Métodos y composiciones basados en los microARN para el diagnóstico, pronóstico y tratamiento del cáncer de pulmón.

Un método para determinar el pronóstico de un sujeto con cáncer de pulmón, que comprende la medición del nivel de productos génicos de miR en una muestra de ensayo de dicho sujeto

, en el que:

la firma de los productos génicos de miR está asociada con un pronóstico adverso en cáncer de pulmón; y

una alteración del nivel de los productos génicos de miR en la muestra de ensayo de pulmón, con respecto al nivel de los productos génicos correspondientes de miR en una muestra de control, es indicativa de un pronóstico adverso,

en donde el cáncer de pulmón es un adenocarcinoma de pulmón, y los productos génicos de miR consisten en miR-155 y let-7a-2; y

en donde el nivel del producto génico de miR-155 en la muestra de ensayo es mayor que el nivel del producto génico correspondiente de miR en la muestra de control, y en donde el nivel del producto génico de let-7a-2 en la muestra de ensayo es menor que el nivel del producto génico correspondiente de miR en la muestra de control.

Tipo: Patente Europea. Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: E12165748.

Solicitante: THE OHIO STATE UNIVERSITY RESEARCH FOUNDATION.

Nacionalidad solicitante: Estados Unidos de América.

Dirección: 1524 North High Street Columbus, OH 43201 ESTADOS UNIDOS DE AMERICA.

Inventor/es: CROCE, CARLO, YANAIHARA,NOZOMU, HARRIS,CURTIS.

Fecha de Publicación: .

Clasificación Internacional de Patentes:

  • SECCION C — QUIMICA; METALURGIA > BIOQUIMICA; CERVEZA; BEBIDAS ALCOHOLICAS; VINO; VINAGRE;... > PROCESOS DE MEDIDA, INVESTIGACION O ANALISIS EN LOS... > Procesos de medida, investigación o análisis en... > C12Q1/68 (en los que intervienen ácidos nucleicos)
  • SECCION A — NECESIDADES CORRIENTES DE LA VIDA > CIENCIAS MEDICAS O VETERINARIAS; HIGIENE > PREPARACIONES DE USO MEDICO, DENTAL O PARA EL ASEO... > A61K38/00 (Preparaciones medicinales que contienen péptidos (péptidos que contienen ciclos beta-lactama A61K 31/00; dipéptidos cíclicos que no tienen en su molécula ningún otro enlace peptídico más que los que forman su ciclo, p. ej. piperazina 2,5-dionas, A61K 31/00; péptidos basados en la ergolina A61K 31/48; que contienen compuestos macromoleculares que tienen unidades aminoácido repartidas estadísticamente A61K 31/74; preparaciones medicinales que contienen antígenos o anticuerpos A61K 39/00; preparaciones medicinales caracterizadas por los ingredientes no activos, p. ej. péptidos como soportes de fármacos, A61K 47/00))

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Fragmento de la descripción:

Métodos y composiciones basados en los microARN para el diagnóstico, pronóstico y tratamiento del cáncer de pulmón

Apoyo Gubernamental

Esta invención se llevó a cabo con el apoyo, en todo o en parte, con la subvención CA76259 y los fondos propios de CCR/NCI/NIH y por los fondos Federales de NCI/NIH bajo el Contrato N2 NO1-CO-12400. El Gobierno tiene ciertos derechos en esta invención.

Antecedente de la invención

El cáncer de pulmón causa más muertes en todo el mundo que cualquier otra forma de cáncer (Goodman, G.E., Thorax 57: 994-999 (2002)). En los Estados Unidos, el cáncer de pulmón es la primera causa de muerte por cáncer tanto entre hombres como entre mujeres. En 2002, la tasa de mortalidad por cáncer de pulmón se estimó en 134.900 muertes. El cáncer de pulmón también encabeza las muertes por cáncer en todos los países europeos y el número de muertes relacionadas con el cáncer de pulmón está aumentando rápidamente en los países en desarrollo.

La tasa de supervivencia a los cinco años entre todos los pacientes de cáncer de pulmón, sin tener en cuenta el estadio de la enfermedad en el momento del diagnóstico, es solo de aproximadamente el 13 %. Esto contrasta con una tasa de supervivencia a los cinco años del 46 % entre los casos detectados cuando la enfermedad está aún localizada. Sin embargo, solo el 16 % de los cánceres de pulmón se descubren antes de que la enfermedad se haya extendido. La detección precoz es difícil porque los síntomas clínicos a menudo no se observan hasta que la enfermedad alcanza un estadio avanzado. Normalmente, el diagnóstico se ayuda del uso de radiografías de tórax, el análisis del tipo de células que contiene el esputo y el examen del tracto bronquial con fibra óptica. Los regímenes de tratamiento se determinan por el tipo y estadio del cáncer, e incluyen la cirugía, la radioterapia y/o la quimioterapia. A pesar de las considerables investigaciones en terapias para este y otros tipos de cáncer, el cáncer de pulmón sigue siendo difícil de diagnosticar y tratar eficazmente. Por lo tanto, existe una gran necesidad de mejores métodos para detectar y tratar tales cánceres.

El análisis sistemático de los niveles de expresión de ARNm y proteínas entre miles de genes ha contribuido a definir la red molecular de carcinogénesis pulmonar (Meyerson y Carbone, J Clin. Oncol. 23: 3219-3226 (2005); Granville y Dennis, Cell Mol. Biol. 32: 169-176 (2005)). Por ejemplo, son comunes los defectos en las rutas p53 y RB/p16en el cáncer de pulmón. Varios genes distintos, tales como K-ras, PTEN, FHIT and MY018B, están alterados genéticamente en los cánceres de pulmón, aunque menos frecuentemente (Minna y col., Cáncer Cell 1: 49-52 (2002); Sekido y col., Annu. Rev. Med. 54:73-87 (2003); Yokota y Kohno, Cáncer Sci. 95: 197-204 (2004)). Aunque centrarse en los genes y proteínas conocidos ha dado una información útil, también se puede prestar atención a marcadores de cáncer de pulmón desconocidos previamente en la biología del cáncer de pulmón.

Los microARN (miARN) son una clase de ARN pequeños, no codificantes que controlan la expresión génica hibridándose con y desencadenando la represión traduccional o, menos frecuentemente, la degradación de un ARN mensajero (ARNm) diana. El descubrimiento y estudio de los miARN han revelado mecanismos génicos reguladores mediados por miARN que tienen papeles importantes en el desarrollo de organismos y varios procesos celulares, tales como diferenciación celular, crecimiento celular y muerte celular (Cheng, A.M. y col., Nucleic Acids Res. 33: 1290-1297 (2005)). Los estudios recientes sugieren que la expresión aberrante de miARN particulares puede estar implicada en enfermedades humanas, tales como trastornos neurológicos (Ishizuka, A. y col., Genes Dev. 16: 2497- 2508 (2002)) y cáncer. Los genes microARN están altamente asociados con las características cromosómicas implicadas en la etiología de distintos cánceres. Por lo tanto la evaluación de la expresión génica de miR puede utilizarse para indicar la presencia de una lesión cromosómica causante de cáncer en un sujeto. Como el cambio en el nivel de la expresión génica de miR producido por una característica cromosómica asociada con el cáncer puede contribuir también a cancerigénesis, un determinado cáncer se puede tratar restaurando el nivel de la expresión génica a los valores normales (documento WO 2005/078139). En particular, se ha descubierto una expresión errónea de miR-16-1 y/o miR-15a en leucemias linfocíticas crónicas (Calin, G.A. y col., Proc. Nati. Acad. Sci. U.S.A. 99: 15524-15529 (2002)). Además, la expresión reducida del microARN let-7 en cánceres de pulmón humanos se correlacionó con la supervivencia tras la resección potencialmente curativa (Takamizawa J. y col., Cáncer Research 64, 3753-3756, June 1 (2004)). La familia de los microARN let-7 regula negativamente el let-60/RAS. La expresión de let-7 es menor en tumores pulmonares que en el tejido pulmonar normal, al tiempo que la proteína RAS es significativamente más alta en los tumores pulmonares (Johnson S.M. y col., Cell 120, 635-647, March 11 (2005)).

El desarrollo y uso de micromatrices que contienen todos los microARN conocidos ha permitido un análisis simultáneo de la expresión de cada miARN en una muestra (Liu, C.G. y col., Proc Nati. Acad. Sci. U.S.A. 101: 9740- 9744 (2004)). Estas micromatrices de microARN no sólo se han utilizado para confirmar que el miR-16-1 está mal regulado en las células humanas de LLC, sino también para generar firmas de expresión de miARN que se asocian con cuadros clinicopatológicos bien definidos de LLC humanas (Calin, G.A. y col., Proc. Nati. Acad. Sci. U.S.A. 101: 1175-11760 (2004)). Se puede utilizar el aislamiento, el enriquecimiento y/o el marcado de moléculas de miARN

para preparar matrices u otras técnicas de detección para el análisis de miARN. Los perfiles de miARN se pueden emplear en aplicaciones terapéuticas, diagnósticas y pronosticas (documento WO 2005/118806).

La identificación de microARN que se expresan diferencialmente en las células del cáncer de pulmón ayudaría al diagnóstico, el pronóstico y el tratamiento del cáncer de pulmón. Además, la identificación de las supuestas dianas de estos miARN ayudaría a desvelar su papel patogénico. La presente invención proporciona métodos nuevos métodos para el pronóstico del cáncer de pulmón.

Sumario

La presente invención se basa, en parte, en la identificación de los miARN específicos asociados con niveles de expresión alterados en las células del cáncer de pulmón.

La presente divulgación engloba métodos para diagnosticar si un sujeto tiene, o está en riesgo de desarrollar, un cáncer de pulmón. Según los métodos desvelados en el presente documento, el nivel de al menos un producto génico de m¡R en una muestra de ensayo del sujeto se compara con el nivel de un correspondiente producto génico de miR en una muestra control. Una alteración (por ejemplo, un aumento, un descenso) del nivel del producto génico de miR en la muestra de ensayo, con respecto al nivel de un correspondiente producto génico de miR en la muestra control, es indicativa de que el sujeto tiene, o está en riesgo de desarrollar, cáncer de pulmón. El al menos un producto génico de miR puede seleccionarse del grupo que consiste en miR-21, miR-191, miR-126*, miR-210, miR- 155, m¡R-143, m¡R-205, miR-192-prec, miR-224, miR-126, miR-24-2, miR-30a-5p, miR-212, miR-140, miR-9, miR- 214, m¡R-17-3p, m¡R-124a-1, miR-218-2, miR-95, miR-145, miR-198, miR-216-prec, miR-219-1, miR-106a, miR-197, miR-192, m¡R-125a-prec, miR-26a-1-prec, miR-146, miR-203, miR-199b-prec, let-7a-2-prec, miR-27b, miR-32, miR- 29b-2, m¡R-220, m¡R-33, miR-181 c-prec, miR-150,... [Seguir leyendo]

 


Reivindicaciones:

1. Un método para determinar el pronóstico de un sujeto con cáncer de pulmón, que comprende la medición del nivel de productos génicos de miR en una muestra de ensayo de dicho sujeto, en el que:

la firma de los productos génicos de miR está asociada con un pronóstico adverso en cáncer de pulmón; y una alteración del nivel de los productos génicos de miR en la muestra de ensayo de pulmón, con respecto al nivel de los productos génicos correspondientes de miR en una muestra de control, es indicativa de un pronóstico adverso,

en donde el cáncer de pulmón es un adenocarcinoma de pulmón, y los productos génicos de miR consisten en miR-155 y let-7a-2; y

en donde el nivel del producto génico de miR-155 en la muestra de ensayo es mayor que el nivel del producto génico correspondiente de miR en la muestra de control, y en donde el nivel del producto génico de let-7a-2 en la muestra de ensayo es menor que el nivel del producto génico correspondiente de miR en la muestra de control.

2. El método de la reivindicación 1 en el que los productos génicos de miR son un grupo de productos génicos de miR que consiste en miR-155, miR-17-3p, m¡R-106a, miR-93, let-7a-2, miR-145, let-7b, miR-20 y miR-21;

en donde el nivel de los productos génicos de miR-155, miR-17-3p, miR-106a, miR-93 y miR-21 en la muestra de ensayo es mayor que el nivel de los productos génicos correspondientes de miR en la muestra de control; y en donde el nivel de los productos génicos de let-7a-2, miR-145 y let-7b en la muestra de ensayo es menor que el nivel de los productos génicos correspondientes de miR en la muestra de control.

3. Un método para diagnosticar si un sujeto tiene cáncer de pulmón, que comprende:

la transcripción inversa de ARN de una muestra de ensayo obtenida del sujeto para proporcionar un conjunto de oligodesoxinucleótidos diana;

hibridar los oligodesoxinucleótidos diana con una micromatriz que comprende oligonucleótidos sonda específicos de miARN para proporcionar un perfil de hibridación de la muestra de ensayo; y

comparar el perfil de hibridación de la muestra de ensayo con el perfil de hibridación generado a partir de una muestra de control,

en donde una alteración de la señal de productos génicos de miR es indicativa de que el sujeto tiene cáncer de pulmón,

en donde el cáncer de pulmón es un adenocarcinoma de pulmón y los productos génicos de miR consisten en miR-155 y let-7a-2; y

en donde el nivel del producto génico de miR-155 en la muestra de ensayo es mayor que el nivel del producto génico correspondiente de miR en la muestra de control; y en donde el nivel del producto génico de let-7a-2 en la muestra de ensayo es menor que el nivel del producto génico correspondiente de miR en la muestra de control.

4. El método de la reivindicación 3 en el que los productos génicos de miR son un grupo de productos génicos de miR que consiste en miR-155, miR-17-3p, miR-106a, miR-93, let-7a-2, miR-145, let-7b, miR-20 y miR-21;

en donde el nivel de los productos génicos de miR-155, miR-17-3p, miR-106a, miR-93 y miR-21 en la muestra de ensayo es mayor que el nivel de los productos génicos correspondientes de miR en la muestra de control; y en donde el nivel de los productos génicos de let-7a-2, miR-145 y let-7b en la muestra de ensayo es menor que el nivel de los productos génicos correspondientes de miR en la muestra de control.

5. El método de las reivindicaciones 3 o 4, en el que el cáncer de pulmón es cáncer de pulmón con un pronóstico adverso.