ESTA INVENCION ESTA RELACIONADA CON METODOS Y COMPUESTOS PARA PRODUCIR UNA RESPUESTA INMUNE Y PARA LA PREVENCION Y TRATAMIENTO DE ENFERMEDADES NEOPLASICAS PRIMARIAS Y METASTASICAS Y DE INFECCIONES.

LOS METODOS DE LA INVENCION CONSISTEN EN LA ADMINISTRACION DE UN COMPUESTO CON UNA CANTIDAD EFICAZ DE UN COMPLEJO QUE CONSTA ESENCIALMENTE DE UNA PROTEINA (HSP) CON ENLACE NO COVALENTE A UNA MOLECULA ANTIGENICA. LA "MOLECULA ANTIGENICA" SE REFIERE A LOS PEPTIDOS CON LOS QUE LAS HSP SE ASOCIAN ENDOGENAMENTE IN VIVO ASI COMO ANTIGENOS/INMUNOGENOS EXOGENOS (ES DECIR, CON LOS QUE LAS HSP NO FORMAN COMPLEJOS IN VIVO NI FRAGMENTOS ANTIGENICOS/INMUNOGENICOS O SUS DERIVADOS. EN UNA PRESENTACION PREFERIDA, EL COMPLEJO ES AUTOLOGO PARA EL INDIVIDUO. LAS CANTIDADES EFICACES DEL COMPLEJO SE ENCUENTRAN EN EL MARGEN DE 100-600 MICROGRAMOS PARA LOS COMPLEJOS QUE CONTIENEN HSP70, DE 50-1.000 MICROGRAMOS PARA LA HSP90 Y DE 10-600 MICROGRAMOS PARA LA GP96. LA INVENCION APORTA TAMBIEN UN METODO PARA MEDIR IN VIVO EL RECHAZO DEL TUMOR EN UN INDIVIDUO, PREFERIBLEMENTE HUMANO, INCLUIDA LA MEDICION DE LA PRODUCCION, POR PARTE DEL INDIVIDUO, DE LINFOCITOS T CITOTOXICOS CD8+ MHC DE CLASE I RESTRINGIDA, ESPECIFICOS DEL TUMOR. SE DESCRIBEN TAMBIEN LOS METODOS DE PURIFICACION DE LOS COMPLEJOS PEPTIDICOS HSP70

Tratamiento o prevención de enfermedades neoplásicas e infecciosas con proteínas de choque térmico/estrés.

1. Introducción

La presente invención se refiere a métodos y composiciones para la prevención y el tratamiento de enfermedades infecciosas, enfermedades neoplásicas primarias y metastásicas, incluyendo, pero sin limitarse a sarcomas y carcinomas humanos. En la práctica de la prevención y el tratamiento de enfermedades infecciosas y cáncer, las composiciones de complejos de proteínas de choque térmico/estrés (hsp) incluyendo, pero sin limitarse a, hsp70, hsp90, gp96 solas o combinadas entre sí, unidas de forma no covalente a moléculas antigénicas, se utilizan para aumentar la respuesta inmunitaria a factores genotóxicos y no genotóxicos, tumores y agentes infecciosos.

2. Antecedentes de la invención

La era de la inmunología tumoral empezó con los experimentos realizados por Prehn y Main, quienes demostraron que los antígenos en los sarcomas inducidos por metilcolantreno (MCA), que eran específicos del tumor en esos ensayos de trasplante, no podrían detectar esos antígenos en el tejido normal de ratones (Prehn, R.T., et al., 1957, J. Natl. Cancer Inst. 18:769-778). Esta noción fue confirmada por otros experimentos que demostraron que la resistencia específica a un tumor contra tumores inducidos por MCA puede ser provocada en el huésped autóctono, esto es, el ratón en el que se originó el tumor (Klein, G., et al., 1960, Cancer Res. 20:1561-1572).

