum Press, New York (1980); Antibodies: A Laboratory Manual, Harlow and Land (eds.), Cold Spring Harbor Laboratory Press, Cold Spring Harbor, NY, (1988); Monoclonal Antibodies: Principies and Practice, Goding, 3rd Edition, Academic Press (1996).
  • hybridoma secreted monoclonal antibodies can be purified by conventional methods. Section 1.5 of Example 1 describes a particular embodiment for obtaining antibodies according to the present invention.
  • the immunogenic conjugate may be administered as part of an immunogenic composition that may further comprise a pharmaceutically acceptable carrier.
  • a pharmaceutically acceptable carrier may increase the immunogenicity of the conjugate or induce major antibody titres.
  • Useful supports include polymeric supports, which can be natural (for example, polysaccharides, polypeptides or bacteria or virus proteins), semisynthetic or synthetic materials containing one or more functional groups to which a reactive group can be attached.
  • Bacterial products and viral proteins can also be used as carriers, as well as proteins from higher organisms such as Californian barnacle hemocyanin, bayonet crab hemocyanin, edestinum, serum albumin of mammalian and mammalian immunoglobulins.
  • Additional bacterial products for use as carriers include bacterial wall proteins and other products (for example, cell walls and lipopolysaccharide (LPS) of streptococci and staphylococci).
  • the immunogenic composition comprising the conjugate of the invention for the generation of antibodies can be administered by any means known to the person skilled in the art, such as by intramuscular, subcutaneous or intravenous injection, and oral, nasal or anal administration. See, Banga A, "Parenteral Controlled Delivery of Therapeutic Peptides and Proteins "in Therapeutic Peptides and Proteins (Technomic Publishing Co., Inc., Lancaster, PA, USA, 1995).
  • said conjugate can be supplied as an implant, an oil injection or as a particulate system.
  • the particulate system can be a microparticle, a microcapsule, a microsphere, a nanocapsule, or similar particle.
  • Particulate support based on a synthetic polymer acts as an adjuvant to increase the immune response, in addition to providing controlled release.Aluminum salts can also be used as adjuvants to produce an immune response.
  • a mammal such as a mouse, a hamster or a rabbit, can be immunized with the immunogenic conjugate according to the present invention.
  • the immunogenic conjugate can also be administered in the presence of an adjuvant.
  • the progress of immunization can be monitored by detecting antibody titers in plasma or serum.
  • Conventional ELISA or other immunoassays with the immunogenic conjugate according to the invention can be used as an antigen to assess antibody levels.
  • the immunospecific antibody does not cross-react substantially with a protein related to the carrier protein that is part of the immunogenic conjugate of the invention.
  • a protein related to the carrier protein that is part of the immunogenic conjugate of the invention.
  • the antibody has a binding affinity for a non-homologous protein that is at least one order of magnitude, more preferably at least 2 orders of magnitude, and even more preferably at least 3 orders of magnitude less than the binding affinity of the antibody for the immunogenic conjugate of the invention.
  • the antibody of the invention includes, but is not limited to, polyclonal antibodies, monoclonal antibodies, single chain Fab and Fv fragments (scFv) thereof, bispecific, heteroconjugate antibodies, human and humanized antibodies.
  • Such antibodies can be produced in a variety of ways, including hybridoma cultures, recombinant expression in cell cultures of mammal or bacteria and recombinant expression in transgenic animals.
  • Antibodies can also be produced by selecting a sequence from a library of sequences expressed in presentation systems such as filamentous phages, bacteria, yeasts or ribosomes. There is abundant guidance in the literature to select a particular production methodology, for example, Chadd and Chamow, Curr. Opin.
  • the antibodies of the invention may be polyclonal antibodies.
  • Such polyclonal antibodies can be produced in a mammal, such as a non-human mammal, for example, after one or more injections of the conjugate and, optionally, an adjuvant. Normally, the conjugate and / or adjuvant will be injected into the mammal by a series of subcutaneous or intraperitoneal injections. If the serum contains polyclonal antibodies against unwanted epitopes, the polyclonal antibodies can be purified by immunoaffinity chromatography.
  • the antibodies of the invention may be monoclonal antibodies.
  • Monoclonal antibodies can be produced by hybridomas, in which a mouse, hamster or other appropriate host animal is immunized with the conjugate of the invention to cause lymphocytes that produce or can produce antibodies that will specifically bind to the immunizing agent (see, for example, Kohler and Milstein 1975 Nature 256: 495).
  • the conjugate is introduced into the non-human mammal in the presence of an appropriate adjuvant.
  • lymphocytes can be immunized in vitro. Generally, spleen cells or lymph node cells are used if non-human mammalian sources are desired, or use peripheral blood lymphocytes if cells of human origin are desired.
  • the lymphocytes are fused with an immortalized cell line using a suitable fusion agent, such as polyethylene glycol, to produce a hybridoma cell.
  • a suitable fusion agent such as polyethylene glycol
  • immortalized cell lines are myeloma cells of rat, mouse, bovine or human origin.
  • the hybridoma cells are cultured in a suitable culture medium that preferably contains one or more substances that inhibit the growth or survival of non-fused, immortalized cells.
  • Clones are isolated using the limiting dilution method and the culture medium (supernatant) in which hybridoma cells are cultured can be tested for the presence of monoclonal antibodies directed against the conjugate according to the invention by conventional techniques, such as by flow cytometry or by immunoprecipitation or by another in vitro binding assay, such as RIA or ELISA. Clones can also be cultured in vivo as ascites tumors in an animal.
  • the binding specificity of monoclonal antibodies produced by a hybridoma cell clone is determined by immunoprecipitation or by an in vitro binding assay, such as radioimmunoassay (RIA) or enzyme linked immunoabsorbent assay (ELISA) or by immunofluorescent techniques such as fluorescence microscopy or flow cytometry.
  • an in vitro binding assay such as radioimmunoassay (RIA) or enzyme linked immunoabsorbent assay (ELISA) or by immunofluorescent techniques such as fluorescence microscopy or flow cytometry.
  • Monoclonal antibodies secreted by the subclones are suitably separated from the culture medium, ascites fluid or serum by conventional immunoglobulin purification procedures such as, for example, A-Sepharose protein, hydroxyapatite chromatography, gel electrophoresis, dialysis or chromatography of affinity
  • immunoglobulin purification procedures such as, for example, A-Sepharose protein, hydroxyapatite chromatography, gel electrophoresis, dialysis or chromatography of affinity
  • Another method of generating specific antibodies, or antibody fragments, reactive against a target molecule is to examine expression libraries that code for immunoglobulin genes, or parts thereof, expressed in bacteria, yeasts, filamentous phages, ribosomes or ribosomal subunits. and other presentation systems. These methods typically use large libraries of antibody sequences or sequences of antibody fragments obtained from various sources such as healthy donors or patients or healthy or non-healthy animals.
  • antibodies and antibody fragments characteristic of hybridomas of the invention can also be produced by recombinant means by extracting messenger RNA, constructing a cDNA library and selecting clones encoding segments of the antibody molecule.
  • Antibodies can also be engineered to alter their clinical uses.
  • Numerous approaches make use of molecular biology and genetic techniques such as good knowledge of the genetics and structure of immunoglobulins to construct different modifications of the immunoglobulin molecule with the aim of improving its properties for clinical uses or other uses. Some of them tend to reduce the immunogenicity of the molecule in the species in which it should be used and the resulting molecule has a more homologous sequence with this species.
  • Various methods have been used to obtain antibodies of human origin avoiding procedures that are not ethically admissible in healthy human beings. In other approaches molecular weight and size are reduced for example in order to improve the distribution of the molecule.
  • - Chimeric antibodies These refer to antibodies constructed with variable regions of an antibody of some species (usually a mammal in which the antibody was generated) and constant regions of another species (that in which the chimeric antibody is to be used);
  • humanized antibody is meant an antibody derived from a non-human antibody, usually a murine antibody, which retains the antigen binding properties of the original antibody, but is less immunogenic in humans. This can be achieved through various methods, including (a) grafting all non-human variable domains into human constant regions to generate chimeric antibodies; (b) graft only non-human complementarity determining regions (CDRs) into human constant and framework regions with or without retention of critical network residues; and (c) transplant all non-human variable domains, but “surround” them with a human-type section by replacing surface residues. Methods for humanizing non-human antibodies have been described in the art.
  • a humanized antibody has one or more amino acid residues introduced into it from a source that is non-human. These non-human amino acid residues are often referred to as "import" residues, which are normally taken from a variable "import” domain. Humanization can be carried out essentially following the method of Winter et al. (Jones et al., Nature, 321: 522-525 (1986); Reichmann et al., Nature, 332: 323-327 (1988); Verhoeyen et al., Science, 239: 1534-1536 (1988)), replacing sequences of hypervariable regions with the corresponding sequences of a human antibody. (Carter et al., Proc. Nati. Acad. Sci.
  • humanized antibodies are prepared by a process of analysis of the original sequences and various conceptual humanized products using the three-dimensional models of the original and humanized sequences.
  • primatized antibodies A next step in this approach to preparing an antibody more similar to that of humans is the so-called primatized antibodies, that is, a recombinant antibody that has been engineered to contain the variable heavy and light domains of an antibody of mono (or other primate), in particular, a cynomolgus monkey antibody, and containing sequences of human constant domains, preferably the human gamma 1 or gamma 4 immunoglobulin constant domain (or PE variant).
  • the preparation of such antibodies is described in Newman et al., Biotechnology, 10: 1458-1460 (1992); US 5,658,570 and US 6.1 13,898. It has been reported that these antibodies show a high degree of homology with human antibodies, i.e.
  • human antibody By "human antibody” is meant an antibody that contains the entire human light and heavy chain as well as constant regions, produced by any of the known conventional methods.
  • human antibodies can be generated. For example, it is now possible to produce transgenic animals (for example, mice) that can, after immunization, produce a complete repertoire of human antibodies in the absence of endogenous immunoglobulin production.
  • phage display technology can be used to produce human antibodies and antibody fragments in vitro, from repertoires of variable domain genes (V) of donor immunoglobulin.
  • V variable domain genes
  • the V-domain genes of antibodies are cloned in frame in a gene of the envelope protein, either principal or minor of a filamentous bacteriophage, such as M13 or fd, and are presented as functional antibody fragments on the phage particle surface. Since the filamentous particle contains a single-stranded DNA copy of the phage genome, selections based on the functional properties of the antibody also result in the selection of the gene encoding the antibody that shows those properties.
  • the phage mimics some of the properties of cell B.
  • Phage display can be performed in a variety of formats; for review see, for example, Johnson, Kevin S. and Chiswell, David J., Current Opinion in Structural Biology 3: 564-57 1 (1993).
  • Human antibodies can also be generated by in vitro activated B cells or SCID mice with their immune system reconstituted with human cells. Once a human antibody is obtained, its coding DNA sequences can be isolated, cloned and introduced into an appropriate expression system, that is, a cell line preferably from a mammal that is subsequently expressed and released into the culture medium from which the antibody can be isolated.
  • An antibody fragment is a fragment of an antibody such as, for example, Fab, F (ab ') 2, Fab' and scFv.
  • Fab fragment of an antibody
  • F (ab ') 2 fragment of an antibody
  • Fab' fragment of an antibody
  • scFv single chain Fv fragment
  • Papain digestion of antibodies produces two identical antigen-binding fragments, called "Fab” fragments, each with a single antigen-binding site, and a residual "Fe” fragment, whose name reflects its ability to crystallize easily.
  • Fv is the minimum antibody fragment that contains an antigen recognition and complete antigen binding site. This region consists of a dimer of a light chain and a heavy chain variable domain in close association, not covalent. It is in this configuration that the three hypervariable regions of each variable domain interact to define an antigen binding site on the surface of the VH-VL dimer. Collectively, the six hypervariable regions confer antigen binding specificity to the antibody.
  • variable domain or half of an Fv comprising only three hypervariable regions specific for an antigen
  • the Fab fragment also contains the constant domain of the light chain and the first constant domain (CHI) of the heavy chain.
  • Fab 'fragments differ from Fab fragments by the addition of some residues at the carboxyl terminus of the heavy chain CHI domain that include one or more cysteines of the hinge region of the antibody.
  • Fab'-SH is the designation herein for Fab 'in which the cysteine residue (s) of the constant domains carry at least one free thiol group.
  • F (ab ') Z antibody fragments were originally produced as pairs of Fab' fragments that have hinge cysteines between them. Other chemical couplings of antibody fragments are also known.
  • Antibody fragments "Single chain Fv” or “scFv” comprise the VH and VL domains of an antibody, in which these domains are present in a single polypeptide chain.
  • the Fv polypeptide further comprises a polypeptide linker between the VH and VL domains that allows the scFv to form the desired structure for antigen binding.
  • diabody refers to small antibody fragments with two antigen binding sites, fragments that comprise a heavy chain variable domain (VH) connected to a light chain variable domain (VL) in the same polypeptide chain (VH) -VL).
  • VH heavy chain variable domain
  • VL light chain variable domain
  • Diabodies are described more fully in, for example, EP 404,097; WO 93/1 1161; and Hollinger et al., Proc. Nati Acad. Sci. USA, 90: 6444-6448 (1993).
  • Bispecific antibodies are antibodies that have binding specificities for at least two different epitopes. Methods for preparing bispecific antibodies are known in the art. Traditional production of full-length bispecific antibodies is based on the coexpression of two immunoglobulin heavy chain-light chain pairs, in which the two chains have different specificities (Millstein et al., Nature, 305: 537-539 (1983 )). Due to the random distribution of heavy and light immunoglobulin chains, these hybridomas (quadromas) produce a potential mixture of 10 different antibody molecules, of which only one has the correct bispecific structure. The purification of the correct molecule, which is performed by affinity chromatography steps, is quite cumbersome, and the product yields are low. Similar procedures are disclosed in WO 93/08829, and in Traunecker et al., EMBO J, 10: 3655-3659 (1991).
  • amino acid sequences of the antibodies of the invention may include one or more amino acid substitutions such that, although the primary sequence of the polypeptide is altered, the ability of the antibody to bind to the conjugate of the antibody is maintained.
  • substitution may be a conservative substitution and, in general, is applied to indicate that the substitution of one amino acid for another amino acid with similar properties (for example, the substitution of glutamic acid (loaded amino acid) for aspartic acid would be a conservative amino acid substitution).
  • the present invention also contemplates variants of the heavy and light chain sequences.
  • variant refers to substantially similar sequences. In general, the variants have the same biological activity, qualitatively, as the native sequence.
  • a variant of a polypeptide sequence may be a derivative of a polypeptide sequence comprising the addition, deletion or substitution of one or more amino acids.
  • the antibody of the invention may be labeled with a detectable label that allows its location and / or identification, by spectroscopic, photochemical, biochemical, immunochemical or chemical means.
  • labels for marking include, but are not limited to, radioactive isotopes, enzyme substrates, co-factors, ligands, chemiluminescent agents, fluorophores, haptens, enzymes and combinations thereof. Methods for settling and guidance for choosing suitable settling for different purposes can be found, for example, in Sambrook et al. (Molecular Cloning: A Laboratory Manual, Cold Spring Harbor, New York, 1989) and Ausubel et al. (In Current Protocols in Molecular Biology, John Wiley and Sons, New York, 1998).
  • the antibody of the invention comprises a detectable label.
  • the antibody of the invention is covalently modified so that its subsequent detection is possible.
  • the invention contemplates the use of any label whenever covalent conjugation to the antibody is possible and allows the subsequent detection of said antibody.
  • the invention contemplates the possibility of modifying the antibody with a radioisotope of the 3 H, 11 C, 14 C, 18 F, 32 P, 35 S, 64 Cu, 68 Ga, 86 Y, "Te, 111 In, 123 l, 124 l, 125 l, 131 1, 133 Xe, 177 Lu, 211 At or 213 B.
  • Radioisotope mapping is typically carried out by using chelating ligands that are capable of complexing metal ions such as DOTA, DOTP, DOTMA, DTP A and TETA (Macrocyclics, Dallas, Tex.).
  • the antibody of the invention is labeled with a fluorescent group.
  • the fluorescent group can be attached to the side chains of the amino acids directly or through a linker group.
  • the fluorescent groups used for marking should be (i) groups that give a good signal in the absence of background, (ii) stable groups that allow the detection of the signal without significant photobleaching, (iii) groups that have good solubility in aqueous media to facilitate the process of mareaje and / or (iv) groups that are not toxic or that alter proteins in such a way that they lose the ability to bind to their targets.
  • Methods for conjugating fluorescent reagents to polypeptides are well known in the state of the art and have been described, for example, in Haugland, 2003, Molecular Probes Handbook of Fluorescent Probes and Research Chemicals, Molecular Probes, Inc .; Brinkley, 1992, Bioconjugate Chem.
  • Suitable reagents for polypeptide mapping, such as antibodies, with fluorescent groups include chemical groups that show the ability to react with the various groups that appear in the side chains of the proteins, including, amino groups and thiol groups.
  • chemical groups that can be used to modify the antibodies according to the present invention include, without limitation, maleimide, haloacetyl, iodoacetamide succinimidyl ester (eg, NHS, N-hydroxysuccinimide), isothiocyanate, sulfonyl chloride, 2,6- dichlorotriazinyl, pentafluorophenyl ester, phosphoramidite and the like.
  • a suitable reactive functional group is the N-hydroxysuccinimda (NHS) ester of a detectable group modified with a carboxyl group.
  • the carboxyl group that modifies the fluorescent compound is activated by contacting said compound with a carbodiimide reagent (for example, dicyclohexylcarbodiimide, diisopropylcarbodiimide, or a uronium reagent such as TSTU (O- (N-Succinimidyl) - ⁇ , ⁇ , ⁇ ', ⁇ '-tetramethyluronium tetrafluoroborate, HBTU (0-benzotzol) il) -N, N, N ', N'- tetramethyluronium hexafluorophosphate), or HATU (0- (7-azabenzotriazol-1-yl) -N, N, N', N'- tetramethyluronium hexafluorophosphate),
  • Fluorescent compounds suitable for use in the present invention include, without limitation, ethidium bromide, SYBR Green, fluorescein isothiocyanate (FITC), isothiol tetramethyl rhodamine (TRIT), 5-carboxyfluorescein, 6-carboxyfluorescein, fluorescein,, HEX (6 -carboxy-2 ', 4,4', 5 ', 7,7'-hexachlorofluorescein), Oregon Green 488, Oregon Green 500, Oregon Green 514, Joe (6-carboxy-4', 5'-dichloro-2 ' , 7'- dimethoxyfluorescein), 5-carboxy-2 ', 4', 5 ', 7'-tetrachlorofluorescein, 5-carboxylamine, rhodamine, tetramethylrodamine (Tamra), Rox (carboxy-X-rodamine), R6G (rhodamine 6G) , phthalocyan
  • the antibodies are labeled by conjugation with a first member of a binding pair.
  • said covalent modification is a biotinylation.
  • biotinylation refers to the covalent binding of biotin to a molecule (typically a protein). Biotinylation is carried out using reagents capable of conjugating biotin to the side chain of the proteins, wherein said conjugation takes place primarily in the primary amino groups and in the thiol groups that appear in the side chains of the proteins.
  • Suitable reagents for biotinylation of amino groups include molecules containing biotin and a group capable of reacting with amino groups such as succinimide esters, pentafluorophenyl ester or alkyl halides, the biotin group and the reactive group being separated by a spacer of any length (for example, 8-40 A in length).
  • these biotinylation agents include NHS- agents.
  • biotin (containing a five-carbon ester bond between biotin and the NHS group), sulfo-NHS-biotin, NHS-LC-biotin, sulfo-NHS-LC-Biotin, NHS-LC-LC-biotin, sulfo-NHS-LC-LC-biotin, sulfo-NHS-SS-biotin, NHS-PE04-biotin, PFP-biotin, TFP-PEO-biotin and the like, where "NHS” indicates an N-hydroxysuccinimide group, "LC “refers to an amide type bond of 6 carbon atoms located between the NHS group and biotin," PEO “refers to an ethyleneoxide group, where the subscript indicates the number of PEO units," PFP "refers to a pentafluorophenyl group "TFP" refers to a tetrafluorophenyl group, "sulfo” refers to a sulfonate group (S
  • the antibody of the invention can be used in the determination and / or quantification of coumarin-like anticoagulants in a sample of a subject. Therefore, in another aspect, the invention relates to the use of an antibody (use of the antibody of the invention) that specifically recognizes the conjugate of the invention in the detection and / or quantification of coumarin-like anticoagulants in a sample of a subject.
  • the use of the antibody of the invention can be carried out in any type of immunoassay type technique aimed at the detection, determination and / or quantification of coumarin type anticoagulants, in particular anticoagulant agents of formula (II), more particularly those selected from the group formed by warfarin and acenocoumarol and fenprocumin.
  • immunological techniques comprise, without limitation, ELISA, immunoprecipitation, Western blotting or Western blotting, dot blot, radioimmunoassay, immunofluorescence, immunohistochemistry and flow cytometry.
  • the Western blot technique is based on the detection of proteins previously separated by electrophoresis in a gel, under denaturing conditions and immobilized in a membrane that is subsequently incubated with one or more specific antibodies for the protein and is detected by a system, for example , chemiluminescent or fluorescent.
  • Immunofluorescence analysis requires the use of a specific antibody labeled with a fluorescent compound.
  • the immunoassay known as dot blot begins with the direct application of the sample (through a device that configures said deposit in a well) in a membrane. The subsequent steps are the same: incubation of the membrane with a serum and subsequent marking and development.
  • the immunoassay known as ELISA is based on the use of enzyme-labeled antigens or antibodies, so that the conjugates formed between the target antigen and the labeled antibody result in the formation of enzymatically active complexes. Because one of the components (the antigen or the labeled antibody) is immobilized on a support, the antibody-antigen complexes are immobilized on the support and therefore, can be detected by the addition of a substrate that is converted by the enzyme in a product that is detectable, for example, by spectrophotometry or fluorometry.
  • the anticoagulants are selected from the group consisting of warfarin, acenocoumarol and fenprocumon.
  • the sample in which the level of coumarin-type anticoagulants is determined is from a subject under treatment with anticoagulants.
  • the sample in which anticoagulant levels are determined is a blood, serum or plasma sample. In an even more preferred embodiment, the sample in which anticoagulant levels are determined is a plasma sample.
  • antisera generated in rabbits immunized with the conjugate according to the invention comprise antibodies that can be used for the detection and quantification of anticoagulant agents (see sections 2.3-2.5 of Example 1 of the invention).
  • the present invention thus provides antibodies with application in the detection and / or quantification of coumarin-like anticoagulant agents in a sample of a subject. Therefore, in another aspect, the invention relates to a method for the detection and / or quantification of coumarin-like anticoagulants in a sample of a subject comprising
  • a sample of a subject is contacted with an antibody that specifically recognizes the conjugate of the invention or with an antiserum comprising the above antibody.
  • Methods for the purification of antibodies include, but are not limited to, affinity chromatography, so that the antigen is immobilized on a support, such as Sepharose, non-bound nonspecific antibodies are washed away and the Retained specific antibody is eluted by variation of the pH or of the buffered saline concentration.
  • affinity chromatography so that the antigen is immobilized on a support, such as Sepharose, non-bound nonspecific antibodies are washed away and the Retained specific antibody is eluted by variation of the pH or of the buffered saline concentration.
  • binding and elution buffers are important components in antibody purification. Generally, ionic strength and pH are the most important factors affecting binding efficiency and consequently elusion of antibodies. However, temperature and other components are also important in particular cases.
  • immunoassay formats can be used according to the method of the present invention. Such formats may be heterogeneous or homogeneous, sequential or simultaneous, competitive or non-competitive. Such assays can be formatted to be quantitative, to measure the concentration or amount of a coumarin-type anticoagulant agent, or they can be formatted to be qualitative, to measure the presence or absence of a coumarin-type anticoagulant agent.
