Métodos y composiciones para tratar trastornos hipoglucémicos.

Un antagonista del receptor del péptido similar al glucagón-1 (GLP-1) para uso en

el tratamiento de un hiperinsulinismo congénito,

la reducción de una incidencia de un hiperinsulinismo congénito,

el tratamiento de un hiperinsulinismo neonatal (HI), o

la reducción de una incidencia de hipoglucemia en un sujeto con HI neonatal,

en donde dicho antagonista es el péptido, o un fragmento del péptido, presentado en la Secuencia ID No. 1.

Métodos y composiciones para tratar trastornos hipoglucémicos Declaración con respecto a la investigación o desarrollo patrocinados federalmente La invención descrita en este documento fue financiada en su totalidad o en parte por subvenciones de los Institutos Nacionales de Salud (Grant N º 1K23DK073663-01) . El gobierno de Estados Unidos tiene ciertos derechos sobre la invención.

Campo de la invención Esta invención proporciona antagonistas del receptor del péptido similar al glucagón tipo 1 (GLP-1) para uso en el tratamiento y mejora de hiperinsulinismo congénito y neonatal.

Antecedentes de la invención El hiperinsulinismo congénito (HI) es un trastorno genético de la función de las células pancreáticas β caracterizado por el fracaso para suprimir la secreción de insulina en presencia de hipoglucemia, dando como resultado un daño cerebral o la muerte si se trata inadecuadamente. Las mutaciones de la línea germinal en cinco genes han sido asociadas con el HI: el receptor de sulfonilurea (SUR-1, codificado por ABCC8) , un canal de potasio rectificador de entrada (Kir6.2, codificado por KCNJ11) , glucocinasa (GCK) , glutamato deshidrogenasa (GLUD-1) y L-3-hidroxiacil-CoA de cadena corta (SCHAD, codificada por HADSC) . Las mutaciones con pérdida de función en el canal KATP (compuesto por dos subunidades: Kir6.2 y SUR-1) son responsables de la forma más común y severa de HI (HI-KATP) , con muchos pacientes que requieren una pancreatectomía casi total para controlar la hipoglucemia, lo que lleva a largas estancias hospitalarias y a complicaciones potencialmente mortales.

Se necesitan con urgencia tratamientos eficaces para el HI congénito.

Sumario de la invención Esta invención proporciona antagonistas del receptor del péptido similar al glucagón tipo 1 (GLP-1) para uso en el tratamiento y mejora de hiperinsulinismo congénito y neonatal.

Específicamente, esta invención proporciona un antagonista del receptor del péptido similar al glucagón tipo 1 (GLP1) para uso en el tratamiento de hiperinsulinismo congénito, para uso en la reducción de una incidencia de hiperinsulinismo congénito, para uso en el tratamiento de hiperinsulinismo neonatal (HI) , o para uso en la reducción de una incidencia de hipoglucemia en un sujeto con HI neonatal, en donde dicho antagonista es el péptido, o un fragmento del péptido, presentado en la Secuencia ID No. 1.

En una realización, dicho hiperinsulinismo congénito se puede asociar, o con una anomalía o mutación genética, o con una mutación en un gen que codifica el receptor de sulfonilurea (SUR-1) , o con una mutación en el gen que codifica una proteína Kir6.2, o con una mutación en el gen que codifica una proteína seleccionada entre glucocinasa (GCK) , glutamato deshidrogenasa (GLUD-1) , y la enzima mitocondrial 3-hidroxiacil-CoA deshidrogenasa de cadena corta (HADHSC) .

En una realización, dicho HI neonatal puede ser un HI neonatal prolongado. En otra realización, dicho HI neonatal se puede asociar con estrés perinatal. En otras realizaciones, dicho estrés perinatal puede ser bajo peso al nacer para la edad gestacional, o asfixia al nacer.

