Se presentan sistemas modelo de la enfermedad de Alzheimer que comprenden una secuencia de ADN que codifica una isoforma o fragmento de la proteína precursora de amiloide (APP) que tiene una sustitución de aminoácido.

El aminoácido sustituido puede ser diferente de la valina en la posición del aminoácido que se corresponde con la posición del residuo de aminoácido 717 de la APP770. También se presentan procedimientos para determinar la predisposición genética a la enfermedad de Alzheimer

Ensayo y modelo para la enfermedad de Alzheimer.

Antecedentes de la invención

La enfermedad de Alzheimer es una enfermedad progresiva conocida generalmente como demencia senil. En términos generales, la enfermedad se divide en dos categorías, particularmente de inicio tardío y de inicio temprano. El inicio tardío, que se produce en una edad avanzada (más de 65 años), puede deberse a una atrofia natural del cerebro que se produce a una mayor velocidad y en un grado más severo de lo normal. La enfermedad de Alzheimer de inicio temprano es mucho menos frecuente, pero muestra una demencia patológicamente idéntica con atrofía cerebral difusa que se desarrolla mucho antes del periodo senil, es decir, entre las edades de 35 y 60 años. Hay indicios de que una forma de este tipo de enfermedad de Alzheimer muestra una tendencia a desarrollarse en ciertas familias y, por lo tanto, se conoce como enfermedad de Alzheimer familiar (FAD).

En los dos tipos de enfermedad de Alzheimer la patología es la misma, pero las anormalidades tienden a ser más graves y más extendidas en casos que comienzan en una edad más temprana. La enfermedad se caracteriza por dos tipos de lesiones en el cerebro, éstas son placas seniles y ovillos neurofibrilares.

Las placas seniles son áreas de neuropilo desorganizado de hasta 150 µm con depósitos amiloides extracelulares en el centro. Los ovillos neurofibrilares son depósitos intracelulares de proteína amiloide que constan de dos filamentos enrollados entre sí en parejas.

Las subunidad principal de la proteína, proteína ß-amiloide, de los filamentos amiloides de las placas seniles es un pequeño polipéptido de alta agregación con una masa molecular relativa de aproximadamente 4.500. Esta proteína es un producto de escisión de una proteína precursora mucho mayor denominada proteína precursora de amiloide (APP). WO89/06689 describe el aislamiento de mRNA de la APP de dos pacientes con enfermedad de Alzheimer. En este caso no se encontraron mutaciones en el gen APP.

En el momento actual, no se conoce ninguna terapia eficaz para las diversas formas de la enfermedad de Alzheimer (AD). Sin embargo, hay otras formas de demencia para las que se dispone de tratamiento y que producen un deterioro intelectual progresivo que se parece mucho a la demencia asociada con la enfermedad de Alzheimer. Por lo tanto, un ensayo de diagnóstico para la AD proporcionaría una herramienta valiosa en el diagnóstico y tratamiento de estas otras afecciones, al poder excluir la enfermedad de Alzheimer. También sería valioso que estuviera disponible una terapia adecuada.

También es importante el desarrollo de modelos experimentales de enfermedad de Alzheimer que pueden usarse para definir adicionalmente los sucesos bioquímicos subyacentes implicados en la patogénesis de la AD. Supuestamente, tales modelos podrían emplearse, en una aplicación, para seleccionar agentes que alteren el curso degenerativo de la enfermedad de Alzheimer. Por ejemplo, podría usarse un sistema modelo de enfermedad de Alzheimer para investigar factores ambientales que indujeran o aceleraran la patogénesis de la AD. Por el contrario, podría usarse un modelo experimental para seleccionar agentes que inhibieran, previnieran o invirtieran la progresión de la AD. Presumiblemente, tales modelos podrían emplearse para desarrollar agentes farmacéuticos que fueran eficaces para prevenir, detener o invertir la AD.

Sumario de la invención

En un primer aspecto, la invención proporciona un ratón transgénico que comprende un polinucleótido recombinante que incluye una secuencia de ácido nucleico que codifica un alelo de la proteína precursora de amiloide (APP) humana muíante que se cosegrega con una predisposición genética a la enfermedad de Alzheimer familiar de inicio temprano. La secuencia puede ser integrada en el genoma del ratón.

En un segundo aspecto, la invención proporciona el uso del ratón del primer aspecto como modelo para la enfermedad de Alzheimer familiar de inicio temprano.

