Un anticuerpo monoclonal humano aislado o una porción del mismo de unión al antígeno que se une específicamente al receptor del factor I de crecimiento similar a la insulina (IGF-IR),

en el que dicho anticuerpo o porción inhibe la unión de IGF-I o IGF-II a IGF-IR e inhibe el crecimiento tumoral in vivo; y en el que dicho anticuerpo o porción del mismo de unión al antígeno comprende las secuencias de aminoácidos de CDR1, CDR2 y CDR3 de la región variable de una cadena pesada y las secuencias de aminoácidos de CDR1, CDR2 y CDR3 de la región variable de una cadena ligera, en el que dicha cadena pesada y cadena ligera son:

a) la cadena pesada y la cadena ligera del anticuerpo 2.13.2 (nº de depósito en la ATCC PTA-2788);
b) la cadena pesada y la cadena ligera del anticuerpo 4.9.2 (nº de depósito en la ATCC PTA-2789);
c) una cadena pesada que comprende la región variable que tiene la secuencia de aminoácidos de SEC ID Nº 8 y una cadena ligera que comprende la región variable que tiene la secuencia de aminoácidos de SEC ID Nº 6; o
d) una cadena pesada que comprende la región variable que tiene la secuencia de aminoácidos de SEC ID Nº 16 y una cadena ligera que comprende la región variable que tiene la secuencia de aminoácidos de SEC ID Nº 14; o
e) una cadena pesada que comprende la secuencia de aminoácidos de SEC ID Nº 45 sin la secuencia señal y una cadena ligera que comprende la secuencia de aminoácidos de SEC ID Nº 47 sin la secuencia señal

Anticuerpos frente al receptor del factor de crecimiento similar a la insulina I.

Antecedentes de la invención

El factor de crecimiento similar a la insulina (IGF-I) es un polipéptido de 7,5 kD que circula en plasma a concentraciones elevadas y se puede detectar en la mayoría de los tejidos. El IGF-I estimula la diferenciación celular y la proliferación celular, y es necesario para la mayoría de los tipos de células de mamífero para una proliferación sostenida. Estos tipos de células incluyen, entre otros, fibroblastos diploides humanos, células epiteliales, células de músculo liso, linfocitos T, células neurales, células mieloides, condorcitos, osteoblastos y células madre de médula ósea. Para una revisión de la amplia variedad de tipos celular para los que la interacción con IFG-I/receptor de IGF media la proliferación celular, véase Goldring y col., Eukar. Gene Express., 1:31-326 (1991).

La primera etapa en la vía de transducción que conduce a la proliferación o diferenciación celular estimuladas por IGF-I es la unión del IGF-I o el IGF-II (o de la insulina a concentraciones suprafisiológicas) al receptor de IGF-I. El receptor de IGF-I está compuesto por dos tipos de subunidades: una subunidad alfa (una proteína 130-135 kD que es completamente extracelular y funciona en la unión al ligando) y una subunidad beta (una proteína transmembrana de 95 kD, con dominios transmembrana y citoplásmicos). El IGF-IR pertenece a la familia de receptores del factor de crecimiento tirosina quinasa (Ullrich y col., Cell 61: 203-212, 1990), y es estructuralmente similar al receptor de la insulina (Ullrich y col., EMBO J. 5: 2503-2512, 1986). El IGF-IR se sintetiza inicialmente en forma de un polipéptido proreceptor de una sola cadena, que se procesa mediante glicosilación, escisión proteolítica y unión covalente para montar un heterotetrámero maduro de 460 kD que comprende dos subunidades alfa y dos subunidades beta. La(s) subunidad(es) beta poseen actividad de tirosina quinasa activada por ligando. Esta actividad está implicada en las vías de señalización que median la acción del ligando, que implican autofosforilación de la subunidad beta y fosforilación de los sustratos del IGF-IR.

