Proteína SOD1 truncada y método de detección de células tumorales.

Proteína truncada derivada de la proteína superóxido dismutasa 1 (SOD1). La proteína SOD1 truncada tiene una masa molecular relativa (Mr) de entre 13,5 y 14,5 KDa. Asimismo, un método para detectar la proteína SOD1 truncada y para detectar células tumorales con un índice de proliferación (IP) menor de 0.8 teniendo en cuenta la relación entre el tiempo de proliferación de las células de la muestra respecto del tiempo de proliferación de células tumorales de referencia

Proteína SOD1 truncada y método de detección de células tumorales.

La presente invención se refiere a una proteína truncada derivada de la proteína superóxido dismutasa 1 (SOD1). La proteína SOD1 truncada tiene una masa molecular relativa (Mr) de entre 13,5 y 14,5 KDa. Asimismo, la presente invención también se refiere a un método para detectar la proteína SOD1 truncada y para detectar células tumorales con un índice de proliferación (IP) menor de 0.8 teniendo en cuenta la relación entre el tiempo de proliferación de las células de la muestra respecto del tiempo de proliferación de células tumorales de referencia.

Estado de la técnica anterior

Las enzimas "superóxido dismutasa" (SOD) constituyen una familia de metaloproteínas pertenecientes al grupo de antioxidantes celulares que tienen como función principal la eliminación de aniones superóxido generados en la célula como consecuencia de su metabolismo o como resultado de tratamientos celulares externos. La principal proteína SOD es la Cu,Zn-SOD o SOD1, tradicionalmente ubicada en el citosol, aunque recientemente se ha descrito su presencia en el espacio mitocondrial intermembranal, en el que parece desempeñar un papel importante en la depuración de los aniones superóxidos generados en la función respiratoria (Iñarrea et al. (2007). Biochem. J. 405: 173-9).

Las especies reactivas de oxígeno (ROS) se han considerado como moléculas citotóxicas perjudiciales durante décadas. Además, los ROS se han convertido en agentes capaces de promover la iniciación de tumores y su posterior progresión. La mayor parte de las células cancerosas parecen tener aumentados sus niveles de ROS en lo que respecta a las células normales. Se ha documentado que los procesos de metástasis están favorecidos en ausencia de Cu, ZnSOD (Tanaka et al (1997). Int J Cáncer 73(2): 187-192).

Previamente se ha descrito que la ausencia de SOD1 causa la esclerosis lateral amiotrófica (ELA) (Hiranoa et al. (2000). Biochemical and Biophysical Research Communications 276(1) 52-56) así como un aumento en la incidencia de procesos neoplásicos (Elchuri et al. (2005). Oncogene 24(3):367-380). Por otra parte, se ha descrito que las mutaciones o truncamientos en el gen SOD1 causan el 25% de los casos de ELA (Ghanashyam et al. (2005). Neurobiology of disease 21(1): 194-205). También se han relacionado niveles altos de SOD1 en suero con un aumento en el riesgo de padecer cáncer de estómago, tanto en etapas tempranas como avanzadas (Lin et al. (2002). Japanese journal of cáncer research 93(10): 1071-1075).

Reciben el nombre de linfoma un grupo de tipos de cáncer que comienzan en el sistema linfático. Se calcula que por cada 100.000 habitantes un 7,7 por ciento de hombres y un 5,2 por ciento de mujeres sufren linfoma, y se estima que la incidencia del linfoma aumenta entre un 3 y un 4% cada año. Los linfomas son una enfermedad clínicamente heterogénea, existiendo más de 35 tipos de linfomas que se dividen en dos categorías principales: linfoma de Hodgkin y todos los demás linfomas, denominados linfomas no Hodgkin.

A pesar de la incidencia del linfoma en los países industrializados, la etiología de la mayoría de los linfomas es desconocida, pudiendo existir diferentes rutas moleculares afectadas. En este sentido, se ha relacionado una menor expresión de SOD1 durante el proceso de diferenciación de células leucémicas (Hiroyuki Saito et al. (1989). FEBS Letters 249(2): 253-256).

En la actualidad, la mayoría de los tratamientos empleados son aproximaciones no específicas a cada tipo de linfoma o alteración molecular, sino tratamientos generales basados en la quimioterapia o la radioterapia. Hasta la fecha actual no se han descrito proteínas o biomarcadores que permitan discriminar entre diferentes actividades proliferativas de células tumorales.