Breve descripción de las figuras La invención se comprenderá mejor a partir de la lectura de la siguiente descripción detallada tomada conjuntamente con los dibujos en los que se utilizan indicadores a modo de referencia para designar elementos similares, y en los cuales:

La Figura 1 muestra la hipoglucemia en ayunas y la alteración de la tolerancia a la glucosa en ratones SUR-1-/-. (A) Niveles de glucosa en sangre en ayunas (en mg/dL) en ratones SUR-1-/- (n = 27) y en controles naturales de la misma camada (n = 30) , p = 0, 00000003. (B) Peso corporal (en g) de los ratones SUR-1-/- (n = 27) y de los controles naturales de la misma camada (n = 30) . (C) Tolerancia a la glucosa oral (2 g/kg) en ratones SUR-1-/- (n = 23) (línea continua y círculos) y en controles naturales de la misma camada (n = 25) (línea discontinua y cuadrados abiertos) , p <0, 0001, ANOVA de medidas repetidas. (D) Secreción de insulina en respuesta a una carga de glucosa oral (2 g/kg) en ratones SUR-1-/- (n = 8) (línea sólida y círculos) en comparación con controles naturales de la misma camada (n = 9) (línea discontinua y cuadrados abiertos) , p = 0, 02, ANOVA de medidas repetidas;

La Figura 2 muestra los niveles de glucosa en sangre en ayunas normalizados con exendina- (9-39) en ratones SUR1-/-. Los niveles de glucosa en sangre se determinaron después de 12-16 horas de ayuno el día 7. Ratones naturales de la misma camada tratados con vehículo (n = 13) (barra blanca) ; ratones naturales de la misma camada tratados

con exendina- (9-39) (n = 10) (barra rayada) ; ratones SUR-1-/-tratados con vehículo (n = 11) (barra negra) ; ratones SUR-1-/-tratados con exendina- (9-39) (n = 11) (barra gris) ;

La Figura 3 muestra el perfil hormonal en ayunas. (A) Niveles de glucagón y de insulina en ayunas en ratones naturales tratados con vehículo (n = 15) (barra blanca) , ratones naturales tratados con exendina- (9-39) (n = 14) (barra rayada) , ratones SUR-1-/-tratados con vehículo (n = 13) (barra negra) , y ratones SUR-1-/-tratados con exendina- (9-39) (n = 14) (barra gris) . (B) Relación de insulina a glucosa en ratones naturales tratados con vehículo (n = 9) (barra blanca) , ratones naturales tratados con exendina- (9-39) (n = 10) (barra rayada) , ratones SUR-1-/tratados con vehículo (n = 9) (barra negra) , y ratones SUR-1-/-tratados con exendina- (9-39) (n = 10) (barra gris) ;

La Figura 4 muestra que la exendina- (9-39) no influyó en la tolerancia a la glucosa ni en la sensibilidad a la insulina.

(A) Tolerancia a la glucosa oral en ratones naturales de la misma camada tratados con vehículo (n = 10) (línea discontinua/cuadrados abiertos) , ratones naturales tratados con exendina- (9-39) (n = 8) (línea continua/cuadrados sólidos) , ratones SUR-1-/-tratados con vehículo (n = 9) (línea discontinua/círculos abiertos) , y ratones SUR-1-/tratados con exendina- (9-39) (n = 9) (línea continua/círculos sólidos) . Ratones naturales tratados con vehículo frente a ratones SUR-1-/- tratados con vehículo, p = 0, 001, ANOVA de medidas repetidas; ratones SUR-1-/-tratados con vehículo frente a ratones SUR-1-/-tratados con exendina- (9-39) , p = 0, 02 a los 120 min. (B) Sensibilidad a la insulina en ratones naturales tratados con vehículo (n = 15) (línea discontinua/cuadrados abiertos) , ratones naturales tratados con exendina- (9-39) (n = 14) (línea continua/cuadrados sólidos) , ratones SUR-1-/-tratados con vehículo (n = 13) (línea discontinua/círculos abiertos) , y ratones SUR-1-/-tratados con exendina- (9-39) (n = 14) (línea continua/círculos sólidos) ;

La Figura 5 muestra el efecto de la exendina- (9-39) sobre la sensibilidad al combustible de los islotes SUR-1-/-. Los islotes aislados de ratones SUR-1-/-se cultivaron durante 3 días en medio RPMI 1640 que contenía glucosa 10 mM. Se perfundieron lotes de 100 islotes cultivados con una rampa de una mezcla fisiológica de aminoácidos (0-12 mM) en presencia (círculos abiertos) o en ausencia (círculos negros) de exendina- (9-39) a una concentración 100 nM. Los resultados se presentan como las medias ± S.E. de 100 islotes procedentes de 3 perfusiones separadas para cada condición;

