Un anticuerpo aislado que ejerce antagonismo sobre la actividad de IL-21R,

comprendiendo el anticuerpo una secuencia de aminoácidos que es idéntica al menos en 95% a una secuencia de aminoácidos seleccionada del grupo que consiste en:

(a) SEQ ID NO: 1 y 2;

(b) SEQ ID NO: 3;

(c) SEQ ID NO: 19 y 20;

(d) SEQ ID NO: 21;

(e) SEQ ID NO: 47 y 48;

(f) SEQ ID NO: 4 9;

(g) SEQ ID NO: 65 y 66;

(h) SEQ ID NO: 67;

(i) SEQ ID NO: 83 y 84;

(j) SEQ ID NO: 85;

(k) SEQ ID NO: 101 y 102;

(l) SEQ ID NO: 103;

(m) SEQ ID NO: 119 y 120;

(n) SEQ ID NO: 121;

(o) SEQ ID NO: 137 y 138; y

(p) SEQ ID NO: 139,

donde el anticuerpo se une selectivamente sobre un dominio extracelular de un receptor de IL-21 humano o de un receptor de IL-21 que es idéntico al menos en 85% a una secuencia de aminoácidos mostrada como SEQ ID NO: 45

Anticuerpos dirigidos contra el receptor de IL-21 humano y uso de los mismos.

Campo técnico

Esta invención se refiere a anticuerpos, p. ej., anticuerpos humanos, y a sus fragmentos de unión a antígenos que se unen al receptor de interleuquina-21 (IL-21), en particular, al receptor de IL-21 humana, y a su uso en la regulación de las respuestas inmunitarias mediadas por el receptor de IL-21. Los anticuerpos descritos en la presente memoria son útiles en el diagnóstico, prevención, y/o el tratamiento de trastornos inmunitarios, p. ej., trastornos autoinmunitarios.

Antecedentes de la invención

Los antígenos inician las respuestas inmunitarias y activan las dos poblaciones más grandes de linfocitos: las células T y las células B. Después de encontrar el antígeno, las células T proliferan y se diferencian en células efectoras, mientras las células B proliferan y se diferencian en células del plasma secretoras de anticuerpos. La proliferación y diferenciación de linfocitos están reguladas por proteínas extracelulares. Algunas de estas proteínas se denominan citoquinas, que son pequeñas proteínas (<30 kDa) secretadas por los linfocitos y otros tipos de células.

La interleuquina 21 (IL-21) es una citoquina descubierta recientemente, que está íntimamente relacionada con la IL-2, la IL-4 y la IL-15 (Parrish-Novak et al. (2000) Nature 408:57-63). La IL-21 humana tiene un peso molecular de aproximadamente 15 kDa, consiste en 131 aminoácidos, y comparte una identidad de aproximadamente 57% con la IL-21 de ratón. La IL-21 es producida principalmente por las células T CD4+ activadas.

El receptor de IL-21 (IL-21 R) es una proteína de unión a IL-21, transmembrana, que pertenece a la clase I de la familia de receptores de citoquinas. Tanto la IL-21 humana como la de ratón han sido descritas en el documento WO 01/85792, en la presente memoria incorporado como referencia. El tamaño pronosticado de IL-21 R es de aproximadamente 52 9 aminoácidos. El IL-21R muestra una elevada homología de secuencia con la cadena ß del receptor de IL-2 y la cadena a del receptor de IL-4 (Ozaki et al. (2000) Proc. Natl. Acad. Sci. USA 97:11439-114.44). Las secuencias de aminoácidos de IL-21R humano y de ratón comparten una identidad de aproximadamente 62%. Tras la unión al ligando, el IL-21R se asocia con la cadena gamma del receptor de citoquina común (?c) que es compartida por los receptores de IL-2, IL-3, IL-4, IL-7, IL-9, IL-13 y IL-15 (Ozaki et al. (2000) supra; Asao et al. (2001) J. Immunol. 167:1-5).