  • Heterogeneous immunoassay techniques typically involve the use of a solid phase material to which the reaction product binds, but can be adapted to involve the binding of non-immobilized antigens and antibodies (i.e., a solution phase immunoassay). The reaction product is separated from excess sample, test reagents and other substances by removing the solid phase from the reaction mixture (for example, by washing).
  • the detection and / or quantification is carried out by an ELISA-type assay (enzyme-linked immunoabsorbent assay) of the English "Enzyme Linked Immunosorbent Assa /)
  • an immunoreactive eg, an antigen or an antibody
  • the conjugate comprising an antigen derived from a coumarin-like anticoagulant agent is immobilized on the solid support, and this system is contacted with a sample capable of containing coumarin-type anti-clotting antibodies
  • the conjugate that is immobilized on the support is selected from the gr upo formed a conjugate comprising h A c_, a conjugate comprising h w
  • the binding assay of the present invention for the detection and / or quantification of anticoagulant agents is configured as a competitive assay.
  • a competitive test the greater the amount of anticoagulant agent present in the sample under test, the lower the amount of label will be present in the solid phase.
  • the competitive assay can be performed by supplying a defined amount of a labeled coumarin-type anticoagulant agent and determining whether the sample under test contains anticoagulant agent of coumarin type that would compete with the coumarin-like anticoagulant agent marked to bind the support.
  • the amount of captured coumarin-like anticoagulant agent captured is inversely proportional to the amount of said anticoagulant agent present in the test sample.
  • the detection of the formation of anticoagulant complexes of the coumarin-antibody type that specifically recognizes the conjugate of the invention is given by a decrease in the detection of mareaje.
  • the solid support on which the assay is performed is prepared by coating the surface of said support with the specific antibody. After a washing step, the sample in which the anticoagulant agent (or analyte) of interest is found is added, and it is incubated together with the enzyme marker attached to the hapten as a competitor.
  • This type of assay is indicative of the presence of analyte in the analyzed sample. Samples of the same type are included in the test sample analyzed, but lacking the analyte of interest, as negative controls. It also includes positive controls, or samples in which it is present in the analyte of interest.
  • the support is prepared in the same manner as before but this time immobilizing the antigen of interest. After incubation and corresponding washing, the suspect sample is added with the analyte and then the specific antibody. Positive and negative controls are also included.
  • the detection system uses two antibodies: one primary against the antigen and one secondary marked against the primary. The detection is more sensitive because it has a signal amplification due to the union of two or more secondary antibodies for each primary. In this type of assay, the same labeled secondary antibody and the same enzyme system allow quantifying a wide variety of antigens.
  • the antibody in particular an antibody according to the invention, is immobilized on the solid support, then the antigen is added, which is recognized by the immobilized antibody and binds to it.
  • an antibody according to the invention is immobilized on the solid support, and a conjugate of the invention labeled, for example, with HRP, which binds to the immobilized antibody is added.
  • HRP which binds to the immobilized antibody.
  • This test allows to analyze the different antibodies obtained and the conjugates produced.
  • the antigen used is that which comprises a hapten of formula (I) and HRP as an enzymatic marker.
  • the antigen in particular a conjugate according to the invention, is immobilized on the solid support, then adding a first antibody that recognizes and binds to the immobilized antigen.
  • the first antibody can be directly conjugated to a detectable marking agent or a second labeled antibody that recognizes the first antibody can be added.
  • this assay allows to evaluate the antibody titer generated in an immunized non-human animal by measuring the binding of serial dilutions of each antiserum to microtiter plates previously upholstered with a conjugate according to the invention, as well as the screening of the different antibodies obtained and the antigens produced.
  • the conjugate used is that which comprises a hapten of formula (I) and a carrier protein selected from the group consisting of BSA, OVA or CONA.
  • the detection and / or quantification of coumarin-like anticoagulant agents is carried out by means of a direct type ELISA, in which the antibody according to the invention is immobilized on a solid support. Said antibody may have been previously purified or be part of an antiserum.
  • the direct type ELISA is a competitive direct ELISA.
  • the direct ELISA, preferably competitive direct ELISA is used in the detection and / or quantification of acenocoumarol.
  • the antibody that specifically recognizes the conjugate of the invention binds to a solid support (i.e., is immobilized) and incubated in contact with the biological sample in which the presence is tested. and / or concentration of a coumarin-like anticoagulant agent and a hapten according to the invention labeled by a detectable label.
  • a blocking agent can be added to reduce non-specific binding of the antibody to the support.
  • the detection and / or quantification of coumarin-like anticoagulant agents is carried out by means of an ELISA of indirect type, in which the antigen is immobilized on a solid support.
  • the indirect type ELISA is a competitive indirect ELISA.
  • the indirect ELISA, preferably competitive indirect ELISA is used in the detection and / or quantification of warfarin.
  • the immunoreactive that is immobilized on the solid support is an antigen that is specifically recognized by the antibodies of the invention, obtained as described above. Said antibody may have been previously purified or be part of an antiserum.
  • the antibody is contacted with a biological sample containing the coumarin-like anticoagulant that it is desired to detect and / or quantify.
  • a biological sample containing the coumarin-like anticoagulant that it is desired to detect and / or quantify.
  • the formation of coumarin-antibody anticoagulant complexes that specifically recognizes the conjugate of the invention, preferably a secondary antibody against the primary labeled by a detectable label is detected.
  • any of a wide variety of solid supports can be employed in the immunoassays of the present invention.
  • Suitable materials for the solid support are synthetic such as polystyrene, polyvinyl chloride, polyamide or other synthetic polymers, natural polymers such as cellulose, as well as derived natural polymers such as cellulose acetate or nitrocellulose, and glass, especially glass fibers.
  • the support can take the form of spheres, rods, tubes and microassay or microtiter plates. Sheet-like structures such as paper strips, small plates and membranes are also suitable.
  • the surface of the supports can be permeable and impermeable for aqueous solutions.
  • Additional solid supports suitable for use in the present invention include, without limitation, silicone, crystal, quartz, polyimide, acrylate, polymethylmethacrylate, ceramic, nitrocellulose, metals, amorphous silicon carbide, polystyrene as well as any other material suitable for microfabrication or my crol itog raffia.
  • the support on which the antibody is immobilized is part of an assay plate.
  • the components may be immobilized to the support by covalent bonds or by non-covalent bonds such as hydrogen bonds, hydrophobic interactions or ionic bonds.
  • covalent bonds or by non-covalent bonds such as hydrogen bonds, hydrophobic interactions or ionic bonds.
  • non-covalent bonds such as hydrogen bonds, hydrophobic interactions or ionic bonds.
  • supports activated by epoxy groups include 3-glisidoxy propyl trimethoxy silane (GTMS), 2- (3,4 epoxy cyclohexyl) ethyl trimethoxy silane, 3-glisidoxy propyl methyl diethoxy silane, 3-glisidoxy propyl triethoxy silane and the like
  • GTMS 3-glisidoxy propyl trimethoxy silane
  • 2- (3,4 epoxy cyclohexyl) ethyl trimethoxy silane 3-glisidoxy propyl methyl diethoxy silane
  • 3-glisidoxy propyl triethoxy silane and the like
  • the detection of the formation of said complexes can be carried out by means of a second detectably labeled antibody capable of binding to the initial antibody, so that the support is incubated under conditions sufficient to allow the second antibody to bind to any anti-clotting antibody of coumarin type that may be present.
  • the support is then treated for remarkably extensively (eg, washing) to substantially remove any second unbound antibody. If a coumarin-like anticoagulant agent is present in the test sample, the two antibodies (anti-coumarin-type anticoagulant antibody and secondary antibody that binds to the previous antibody) will form an immune complex (i.e., a second antibody sandwich / anticoagulant agent / anti-anticoagulant antibody). In such an assay, the detection of the second antibody bound to the support is indicative of the presence of coumarin-like anticoagulant agent in the sample tested.
  • the second antibody can be a natural immunoglobulin isolated from a non-human species (eg, murine anti-IgG antibody, goat anti-LGG antibody, goat anti-IgM antibody) or can be produced recombinantly or synthetically. It can be an immunoglobulin or an immunoglobulin fragment (for example, FAb, F [Ab] 2). As desired, other binding molecules may be employed together with or instead of such second antibodies. Possible antibody markings have been described previously in the context of the antibody of the invention, and are also applicable to the mapping of a secondary antibody. As an example, the anti-anticoagulant agent antibodies can be biotinylated and the second antibody can be changed to avidin or labeled streptavidin.
  • enzymatic markers can be detected through the use of chromogenic substrates (including those that produce or adsorb fluorescent light, UV, visible) in response to catalysis by the enzyme marker. More preferably, chemical markers (for example, colloidal gold markers, latex balls) can be employed. Marker detection can be achieved using multiple detectors, multi-step filters, grilles, or spectrally different fluorines. See Ward D, et al., US 5,759,781. In a particular, non-limiting embodiment, peroxidase is used as an enzyme marker, especially in conjunction with the 3, 3 ', 5,5'-tetramethylbenzidine (TMB), OPD or ABTS chromogenic substrate.
  • TMB 3, 3 ', 5,5'-tetramethylbenzidine
  • the enzyme marker is horseradish peroxidase (HRP).
  • HRP horseradish peroxidase
  • the coumarin-type anticoagulant agent has the formula (II), in particular it is selected from the group consisting of warfarin, acenocoumarol and fenprochumon .
  • the coumarin-like anticoagulant agent is acenocoumarol.
  • an ELISA of competitive type is carried out.
  • the competitor is a conjugate comprising the h A c_ antigen of the invention and a carrier protein, wherein said carrier protein is preferably HRP.
  • Treatment with coumarin-type anticoagulants requires periodic monitoring and monitoring of the effect of the agent on the subject, especially at the beginning of treatment, so that the values of the coagulation parameters are adjusted and maintained within the appropriate intervals.
  • Common clinical parameters used in the analysis of the coagulation of the subject include, without being limited to, prothrombin time or PT (Prothrombin Time), the international standardized ratio or INR (International Normalized Ratio) and the activated partial thromboplastin time or aPTT (activated Partial Thromboplastine Time).
  • the antiserum containing the specific antibodies that recognize warfarin is called As233 according to the present invention
  • the competing antigen used in the ELISA is 4'-amino-ACL (A2) conjugated to BSA.
  • the antiserum containing the specific antibodies that recognize acenocoumarol is the so-called As236, and the competing antigen is h A cL conjugated with HRP.
  • the sample is from a subject under treatment with coumarin-like anticoagulant agents.
  • the sample is selected from the group consisting of blood, serum or plasma.
  • the sample is plasma.
  • the detection and / or quantification of said anticoagulant agents in said sample according to the method of the invention requires a sample pretreatment step. , which comprises the deproteinization of said sample.
  • Methods for deproteinization of a sample are known to those skilled in the art and include, but are not limited to, precipitation with acetonitrile, precipitation with perchloric acid, precipitation with ethanol, acid deproteinization by metaphosphoric acid or trichloroacetic acid, as well as mediated protein hydrolysis. by proteolytic enzymes.
  • the deproteinization of the plasma sample is carried out by treating said sample with ethanol.
  • the conjugates according to the present invention are capable of inducing the formation of specific antibodies of said conjugates, which also recognize and specifically bind to coumarin-like anticoagulant agents, such antibodies according to the present invention can be employed for the quantification of coumarin-like anticoagulant agents in the sample of a subject.
  • the subject is under treatment with coumarin-like anticoagulants.
  • the sample is obtained from said subject at different time points throughout the treatment. The determination of the concentration of coumarin-like anticoagulant agent throughout a treatment allows the dose of said agent to be adjusted for the treatment of the subject in need of anticoagulant treatment.
  • the subject in need of anticoagulant treatment suffers from a pathology that requires a coumarin-like anticoagulant agent.
  • a non-exhaustive list of pathologies in which blood coagulation is altered includes vitamin K deficiency, disseminated intravascular coagulation (DIC), von Willebrand disease, hemophilia, thrombocytopenia, early liver disease, terminal liver disease, uremia, afibrinogenemia, factor V, deficit of factor X or amyloid purpura, Glanzmann disease and Bernard-Soulier syndrome.
  • the method of the invention therefore, allows monitoring of the levels of coumarin-type anticoagulant agent throughout the treatment with said anticoagulant agent, allowing the necessary dose of anticoagulant agent to be adjusted both individually to each subject in need. of treatment, as throughout the time in which the application of said anticoagulant treatment is necessary.
  • the present invention relates to a kit for the detection and / or quantification of coumarin-like anticoagulant agents in the sample of a subject comprising at least one component selected from the group consisting of an antibody according to the invention, an antiserum which comprises an antibody according to the invention and a conjugate according to the invention.
  • the antibody or conjugate is immobilized on a solid support, as described above.
  • a device contemplated by the present invention for the quantification of coumarin-like anticoagulants in a sample and that can be part of the kit of the invention is an immediate diagnostic analysis device, also known as PoC (point-of-care) or POCT (point-of-care testing) as a portable coagulometer.
  • Said device comprises at least one antibody according to the invention or an antiserum comprising an antibody according to the invention and / or a conjugate according to the invention.
  • the present invention also contemplates the use of said devices in the quantification of anticoagulant agents in a sample of a subject.
  • Such devices are of interest in applications such as dose adjustment of coumarin type anticoagulant agent for a patient in need of anticoagulant treatment and under treatment with a coumarin type anticoagulant.
  • This type of device allows diagnostic tests to be carried out outside a clinical laboratory and by non-specialized personnel, in an automated and miniaturized manner, in a non-invasive way and with a rapid diagnosis, from small volume samples and easy to obtain.
  • the detection was performed in the positive ion mode, ionized with a set laser power at 70% of the maximum laser intensity of the instrument at a frequency of 10-100 Hz.
  • the pH and conductivity of all buffers and solutions are measured with a 540 GLP pH meter and an LF 340 conductimeter, respectively (WTW, Weilheim, Germany).
  • the polystyrene microtiter plates were from Nunc (Maxisorp, Roskilde, Denmark).
  • the washing steps were carried out using a SLY96 PW microplate washer (SLT Labinstruments GmbH, Salzburg, Austria).
  • the absorbances were read in a SpectramaxPlus (Molecular Devices, Sunnyvale, CA) in a wavelength mode of 450 nm.
  • PBS is a 0.8% saline solution of 10 mM phosphate buffer and, unless otherwise indicated, the pH is 7.5.
  • PBST is PBS with 0.05% Tween 20.
  • the substrate solution contains 0.01% TMB (3.3 ', 5,5'-tetramethylbenzidine) and 0.004% H 2 0 2 in citrate buffer.
  • TMB 3.3 ', 5,5'-tetramethylbenzidine
  • Haptens h A c_ and h w were coupled to horseshoe crab hemocyanin (HCH) and bovine serum albumin (BSA), following the mixed anhydride method described by Salvador et al. (Salvador JP et al. 2007 Anal Chem 79: 3734). Briefly, the carboxylic acid of h A c_. and hw (10 umol) were activated with isobutyl chloroformate (14 umol) in the presence of tributylamine (12 ⁇ , respectively) in DMF (dimethylformamide, 200 ⁇ ) and added to a protein solution (10 mg) in buffer. borate (1, 8 mi).
  • the MALDI-TOF-MS spectra were obtained by mixing 2 ⁇ of the matrix (frans-3,5-dimethoxy-4-hydroxycinnamic acid, 10 mg mi "1 in CH 3 CN / H 2 0 50:50, 0 , 1% formic acid) with 2 ⁇ of a solution of the conjugates or proteins (5 mg mi "1 in MilliQ water).
  • the hapten densities obtained were around 5 and 8 for h AC i_-BSA and h w -BSA, respectively.
  • Active ester method Haptens h A cL and hw (2 ⁇ ) were reacted with N-hydroxysuccinimide (NHS, 1, 15 mg, 10 ⁇ ) and dicyclohexylcarbodiimide (4, 12 mg, 20 ⁇ ) in 200 ⁇ of anhydrous DMF and are added to bovine serum albumin (BSA, 10 mg), ovalbumin (OVA, 10 mg) and conalbumin (CONA, 10 mg) in borate buffer (1.8 ml).
  • NHS N-hydroxysuccinimide
  • OVA ovalbumin
  • CONA conalbumin
  • the conjugation of haptens h A cL and hw with HRP was performed by adding 10 ⁇ of each hapten activated with the same molar excess of NHS (2.87 mg, 25 ⁇ ) and DCC (10.3 mg, 50 ⁇ ) to HRP (2 mg) in borate buffer.
  • the conjugates were purified by dialysis and lyophilized were stored at -80 ° C. Working aliquots were prepared at 1 mg mi "1 in PBS and stored at 4 ° C.
  • the characterization of the protein conjugates was performed by MALDI-TOF -MS as described above
  • the hapten densities obtained were around 1, 8, 2 and 7 for the conjugates of h AC i_ and HRP, BSA, OVA and CONA, respectively, and 1, 9, 2 and 9 for the conjugates of h w and HRP, BSA, OVA and CONA, respectively.
  • Diazonium coupling the coupling was performed to BSA with 4'amino-ACL according to the procedure described by Fitzpatrick et al.
  • the antibodies obtained by immunization of h A c_-HCH (As236-238) and hW-HCH (As233-235) were evaluated against different different antigens produced A2-BSA, hACL and hW bound to BSA, OVA, CONA and HRP The evaluation was performed in a non-competitive ELISA format.
  • Microtiter plates were coated with 2 -BSA (0.062 mi- 1 covered in coating buffer (100 ⁇ / well) overnight at 4 ° C. The next day, the plates were washed four times with PBST before adding samples, standards or cross-reactants, at different concentrations (50 ⁇ / well), followed by the solution of As233 antiserum (1/4000 dilution in PBST, 50 ⁇ / well) After 30 min at room temperature, the plates are washed again four times with PBST and the anti-lgG-HRP solution (1/6000 in PBST, 100 ⁇ / well) was added After 30 min incubation at room temperature, the microplates were washed again four times with PBST and The substrate solution (100 ⁇ / well) was added and the enzymatic reaction was stopped after 30 min at room temperature by H 2 S0 4 4N (50 ⁇ / well).
  • Microtiter plates were coated with the As236 antiserum (1/32000 dilution in 100 ⁇ / well coating buffer) overnight at 4 ° C. The next day, the plates were processed as described above by adding the samples or standards (in PBST, 50 ⁇ / well) followed by the enzyme tracer H A CL-H RP (0.01 ⁇ / well in PBST, 50 ⁇ / well). After 30 min at room temperature, the microplates were washed again four times with PBST. The substrate solution was added as described above. 1.8. Cross Reactivity Determinations
  • a pool of human plasma was obtained from the mixture of the samples of six people.
  • the plasma pool was used for matrix effect studies, plasma pretreatment evaluation and precision studies.
  • Plasma samples from untreated and treated patients were kindly provided by Dr. D. Tassies and Dr. JC Reverter of the IDIBAPS hemotherapy-hemostasis group of the Hospital Cl ⁇ nic de Barcelona.
  • the untreated samples were from 48 healthy people and the treated samples were taken from 48 patients treated with ACL with a stable INR value in the last two trials.
  • the proteins were precipitated by adding ethanol at a concentration of 50%, stirring for 15 minutes and centrifuging to separate the precipitate.
  • the samples were diluted with PBS to 10% ethanol and the necessary amount of Tween 20 was added until a concentration of 0.05% was reached. Additional dilutions were made with 10% ethanol-PBST 0.05% Tween 20.
  • Plasma samples (with or without treatment) were diluted in the assay buffer and used to prepare the standard curves. The effect of the matrix was evaluated by comparing the parallelism of the standard curves with the curve prepared using the assay buffer.
  • This parameter was evaluated by preparing 6 different blind spiked samples and measuring them without dilution using ELISA. The measurements were made in duplicate and using an appropriate dilution of the analyte in the plasma as the standard curve.
  • carboxymethoxyloxime was selected as a spacer arm for the production of antibodies against coumarin-like anticoagulants, which is capable of binding immunogenic protein in order to stimulate the immune system, without altering the main physicochemical properties of the objective analyte
  • This type of spacer arm maintains two of the main epitopes of the anticoagulants of interest.
  • the synthesis of two different haptens, h w and h A cL, has been analyzed for the detection of coumarin-like anticoagulants.
  • the first hapten, h AC i_ was designed with the purpose of producing selective acenocoumarol antibodies, preserving the characteristic epitopes such as 4- hydroxy-coumarin and 4'-nitro-phenyl rings.
  • the second hapten h w gives rise to antibodies with equal recognition of warfarin and fenprocumon due to the conservation of the same epitotes (4-hydroxy-coumarin and phenyl rings).
  • the synthesis of haptens has been carried out with good yields, being purified and characterized by carboxymethoxylamine in basic conditions.
  • the conjugation method selected for the preparation of the immunogens was that of the mixed anhydride. This method provides the coupling of the hapten carboxylic group with the accessible free lysines of the protein, minimizing conjugation by-products.
  • the coupling was performed in HCH and BSA in parallel. BSA conjugates were used as control of the binding between hapten and protein. The results obtained showed that h A cL and hw have a hapten density 5 and 8, respectively. Therefore, it was assumed that the coupling between hapten and HCH was successful.
  • the conjugate hapten h w -HCH was used as an immunogen to generate polyclonal antibodies called As233, As234 and As235.
  • the h AC i_-HCH conjugate was inoculated to obtain polyclonal antibodies called As236, As237 and As238.
  • Competitors for the development of the corresponding ELISA were prepared using the active ester method for h A ci_ and hw at BSA, OVA, CONA and HRP.
  • Another competitor of interest 4'amino- Acenocoumarol was used as hapten bound to BSA.
  • ACL reduction and subsequent BSA binding was performed using the aforementioned method of Fitzpatrick et al. (Fitzpatrick B &O'Kennedy R 2004 J Immunol Methods 291: 11) with good results, obtaining a hapten of density 2.
  • the avidity of the antibodies obtained has been tested with all protein conjugates in a non-competitive ELISA.
  • a total of 48 combinations were tested in indirect format (six antisera for eight coating antigens) and 12 combinations in direct format (six antisera for two enzyme markers).
  • three obtained three combinations with a good detection for the determination of W (A2-BSA / As233) and ACL (As236 / HACL-HRP).
  • the standard curves are shown in Figure 2 and the characteristic parameters are summarized in Table 1.
  • Prothrombin time (PT) and INR value is the time at which plasma is obtained by blood coagulation by adding a coagulating agent (mainly citrate). Therefore, plasma is obtained during the coagulation process. Due to the fact that the plasma is the result of the coagulation test, the immunoassays for ACL and W were tested using the plasma as the matrix. The human plasma pool was used as a target to evaluate the non-specific interference that could occur in the ELISA.
  • Figure 2 shows that in the indirect format A2-BSA / As233 it has to be diluted 25 times to reach the same setting parameters as in buffer.
  • the good detectability achieved in the buffering conditions worsens when the plasma is used for the determination of anticoagulants, making it unable to reach the concentration found in plasma.
  • Table 3 which shows the LOD, WR (in terms of IC 8 o and IC 2 o) and IC 50 (corrected taking into account the corresponding dedilution factor)
  • the detectability achieved is not sufficient due to the fact that it is necessary to dilute the plasma 25 times to reach the same parameters as in tampon.
  • the As236 / hACL-HRP assay is not strongly affected by plasma in terms of Amax, but the IC50 parameter is affected. Despite this behavior, the ACL standard curve in a plasma pool can be considered, reaching a better detectability at 1.56 nM.
  • a washing procedure may be convenient to minimize non-specific interference from plasma and improve plasma detectability.
  • the previous experience of the inventors indicates that matrix disturbance from plasma can be found in the presence of proteins in the blood. Therefore, by eliminating the protein content in the plasma, the effect of the matrix can be avoided, also improving the detectability.
  • EtOH is the simplest way to deproteinize said plasma samples, so this method was analyzed for the tests under development. In both tests, plasma matrix interference was minimized using this methodology, as can be seen in Figure 4. It is this figure that the effect of the matrix is avoided by using EtOH as a deproteinization agent, but it does not affect the calibration parameters characteristic of the standard curve for As236 / hACL-HRP (see Table 4).
  • Figure 6 shows that the ELISA is capable of detecting different concentrations of acenocoumarol in the plasma; All values found were within the working range of ELISA.
  • the great heterogeneity in the concentration found for each patient can be observed.
  • An explanation for this behavior is due to the genotype profile of each patient.
  • anticoagulants depend on several factors including age, diet and genetic isoforms. Despite the dispersion of the results, this fact reveals the usefulness of the ELISA developed in the present invention for the determination of acenocoumarol in patients treated with this coumarin-like anticoagulant.

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Hematology (AREA)
  • Urology & Nephrology (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Genetics & Genomics (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Biotechnology (AREA)
  • Cell Biology (AREA)
  • Microbiology (AREA)
  • Biophysics (AREA)
  • Food Science & Technology (AREA)
  • Proteomics, Peptides & Aminoacids (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Pharmaceuticals Containing Other Organic And Inorganic Compounds (AREA)
  • Peptides Or Proteins (AREA)
  • Investigating Or Analysing Biological Materials (AREA)
  • Medicines Containing Antibodies Or Antigens For Use As Internal Diagnostic Agents (AREA)

Abstract

La presente invención se relaciona con el diseño de haptenos estructuralmente relacionados con compuestos anticoagulantes orales de tipo coumarínico (CAOC) con el objetivo de ser usados para la producción de anticuerpos específicos contra este tipo de sustancias y la posterior utilización de éstos para el desarrollo de herramientas de diagnóstico de uso en laboratorio o en dispositvos point-of-care (PoC). En particular, con los anticuerpos producidos se ha desarrollado una herramienta de diagnóstico que permite la cuantificación de los niveles plasmáticos de CAOC en pacientes tratados con este tipo de fármacos.

Description

DESCRIPCIÓN
ANTICUERPOS PARA LA DETECCION Y CUANTIFICACION DE AGENTES
ANTICOAGULANTES
OBJETO DE LA INVENCIÓN
La presente invención se relaciona con compuestos, métodos y ensayos para la determinación de los niveles de agentes anticoagulantes de tipo cumarínico en una muestra biológica, así como con métodos, ensayos y kits para la determinación de la dosis adecuada de dichos agentes a administrar a un paciente en necesidad de dicho tratamiento.
ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN
Los compuestos anticoagulantes de tipo cumarínico (CAC) son ampliamente utilizados en todos los países con el objetivo de prevenir o controlar ciertas cardiopatías. Así, la warfarina es empleada mayoritariamente en Norteamérica, Escandinavia y Reino Unido, mientras que el acenocumarol y el fenprocumón se emplean principalmente en Europa. Estos compuestos son antagonistas de la vitamina K que inhiben los factores de coagulación II (protrombina), VII, IX y X. Sin embargo, su estrecha ventana terapéutica sumada al hecho de que su efecto sea distinto según el genotipo del paciente, sus enfermedades u otros factores relacionados con el estilo de vida, plantean ciertas dificultades a la hora de fijar la dosis adecuada de dichos compuestos para cada paciente, resultando en un aumento de hemorragias (por exceso de dosis) o formación de trombos (por defecto de dosis). La dosis de anticoagulantes orales puede ir desde 0,75 mg/día a 12 mg/día en función del paciente y del tipo particular de anticoagulante. Las técnicas analíticas que se emplean actualmente para determinar o para corregir la dosis de agente anticoagulante oral para un paciente comprenden la medida del tiempo de protrombina (PT) y correspondiente INR (International Normalized Ratio), de modo que tales parámetros determinan la tendencia de la sangre a coagular en presencia de posibles trastornos de la coagulación. El rango normal de PT varía entre 12 y 15 segundos y el de INR entre 0,8 y 1 ,2 (a mayor valor de INR, mayor tiempo necesario para la coagulación). Estudios en los que se evalúo el tratamiento a largo plazo de la trombosis venosa profunda (TVP) mostraron que las recurrencias se impiden por completo a valores de INR de entre 2,0 y 3,0, sin embargo se recomienda que el tratamiento anticoagulante de tipo cumarínico resulte en valores de INR por debajo de 2,0.
Los compuestos anticoagulantes se administran como mezclas racémicas que son rápidamente absorbidas por el tracto gastrointestinal, de modo que en pocas horas se tienen cantidades detectables en plasma de los anticoagulantes. Aunque hay biodisponibilidad de los dos enantiómeros, la forma R del enantiómero tiene una vida media superior a la forma S del enantiómero, que es más susceptible de ser metabolizado.
Se han descrito diferentes metodologías para la determinación de anticoagulantes en plasma y en orina. La mayoría de ellas se basan principalmente en técnicas cromatográficas acopladas a espectrometría de masas. El objetivo de estas técnicas es realizar un seguimiento de la concentración de anticoagulante de tipo cumarínico administrado y de sus metabolitos para confirmar la presencia del anticoagulante y establecer su farmacocinética. La técnica de HPLC-MS ha sido empleada en la determinación selectiva de warfarina (W), acenocumarol (ACL) y fenprocumón (PPC), con un límite de detección (LOD) de 0,5 ng/ml en la detección del anticoagulante parental y de sus metabolitos derivados (Vecchione G et al. 2007 J Chromatogr B 850:507; Rentsch KM et al. 2000 J Chromatogr B 742: 131). Asimismo, la tecnología basada en HPLC-espectrometría de masas de ionización por electrospray se ha empleado en la identificación y cuantificación de anticoagulantes tales como warfarina y acenocumarol en muestras de pacientes (Kollroser M & Schober C 2002 Clin Chem 48(1): 84-91). Sin embargo, estas técnicas requieren un pretratamiento y derivatización de las muestras de plasma o de orina a analizar, lo cual hace más lento el proceso.
Por otro lado, aunque los métodos inmunoquímicos son altamente específicos y sensibles y además ofrecen la posibilidad de diferentes formatos de ensayo, no son muy empleados en la determinación de anticoagulantes orales. Se han desarrollado anticuerpos monoclonales anti-warfarina así como un biosensor de resonancia de plasmón de superficie para la determinación de warfarina en plasma (Fitzpatrick B & O'Kennedy R 2004 J Immunol Methods 291 : 1 1). El rango de precisión logrado mediante esta técnica es de 4-250 ng/ml, dentro del rango clínico. Sin embargo, no se ha mostrado su selectividad de detección de warfarina frente a otros metabolitos principales.
También se han descrito metodologías dirigidas a establecer una dosis adecuada de un tratamiento basado en un anticoagulante a administrar a un sujeto en necesidad de dicho tratamiento. La solicitud de patente internacional WO 2004/003550 está dirigida a métodos, entre otros, para la caracterización fenotípica metabólica de agentes anticoagulantes y para la administración a un sujeto de una dosis segura de un agente anticoagulante, así como ensayos para la detección de metabolitos específicos de enzima en una muestra biológica. El documento de patente en Estados Unidos US 2010/0273203 está dirigido a métodos para la determinación de la dosis adecuada de warfarina para un sujeto, que comprende determinar el perfil metabólico de warfarina del sujeto, comparar dicho perfil con una base de datos y seleccionar un perfil similar de la base de datos al perfil metabólico del sujeto, en donde la dosis del perfil de la base de datos es conocida.
En los pacientes en tratamiento con anticoagulantes de tipo cumarínico, pequeñas variaciones en la dosis del medicamento pueden ocasionar grandes variaciones en su efecto. Es precisamente por este motivo, que se debe monitorizar periódicamente el efecto de los agentes anticoagulantes de tipo cumarínico mediante análisis. Cada paciente requiere una dosis individualizada y adecuada a sus necesidades, la cual debe ser previamente ajustada para mantener el tiempo de coagulación dentro del intervalo adecuado. Por otro lado, el nivel de coagulación apropiado para cada paciente se determina según la enfermedad que padece. La monitorización y control del paciente bajo tratamiento con anticoagulantes de tipo cumarínico son especialmente críticos al inicio de dicho tratamiento. Efectos adversos derivados del tratamiento con anticoagulantes son las hemorragias leves, tales como pequeñas hemorragias (sangrado de las encías, nariz, etc.), menstruación más abundante de lo habitual, moratones o hematomas en la piel.
Por lo tanto, es necesario desarrollar metodologías alternativas a las descritas en la técnica para la detección específica y sensible de anticoagulantes de tipo cumarínico y de sus metabolitos en muestras tales como plasma y orina, así como metodologías que permitan establecer un régimen de dosis adecuado para un paciente en necesidad de un tratamiento basado en anticoagulantes de tipo cumarínico.
COM PENDIO DE LA INVENCIÓN
En un primer aspecto, la invención se relaciona con un hapteno de fórmula (I):
Figure imgf000005_0001
(I) donde
se selecciona de entre H, N02, NH2, halógeno, OH, 0-Ci_4 alquilo, NHCOCH3, CF3 y OCF3;
donde R2 se selecciona de entre halógeno, OH, Ci-4 alquilo y 0-Ci_4 alquilo;
donde n es un número entero entre 1 y 6.
R3 se selecciona de entre COOH, CHO, halógeno, NH2, N3, C≡CH, OH y SH.
En otro aspecto, la presente invención se dirige a un procedimiento para la preparación de un hapteno de fórmula (I) que comprende hacer reaccionar un compuesto de fórmula (II):
Figure imgf000005_0002
(II)
donde F y R2 se definen como anteriormente;
con un compuesto de fórmula (III):
Figure imgf000006_0001
(III)
donde n y R3 se definen como anteriormente. En otro aspecto, la invención se relaciona con un conjugado que comprende un hapteno de fórmula (I) y un segundo componente seleccionado del grupo formado por:
(a) una proteína transportadora o un fragmento de la misma que confiere antigenicidad,
(b) un oligonucleótido,
(c) una etiqueta detectable, y
(d) un polímero o un soporte inorgánico.
En otro aspecto, la invención se relaciona con un anticuerpo que reconoce específicamente el conjugado anterior.
En otro aspecto, la invención se relaciona con un antisuero que comprende el anticuerpo anterior.
En otro aspecto, la invención se relaciona con el uso del anticuerpo anterior o del antisuero anterior en la detección y/o cuantificación de anticoagulantes de tipo cumarínico en una muestra de un sujeto.
En otro aspecto, la invención se relaciona con un método in vitro para la detección y/o cuantificación de agentes anticoagulantes de tipo cumarínico en una muestra de un sujeto que comprende:
(i) poner en contacto dicha muestra con un anticuerpo según la invención o con un antisuero según la invención, y
(ii) detectar la formación de complejos anticoagulante de tipo cumarínico- anticuerpo según la invención.
En un último aspecto, la invención se relaciona con un kit para la detección y o cuantificación de agentes anticoagulantes de tipo cumarínico en la muestra de un sujeto que comprende al menos al menos un anticuerpo según la invención, un antisuero que comprende un anticuerpo según la invención o un conjugado según la invención.
BREVE DESCRIPCIÓN DE LAS FIGURAS
La Figura 1 muestra la curva de calibración para los inmunoensayos hACL- HRP/As236 y A2-BSA/As233, utilizando como calibradores el ACL y la W, respectivamente. Para la curva de calibración de estos anticoagulantes de tipo coumarínico fueron preparados en tampón PBST, tampón fosfato 0,010 M en una solución salina al 8% a pH 7,5 y Tween® 20 al 0,05%. Los datos muestran los promedios de tres ensayos realizados en diferentes días. Los datos mostrados son el promedio y desviación estándar de al menos dos pocilios replicados.
La Figura 2 muestra curvas de calibración para el ensayo hACL-HRP/As236 (arriba) y A2-BSA/As233 (abajo) en plasma a diferentes factores de dilución (1/n, n=1 , 2, 5, 10 y 25). La dilución se hace en PBST: tampón fosfato 0,010 M en una solución salina al 8% a pH 7,5 y Tween® 20 al 0,05%. Los datos mostrados son el promedio y desviación estándar de al menos dos pocilios replicados.
La Figura 3 muestra curvas de calibración del ensayo hACL-HRP/As236 en PBST con un 10% de etanol y la curva del mismo ensayo con un extracto del plasma utilizando el EtOH como precipitación y diluido 10 veces en PBST.
La Figura 4 muestra el estudio de exactitud realizado en PBST y en plasma. El gráfico muestra la correlación entre los valores de concentración de CAC medidos (eje de ordenadas) y fortificados (dopados) (eje de abscisas) en nM usando el formato ELISA para analizar las muestras de tampón PBST. La línea de puntos corresponde a una correlación perfecta (pendiente = 1). Los datos corresponden al promedio de al menos tres replicados.
La Figura 5 muestra los resultados de pacientes control (arriba) y tratados con acenocoumarol (abajo). Los datos corresponden a una media de n=4, donde cada medida está realizada por triplicado.
DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LA INVENCIÓN
Los autores de la presente invención han diseñado haptenos estructuralmente relacionados con anticoagulantes de tipo cumarínico (CAC) para la producción de anticuerpos específicos contra este tipo de compuestos. En particular, con los anticuerpos producidos se ha desarrollado una herramienta de diagnóstico que permite la cuantificación de los niveles plasmáticos de CAC en pacientes tratados con este tipo de fármacos. La herramienta de diagnóstico desarrollada con estos anticuerpos específicos permite llevar a cabo de forma eficaz estudios farmacocinéticos en cada paciente, con la posibilidad de ajusfar la dosis de forma personalizada. Además, esta herramienta, combinada con la medición del tiempo de protrombina, permite realizar un seguimiento mucho más completo del paciente y de su respuesta a la medicación.
La presente invención tiene su clave en el diseño y la síntesis de haptenos de inmunización, cuya estructura ha permitido la generación de estos anticuerpos específicos. Los inventores han determinado las estructuras y síntesis de dichos haptenos, bioconjugados hapteno-proteína, el procedimiento inmunoquímico de análisis y su evaluación con muestras de pacientes. Los anticuerpos y el ensayo correspondiente son válidos para su empleo en cualquier tipo de formato de inmunoensayo como por ejemplo en formato tipo ELISA, Western-blot, inmunoturbidimetria o inmunosensor. Definiciones
El término "agente de entrecruzamiento" o "agente entrecruzante" o "agente de reticulación", también conocido como cross-linker, hace referencia a un reactivo bifuncional que origina uniones intermoleculares de tipo covalente entre dos moléculas. Los agentes de entrecruzamiento comprenden grupos reactivos en los extremos que son específicos para determinados grupos funcionales. Los grupos reactivos de los agentes bifuncionales están separados entre sí por una cadena espadadora (también denominada "brazo espaciador") de una longitud determinada, la cual permite determinar la distancia a la que se encuentran los dos residuos que son entrecruzados. En una realización particular de la invención, las moléculas que contienen grupos reactivos susceptibles de conjugación mediante agentes de entrecruzamiento son proteínas y/o péptidos y haptenos.
Los agentes de entrecruzamiento pueden ser homobifuncionales o heterobifuncionales. Los "agentes de entrecruzamiento homobifuncionales" son aquellos que comprenden grupos reactivos iguales en los extremos opuestos, separados entre sí por un brazo espaciador. Los agentes de entrecruzamiento homobifuncionales permiten que la reacción de entrecruzamiento transcurra en una sola etapa. Los agentes homobifuncionales incluyen, sin limitarse a, glutaraldehido, diaminoalcanos, di(N- succinimidil) carbonato, di(N-succinimidil) suberato, dimetil adipimato dihidrocloruro, dimetil pimelimidato dihidrocloruro, dimetil suberimidato dihidrocloruro, bis(sulfosuccinimidil)suberato (BSSS, BS3), disuccinimidil glutarato (DSG), etilen glicolbis(sulfosuccinimidilsuccinato) (sulfo-EGS), disuccinimidil suberato (DSS), dithiobis(succinimidil propionato) (DTSP, reactivo de Lomant), etilen glicolbis(succinimidilsuccinato) (EGS), bis(sulfosuccinimidil) glutarato (BS2G), 3,3'- dithiobis(sulfosuccinimidilpropionato) (DTSSP), disuccinimidil tartrato (DST), (Bis(2- (succinimidooxicarboniloxi]etil)sulfona (BSOCOES), 1 ,4-di-(3'-(2'piridilditio)- propionamido) butano (DPDPB), sulfodisuccinimidil tartrato (sulfo DST), ditiobis(succinimidil propionato) (DSP), etilenglicol bis(succinimidil succinato) (EGS).
Los "agentes de entrecruzamiento heterobifuncionales" son aquellos que comprenden grupos reactivos diferentes en los extremos opuestos, separados entre sí por un brazo espaciador. El empleo de agentes de entrecruzamiento heterobifuncionales requiere que la reacción de entrecruzamiento transcurra en dos etapas secuenciales, de modo que en primer lugar se hace reaccionar el extremo reactivo menos lábil. Los agentes heterobifuncionales incluyen, sin limitarse a, succinimidil-4-[N- maleimidometil]cyclohexano-1-carboxilato (SMCC), SANPAH, n-sulfosuccinimidil-6-[4'- azido-2'-nitrofenilamino] hexanoato (sulfo-SANPAH), m-maleimidobenzoil-N- hidroxisuccinimida éster (MBS), m-maleimidobenzoil-N-hidroxisulfosuccinimida éster (sulfo MBS), N-á-maleimidobutiriloxisuccinimida éster (GMBS), Ν-γ- maleimidobutiriloxisulfosuccinimida éster (sulfo GMBS), N-(£-maleimidocaproico azido) hidrazida (EMCH), N-(£-maleimidocaproiloxi) succinimida éster (EMCS), Ν-(ε- maleimidocaproiloxi) sulfo succinimida ister (sulfo EMCS), N-(p-maleimidofenil) isocianato (PMPI), N-succinimidil(4-iodoacetil)aminobenzoato (SIAB), succinimidil 3-(2- piridilditio)propionato (SPDP), succinimidil 6-[3(2-piridilditio)propionamido] hexanoato (LC-SPDP), N-succinimidil bromoacetato (SBA), N-[e-maleimidocaproiloxi]succinimida éster (EMCS), succinimidil-6-[B-maleimidopropionamido]hexanoato (SMPH), sulfosuccinimidil 6-(3'-[2-piridilditio]-propionamido)hexanoate (sulfo-LC-SPDP), N- succinimidil 4-[4-maleimidophenil]butirato (SMPB), (3-[2-Piridilditio]propionil hydrazida) (PDPH), N-succinimidil iodoacetate (SIA), N-(B-maleimidopropiloxi)succinimida ester (BMPS) y N-5-azido-2-nitrobenzoiloxisuccinimida (ANB-NOS), así como acoplamiento mediante diazonio, ciclo-adición alcalina de azida catalizada por cobre (CuAAC), ligación oxima/hidrazona y acoplamiento oxidativo a p-aminofenilalanina.
Si se atiende a los grupos funcionales que se unen, los agentes de entrecruzam iento incluyen, sin limitarse a, agentes de entrecruzamiento amino-a-amino, agentes de entrecruzamiento amino-a-sulfhidrilo, agentes de entrecruzamiento carboxilo-a-amino, agentes de entrecruzamiento fotorreactivos, agentes de entrecruzamiento sulfhidrilo-a- carbo hidrato, agentes de entrecruzamiento sulfhidrilo-a-hidroxilo y agentes de entrecruzamiento sulfhidrilo-a-sulfhidrilo.
El término "antígeno" hace referencia a una molécula, tal como un péptido, un hidrato de carbono, un glicolípido, una glicoproteína o una molécula pequeña que es reconocida y se une a un anticuerpo. La parte del antígeno que es la diana de la unión del anticuerpo corresponde al determinante antigénico. En el contexto de la presente invención, el antígeno hace referencia a un hapteno de acuerdo a la invención conjugado con una proteína portadora, siendo dicho conjugado el que es reconocido y se une a los anticuerpos específicos contra agentes anticoagulantes de tipo cumarínico.
El término "antisuero" se refiere a un suero obtenido tras la inmunización de un animal con un inmunogeno. El antisuero comprende anticuerpos específicos de dicho inmunogeno generados tras la respuesta inmune producida en el animal. En el contexto de la presente invención, el inmunogeno es un conjugado de acuerdo a la invención y el antisuero comprende anticuerpos específicos generados frente al conjugado de la invención. El término "acenocumarol" (ACL) hace referencia a un agente anticoagulante, derivado de la cumarina, que actúa como antagonista de la vitamina K. Es comercializado con el nombre de Sintrom o Sinthrome®. Tiene como fórmula:
Figure imgf000011_0001
El término "adyuvante" hace referencia a un compuesto, natural o sintético, que al ser administrado junto con un inmunógeno, aumenta de forma no específica la intensidad de la respuesta inmune generada frente a dicho inmunógeno. Los adyuvantes tienen cuatro modos de acción principales: mejorar la captación y la localización de antígenos, liberación de antígeno extendida, activación de macrófagos y estimulación de las células B y T. Los adyuvantes más comúnmente utilizados se clasifican en seis categorías: sales minerales, emulsiones de aceite, productos de micobacterias, saponinas, productos sintéticos y citoquinas. Los adyuvantes incluyen, sin limitarse a, adyuvante de Freund, completo o incompleto, adyuvante de oro Titermax, alumbre y LPS bacteriano. El término "agente anticoagulante" o simplemente "anticoagulante" se refiere en la presente invención a una sustancia endógena o exógena que interfiere o inhibe la coagulación de la sangre. Ejemplos no limitativos de anticoagulantes son los inhibidores de la antitrombina III como las heparinas de bajo peso molecular ardeparina, certoparina, nadroparina, logiparina, parnaparina, reviparina y tedelparina, y la antitrombina III recombinante; inhibidores del complejo factor tisular (TF)-factor Vlla tales como mutantes del TF, anticuerpos anti-TF, inhibidores del factor VII; inhibidores de la trombina tales como los inhibidores del factor Xa antistatina, TAP (tick anticoagulant peptide), DX9065, lefaxina, fondaparinux, terostatina, YM-75466 y ZK- 807834, anticuerpos contra el factor IXa y Xa, activadores de la vía de la proteína C e inhibidores selectivos de la trombina como argatrobán, bivaluridina, efegatrán, H376/95, hirugén, inogatrán, melagatrán, napsagatrán, UK-156406 y ximelagatrán, compuestos químicos que captan iones de calcio, como el ácido etilenediaminotetraacético (EDTA), citrato (normalmente citrato sódico) y oxalato, y anticoagulantes de tipo cumarínico. En el contexto de la presente invención, el agente anticoagulante es de tipo cumarínico, en particular, un agente anticoagulante oral de tipo cumarínico. El término "agente anticoagulante de tipo cumarínico" hace referencia a un agente anticoagulante que es un antagonista de la vitamina K y que inhibe los factores de coagulación II (protrombina), VII, IX y X. Entre los agentes anticoagulantes de tipo cumarínico se tienen la cumarina y sus derivados indandiona, brodifacouma, warfarina, acenocumarol (acenocumarón, acenocumarina, nicumalona, Sintrom®, Sinthrome®, 4- hydroxy-3-[1-(4-nitrophenyl)-3-oxobutyl]chromen-2-one), fenprocumarol (fenprocumón), warfarina (Aldocumar®). En una realización particular de la invención, el agente anticoagulante de tipo cumarínico es un agente anticoagulante oral. En una realización preferida, el agente anticoagulante de tipo cumarínico se selecciona del grupo formado por acenocumarol, warfarina y fenprocumón.
El término "anticuerpo", tal como aquí se utiliza en la presente invención, se refiere a moléculas de inmunoglobulinas y porciones inmunológicamente activas de moléculas de inmunoglobulinas, es decir, moléculas que contienen un sitio de fijación de antígeno que se une específicamente (inmunorreacciona) con un antígeno, tal como, por ejemplo, una proteína. Hay 5 isotipos o clases principales de inmunoglobulinas: inmunoglobulina M (IgM), inmunoglobulina D (IgD), inmunoglobulina G (IgG), inmunoglobulina A (IgA) e inmunoglobulina E (IgE). El término "anticuerpo" comprende anticuerpos monoclonales, o anticuerpos policlonales, intactos, o fragmentos de ellos; e incluye anticuerpos humanos, humanizados y de origen no humano. Los "anticuerpos monoclonales" son poblaciones homogéneas de anticuerpos idénticos, producidos por una célula híbrida producto de la fusión de un clon de linfocitos B descendiente de una sola y única célula madre y una célula plasmática tumoral, que están dirigidos contra un único sitio o determinante" antigénico. Los "anticuerpos policlonales" incluyen poblaciones heterogéneas de anticuerpos, que están dirigidos contra diferentes determinantes antigénicos.
El término "conjugado" hace referencia en la presente invención al complejo formado por la unión covalente de un hapteno de acuerdo con la invención y un segundo componente seleccionado del grupo formado por una proteína portadora o un fragmento de la misma que confiere antigenicidad, un oligonucleótido, una etiqueta detectable y un polímero o un soporte inorgánico, en particular hace referencia al complejo hapteno-proteína portadora. Métodos para la obtención de conjugados hapteno-proteína son conocidos por el experto en la materia. El término "desproteinización" empleado en la invención se refiere a un proceso de eliminación de proteínas en una muestra biológica, bien mediante precipitación de las proteínas o mediante hidrólisis proteica mediada por enzimas proteolíticos.
El término "etiqueta detectable" o "mareaje" hace referencia a una etiqueta molecular que permite la detección, localización y/o identificación de la molécula a la que está unido, mediante procedimientos y equipamiento adecuados para la detección, bien mediante medios espectroscópicos, fotoquímicos, bioquímicos, inmunoquímicos o químicos. Ejemplos de etiquetas detectables para el mareaje de compuestos incluyen, aunque no se limitan a, isótopos radiactivos, sustratos enzimáticos, co-factores, ligandos, agentes quimioluminiscentes, fluoróforos, haptenos, enzimas y combinaciones de éstos. Métodos para el mareaje y guía para la elección de mareajes adecuados para diferentes propósitos se pueden encontrar, por ejemplo, en Sambrook et al. (Molecular Cloning: A Laboratory Manual, Cold Spring Harbor, New York, 1989) y Ausubel et al. (In Current Protocols in Molecular Biology, John Wiley and Sons, New York, 1998). Así, en una realización particular, el anticuerpo de la invención comprende una etiqueta detectable. El término "fenprocumón" (PPC) hace referencia a un agente anticoagulante derivado de la cumarina. Actúa como antagonista de la vitamina K, que inhibe la coagulación mediante la neutralización de la síntesis de los factores de coagulación II, VII, IX y X. Tiene como fórmula:
Figure imgf000013_0001
(V)
El término "hapteno", tal como se emplea en la presente invención, hace referencia a una molécula de bajo peso molecular que por sí sola no es capaz de generar una respuesta inmune en un animal y necesita estar unida a una molécula portadora para generar una respuesta inmune. Por lo tanto, el hapteno es una molécula pequeña de carácter no inmunógeno con capacidad de inducir la formación de anticuerpos cuando está unida a una proteína portadora. En la presente invención, el hapteno es un derivado de un agente anticoagulante de tipo cumarínico de fórmula (I):
Figure imgf000014_0001
(l) El término "inmunoensayo" es un método inmunoquímico en el que se emplea un anticuerpo que se une específicamente a un antígeno. El inmunoensayo se caracteriza por el uso de propiedades de unión específicas de un anticuerpo particular para aislar, dirigir y/o cuantificar el antígeno. Los inmunoensayos comprenden, sin limitarse a, técnicas inmunológicas tales como ELISA (Enzyme-Linked Immunosorbent Assay), Western-blot, RIA (radioinmunoensayo), EIA competitivo (inmunoensayo de enzima competitivo), DAS-ELISA (Double Antibody Sandwich-ELISA), técnicas inmunocitoquímicas e inmunohistoquímicas, técnicas basadas en el uso de biochips de biomarcadores, de biosensores o microarrays que incluyan anticuerpos específicos o ensayos basados en la precipitación coloidal en formatos tales como los "dipsticks". Dentro de otros inmunoensayos también se encuentran los inmunosensores cuyo principio de transducción puede ser óptico, electroquímico, másico o termométrico.
El témino "inmunógeno" hace referencia a una molécula capaz de unirse a un anticuerpo y de generar una respuesta inmune de generación de anticuerpos. En el contexto de la presente invención, el inmunógeno hace referencia a un hapteno de acuerdo a la invención conjugado con una proteína portadora, siendo dicha proteína la responsable del carácter inmunógenico del conjugado.
El término "método de detección" hace referencia a un método que permite establecer si una muestra determinada comprende o no comprende agentes anticoagulantes de tipo cumarínico con una sensibilidad y especificidad adecuadas. Los intervalos típicos de sensibilidad de detección pueden estar entre aproximadamente el 0,01 % y aproximadamente el 100%, entre aproximadamente el 0,01 % y aproximadamente el 50%, entre aproximadamente el 0,01 y aproximadamente el 10% tal como entre aproximadamente el 0, 1 % y aproximadamente el 5%. La sensibilidad de un método de detección viene dada por la probabilidad de que la detección sea positiva en una muestra que contiene el compuesto que se pretende detectar. La sensibilidad, expresada en tanto por ciento, representa el porcentaje de casos de detección positiva respecto al total de casos en los que el compuesto a detectar está presente. A mayor sensibilidad, mayor número de casos positivos y menor número de falsos negativos. La especificidad de un método de diagnóstico viene dado por la probabilidad de que la detección sea negativa en una muestra que no contiene el compuesto que se pretende detectar. La especificidad, expresada en tanto por ciento, representa el porcentaje de casos de detección negativa respecto al total de casos en los que el compuesto a detectar está ausente. A mayor especificidad, menor es la probabilidad de obtener un falso positivo.
