Un oligopéptido que consiste en una secuencia de aminoácidos Ser-Gln-Asp-Glu-Val-Arg-Asn como se muestra en la SEQ ID NO 42 ó Glu-Leu-Ser-Arg-Glu-Ser-Arg-Glu-Gly-Arg como se muestra en la SEQ ID NO 44

Oligopéptidos de señal hidrofílicos y métodos de uso terapeutico.

Campo de la invención

Esta patente reivindica oligopéptidos de señal específicos y su uso terapéutico.

Referencias

1.- Watson JD, Crick FHC. 1953. Nature 171:737)

2.- Rath, M. 1993. J. Orthm. Medicine 8:11

3.- Rath, M. 1994. J. Appl. Nutr. (en prensa).

Fundamentos

El descubrimiento del código genético hace cuatro décadas definió los principios mediante los cuales los genes codifican las proteínas (1). Sin embargo ha permanecido desconocido el código proteico que es el lenguaje biológico por el cual las proteínas actúan e interactúan (2,3). La interacción de hormonas y otros ligandos con sus respectivos receptores, de las enzimas con los sustratos proteicos, de las proteínas adhesivas con integrinas, y de los anticuerpos con los antígenos, así como otras acciones e interacciones de proteínas están determinadas por los mismos principios de estructura/función y el mismo lenguaje biológico. Para un número muy limitado de proteínas el interior hidrófobo de la proteína forma el centro activo que también determina su función. En la amplia mayoría de las proteínas, sin embargo, la actividad biológica está mediada principalmente por sus estructuras superficiales específicas que a su vez median sus funciones específicas. Se descubren los principios de estructura/función que determinan estas funciones proteicas (1) y se hace referencia en lo sucesivo a los mismos como el código proteico.

Sumario de la invención

Al igual que el lenguaje humano el código proteico consiste en letras, palabras y frases. Las letras (aminoácidos) y las frases (proteínas tridimensionales completas) ya son conocidas. El nuevo descubrimiento son las palabras o los verbos proteicos. Estos verbos proteicos están representados por oligopéptidos de señal que están localizados en la superficie de la proteína y están representados por la máxima hidrofilicidad de la proteína. Estos oligopéptidos de señal están enriquecidos en aminoácidos cargados en una disposición versátil con aminoácidos espaciadores neutros. El carácter de señal específica de estos oligopéptidos está determinado por una combinación característica de conformación y carga dentro de la misma secuencia de señal.

Al igual que en el lenguaje humano es necesaria la frase completa (proteína tridimensional completa) para determinar la acción específica y completa de cualquier proteína dada. En el lenguaje humano eliminar o cambiar el verbo de una frase hace ininteligible a la frase completa. Similarmente, el bloqueo de los verbos del código proteico (los oligopéptidos de señal) puede ser usado terapéuticamente para bloquear la acción o interacción indeseada de una proteína completa.

El descubrimiento del código proteico proporciona el conocimiento racional para descifrar el código de comunicación de las enfermedades. Las enfermedades infecciosas, el cáncer, las enfermedades cardiovasculares y otras enfermedades humanas se desarrollan por medio de una o más proteínas que median la patogenicidad. El bloqueo de los oligopéptidos de señal de estas proteínas permite la intercepción terapéutica específica de una comunicación patológica, y bloquea de este modo la propagación de la enfermedad.

Por el trabajo de Lukey y Stevens, de 1985 en The Journal of Biological Chemistry 260:10271-10277 se conoce el cDNA de longitud completa para la 3-hidroxi-3-metilglutamil-coenzima A-reductasa que es la glicoproteína unida a la membrana que regula la síntesis de colesterol.

Los análogos sintéticos a las secuencias de oligopéptidos de señal se usan terapéuticamente de diversos modos. Primeramente, los análogos sintéticos a secuencias de oligopéptidos de señal pueden usarse como inhibidores competitivos de comunicación patológica. En segundo lugar los análogos sintéticos a los oligopéptidos de señal pueden usarse como vacunas. Este segundo enfoque terapéutico hace uso del hecho de que los oligopéptidos de señal en la superficie de la proteína son idénticos a los epítopos determinantes de la antigenicidad de esta proteína. Por tanto los anticuerpos son interceptores de la comunicación metabólica. Por unión al oligopéptido de señal los anticuerpos y otros mediadores de la respuesta inmune reducen o bloquean su interacción metabólica. Si se usan como vacunas análogos sintéticos a los oligopéptidos de señal es necesario convertirlos en antigénicos a estos péptidos para permitir su discriminación como "no propios". Los análogos sintéticos a los oligopéptidos de señal pueden hacerse inmunógenos acoplándolos a haptenos y por otros métodos convencionales.