El IL-21 R es expresado principalmente en tejidos linfoides, tales como células B, células T, y células asesinas naturales (NK). La amplia distribución linfoide del IL-21 R sugiere que IL-21 puede jugar un papel en la regulación inmunitaria. En efecto, los estudios in vitro han demostrado que la IL-21 modula significativamente la función de las células B, las células T CD4+ y CD8+, y las células NK (Parrish-Novak et al. (2000) supra; Kasaian, M.T. et al. (2002) Immunity. 16:559-569). También se ha demostrado que la IL-21 y el IL-21 R son importantes para modular la actividad de los macrófagos, y las células sinoviales. Por ejemplo, la IL-21 aumenta la proliferación de las células B estimuladas con anticuerpo anti-CD40, y suprime la proliferación de las células B estimuladas con anti-IgM e IL-4. La IL-21 aumenta la proliferación y la actividad citolítica de las células T de las células NK humanas. La IL-21 también media la expresión de las citoquinas, las quimioquinas, o una combinación de las mismas, secretadas por las células T, las células NK, los macrófagos, y las células sinoviales. Debido a la dependencia de las células B, las células T, las células NK, los macrófagos, y las células sinoviales de IL-21, la alteración de la unión de IL-21 a IL-21 R puede afectar a ciertas respuestas inmunitarias. Semejante manipulación proporciona un medio para tratar trastornos del sistema inmunitario, tales como trastornos por enfermedades autoinmunitarias, trastornos inflamatorios, alergias, rechazo de transplantes, cáncer, déficit inmunitario, y otros trastornos.

En el documento WO 01/77171 A1 se describen anticuerpos anti-z alfa 11 que tienen actividad no limitante (antagonistas de z alfa 11). Dichos anticuerpos se utilizan para la detección de la distribución del receptor z alfa en diferentes células.

En el documento US 200210128446 A1) se describen anticuerpos anti-z alfa 11 utilizados en los métodos para estimular la proliferación y/o desarrollo de células hematopoyéticas.

Compendio de la invención

La presente solicitud proporciona anticuerpos que ejercen antagonismo sobre la actividad de IL-21R como se define en la reivindicación 1 con una elevada afinidad y especificidad. El anticuerpo reduce, inhibe o ejerce antagonismo sobre la actividad de IL-21 R. Tales anticuerpos pueden ser utilizados para regular las respuestas inmunitarias o los trastornos asociados a las células inmunitarias ejerciendo antagonismo sobre la actividad de IL-21R. En otras realizaciones, se puede utilizar un anticuerpo anti-IL-21R como diagnóstico, o como anticuerpo diana para liberar un agente terapéutico o citotóxico en una célula que expresa IL-21 R. De este modo, los anticuerpos anti-IL-21 R de la invención son útiles en el diagnóstico y el tratamiento de patologías asociadas con las células inmunitarias (p. ej., patologías asociadas con la actividad de al menos uno de: células T (células T CD8+, CD4+), células NK, células B, macrófagos y megacariocitos, incluyendo el rechazo de transplantes y los trastornos autoinmunitarios).

Por consiguiente, en un aspecto, la invención ofrece un anticuerpo aislado que se une a IL-21R como se expone en la reivindicación 1. Un anticuerpo anti-IL-21R puede tener al menos una de las siguientes características: (1) es un anticuerpo monoclonal o con una única especificidad; (2) es un anticuerpo humano o generado in vitro; (3) se une a IL-21 R, en particular, al dominio extracelular de IL-21R humano, con una constante de afinidad (K_a) de al menos 10⁶ M^-1; y (4) inhibe la unión de IL-21 a IL-21R con una CI₅₀ de 10 nM o menos como IgG, por ejemplo, medida mediante un análisis basado en células descrito en el Ejemplo 9, o inhibe la unión de un anticuerpo a IL-21 R con una CI₅₀ de 10 nM o menos, por ejemplo, medida por medio de un análisis de unión al epítopo descrito en el Ejemplo 11.

Las realizaciones ilustrativas no limitantes de los anticuerpos de la invención son referidas en la presente memoria como "MUF", "línea germinal MUF","MU11", "18G4", "18A5", "19F5", "CP5G2" y "R18". Los anticuerpos de la invención se unen específicamente al dominio extracelular de un IL-21 R, p. ej., aproximadamente del aminoácido 20 al 235 del SEQ ID NO:43 (IL-21 R humano), o una secuencia que es idéntica al menos en un 85%, 90%, 95%, 96%, 97%, 98%, 99% o más a ésta. Los anticuerpos se unen específicamente a un fragmento de un IL-21 R, p. ej., un fragmento de al menos 10, 20, 50, 75, 100, 150, o 200 aminoácidos contiguos a la secuencia de aminoácidos mostrada en el SEQ ID NO: 43, o una secuencia que es idéntica al menos en un 95%, 96%, 97%, 98%, 99% o más a ésta. El anticuerpo se une al dominio extracelular de un IL-21 R e inhibe competitivamente la unión de "MUF", la "línea germinal MUF", "MU11", "18G4", "18A5", "19F5", "CP5G2" o "R18" a su epítopo diana. En otras realizaciones más, un anticuerpo se une al dominio extracelular de un IL-21 R e inhibe competitivamente la unión de IL-21 a IL-21 R. Semejante inhibición de la unión de IL-21 a su receptor por un anticuerpo de la invención se puede medir mediante uno o más análisis proporcionados en la presente memoria.