El término "método de cuantificación" hace referencia a un método que permite establecer la concentración de agente anticoagulante de tipo cumarínico presente en una muestra. En el caso particular de una muestra de plasma, la concentración habitual de acenocumarol (ACL) es de 0,03-0,3 μΜ, la de warfarina (W) es de 1 ,5-8 μΜ y la de fenprocumón (PPC) es de 1 ,5-15 μΜ.
El término "muestra", tal como se emplea en la presente invención, hace referencia a una muestra, susceptible de contener anticoagulante de tipo cumarínico obtenida a partir del sujeto bajo estudio (salvo que se indique lo contrario), tal como una muestra de sangre, de suero o de plasma obtenida a partir de dicho sujeto. En una realización particular, dicha muestra de sangre comprende sangre periférica. El término "sangre periférica" se relaciona con el volumen de sangre circulante distante del corazón, esto es, la sangre que circula por el organismo de un sujeto. La muestra de sangre puede obtenerse por métodos convencionales conocidos por el técnico en la materia. El término "suero", tal como se utiliza en la presente invención, se refiere al componente de la sangre resultante tras la coagulación de ésta y eliminación del coágulo resultante. Métodos de obtención de muestras de sangre a partir de un sujeto están ampliamente recogidos en el estado de la técnica, así como métodos de obtención de suero a partir de muestras de sangre. El término "plasma" se refiere a la parte líquida y acelular de la sangre.
El término "oligonucleótido" se refiere a un ácido nucleico de al menos 4, preferiblemente al menos 10, preferiblemente al menos 15, preferiblemente no más de 100 nucleótidos. Se contemplan tanto oligonucleótidos formados por nucleótidos convencionales unidos por enlaces fosfodiester convencionales como variantes de los mismos que incluyen modificaciones en los restos de purina o pirimidina y modificaciones en los restos de ribosa o desoxirribosa. . En la presente invención, el término "polímero" se refiere a una macromolécula formada por la unión de una cantidad finita de moléculas más pequeñas llamadas monómeros, que le confieren un alto peso molecular. El término polímero incluye oligómeros y tanto homopolímeros como copolímeros, y puede seleccionarse entre polímeros naturales y sintéticos. Ejemplos de polímeros útiles en la presente invención son, sin limitarse a, dextrano simple o modificado, polipirrol, polianilina, acido poliláctico, polietilenglicol o polilisina.
La expresión "poner en contacto con" de la presente invención hace referencia al proceso por el cual una muestra susceptible de comprender un agente anticoagulante de tipo cumarínico entra en contacto con un anticuerpo según la invención. Esta expresión incluye cualquier proceso in vitro de poner en contacto tal muestra con el anticuerpo según la invención.
El término "proteína portadora" o "proteína transportadora" o "portador", en el contexto de la presente invención, hace referencia a una proteína o a un fragmento de la misma que, al unirse a un hapteno, es responsable de que dicho hapteno, en un organismo animal, se convierta en un inmunogeno con la capacidad de inducir la formación de anticuerpos. En dicho conjugado el hapteno es el responsable de inducir la especificidad deseada en la respuesta inmune, y la molécula transportadora es la responsable de conferir antigenicidad al hapteno, esto es, la capacidad de comportarse como un antígeno. Las proteínas útiles como moléculas transportadoras para esta invención son proteínas con una masa molecular superior a 10 kDa, preferiblemente superior a 15 kDa. Ejemplos de proteínas transportadoras de acuerdo a la invención incluyen, sin limitarse a, hemocianina de cangrejo herradura (HCH), hemocianina de lapa (KLH), seroalbúmina de diversas especies tal como la seroalbúmina bovina (BSA), de conejo (RSA), peroxidasa de rábano (HRP), ovoalbúmina (OVA), conalbúmina (CONA), tiroglobulina y fibrinógeno, así como fragmentos de dichas proteínas que confieren antigenicidad. Proteínas transportadoras preferidas según la invención son hemocianina de cangrejo herradura (HCH), seroalbúmina bovina (BSA), peroxidasa de rábano (HRP), ovoalbúmina (OVA) y conalbúmina (CONA), así como fragmentos de las mismas que confieren antigenicidad.
Las expresiones "se une específicamente a" o "específicamente inmunorreactivo con", en relación a un anticuerpo, se refieren a una reacción de unión que es determinante de la presencia de un antígeno o de un inmunogeno determinado en presencia de una población heterogénea de proteínas, sacáridos y otros productos biológicos. Por tanto, en condiciones de inmunoensayo establecidas, los anticuerpos específicos se unen preferentemente a un antígeno o a un inmunogeno particular y no se unen en cantidad significativa a otras moléculas presentes en la muestra. La unión específica a un antígeno o a un inmunogeno en tales condiciones requiere un anticuerpo que se selecciona por su especificidad para un antígeno o inmunogeno particular. Se puede usar una variedad de formatos de inmunoensayos para seleccionar anticuerpos específicamente inmunorreactivos con un antígeno o inmunogeno particular. Por ejemplo, los inmunoensayos ELISA en fase sólida se usan rutinariamente para seleccionar anticuerpos monoclonales específicamente inmunorreactivos con un antígeno. Véase, Harlow y Lañe (1988) Antibodies, A Laboratory Manual, Cold Spring Harbor Publications, Nueva York, para una descripción de formatos y condiciones de inmunoensayos que se pueden usar para determinar la inmunorreactividad específica.
Las expresiones "se une específicamente (o selectivamente) a un anticuerpo" o "específicamente (o selectivamente) inmunorreacciona con", cuando se refiere a una proteína o péptido, en particular en el contexto de la presente invención a un conjugado con carácter inmunogeno de acuerdo a la invención, se refiere a una reacción de unión que es determinante de la presencia del conjugado, con frecuencia en una población heterogénea de proteínas y otros productos biológicos. Por tanto, en condiciones de inmunoensayo designadas, los anticuerpos específicos se unen a una proteína particular al menos dos veces el nivel de fondo y más típicamente más de 10 a 100 veces el nivel de fondo. La unión específica a un anticuerpo en tales condiciones requiere un anticuerpo que se selecciona por su especificidad para una proteína particular. Por ejemplo, los anticuerpos policlonales hechos contra la proteína IgE, variantes polimórficas, alelos, ortólogos y variante conservadoramente modificadas, o variantes de ayuste, o partes de las mismas, se pueden seleccionar para obtener solo esos anticuerpos policlonales que son específicamente inmunorreactivos con proteínas IgE y no con otras proteínas. Esta selección se puede lograr restando los anticuerpos que dan reacción cruzada con otras moléculas. Se pueden usar una variedad de formatos de inmunoensayo para seleccionar anticuerpos específicamente inmunorreactivos con una proteína particular. Por ejemplo, los inmunoensayos ELISA en fase sólida se usan rutinariamente para seleccionar anticuerpos monoclonales específicamente inmunorreactivos con un antígeno.
El término "soporte", según se usa en la presente invención, se refiere a cualquier material sólido al que los componentes de la invención, en particular los anticuerpos de la invención, se encuentran unidos físicamente, quedando así inmovilizados. Se puede emplear cualquiera de una amplia variedad de soportes sólidos en los inmunoensayos de la presente invención. Los materiales adecuados para el soporte sólido son sintéticos como poliestireno, cloruro de polivinilo, poliamida u otros polímeros sintéticos, polímeros naturales tales como celulosa, así como polímeros naturales derivados tales como acetato de celulosa o nitrocelulosa, y vidrio, especialmente fibras de vidrio. El soporte puede tomar la forma de esferas, bastones, tubos y placas de microensayo o microtitulación. Las estructuras similares a láminas tales como tiras de papel, placas pequeñas y membranas también son adecuadas. La superficie de los soportes puede ser permeable e impermeable para soluciones acuosas. Soportes sólidos adicionales adecuados para su uso en la presente invención incluyen, sin limitación, silicona, cristal, cuarzo, poliimida, acrilato, polimetilmetacrilato, cerámica, nitrocelulosa, metales, carburo de silicio amorfo, poliestireno así como cualquier otro material adecuado para microfabricación o mi crol itog rafia. El término "sujeto", como se usa aquí, se refiere a todos los animales clasificados como mamíferos e incluye, pero no se limita a, los animales domésticos y de granja, los primates y los seres humanos, seres humanos, por ejemplo, los primates no humanos, vacas, caballos, cerdos, ovejas, cabras, perros, gatos o roedores. Preferiblemente, el sujeto o paciente es un ser humano hombre o mujer de cualquier edad o raza.
El término "tratamiento", en el contexto de la presente invención, se refiere al conjunto de medios de cualquier clase, higiénicos, farmacológicos, quirúrgicos o físicos, cuya finalidad es la prevención y/o curación o alivio de una enfermedad o patología o de sus síntomas. En un caso concreto, dicho tratamiento es un tratamiento farmacológico, es decir, un tratamiento que comprende la administración de un fármaco a un sujeto para prevenir, aliviar y/o curar una enfermedad o para aliviar, reducir o eliminar uno o más síntomas asociados a dicha enfermedad. En el contexto de la presente invención, el tratamiento aplicado al sujeto es un tratamiento de tipo farmacológico basado en un agente anticoagulante oral de tipo cumarínico y que está dirigido a tratar una patología o enfermedad susceptible de ser tratada con dicho fármaco.
El término "warfarina" (W) hace referencia en la presente invención a un anticoagulante de tipo cumarínico empleado para la prevención de trombos y émbolos, que inhibe la producción de factores de coagulación dependientes de la vitamina K. Es un derivado del anticoagulante natural dicumarol. La warfarina tiene la siguiente fórmula (VI):
Figure imgf000019_0001
En un primer aspecto, la invención se relaciona con un hapteno (de ahora en adelante, hapteno de la invención), donde dicho hapteno tiene la fórmula (I):
Figure imgf000019_0002
(l) donde
Ri se selecciona de entre H, N02, N H2, halógeno, OH , 0-d.4 alquilo, N HCOCH3 CF3 y OCF3;
R2 se selecciona de entre halógeno, OH, Ci-4 alquilo y 0-Ci_4 alquilo; n es un número entero entre 1 y 6.
R3 se selecciona de entre COOH, CHO, halógeno, NH2, N3, C≡CH, OH y SH
En una realización particular, se selecciona entre H y N02.
En otra realización particular, R2 es H.
En otra realización particular R3 es COOH.
En otra realización particular, n es 1.
En una realización preferente,
Figure imgf000020_0001
R2=H, n=1 y R3=COOH, siendo este hapteno el ácido 2-(((4-(4-hidroxi-2-oxo-2H-cromen-3-il)-4-fenilbutan-2-iliden)amino)oxi)acético. En lo sucesivo, este compuesto se denomina "hapteno derivado de warfarina de la invención" o simplemente "hw", y tiene como fórmula (la):
Figure imgf000020_0002
(la)
En otra realización preferente, R^NO^ R2=H, n=1 y R3=COOH, siendo este hapteno el ácido 2-(((4-(4-hidroxi-2-oxo-2H-cromen-3-il)-4-(4-nitrophenil)butan-2-iliden) amino)oxi)acético. En lo sucesivo, este compuesto se denomina "hapteno derivado de acenocumarol de la invención" o simplemente "hAc_", y tiene como fórmula (Ib):
Figure imgf000020_0003
(Ib)
Método de síntesis del hapteno de la invención
Los autores de la presente invención han logrado sintetizar los haptenos anteriormente descritos a partir de agentes anticoagulantes de tipo cumarínico (ver apartados 1.3 y 2.1 correspondientes al Ejemplo 1). Por lo tanto, en otro aspecto, la invención se relaciona con un procedimiento para la preparación de un hapteno según la invención (en lo sucesivo, procedimiento de preparación del hapteno de la invención) a partir de un agente anticoagulante de tipo cumarínico que comprende hacer reaccionar el agente anticoagulante de tipo cumarínico de fórmula (II)
Figure imgf000021_0001
en condiciones básicas.
En una realización particular de la invención, el agente anticoagulante de tipo cumarínico a partir del cual se obtiene el hapteno de fórmula I según la invención se selecciona del grupo formado por warfarina y acenocumarol.
En una realización preferida, la síntesis del hapteno hw, es decir, el hapteno de fórmula (I) en el que R1=R2=H, n=1 y R3=COOH, tiene lugar a partir de warfarina. Este hapteno conserva como epítopos los anillos de 4-hidroxi-cumarina y fenilo y, de acuerdo a la invención, tal como se explicará a continuación, se emplea en la generación de anticuerpos específicos de warfarina y de fenprocumón. En esta realización, el procedimiento para la preparación del hapteno hw comprende por tanto la reacción de warfarina (compuesto de fórmula (II) donde R1=R2=H) con un compuesto de fórmula (III) en el que R3=COOH y n=1.
En otra realización particular, la síntesis del hapteno hAc_, es decir, el hapteno de fórmula (I) en el que R^NC^ y R2=H, n=1 y R3=COOH, tiene lugar a partir del agente anticoagulante de tipo cumarínico acenocumarol. Este hapteno conserva como epitopos característicos los anillos de 4-hidroxi-cumarina y 4-nitro-fenilo y, de acuerdo a la invención, tal como se explicará a continuación, se emplea en la generación de anticuerpos específicos de acenocumarol. En esta realización, el procedimiento para la preparación del hapteno hAc_ comprende por tanto la reacción de acenocumarol (compuesto de fórmula (II) donde
Figure imgf000022_0001
con un compuesto de fórmula (III) en el que R3=COOH y n=1 .
En una realización preferente, la síntesis de los haptenos hw y
Figure imgf000022_0002
según la invención comprende hacer reaccionar el agente anticoagulante de tipo cumarínico con hemihidrocloruro de (carboximetoxil)amina en condiciones básicas mediante, por ejemplo, KOH/etanol, tal como se describe en el apartado "1.3 Síntesis de haptenos" del ejemplo 1 de la invención. En una realización preferida de la invención, el hapteno hw se sintetiza a partir de warfarina, de modo que warfarina se hace reaccionar con hemihidrocloruro de (carboximetoxil)amina en KOH/etanol. En otra realización preferida de la invención, el hapteno hAc_ se sintetiza a partir de acenocumarol, de modo que acenocumarol se hace reaccionar con hemihidrocloruro de (carboximetoxil)amina en KOH/etanol.
Conjugado de la invención
Los autores de la presente invención han obtenido conjugados de los haptenos descritos anteriormente. Así, en otro aspecto, la invención se relaciona con un conjugado (conjugado de la invención) que comprende un hapteno y una proteína transportadora, en donde el hapteno tiene la fórmula (I):
Figure imgf000022_0003
donde
Ri se selecciona de entre H , N02, N H2, halógeno, OH, 0-C1 -4 alquilo, NHCOCH3, CF3 y OCF3;;
R2 se selecciona de entre halógeno, OH, C1 -4 alquilo y 0-C1 -4 alquilo;
n es un número entero entre 1 y 6.
R3 se selecciona de entre COOH, CHO, halógeno, NH2, N3, C≡CH, OH y SH, En una realización particular, se selecciona entre H y N02.
En otra realización particular, R2 es H.
En otra realización particular R3 es COOH.
En otra realización particular, n es 1.
En una realización preferente,
Figure imgf000023_0001
R2=H, n=1 y R3=COOH.
En otra realización preferente, R^NC^, R2=H, n=1 y R3=COOH
El hapteno que forma parte del conjugado de la invención se ha descrito anteriormente en el apartado "Hapteno de la invención".
En una realización particular, el conjugado según la invención tiene carácter inmunógeno, es decir, induce la formación de anticuerpos. Así, el conjugado de la invención comprende un hapteno tal como se ha descrito anteriormente y una proteína portadora, en donde dicha proteína portadora es responsable del carácter inmunógeno del conjugado de la invención. Es conocido por el experto en la materia que la intensidad de la respuesta de un sujeto a un inmunógeno viene dada por factores tales como el tamaño del inmunógeno, sus características químicas, y su diferencia con respecto a las proteínas propias del sujeto en el que se produce la inmunización. En general, los inmunógenos tienen un peso molecular mayor a 5 kDa, y su procedencia filogenética es lejana con respecto a la del sujeto en el que se produce la inmunización.
El proceso de inmunización frente al conjugado de la invención requiere que dicho conjugado se encuentre altamente purificado. La respuesta frente a un inmunógeno aumenta conforme se produce la exposición repetida a dicho inmunógeno, o bien el inmunógeno se administra en combinación con un adyuvante adecuado.
La proteína portadora del conjugado según la invención es una proteína que, conjugada al hapteno según la invención, confiere inmunogenicidad a dicho hapteno Métodos para determinar que un conjugado es inmunogénico son conocidos por el experto en la materia, y comprenden, sin quedar limitados a, la determinación de la generación de anticuerpos específicos frente a dicho inmunógeno mediante técnicas tales como ELISA, western blotting, etc. Proteínas portadoras preferidas según la invención son hemocianina de cangrejo herradura (HCH), seroalbúmina bovina (BSA), peroxidasa de rábano (HRP), ovoalbúmina (OVA) y conalbúmina (CONA). En una realización particular de la invención, la proteína portadora que forma parte del conjugado de la invención se selecciona del grupo formado BSA y HCH.
La presente invención también contempla variantes de proteínas portadoras, con una similitud de al menos un 80%, 85%, 90%, 95% o 99% respecto a la proteína portadora. Los métodos de alineamiento de secuencias para comparación se conocen bien en la técnica. El alineamiento óptimo de secuencia para comparación se puede realizar, por ejemplo, mediante el algoritmo de homología local de Smith-Waterman, mediante el algoritmo de alineamiento de homología de Needleman-Wunsch, mediante el método de búsqueda de similitud de Pearson-Lipman, mediante implementaciones computarizadas de estos algoritmos o mediante alineamiento manual e inspección visual. Véase, Smith T, Waterman M, Adv. Appl. Math. 1981 ; 2:482-489; Needleman S, Wunsch C, J. Mol. Biol. 1970; 48:443-453; Pearson W, Lipman D, Proc. Nati. Acad. Sci. USA 1988; 85:2444-2448; los programas GAP, BESTFIT, FASTA y T FASTA, paquete de software genético de Wisconsin, Genetics Computer Group, Madison, Wl, EE UU; Ausubel F, et al., Eds, "Short Protocols in Molecular Biology", 4a Ed. (John Wiley and Sons, Inc., Nueva York, NY, EE UU, 2002).
Conocidos el peso molecular de la proteína portadora, del hapteno y del conjugado resultante, el experto en la materia puede determinar la densidad de hapteno para un conjugado determinado. Valores de densidad de hapteno adecuados se establecen entre 1 y 10, preferiblemente entre 1 y 9, aún más preferiblemente entre 2 y 8.
En los conjugados de la invención entre un hapteno y una proteína portadora, dicha proteína se une al hapteno de forma covalente por medio de los aminoácidos accesibles en su superficie, preferiblemente aquellos aminoácidos con cadenas laterales de tipo nucleófilo. El aminoácido reactivo de la proteína se selecciona del grupo formado por, pero sin quedar limitado a, cisteína, serina, tirosina y lisina, preferiblemente lisina.
En una realización particular, el hapteno según la invención puede estar unido a una etiqueta detectable, a modo de marcador para su detección. En una realización particular alternativa, el hapteno puede estar unido a un polímero o a un soporte, en particular a un polímero o a un soporte inorgánico. En una realización particular alternativa, el hapteno según la invención puede estar unido a un oligonucleótido.
Método de síntesis del conjugado de la invención
La unión de los haptenos a las proteínas, generalmente ocurre por los grupos más reactivos de las proteínas: ε- y α-amino, fenólico, sulfhidrilo, imidazólico y carboxilo. Los procedimientos para lograr la conjugación de haptenos a otras moléculas portadoras dependen del grupo funcional presente en la molécula de hapteno en cuestión. También hay que tener en cuenta la estabilidad y la solubilidad del hapteno. Por lo tanto, dada la gran variedad de haptenos que existen, no hay un método común de conjugación.
En una realización de la presente invención, el hapteno de fórmula (I) de la invención se conjuga a la proteína portadora a través del grupo R3 de dicho hapteno.
Cuando el grupo R3 del hapteno es un ácido carboxilo (COOH), para la conjugación puede utilizarse, entre otros, el método del anhídrido mixto, el método de la carbodiimida (CDI) o el método del éster-N-hidroxisuccinimida (NHS) (este último también conocido como método del éster activo).
Cuando el grupo R3 del hapteno es un aldehido (CHO), este puede ser transformado en grupo carboxilo mediante la formación de 0-(carboximetil)oximas. La reacción se efectúa tratando el hapteno con 0-(carboximetil)hidroxilamina. La reacción del ácido carboxílico formado con la proteína se continúa por uno de los métodos antes mencionados. Los haptenos que presentan grupos formilo también pueden ser acoplados directamente a través de la formación de las bases de Schiff, que son transformadas a aminas por reducción con borohidruro de sodio. Cuando el grupo R3 del hapteno es un halógeno la conjugación se realiza sobre una proteína o péptido previamente modificado de forma que tenga grupos tiol reactivos. Un ejemplo supone hacer reaccionar la proteína seleccionada con cisteína mediante formación de enlaces amida tanto con el grupo ácido como el grupo amino. O introducir grupos tiol mediante reacción de un amino-tiol como la cisteamina. Cuando el grupo R3 del hapteno es un grupo sulfhidrilo o mercapto (SH), el hapteno se conjuga a proteínas con maleimidas, o bien por activación de las proteínas con bromoacetamida, o por formación de puentes disulfuro entre la proteína portadora y el hapteno en tampón acetato pH 4,0 en presencia de peróxido de hidrógeno.
Cuando el grupo R3 del hapteno es un grupo amino reducible, el grupo amino alifático puede ser conjugado a las proteínas por algunos de los métodos anteriormente mencionados para los ácidos carboxílicos, o bien por conversión de la amina alifática en amina aromática por tratamiento con cloruro de p-nitrobenzoílo y posterior reducción a la p-aminobenzolamida, cuyo producto es después convertido a la correspondiente sal de diazonio por reacción de diazotación y, posteriormente, se lleva a cabo la conjugación con la proteína a pH 9.
En el caso de haptenos en los que R3 es un grupo hidroxilo, generalmente la conjugación directa no es posible. La transformación de un alcohol al hemisuccinato introduce un grupo carboxilo que puede emplearse para la conjugación con la proteína mediante métodos tales como los descritos anteriormente.
Todos estos métodos de conjugación son bien conocidos del estado de la técnica y se describen de modo resumido en (Guerra M., Morris H. 2003. Revista Cubana de Química, vol. XV, n° 2) y de forma más extensa en (Bartos E., Practice and Theory of Enzyme Immunoassays, Barcelona, 1988, págs. 279-296). Dichos métodos se muestran aquí a título orientativo y no en sentido limitativo, ya que pueden emplearse otros métodos de conjugación conocidos por el experto en la materia.
En una realización particular, cuando el hapteno de fórmula (I) es el hw o hAc_ (haptenos de fórmula la y Ib, respectivamente), el procedimiento para la obtención del conjugado de estos haptenos con la proteína portadora comprende la activación del ácido carboxílico del hapteno y la reacción del hapteno activado con la proteína portadora.
En una realización particular, la activación del ácido carboxílico (R3) se lleva a cabo mediante el método del anhídrido mixto, el método de la carbodiimida (CDI) o el método del éster N-hidroxisuccinimida (NHS). El método del anhídrido mixto comprende hacer reaccionar el hapteno con un cloroformato de alquilo. El anhídrido de ácido formado se hace reaccionar con los grupos amino libres de la proteína a pH 9. En el método de la carbodiimida (CDI) se emplean como reactivos 1-etil-3-(3-dimetilaminopropil) carbodiimida (EDC); N, N' - diciclohexilcarbodiimida (DCC) y p-toluenosulfonato de 1-ciclohexil-3-(2- morfoliniletil) carbodiimida (CMC), entre otros. Las condiciones de reacción comprenden pH 6 y agitación durante al menos 30 minutos. Una variante del método de la carboxidiimida es el procedimiento del éster N-hidroxisuccinimida (NHS), en el cual el hapteno, conteniendo el grupo carboxilo, se acopla a la NHS en presencia de DCC; el éster NHS obtenido se purifica, y a pH 7,4 se realiza la reacción con la proteína. El aislamiento del éster NHS antes del acoplamiento con la proteína, permite controlar la proporción molar hapteno/proteína y la eliminación de las interferencias por la presencia de CDI libre. Por otra parte, el éster NHS es estable si se mantiene anhidro En una realización preferida, la activación del ácido carboxílico se lleva a cabo mediante el método del anhídrido mixto.
En una realización aún más preferida de la invención, la activación del ácido carboxílico se lleva a cabo mediante el método del anhídrido mixto (Salvador JP et al. 2010 J Chromatogr 878: 243), en donde el cloroformato de alquilo es el isobutilcloroformato. En una realización preferida de la invención, la activación del ácido carboxílico de hw o de
Figure imgf000027_0001
se lleva a cabo mediante isobutilcloroformato en presencia de tributilamina en dimetilformamida (DMF), tal como se describe en el apartado "1.4. Preparación de conjugados de proteínas" del Ejemplo 1 de la invención. El ácido carboxílico activado del hapteno se une a nivel de residuos de lisina accesibles en la superficie de la proteína portadora.
En una realización particular, la proteína portadora se selecciona del grupo formado por hemocianina de cangrejo herradura (HCH), albúmina de suero bovino (BSA), peroxidasa de rábano (HRP), ovoalbúmina (OVA), conalbúmina (CONA). En una realización preferida, la proteína portadora se selecciona del grupo formado por BSA y HCH.
En una realización particular del conjugado de la invención, el hapteno y la proteína portadora están unidos mediante un agente de entrecruzamiento. Para el entrecruzamiento proteico, los grupos funcionales proteicos a los que se dirigen los agentes de entrecruzamiento comprenden grupos amino, grupos ε-amino de lisinas, grupos α-amino terminal, grupos sulfhidrilo (-SH o grupos tioles) de cisteínas, grupos carbohidrato (en el caso de glucoproteínas) y grupos carboxilo.
Agentes de entrecruzamiento de proteínas a través de grupos amino, ε-amino de lisinas y α-amino terminal incluyen, sin limitarse a, imidoésteres y N-H- hidroxisuccinimida ésteres (NHS-ésteres).
Agentes de entrecruzamiento de proteínas a través de grupos sulfhidrilo incluyen, sin limitarse a, maleimidas, haloacetilos (tales como iodoacetilo) y piridil disulfuro (piridilditioles). Agentes de entrecruzamiento de proteínas a través de grupos carbonilo (tales como aldehidos o cetonas) por tratamiento oxidativo de los carbohidratos de glucoproteínas incluyen, sin limitarse a, reactivos que comprenden hidrazidas (-NH-NH2-).
Agentes de entrecruzamiento de proteínas a través de grupos carboxilo incluyen, sin limitarse a, carbodiimidas.
Como entiende el experto en la materia, la elección del agente de entrecruzamiento adecuado para la obtención de conjugados con carácter inmunógeno depende de los grupos funcionales presentes en el hapteno y la capacidad del conjugado hapteno- proteina portadora para actuar como inmunógeno. Dado que las proteínas portadoras habitualmente comprenden varios grupos carboxilo y amino primarios accesibles, un agente de entrecruzamiento habitual para la conjugación hapteno-proteína portadora es la carbodiimida, tal como EDC. La carbodiimida es un agente de entrecruzamiento de longitud cero que permite el acoplamiento directo entre grupos carboxilo (-COOH) y grupos amino primarios (-NH2). La carbodiimida reacciona en primer lugar con los grupos carboxilo dando lugar a intermediarios inestables altamente reactivos que pueden unirse a aminas primarias.
Todos estos métodos de conjugación también son útiles para la síntesis de conjugados entre un hapteno y una etiqueta detectable. Los métodos utilizados para la conjugación entre un hapteno y un agente de mareaje son conocidos del estado de la técnica. Como el experto en la materia apreciará, para llevar a cabo esta reacción es necesario que la etiqueta detectable posea un grupo funcional libre, preferiblemente un grupo funcional carboxilo, aldehido, halógeno, sulfhidrilo o amino. La conjugación entre un hapteno de fórmula (I) y un polímero o un soporte inorgánico puede realizarse utilizando los mismos procedimientos que para la conjugación a proteínas o péptidos ya sea directamente si tienen grupos funcionales libres o mediante una modificación de los mismos que introduzca un grupo funcional reactivo. Clásicamente, para los soportes inorgánicos, esto se ha realizado para oxido de silicio y de otros metales mediante silanos heterobifuncionales o mediante tioles funcionalizados (para superficies de metales nobles). Mientras que para los polímeros se utilizan directamente aquellos que ya poseen grupos funcionales activos procedentes de su formulación de base. Anticuerpo que reconoce el conjugado de la invención
