Un péptido antígeno CD4-CDR2, caracterizado porque el péptido antígeno está entre aproximadamente 30 y aproximadamente 46 aminoácidos de longitud;

en donde el péptido antígeno CD4-CDR2 contiene dos residuos de cisteína separados por una secuencia interpuesta de 28 a 40 residuos de aminoácidos; y en donde la secuencia interpuesta es una porción contigua de la secuencia representada por los residuos 27 a 66 de SEC. DE IDENT. NO:1, o es un homólogo inmunológicamente funcional de residuos 27 a 66 de SEC. DE IDENT. NO:1, donde dicho homólogo es un péptido que tiene la misma secuencia de aminoácidos con sustituciones conservativas de hasta el 10% de los aminoácidos

Complejo antigénico que comprende un péptido inmunoestimulador, CD4, y un dominio receptor de quimioquina para tratamiento de VIH y desórdenes inmunes.

Campo de la invención

Esta invención se dirige al uso de una composición peptídica como un inmunógeno, que comprende cada péptido contenido en la misma, un sitio antigénico objetivo que se reconoce por anticuerpos en contra de un complejo de célula huésped receptor/co-receptor para VIH. El complejo comprende CD4 asociado con un dominio receptor de quimiocina. El sitio antigénico objetivo está en una forma cíclica unido covalentemente, linealmente y en tándem a (1) una proteína portadora a través de un acoplamiento químico, o preferiblemente a (2) un epítope de células T asistente y otras secuencias peptídicas inmunoestimuladoras por acoplamiento químico o más preferiblemente por síntesis directa. Más particularmente, la presente invención se refiere al uso de tal composición peptídica como un inmunógeno para producir la producción en mamíferos sanos, que incluye humanos, de anticuerpos de alto título que tienen actividades neutralizadas amplias en contra de aislados primarios de todos los clados de VIH tipo 1 (VIH-1) y aislados primarios de VIH tipo 2 (VIH-2). La presente invención se dirige también a un método para utilizar la composición peptídica como un inmunógeno para la prevención y tratamiento de la infección de virus de inmunodeficiencia así como para el tratamiento de respuestas inmunes indeseables tales como rechazo al transplante, y trastornos autoinmunes tales como artritis reumatoide, lupus eritematoso sistémico, y psoriasis.

Antecedentes de la invención

A pesar de la investigación intensiva para una vacuna en los 14 años desde el descubrimiento y caracterización de VIH, permanecen obstáculos principales para el desarrollo de la vacuna e inmunoterapia de VIH. Estos obstáculos incluyen variabilidad del VIH-1, una falta de entendimiento de la estructura del virus, y una falta de entendimiento de las respuestas inmunes necesarias para la prevención de la infección de VIH. Ver D. Burton and J. Moore, Nature Medicine, 1998, 4:495-48. El presidente del comité para la investigación de la vacuna del SIDA del gobierno de los Estados Unidos, declaró el 1 de febrero de 1998 que una vacuna segura para prevenir el SIDA podría estar aún más lejos de una década de probarse, debido a que mucho permanece desconocido acerca de cómo trabaja el sistema inmune del cuerpo (http://cnn.com/HEALTH/9802/01/aids.vaccine.search).

Hubo un optimismo temprano para vacunas eficaces subunitarias de envoltura VIH-1 recombinantes (por ejemplo, productos de vacuna gp120 y gp160) dado que el suero de vacuna de diversas pruebas clínicas eran capaces de neutralizar aislados de laboratorio de VIH-1 in vitro (Belshe et al., J. Am. Med. Assoc., 1994, 272:475; Keefer et al., AIDS Res. Hum Retroviruses, 1994, 10:1713). Este optimismo se sacudió cuando se encontró que el suero de vacuna era muy inefectivo para neutralizar aislados de VIH-1 de pacientes primarios (Hanson, AIDS Res. Hum Retroviruses, 1994, 10:645; Mascola et al., J Infect Dis., 1996, 173:340). Estos decepcionantes descubrimientos condujeron a NIH a decidir en junio de 1994 a posponer pruebas eficaces costosas a gran escalas de diversas proteínas de envoltura recombinantes basadas en vacunas subunitarias VIH.