En una realización, un anticuerpo de la presente invención incluye un dominio V_H, y un dominio V_L, o el fragmento scF_v de "MUF", "línea germinal MUF", "MU11", "18G4", "18A5", "19F5", "CP5G2" o "R18". Por ejemplo, un anticuerpo incluye un dominio V_H y/o un dominio V_L que tiene una secuencia de aminoácidos mostrada en las Tablas 1A y 1B (SEQ ID NO: 1, 19,47, 65, 83, 101, 119 o 137 para V_H y SEQ ID NO: 2, 20, 48, 66, 84, 102, 120 o 138 para V_L), o una secuencia esencialmente idéntica a ésta (p. ej., una secuencia idéntica al menos aproximadamente en un 95%, 96%, 97%, 98%, 99% o más a ésta, o que difiere en no más de 1, 2, 5, 10 o 15 restos aminoácido del SEQ ID NO: 1, 2, 19, 20, 47, 48, 65, 66, 83, 84, 101, 102, 119, 120, 137 o 138). En otra realización, el...

1. Un anticuerpo aislado que ejerce antagonismo sobre la actividad de IL-21R, comprendiendo el anticuerpo una secuencia de aminoácidos que es idéntica al menos en 95% a una secuencia de aminoácidos seleccionada del grupo que consiste en:

donde el anticuerpo se une selectivamente sobre un dominio extracelular de un receptor de IL-21 humano o de un receptor de IL-21 que es idéntico al menos en 85% a una secuencia de aminoácidos mostrada como SEQ ID NO: 45.

2. Un anticuerpo aislado que ejerce antagonismo sobre la actividad de IL-21R, codificado el anticuerpo por una secuencia de nucleótidos que es idéntica al menos en 95% a una secuencia de nucleótidos seleccionada del grupo que consiste en:

donde el anticuerpo se une selectivamente sobre un dominio extracelular de un receptor de IL-21 humano o de un receptor de IL-21 que es idéntico al menos en 85% a una secuencia de aminoácidos mostrada como SEQ ID NO: 45.

3. Un anticuerpo aislado que ejerce antagonismo sobre la actividad de IL-21R, comprendiendo el anticuerpo:

donde el anticuerpo se une selectivamente sobre un dominio extracelular de un receptor de IL-21 humano o de un receptor de IL-21 que es idéntico al menos en un 85% a una secuencia de aminoácidos mostrada en el SEQ ID NO: 45.

4. Un anticuerpo aislado que ejerce antagonismo sobre la actividad de IL-21R y compite con un anticuerpo que comprende una secuencia de aminoácidos seleccionada del grupo que consiste en:

donde el anticuerpo se une selectivamente sobre un dominio extracelular de un receptor de IL-21 humano o un receptor de IL-21 que es idéntico al menos en 85% a una secuencia de aminoácidos mostrada en el SEQ ID NO: 45.

5. El anticuerpo de la reivindicación 1, 2, 3, o 4, donde el anticuerpo se une selectivamente al dominio extracelular del polipéptido mostrado en el SEQ ID NO: 43.

6. El anticuerpo de la reivindicación 1, 2, 3, o 4, donde el anticuerpo inhibe la unión de IL-21 a un dominio extracelular de un receptor de IL-21 humano o de un receptor de IL-21 que es idéntico al menos en 85% a una secuencia de aminoácidos mostrada como SEQ ID NO: 45.

7. El anticuerpo de la reivindicación 1, 2, 3, o 4, donde el anticuerpo es humano.

8. El anticuerpo de la reivindicación 1, 2, 3, o 4, donde el anticuerpo es un anticuerpo IgG₁.

9. El anticuerpo de la reivindicación 8, donde el anticuerpo es IgG_1? o IgG_1?.

10. Un anticuerpo aislado que ejerce antagonismo sobre la actividad de IL-21R, expresado el anticuerpo por una célula anfitriona que tiene un Núm. de Designación de Depósito en la ATCC PTA-5030 o PTA-5031.