Los autores de la presente invención han obtenido, mediante inmunización de animales con los conjugados de la invención, antisueros que comprenden anticuerpos policlonales específicos de dichos conjugados (ver apartado 1.5. "Produccción de anticuerpos policlonales" y "2.3. "Selección de anticuerpos" en el Ejemplo 1). Esto muestra que el conjugado de la invención, de carácter inmunógeno, puede ser empleado para la generación de una respuesta inmune, en la cual se generan anticuerpos específicos frente a dicho conjugado inmunógeno. Por otro lado, los autores de la presente invención han determinado que dichos anticuerpos generados de modo específico frente al conjugado de la invención son capaces de reconocer y unirse específicamente a agentes anticoagulantes de tipo cumarínico de fórmula (II) (ver apartado 2.5 de los Resultados en el Ejemplo 1).
Por lo tanto, en otro aspecto, la invención se relaciona con un anticuerpo (anticuerpo de la invención) que reconoce específicamente el conjugado de la invención. Puesto que el conjugado de la invención comprende un hapteno derivado de un agente anticoagulante de tipo cumarínico, el anticuerpo de la invención, asimismo, reconoce específicamente agentes anticoagulantes de tipo cumarínico de los cuales se deriva el hapteno del conjugado. Asimismo, la invención se relaciona con un antisuero que comprende al anticuerpo que reconoce y se une específicamente el conjugado de la invención. Adicionalmente, la invención se relaciona con el uso del anticuerpo o del antisuero que comprende dicho anticuerpo en la detección y/o cuantificación de anticoagulantes de tipo cumarínico en una muestra de un sujeto. En general, los anticuerpos de la invención pueden ser obtenidos mediante una variedad de procedimientos conocidos por los técnicos en la materia. A modo ilustrativo, pueden citarse las siguientes publicaciones: Monoclonal Antibodies, Hybridomas: A New Dimensión in Biological Analyses, Kennet et al. (eds.), Plenum Press, New York (1980); Antibodies: A Laboratory Manual, Harlow and Land (eds.), Cold Spring Harbor Laboratory Press, Cold Spring Harbor, N.Y., (1988); Monoclonal Antibodies: Principies and Practice, Goding, 3rd Edition, Academic Press (1996). Adicionalmente, los anticuerpos monoclonales secretados por hibridomas pueden ser purificados por métodos convencionales. En el apartado 1.5 del Ejemplo 1 se describe una realización particular para la obtención de anticuerpos de acuerdo a la presente invención.
Para la generación de anticuerpos, el conjugado inmunógeno puede ser administrado formando parte de una composición inmunogénica que puede comprender además un soporte farmacéuticamente aceptable. Dicho soporte puede aumentar la inmunogenicidad del conjugado o inducir títulos mayores de anticuerpos. Soportes útiles incluyen soportes poliméricos, que pueden ser naturales (por ejemplo, polisacáridos, polipéptidos o proteínas de bacterias o virus), materiales semisintéticos o sintéticos que contienen uno o más grupos funcionales a los que se pueden unir un grupo reactivo. También se pueden usar como soportes productos bacterianos y proteínas víricas (por ejemplo, antígeno de superficie y antígeno central del virus de la hepatitis B), así como proteínas de organismos superiores tal como hemocianina de lapa californiana, hemocianina de cangrejo bayoneta, edestina, seroalbúminas de mamífero e inmunoglobulinas de mamífero. Productos bacterianos adicionales para uso como soportes incluyen proteínas de la pared bacteriana y otros productos (por ejemplo, paredes celulares y lipopolisacárido (LPS) de estreptococos y estafilococos).
La composición inmunogénica que comprende el conjugado de la invención para la generación de anticuerpos se puede administrar por cualquier medio que conozca el experto en la materia, tal como mediante inyección intramuscular, subcutánea o intravenosa, y administración oral, nasal o anal. Véase, Banga A, "Parenteral Controlled Delivery of Therapeutic Peptides and Proteins", en Therapeutic Peptides and Proteins (Technomic Publishing Co., Inc., Lancaster, PA, EE UU, 1995). Para prolongar el tiempo durante el que está disponible el conjugado para estimular una respuesta, se puede suministrar dicho conjugado como un implante, una inyección oleaginosa o como un sistema particulado. El sistema particulado puede ser una micropartícula, una microcápsula, una microesfera, una nanocápsula, o partícula similar. Véase Banga, 1995, anteriormente. Se ha mostrado que un soporte particulado basado en un polímero sintético actúa como adyuvante para aumentar la respuesta inmune, además de proporcionar una liberación controlada. También se pueden usar sales de aluminio como adyuvantes para producir una respuesta inmune.
Es conocido por el experto en la materia que, a partir de un inmunógeno determinado, es posible obtener anticuerpos monoclonales o antisueros usando protocolos convencionales (véase, por ejemplo, Antibodies: A Laboratory Manual ed. por Harlow y Lañe, Cold Spring Harbor Press, 1988). Un mamífero, tal como un ratón, un hámster o un conejo, puede inmunizarse con el conjugado inmunogénico según la presente invención. El conjugado inmunogénico también puede ser administrado en presencia de un adyuvante. Puede monitorizarse el avance de la inmunización mediante la detección de títulos de anticuerpo en plasma o suero. Pueden usarse ELISA convencional u otros inmunoensayos con el conjugado inmunógeno según la invención como antígeno para evaluar los niveles de anticuerpos. En una realización particular, el anticuerpo inmunoespecífico no reacciona de manera cruzada sustancialmente con una proteína relacionada con la proteína portadora que forma parte del conjugado inmunógeno de la invención. Por "no reacciona de manera cruzada sustancialmente", quiere decirse que el anticuerpo tiene una afinidad de unión para una proteína no homologa que es al menos un orden de magnitud, más preferiblemente al menos 2 órdenes de magnitud, e incluso más preferiblemente al menos 3 órdenes de magnitud menor que la afinidad de unión del anticuerpo para el conjugado inmunógeno de la invención.
El anticuerpo de la invención incluye, sin quedar limitado a, anticuerpos policlonales, anticuerpos monoclonales, fragmentos Fab y Fv de cadena sencilla (scFv) de los mismos, anticuerpos biespecíficos, heteroconjugados, anticuerpos humanos y humanizados. Tales anticuerpos pueden producirse en una variedad de modos, incluyendo cultivos de hibridoma, expresión recombinante en cultivos de células de mamífero o bacterias y expresión recombinante en animales transgénicos. También pueden producirse anticuerpos seleccionando una secuencia de una biblioteca de secuencias expresadas en sistemas de presentación tales como fagos filamentosos, bacterias, levaduras o ribosomas. Existe una orientación abundante en la bibliografía para seleccionar una metodología de producción particular, por ejemplo, Chadd y Chamow, Curr. Opin. Biotechnol., 12: 188-194 (2001). La elección de la metodología de fabricación depende de varios factores que incluyen la estructura de anticuerpo deseada, la importancia de restos de hidratos de carbono en los anticuerpos, la facilidad de cultivo y purificación, y los costes. Pueden generarse muchas estructuras de anticuerpos diferentes usando tecnología de expresión convencional, incluyendo anticuerpos de longitud completa, fragmentos de anticuerpo, tales como fragmentos Fab y Fv, así como anticuerpos quiméricos que comprenden componentes de especies diferentes. Fragmentos de anticuerpo de tamaño pequeño, tales como fragmentos Fab y Fv, que no tienen funciones efectoras y que tienen actividad farmacocinética limitada pueden generarse en un sistema de expresión bacteriano. Fragmentos Fv de cadena sencilla muestran baja inmunogenicidad y se eliminan rápidamente de la sangre.
Los anticuerpos de la invención pueden ser anticuerpos policlonales. Tales anticuerpos policlonales pueden producirse en un mamífero, tal como un mamífero no humano, por ejemplo, tras una o más inyecciones del conjugado y, opcionalmente, un adyuvante. Normalmente, el conjugado y/o adyuvante se inyectará en el mamífero mediante una serie de inyecciones subcutáneas o intraperitoneales. Si el suero contiene anticuerpos policlonales frente a epítopos no deseados, los anticuerpos policlonales pueden purificarse mediante cromatografía de inmunoafinidad.
Alternativamente, los anticuerpos de la invención pueden ser anticuerpos monoclonales. Pueden producirse anticuerpos monoclonales mediante hibridomas, en los que se inmuniza un ratón, un hámster u otro animal huésped apropiado con el conjugado de la invención para provocar linfocitos que producen o pueden producir anticuerpos que se unirán específicamente al agente inmunizante (ver, por ejemplo, Kohler y Milstein 1975 Nature 256:495). Opcionalmente, el conjugado se introduce en el mamífero no humano en presencia de un adyuvante apropiado. Alternativamente, pueden inmunizarse linfocitos in vitro. Generalmente, se usan células del bazo o células de ganglios linfáticos si se desean fuentes de mamífero no humanos, o se usan linfocitos de sangre periférica si se desean células de origen humano. Los linfocitos se fusionan con una línea de células inmortalizada usando un agente de fusión adecuado, tal como polietilenglicol, para producir una célula de hibridoma. En general, las líneas de células inmortalizadas son células de mieloma de origen de rata, ratón, bovino o humano. Las células de hibridoma se cultivan en un medio de cultivo adecuado que contiene preferiblemente una o más sustancias que inhiben el crecimiento o la supervivencia de células no fusionadas, inmortalizadas. Se aislan clones usando el método de dilución limitativa y el medio de cultivo (sobrenadante) en el que las células de hibridoma se cultivan puede someterse a ensayo para detectar la presencia de anticuerpos monoclonales dirigidos contra el conjugado según la invención mediante técnicas convencionales, tales como mediante citometría de flujo o mediante inmunoprecipitación o mediante otro ensayo de unión in vitro, tal como RIA o ELISA. También pueden cultivarse clones in vivo como tumores ascíticos en un animal. Preferiblemente, la especificidad de unión de anticuerpos monoclonales producidos mediante un clon de células de hibridoma se determina mediante inmunoprecipitación o mediante un ensayo de unión in vitro, tal como radioinmunoanálisis (RIA) o ensayo inmunoabsorbente ligado a enzimas (ELISA) o mediante técnicas inmunofluorescentes tales como microscopía de fluorescencia o citometría de flujo. Los anticuerpos monoclonales secretados por los subclones se separan de manera adecuada del medio de cultivo, fluido ascítico o suero mediante procedimientos de purificación de inmunoglobulinas convencionales tales como, por ejemplo, proteína A-Sepharose, cromatografía en hidroxiapatita, electroforesis en gel, diálisis o cromatografía de afinidad. Otro método de generación de anticuerpos específicos, o fragmentos de anticuerpos, reactivos frente a una molécula diana es examinar bibliotecas de expresión que codifican para genes de inmunoglobulinas, o partes de los mismos, expresados en bacterias, levaduras, fagos filamentosos, ribosomas o subunidades ribosomales y otros sistemas de presentación. Estos métodos normalmente usan bibliotecas grandes de secuencias de anticuerpo o secuencias de fragmentos de anticuerpo obtenidas a partir de diversas fuentes tales como donantes sanos o pacientes o animales sanos o no. Estas secuencias se clonan y expresan en un sistema apropiado y se seleccionan por su afinidad de unión para el antígeno. Se han descrito diversos enfoques para seleccionar anticuerpos o fragmentos con propiedades deseadas por ejemplo neutralizantes, agonistas, etc. (Fernández, Curr. Op. Biotech., 15: 364-373 (2004); Schmidt, Eur. J. Biochem., 268: 1730-1738 (2001)). En una realización, también pueden producirse anticuerpos y fragmentos de anticuerpo característicos de hibridomas de la invención por medios recombinantes extrayendo ARN mensajero, construyendo una biblioteca de ADNc y seleccionando clones que codifican para segmentos de la molécula de anticuerpo.
Los anticuerpos también pueden modificarse mediante ingeniería genética para alterar sus usos clínicos. Numerosos enfoques hacen uso de la biología molecular y de técnicas genéticas tal como el buen conocimiento de la genética y la estructura de las inmunoglobulinas para construir diferentes modificaciones de la molécula de inmunoglobulina con el objetivo de mejorar sus propiedades para usos clínicos u otros usos. Algunos de ellos tienden a reducir la inmunogenicidad de la molécula en la especie en la que debe usarse y la molécula resultante tiene una secuencia más homologa con esta especie. Diversos métodos se han usado para obtener anticuerpos de origen humano evitando los procedimientos no admisibles éticamente en seres humanos sanos. En otros enfoques se reducen el peso y el tamaño moleculares por ejemplo con el fin de mejorar la distribución de la molécula. Otras posibilidades son la conjugación en una molécula de dominios de unión para más de una molécula diana (anticuerpo biespecífico o también triespecífico, etc.) o la conjugación de un anticuerpo o un fragmento con otra molécula con la función deseada por ejemplo un agente tóxico, una hormona, un factor de crecimiento, un agente inmunomodulador (inmunosupresor o inmunoestimulante), un inhibidor del crecimiento celular, etc. En general todas las moléculas resultantes conservan casi un dominio variable de un anticuerpo, lo que proporciona la alta especificidad y afinidad características de la unión antígeno-anticuerpo . Algunos ejemplos de estas construcciones son:
- Anticuerpos quiméricos: Éstos se refieren a anticuerpos construidos con regiones variables de un anticuerpo de algunas especies (normalmente un mamífero en el que se generó el anticuerpo) y regiones constantes de otra especie (aquella en la que va a usarse el anticuerpo quimérico);
- Anticuerpos humanizados: Por "anticuerpo humanizado" quiere decirse un anticuerpo derivado de un anticuerpo no humano, normalmente un anticuerpo murino, que conserva las propiedades de unión a antígeno del anticuerpo original, pero que es menos inmunogénico en seres humanos. Esto puede conseguirse mediante diversos métodos, incluyendo (a) injertar todos los dominios variables no humanos en regiones constantes humanas para generar anticuerpos quiméricos; (b) injertar sólo las regiones determinantes de complementariedad (CDR) no humanas en regiones constantes y de entramado humanas con o sin retención de residuos de entramado críticos; y (c) trasplantar todos los dominios variables no humanos, pero "rodearlos" con una sección de tipo humano mediante la sustitución de residuos de superficie. En la técnica se han descrito métodos para humanizar anticuerpos no humanos. Preferiblemente, un anticuerpo humanizado tiene uno o más residuos de aminoácido introducidos en él de una fuente que es no humana. Estos residuos de aminoácido no humanos se denominan a menudo residuos "de importación", que se toman normalmente de un dominio variable "de importación". La humanización puede realizarse esencialmente siguiendo el método de Winter y colaboradores (Jones et al., Nature, 321 :522-525 (1986); Reichmann et al., Nature, 332:323-327 (1988); Verhoeyen et al., Science, 239:1534-1536 (1988)), sustituyendo secuencias de regiones hipervariables por las secuencias correspondientes de un anticuerpo humano. (Cárter et al., Proc. Nati. Acad. Sci. USA, 89:4285 (1992); Presta et al., J. Immunol., 151 :2623 (1993)). Además es importante que los anticuerpos se humanicen conservando su alta afinidad para el antígeno y otras propiedades biológicas favorables. Para conseguir este objetivo, según un método preferido, se preparan anticuerpos humanizados mediante un proceso de análisis de las secuencias originales y diversos productos humanizados conceptuales usando los modelos tridimensionales de las secuencias originales y humanizadas.
- Anticuerpos primatizados: Una etapa siguiente en este enfoque de preparación de un anticuerpo más similar al de seres humanos son los denominados anticuerpos primatizados, es decir un anticuerpo recombinante que se ha modificado mediante ingeniería genética para contener los dominios pesado y ligero variables de un anticuerpo de mono (u otro primate), en particular, un anticuerpo de mono cynomolgus, y que contiene secuencias de dominios constantes humanos, preferiblemente el dominio constante de inmunoglobulina gamma 1 o gamma 4 humana (o variante PE). La preparación de tales anticuerpos se describe en Newman et al., Biotechnology, 10: 1458-1460 (1992); documentos US 5.658.570 y US 6.1 13.898. Se ha notificado que estos anticuerpos muestran un alto grado de homología con anticuerpos humanos, es decir, el 85-98%, presentan funciones efectoras humanas, tienen una inmunogenicidad reducida y pueden mostrar una alta afinidad con antígenos humanos. Otro medio altamente eficaz para generar anticuerpos recombinantes se da a conocer por Newman, Biotechnology, 10: 1455- 1460 (1992). - Anticuerpos humanos: Por "anticuerpo humano" quiere decirse un anticuerpo que contiene la cadena ligera y pesada humana en su totalidad así como regiones constantes, producido mediante cualquiera de los métodos convencionales conocidos. Como alternativa a la humanización, pueden generarse anticuerpos humanos. Por ejemplo, ahora es posible producir animales transgénicos (por ejemplo, ratones) que pueden, tras la inmunización, producir un repertorio completo de anticuerpos humanos en ausencia de producción de inmunoglobulina endógena. Por ejemplo, se ha descrito que la deleción homocigótica del gen PH) de la región de unión a la cadena pesada del anticuerpo en ratones mutantes de línea germinal y quiméricos da como resultado la inhibición completa de la producción de anticuerpo endógeno. La transferencia de la serie de genes de inmunoglobulina de línea germinal humana en tales ratones mutantes de línea germinal dará como resultado la producción de anticuerpos humanos tras la inmunización. Véase, por ejemplo, Jakobovits et al., Proc. Mad. Acad. Sci. USA, 90:255 1 (1993); Jakobovits et al., Nature, 362:255-258 (1993). Alternativamente, puede usarse la tecnología de presentación en fago (McCafferty et al., Nature 348:552-553 (1990)) para producir anticuerpos humanos y fragmentos de anticuerpo in vitro, a partir de repertorios de genes de dominios variables (V) de inmunoglobulina de donantes. Según esta técnica, los genes de dominios V de anticuerpos se clonan en marco en un gen de la proteína de envuelta o bien principal o bien minoritaria de un bacteriófago filamentoso, tal como M13 o fd, y se presentan como fragmentos de anticuerpo funcionales sobre la superficie de la partícula de fago. Dado que la partícula filamentosa contiene una copia de ADN monocatenario del genoma de fago, las selecciones basadas en las propiedades funcionales del anticuerpo también dan como resultado la selección del gen que codifica para el anticuerpo que muestra esas propiedades. Por tanto, el fago imita algunas de las propiedades de la célula B. La presentación en fago puede realizarse en una variedad de formatos; para su revisión véase, por ejemplo, Johnson, Kevin S. y Chiswell, David J., Current Opinión in Structural Biology 3:564-57 1 (1993). También pueden generarse anticuerpos humanos mediante células B activadas in vitro o ratones SCID con su sistema inmunitario reconstituido con células humanas. Una vez obtenido un anticuerpo humano, sus secuencias de ADN codificante pueden aislarse, clonarse e introducirse en un sistema de expresión apropiado, es decir, una línea celular preferiblemente de un mamífero que se expresa posteriormente y se libera al medio de cultivo a partir del cual puede aislarse el anticuerpo. - Fragmentos de anticuerpo: Un fragmento de anticuerpo es un fragmento de un anticuerpo tal como, por ejemplo, Fab, F(ab')2, Fab' y scFv. Se han desarrollado diversas técnicas para la producción de fragmentos de anticuerpo. Tradicionalmente, estos fragmentos se derivaron por medio de digestión proteolítica de anticuerpos intactos pero más recientemente estos fragmentos pueden producirse directamente mediante células huésped recombinantes. En otras realizaciones, el anticuerpo de elección es un fragmento de Fv de cadena sencilla (scFv) que adicionalmente puede ser monoespecífico o biespecífico. La digestión con papaína de anticuerpos produce dos fragmentos de unión a antígeno idénticos, denominados fragmentos "Fab", cada uno con un único sitio de unión a antígeno, y un fragmento "Fe" residual, cuyo nombre refleja su capacidad para cristalizar fácilmente. El tratamiento con pepsina produce un fragmento F(ab')2 que tiene dos sitios de unión a antígeno y que todavía puede reticular el antígeno. "Fv" es el fragmento de anticuerpo mínimo que contiene un sitio de reconocimiento de antígeno y de unión a antígeno completo. Esta región consiste en un dímero de un dominio variable de cadena ligera y uno de cadena pesada en asociación estrecha, no covalente. Es en esta configuración en la que las tres regiones hipervariables de cada dominio variable interaccionan para definir un sitio de unión a antígeno en la superficie del dímero VH-VL. Colectivamente, las seis regiones hipervariables confieren especificidad de unión a antígeno al anticuerpo. Sin embargo, incluso un único dominio variable (o la mitad de un Fv que comprende sólo tres regiones hipervariables específicas para un antígeno) tiene la capacidad de reconocer y unirse al antígeno, aunque a una afinidad inferior a la de todo el sitio de unión. El fragmento Fab también contiene el dominio constante de la cadena ligera y el primer dominio constante (CHI) de la cadena pesada. Los fragmentos Fab' difieren de los fragmentos Fab por la adición de algunos residuos en el extremo carboxilo terminal del dominio CHI de cadena pesada que incluyen una o más cisteínas de la región bisagra del anticuerpo. Fab'-SH es la designación en el presente documento para Fab' en el que el/los residuo(s) de cisteína de los dominios constantes llevan al menos un grupo tiol libre. Se produjeron originariamente fragmentos de anticuerpo F(ab')Z como pares de fragmentos Fab' que tienen cisteínas bisagra entre ellos. Se conocen también otros acoplamientos químicos de fragmentos de anticuerpo. Los fragmentos de anticuerpo "Fv de cadena sencilla" o "scFv" comprenden los dominios VH y VL de un anticuerpo, en el que estos dominios están presentes en una única cadena polipeptídica. Preferiblemente, el polipéptido Fv comprende además un ligador polipeptídico entre los dominios VH y VL que permite que el scFv forme la estructura deseada para la unión al antígeno. Para una revisión de scFv, véase Pluckthun en The Pharmacology of Monoclonal Antibodies, vol. 1 13, Rosenburg y Moore eds., Springer-Verlag, N.Y., págs. 269-315 (1994). El término "diacuerpos" se refiere a pequeños fragmentos de anticuerpo con dos sitios de unión a antígeno, fragmentos que comprenden un dominio variable de cadena pesada (VH) conectado a un dominio variable de cadena ligera (VL) en la misma cadena polipeptídica (VH-VL). Usando un ligador que es demasiado corto para permitir el apareamiento entre los dos dominios en la misma cadena, se fuerza que los dominios se apareen con los dominios complementarios de otra cadena y creen dos sitios de unión a antígeno. Se describen diacuerpos más completamente en, por ejemplo, los documentos EP 404.097; WO 93/1 1161 ; y Hollinger et al., Proc. Nati. Acad. Sci. USA, 90:6444-6448 (1993).
- Anticuerpos biespecíficos: Los anticuerpos biespecíficos son anticuerpos que tienen especificidades de unión por al menos dos epítopos diferentes. Se conocen en la técnica métodos para preparar anticuerpos biespecíficos. La producción tradicional de anticuerpos biespecíficos de longitud completa se basa en la coexpresión de dos pares de cadena pesada-cadena ligera de inmunoglobulina, en la que las dos cadenas tienen especificidades diferentes (Millstein et al., Nature, 305:537-539 (1983)). Debido a la distribución al azar de cadenas pesadas y ligeras de inmunoglobulina, estos hibridomas (cuadromas) producen una mezcla potencial de 10 moléculas de anticuerpo diferentes, de las que sólo una tiene la estructura biespecífica correcta. La purificación de la molécula correcta, que se realiza mediante etapas de cromatografía de afinidad, es bastante engorrosa, y los rendimientos de producto son bajos. Se dan a conocer procedimientos similares en el documento WO 93/08829, y en Traunecker et al., EMBO J, 10:3655-3659 (1991).
El experto en la materia entenderá que las secuencias de aminoácidos de los anticuerpos de la invención pueden incluir una o más sustituciones de aminoácidos de manera que, aunque se altera la secuencia primaria del polipéptido, se mantenga la capacidad del anticuerpo de unirse al conjugado de la invención. Dicha sustitución puede ser una sustitución conservativa y, en general, se aplica para indicar que la sustitución de un aminoácido por otro aminoácido con propiedades similares (por ejemplo, la sustitución del ácido glutámico (aminoácido cargado) por el ácido aspártico sería una sustitución de aminoácidos conservativa). La presente invención también contempla variantes de las secuencias de las cadenas pesada y ligera. El término "variante", tal como aquí se utiliza, se refiere a secuencias sustancialmente similares. En general, las variantes poseen la misma actividad biológica, desde el punto de vista cualitativo, que la secuencia nativa. Una variante de una secuencia polipeptídica puede ser un derivado de una secuencia polipeptídica que comprende la adición, deleción o sustitución de uno o más aminoácidos.
También se contempla que el anticuerpo de la invención puede estar marcado con una etiqueta detectable que permita su localización y/o identificación, mediante medios espectroscópicos, fotoquímicos, bioquímicos, inmunoquímicos o químicos. Ejemplos de etiquetas para el mareaje incluyen, aunque no se limitan a, isótopos radiactivos, sustratos enzimáticos, co-factores, ligandos, agentes quimioluminiscentes, fluoróforos, haptenos, enzimas y combinaciones de éstos. Métodos para el mareaje y guía para la elección de mareajes adecuados para diferentes propósitos se pueden encontrar, por ejemplo, en Sambrook et al. (Molecular Cloning: A Laboratory Manual, Cold Spring Harbor, New York, 1989) y Ausubel et al. (In Current Protocols in Molecular Biology, John Wiley and Sons, New York, 1998). Así, en una realización particular, el anticuerpo de la invención comprende una etiqueta detectable.