La invención se basa en métodos en los cuales las secuencias de oligopéptidos pueden hacerse inmunógenas. Este método se basa en el descubrimiento de los principios estructurales primarios que determinan la inmunogenicidad. La discriminación entre lo propio y lo extraño entre especies y entre individuos está basada principalmente en sustituciones de residuos de aminoácidos u otras variaciones de residuos dentro de las secuencias de oligopéptido de señal de una proteína. Haciendo uso de este descubrimiento pueden producirse rápidamente oligopéptidos de señal eficaces del siguiente modo: los oligopéptidos de señal de una proteína dada en una especie de animales son los determinantes antigénicos de esta proteína en otra especie de animales. Para bloquear la acción de una proteína mediadora de la patogenicidad en el tratamiento de una enfermedad humana las vacunas de oligopéptidos de señal sintéticos se diseñan copiando las correspondientes secuencias de señal de aminoácidos de otra especie. Un oligopéptido de señal del glucagón para el tratamiento de pacientes diabéticos estaría basado en las secuencias de señal del glucagón de especies de conejos, ovejas, ratones u otras especies. Una valoración de la eficacia terapéutica es posible. Cuanto mayor es la distancia genética y evolutiva a los seres humanos de la especial animal seleccionada mayor es la antigenicidad y, consecuentemente, mayor es la eficacia terapéutica como vacuna.

Descripción detallada de las figuras de los dibujos

Figura 1. Esta figura ilustra varios de los principios del código proteico. Legibilidad: Dentro de la secuencia de aminoácidos de una proteína uno o más oligopéptidos de señal representan las palabras - o verbos - del código proteico que media su acción e interacción. Accesibilidad: Las secuencias de señal de una proteína están enriquecidos en aminoácidos cargados y representan los máximos de hidrofilicidad dentro de la secuencia potencial (Figura 1A). Variabilidad: Un número infinito de posibles combinaciones entre aminoácidos con cargas diferentes, así como con residuos neutros proporciona la variabilidad para las comunicaciones metabólicas diferenciadas. Especificidad: La especificidad de una secuencia de señal es el resultado de una combinación característica de distribución de carga y conformación estructural dentro de la secuencia del oligopéptido de señal. Los aminoácidos opuestamente cargados pueden atraerse entre sí potenciando con ello la especificidad conformacional. Los oligopéptidos de señal median la transferencia de información específica para sus correspondientes oligopéptidos metabólicos (Figura 1B). Diferenciación: La sustitución, deleción u otras variaciones de residuos de aminoácidos dentro de la secuencia de señal de una proteína facilitan la diferenciación entre lo propio y lo extraño. Las secuencias de señal son los epítopos antigénicos de una proteína y son responsables de las potenciales respuestas inmunes cuando se exponen a otros organismos. Intercepción: La terapia de intercepción de péptidos (abreviadamente PIT por las iniciales de su expresión inglesa Direct Peptide Intercepción Therapy) directa puede emplearse para interceptar la comunicación no deseada o patológica y con ello bloquear la enfermedad. En la PIT directa los análogos sintéticos a los oligopéptidos de señal pueden ser usados para inhibir competitivamente la interacción de proteínas (Figura 1C). La PIT indirecta hace uso de oligopéptidos sintéticos que han sido convertidos en inmunógenos. Estas vacunas estimulan la producción de anticuerpos que bloquean las rutas de comunicación patológicas no sólo en la prevención y tratamiento de enfermedades infecciosas, sino también en la terapia de enfermedades neoplásicas,...

1. Un oligopéptido que consiste en una secuencia de aminoácidos Ser-Gln-Asp-Glu-Val-Arg-Asn como se muestra en la SEQ ID NO 42 ó Glu-Leu-Ser-Arg-Glu-Ser-Arg-Glu-Gly-Arg como se muestra en la SEQ ID NO 44.

2. Una composición farmacéutica que comprende un oligopéptido de la reivindicación 1.

3. El oligopéptido de la reivindicación 1, para uso en terapia.