La Figura 6 muestra que la exendina- (9-39) no tuvo ningún impacto sobre el [Ca2+]¡ en los islotes SUR-1-/-. Los islotes de ratón SUR-1-/-aislados se cultivaron con glucosa 10 mM durante 3 días sobre cubreobjetos. Se midió el [Ca2+]i de forma continua mediante la fluorescencia de Fura-2 en respuesta a los aminoácidos (4 mM) en presencia (línea gris) o en ausencia (línea negra) de exendina- (9-39) . Se muestran experimentos representativos. Todos los estudios se repitieron al menos 3 veces y mostraron resultados comparables; y La Figura 7 muestra un esquema que describe el mecanismo de acción propuesto de la exendina- (9-39) en los islotes SUR-1-/-. En los islotes de ratón SUR-1-/-, la despolarización de la membrana plasmática da como resultado una elevación del Ca2+ citosólico y la desregulación de la secreción de insulina. La exendina- (9-39) se une al receptor de GLP-1 y disminuye los niveles basales de cAMP, lo que da como resultado la disminución de la secreción de insulina a pesar de los niveles elevados de calcio. De modo similar, al disminuir la acumulación de cAMP estimulada por aminoácidos, la exendina- (9-39) inhibe la secreción de insulina estimulada por aminoácidos.

Descripción detallada de la invención Esta invención proporciona un antagonista del receptor del péptido similar al glucagón tipo 1 (GLP-1) para uso en el tratamiento y mejora de hiperinsulinismo... [Seguir leyendo]

1. Un antagonista del receptor del péptido similar al glucagón-1 (GLP-1) para uso en el tratamiento de un hiperinsulinismo congénito, la reducción de una incidencia de un hiperinsulinismo congénito, el tratamiento de un hiperinsulinismo neonatal (HI) , o la reducción de una incidencia de hipoglucemia en un sujeto con HI neonatal, en donde dicho antagonista es el péptido, o un fragmento del péptido, presentado en la Secuencia ID No. 1.

2. Un antagonista del receptor del péptido similar al glucagón-1 (GLP-1) para uso según la reivindicación 1, en el tratamiento de un hiperinsulinismo congénito.

3. Un antagonista para uso según la reivindicación 1 o la reivindicación 2, en donde dicho hiperinsulinismo congénito se asocia o con una anomalía o mutación genética, o con una mutación en un gen que codifica un receptor de sulfonilurea (SUR-1) , o con una mutación en un gen que codifica una proteína Kir6.2, o con una mutación en un gen que codifica una proteína seleccionada entre glucocinasa (GCK) , glutamato deshidrogenasa (GLUD-1) , y la enzima mitocondrial 3-hidroxiacil-CoA deshidrogenasa de cadena corta (HADHSC) .

4. Un antagonista del receptor del péptido similar al glucagón-1 (GLP-1) para uso según la reivindicación 1, en la reducción de una incidencia de un hiperinsulinismo congénito.

5. Un antagonista para uso según la reivindicación 4, en donde dicho hiperinsulinismo congénito se asocia o con una anomalía o mutación genética, o con una mutación en un gen que codifica un receptor de sulfonilurea (SUR-1) , o con una mutación en un gen que codifica una proteína Kir6.2, o con una mutación en un gen que codifica una proteína seleccionada entre glucocinasa (GCK) , glutamato deshidrogenasa (GLUD-1) , y la enzima mitocondrial 3hidroxiacil-CoA deshidrogenasa de cadena corta (HADHSC) .

6. Un antagonista del receptor del péptido similar al glucagón-1 (GLP-1) para uso según la reivindicación 1, en el tratamiento de un HI neonatal.

7. Un antagonista para uso según la reivindicación 6, en donde dicho HI neonatal es un HI neonatal prolongado.

8. Un antagonista para uso según la reivindicación 6, en donde dicho HI neonatal se asocia con un estrés perinatal.

9. Un antagonista para uso según la reivindicación 8, en donde dicho estrés perinatal es un bajo peso al nacer para la edad gestacional o una asfixia al nacer.

10. Un antagonista del receptor del péptido similar al glucagón-1 (GLP-1) para uso según la reivindicación 1, en la reducción de una incidencia de hipoglucemia en un sujeto con HI neonatal.

11. Un antagonista para uso según la reivindicación 10, en donde dicho HI neonatal es un HI neonatal prolongado.

12. Un antagonista para uso según la reivindicación 10, en donde dicho HI neonatal se asocia con un estrés perinatal.

13. Un antagonista para uso según la reivindicación 12, en donde dicho estrés perinatal es un bajo peso al nacer para la edad gestacional o una asfixia al nacer.