Así, en una realización particular, el anticuerpo de la invención está modificado de forma covalentemente de forma que sea posible su posterior detección. En principio, la invención contempla el uso de cualquier marcador siempre que sea posible la conjugación covalente al anticuerpo y que permita la posterior detección de dicho anticuerpo. Así, la invención contempla la posibilidad de modificar el anticuerpo con un radioisótopo del tipo de 3H, 11C, 14C, 18F, 32P, 35S, 64Cu, 68Ga, 86Y, "Te, 111 In, 123l, 124l, 125l, 1311, 133Xe, 177Lu, 211At o 213B. El mareaje con radioisótopos se lleva a cabo típicamente mediante el uso de ligandos quelantes que son capaces de acomplejar iones metálicos tales como DOTA, DOTP, DOTMA, DTP A y TETA (Macrocyclics, Dallas, Tex.). En una realización particular alternativa, el anticuerpo de la invención se marca con un grupo fluorescente. El grupo fluorescente puede unirse a las cadenas laterales de los aminoácidos directamente o bien a través de un grupo conector. Preferiblemente, los grupos fluorescentes que se usan para el mareaje deben ser (i) grupos que den una buena señal en ausencia de fondo, (ii) grupos estables que permitan la detección de la señal sin fotoblanqueo significativo, (iii) grupos que tengan buena solubilidad en medios acuosos para facilitar el proceso de mareaje y/o (iv) grupos que no sean tóxicos o que alteren las proteínas de tal forma que pierdan la capacidad de unirse a sus dianas. Métodos para conjugar reactivos fluorescentes a polipéptidos son bien conocidos del estado de la técnica y han sido descrito, por ejemplo, en Haugland, 2003, Molecular Probes Handbook of Fluorescent Probes and Research Chemicals, Molecular Probes, Inc.; Brinkley, 1992, Bioconjugate Chem. 3:2; Garman, (1997) Non- Radioactive Labelling: A Practical Approach, Academic Press, London; Means (1990) Bioconjugate Chem. 1 :2; Glazer et al (1975) Chemical Modification of Proteins. Laboratory Techniques in Biochemistry and Molecular Biology (T. S. Work and E. Work, Eds.) American Elsevier Publishing Co., New York; Lundblad, R. L. and Noyes, C. M. (1984) Chemical Reagents for Protein Modification, Vols. I and II, CRC Press, New York; Pfleiderer, G. (1985) "Chemical Modification of Proteins", Modern Methods in Protein Chemistry, H. Tschesche, Ed., Walter DeGryter, Berlín and New York; and Wong (1991) Chemistry of Protein Conjugation and Cross-linking, CRC Press, Boca Ratón, Fia.); De Leon-Rodriguez et al (2004) Chem. Eur. J. 10: 1 149-1 155; Lewis et al (2001) Bioconjugate Chem. 12:320-324; Li et al (2002) Bioconjugate Chem. 13:1 10- 1 15; Mier et al (2005) Bioconjugate Chem. 16:240-237. Los reactivos adecuados para el mareaje de polipéptidos, tales como anticuerpos, con grupos fluorescentes incluyen grupos químicos que muestren capacidad para reaccionar con los distintos grupos que aparecen en las cadenas laterales de las proteínas, incluyendo, grupos amino y grupos tiol. Así, grupos químicos que pueden ser usados para modificar los anticuerpos de acuerdo a la presente invención incluyen, sin limitación, maleimida, haloacetil, iodoacetamida éster succinimidil (por ejemplo, NHS, N-hidroxisuccinimida), isotiocianate, sulfonil cloruro, 2,6-diclorotriazinil, éster pentafluorofenil, fosforamidita y similares. Un ejemplo de grupo funcional reactivo adecuado es el ester de N-hidroxisuccinimda (NHS) de un grupo detectable modificado con un grupo carboxilo. Típicamente, el grupo carboxilo que modifica el compuesto fluorescente se activa mediante la puesta en contacto de dicho compuesto con un reactivo de carbodiimida (por ejemplo, diciclohexilcarbodiimida, diisopropilcarbodiimida, o un reactivo de uronio tal como el TSTU (O-(N-Succinimidil)- Ν,Ν,Ν',Ν'-tetrametiluronio tetrafluoroborato, HBTU (0-benzotriazol-1-il)-N,N,N',N'- tetrametiluronio hexafluorofosfate), o HATU (0-(7-azabenzotriazol-1-il)-N,N,N',N'- tetrametiluronio hexafluorofosfato), un activador del tipo de 1-hidroxibenzotriazol (HOBt) y N-hydroxisuccinimida para dar lugar al éster NHS del marcador.
Compuestos fluorescentes adecuados para su uso en la presente invención incluyen, sin limitación, bromuro de etidio, SYBR Green, isotiocianato de fluoresceina (FITC), isotiol tetrametil rodamina (TRIT), 5-carboxifluoresceina, 6-carboxifluoresceina, fluoresceina, , HEX (6-carboxi-2',4,4',5',7,7'-hexaclorofluoresceina), Oregon Green 488, Oregon Green 500, Oregon Green 514, Joe (6-carboxi-4',5'-dicloro-2',7'- dimetoxifluoresceina),5-carboxy-2',4',5',7'-tetraclorofluoresceina, 5-carboxirodamina, rodamina, tetrametilrodamina (Tamra), Rox (carboxi-X-rodamine), R6G (rodamina 6G), phthalocyanines, azomehines, cyaninas (Cy2, Cy3 y Cy5), Texas Red, Princeston Red, BODIPY FL-Br2, BODIPY 530/550, BODIPY TMR, BODIPY 558/568, BODIPY 564/570, BODIPY 576/589, BODIPY 581/591 , BODIPY TR, BODIPY 630/650, BODIPY 650/665, DABCYL, Eosina, Eritrosina, bromuro de etidio, proteína verde fluorescente (GFP) y sus análogos, marcadores fluorescentes inorgánicos basados en nanocristales semiconductores (Quantum dot), marcadores fluorescentes basados en lantánidos tales como Eu3+ y Sm3+ y similares.
En una realización particular alternativa, los anticuerpos se marcan mediante conjugación con un primer miembro de un par de unión. En una forma preferida, dicha modificación covalente es una biotinilación. El término "biotinilación", según se usa en la presente invención, se refiere a la unión covalente de biotina a una molécula (típicamente una proteína). La biotinilización se lleva a cabo usando reactivos capaces de conjugar biotina a la cadena lateral de las proteínas, en donde dicha conjugación tiene lugar fundamentalmente en los grupos amino primarios y en los grupos tioles que aparecen en las cadenas laterales de las proteínas. Reactivos adecuados para la biotinilación de grupos amino incluyen moléculas que contienen biotina y un grupo capaz de reaccionar con grupos amino tales como esteres de succinimida, éster de pentafluorofenil o haluros de alquilo, estando el grupo biotina y el grupo reactivo separados por un espaciador de cualquier longitud (por ejemplo, de 8-40 A de longitud). Algunos ejemplos de estos agentes de biotinilación incluyen agentes NHS- biotina (que contiene un enlace ester de cinco átomos de carbono entre la biotina y el grupo NHS), , sulfo-NHS-biotina, NHS-LC-biotina, sulfo-NHS-LC-Biotina, NHS-LC-LC- biotina, sulfo-NHS-LC-LC-biotina, sulfo-NHS-SS-biotina, NHS-PE04-biotina, PFP- biotina, TFP-PEO-biotina y similares, en donde "NHS" indica un grupo N- hidroxisuccinimida, "LC" se refiere a un enlace tipo amida de 6 átomos de carbono localizado entre el grupo NHS y la biotina, "PEO" se refiere a un grupo etileneoxido, en donde el subíndice indica el número de unidades PEO, "PFP" se refiere a un grupo pentafluorofenilo "TFP" se refiere a un grupo tetrafluorofenilo, "sulfo" se refiere a un grupo sulfonato (S03" Na+) and "SS" se refiere a un grupo disulfuro. Ejemplos de agentes de biotinilación reactivos con grupos tiol incluyen moléculas que comprenden biotina y un grupo del tipo maleimido o alquil haluro, separados por un espaciador de cualquier longitud. Ejemplos de reactivos de biotinilzación incluyen maleimide-PEG- biotina, biotina-BMCC (que contiene un grupo maleimido N-terminal y un grupo ciclohexil, 2 enlaces amida y 9 átomos de carbono enlazadores), PEO-iodoacetil biotina, iodoacetil-LC-biotina, biotina-HPDP (que contiene un grupo piridilo disulfuro) y similares.
Uso del anticuerpo de la invención El anticuerpo de la invención puede ser utilizado en la determinación y/o cuantificación de anticoagulantes de tipo cumarínico en una muestra de un sujeto. Por lo tanto, en otro aspecto, la invención se relaciona con el uso de un anticuerpo (uso del anticuerpo de la invención) que reconoce específicamente el conjugado de la invención en la detección y/o cuantificación de anticoagulantes de tipo cumarínico en una muestra de un sujeto.
El uso del anticuerpo de la invención puede llevarse a cabo en cualquier tipo de técnica de tipo inmunoensayo dirigida a la detección, determinación y/o cuantificación de anticoagulantes de tipo cumarínico, en particular agentes anticoagulantes de fórmula (II), más en particular los seleccionados del grupo formado por warfarina y acenocumarol y fenprocumón. Tales técnicas inmunológicas comprenden, sin limitarse a, ELISA, inmunoprecipitación, transferencia Western o Western blotting, dot blot, radioinmunoensayo, inmunofluorescencia, inmunohistoquímica y citometría de flujo. La técnica de transferencia Western se basa en la detección de proteínas previamente separadas por electroforesis en un gel, en condiciones desnaturalizantes e inmovilizadas en una membrana que posteriormente se incuba con uno o más anticuerpos específicos para la proteína y se detecta mediante un sistema, por ejemplo, quimioluminiscente o fluorescente. El análisis por inmunofluorescencia requiere el uso de un anticuerpo específico marcado con un compuesto fluorescente. El inmunoensayo conocido como dot blot comienza con la aplicación directa de la muestra (a través de un dispositivo que configura dicho depósito en un pocilio) en una membrana. Los pasos posteriores son iguales: incubación de la membrana con un suero y posterior mareaje y revelado.
El inmunoensayo conocido como ELISA se basa en el uso de antígenos o anticuerpos marcados con enzimas, de manera que los conjugados formados entre el antígeno diana y el anticuerpo marcado resulte en la formación de complejos enzimáticamente activos. Debido a que uno de los componentes (el antígeno o el anticuerpo marcado) están inmovilizados en un soporte, los complejos anticuerpo-antígeno están inmovilizados en el soporte y por tanto, pueden ser detectados por la adición de un sustrato que es convertido por la enzima en un producto que es detectable, por ejemplo, por espectrofotometría o fluorometría.
En una realización particular, los anticoagulantes se seleccionan del grupo formado por warfarina, acenocumarol y fenprocumón. En una realización particular, la muestra en la que se determina el nivel de anticoagulantes de tipo cumarínico procede de un sujeto bajo tratamiento con anticoagulantes. En una realización preferida, la muestra en la que se determinan los niveles de anticoagulantes es una muestra de sangre, de suero o de plasma. En una realización aún más preferida, la muestra en la que se determinan los niveles de anticoagulantes es una muestra de plasma.
Método de detección y/o cuantificación de agentes anticoagulantes de tipo cumarínico de la invención
Los autores de la presente invención han mostrado que antisueros generados en conejos inmunizados con el conjugado según la invención comprenden anticuerpos que pueden ser empleados para la detección y la cuantificación de agentes anticoagulantes (ver apartados 2.3-2.5 del Ejemplo 1 de la invención). La presente invención proporciona así anticuerpos con aplicación en la detección y/o cuantificación de agentes anticoagulantes de tipo cumarínico en una muestra de un sujeto. Por lo tanto, en otro aspecto, la invención se relaciona con un método para la detección y/o cuantificación de anticoagulantes de tipo cumarínico en una muestra de un sujeto que comprende
(i) poner en contacto dicha muestra con un anticuerpo que reconoce específicamente el conjugado de la invención o con un antisuero que comprende el anticuerpo anterior, y
(ii) detectar la formación de complejos anticoagulante de tipo cumarínico- anticuerpo que reconoce específicamente el conjugado de la invención.
De este modo, en una primera etapa del método de detección y/o cuantificación de la invención, se pone en contacto una muestra de un sujeto con un anticuerpo que reconoce específicamente el conjugado de la invención o con un antisuero que comprende el anticuerpo anterior.
Métodos para la purificación de anticuerpos son conocidos del experto en la materia e incluyen, sin limitarse a, cromatografía de afinidad, de modo que el antígeno se inmoviliza sobre un soporte, tal como Sepharose, los anticuerpos inespecíficos no unidos se eliminar por lavado y el anticuerpo específico retenido es eluido mediante variación del pH o de la concentración salina amortiguadora. Los tampones tanto de unión como de elusión son componentes importantes en la purificación de anticuerpos. Generalmente, la fuerza iónica y el pH son los factores más importantes afectando la eficiencia de unión y consecuentemente la elusión de los anticuerpos. Sin embargo, la temperatura y otros componentes son también importantes en casos particulares.
Se puede usar cualquiera de una amplia variedad de formatos de inmunoensayo según el método de la presente invención. Tales formatos pueden ser heterogéneos u homogéneos, secuenciales o simultáneos, competitivos o no competitivos. Tales ensayos se pueden formatear para ser cuantitativos, para medir la concentración o cantidad de un agente anticoagulante de tipo cumarínico, o se pueden formatear para ser cualitativos, para medir la presencia o ausencia de un agente anticoagulante de tipo cumarínico. Las técnicas de inmunoensayo heterogéneo implican típicamente el uso de un material de fase sólida al que se une el producto de reacción, pero se puede adaptar para implicar la unión de antígenos y anticuerpos no inmovilizados (es decir, un inmunoensayo en fase solución). El producto de reacción se separa del exceso de muestra, reactivos del ensayo y otras sustancias eliminando la fase sólida de la mezcla de reacción (por ejemplo, mediante lavados).
En una realización preferida del método de detección y/o cuantificación de agentes anticoagulantes de tipo cumarínico de la invención, la detección y/o cuantificación se realiza mediante un ensayo de tipo ELISA (ensayo inmunoabsorbente ligado a enzimas, del inglés "Enzyme Linked Immunosorbent Assa/). Este ensayo se basa en la premisa de que un inmunorreactivo (e.g., un antígeno o un anticuerpo) se inmoviliza sobre un soporte sólido, y, a continuación, ese sistema se pone en contacto con una fase fluida que contiene el reactivo complementario que puede estar unido a un compuesto marcador. Así, en una realización particular, el conjugado que comprende un antígeno derivado de un agente anticoagulante de tipo cumarínico se inmoviliza sobre el soporte sólido, y este sistema se pone en contacto con una muestra susceptible de contener anticuerpos anti-agentes anticoagulantes de tipo cumarínico. En particular, el conjugado que se inmoviliza sobre el soporte se selecciona del grupo formado un conjugado que comprende hAc_, un conjugado que comprende hw y un conjugado que comprende 4-amino-acenocumarol. En una realización particular alternativa, el anticuerpo de la invención se inmoviliza sobre el soporte sólido, y este sistema se pone en contacto con la muestra susceptible de contener agentes anticoagulantes de tipo cumarínico.
Son conocidos diferentes tipos de ELISA, tales como el ELISA directo, ELISA indirecto o ELISA tipo sándwich, de carácter competitivo o no competitivo.
En una realización particular de la invención, el ensayo de unión de la presente invención para la detección y/o cuantificación de agentes anticoagulantes se configura como un ensayo competitivo. En un ensayo competitivo, a mayor cantidad de agente anticoagulante presente en la muestra bajo ensayo, menor cantidad de marcador estará presente en la fase sólida. El ensayo competitivo se puede realizar suministrando una cantidad definida de un agente anticoagulante de tipo cumarínico marcado y determinando si la muestra bajo ensayo contiene agente anticoagulante de tipo cumarínico que competiría con el agente anticoagulante de tipo cumarínico marcado para unirse al soporte. En tal ensayo competitivo, la cantidad de agente anticoagulante de tipo cumarínico marcado capturado es inversamente proporcional a la cantidad de dicho agente anticoagulante presente en la muestra en ensayo. En este caso, la detección de la formación de complejos anticoagulante de tipo cumarínico- anticuerpo que reconoce específicamente el conjugado de la invención viene dada por una disminución de la detección de mareaje.
En el ELISA competitivo directo, el soporte sólido sobre el que se realiza el ensayo se prepara recubriendo la superficie de dicho soporte con el anticuerpo específico. Tras una etapa de lavado se añade la muestra en la que se sospecha se encuentra el agente anticoagulante (o analito) de interés, y se incuba junto con el marcador enzimático unido al hapteno como competidor. Este tipo de ensayo es indicativo de la presencia de analito en la muestra analizada. Se incluyen muestras del mismo tipo a la muestra problema analizada, pero carentes del analito de interés, como controles negativos. Asimismo se incluyen controles positivos, o muestras en las que se encuentra presente en analito de interés.
En el ELISA competitivo indirecto, el soporte se prepara de la misma forma anterior pero esta vez inmovilizando el antígeno de interés. Tras la incubación y correspondiente lavado se añade la muestra sospechosa con el analito y después el anticuerpo específico. Se incluyen también controles positivos y negativos. El sistema de detección emplea dos anticuerpos: uno primario contra el antígeno y uno secundario marcado contra el primario. La detección tiene mayor sensibilidad por presentar una amplificación de señal debida a la unión de dos o más anticuerpos secundarios por cada primario. En este tipo de ensayo, un mismo anticuerpo secundario marcado y un mismo sistema enzimático permiten cuantificar una gran variedad de antígenos. En el ELISA no competitivo directo, se inmoviliza sobre el soporte sólido el anticuerpo, en particular un anticuerpo de acuerdo a la invención, añadiéndose a continuación el antígeno, que es reconocido por el anticuerpo inmovilizado y se une a éste. En una realización particular, se inmoviliza sobre el soporte sólido un anticuerpo según la invención, y se añade un conjugado de la invención marcado, por ejemplo, con HRP, que se une al anticuerpo inmovilizado. En una realización particular de la invención, este ensayo permite analizar los diferentes anticuerpos obtenidos y los conjugados producidos. En una realización preferida el antígeno utilizado es el que comprende un hapteno de fórmula (I) y HRP como marcador enzimático. En el ELISA no competitivo indirecto, se inmoviliza sobre el soporte sólido el antígeno, en particular un conjugado según la invención, añadiéndose a continuación un primer anticuerpo que reconoce y se une al antígeno inmovilizado. El primer anticuerpo puede estar directamente conjugado a un agente de mareaje detectable o bien puede añadirse un segundo anticuerpo marcado que reconoce el primer anticuerpo. En una realización particular de la invención, este ensayo permite evaluar el título de anticuerpos generado en un animal no humano inmunizado midiendo la unión de diluciones seriadas de cada antisuero a placas de microtitulación tapizadas previamente con un conjugado según la invención, asi como el rastreo de los diferentes anticuerpos obtenidos y los antígenos producidos. En una realización preferida de la invención, el conjugado utilizado es el que comprende un hapteno de fórmula (I) y una proteína portadora seleccionada del grupo formado por BSA, OVA o CONA.
En una realización particular de la invención, la detección y/o cuantificación de agentes anticoagulantes de tipo cumarínico se lleva a cabo mediante un ELISA de tipo directo, en el que el anticuerpo según la invención es inmovilizado sobre un soporte sólido. Dicho anticuerpo puede haber sido purificado previamente o bien formar parte de un antisuero. En una realización preferida, el ELISA de tipo directo es un ELISA directo competitivo. En una realización aún más preferida, el ELISA directo, preferiblemente ELISA directo competitivo, se emplea en la detección y/o cuantificación de acenocumarol. Según una forma de realización particular de la presente invención, el anticuerpo que reconoce específicamente el conjugado de la invención se une a un soporte sólido (es decir, queda inmovilizado) y se incuba en contacto con la muestra biológica en la que se ensaya la presencia y/o concentración de un agente anticoagulante de tipo cumarínico y un hapteno según la invención marcado mediante una etiqueta detectable. Opcionalmente, se puede añadir un agente bloqueante para reducir la unión no específica del anticuerpo al soporte.
En una realización particular alternativa de la invención, la detección y/o cuantificación de agentes anticoagulantes de tipo cumarínico se lleva a cabo mediante un ELISA de tipo indirecto, en el que el antígeno es inmovilizado sobre un soporte sólido. En una realización preferida, el ELISA de tipo indirecto es un ELISA indirecto competitivo. En una realización aún más preferida, el ELISA indirecto, preferiblemente ELISA indirecto competitivo, se emplea en la detección y/o cuantificación de warfarina. Según una forma de realización particular de la presente invención, el inmunorreactivo que se inmoviliza sobre el soporte sólido es un antígeno que es reconocido de modo específico por los anticuerpos de la invención, obtenidos tal y como se ha descrito anteriormente. Dicho anticuerpo puede haber sido purificado previamente o bien formar parte de un antisuero. El anticuerpo se pone en contacto con una muestra biológica que contiene el anticoagulante de tipo cumarínico que se desea detectar y/o cuantificar. En una segunda etapa del método de detección y/o cuantificación de la invención, se detecta la formación de complejos anticoagulante de tipo cumarínico- anticuerpo que reconoce específicamente el conjugado de la invención, preferentemente un anticuerpo secundario contra el primario marcado mediante una etiqueta detectable.
Se puede emplear cualquiera de una amplia variedad de soportes sólidos en los inmunoensayos de la presente invención. Los materiales adecuados para el soporte sólido son sintéticos como poliestireno, cloruro de polivinilo, poliamida u otros polímeros sintéticos, polímeros naturales tales como celulosa, así como polímeros naturales derivados tales como acetato de celulosa o nitrocelulosa, y vidrio, especialmente fibras de vidrio. El soporte puede tomar la forma de esferas, bastones, tubos y placas de microensayo o microtitulación. Las estructuras similares a láminas tales como tiras de papel, placas pequeñas y membranas también son adecuadas. La superficie de los soportes puede ser permeable e impermeable para soluciones acuosas. Soportes sólidos adicionales adecuados para su uso en la presente invención incluyen, sin limitación, silicona, cristal, cuarzo, poliimida, acrilato, polimetilmetacrilato, cerámica, nitrocelulosa, metales, carburo de silicio amorfo, poliestireno así como cualquier otro material adecuado para microfabricación o mi crol itog rafia. En una realización particular de la invención, el soporte sobre el que se inmoviliza el anticuerpo forma parte de una placa de ensayo.
Los componentes pueden encontrarse inmovilizados al soporte mediante enlaces covalentes o mediante enlaces no covalentes tales como puentes de hidrógeno, interacciones hidrofóbicas o enlaces iónicos. Una revisión general de micromatrices y de soportes adecuados se ha descrito en Shalon et al. (Genome Research 6: 639-645 (1996), LeGendre (BioTechniques 9: 788-805 (1990), US6197599 y US6140045. Alternativamente, es posible usar soportes activados mediante grupos epoxi, grupos vinil sulfonico, grupos ester activos, grupos aldehido, grupos carboxilo, grupos amino, grupos tiol, grupos isotiocianato y similares. En el caso de que el soporte se encuentre activado mediante grupos epoxi, estos grupos incluyen 3-glisidoxi propil trimetoxi silano (GTMS), 2-(3,4 epoxi ciclohexil)etil trimetoxi silano, 3-glisidoxi propil metil dietoxi silano, 3-glisidoxi propil trietoxi silano y similares. En general, la detección de la formación de dichos complejos puede realizarse mediante un segundo anticuerpo detectablemente marcado capaz de unirse al anticuerpo inicial, de modo que el soporte se incuba en condiciones suficientes para permitir que el segundo anticuerpo se una a cualquier anticuerpo anti-agente anticoagulante de tipo cumarínico que pueda estar presente. El soporte se trata luego preferiblemente de forma extensa (por ejemplo, lavando) para eliminar sustancialmente cualquier segundo anticuerpo no unido. Si está presente un agente anticoagulante de tipo cumarínico en la muestra en ensayo, los dos anticuerpos (anticuerpo anti-agente anticoagulante de tipo cumarínico y anticuerpo secundario que se une al anticuerpo anterior) formarán un complejo inmune (es decir, un sándwich segundo anticuerpo/agente anticoagulante/anticuerpo anti-agente anticoagulante). En tal ensayo, la detección del segundo anticuerpo unido al soporte es indicativa de la presencia de agente anticoagulante de tipo cumarínico en la muestra ensayada. El segundo anticuerpo puede ser una inmunoglobulina natural aislada de una especie no humana (por ejemplo, anticuerpo murino anti-lgG, anticuerpo de cabra anti-lgG, anticuerpo de cabra anti-lgM) o se puede producir de forma recombinante o sintética. Puede ser una inmunoglobulina o un fragmento de inmunoglobulina (por ejemplo, FAb, F[Ab]2). Según se desee, se pueden emplear otras moléculas de unión junto con o en lugar de tales segundos anticuerpos. Posibles mareajes de un anticuerpo han sido descritos con anterioridad en el contexto del anticuerpo de la invención, y son también aplicables al mareaje de un anticuerpo secundario. Como ejemplo, los anticuerpos anti-agente anticoagulante se pueden biotinilar y el segundo anticuerpo se puede cambiar por avidina o estreptavidina marcada.
La presencia de marcadores enzimáticos se puede detectar mediante el uso de sustratos cromogénicos (incluyendo los que producen o adsorben luz fluorescente, UV, visible) en respuesta a catálisis por el marcador enzimático. Más preferiblemente, se pueden emplear marcadores químicos (por ejemplo, marcadores de oro coloidal, bolas de látex). La detección del marcador se puede lograr usando múltiples detectores, filtros de varios pasos, rejillas, o flúores espectralmente distintos. Véase Ward D, et al., US 5.759.781. En una realización particular, no limitante, se emplea peroxidasa como un marcador enzimático, en especial junto con el sustrato cromogénico 3, 3', 5,5'- tetrametilbencidina (TMB), OPD o ABTS. En el caso del mareaje de los anticuerpos con peroxidasa como enzima, es posible usar la técnica del peroyodato o un método descrito en el que los compañeros se unen con un reactivo heterobifuncional. Véase Nakane P, et al., J. Histochem. Cytochem. 1974; 22: 1084-1090. En una realización particular de la invención, el marcador enzimático es peroxidasa de rábano (HRP). En una realización del método de detección y/o cuantificación de agentes anticoagulantes de tipo cumarínico en una muestra de un sujeto, el agente anticoagulante de tipo cumarínico tiene la fórmula (II), en particular se selecciona del grupo formado por warfarina, acenocumarol y fenprocumón. En una realización particular, el agente anticoagulante de tipo cumarínico es acenocumarol. En la detección y/o cuantificación de acenocumarol según una realización particular del método de la invención, se lleva a cabo un ELISA de tipo competitivo. En una realización preferida, el competidor es un conjugado que comprende el antígeno hAc_ de la invención y una proteína portadora, en donde dicha proteína portadora es preferiblemente HRP.
Tal como se ha comentado anteriormente, pequeñas variaciones en la dosis de un agente anticoagulante administrada a un sujeto en necesidad de tratamiento anticoagulante puede provocar grandes variaciones en el efecto de dicho agente en el sujeto. El tratamiento con anticoagulantes de tipo cumarínico requiere la monitorización periódica y el seguimiento del efecto del agente en el sujeto, en especial al inicio del tratamiento, de modo que los valores de los parámetros de coagulación se ajusten y se mantengan dentro de los intervalos adecuados. Parámetros clínicos habituales empleados en el análisis de la coagulación del sujeto comprenden, sin quedar limitados a, el tiempo de protrombina o PT (Prothrombin Time), la proporción normalizada internacional o INR (International Normalized Ratio) y el tiempo de tromboplastina parcial activada o aPTT (activated Partial Thromboplastine Time).
En una realización particular del método de detección y/o cuantificación de agentes anticoagulantes de tipo cumarínico, en particular de detección y/o cuantificación de warfarina, el antisuero que contiene los anticuerpos específicos que reconocen warfarina es el denominado As233 según la presente invención, y el antígeno competidor empleado en el ELISA es el 4'-amino-ACL (A2) conjugado con BSA. En una realización particular alternativa del método de detección y/o cuantificación de agentes anticoagulantes de tipo cumarínico, en particular de detección y/o cuantificación de acenocumarol, el antisuero que contiene los anticuerpos específicos que reconocen acenocumarol es el denominado As236, y el antígeno competidor es hAcL conjugado con HRP.
En una realización particular del método de detección y/o cuantificación de agentes anticoagulantes de tipo cumarínico de la invención, la muestra procede de un sujeto bajo tratamiento con agentes anticoagulantes de tipo cumarínico. En una realización particular, la muestra se selecciona del grupo formado por sangre, suero o plasma. En una realización preferida, la muestra es de plasma.
En el caso de que la muestra del sujeto bajo tratamiento con agentes anticoagulantes de tipo cumarínico sea una muestra de plasma, la detección y/o cuantificación de dichos agentes anticoagulantes en dicha muestra según el método de la invención requiere una etapa de pretratamiento de la muestra, que comprende la desproteinización de dicha muestra. Métodos para la desproteinización de una muestra son conocidos por el experto en la materia e incluyen, sin quedar limitados a, precipición con acetonitrilo, precipitación con ácido perclórico, precipitación con etanol, desproteinización ácida mediante ácido metafosfórico o ácido tricloroacético, así como hidrólisis proteica mediada por enzimas proteolíticos. En una realización particular, la desproteinización de la muestra de plasma se lleva a cabo mediante el tratamiento de dicha muestra con etanol.