11. Una composición farmacéutica que comprende el anticuerpo de la reivindicación 1, 2, 3, o 4, y un excipiente farmacéutico.

12. Un ácido nucleico aislado que codifica el anticuerpo de la reivindicación 1, 2, 3, o 4.

13. Un vector de expresión que comprende el ácido nucleico de la reivindicación 12.

14. Una célula anfitriona transformada con el vector de la reivindicación 13.

15. La célula anfitriona de la reivindicación 14, donde el anfitrión es una bacteria, una célula de mamífero, una célula de levadura, una célula vegetal, o una célula de insecto.

16. Una célula anfitriona que tiene un Núm. de Designación de Depósito en la ATCC PTA-5030 o PTA-5031.

17. Un método de producción de un anticuerpo que se une a un receptor de IL-21, comprendiendo el método cultivar la célula anfitriona de la reivindicación 16 en condiciones que permiten la expresión del anticuerpo, y aislar el anticuerpo del cultivo celular.

18. El uso del anticuerpo de la reivindicación 1, 2, 3 o 4 para la fabricación de un medicamento para regular una respuesta inmunitaria, donde la respuesta inmunitaria comprende proliferación, actividad citolítica, secreción de citoquinas, o secreción de quimioquinas de una célula.

19. El uso de la reivindicación 18, donde la célula es un leucocito o una célula sinovial.

20. El uso de la reivindicación 19, donde el leucocito es una célula T, una célula B, una célula NK, o un macrófago.

21. El uso del anticuerpo de la reivindicación 1, 2, 3 o 4, en una cantidad suficiente para tratar o prevenir un trastorno asociado a las células inmunitarias en un sujeto para la fabricación de un medicamento para tratar o prevenir el trastorno asociado a las células inmunitarias en el sujeto, donde el trastorno asociado a las células inmunitarias se selecciona del grupo que consiste en esclerosis múltiple, artritis reumatoide, lupus eritematoso generalizado, artritis reumatoide juvenil, osteoartritis, artritis psoriásica, espondilitis anquilosante, rechazo de transplantes, enfermedad inflamatoria del intestino, psoriasis y enfermedad de Crohn.

22. El uso de la reivindicación 21, donde el trastorno asociado a las células inmunitarias se selecciona del grupo que consiste en artritis reumatoide, enfermedad inflamatoria del intestino, enfermedad de Crohn y psoriasis.

23. El uso de la reivindicación 21, donde el medicamento comprende adicionalmente un agente terapéutico adicional.

24. El uso de la reivindicación 23, donde el agente terapéutico adicional se selecciona entre un inhibidor de citoquina, un inhibidor de un factor de crecimiento, un inmunosupresor, un agente anti-inflamatorio, un inhibidor metabólico, un inhibidor enzimático, un agente citotóxico, y un agente citostático.

25. El uso de la reivindicación 24, donde el agente terapéutico adicional se selecciona entre un antagonista de TNF, un antagonista de IL-12, un antagonista de IL-15, un antagonista de IL-17, un antagonista de IL-18, un antagonista de IL-22, un agente de depleción de células T, un agente de depleción de células B, metotrexato, leflunomida, rapamicina, o uno de sus análogos, un inhibidor de Cox-2, un inhibidor de cPLA2, un AINE, y un inhibidor de p38.

26. El uso del anticuerpo de la reivindicación 1, 2, 3 o 4, para la fabricación de un medicamento para tratar o prevenir un trastorno hiperproliferativo en un sujeto en una cantidad suficiente para inhibir o reducir la hiperproliferación de células sensibles a IL-21 y/o receptor de IL-21 en el sujeto, donde el trastorno hiperproliferativo se selecciona del grupo que consiste en cánceres leucémicos y tumores de la sangre, la médula ósea, y el tejido linfático.

27. El uso de la reivindicación 26, donde el sujeto es un mamífero.

28. El uso de la reivindicación 27, donde el sujeto es un ser humano.

29. El uso de acuerdo con la reivindicación 21 o la reivindicación 25, donde el anticuerpo se utiliza en un intervalo seleccionado entre 1 µg/kg a 20 mg/kg, 1 µg/kg a 10 mg/kg, 1 µg/kg a 1 mg/kg, 10 µg/kg a 1 mg/kg, 10 µg/kg a 100 µg/kg, 100 µg/kg a 1 mg/kg, y 500 µg/kg a 1 mg/kg.

30. Un kit de diagnóstico que comprende el anticuerpo de la reivindicación 1, 2, 3 o 4.