En estudios posteriores también se encontraron antígenos específicos de un tumor en tumores inducidos con otros carcinógenos físicos o químicos o en tumores espontáneos (Kripke, M.L., 1974, J. Natl. Cancer Inst. 53:1333-1336; Vaage, J., 1968, Cancer Res. 28:2477-2483; Carswell, E.A., et al., 1970, J. Natl. Cancer Inst. 44:1281-1288). Como estos estudios utilizaron la inmunidad protectora contra el crecimiento de tumores trasplantados como criterio para los antígenos específicos del tumor, a estos antígenos también se les llama comúnmente "antígenos de trasplante específicos del tumor" o "antígenos de rechazo específicos del tumor". Varios factores pueden influir enormemente en la inmunogenicidad del tumor inducido, incluyendo, por ejemplo, el tipo específico de carcinógeno implicado, inmunocompetencia del huésped y periodo de latencia (Old, L.J., et al., 1962, Ann. N.Y. Acad. Sci. 101:80-106; Bartlett, G.L., 1972, J. Natl. Cancer Inst. 49:493-504).

La mayoría, si no todos los cancerígenos, son mutágenos que pueden causar mutación, llevando a la expresión de antígenos específicos del tumor (Ames, B.N., 1979, Science 204:587-593; Weisburger, J.H., et al., 1981, Science 214:401-407). Algunos carcinógenos son inmunosupresores (Malmgren, R.A., et al., 1952, Proc. Soc. Exp. Biol. Med. 79:484-488). La evidencia experimental sugiere que hay una correlación inversa constante entre inmunogenicidad de un tumor y período de latencia (tiempo entre la exposición al carcinógeno y aparición del tumor) (Old, L.J., et al., 1962, Ann. N.Y. Acad. Sci. 101:80-106); y Bartlett, G.L., 1972, J. Natl. Cancer Inst. 49:493-504). Otros estudios han revelado la existencia de antígenos específicos del tumor que no producen rechazo pero pueden estimular potencialmente respuestas inmunes específicas (Roitt, I., Brostoff, J and Male, D., 1993, Inmunología, 3a ed., Mosby, St. Louis, págs. 17.1-17.12).

2.1. Inmunogenicidades Específicas del Tumor de las Proteínas de Choque Térmico/Estrés hsp70, hsp90 y gp96

Srivastava et al. demostraron la respuesta inmune a sarcomas inducidos por metilcolantreno de ratones endogámicos (1988, Immunol. Today 9:78-83). En estos estudios se descubrió que las moléculas responsables de la inmunogenicidad individualmente diferenciada de estos tumores fueron identificadas como glicoproteínas de superficie celular de 96kDa (gp96) y proteínas intracelulares de 84 a 86kDa (Srivastava, P.K., et al., 1986, Proc. Natl. Acad. Sci. USA 83:3407-3411; Ullrich, S.J., et al., 1986, Proc. Natl. Acad. Sci. USA 83:3121-3125. La inmunización de ratones con gp96 o p84/86 aisladas de un tumor particular hizo a los ratones inmunes a ese tumor particular, pero no a los tumores antigénicamente diferenciados.

Blachere et al. (J. Immunotherapy, 14:352-356 (1993)) demostró que los preparados de gp96 derivados de sarcoma Met A en una dosis de 6 mg eran efectivos para prevenir el crecimiento tumoral en ratones estimulados con células de sarcoma Met A, mientras que los preparados de gp96 derivados del hígado y el bazo normales en la misma dosis no fueron efectivas.

El aislamiento y la caracterización de genes que codifican la gp96 y la p84/86 reveló la homología significativa entre ellas, y mostró que gp96 y p84/86 eran, respectivamente, la contraparte reticular endoplásmica y citosólica de las mismas proteínas de choque térmico (Srivastava, P.K. et al., 1988, Immunogenetics 28:205- 207; Srivastava, P.K., et al., 1991, Curr. Top. Microbiol. Immunol. 167:109-123). Además, se demostró que la hsp70 provoca la inmunidad al tumor del que fue aislada pero no a tumores antigénicamente distintos. Sin embargo se descubrió que la hsp70 empobrecida de péptidos perdía su actividad inmunogénica (Udono, M., y Srivastava, P.K., 1993, J. Exp. Med. 178:1391-1396). Estas observaciones sugirieron que las proteínas de choque térmico no son inmunogénicas per se, sino que son portadoras de péptidos antigénicos que provocan la inmunidad específica a cánceres (Srivastava, P.K., 1993, Adv. Cancer Res. 62:153-177).