Dado que los conjugados según la presente invención son capaces de inducir la formación de anticuerpos específicos de dichos conjugados, que además reconocen y se unen específicamente a agentes anticoagulantes de tipo cumarínico, tales anticuerpos de acuerdo a la presente invención pueden ser empleados para la cuantificación de agentes anticoagulantes de tipo cumarínico en la muestra de un sujeto. En una realización particular de la invención, el sujeto está bajo tratamiento con anticoagulantes de tipo cumarínico. Opcionalmente, la muestra se obtiene a partir de dicho sujeto en diferentes puntos de tiempo a lo largo del tratamiento. La determinación de la concentración de agente anticoagulante de tipo cumarínico a lo largo de un tratamiento permite ajusfar la dosis de dicho agente para el tratamiento del sujeto en necesidad de tratamiento anticoagulante. En una realización particular, el sujeto en necesidad de tratamiento anticoagulante padece una patología que requiere de un agente anticoagulante de tipo cumarínico. Un listado no exhaustivo de patologías en las que la coagulación sanguínea está alterada incluye la deficiencia de vitamina K, la coagulación intravascular diseminada (CID), enfermedad de von Willebrand, hemofilia, trombocitopenia, hepatopatía temprana, hepatopatía terminal, uremia, afibrinogenemia, déficit de factor V, déficit de factor X o púrpura amiloide, enfermedad de Glanzmann y síndrome de Bernard-Soulier.
El método de la invención, por lo tanto, permite realizar un seguimiento de los niveles de agente anticoagulante de tipo cumarínico a lo largo del tratamiento con dicho agente anticoagulante, permitiendo ajusfar la dosis necesaria de agente anticoagulante tanto de modo individualizado a cada sujeto en necesidad de tratamiento, como a lo largo del tiempo en el que es necesaria la aplicación de dicho tratamiento anticoagulante. Kit para la detección y/o cuantificación de agentes anticoagulantes de tipo cumarínico de la invención
En otro aspecto, la presente invención se relaciona con un kit para la detección y/o cuantificación de agentes anticoagulantes de tipo cumarínico en la muestra de un sujeto que comprende al menos un componente seleccionado del grupo formado por un anticuerpo según la invención, un antisuero que comprende un anticuerpo según la invención y un conjugado según la invención.
En una realización particular del kit según la invención, el anticuerpo o el conjugado está inmovilizado sobre un soporte sólido, tal como se ha descrito anteriormente. Un dispositivo contemplado por la presente invención para la cuantificación de anticoagulantes de tipo cumarínico en una muestra y que puede formar parte del kit de la invención es un dispositivo de análisis de diagnóstico inmediato, también conocido como PoC (point-of-care) o POCT (point-of-care testing) a modo de coagulómetro portátil. Dicho dispositivo comprende al menos un anticuerpo según la invención o un antisuero que comprende un anticuerpo según la invención y/o un conjugado según la invención. La presente invención contempla asimismo el uso de dichos dispositivos en la cuantificación de agentes anticoagulantes en una muestra de un sujeto. Tales dispositivos son de interés en aplicaciones tales como el ajuste de la dosis de agente anticoagulante de tipo cumarínico para un paciente en necesidad de tratamiento anticoagulante y bajo tratamiento con un anticoagulante de tipo cumarínico. Este tipo de dispositivos permiten realizar pruebas diagnósticas fuera de un laboratorio clínico y por parte de personal no especializado, de modo automatizado y miniaturizado, de modo no invasivo y con un rápido diagnóstico, a partir de muestras de pequeño volumen y fácil obtención.
Los siguientes ejemplos sirven para ilustrar la invención y no deben ser considerados en ningún caso como limitativos del alcance de la misma.
EJEMPLO 1
Desarrollo de un inmunoensayo de tipo ELISA para la determinación y/o cuantificación de agentes anticoagulantes de tipo cumarínico en muestras de plasma
1. Materiales y métodos
1.1. Metodología general e instrumentación
La cromatografía en capa fina se realizó en hojas de aluminio F254 de 0,25 mm precubiertas de gel de sílice 60 (Merck, Gibbstown, NJ), y las separaciones de los diferentes compuestos sintetizados se realizó por cromatografía en columna de sílice con 60 A C.C. 35-70 μηι de sodio dodecil sulfato. Los espectros NMR 1 H y 13C se obtuvieron con un Varían lnova-500 (Varían Inc., Palo Alto, CA) espectrómetro (500 MHz para 1 H y 125 MHz para 13C). La masa exacta fue adquirida utilizando el sistema de cromatografía líquida de alto rendimiento Waters Acquity (UPLC) (Waters Corp., Milford, MA, EE.UU.), utilizando como detector espectrómetro de masas Waters LCT Premier XE tiempo de vuelo modo ESI positivo (+) utilizando como leucina encefalina como compuesto de masa de bloqueo ([M + H] m/z 556.2771). El espectrómetro de masas MALDI-TOF-MS (espectrómetro de masas deionización por láser asistida por matriz de desorción tiempo de vuelo) que se utiliza para caracterizar los conjugados de proteínas era un Bruker Autoflex III SmartBeam (Bruker-Daltonics, Leipzig, Alemania). La detección se realizó en el modo de ion positivo, ionizada con un conjunto potencia del láser a 70% de la intensidad del láser máximo del instrumento a una frecuencia de 10-100 Hz. El pH y la conductividad de todos los tampones y soluciones se midieron con un pHmetro 540 GLP y un conductímetro LF 340, respectivamente (WTW, Weilheim, Alemania). Las placas de microtitulación de poliestireno fueron de Nunc (Maxisorp, Roskilde, Dinamarca). Los pasos de lavado se llevaron a cabo utilizando un Lavador de microplacas SLY96 PW (SLT Labinstruments GmbH, Salzburgo, Austria). Las absorbancias se leyeron en un SpectramaxPlus (Molecular Devices, Sunnyvale, CA) en un modo de longitud de onda de 450 nm. Las curvas de competición se analizaron con una ecuación de cuatro parámetros utilizando el software SoftmaxPro v4.6 (Molecular Devices) y GraphPad Prism v 4 (GraphPad Software Inc, San Diego, CA). A menos que se indique lo contrario, los datos presentados corresponden a la media de al menos dos replicados. Los inmunoquímico se obtuvieron de Sigma Chemical Co. (St. Louis, MO). Acenocumarol fue adquirido de Ipochem Sp. Z (Varsovia, Polonia). Otros reactivos químicos se adquirieron de Aldrich Chemical Co. (Milwaukee, Wl). 1.2. Tampones
PBS es una solución salina al 0,8% de tampón fosfato 10 mM y, a menos que se indique lo contrario, el pH es de 7,5. Tampón de borato es 0,2 M de ácido bórico / borato sódico, pH = 8,7. Tampón de recubrimiento (coating buffer) es de 50 mM de carbonato-bicarbonato pH = 9,6. PBST es PBS con 0,05% de Tween 20. Tampón citrato es una solución 40 mM de citrato de sodio pH = 5,5. La solución de sustrato contiene 0,01 % de TMB (3,3', 5,5'-tetrametilbenzidina) y 0,004% de H202 en tampón de citrato. 1.3. Síntesis de haptenos 2- (((4-(4-hidroxi-2-oxo-2H-cromen-3-il)-4-(4-nitrofenil)butano-2-ilide
Se añadió hemihidrocloruro de (carboximetoxil)amina (42,5 mg, 0, 19 mmol) a una solución recién preparada de acenocumarol (ACL) (64, 1 mg, 0, 19 mmol) en 1 N de KOH / EtOH (1 mi), y la mezcla se mantuvo bajo reflujo hasta la completa desaparición del material de partida mediante análisis TLC. Tras el final de la reacción, el material bruto se acidificó con HCI concentrado y el EtOH se eliminó a presión reducida. El sólido obtenido se redisolvió con acetato de etilo (AcOEt) (10 mi), se lavó con HCI 1 N (3 x 5 mi), y se extrajo con NaOH 1 N (3 x 5 mi). La capa acuosa se acidificó con HCI concentrado y se extrajo con AcOEt (3 x 5 mi), y la capa orgánica se lavó con agua (2 x 5 mi), se secó con MgS04 anhidro, se filtró y se evaporó hasta sequedad bajo presión reducida para obtener el hapteno deseado (44 mg, 57% de rendimiento). 1 H NMR (500 MHz, CDCI3) δ: 07, 10 a 08,03 (8H, m), 4,70 (1 H, m, CH), 4,55 (2H, 2 s, CH2), 3,45 (1 H, m, CH), 3,05 (1 H , m), 1 ,95 (3H, s, CH3). HRMS (+ IE) calculado para C2i H19N208 (M +) 427.1 141 , encontrado 427.1148.
2 - (((4 - (4-hidroxi-2-oxo-2H-cromen-3-il)-4-fenilbutan-2-iliden)amino) (hw) Siguiendo una estrategia análoga a la descrita anteriormente, warfarina (W) (232 mg, 0,75 mmol) se hizo reaccionar con hemihidrocloruro de (carboximetoxil)amina (164 mg, 0, 19 mmol) para obtener el hapteno deseado. 1 H RMN (500 MHz, CDCI3) δ: 7, 12- 7,77 (9H, m), 4,63 (1 H, m, CH), 4,56 (2H, 2 s, CH2), 3,44 (1 H, m, CH), 3,06 (1 H , m), 1 ,98 (3H, s, CH3). HRMS (+ IE) calculado para C2i H2oN06 (M +) 382, 1291 encontrado 382.1282.
3- ( 1-(4-aminofenil)-3-oxobutil)-4-hidroxi-2H-cromen-2-ona (4'-amino-ACL, A2)
Se siguió un procedimento adaptado de Fitzpatrick et al (Fitzpatrick B & O'Kennedy R 2004 J Immunol Methods 291 : 1 1) con una ligera modificación. ACL (200 mg, 0,79 mmol) se hizo reaccionar con Zn (300 mg) en solución de ácido acético al 30% v / v (5 mi). La suspensión se agitó a temperatura ambiente hasta la completa desaparición del material de partida por análisis TLC. El resultante de la reacción se filtró a través de lana de vidrio y se redujo el volumen a 10% del inicial. La solución naranja reducida, se diluyó en AcOEt (10 mi) y se extrajo con HCI 1 N (3 x 5 mi). Las fases orgánicas se descartaron y el pH de la fase acuosa se ajustó a pH = 6-7 utilizando NaOH 5N. La capa acuosa se extrajo con AcOEt (3 x 5 mi), se secó con MgS04 anhidro, se filtró y se evaporó hasta sequedad bajo presión reducida para obtener el producto A2 naranja (180 mg, 0,62 mmol) con un 78% de rendimiento.
1.4. Preparación de conjugados
Inmunógenos
Los haptenos hAc_ y hw se acoplaron a hemocianina de cangrejo herradura (HCH) y albúmina de suero bovino (BSA), siguiendo el método del anhídrido mixto descrito por Salvador et al. (Salvador JP et al. 2007 Anal Chem 79: 3734). Brevemente, el ácido carboxílico de hAc_. y hw (10 umol) se activaron con cloroformato de isobutilo (14 umol) en presencia de tributilamina (12 μηιοΙ, respectivamente) en DMF (dimetilformamida, 200 μΙ) y se añadió a una solución de la proteína (10 mg) en tampón de borato (1 ,8 mi). Los espectros MALDI-TOF-MS se obtuvieron mediante la mezcla de 2 μΙ de la matriz (ácido frans-3,5-dimetoxi-4-hidroxicinámico, 10 mg mi"1 en CH3CN/H20 50:50, 0,1 % de ácido fórmico) con 2 μΙ de una solución de los conjugados o de proteínas (5 mg mi"1 en agua MilliQ). Las densidades de hapteno obtenidos fueron alrededor de 5 y 8 para hACi_-BSA y hw-BSA, respectivamente.
Competidores
Método del éster activo: Los haptenos hAcL y hw (2 μηιοΙ) se hicieron reaccionar con N- hidroxisuccinimida (NHS, 1 , 15 mg, 10 μηιοΙ) y diciclohexilcarbodiimida (4, 12 mg, 20 μηιοΙ) en 200 μΙ de anhidro DMF y se añaden a seroalbúmina bovina (BSA, 10 mg), ovoalbúmina (OVA, 10 mg) y conalbúmina (CONA, 10 mg) en tampón borato (1 ,8 mi). La conjugación de los haptenos hAcL y hw con HRP se realizó mediante la adición de 10 μηιοΙ de cada hapteno activado con el mismo exceso molar de NHS (2,87 mg, 25 μηιοΙ) y DCC (10,3 mg, 50 μηιοΙ) a HRP (2 mg) en tampón borato. Los conjugados se purificaron por diálisis y se almacenaron liofilizados a -80 ° C. Se prepararon alícuotas de trabajo a 1 mg mi"1 en PBS y se almacenaron a 4 °C. La caracterización de los conjugados de proteínas se realizó por MALDI-TOF-MS como se describió anteriormente. Las densidades de hapteno obtenidas fueron alrededor de 1 , 8, 2 y 7 para los conjugados de hACi_ y HRP, BSA, OVA y CONA, respectivamente, y de 1 , 9, 2 y 9 para los conjugados de hw y HRP, BSA, OVA y CONA, respectivamente. Acoplamiento con diazonio: el acoplamiento se realizó a BSA con 4'amino-ACL según el procedimiento descrito por Fitzpatrick et al. (Fitzpatrick B & O'Kennedy R 2004 J Immunol Methods 291 : 1 1), modificado ligeramente. La conjugación a BSA se realizó disolviendo 13,24 mg de A2 (40 μηιοΙ) en 2 mi de una solución que contenía 0, 1 M de HCI y 7 mM de KBr, con agitación en un baño de hielo. Se añadieron 0,4 mi de solución 1 ,4 mM de NaN02 gota a gota y se agitó en un baño de hielo durante 1 h. La solución activada se añadió entonces gota a gota a 20 mg de BSA disuelta en 2 mi de tampón carbonato a pH 9,6. La conjugación se agitó durante la noche a 4 °C. La solución marrón se purificó por diálisis y se almacenó liofilizada a -80 ° C. Se prepararon alícuotas de trabajo de 1 mg mi"1 en PBS y se almacenaron a 4 0 C. La caracterización de los conjugados de proteínas se realizó por MALDI-TOF-MS como se describió anteriormente. La densidad de hapteno obtenido fue alrededor de 2 para A2-BSA.
1.5. Produccción de anticuerpos policlonales
Tres conejos hembra blancos New Zealand de 1-2 kg de peso fueron inmunizados para cada inmunógeno, hw-HCH y el hAc_-HCH, siguiendo el protocolo de inmunización descrito en Salvador JP et al. 2010 J Chromatogr 878: 243. La evolución de los títulos de anticuerpos se evaluó mediante la medición de la unión de diluciones seriadas de cada antisuero a placas de microtitulación tapizadas con el conjugado de BSA homólogo. Tras obtener un título de anticuerpo aceptable, los animales fueron desangrados y la sangre se recogió en tubos vacutainer provistos con un gel de separación de suero. El antisuero se obtuvo por centrifugación y se almacenó a -40 °C en presencia de 0,02% NaN3.
1.6 Rastreo antígeno-anticuerpo
Los anticuerpos obtenidos por inmunización de hAc_-HCH (As236-238) y de hW-HCH (As233-235) fueron evaluados frente a diferentes los diferentes antígenos producidos A2-BSA, hACL y hW unidos a BSA, OVA, CONA y HRP. La evaluación se realizó en formato ELISA no competitivo.
1.7. ELISA competitivo
Las diluciones apropiadas de los antisueros y del trazador enzimático y/o antígeno de recubrimiento de las combinaciones anteriormente mencionadas se estableció después de llevar a cabo ensayos de titulación bidimensionales tal como se describe en Salvador JP et al. (Salvador JP et al. 2008 Anal Chem 376: 211). Las mejores combinaciones son las obtenidas a continuación: ELISA para la determinación de warfarina: A2-BSA/As233
Las placas de microtitulación se tapizaron con A2-BSA (0,062 mi-1 cubiertas en tampón de recubrimiento (100 μΙ/pocillo) durante la noche a 4 °C. Al día siguiente, las placas fueron lavadas cuatro veces con PBST antes de añadir las muestras, estándares o reactivos cruzados, a diferentes concentraciones (50 μΙ/pocillo), seguido por la solución del antisuero As233 (dilución 1/4000 en PBST, 50 μΙ/pocillo). Después de 30 min a temperatura ambiente, las placas se lavaron de nuevo cuatro veces con PBST y se añadió la solución anti-lgG-HRP (1/6000 en PBST, 100 μΙ/pocillo) Después de 30 min de incubación a temperatura ambiente, las microplacas se lavaron de nuevo cuatro veces con PBST y se añadió la solución de sustrato (100 μΙ/pocillo) y la reacción enzimática se detuvo después de 30 min a temperatura ambiente mediante H2S04 4N (50 μΙ/pocillo). Las absorbancias se midieron a 450 nm. La curva patrón se ajustó a una ecuación logística de cuatro parámetros según la fórmula y = (A-B / [1 - (x / C) D]) + B, donde A es la absorbancia máxima, B es la absorbancia mínima, C es la concentración que produce el 50% de la diferencia entre la absorbancia máxima y mínima de la absorbancia (o IC50), y D es la pendiente en el punto de inflexión de la curva sigmoidea. El límite de detección (LOD) se define como la concentración que da el 90% de respuesta de la absorbancia máxima (IC90).
ELISA para la determinación de acenocumarol: As236/ hACL-HRP
Las placas de microtitulación se recubrieron con el antisuero As236 (1/32000 de dilución en tampón de recubrimiento 100 μΙ/pocillo) durante la noche a 4 °C. Al día siguiente, las placas se procesaron tal como se ha descrito anteriormente mediante la adición de las muestras o de los estándares (en PBST, 50 μΙ/pocillo) seguido por el trazador enzimático HACL-H RP (0,01 μΙ/pocillo en PBST, 50 μΙ/pocillo). Después de 30 min a temperatura ambiente, las microplacas se lavaron de nuevo cuatro veces con PBST. La solución sustrato se añadió como se describió anteriormente. 1.8. Determinaciones de reactividad cruzada
Se prepararon soluciones stock de los diferentes compuestos (10 mM en dimetilsulfóxido) y se almacenaron a 4 °C. Las curvas de calibración se prepararon en el mismo tampón para cada formato ELISA en el mismo rango que se hizo la curva, y cada IC50 se determinó en el experimento de competición descrito anteriormente. Los valores de reactividad cruzada se calcularon de acuerdo con la siguiente ecuación: (IC50 ACL o W/IC50) x 100.
1.9. Muestras de plasma
Se obtuvo un pool de plasma humano a partir de la mezcla de las muestras de seis personas. El pool de plasma fue utilizado para los estudios del efecto de la matriz, la evaluación del pretratamiento de plasma y estudios de precisión. Las muestras de plasma de pacientes no tratados y tratados fueron aportadas amablemente por el doctor D. Tassies y el doctor JC Reverter del grupo de hemoterapia-hemostasia del IDIBAPS del Hospital Clínic de Barcelona. Las muestras no tratadas eran de 48 personas sanas y las muestras tratadas fueron tomadas de 48 pacientes tratados con ACL con un valor de INR estable en los dos últimos ensayos.
1.10. Pretratamiento de plasma
Antes del ELISA, las proteínas se precipitaron mediante la adición de etanol a una concentración de 50%, agitando durante 15 minutos y centrifugando para separar el precipitado. Las muestras se diluyeron con PBS a 10% de etanol y la cantidad necesaria de Tween 20 se añadió hasta alcanzar una concentración del 0,05%. Diluciones adicionales se realizaron con 10% de etanol-PBST 0,05% de Tween 20.
1.11. Estudios de los efectos de la matriz
Las muestras de plasma (con o sin tratamiento) se diluyeron en el tampón de ensayo y se usa para preparar las curvas patrón. El efecto de la matriz se evaluó comparando el paralelismo de las curvas patrón con la curva preparada utilizando el tampón de ensayo.
1.12. Estudios de precisión
Este parámetro se evaluó mediante la preparación de 6 muestras fortificadas ciegas (blind spiked samples) diferentes y su medición sin dilución mediante ELISA. Las medidas se realizaron por duplicado y utilizando como curva patrón una dilución apropiada del analito en el plasma.
1.13. Mediciones en muestras de pacientes tratados (PS-1-48) y pacientes no tratados
(PS-50-98)
Cada medición se realizó por triplicado en tres días diferentes. 2. Resultados
2.1. Síntesis de haptenos
La elección del brazo espaciador es de gran importancia en la producción de anticuerpos con sensibilidad. En este caso, se seleccionó el carboximetoxiloxima como brazo espaciador para la producción de anticuerpos contra anticoagulantes de tipo cumarínico, el cual es capaz de unir a la proteína inmunogénica con el fin de estimular el sistema inmune, sin alterar las principales propiedades físico-químicas del analito objetivo. Este tipo de brazo espaciador mantiene dos de los principales epitopos de los anticoagulantes de interés. Se ha analizado la síntesis de dos haptenos diferentes, hw y hAcL, para la detección de los anticoagulantes de tipo cumarínico.
El primer hapteno, hACi_, fue diseñado con la finalidad de producir anticuerpos selectivos de acenocumarol, conservando los epitopos característicos tales como 4- hidroxi-cumarina y anillos 4'-nitro-fenilo. Por otro lado, el segundo hapteno hw da lugar a anticuerpos con igual reconocimiento de la warfarina y fenprocumon debido a la conservación de los mismos epitotos (4-hidroxi-cumarina y anillos de fenilo). La síntesis de los haptenos se ha llevado a cabo con buenos rendimientos, siendo purificados y caracterizados mediante carboxymetoxilamina en condiciones básicas.
2.2. Conjugación de haptenos
El método de conjugación seleccionado para la preparación de los inmunógenos fue el del anhídrido mixto. Este método proporciona el acoplamiento del grupo carboxílico del hapteno con las lisinas libres accesibles de la proteína, reduciendo al mínimo los subproductos de conjugación. El acoplamiento se realizó en HCH y BSA en paralelo. Los conjugados con BSA fueron utilizados como control de la unión entre hapteno y proteína. Los resultados obtenidos mostraron que hAcL y hw tienen una densidad de hapteno 5 y 8, respectivamente. Por lo tanto, se asumió que el acoplamiento entre el hapteno y el HCH se produjo con éxito. El hapteno conjugado hw-HCH fue utilizado como un inmunógeno para generar anticuerpos policlonales denominados As233, As234 y As235. De la misma manera, el conjugado hACi_-HCH se inoculó para obtener anticuerpos policlonales denominados As236, As237 y As238. Los competidores para el desarrollo del correspondiente ELISA se prepararon utilizando el método del éster activo para hAci_ y hw a BSA, OVA, CONA y HRP. Otro competidor de interés 4'amino- acenocumarol se utilizó como hapteno unido a BSA. La reducción de ACL y la posterior unión a BSA se realizó usando el método anteriormente mencionado de Fitzpatrick et al. (Fitzpatrick B & O'Kennedy R 2004 J Immunol Methods 291 : 11) con buenos resultados, obteniéndose un hapteno de densidad 2.
2.3. Selección de anticuerpos
La avidez de los anticuerpos obtenidos se ha probado con todos los conjugados de proteínas en un ELISA no competitivo. Se probó un total de 48 combinaciones en formato indirecto (seis antisueros por ocho antígenos de recubrimiento) y 12 combinaciones en formato directo (seis antisueros por dos marcadores enzimáticos). Después de un primer análisis de todas las combinaciones, tres obtuvieron tres combinaciones con una buena detección para la determinación de W (A2-BSA/As233) y ACL (As236 / HACL-HRP). Las curvas patrón se muestran en la figura 2 y los parámetros característicos se resumen en la Tabla 1.
Tabla 1. Parámetros característicos
Figure imgf000061_0001
Con el fin de caracterizar los ensayos seleccionados, la estudió selectividad de cada ensayo (Tabla 2).
Tabla 2. Selectividad de los ensayos
A2BSA/As233 As236/hAcL-HRP
IC50 %CR IC50 %CR
Acenocumarol (ACL) 4.35 84 2.66 100
Warfarina (W) 3.67 100 0.82 326
4'-Amino-ACL (4'-NH2-ACL) 46.88 8 5.02 53 4-hidroxi-cumarina (40H-COU) 2000 <0.18 285 1
Testosterona (T) 2000 <0.18 2000 <0.13
Cloranfenicol (CAP) 2000 <0.18 2000 <0.13
Como resultados de este estudio, el mejor reconocimiento de W de la ACL por el anticuerpo As236, originado contra ACL, fue inesperado. Una explicación de este comportamiento podría ser que el epítopo principal que ha generado anticuerpos fue el 4-hidroxi-cumarina (4-OH-CO). Este hecho se evidenció también por el hecho de que este epítopo se reconoció mal en los ensayos, pero suficientemente para asegurar que el 4-hidroxicumarina es la parte más inmunogénica de la molécula para producir anticuerpos. El reconocimiento de 4'-amino-ACL, que conserva este epítopo, es también un hecho que demuestra que el epítopo principal es la 4-OH-CO. Este hecho se puede tomar en ventaja debido a que este compuesto es uno de los principales metabolitos de acenocumarol. El otro epítopo principal que podría desempeñar un papel importante es el grupo 4'-nitrofenil. El hecho de que el cloranfenicol no se reconoció avala la teoría de que no se generan anticuerpos contra este epítopo. 2.4. Condiciones de ensayo en muestras de plasma
El tiempo de protrombina (PT) y valor INR es el tiempo en el que se obtiene el plasma por coagulación de la sangre mediante adición de un agente coagulante (principalmente citrato). Por lo tanto, el plasma se obtiene durante el proceso de coagulación. Debido al hecho de que el plasma es resultante de la prueba de coagulación, los inmunoensayos para ACL y W se ensayaron utilizando el plasma como matriz. El pool de plasma humano se utilizó como blanco para evaluar las interferencias no específicas que se pudieran dar en el ELISA. La figura 2 muestra que en el formato indirecto A2-BSA/As233 tiene que ser diluido 25 veces para alcanzar los mismos parámetros de ajuste que en tampón.
Por lo tanto, la buena detectabilidad lograda en las condiciones tamponadoras empeora cuando el plasma se utiliza para la determinación de anticoagulantes, haciendo que no sea capaz de llegar a la concentración que se encuentra en plasma. Como se puede observar en la Tabla 3, que muestra el LOD, WR (en términos de IC8o y IC2o) e IC50 (corregida teniendo en cuenta el factor de dedilución (desdilution factor) correspondiente, la detectabilidad lograda no es suficiente debido al hecho de que es necesario diluir 25 veces el plasma para alcanzar los mismos parámetros que en tampón. Sin embargo, el ensayo As236/hACL-HRP no está fuertemente afectado por el plasma en términos de Amax, pero el parámetro IC50 se ve afectado. A pesar de este comportamiento, se puede considerar la curva patrón de ACL en un pool de plasma, alcanzando una mejor detectabilidad en 1 ,56 nM.
Tabla 3
Figure imgf000063_0001
Además, puede ser conveniente un procedimiento de lavado para minimizar las interferencias no específicas a partir de plasma y mejorar la detectabilidad en el plasma. La experiencia previa de los inventores indica que la perturbación de matriz a partir de plasma se puede encontrar en la presencia de proteínas en la sangre. Por lo tanto, eliminando el contenido de proteínas en el plasma, el efecto de la matriz se pueden evitar, mejorando también la detectabilidad. La adición de EtOH al plasma es la forma más sencilla de desproteinizas dichas muestras de plasma, por lo que este método se analizó para los ensayos en desarrollo. En ambos ensayos, las interferencias de la matriz de plasma se minimizaron utilizando esta metodología, tal como se puede observar en la figura 4. Es esta figura se observa que el efecto de la matriz se evita mediante el uso de EtOH como agente de desproteinización, pero no afecta a los parámetros de calibrado característicos de la curva patrón para As236/hACL-HRP (ver Tabla 4).
Tabla 4 As236/hACL-HRP A2BSA/AS233
ACL W
PBST 10%
Plasma tratado PBST 10% EtOH Plasma tratado EtOH
Amax 1.004 0.9553 0.9167 0.9989
Amin 0.043 0.05018 0.1094 0.06488
Pendiente -0.807 -0.9178 -1.026 -1.044
IC50 5.38 6.38 (63.83) 3.557 12.20
1.34/28.91
WR
0.89/28.41 (13.4/289.1) 0.87/13.70 3.23/44.60
LOD 0.30 0.52 (5.2) 0.37 1.50
R¿ 0.9906 0.9963 0.9952 0.9937
Sin embargo, considerando el proceso y la dilución requerida para medir mediante este ensayo, el límite de detección (LOD) alcanzado es de 5,2 nM. La recuperación observada de ACL con este tratamiento se calculó en el 99,8 ± 3,5%. En cuanto al ensayo A2BSA/As233, el efecto de la matriz se minimizó, sin embargo la detectabilidad fue para la detección de W, con un IC50 en PBST a 10% de EtOH que pasa de 3,55 nM a 12,20 nM. Una explicación de este comportamiento es que W no se recuperó por completo a partir del plasma, se encontró en 39 ± 12,7%. 2.5. ELISA
Así, de acuerdo con los resultados obtenidos de los estudios sobre los efectos de plasma, se realizó un estudio de precisión (accuracy study) con muestras fortificadas ciegas de plasma y fueron medidas con el ensayo de As236/hACL-HRP con y sin tratamiento con EtOH para ACL, así como con A2BSA/As233 para W. Tal como se muestra en la Figura 5, observó una buena correlación entre las muestras medidas y las muestras (muestras fortificadas) para la detección ACL, siendo factible medir directamente en el plasma (pendiente = 1 ,00 ± 0,08, oo (ordenada en el origen) = 5,81 ± 3,77 y r2 = 0,906). o con un solo tratamiento (pendiente = 1 , 11 ± 0,04, oo = -1 ,04 ± 3,79 y r2 = 0.989). En el caso de detección de W, no se realizó el estudio de precisión en el plasma directamente, debido a la baja detectabilidad observada. En cambio, el estudio de precisión se hizo utilizando la desproteinización mediante EtOH. Por lo tanto, con el fin de minimizar la baja recuperación observada, la curva patrón se realizó utilizando el mismo protocolo que en el plasma con tratamiento de EtOH. Así, se observó una buena correlación en la medición de las muestras y muestras fortificadas (pendiente = 0,75 ± 0,03, oo = 3,92 ± 2,00 y r2 = 0.974).
A fin de demostrar la capacidad de utilizar el ELISA para la determinación de los anticoagulantes, muestras reales de pacientes tratados con acenocumarol se analizaron con As236/hACL-HRP, debido a que es el principal fármaco anticoagulante empleado en la Europa continental. Sin embargo, antes de analizar los pacientes tratados, se seleccionaron pacientes control con el fin de evaluar la variabilidad inter- persona con el ELISA desarrollado en la invención. Los resultados se muestran en la Figura 6. La mayoría de las muestras se consideran no tratadas usando como valor de corte (cut-off valué) de absorbancia el correspondiente a IC80, utilizando como plasma de referencia un pool de plasma. Sólo tres pacientes fueron considerados como un falso positivo, lo que representa un 6,25% del total de pacientes. Con respecto a las mediciones de los pacientes tratados, la figura 6 muestra que el ELISA es capaz de detectar diferentes concentraciones de acenocumarol en el plasma; todos los valores encontrados estaban dentro del rango de trabajo del ELISA. En esta figura, se puede observar la gran heterogeneidad en la concentración que se encuentra para cada paciente. Una explicación para este comportamiento es debido al perfil de genotipo de cada paciente. Como se sabe, los anticoagulantes dependen de varios factores incluyendo la edad, la dieta y las isoformas genéticas. A pesar de la dispersión de los resultados, este hecho revela la utilidad del ELISA desarrollado en la presente invención para la determinación de acenocumarol en pacientes tratados con este anticoagulante de tipo cumarínico.