In vivo, los niveles séricos de IGF-I dependen de la presencia de la hormona de crecimiento hipofisiaria (GH). Aunque el hígado es un sitio predominante de síntesis de IGF-I dependiente de GH, trabajos recientes indican que la mayoría de los tejidos normales también producen IGF-1. Una variedad de tejidos neoplásicos también pueden producir IGF-I. Por tanto, el IFG-1 puede actuar como regulador de la proliferación celular normal y anormal mediante mecanismos autocrinos o paracrinos, así como endocrinos. El IGF-I y el IGF-II se unen a las proteínas de unión al IGF (IGFBP) in vivo. La disponibilidad del IGF libre para la interacción con IGF-1R está modulada por las IGFBP. Para una revisión de las IGFBP y del IGF-I, véase Grimberg y col., J. Cell. Physiol. 183 1-9, 2000.

Existe una evidencia considerable de la existencia de un papel del IGF-I y/o IGF-IR en el mantenimiento de las células tumorales in vitro e in vivo. Los niveles de IGF-IR están elevados en los tumores de pulmón (Kaiser y col., J. Cancer Res. Clin Oncol. 119: 665-668, 1993; Moody y col., Life Sciences 52: 1161-1173, 1993; Macauley y col., Cancer Res., 50: 2511-2517, 1990), de mama (Pollak y col., Cancer Lett. 38: 223-230, 1987; Foekens y col., Cancer Res. 49: 7002-7009, 1989; Cullen y col., Cancer Res. 49: 7002-7009, 1990; Arteaga y col., J. Clin. Invest. 84: 1418-1423, 1989), de próstata y de colon (Remaole-Bennet y col., J. Clin. Endocrinol. Metab. 75: 609-616, 1992; Guo y col., Gastroenterol. 102: 1101-1108, 1992). La alteración de la expresión del IGF-I en el epitelio prostático conduce a neoplasia en ratones transgénicos (DiGiovanni y col., Proc. Natl. Acad. Sci. USA 97: 3455-60, 2000). Además, el IGF-I parece ser un estimulador autocrino de gliomas humanos (Sandberg-Nordqvist y col., Cancer Res. 53: 2475-2478, 1993), mientras que el IGF-I estimuló el crecimiento de fibrosarcomas que sobreexpresaron IGF-IR (Butler y col., Cancer Res. 58: 3021-27, 1998). Además, individuos con niveles "normales altos" de IGF-I tienen un mayor riesgo de sufrir cánceres comunes en comparación con los individuos con niveles de IGF-I en el intervalo de niveles "normales bajos" (Rosen y col., Trends Endocrinol. Metab. 10: 136-41, 1999). Muchos de estos tipos de células tumorales responden al IGF-I con una señal proliferativa en cultivo (Nakanishi y col., J. Clin. Invest. 82: 354-359, 1988; Freed y col., J. Mol. Endocrinol. 3: 509-514, 1989), y se han postulado bucles autocrinos o paracrinos para la proliferación in vivo (LeRoith y col., Endocrine Revs. 16: 143-163, 1995; Yee y col., Mol. Endocrinol. 3: 509-514, 1989). Para una revisión del papel que la interacción IGF-I/receptor IGF-I desempeña en el crecimiento de diversos tumores humanos, véase Macaulay, Br. J. Cancer, 65: 311-320, 1992.

El incremento de los niveles de IGF-I también se correlaciona con varios estados patológicos no cancerosos, incluidos acromegalia y gigantismo (Barkan, Cleveland Clin. J. Med. 65: 343, 347-349, 1998), mientras que la función anormal del IGF-I/receptor IGF-I se ha implicado en la psoriasis (Wraight y col., Nat. Biotech. 18: 521-526, 2000), aterosclerosis y reestenosis del músculo liso de los vasos sanguíneos tras angioplastia (Bayes-Genis y col., Cire. Res. 86: 125-130,2000). Los niveles mayores de IGF-I también pueden ser un problema en la diabetes o en complicaciones de la misma, tales como proliferación microvascular (Smith y col., Nat. Med. 5: 1390-1395, 1999). La disminución de los niveles de IGF-I que se produce, entre otros, en los casos en los que los niveles de GH en suero han disminuido o cuando existe una insensibilidad o resistencia a la GH, está asociada con trastornos tales como estatura pequeña (Laron, Paediatr. Drugs 1: 155-159, 1999), neuropatía, disminución de la masa muscular y osteoporosis (Rosen y col., Trends Endocrinol. Metab. 10: 136-141, 1999).

