Uso de Hsp70 como regulador de la actividad enzimática.

Un agente bioactivo que es un derivado de hidroxilamina capaz de incrementar la concentración intracelular de Hsp70 amplificando la expresión génica de Hsp70, en el que dicho derivado de hidroxilamina es bimoclomol

(BRLP- 42), o un análogo estructural del mismo, arimoclomol, BRX-220, BRX-345 o BGP-15, para su uso en el tratamiento de un trastorno de almacenamiento lisosómico.

Tipo: Patente Europea. Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: E12161641.

Solicitante: Orphazyme APS.

Nacionalidad solicitante: Dinamarca.

Dirección: c/o COBIS A/S Ole Maaløes Vej 3 2200 Copenhagen N DINAMARCA.

Inventor/es: JENSEN,Thomas Kirkegaard, JAATTELA,Marja Helena.

Fecha de Publicación: .

Clasificación Internacional de Patentes:

  • SECCION A — NECESIDADES CORRIENTES DE LA VIDA > CIENCIAS MEDICAS O VETERINARIAS; HIGIENE > PREPARACIONES DE USO MEDICO, DENTAL O PARA EL ASEO... > Preparaciones medicinales que contienen péptidos... > A61K38/17 (que provienen de animales; que provienen de humanos)
  • SECCION A — NECESIDADES CORRIENTES DE LA VIDA > CIENCIAS MEDICAS O VETERINARIAS; HIGIENE > ACTIVIDAD TERAPEUTICA ESPECIFICA DE COMPUESTOS QUIMICOS... > A61P3/00 (Medicamentos para el tratamiento de trastornos del metabolismo (de la sangre o de fluido extracelular A61P 7/00))

PDF original: ES-2532083_T3.pdf

 

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Fragmento de la descripción:

Uso de Hsp70 como regulador de la actividad enzimática

Esta solicitud es una solicitud no provisional de la solicitud de patente de DK PA 2008 00885 presentada el 26 de junio de 2008, que se incorpora en el presente documento por referencia en su totalidad. Todas las referencias de patente y no patente citadas en la solicitud provisional, o en la presente solicitud, también se incorporan en el presente documento por referencia en su totalidad.

Campo de la invención

La presente invención se refiere al campo de la modulación de la actividad enzimática aprovechando la interacción entre la chaperona molecular Hsp70 y el fosfolfpido lisosómico bis(monoacilglicero)fosfato (BMP, también conocido con el nombre de LBPA). La Interacción de Hsp70-BMP modula la actividad de enzimas del compartimento lisosómico que ¡nteracclonan con BMP y, por tanto, la presente invención proporciona un medio para revertir la patología de enfermedades de almacenamiento lisosómico.

Antecedentes de la invención

Las chaperonas moleculares se encuentran en todos los compartimentos de una célula donde se producen reordenamientos conformaclonales de proteínas y, aunque la síntesis de proteínas es la fuente principal de péptidos no plegados en la célula, la exposición de la célula a temperatura alta u otros estímulos que puedan hacer a las proteínas estructuralmente lábiles y, por lo tanto, propensas a no plegarse y agregarse, se supera con una respuesta celular específica que Implica la producción de proteínas protectoras. Esta respuesta es un fenómeno observado en todos los tipos de células, desde las procarlotas hasta las eucariotas, y se hace referencia a ella como la respuesta de choque térmico o de estrés. Las proteínas inducidas por esta respuesta se conocen como las proteínas de choque térmico (HSP), de las cuales existen vahas familias.

Un ejemplo principal de una familia de chaperonas son las proteínas Hsp70. Esta familia se ha implicado recientemente en otros aspectos de la homeostasis celular además de funcionar como chaperona, principalmente a través de sus características anti-apoptósicas, sus funciones en inmunidad y la aparente dependencia de las células cancerosas de la regulación por Incremento de Hsp70. Además, la Hsp70 puede desempeñar un papel de protección de la Integridad llsosómlca. Sin embargo, su mecanismo molecular ha permanecido sin aclarar.

Las enfermedades de almacenamiento lisosómico son un grupo de enfermedades raras, caracterizadas por la acumulación de sustancias en el compartimento lisosómico y su consiguiente desestabilización, con un efecto resultante devastador para los individuos afectados. Las sustancias se acumulan en el compartimento lisosómico debido a deficiencias en las enzimas implicadas en su catabolismo.