Claims

REIVINDICACIONES
1. Un hapteno de fórmula (I):
Figure imgf000066_0001
(I) donde
se selecciona entre H, N02, NH2, halógeno, OH, 0-Ci_4 alquilo, NHCOCH3, CF3 y OCF3;
R2 se selecciona entre halógeno, OH, Ci_4 alquilo y 0-Ci_4 alquilo;
n es un número entero entre 1 y 6; y
R3 se selecciona entre COOH, CHO, halógeno, NH2, N3, C≡CH, OH y SH. 2. Hapteno de fórmula (I) donde se selecciona entre H y N02.
3. Hapteno según reivindicaciones 1 ó 2, donde R2 es H.
4. Hapteno según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, donde R3 es COOH.
5. Hapteno según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, donde n es 1.
6. Hapteno según reivindicación 1 , donde
Figure imgf000066_0002
R2=H, n=1 y R3=COOH con fórmula (la):
Figure imgf000066_0003
(la) Hapteno según reivindicación 1 , donde
Figure imgf000067_0001
n=1 y R3=COOH con fórmula (Ib):
Figure imgf000067_0002
(Ib)
Un procedimiento para la preparación de un hapteno según se define en cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7, que comprende hacer reaccionar un agente anticoagulante de tipo cumarínico de fórmula (II):
Figure imgf000067_0003
(ll)
donde
se selecciona entre H, N02, NH2, halógeno, OH, 0-Ci_4 alquilo, NHCOCH3, CF3 y OCF3;
R2 se selecciona entre halógeno, OH, Ci_4 alquilo y 0-Ci_4 alquilo;
con un compuesto de fórmula (III):
Figure imgf000067_0004
(Ni)
donde
n es un número entero entre 1 y 6; y
R3 se selecciona entre COOH, CHO, halógeno, NH2, N3, C≡CH, OH y SH.
Procedimiento según reivindicación 8, en donde el agente anticoagulante de fórmula (II) tiene R1=R2=H, el compuesto de fórmula (III) tiene R3=COOH y n=1 , y el hapteno obtenido es un hapteno de fórmula (I) donde R1=R2=H, R3=COOH y n=1.
Procedimiento según reivindicación 8, en donde el agente anticoagulante de fórmula (II) tiene R^NC^ y R2=H, el compuesto de fórmula (III) tiene R3=COOH y n=1 y el hapteno obtenido es un hapteno de fórmula (I) donde R1 =N02, R2=H, R3=COOH y n=1.
Un conjugado que comprende un hapteno y un segundo componente seleccionado del grupo formado por a) una proteína portadora o un fragmento de la misma que confiere antigenicidad, b) un oligonucleótido, c) una etiqueta detectable, y d) un polímero o un soporte inorgánico, en donde el hapteno tiene la fórmula (I)
Figure imgf000068_0001
(I) donde
Ri se selecciona entre H, N02, NH2, halógeno, OH, 0-C1-4 alquilo, NHCOCH3, CF3 y OCF3;;
R2 se selecciona entre halógeno, OH, C1-4 alquilo y 0-C1-4 alquilo;
n es un número entero entre 1 y 6.
R3 se selecciona entre COOH, CHO, halógeno, NH2, N3, C≡CH, OH y SH. 12. Conjugado según la reivindicación 1 1 , en donde la proteína portadora se selecciona del grupo formado por hemocianina de cangrejo herradura (HCH), albúmina de suero bovino (BSA), peroxidasa de rábano (HRP), ovoalbúmina (OVA) y conalbúmina (CONA). 13. Conjugado según cualquiera de las reivindicaciones 11 ó 12, que comprende un hapteno de fórmula (I) donde R1 =R2=H, R3=COOH y n=1.
14. Conjugado según cualquiera de las reivindicaciones 11 ó 12, que comprende un hapteno de fórmula (I) donde R1=N02, R2=H, R3=COOH y n=1. 15. Conjugado según cualquiera de las reivindicaciones 13 a 14, en donde el hapteno y la proteína portadora están unidos directamente entre sí mediante un enlace covalente resultante de la reacción entre el grupo carboxílico del hapteno y el grupo amino de la proteína. 16. Un procedimiento para la preparación de un conjugado como se define en cualquiera de las reivindicaciones 11 a 15, que comprende la activación del ácido carboxílico del hapteno y la reacción del hapteno activado con una proteína. 17. Procedimiento según la reivindicación 16, en donde la activación del ácido carboxílico es mediada por un cloroformato de alquilo, por carbodiimida o por un éster de N-hidroxisuccinimida.
18. Procedimiento según la reivindicación 17, en donde el cloroformato de alquilo es el isobutilcloroformato.
19. Un anticuerpo que reconoce específicamente un conjugado según cualquiera de las reivindicaciones 11 a 15. 20. Anticuerpo según la reivindicación 19 que, adicionalmente, reconoce un agente anticoagulante de tipo cumarínico.
21. Anticuerpo según cualquiera de las reivindicaciones anteriores 19 ó 20 que comprende una etiqueta detectable.
22. Un antisuero que comprende un anticuerpo según cualquiera de las reivindicaciones 19 a 21.
23. Uso de un anticuerpo según cualquiera de las reivindicaciones 19 a 21 o de un antisuero según la reivindicación 22 o de un conjugado según cualquiera de las reivindicaciones 1 1 a 15 en la detección y/o cuantificación de anticoagulantes de tipo cumarínico en una muestra de un sujeto.
24. Uso según la reivindicación 23, en donde el sujeto está bajo tratamiento con anticoagulantes de tipo cumarínico.
25. Uso según cualquiera de las reivindicaciones 23 ó 24, en donde los anticoagulantes se seleccionan del grupo formado por warfarina, acenocumarol y fenprocumón.
26. Uso según cualquiera de las reivindicaciones 23 a 25, en donde la muestra del sujeto es una muestra de plasma.
27. Método in vitro para la detección y/o cuantificación de agentes anticoagulantes de tipo cumarínico en una muestra de un sujeto que comprende:
(i) poner en contacto dicha muestra con un anticuerpo según cualquiera de las reivindicaciones 19 a 21 o con un antisuero según la reivindicación 22 o con un conjugado según cualquiera de las reivindicaciones 1 1 a 15, y
(ii) detectar la formación de complejos anticoagulantes de tipo cumarínico-anticuerpo según cualquiera de las reivindicaciones 19 a 21. 28. Método según la reivindicación 27, en donde el sujeto está bajo tratamiento con anticoagulantes de tipo cumarínico.
29. Método según cualquiera de las reivindicaciones 27 ó 28, en donde la muestra del sujeto es una muestra de plasma.
30. Método según la reivindicación 29, en donde la muestra de plasma es sometida a desproteinización.
31. Método según la reivindicación 30, en donde la desproteinización se realiza mediante precipitación con etanol.
32. Método según cualquiera de las reivindicaciones 27 a 31 , en donde los anticoagulantes se seleccionan del grupo formado por warfarina, acenocumarol y fenprocumón.
33. Método según la reivindicación 32, en donde el agente anticoagulante es acenocumarol.
34. Método según la reivindicación 32, en donde el agente anticoagulantes es warfarina.
35. Un kit para la detección y o cuantificación de agentes anticoagulantes de tipo cumarínico en una muestra de un sujeto que comprende al menos un anticuerpo según cualquiera de las reivindicaciones 19 a 21 , un antisuero según la reivindicación 22. o un conjugado según cualquiera de las reivindicación 1 1 a 15.
36. Kit según la reivindicación 35 en donde el anticuerpo está inmovilizado sobre un soporte sólido. 37. Kit según la reivindicación 35 en donde el conjugado está inmovilizado sobre un soporte sólido.
PCT/ES2013/070816 2012-11-27 2013-11-26 Anticuerpos para la detección y cuantificación de agentes anticoagulantes Ceased WO2014083226A1 (es)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
ES201231836A ES2472290B1 (es) 2012-11-27 2012-11-27 Anticuerpos para la detección y cuantificación de agentes anticoagulantes
ESP201231836 2012-11-27

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2014083226A1 true WO2014083226A1 (es) 2014-06-05

Family

ID=50827220

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/ES2013/070816 Ceased WO2014083226A1 (es) 2012-11-27 2013-11-26 Anticuerpos para la detección y cuantificación de agentes anticoagulantes

Country Status (2)

Country Link
ES (1) ES2472290B1 (es)
WO (1) WO2014083226A1 (es)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109824645A (zh) * 2019-02-28 2019-05-31 中国农业大学 华法林半抗原和人工抗原及其制备方法与应用
CN110563712A (zh) * 2019-09-23 2019-12-13 中国农业大学 克灭鼠半抗原的合成及应用

Non-Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
B FITZPATRICK ET AL.: "The development and application of a surface plasmon resonance-based inhibition immunoassay for the determination of warfarin in plasma ultrafiltrate", JOURNAL OF IMMUNOLOGICAL METHODS, vol. 291, 2004, pages 11 - 25 *
H SATO ET AL.: "Ani warfarin antibody preparation and its characterization for radioimmunoassay", JOURNAL OF PHARMACY AND PHARMACOLOGY, vol. 34, no. 7, 1982, pages 429 - 433. *
I MANOLOV ET AL.: "Sinthesis, toxicological and pharmacological assessment of some oximes and aldehyde condensation products of 4-hydroxycoumarin", ARCHIV DER PHARMAZIE PHARM. MEDICINAL CHEMISTRY, vol. 332, no. 7, 1999, pages 243 - 248. *

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109824645A (zh) * 2019-02-28 2019-05-31 中国农业大学 华法林半抗原和人工抗原及其制备方法与应用
CN109824645B (zh) * 2019-02-28 2020-10-27 中国农业大学 华法林半抗原和人工抗原及其制备方法与应用
CN110563712A (zh) * 2019-09-23 2019-12-13 中国农业大学 克灭鼠半抗原的合成及应用

Also Published As

Publication number Publication date
ES2472290B1 (es) 2015-02-25
ES2472290A1 (es) 2014-06-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US20220221446A1 (en) Methods for Detecting Symmetrical Dimethylarginine
ES2584322T3 (es) ELISA para VEGF
KR102273028B1 (ko) 신장 질환을 검출하기 위한 방법
JP5973524B2 (ja) ハプテン、ハプテンコンジュゲート、その組成物ならびにそれらの製造および使用の方法
JP7398366B2 (ja) 対称性ジメチルアルギニンの検出
US20250147033A1 (en) ANALOGS AND CONJUGATES OF ß-AMINOISOBUTYRIC ACID (BAIB)
US7195882B2 (en) Monoclonal antibodies specific for buprenorphine and metabolites thereof
JP2025032213A (ja) 対称性ジメチル化アルギニン分析物に対する抗体及びその用途
WO2008154457A1 (en) Topiramate immunoassays
JP4990785B2 (ja) トピラメートに関する免疫アッセイ
JP2019502914A (ja) 3段階酸解離酵素結合免疫吸着(tadelis)アッセイ法
CA2405448A1 (en) Method of examining cancer by assaying autoantibody against mdm2 and reagent therefor
ES2472290A1 (es) Anticuerpos para la detección y cuantificación de agentes anticoagulantes
ES2669426T3 (es) Haptenos y conjugados derivados de piocianina, anticuerpos de los mismos, y método inmunoquímico para la detección de infecciones provocadas por pseudomonas aeruginosa
JP2014519036A (ja) ゲムシタビンイムノアッセイ
Cernoch et al. Production and analytical characterization of neopterin immunoreagents for biosensor developments
JP2026514355A (ja) メトトレキサートに対する抗体およびその用途

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 13859263

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 13859263

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1