2.2 Patobiología del Cáncer

El cáncer está caracterizado principalmente por un aumento en el número de células anormales derivadas de un tejido normal dado, la invasión de tejidos adyacentes por estas células anormales, y la extensión linfática o transmisión sanguínea de células malignas a ganglios linfáticos regionales y a zonas distantes (metástasis). Los datos y los estudios clínicos biológicos moleculares indican que el cáncer es un proceso de varias etapas que empieza con cambios preneoplásicos secundarios, que pueden, bajo ciertas condiciones, progresar a neoplasia.

El crecimiento anormal pre-maligno de células es ejemplificado por hiperplasia, metaplasia, o más particularmente, displasia (para estudiar tales condiciones anormales del crecimiento, consulte Robbins y Angell, 1976, Basic Pathology, 2ª Ed., W.B. Saunders Co., Philadelphia, pp. 68-79.) La hiperplasia es una forma de proliferación controlada de células que implica un aumento en el número de células en un tejido u órgano, sin modificación significativa en la estructura o función. Sólo como ejemplo, la hiperplasia endometrial suele preceder al cáncer de endometrio. La metaplasia es una forma de crecimiento celular controlado en el que un tipo de célula adulta o completamente diferenciada sustituye a otro tipo de célula adulta. La metaplasia puede ocurrir en células de tejido conjuntivo o epitelial. La metaplasia atípica implica un epitelio metaplásico algo desordenado. La displasia suele ser un precursor del cáncer y se encuentra principalmente en los epitelios; es la forma más desordenada del crecimiento celular no neoplásico, implicando una pérdida de la uniformidad celular individual y de la orientación arquitectónica de las células. Las células displásicas suelen tener núcleos anormalmente grandes con hipercromasia y exhiben pleomorfismo. La displasia ocurre típicamente donde existe irritación o inflamación crónicas, y a menudo se encuentra en la cerviz, vías respiratorias, cavidad oral, y en la vesícula biliar.

La lesión neoplásica puede evolucionar clónicamente y puede desarrollar una capacidad creciente de invasión, crecimiento, metástasis y heterogeneidad, especialmente bajo condiciones en las que las células neoplásicas escapan de la vigilancia inmune del huésped (Roitt, I., Brostoff, J y Kale, D., 1993, Immunology, 3ª ed., Mosby, St. Louis, págs. 17.1-17.12).

2.3. Inmunoterapia

Los cuatro tipos básicos de células, cuyas funciones han sido asociadas con la inmunidad celular antitumoral y la eliminación de células tumorales del cuerpo, son: i) linfocitos B que secretan inmunoglobulinas en el plasma sanguíneo para identificar y marcar las células invasoras que no son propias; ii) monocitos que secretan las proteínas complementarias que son responsables del lisado y procesamiento de las células invasoras diana revestidas de inmunoglobulina; iii) linfocitos naturales asesinos que tienen dos mecanismos para la destrucción...

1. Uso de una composición farmacéutica comprendiendo un soporte farmacéutico y un complejo purificado consistente esencialmente en una molécula antigénica y una proteína humana de choque térmico, cuya proteína de choque térmico es seleccionada del grupo que consiste en una proteína de choque térmico 70 y una proteína de choque térmico gp96, y que la proteína de choque térmico está unida en forma no covalente a la molécula antigénica, para la fabricación de un medicamento que comprende una cantidad de dicho complejo purificado en el rango de 10 a 600 microgramos, para tratar o prevenir cáncer en un individuo humano adulto, donde dicho medicamento puede ser administrado a un individuo humano adulto sin un adyuvante.

2. Uso según la reivindicación 1, donde la proteína de choque térmico es proteína de choque térmico 70.

3. Uso según la reivindicación 1, donde la proteína de choque térmico es proteína de choque térmico gp96.

4. Uso según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, donde la cantidad del complejo purificado está en el rango de 10 a 100 microgramos.

5. Uso según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, donde dicho medicamento sirve para la terapia de combinación con un modificador de la respuesta biológica seleccionado del grupo consistente en interferón-a, interferón-gamma, interleuquina-2, interleuquina-4, interleuquina-6 y el factor de necrosis tumoral.

6. Uso según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, donde dicho medicamento sirve para la administración a intervalos semanales.