Usando vectores de expresión antisentido u oligonucleótidos antisentido frente al ARN del IGF-IR se ha demostrado que la interferencia con el IGF-R conduce a la inhibición del crecimiento celular mediado por IGF-I o mediado por IGF-II (véase, p. ej., Wraight y col., Nat. Biotech. 18: 521-526, 2000). La estrategia de los antisentido tuvo éxito en la inhibición de la proliferación celular en varios tipos de células normales y en líneas celulares de tumores humanos. Asimismo, el crecimiento se puede inhibir usando análogos peptídicos del IGF-I (Pietrzkowski y col., Cell Growth & Diff. 3: 199-205, 1992; y Pietrzkowski y col., Mol. Cell. Biol., 12: 3883-3889, 1992) o un vector que expresa un ARN antisentido del ARN del IGF-I (Trojan y col., Science 259: 94-97, 1992). Además, los anticuerpos frente al IGF-IR (Arteaga y col., Breast Cane. Res. Treatm., 22 101-106, 1992; y Kalebic y col., Cancer Res. 54: 5531-5534, 1994) y los mutantes negativos dominantes del IGF-IR (Prager y col., Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 91: 2181-2185, 1994; Li y col., J. Biol. Chem., 269: 32558-32564, 1994 y Jiang y col., Oncogene 18: 6071-77,1999) pueden invertir el fenotipo transformado, inhibir la tumorigénesis e inducir pérdida del fenotipo metastásico.

El IGF-I es también importante en la regulación de la apoptosis. La apoptosis, que es la muerte celular programada, está implicada en diversos procesos del desarrollo, incluida la maduración de los sistemas nervioso e inmunológico. Además de su papel en el desarrollo, la apoptosis también se ha implicado como un salvaguarda celular importante contra la tumorigénesis (Williams, Cell 65: 1097-1098, 1991; Lane, Nature 362: 786-787, 1993). La supresión del programa apoptótico, mediante diversas lesiones genéticas, puede contribuir al desarrollo y la progresión de neoplasias malignas.

El IGF-I protege de la apoptosis inducida por la retirada de citoquinas en células hematopoyéticas dependientes de IL-3 (Rodríguez-Tarduchy, G. y col., J. Immunol. 149: 535-540, 1992), y de la retirada de suero en células Rat-1/mycER (Harrington, E., y col., EMBO J. 13: 3286-3295, 1994). La función antiapoptótica del IGF-I es importante en la etapa post-compromiso del ciclo celular y también en células bloqueadas en la progresión del ciclo celular mediante etopósido o timidina. La demostración de que los fibroblastos dirigidos por c-myc dependen del IGF-I para su supervivencia sugiere que existe un papel importante del IGF-IR en el mantenimiento de células tumorales mediante la inhibición específicamente de la apoptosis, un papel distinto de...

1. Un anticuerpo monoclonal humano aislado o una porción del mismo de unión al antígeno que se une específicamente al receptor del factor I de crecimiento similar a la insulina (IGF-IR), en el que dicho anticuerpo o porción inhibe la unión de IGF-I o IGF-II a IGF-IR e inhibe el crecimiento tumoral in vivo; y en el que dicho anticuerpo o porción del mismo de unión al antígeno comprende las secuencias de aminoácidos de CDR1, CDR2 y CDR3 de la región variable de una cadena pesada y las secuencias de aminoácidos de CDR1, CDR2 y CDR3 de la región variable de una cadena ligera, en el que dicha cadena pesada y cadena ligera son:

2. El anticuerpo o la porción de unión a antígeno del mismo de acuerdo con la reivindicación 1, en el que el IGF-IR es humano.

3. El anticuerpo o la porción de unión a antígeno del mismo de acuerdo con la reivindicación 1 o la reivindicación 2, en el que el anticuerpo o la porción de unión a antígeno del mismo tiene al menos una propiedad seleccionada del grupo constituido por:

4. El anticuerpo o la porción de unión a antígeno del mismo de acuerdo con la reivindicación 3, en el que el anticuerpo o la porción de unión a antígeno del mismo tiene todas las propiedades citadas.

5. El anticuerpo o la porción de unión a antígeno del mismo de acuerdo con la reivindicación 1 o la reivindicación 2, en el que el anticuerpo o la porción de unión a antígeno del mismo tiene al menos una propiedad seleccionada del grupo constituido por:

6. El anticuerpo o la porción de unión a antígeno del mismo de acuerdo con la reivindicación 5, en el que el anticuerpo o la porción de unión a antígeno del mismo comprende todas las propiedades citadas.

7. El anticuerpo o la porción de unión a antígeno del mismo de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1-6, en el que dicho el anticuerpo o la porción de unión a antígeno del mismo inhibe la unión entre IGF-IR e IGF-I o IFG-II con una CI₅₀ inferior a 100 nM.

8. El anticuerpo o la porción de unión a antígeno del mismo de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1-7, en el que dicho anticuerpo o la porción de unión a antígeno del mismo comprende una región variable de una cadena ligera ?, en la que la secuencia de dicha región variable de dicha cadena ligera ? comprende no más de diez cambios de aminoácidos de la secuencia de aminoácidos codificada por un V?A30 de la línea germinal.

9. El anticuerpo o la porción de unión a antígeno del mismo de acuerdo con la reivindicación 8, en el que la región variable de una cadena ligera ? comprende la secuencia de aminoácidos de SEC ID Nº 6 o SEC ID Nº: 14 o una secuencia de aminoácidos que tiene 1-10 inserciones, deleciones o sustituciones de aminoácidos.

10. El anticuerpo o la porción de unión a antígeno del mismo de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1-7, en el que dicho anticuerpo o porción de unión a antígeno del mismo comprende una región variable de una cadena pesada, en el que la secuencia de dicha región variable comprende no más de ocho cambios de aminoácidos de la secuencia de aminoácidos codificada por un gen VH DP47 de la línea germinal.

11. El anticuerpo o la porción de unión a antígeno del mismo de acuerdo con la reivindicación 10, en el que la región variable de una cadena pesada comprende la secuencia de aminoácidos de SEC ID Nº 8 o la SEC ID Nº 16 o una secuencia de aminoácidos que tiene 1-10 inserciones, deleciones o sustituciones de aminoácidos.

12. El anticuerpo o la porción de unión a antígeno de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1-11, que es

13. El anticuerpo de acuerdo con la reivindicación 1, en el que el anticuerpo es 2.13.2 (ATCC, Nº de depósito PTA-2788) o 4.9.2 (ATCC, Nº de depósito PTA-2789).

14. El anticuerpo de acuerdo con la reivindicación 1, en el que dicho anticuerpo comprende una cadena pesada y una cadena ligera, y en el que las secuencias de aminoácidos de la cadena pesada y la cadena ligera son:

15. Una composición farmacéutica, que comprende el anticuerpo o la porción de unión a antígeno del mismo de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1-14 y un transportador farmacéuticamente aceptable.

16. La composición farmacéutica de acuerdo con la reivindicación 15, que además comprende un agente antineoplásico, quimioterapéutico, antiangiogénico o antitumoral.

17. Un procedimiento para fabricar el anticuerpo o la porción de unión a antígeno del mismo de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1-14, que comprende las etapas de:

18. Una línea celular aislada que produce el anticuerpo de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1-14.

19. La línea celular de acuerdo con la reivindicación 18 que produce el anticuerpo 2.13.2 (ATCC, Nº de depósito PTA-2788) o 4.9.2 (ATCC, Nº de depósito PTA-2789), o un anticuerpo que tiene las mismas secuencias de aminoácidos que 2.13.2 o 4.9.2.

20. Uso del anticuerpo o porción de unión al antígeno del mismo de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1-14 para la preparación de un medicamento para diagnosticar la presencia o localización de un tumor que expresa IGF-IR en un sujeto que lo necesite.