La investigación de la vacuna VIH se enfoca ahora en aislados primarios lo cual se cree se parecen más a las cepas VIH responsables de la infección humana que las cepas de laboratorio usadas comúnmente (Sawyer et al., J Virol, 1994, 68:1342; Wrin et al., J Virol, 1995, 69:39). Los aislados primarios de VIH-1 se obtienen por cultivo limitado de PBMCs de paciente de plasma con PBMCs sin infectar. Los virus primarios pueden distinguirse fácilmente por fenotipo como se dispuso posteriormente de los virus adaptados de línea de la célula T (TCLA) tales como IIIb/LAI, SF2 y MN, los cuales han pasado durante el tiempo en líneas de células T-linfoide humana y se han vuelto bien adaptadas para crecer en estas líneas de células T:

Estas características fenotípicas de aislados primarios se deben a las características estructurales pobremente entendidas de VIH, particularmente la cualidad inaccesible de la envoltura viral con respecto a anticuerpos anti-env (D. Burton and J. Moore, Nature Medicine, 1998, 4:495-498). La variabilidad viral, una característica genotípica, también permanece como una obstáculo para el desarrollo de vacunas VIH de eficiencia mundial (Mascola et al., 1996). Estos factores juntos cuentan para el fracaso inesperado de las vacunas viralmente dirigidas a SIDA que se desarrollaron en contra de cepas homotípicas TCLA ya crecidas. Una propuesta alternativa para el desarrollo de vacuna para el VIH podría ser por la intervención de los receptores de VIH de la célula huésped, bloqueando con esto la infección al prevenir el VIH de enlazarse a, o unirse con células susceptibles. La propuesta dirigida a células ofrece métodos para superar la hipervariabilidad de la envoltura VIH y la diversidad fenotípica.

Una propuesta dirigida a células para la protección de la infección de VIH se sugirió por los estudios de inmunización activa y pasiva en el modelo de macaco rhesus SIV el cual mostró que los anticuerpos anti-células contribuyeron en gran medida a la protección de la infección (Stott, Nature, 1991, 353:393). Además, los anticuerpos monoclonales dirigidos en contra de CD4, moléculas de clase II MHC para el receptor de célula T y el receptor primario para el enlace de VIH, desde hace tiempo se han conocido que bloquean la infección en las pruebas de neutralización de VIH-1 en una forma que es dependiente del epítope CD4, no la cepa de virus (Sattentau et al., Science, 1986; 234:1120). En esta propuesta para inmunoprofilaxis se ha encontrado que los anticuerpos monoclonales anti-CD4 son efectivos para bloquear la infección de células por aislados primarios (Daar et al., Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 1990; 87: 6574; and Hasunuma et al., J Immunol., 1992; 148:1841).

Otras propuestas dirigidas a células potencialmente efectivas incluyen seleccionar receptores quimiocina CXCR4, CCR5, CCR2b, y CCR3 que se han identificado recientemente como co-receptores para VIH (Feng et al., Science, 1996; 272:872; y, Doranz et al., Cell, 1996; 85:1149). Estos co-receptores funcionan juntos con CD4 para iniciar interaccionar post-enlace de la envoltura viral de glicoproteína con la membrana celular del huésped y en etapas pos-entrada de la replicación del retrovirus (Chackerian et al., J Virol, 1997; 71:3932).

El requerimiento para el enlace y fusión eficiente de VIH para CD4 y un co-receptor sugiere que una o ambas de estas moléculas pueden ser buenos objetivos para estrategias...

1. Un péptido antígeno CD4-CDR2, caracterizado porque el péptido antígeno está entre aproximadamente 30 y aproximadamente 46 aminoácidos de longitud; en donde el péptido antígeno CD4-CDR2 contiene dos residuos de cisteína separados por una secuencia interpuesta de 28 a 40 residuos de aminoácidos; y en donde la secuencia interpuesta es una porción contigua de la secuencia representada por los residuos 27 a 66 de SEC. DE IDENT. NO:1, o es un homólogo inmunológicamente funcional de residuos 27 a 66 de SEC. DE IDENT. NO:1, donde dicho homólogo es un péptido que tiene la misma secuencia de aminoácidos con sustituciones conservativas de hasta el 10% de los aminoácidos.

