UN GEN QUE CODIFICA UN HOMOLOGO DE GLICOPROTEINA P HUMANA MULTIFARMACO-RESISTENTE EN EL CROMOSOMA 7P15-21 Y USOS DEL MISMO.
Una proteína, constituida por SEQ ID NO: 1
Tipo: Patente Internacional (Tratado de Cooperación de Patentes). Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: PCT/US01/18032.
Solicitante: THE BRIGHAM AND WOMEN'S HOSPITAL, INC..
Nacionalidad solicitante: Estados Unidos de América.
Dirección: 75 FRANCIS STREET,BOSTON, MA 02115.
Inventor/es: FRANK,MARKUS,H, SAYEGH,MOHAMED,H.
Fecha de Publicación: .
Fecha Concesión Europea: 23 de Diciembre de 2009.
Clasificación Internacional de Patentes:
- C07K14/705 QUIMICA; METALURGIA. › C07 QUIMICA ORGANICA. › C07K PEPTIDOS (péptidos que contienen β -anillos lactamas C07D; ipéptidos cíclicos que no tienen en su molécula ningún otro enlace peptídico más que los que forman su ciclo, p. ej. piperazina diones-2,5, C07D; alcaloides del cornezuelo del centeno de tipo péptido cíclico C07D 519/02; proteínas monocelulares, enzimas C12N; procedimientos de obtención de péptidos por ingeniería genética C12N 15/00). › C07K 14/00 Péptidos con más de 20 aminoácidos; Gastrinas; Somatostatinas; Melanotropinas; Sus derivados. › Receptores; Antígenos celulares de superficie; Determinantes celulares de superficie.
- C07K16/28 C07K […] › C07K 16/00 Inmunoglobulinas, p. ej. anticuerpos mono o policlonales. › contra receptores, antígenos celulares de superficie o determinantes celulares de superficie.
Clasificación PCT:
- C07K14/705 C07K 14/00 […] › Receptores; Antígenos celulares de superficie; Determinantes celulares de superficie.
- C07K16/28 C07K 16/00 […] › contra receptores, antígenos celulares de superficie o determinantes celulares de superficie.
- C12N15/10 C […] › C12 BIOQUIMICA; CERVEZA; BEBIDAS ALCOHOLICAS; VINO; VINAGRE; MICROBIOLOGIA; ENZIMOLOGIA; TECNICAS DE MUTACION O DE GENETICA. › C12N MICROORGANISMOS O ENZIMAS; COMPOSICIONES QUE LOS CONTIENEN; PROPAGACION, CULTIVO O CONSERVACION DE MICROORGANISMOS; TECNICAS DE MUTACION O DE INGENIERIA GENETICA; MEDIOS DE CULTIVO (medios para ensayos microbiológicos C12Q 1/00). › C12N 15/00 Técnicas de mutación o de ingeniería genética; ADN o ARN relacionado con la ingeniería genética, vectores, p. ej. plásmidos, o su aislamiento, su preparación o su purificación; Utilización de huéspedes para ello (mutantes o microorganismos modificados por ingeniería genética C12N 1/00, C12N 5/00, C12N 7/00; nuevas plantas en sí A01H; reproducción de plantas por técnicas de cultivo de tejidos A01H 4/00; nuevas razas animales en sí A01K 67/00; utilización de preparaciones medicinales que contienen material genético que es introducido en células del cuerpo humano para tratar enfermedades genéticas, terapia génica A61K 48/00; péptidos en general C07K). › Procedimientos para el aislamiento, la preparación o la purificación de ADN o ARN (preparación química de ADN o ARN C07H 21/00; preparación de polinucleótidos no estructurales a partir de microorganismos o con la ayuda de enzimas C12P 19/34).
- C12N15/11 C12N 15/00 […] › Fragmentos de ADN o de ARN; sus formas modificadas (ADN o ARN no empleado en tecnología de recombinación C07H 21/00).
- C12N15/12 C12N 15/00 […] › Genes que codifican proteínas animales.