La presente invención proporciona sistemas modelo de la enfermedad de Alzheimer familiar de inicio temprano, donde el semema modelo comprende una secuencia de ADN que codifica una isoforma de la proteína precursora amiloide (APP) o fragmento, que en la posición aminoacídica correspondiente con el residuo aminoacídico 717 de APP770 tiene un aminoácido distinto a valina.

Lo que se describe en este documento es una secuencia de ADN que codifica una isoforma de la proteína precursora amiloide (APP) o fragmento que en la posición aminoacídica correspondiente con el residuo aminoacídico 717 de APP770 tiene un aminoácido distinto a valina.

La presente invención proporciona un ratón transgénico que alberga al menos una copia integrada de la secuencia de ADN humano que codifica una isoforma de la proteína precursora amiloide o un fragmento que tiene que en la posición aminoacídica correspondiente con el residuo aminoacídico 717 de APP770 tiene un aminoácido distinto a valina.

La presente invención proporciona un ratón transgénico donde al menos uno de los alelos APP endógenos ha sido completa o parcialmente remplazados por todo o por una porción del gen APP humano que incluye un codon 717 que no codifica valina.

También se describe aquí, células, típicamente son células de mamífero y preferiblemente células de mamífero del linaje neural, glial o astrocítico, que han sido transformadas o transfectadas con una secuencia de DNA heteróloga, o han sido derivadas de un animal transgénico no humano, donde las células expresan una isoforma de la proteína precursora amiloide o fragmento que en la posición aminoacídica correspondiente con el residuo aminoacídico 717 de APP770 tiene un aminoácido distinto a valina. De acuerdo con protocolos estándar, las células humanas cultivadas, ya sea cultivos primarios o líneas celulares inmortalizadas, pueden ser transfectadas, ya sea de forma estable o transitoria, con un allelo mutante APP para que las células humanas cultivadas expresen un polipéptido APP mutante.

También se describe aquí, un método para producir animales transgénicos no humanos y células transformadas que contienen una secuencia de ADN que codifica una isoforma de la proteína precursora amiloide o un fragmento que en la posición aminoacídica correspondiente con el residuo aminoacídico 717 de APP770 tiene un aminoácido distinto a valina.

También se describe aquí, un método para producir, libre de otras proteínas humanas, una isoforma de la proteína precursora amiloide humana (APP) o fragmento que en la posición aminoacídica correspondiente con el residuo aminoacídico 717 de APP770 tiene un aminoácido distinto a valina.

También se describe aquí una isoforma de la proteína precursora amiloide humana (APP) o fragmento, libre de otras proteínas humanas, que en la posición aminoacídica correspondiente con el residuo aminoacídico 717 de APP770 tiene un aminoácido distinto a valina.

También se describe aquí, un método para detectar un alelo APP que está unido (i.e. cosegregado con) una predisposición genética a la enfermedad de Alzheimer, particularmente enfermedad de Alzheimer de inicio temprano, donde tal alelo patognómico APP es detectado por la determinación de que el codon 717 del alelo no codifica valina. Preferentemente, el alelo patognómico APP es determinado por codificar ya sea isoleucina, glicina o fenilalanina. Por tanto, se proporcionan métodos para localizar la presencia de alteraciones genéticas asociadas con la enfermedad de Alzheimer. Este método de diagnóstico puede ser usado para predecir el desarrollo de una enfermedad antes de la aparición, para screening genético o para detectar una mutación específica en un animal experimental no humano o en una célula.

También se describe aquí, una variante polipeptídica APP libre de otras proteínas humanas, típicamente presenten una célula de un animal no humano. Además se describe aquí, un ácido nucleico aislado que codifica dicha proteína y usos y aplicaciones de dichos ácidos nucleicos como se ha descrito anteriormente en relación con el aspecto específico el cual implica una sustitución en la posición 717 (tal como se define en relación con APP770).

También se describe aquí, un método para detectar la presencia, en un ácido nucleico u otras muestras extraídas de un sujeto, del gen para la enfermedad de Alzheimer que comprende la identificación de de una alteración genética en una secuencia que codifica para APP, dicha alteración genética...

1. Un ratón transgénico que comprende un polinucleótido recombinante que incluye una secuencia de ácidos nucleicos que codifica un alelo de la proteína precursora de amiloide (APP) humana mutante que se cosegrega con una predisposición genética a la enfermedad de Alzheimer familiar de inicio temprano.

2. Un ratón según la reivindicación 1, donde la secuencia está integrada en el genoma del ratón.

3. Uso del ratón según la reivindicación 1 o 2 como modelo para la enfermedad de Alzheimer familiar de inicio temprano.