2. El péptido antígeno CD4-CDR2 de la reivindicación 1, caracterizado porque el péptido antígeno se selecciona del grupo que consiste de SEC. DE IDENT. NO:4, SEC. DE IDENT. NO:5, SEC. DE IDENT. NO:10, y SEC. DE IDENT. NO:11.

3. El péptido sintético de aproximadamente 50 a aproximadamente 80 aminoácidos de longitud, que comprende

(a) un epítope (Th) de célula T asistente,

(b) un péptido antígeno CD4-CDR2 de conformidad con la reivindicación 1; y

(c) un dominio inmunoestimulador de invasina.

4. El péptido sintético de aproximadamente 50 a aproximadamente 80 aminoácidos de longitud, que comprende

(a) un epítope (Th) de célula T asistente,

(b) un péptido antígeno CD4-CDR2 de conformidad con la reivindicación 2; y

(c) un dominio inmunoestimulador de invasina.

5. Un péptido o conjugado peptídico caracterizado porque comprende a un epítope (Th) de célula T asistente unido covalentemente a un péptido antígeno CD4-CDR2 de conformidad con la reivindicación 1.

6. Un péptido o conjugado peptídico caracterizado porque comprende epitope (Th) de célula T asistente unido covalentemente a un péptido antígeno CD4-CDR2 de conformidad con la reivindicación 2.

7. Un péptido o conjugado peptídico representado por la fórmula

caracterizado porque

cada A es independientemente un aminoácido o una secuencia inmunoestimuladora general;

cada B se selecciona del grupo que consiste de aminoácidos, -NHCH(X)CH₂SCH₂CO-, -NHCH(X)CH₂SCH₂CO(varepsilon-N)Lys-, -NHCH(X)CH₂S-succinimidil(varepsilon-N)Lys-, y -NHCH(X)CH₂S-(succinimidilo)-;

cada Th es independientemente una secuencia de aminoácidos que comprenden un epítope de célula T asistente, o un análogo inmunomejorador o segmentos del mismo;

el péptido antígeno CD4-CDR2 representa la secuencia de un péptido antígeno de conformidad con la reivindicación 1;

X es un aminoácido a-COOH o a-CONH₂;

n es de 0 a aproximadamente 10;

m es de 1 a aproximadamente 4; y

o es de 0 a aproximadamente 10.

8. El péptido o conjugado peptídico representado por la fórmula

donde

cada A es independientemente un aminoácido o una secuencia inmunoestimuladora general;

cada B se selecciona del grupo que consiste de aminoácidos, -NHCH(X)CH₂SCH₂CO-, -NHCH(X)CH₂SCH₂CO(varepsilon-N)Lys-, -NHCH(X)CH₂S-succinimidil(varepsilon-N)Lys-, y -NHCH(X)CH₂S-(succinimidilo)-;

cada Th es independientemente una secuencia de aminoácidos que comprende un epítope de célula T asistente, o un análogo inmunomejorador o segmento del mismo;

el péptido antígeno CD4-CDR2 representa la secuencia de un péptido antígeno de conformidad con la reivindicación 1;

X es un aminoácido a-COOH o a-CONH₂;

n es de 0 a aproximadamente 10;

m es de 1 a aproximadamente 4; y

o es de 0 a aproximadamente 10.

9. Un péptido o conjugado peptídico representado por la fórmula

caracterizado porque

cada A es independientemente un aminoácido o una secuencia inmunoestimuladora general;

cada B se selecciona del grupo que consiste de aminoácidos, -NHCH(X)CH₂SCH₂CO-, -NHCH(X)CH₂SCH₂CO(varepsilon-N)Lys-, -NHCH(X)CH₂S-succinimidil(varepsilon-N)Lys-, y -NHCH(X)CH₂S-(succinimidil)-;

cada Th es independientemente una secuencia de aminoácidos que comprenden un epítope de célula T asistente, o un análogo inmunomejorador o segmento del mismo;

el péptido antígeno CD4-CDR2 representa la secuencia de un péptido antígeno de conformidad con la reivindicación 2;

X es un aminoácido a-COOH o a-CONH₂;

n es de 0 a aproximadamente 10;

m es de 1 a aproximadamente 4; y

o es de 0 a aproximadamente 10.