- C12Q1/68 C12 […] › C12Q PROCESOS DE MEDIDA, INVESTIGACION O ANALISIS EN LOS QUE INTERVIENEN ENZIMAS, ÁCIDOS NUCLEICOS O MICROORGANISMOS (ensayos inmunológicos G01N 33/53 ); COMPOSICIONES O PAPELES REACTIVOS PARA ESTE FIN; PROCESOS PARA PREPARAR ESTAS COMPOSICIONES; PROCESOS DE CONTROL SENSIBLES A LAS CONDICIONES DEL MEDIO EN LOS PROCESOS MICROBIOLOGICOS O ENZIMOLOGICOS. › C12Q 1/00 Procesos de medida, investigación o análisis en los que intervienen enzimas, ácidos nucleicos o microorganismos (aparatos de medida, investigación o análisis con medios de medida o detección de las condiciones del medio, p. ej. contadores de colonias, C12M 1/34 ); Composiciones para este fin; Procesos para preparar estas composiciones. › en los que intervienen ácidos nucleicos.
- G01N33/50 FISICA. › G01 METROLOGIA; ENSAYOS. › G01N INVESTIGACION O ANALISIS DE MATERIALES POR DETERMINACION DE SUS PROPIEDADES QUIMICAS O FISICAS (procedimientos de medida, de investigación o de análisis diferentes de los ensayos inmunológicos, en los que intervienen enzimas o microorganismos C12M, C12Q). › G01N 33/00 Investigación o análisis de materiales por métodos específicos no cubiertos por los grupos G01N 1/00 - G01N 31/00. › Análisis químico de material biológico, p. ej. de sangre o de orina; Ensayos mediante métodos en los que interviene la formación de uniones bioespecíficas con grupos coordinadores; Ensayos inmunológicos (procedimientos de medida o ensayos diferentes de los procedimientos inmunológicos en los que intervienen enzimas o microorganismos, composiciones o papeles reactivos a este efecto, procedimientos para preparar estas composiciones, procedimientos de control sensibles a las condiciones del medio en los procedimientos microbiológicos o enzimáticos C12Q).
Clasificación antigua:
- C07K14/435 C07K 14/00 […] › de animales; de humanos.
Fragmento de la descripción:
Un gen que codifica un homólogo de glicoproteína P humana multifármaco-resistente en el cromosoma 7p15-21 y usos del mismo.
Campo de la invención
La invención se refiere a secuencias genéticas que codifican proteínas que exhiben rasgos estructurales y funcionales característicos de los miembros de la familia de la glicoproteína P asociados con la multifármaco-resistencia del cáncer, funciones reguladoras inmunológicas, y funciones singulares en células madre pluripotentes humanas y otras células tisulares progenitoras. La invención abarca proteínas sustancialmente puras, tratamientos terapéuticos y usos diagnósticos relacionados con estas proteínas.
Antecedentes de la invención
La glicoproteína P, una bomba de eflujo de fármacos dependiente de adenosina-trifosfato (ATP), está sobreexpresada en células tumorales multifármaco-resistentes (MDR). La misma reduce la concentración intracelular de xenobióticos citotóxicos, reduciendo con ello la eficacia de muchos regímenes quimioterapéuticos del cáncer. La glicoproteína P pertenece a la superfamilia de transportadores activos ABC (casete de fijación de ATP), y está codificada por una familia de multigenes en los eucariotas superiores. Los miembros de la familia de glicoproteínas P de mamíferos pueden dividirse en tres clases. Las glicoproteínas P de clase I y clase II confieren multifármaco-resistencia, mientras que las proteínas de clase III no lo hacen.
En los humanos, la glicoproteína P está codificada por dos genes enlazados ("MDR1" y "MDR3") en el cromosoma 7q21.1. MDR3 funciona como una translocasa lipídica y las mutaciones en este gen están asociadas con colestasis intrahepática familiar. MDR1 confiere resistencia a fármacos en las células de ciertos cánceres. Además de estar sobreexpresada en las células del cáncer, la glicoproteína P MDR1 se expresa ampliamente en los tejidos humanos normales, predominantemente secretorios y absorbentes, donde la misma funciona en diversos procesos fisiológicos que incluyen diferenciación celular, proliferación celular y supervivencia celular. En estos tipos de células normales, la glicoproteína P funciona en la liberación o captura transmembranal o de xenobióticos y ciertos fármacos terapéuticos, pequeñas moléculas peptídicas, ciertos compuestos esteroidales, y fosfolípidos.
La glicoproteína P es expresada también por poblaciones de células linfoides de la médula ósea humana y la sangre periférica. Específicamente, se ha demostrado que la glicoproteína P se expresa en la membrana de células madre pluripotentes, monocitos, células dendríticas, linfocitos T CD4+ y CD8+, células agresoras naturales, y linfocitos B. En las células inmunológicas, la glicoproteína P funciona en el transporte de citoquinas y otras moléculas pequeñas, que son críticas para que se produzcan las respuestas inmunológicas fisiológicas. El bloqueo específico de la glicoproteína P puede suprimir la respuesta inmunológica a aloantígenos y antígenos nominales. Sin embargo, existe cierto grado de redundancia para la función de la glicoproteína P en estos tipos de células, que apunta a la existencia de moléculas afines adicionales no identificadas hasta ahora.
Las células madre pluripotentes y otras células progenitoras tisulares poseen también una actividad singular semejante a la glicoproteína P, caracterizada por acumulación intracelular reducida de colorantes fluorescentes, que permite el aislamiento específico de estos tipos de células para usos terapéuticos. No obstante, se cree que esta función no está mediada por la glicoproteína P MDR1, sino más bien por un miembro de la familia de glicoproteínas P afín, no identificado todavía.
A pesar del papel irrefutable de la glicoproteína P MDR1 en la multifármaco-resistencia del cáncer, los intentos de mejorar la quimioterapia por inhibición de esta proteína han alcanzado sólo un éxito limitado. Así, puede inferirse que existen proteínas homólogas que, como MDR1, son capaces de hacer las células resistentes a los agentes terapéuticos. Adicionalmente, puede inferirse que las proteínas MDR1 homólogas cumplen funciones semejantes a la glicoproteína P en los tejidos humanos fisiológicos, en particular en células del sistema inmunitario, células madre pluripotentes y células progenitoras tisulares, donde existe cualquier redundancia para la función de la glicoproteína P MDR1, o donde se sabe que la glicoproteína P MDR1 no promueve la actividad observada asociada a la glicoproteína P.
Sumario de la invención
La invención está dirigida a un nuevo miembro de la familia de genes de glicoproteínas P humanas localizado en el cromosoma 7p15-2, que codifican proteínas que confieren el fenotipo multifármaco-resistente a las células tumorales y/o atienden a funciones fisiológicas críticas en los tejidos humanos normales.
Un examen de la estructura del nuevo gen indica que el mismo codifica dos mitades homólogas semiautónomas, cada una de ellas con sus propios dominios transmembranales y de fijación de ATP. Por remodelación alternativa y expresión diferencial de genes y/o modificaciones posteriores a la transcripción y posteriores a la traducción, el nuevo gen de glicoproteína P puede codificar varias glicoproteínas P distintas:
La proteína de SEQ ID NO: 1 (aminoácidos 1-659) está codificada por 14 exones (SEQ ID NO: 9) del DNA genómico humano del clon AC005060 en el cromosoma 7p15-21 y está constituida por 5 dominios transmembranales y un dominio de fijación de ATP.
La proteína de SEQ ID NO: 2 (aminoácidos 1-812) está codificada por 19 exones (SEQ ID NO: 10) del DNA genómico humano de los clones contiguos AC002486 y AC005060 (AC002486 es el clon secuenciado a la izquierda del clon AC005060) en el cromosoma 7p15-21 y está constituida por 5 dominios transmembranales y dos dominios de fijación de ATP, el primero de los cuales está localizado en el lado N-terminal del dominio transmembranal #1, y el segundo en el lado C-terminal del dominio transmembranal #5 de la proteína, en el lado opuesto de la membrana plasmática. La proteína de SEQ ID NO: 2 puede expresarse también como resultado de la trans-remodelación del mRNA (SEQ ID NO: 9) que codifica la proteína de SEQ ID NO: 1 y el mRNA (SEQ ID NO: 11) que codifica la proteína de SEQ ID NO: 3 descrita más adelante. Adicionalmente, la proteína de SEQ ID NO: 2 puede expresarse como resultado del procesamiento posterior a la traducción de las proteínas de SEQ ID NO: 1 y NO: 3.
La proteína de SEQ ID NO: 3 (aminoácidos 1-131) está codificada por 6 exones (SEQ ID NO: 11) del DNA genómico humano del clon AC002486 en el cromosoma 7p15-21 y está constituida por un solo dominio de fijación de ATP, careciendo de dominios transmembranales.
La proteína de SEQ ID NO: 4 (aminoácidos 1-1058) está codificada por 20 exones (SEQ ID NO: 12) del DNA genómico humano de los clones contiguos AC002486 y AC005060 en el cromosoma 7p15-21 y está constituida por 8 dominios transmembranales y dos dominios de fijación de ATP, el primero de los cuales está localizado entre los dominios transmembranales #3 y #4, y el segundo en el lado C-terminal de los dominios transmembranales #8, en el lado opuesto de la membrana plasmática.
La proteína de SEQ ID NO: 5 (aminoácidos 1-1222) está codificada por 23 exones (SEQ ID NO: 13) de DNA genómico humano de los clones contiguos AC002486 y AC005060 en el cromosoma 7p15-21 y está constituida por 12 dominios transmembranales y dos dominios de fijación de ATP, el primero de los cuales está localizado entre los dominios transmembranales #7 y #8, y el segundo en el lado C-terminal del dominio transmembranal #12, en el lado opuesto de la membrana plasmática.
La proteína de SEQ ID NO: 6 (aminoácidos 1-1195) está codificada por 24 exones (SEQ ID NO: 14) de DNA genómico humano de los clones contiguos AC002486 y AC005060 en el cromosoma 7p15-21 y está constituida por 11 dominios transmembranales y dos dominios de fijación de ATP, el primero de los cuales está localizado entre los dominios transmembranales #6 y #7, y el segundo en el lado C-terminal del dominio transmembranal #11, en el lado opuesto de la membrana plasmática.
La proteína de SEQ ID NO: 7 (aminoácidos 1-541) está codificada por 10 exones (SEQ ID NO: 15) de DNA genómico humano del clon AC002486 en el cromosoma 7p15-21 y está constituida por 7 dominios transmembranales y un solo dominio de fijación de ATP, en el lado C-terminal del dominio transmembranal #7.
La proteína de SEQ ID NO: 8 (aminoácidos 1-514) está codificada por 11...
Reivindicaciones:
1. Una proteína, constituida por SEQ ID NO: 1.
2. Un proceso para preparación de un anticuerpo, que comprende el paso de administrar la proteína de la reivindicación 1 a un animal no humano capaz de producir dicho anticuerpo.
3. Un anticuerpo que se fija preferentemente a la proteína de la reivindicación 1.
4. Un polinucleótido sustancialmente puro que codifica la proteína de la reivindicación 1.
5. Un vector para expresión de una glicoproteína P, que comprende un elemento codificante distinto constituido por el polinucleótido de la reivindicación 4.
6. Una célula hospedadora transformada con el vector de la reivindicación 5.
7. Una glicoproteína P recombinante constituida por SEQ ID NO: 1 producida por la célula hospedadora de la reivindicación 6.
8. El polinucleótido de la reivindicación 4, en donde dicho polinucleótido está constituido por la secuencia de nucleótidos de SEQ ID NO: 9.
9. Un oligonucleótido que actúa como inhibidor antisentido de la expresión de la glicoproteína P, que tiene una longitud de al menos 15 nucleótidos y está constituido por una secuencia complementaria a al menos 15 nucleótidos contiguos en SEQ ID NO: 9.
10. Un vector para expresión de proteína, que comprende un elemento codificante distinto constituido por el polinucleótido de la reivindicación 8.
11. Una célula hospedadora transformada con el vector de la reivindicación 10.
12. Un método de determinación de si una célula de cáncer responderá a una terapia orientada a invertir la multifármaco-resistencia, que comprende el paso de medir la expresión de un gen que codifica una proteína que tiene SEQ ID NO: 1.
13. El método de la reivindicación 12, en donde dicha expresión se determina utilizando amplificación PCR de mRNA transcrito inversamente.
14. El método de la reivindicación 12, en donde dicha expresión se determina utilizando el anticuerpo de la reivindicación 3.
15. Un método de determinación de si un compuesto de ensayo inhibe la multifármaco-resistencia causada por un gen que codifica una proteína de SEQ ID NO: 1, comprendiendo dicho método:
16. El método de la reivindicación 15, en el cual dicho gen tiene la SEQ ID NO: 9.
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