21. Uso del anticuerpo o porción de unión al antígeno del mismo de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1-14 para la preparación de un medicamento para tratar cáncer en un ser humano.

22. Uso del anticuerpo o porción de unión al antígeno del mismo de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1-14 para la preparación de un medicamento para tratar a un paciente que lo necesite.

23. El uso de acuerdo con la reivindicación 21 ó 22, en el que dicho medicamento comprende además un agente antineoplásico, antitumoral, antiangiogénico o quimioterapéutico.

24. Una molécula de ácido nucleico aislado que comprende una secuencia de ácido nucleico que codifica una cadena pesada, o una porción de unión a antígeno de la misma, y una cadena ligera, o una porción de unión a antígeno de la misma, de un anticuerpo de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1-14.

25. La molécula de ácido nucleico aislado de acuerdo con la reivindicación 24, en la que la molécula de ácido nucleico comprende:

26. La molécula de ácido nucleico aislado de acuerdo con la reivindicación 24, en la que la molécula de ácido nucleico comprende:

en la que dicha molécula de ácido nucleico comprende opcionalmente una secuencia de ácido nucleico que codifica una secuencia de aminoácidos de SEC ID Nº 26.

27. Un vector que comprende la molécula de ácido nucleico de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 24 a 26, en el que el vector comprende opcionalmente una secuencia de control de la expresión ligada operablemente a la molécula de ácido nucleico.

28. Una célula huésped que comprende secuencias de ácido nucleico que codifica la cadena pesada o una porción de unión a antígeno de la misma, y la cadena ligera, o una porción de unión a antígeno de la misma, de un anticuerpo de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1-14.

29. Un procedimiento para fabricar un anticuerpo anti-IGF-IR o una porción de unión a antígeno del mismo, que comprende cultivar la célula huésped de acuerdo con la reivindicación 28 o la línea celular de acuerdo con la reivindicación 18 en condiciones adecuadas y recuperar dicho anticuerpo o porción de unión a antígeno.

30. Un animal transgénico no humano que comprende secuencias de ácido nucleico que codifica la cadena pesada o una porción de unión a antígeno de la misma, y la cadena ligera, o una porción de unión a antígeno de la misma, de un anticuerpo de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1-14, en el que el animal transgénico no humano expresa dichas secuencias de ácido nucleico.

31. Uso de una molécula de ácido nucleico aislado que codifica la cadena pesada o una porción de unión a antígeno de la misma, y una molécula de ácido nucleico aislado que codifica la cadena ligera o una porción de unión a antígeno de la misma, o una molécula de ácido nucleico aislada que codifica tanto una cadena ligera como una cadena pesada o sus porciones de unión a antígeno, de un anticuerpo de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1-14, para la preparación de un medicamento para tratar a un sujeto con cáncer.

32. El anticuerpo monoclonal de acuerdo con la reivindicación 1, en el que la secuencia de aminoácidos de la cadena pesada comprende la secuencia de aminoácidos de la región variable de SEC ID Nº 8 o dicha secuencia con hasta cinco sustituciones conservadoras de aminoácidos y la secuencia de aminoácidos de la cadena comprende la secuencia de aminoácidos de la región variable de SEC ID Nº 6 o dicha secuencia con hasta cinco sustituciones de aminoácidos.

33. El anticuerpo monoclonal de acuerdo con la reivindicación 32, en el que la secuencia de aminoácidos de la cadena pesada comprende la secuencia de aminoácidos de la región variable de SEC ID Nº 8 y la secuencia de aminoácidos de la cadena ligera comprende la secuencia de aminoácidos de la región variable de SEC ID Nº 6.

34. Un anticuerpo monoclonal humano que se une específicamente al IGF-IR en el que dicha cadena pesada de dicho anticuerpo consta de la secuencia de aminoácidos de SEC ID Nº 45 sin la secuencia señal y la cadena ligera de dicho anticuerpo consta de la secuencia de aminoácidos de SEC ID Nº 47 sin la secuencia señal.