Hasta el momento, no se dispone de ningún tratamiento para la mayoría de las enfermedades de almacenamiento lisosómico. La causa subyacente de este grupo de enfermedades es la incapacidad de enzimas lisosómicas específicas de catabolizar de manera eficaz sustancias lisosómicas específicas tales como lípidos. Por lo tanto, el uso del tratamiento de restitución de enzimas (ERT), proporcionando al paciente la enzima recombinante, se ha empleado para un subconjunto de estas enfermedades, incluidas las enfermedades de Gaucher y de Fabry. Sin embargo, el ERT es una forma muy cara de tratamiento, lo que puede limitar su uso en algunas zonas, y también es eficaz solo frente al tipo específico de enfermedad para la que se ha producido la enzima recomblnante. La presente invención tiene como objetivo proporcionar nuevos medios para tratar los trastornos de almacenamiento lisosómico.

Sumario de la invención

En la presente Invención, se divulgan las bases moleculares de la contribución de la Hsp70 a la estabilidad de la membrana lisosómica, proporcionando una interpretación de las bases moleculares para la asociación entre Hsp70 y las membranas celulares, en particular las membranas plasmáticas y lisosómicas.

Se conoce por la literatura que la Hsp70 puede desempañar un papel en la protección de la integridad lisosómica. Sin embargo, su mecanismo molecular ha permanecido sin aclarar. Además, la cuestión de si esta cualidad es específica para la Hsp70 inducible por estrés principal (HspA1 A/A1B - denominada Hsp70 a lo largo de este estudio) o si otros miembros de la familia Hsp70 podrían tener la misma característica tampoco se había abordado.

Estas preguntas sin responder inspiraron uno de los principales objetivos de esta invención, que era estudiar las bases moleculares del efecto protector de lisosomas de Hsp70. Con este fin, se ideó un procedimiento para la producción de la Hsp70 recombinante y sus mutantes, así como un protocolo de fraccionamiento subcelular a base de ultracentrlfugaclón con un gradiente de iodixanol. Se estableció un ensayo para la evaluación directa de la integridad de la membrana lisosómica basado en la permeablllzaclón de lisosomas inducida por fotooxidación, lo que permitió un enfoque microscópico en tiempo real para evaluar el efecto de Hsp70 y otros componentes con respecto a su capacidad para sensibilizar o proteger las membranas lisosómicas. La Interacción de Hsp70 recombinante y mutantes con diversos los lípidos se estudió en diferentes sistemas in vitro , Incluyendo medidas de dispersión de luz a 90° de llposomas, desplazamientos de fluorescencia portrlptófano y resonancia de plasmón superficial (BIAcore).

La creación de un modelo conceptual para la interacción de Hsp70-BMP se facilitó mediante modelización de superficie electrostática de Hsp70 in silico. Con el fin de comprobar la importancia in vivo de la interacción de lípidos observada en los sistemas in vitro, se marcó la interacción de BMP-Hsp70 con respecto a ambos componentes. Para demostrar adicionalmente la factibilidad de aprovechar este mecanismo, se caracterizó el modo de muerte celular inducida por la administración de cisplatino y se marcó la Hsp70 en este sistema de muerte celular en líneas celulares tanto cancerosas como no transformadas.

Con el fin de abordar las bases moleculares para la contribución de la Hsp70 a la estabilidad de la membrana lisosómica, los inventores trataron de establecer un sistema que eliminara la influencia de la Hsp70 citosólica, es decir, fue necesario dirigir la Hsp70 directamente a los lisosomas. La imágenes de microscopía electrónica por Nylandsted et al. mostraron que la Hsp70 podría estar presente dentro de los lisosomas y, por tanto, se decidió establecer un procedimiento para la producción de Hsp70 humana recombinante (rHsp70) con la esperanza de aprovechar la maquinaria endocítica como ruta de administración de la rHsp70 directamente a los lisosomas. Los presentes inventores sortearían de este modo la necesidad de añadir señales de clasificación lisosómica a la Hsp70, alterando potencialmente la función y evitando complicaciones que podrían surgir debido a la sobreexpresión. Además, un enfoque endocítico permitiría una valoración de las cantidades de rHsp70 y en una perspectiva a más largo plazo, abre posibilidades para estudiar el mecanismo de incorporación de Hsp70 extracelular.