7. Uso según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6, donde la molécula antigénica es un péptido con el que la proteína de choque térmico se asocia endógenamente in vivo.

8. Uso según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7, donde el complejo purificado es aislado del tejido canceroso autólogo al individuo humano adulto.

9. Uso según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7, donde el complejo purificado es aislado del tejido canceroso alogénico al individuo humano adulto.

10. Uso según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 8, donde la molécula antigénica es un péptido con el que la proteína de choque térmico se asocia endógenamente in vivo y el complejo purificado es aislado del tejido canceroso.

11. Uso según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7, donde el complejo purificado de la proteína de choque térmico y la molécula antigénica es producido in vitro.

12. Uso según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7, donde el complejo purificado de la proteína de choque térmico y la molécula antigénica es producido in vitro y donde la molécula antigénica es un antígeno específico del tumor.

13. Uso según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 12, donde el cáncer es cáncer de mama, melanoma, carcinoma hepatocelular, cáncer colorrectal, cáncer de próstata, adenocarcinoma, carcinoma broncogénico, carcinoma celular renal, hepatoma, carcinoma pulmonar, carcinoma pulmonar de células pequeñas, carcinoma epitelial, leucemia, cáncer de ovarios, cáncer cervical, glioma o linfoma.

14. Composición farmacéutica comprendiendo un soporte farmacéutico y un complejo purificado que consiste esencialmente en una molécula antigénica y una proteína de choque térmico, cuya proteína de choque térmico es seleccionada del grupo que consiste en una proteína de choque térmico 70 y una proteína choque térmico gp96, y cuya proteína de choque térmico es unida en forma no covalente a la molécula antigénica, dicha composición farmacéutica comprendiendo una cantidad de dicho complejo purificado en el rango de 10 a 600 microgramos, para el uso como un medicamento para tratar o prevenir cáncer en un individuo humano adulto, donde dicho medicamento puede administrarse a dicho individuo humano adulto sin un adyuvante.

15. Composición farmacéutica según la reivindicación 14, donde la proteína de choque térmico es una proteína de choque térmico 70.

16. Composición farmacéutica según la reivindicación 14, donde la proteína de choque térmico es una proteína de choque térmico gp96.

17. Composición farmacéutica según cualquiera de las reivindicaciones 14 a 16, donde la cantidad del complejo purificado está en el rango de 10 a 100 microgramos.

18. Composición farmacéutica según cualquiera de las reivindicaciones 14 a 17, donde dicha composición farmacéutica sirve para usarla en la terapia de combinación con un modificador de la respuesta biológica seleccionado del grupo consistente en interferón-a, interferón-gamma, interleuquina-2, interleuquina-4, interleuquina-6 y el factor de necrosis tumoral.

19. Composición farmacéutica según cualquiera de las reivindicaciones 14 a 18, donde dicha composición farmacéutica sirve para la administración a intervalos semanales.

20. Composición farmacéutica según cualquiera de las reivindicaciones 14 a 19, donde la molécula antigénica es un péptido con el que la proteína de choque térmico se asocia endógenamente in vivo.

21. Composición farmacéutica según la reivindicación 20, donde el complejo purificado es aislado del tejido canceroso.

22. Composición farmacéutica según la reivindicación 21, donde el complejo purificado es aislado del tejido canceroso autólogo al individuo humano adulto.

23. Composición farmacéutica según la reivindicación 21, donde el complejo purificado es aislado del tejido canceroso alogénico al individuo humano adulto.

24. Composición farmacéutica según cualquiera de las reivindicaciones 14 a 20, donde el complejo purificado de la proteína de choque térmico y la molécula antigénica es producido in vitro.

25. Composición farmacéutica según la reivindicación 24, donde la molécula antigénica es un antígeno específico del tumor.

26. Composición farmacéutica según cualquiera de las reivindicaciones 14 a 25, donde el cáncer es cáncer de mama, carcinoma hepatocelular, cáncer colorrectal, cáncer de próstata, adenocarcinoma, carcinoma broncogénico, carcinoma celular renal, hepatoma, carcinoma pulmonar, carcinoma pulmonar de células pequeñas, carcinoma epitelial, leucemia, cáncer de ovarios, cáncer cervical, glioma, melanoma o linfoma.