FOSFORILACIÓN EN LOS RESIDUOS THR-248 Y/O THR-250 DEL FACTOR DE TRANSCRIPCIÓN E2F4 COMO DIANA TERAPÉUTICA EN PROCESOS PATOLÓGICOS QUE CURSAN POR POLIPLOIDÍA SOMÁTICA.

Fosforilación en los residuos Thr-248 y/o Thr-250 del factor de transcripción E2F4 como diana terapéutica en procesos patológicos que cursan por poliploidía somática.

El objeto de la invención se basa en la inhibición de la fosforilación específica del factor de transcripción E2F4 humano en sus Thr-248 y/o Thr-250 para inhibir procesos de endoreduplicación somática en células postmitóticas que pueden estar asociados con diversas situaciones patológicas. La invención cubre cualquier método de inhibición específica de la fosforilación proteica conocido en la actualidad (incluido la expresión de formas mutantes de E2F4 carentes de los residuos Thr fosforilados por p38MAPK) o desarrollado en el futuro que pueda ser aplicado a las Thr-248 y/o Thr-250 del factor de transcripción E2F4 humano.

FOSFORILACIÓN EN LOS RESIDUOS THR-248 Y/O THR-250 DEL FACTOR DE TRANSCRIPCIÓN E2F4 COMO DIANA TERAPÉUTICA EN PROCESOS PATOLÓGICOS QUE CURSAN POR POLIPLOIDÍA SOMÁTICA

SECTOR DE LA TÉCNICA

La presente invención pertenece al sector farmacéutico, en concreto se refiere a la identificación de dianas moleculares para el desarrollo de herramientas terapéuticas.

ESTADO DE LA TÉCNICA ANTERIOR

Es conocida la asociación existente entre la reactivación del ciclo celular en células postmitóticas, con la consiguiente síntesis de ADN de novo, y diversos procesos patológicos que afectan tanto a neuronas (neurodegeneración, isquemia, etc.) como miocitos (cardiomiopatía hipertrófica, patologías vasculares asociadas a la hipertensión y envejecimiento) . En muchos casos, la reactivación del ciclo celular no supone la división celular sino que forma parte de un mecanismo de endoreduplicación (Ullah et al., 2009) que se traduce en la generación de poliploidía somática (poliploidía que afecta únicamente a ciertos tipos celulares y no se transmite de generación en generación) . Quizá un ejemplo de patología asociada a la poliploidía somática sea la enfermedad de Alzheimer (EA) . En esta enfermedad, se sabe que las neuronas reactivan el ciclo celular antes de degenerar (Yang et al., 2003) , incrementando el contenido de ADN en su núcleo (Arendt et al., 2010) . Es previsible que estas neuronas sufran modificaciones morfológicas y funcionales que comprometan su supervivencia (Frade y López-Sánchez, 2010) . De hecho, se ha descrito que las neuronas hiperploides son las que degeneran predominantemente en el cerebro de pacientes con EA (Arendt et al., 2010) . El tejido muscular cardíaco contiene también un porcentaje de miocitos poliploides, cuya proporción puede verse alterada en situaciones patológicas (Yabe y Abe, 1980; Vliegen et al., 1995) . El músculo liso vascular también puede sufrir alteraciones asociadas con la poliploidía (McCrann et al. 2008) . Es por ello que el conocimiento de la base molecular implicada en la endoreduplicación facilitará el diseño de herramientas terapéuticas que prevengan las patologías asociadas a la poliploidización somática. Hasta la fecha no se han desarrollado herramientas terapéuticas conducentes a prevenir la endoreduplicación somática asociada con patologías humanas, probablemente porque se trata de un campo de investigación muy reciente en el que están empezando a surgir nuevos conceptos.

US20080139517A1 propone la administración de uno o más agentes capaces de inhibir la progresión del ciclo celular neuronal ya sea en una fase temprana del ciclo celular o reduciendo la estimulación mitogénica en la alteración de la memoria asociada a la edad (AAMI, del inglés age associated memor y impairment) , alteración cognitiva leve (MCI, del inglés mild cognitive impairment) , EA, demencia cerebrovascular y otras condiciones neurodegenerativas retrogenéticas. Sin embargo, en dicho documento de patente se asume que el proceso degenerativo cursa por la progresión del ciclo celular clásico y no por endoreduplicación. Además, este documento de patente no amplía el espectro a otras enfermedades del sistema nervioso y del corazón en las que se ha descrito o pueda describirse reactivación del ciclo celular generador de poliploidía.