10. El péptido o conjugado peptídico representado por la fórmula

Donde

cada A es independientemente un aminoácido o una secuencia inmunoestimuladora general;

cada B se selecciona del grupo que consiste de aminoácidos, -NHCH(X)CH₂SCH₂CO-, -NHCH(X)CH₂SCH₂CO(varepsilon-N)Lys-, -NHCH(X)CH₂S-succinimidil(varepsilon-N)Lys-, y -NHCH(X)CH₂S-(succinimidil)-;

cada Th es independientemente una secuencia de aminoácidos que comprenden un epítope de célula T asistente, o un análogo inmunomejorador o segmento del mismo;

el péptido antígeno CD4-CDR2 representa la secuencia de un péptido antígeno de conformidad con la reivindicación 2;

X es un aminoácido a-COOH o a-CONH₂;

n es de 0 a aproximadamente 10;

m es de 1 a aproximadamente 4; y

o es de 0 a aproximadamente 10.

11. El péptido o conjugado peptídico de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 3-10, caracterizado porque el Th tiene una secuencia de aminoácidos seleccionada del grupo que consiste de SEC. DE IDENT. NOS: 6, 8, 12, 13, 36, y 38-59.

12. El péptido o conjugado peptídico de conformidad con la reivindicación 11, caracterizado porque el Th tiene una secuencia de aminoácidos seleccionada del grupo que consiste de SEC. DE IDENT. NO:6 y SEC. DE IDENT. NO:8.

13. El péptido o conjugado peptídico de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 3-10, caracterizado porque n es 3, y (A)₃ es (dominio invasina)-Gly-Gly.

14. El péptido o conjugado peptídico de conformidad con la reivindicación 11, caracterizado porque al menos una porción A es un dominio invasina.

15. El péptido o conjugado peptídico de conformidad con la reivindicación 12, caracterizado porque al menos una porción A es un dominio invasina.

16. El péptido o conjugado peptídico de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 3-10, caracterizado porque el péptido antígeno CD4-CDR2 se selecciona del grupo que consiste de SEC. DE IDENT. NOS: 4, 5, 10, y 11.

17. El péptido o conjugado peptídico de conformidad con la reivindicación 11, caracterizado porque el péptido antígeno CD4-CDR2 se selecciona del grupo que consiste de SEC. DE IDENT. NOS: 4, 5, 10, y 11.

18. El péptido o conjugado peptídico de conformidad con la reivindicación 12, caracterizado porque el péptido antígeno CD4-CDR2 se selecciona del grupo que consiste de SEC. DE IDENT. NOS: 4, 5, 10, y 11.

19. Un péptido seleccionado del grupo que consiste de SEC. DE IDENT. NOS:32, 33, 34, 35, y 60.

20. Una composición farmacéutica que comprende una cantidad inmunológicamente efectiva de un péptido o conjugado peptídico de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 3-10 ó 19, caracterizada además porque comprende adicionalmente un portador farmacéuticamente aceptable.

21. La composición farmacéutica de conformidad con reivindicación 20, caracterizada porque la cantidad inmunológicamente efectiva del péptido o conjugado peptídico está entre aproximadamente 0.5 µg y aproximadamente 1 mg por kilogramo de peso corporal por dosis.

22. Uso de una composición farmacéutica de conformidad con la reivindicación 20 para la manufactura de un medicamento para inducir anticuerpos para un complejo de superficie de CD4 en un mamífero.

23. Uso de una composición farmacéutica de conformidad con la reivindicación 21 para la manufactura de un medicamento para inducir anticuerpos para un complejo de superficie de CD4 en un mamífero.

24. Uso de una composición farmacéutica de conformidad con la reivindicación 20 para la manufactura de un medicamento para inhibir el enlace de VIH a células CD4+ en un mamífero.

25. Uso de una composición farmacéutica de conformidad con la reivindicación 21 para la manufactura de un medicamento para inhibir el enlace de VIH a células CD4+ en un mamífero.