Una vez establecido el procedimiento de producción de Hsp70, se marcó con el fluoróforo Alexa Fluor 488 (Hsp70- AF488) con el fin de comprobar su endocitosis. La formación de imágenes confocales reveló que, en efecto, la rHsp70 podía dirigirse a lisosomas de esta manera. Con el fin de evaluar el impacto sobre la estabilidad de las membranas lisosómicas, los inventores idearon un procedimiento para cuantificar las permeablllzaclón de la membrana lisosómica a nivel de lisosomas solos y utilizaron este procedimiento para evaluar el efecto de la rHsp70 endocitada. Estos procedimientos... [Seguir leyendo]

 


Reivindicaciones:

1. Un agente bioactivo que es un derivado de hidroxilamina capaz de incrementar la concentración intracelular de Hsp70 amplificando la expresión génica de Hsp70, en el que dicho derivado de hidroxilamina es bimoclomol (BRLP- 42), o un análogo estructural del mismo, arimoclomol, BRX-220, BRX-345 o BGP-15, para su uso en el tratamiento de un trastorno de almacenamiento lisosómico.

2. El agente bioactivo para su uso de acuerdo con la reivindicación 1, en el que dicho agente bioactivo es capaz de amplificar la expresión génica de Hsp70 con un estrés concomitante.

3. El agente bioactivo para su uso de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que dicho derivado de hidroxilamina es arimoclomol.

4. El agente bioactivo para su uso de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que dicho agente bioactivo se formula como una composición farmacéutica que adicionalmente comprende un vehículo farmacéuticamente aceptable.

5. El agente bioactivo para su uso de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que dicho tratamiento es profiláctico, curativo o de mejora..

6. El agente bioactivo para su uso de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que dicho trastorno de almacenamiento lisosómico se selecciona del grupo que consiste en enfermedad de Niemann- Pick, enfermedad de Farber, enfermedad de Krabbe, enfermedad de Fabry, enfermedad de Gaucher, sialidosis, leucodistrofia metacromática y deficiencia de saposina.

7. El agente bioactivo para su uso de acuerdo con la reivindicación 6, en el que dicha enfermedad de Niemann- Pick se selecciona del grupo que consiste en enfermedad de Niemann-Pick de tipo A, enfermedad de Niemann-Pick de tipo B, enfermedad de Niemann-Pick de tipo C y enfermedad de Niemann-Pick de tipo D.

8. El agente bioactivo para su uso de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, en el que dicho trastorno de almacenamiento lisosómico es un trastorno de almacenamiento de lípidos.

9. El agente bioactivo para su uso de acuerdo con la reivindicación 8, en el que dicho trastorno de almacenamiento de lípidos está seleccionado del grupo que consiste en esfingolipidosis, gangliosidosis y leucodistrofias.

10. El agente bioactivo para su uso de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, en el que dicho trastorno de almacenamiento lisosómico se selecciona del grupo que consiste en mucopolisacaridosis, trastornos de almacenamiento de glucoproteínas y mucolipidosis.

11. El agente bioactivo para su uso de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que dicho agente bioactivo se ha de administrar en combinación con al menos una otra modalidad de tratamiento para una enfermedad de almacenamiento lisosómico.

12. El agente bioactivo para su uso de acuerdo con la reivindicación 11, en el que dicha al menos una otra modalidad de tratamiento para una enfermedad de almacenamiento lisosómico es un tratamiento de restitución de enzimas (ERT).

13. El agente bioactivo para su uso de acuerdo con la reivindicación 12, en el que dicho tratamiento de restitución de enzimas se selecciona del grupo que consiste en imiglucerasa, Miglustat, agalsidasa beta y agalsidasa alfa.

14. Uso de un agente bioactivo que es un derivado de hidroxilamina capaz de incrementar la concentración intracelular de Hsp70 amplificando la expresión génica de Hsp70, en el que dicho derivado de hidroxilamina es bimoclomol (BRLP-42), o un análogo estructural del mismo, arimoclomol, BRX-220, BRX-345 o BGP-15, para la fabricación de un medicamento para el tratamiento de un trastorno de almacenamiento lisosómico.