Explicación de la invención

La presente invención se refiere a una proteína derivada de la proteína SOD1 de células T leucémicas de humanos, que presenta un truncamiento que consiste en la reducción de la masa molecular relativa (Mr) de entre 1,5 y 2,5 KDa respecto de la SOD1 completa. La proteína SOD1 truncada tiene una (Mr) de entre 13,5 y 14,5 KDa. La proteína truncada se localiza en células tumorales que tienen un tiempo de proliferación menor que las células tumorales de referencia. Estas células tumorales de referencia expresan una proteína SOD1 que tiene una Mr de 16 KDa. Asimismo, la presente invención también se refiere a un método para detectar la proteína SOD1 truncada y para detectar células tumorales con un índice de proliferación (IP) menor de 0.8 teniendo en cuenta la relación entre el tiempo de proliferación de las células de la muestra respecto del tiempo de proliferación de células tumorales de referencia (ver más adelante). El método de detección es reproducible, con alta sensibilidad, especificidad y sencillez.

Se entiende como tiempo de proliferación el tiempo necesario para la duplicación del número de células. Las células tumorales de referencia expresan una proteína SOD1 con Mr de 16 KDa y se seleccionan dependiendo del tipo de células tumorales que se deseen detectar. Así pues, si se desean detectar células tumorales leucémicas, las células tumorales de referencia han de ser células tumorales leucémicas del mismo tipo.

Según la IUBMB (International Union of Biochemistry and Molecular Biology), la enzima superoxido dismutasa, SOD (EC 15.1.1), es una oxidoreductasa (EC 1), que tiene como aceptor al ión superoxido O₂^{• -} (EC 1.15). El nombre sistemático de la proteína es el de superoxido oxidoreductasa. La SOD cataliza la reacción: 2 O₂^{• -} + 2 H⁺ = O₂ + H₂O₂.

Los nombres de la superoxido dismutasa aceptados son: superoxido dismutasa, cobre-zinc superoxido dismutasa, Cu-Zn superoxido dismutasa, ferrisuperóxido dismutasa, superoxido dismutasa I, superoxido dismutasa II, SOD, Cu,Zn-SOD, Mn-SOD, Fe-SOD, SODF, SODS, SOD-1, SOD-2, SOD-3, SOD-4, hemocupreina, eritrocupreina, citocupreina, cupreina o hepatocupreina.

En humanos existen tres formas de superoxido dismutasa; SOD1 se encuentra en el citoplasma, SOD2 en las mitocondrias y SOD3 en el líquido extracelular. La primera es un dímero (consiste en dos subunidades), mientras que las otras son tetrámeros (cuatro subunidades). SOD1 y SOD3 contienen cobre y zinc, mientras que SOD2 tiene manganeso en su centro reactivo. El gen que codifica para la proteína SOD1 se encuentra localizado en el cromosoma 21 (21q22.1).

La enzima SOD1 también se conoce como superoxido dismutasa I, cobre-zinc superoxido dismutasa o Cu,Zn-SOD. La proteína SOD1 es un homodímero de masa molecular relativa (Mr) 32,5 kDa (se detectan las dos subunidades en una misma banda de alrededor de 16 KDa). Las dos subunidades están unidas por interacciones hidrofóbicas y electrostáticas. Los ligandos de cobre y zinc son cadenas laterales de histidina.

La proteína SOD1 de Homo sapiens tiene 154 aminoácidos, su número de acceso (Accesión number) es CAG46542 (para la secuencia aminoacídica). El número de acceso en el EMBL (European Molecular Biology Laboratory) es CR541742.1 (para su secuencia nucleotídica).

En la presente invención se detecta la proteína SOD1 en células Jurkat, una leucemia humana tipo T, y se compara con la proteína SOD1 en linfocitos de sangre periférica (PBL) obtenidos de un individuo sano. Además, se estudia la correspondiente expresión de isoformas de SOD1 en dos sublíneas celulares (Jhp y Jws), que se han seleccionado a partir de las células Jurkat parentales (células de referencia), mediante el cultivo continuado a altas densidades celulares (Jhp) y en un medio modificado carente de suero fetal bovino (SFB) (Jws). Estas sublíneas presentan un fenotipo tumoral con un IP menor de 0.8 (ver más adelante).

La detección de la proteína de la presente invención, asociada a una mayor capacidad de proliferación (respecto de células de referencia) y mayor resistencia a la apoptosis inducida por drogas, podría ser de interés en el futuro diagnóstico y tratamiento de este tipo de patologías de características tumorales más agresivas. Mediante la detección de proteínas de la presente invención en células tumorales se pueden identificar células tumorales con alta capacidad de proliferación que dan lugar a patologías tumorales... [Seguir leyendo]

1. Proteína que consiste en una isoforma de la proteína SOD1 con una masa molecular relativa (Mr) de entre 13,5 y 14,5 KDa.

2. Método de detección de la proteína según la reivindicación 1 que comprende: