Un polipéptido selectivo para la integrina αvβ3, en donde el polipéptido es una variante de una Rhodostomina quecomprende una secuencia de aminoácidos seleccionada de las SEQ ID Nos:

57-69, o una sal farmacéuticamenteaceptable de dicho polipéptido.

Variantes de desintegrina y usos farmacéuticos de los mismos

Campo de la Invención

La presente invención se refiere generalmente a variantes de Rhodostomina, y más específicamente a variantes de Rhodostomina como antagonistas selectivos de integrina av13 para el tratamiento y prevención de enfermedades asociadas con la integrina av13.

Antecedentes de la Invención

Los huesos son un tejido complejo compuesto de varios tipos de células los cuales están pasando continuamente por un proceso de renovación y reparación denominado “remodelación del hueso”. Los dos tipos de células principales responsables de la remodelación del hueso son los osteoclastos, los cuales reabsorben el hueso, y los osteoblastos, los cuales forman el nuevo hueso. La remodelación del hueso ha sido conocida como que es regulada por diferentes hormonas sistémicas (por ejemplo, hormona paratiroides, 1, 25-dihidroxi vitamina D3, hormonas del sexo y calcitonina) y factores locales (por ejemplo, óxido nítrico, prostaglandinas, factores de crecimiento y citocinas) [1].

Las integrinas son receptores heterodiméricos de la matriz que anclan las células a los sustratos y transmiten señales derivadas externamente en la membrana del plasma [5]. La integrina av13 está involucrada en la reabsorción del hueso portada por los osteoclastos, tanto in vivo [6] como in vitro [7, 8]. Esta molécula de heterodímero reconoce el patrón de aminoácidos Arg-Gly-Asp (RGD, SEQ ID NO: 2) contenido en las proteínas de matriz del hueso tales como osteopontina y sialoproteína del hueso [7, 8]. La integrina av13 se expresa en un osteoclasto [9] y su expresión es modulada por esteroides de reabsorción y citocinas [10]. Basados en los experimentos de bloqueo, la integrina av13 ha sido identificada como el receptor de adhesión funcional mayor en los osteoclastos. Los inhibidores de la integrina av13 reducen la capacidad de los osteoclastos para enlazarse y reabsorber el hueso [7, 11]. La integrina av13 juega un rol principal en la función de los osteoclastos [7, 11, 12] y los inhibidores de esta integrina han sido considerados para prevenir la osteoporosis [11], las metástasis osteolíticas [13] y la hipercalcemia inducida por las malignidades.

Existen varias enfermedades de los huesos que están relacionadas con la osteólisis que es portada por los osteoclastos. La osteoporosis es la más común que es inducida cuando la reabsorción y formación del hueso no están coordinadas, y la rotura del hueso ignora la construcción del hueso. La osteoporosis también es ocasionada por otras condiciones, tales como desequilibrio hormonal, enfermedades y medicamentos (por ejemplo, corticoesteroides o agentes antiepilépticos) [2]. El hueso es uno de los sitios más comunes de metástasis de cánceres de mama, próstata, pulmón y tiroides humanos, así como otros cánceres [3, 4]. La osteoporosis también puede ser el resultado de la deficiencia de estrógenos posteriores a la menopausia. La osteoporosis secundaria puede ser asociada con artritis reumatoide. Las metástasis del hueso muestran un paso único de la reabsorción del hueso osteoclástica que no se ve en las metástasis de otros órganos. Es ampliamente aceptado que la osteólisis que está asociada con el cáncer es portada esencialmente por los osteoclastos, los cuales parecen ser activados y pueden ser activados indirectamente a través de los osteoblastos o directamente por los productos del tumor [4]. Además, la hipercalcemia (concentración de calcio aumentada en la sangre) es una complicación importante de las enfermedades osteolíticas del hueso. Esto ocurre de una manera relativamente frecuente en pacientes con una destrucción extensa del hueso, y es particularmente común en carcinoma de mama, pulmón, renal, del ovario y pancreático, así como en mieloma [4].

Las desintegrinas son una familia de péptidos de bajo peso molecular que contienen RGD que enlaza específicamente las integrinas allb13, a511 y av13 expresadas en las plaquetas y otras células que incluyen células del endotelio vascular y algunas células de tumor [14, 15]. Además de su actividad potente antiplaquetas, los estudios de las desintegrinas han revelado nuevos usos en la diagnosis de las enfermedades cardiovasculares y el diseño de agentes terapéuticos en trombosis arterial, osteoporosis, y crecimiento del tumor relacionados con la angiogénesis y metástasis [15]. Se ha descubierto que la Rhodostomina (Rho) , una desintegrina derivada del veneno de la Colloselasma rhodostoma, inhibe la agregación de plaquetas in vivo e in vitro [16, 17] a través del bloqueo de la glucoproteína de las plaquetas allb13. Además, se reporta la Rhodostomina para inhibir la adhesión de las células de carcinoma de mama y próstata tanto en los huesos mineralizados como desmineralizados de matrices extracelulares de una manera dependiente de la dosis sin afectar la viabilidad de las células del tumor. Además, la Rhodostomina inhibe la migración e invasión de células de carcinoma de mama y próstata [18]. La Rhodostomina también ha mostrado inhibir la adipogénesis y obesidad [19]. Sin embargo, debido a que la Rhodostomina no se enlaza específicamente a las integrinas allb13, a511 y av13, los usos farmacéuticos de la Rhodostomina ocasiona efectos secundarios serios. Por ejemplo, cuando se aplica la Rhodostomina en el tratamiento de carcinomas, la inhibición de la agregación de plaquetas es un efecto secundario no deseable. Chang et al. (Biochem. J. (2001) 357, 57) describen los efectos de inserciones de alanina adyacentes al bucle RGD de Rhodostomina sobre la unión resultante a la integrina plaquetaria aIIb[3, y destaca la importancia de la posición específica del residuo Pro53 adyacente a la secuencia RGD.

Por lo tanto, existe la necesidad en la técnica de resolver estas deficiencias y faltas de adecuación, especialmente en relación con elaborar una variante de desintegrina que tenga una selectividad específica a la integrina av13.

Compendio de la Invención

De acuerdo con la presente invención, un aspecto de la misma es un polipéptido que es selectivo para la integrina av13. El polipéptido exhibe un enlace reducido a la integrina allb13 y/o a511 comparada con la desintegrina de tipo natural. El polipéptido está codificado por una secuencia de nucleótidos de Rhodostomina modificada que codifica una secuencia de aminoácidos modificada, con un enlace de integrina reducido aII13 y/o a511. El polipéptido puede ser pegilado o conjugado con albúmina.

Otro aspecto de la invención es un polipéptido que es una variante de Rhodostomina, que comprende un aminoácido seleccionado de la SEQ ID NO: 57-69, o una sal farmacéuticamente aceptable de dicho polipéptido.

Otro aspecto de la invención es un polipéptido que es codificado por la secuencia de nucleótidos seleccionados de las SEQ ID NOs: 44 a 56.

Otro aspecto de la invención es un polipéptido que exhibe por lo menos una disminución de aproximadamente 5, 50 ó 100 veces en la afinidad al aII13 y/o a511 comparado con la Rhodostomina. En una modalidad de la presente invención, el polipéptido exhibe por lo menos una disminución de aproximadamente 200 veces en la afinidad a la integrina aIIb13 y/o a511 comparada con la Rhodostomina. En otra modalidad de la presente invención, el polipéptido exhibe por lo menos una disminución de aproximadamente 1000 ó 2000 veces en la afinidad a la integrina aIIb13 y/o a511 comparada con la Rhodostomina. En otra modalidad de la presente invención, el polipéptido exhibe por lo menos una disminución de aproximadamente 5, 50, 100, 1000 ó 2000 veces en la afinidad a las plaquetas comparada con la Rhodostomina. Todavía en otra modalidad de la presente invención, el polipéptido exhibe una actividad sustancialmente reducida en la prolongación del tiempo de coagulación de la sangre comparado con la Rhodostomina y/o una desintegrina de tipo natural.

Otro aspecto más de la presente invención es una composición fisiológicamente aceptable que comprende un polipéptido de la presente invención, y un vehículo farmacéuticamente aceptable.

Otro aspecto más de la presente invención es un polipéptido tal como se describe anteriormente para emplear en el tratamiento y/o prevención de una enfermedad asociada con la integrina av13 en un mamífero incluyendo un humano. El polipéptido empleado en el método puede ser pegilado o conjugado con albúmina.

La enfermedad asociada con la integrina av[3 se selecciona de osteoporosis, crecimiento del tumor del hueso o cáncer y síntomas relacionados... [Seguir leyendo]

1. Un polipéptido selectivo para la integrina av13, en donde el polipéptido es una variante de una Rhodostomina que comprende una secuencia de aminoácidos seleccionada de las SEQ ID Nos.

5. 69, o una sal farmacéuticamente aceptable de dicho polipéptido.

2. El polipéptido según la reivindicación 1, en donde dicho polipéptido comprende una secuencia de aminoácidos de las SEQ ID NOs: 65.

3. El polipéptido de la reivindicación 1, en donde dicho polipéptido es codificado por un polinucleótido que comprende una secuencia de nucleótidos seleccionada de las SEQ ID NOs.

4. 56.

4. El polipéptido de la reivindicación 1, en donde dicho polipéptido es codificado por un polinucleótido que comprende una secuencia de nucleótidos de la SEQ ID NO: 52.

5. El polipéptido según la reivindicación 1, en donde el polipéptido exhibe una disminución de por lo menos aproximadamente 50 veces en afinidad al aIIb13 comparado con la Rhodostomina.

6. El polipéptido según la reivindicación 1, en donde dicho el polipéptido exhibe una disminución de por lo menos aproximadamente 5 veces en afinidad al a511 comparado con la Rhodostomina.

7. El polipéptido según cualesquiera de las reivindicaciones 1-6, en donde dicho polipéptido es conjugado con albúmina opegilado.

8. Una composición fisiológicamente aceptable que comprende el polipéptido según cualesquiera de las reivindicaciones 17, o una sal farmacéuticamente aceptable del mismo y un vehículo farmacéuticamente aceptable.

9. El polipéptido de cualquiera de las reivindicaciones 1-7 para utilizar en el tratamiento y/o prevención de una enfermedad seleccionada del grupo que consiste en pérdida de hueso inducida por osteoporosis, osteoartritis, cáncer del hueso, retinopatía, artritis reumatoide y una enfermedad relacionada con la angiogénesis.

10. El polipéptido para utilizar según la reivindicación 9, en donde dicho polipéptido comprende una secuencia de aminoácidos de la SEQ ID NO: 65.

11. El polipéptido para utilizar según la reivindicación 9, en donde dicho polipéptido es conjugado con albúmina o pegilado.

12. Un método para elaborar un polipéptido según cualesquiera de las reivindicaciones 1-7, el cual comprende los pasos de:

a. transfectar una célula huésped con un polinucleótido que codifica dicho polipéptido;

b. cultivar dicha célula huésped en un medio de cultivo; y

c. aislar dicho polipéptido.

13. Un polinucleótido que codifica el polipéptido según cualesquiera de las reivindicaciones 1-7.

14. El polinucleótido según la reivindicación 13, en donde el polinucleótido comprende una secuencia de nucleótidos seleccionada de las SEQ ID NOs: 44 a 56.

15. El polinucleótido según la reivindicación 13, en donde el polinucleótido comprende una secuencia de nucleótidos de la SEQ ID NO:52.