En Morillo et al., 2010, se indica que el proceso de endoreduplicación en neuronas conducente a la tetraploidía neuronal ocurre de manera natural durante el desarrollo embrionario, dando lugar a poblaciones específicas de neuronas que adquieren mayor tamaño, dendritas más largas, y regiones diferenciales de inervación en su tejido diana (Morillo et al., 2010) . Se sabe que la endoreduplicación en estas neuronas surge en respuesta a la activación del receptor de neurotrofinas p75 (p75NTR) mediada por el factor de crecimiento nervioso NGF (del inglés “nerve growth factor”) . Estas neuronas duplican su ADN y permanecen en un estado tipo G2 debido al efecto de la neurotrofina BDNF, la cual actúa a través de su receptor TrkB evitando la transición G2/M. Por tanto, se sabe que la tetraploidización neuronal tiene lugar durante el desarrollo del sistema nervioso mediado por NGF vía p75NTR, induciendo la actividad del factor de transcripción E2F1, para la re-entrada en el ciclo celular. Aquellas neuronas tetraploides que no reciben suficiente señal de BDNF tratan de realizar la mitosis seguida de su muerte por apoptosis. En el cerebro de Alzheimer es conocida la presencia de p75NTR y de NGF en las regiones afectadas. Esto sugiere que la hiperploidía observada en las neuronas afectadas podría ser causada por el mismo mecanismo que genera neuronas tetraploides durante el desarrollo del sistema nervioso. La disminución de niveles de TrkB observada en estadios avanzados de la enfermedad podría facilitar la muerte neuronal (ver el desarrollo de este modelo en Frade y López-Sánchez, 2010) .

Deschênes et al. 2004, hace referencia a los mecanismos de regulación de la proliferación y la diferenciación del epitelio celular intestinal humano, e indica la posible fosforilación del factor de transcripción E2F4 por p38MAPK. Sin embargo, este documento concluye que actualmente existe la necesidad de investigar qué residuos del factor de transcripción E2F4 serían fosforilados por p38MAPK, como parte de los mecanismos de regulación de la proliferación y la diferenciación del epitelio celular intestinal humano.

Ninguno de estos documentos identifica moléculas candidatas como dianas terapéuticas para inhibir la poliploidización patológica. Por tanto, actualmente existe la necesidad de prevenir la endoreduplicación causante de la poliploidización patológica en células postmitóticas como método terapéutico, mediante la identificación de nuevas dianas terapéuticas.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN

La presente invención hace referencia a un agente inhibidor de la fosforilación por p38MAPK del factor de transcripción E2F4 en su Thr248 y/o Thr250, para su uso en la prevención y/o tratamiento de una patología asociada a la poliploidía somática.

Así mismo, la presente invención se refiere a un método de prevención y/o tratamiento de una patología asociada a la poliploidía somática, caracterizado porque comprende la administración al paciente de una cantidad terapéuticamente efectiva de un agente inhibidor de la fosforilación del factor de transcripción E2F4 de SEQ ID No: 1, en su Thr248 y/o Thr250.

Por último, la presente invención se refiere al uso de un agente inhibidor de la fosforilación por p38MAPK del factor de transcripción E2F4 en su Thr248 y/o Thr250, como diana terapéutica en la prevención y/o tratamiento de una patología asociada a la poliploidía somática.

DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LA INVENCIÓN

En una realización preferente de la presente invención, el agente inhibidor de la fosforilación por p38MAPK del factor de transcripción E2F4 en su Thr248 y/o Thr250, para su uso en la prevención y/o tratamiento de una patología asociada a la poliploidía somática, se caracteriza porque es una forma mutante del factor de transcripción E2F4, cuya secuencia aminoacídica se identifica como SEQ ID No: 1 (humano) . Preferentemente, dicha forma mutante del factor de transcripción E2F4 con SEQ ID No: 1 presenta una sustitución en Thr248 y/o Thr250 por un aminoácido no susceptible de ser fosforilado por p38MAPK, distinto de glutamato o aspartato. Más preferentemente, dicho aminoácido no susceptible de ser fosforilado, es Alanina.

En otra realización preferente de la presente invención, el agente inhibidor de la fosforilación por p38MAPK del factor de transcripción E2F4 en su Thr248 y/o Thr250, para su uso en la prevención y/o tratamiento de una patología asociada a la poliploidía somática, se caracteriza porque es un fragmento de E2F4 comprendido en SEQ ID No: 1, con idéntica capacidad de interferir con la fosforilación por p38MAPK de E2F4 endógeno.

En otra realización preferente de la presente invención, el agente inhibidor de la fosforilación por p38MAPK del factor de transcripción E2F4 en su Thr248 y/o Thr250, para su uso en la prevención y/o tratamiento de una patología asociada a la poliploidía somática, se caracteriza porque es una forma de E2F4 de otra especie con mutaciones en las Thr conservadas. Preferentemente dicha forma de E2F4 de otra especie se selecciona entre SEQ ID No 2 (pollo) y SEQ ID No 3 (ratón) (ver Fig. 1) .

En otra realización preferente de la presente invención, el agente inhibidor de la fosforilación por p38MAPK del factor de transcripción E2F4 en su Thr248 y/o Thr250, para su uso en la prevención y/o tratamiento de una patología asociada a la poliploidía somática,... [Seguir leyendo]

1. Uso de un agente inhibidor de la fosforilación por p38MAPK del factor de transcripción E2F4 en su Thr248 y/o Thr250 seleccionado del grupo formado por

a) una forma mutante del factor de transcripción E2F4 con SEQ ID No: 1,

b) un fragmento de E2F4 comprendido en SEQ ID No: 1, con idéntica capacidad de interferir con la fosforilación por p38MAPK de E2F4 endógeno,

c) una forma de E2F4 de otra especie con mutaciones en las Thr conservadas y

d) una molécula sintética que mimetiza la forma mutante del factor de transcripción E2F4 de SEQ ID No: 1, con una sustitución por Alanina en Thr248 y/o Thr250

en la preparación de un medicamento para la prevención y/o tratamiento de una patología asociada a la poliploidía somática, caracterizado porque dicha poliploidía somática se produce por endoreduplicación en células postmitóticas, caracterizado porque dichas células postmitóticas son neuronas y/o miocitos, caracterizado porque dicha patología asociada a la poliploidía somática se selecciona de entre el siguiente grupo: enfermedad neurodegenerativa, isquemia, cardiomiopatía hipertrófica, patología vascular asociada a la hipertensión y envejecimiento.

2. Uso según la reivindicación 1, caracterizado porque dicha forma mutante del factor de transcripción E2F4 con SEQ ID No: 1 presenta una sustitución en Thr248 y/o Thr250 por un aminoácido no susceptible de ser fosforilado por p38MAPK.

3. Uso según la reivindicación 2, caracterizado porque dicho aminoácido no susceptible de ser fosforilado, es Alanina.

4. Uso según la reivindicación 1, caracterizado porque dicha forma de E2F4 de otra especie se selecciona entre SEQ ID No 2 y/o SEQ ID No 3.

5. Uso según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizado porque dicha patología asociada a la poliploidía somática es una enfermedad neurodegenerativa.

6. Uso según la reivindicación 5, caracterizado porque dicha enfermedad neurodegenerativa es Alzheimer.

7. Uso según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6, caracterizado porque dicho agente inhibidor se encuentra comprendido en un péptido o proteína asociado a otro péptido permeable a la membrana celular que facilita su incorporación al interior celular.

8. Uso según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6, caracterizado porque dicho agente inhibidor se encuentra comprendido en un vector capaz de 15 infectar neuronas y/o miocitos .

9. Uso según la reivindicación 8, caracterizado porque dicho vector es un vector viral.

10. Uso según la reivindicación 9, caracterizado porque dicho vector viral es un lentivirus.