Una composición farmacéutica para inhibir el crecimiento de un tumor preestablecido en un animal que sintetice anti-aGal que comprende:

una mezcla de células tumorales vacuna atenuadas alogénicas para dicho animal, conteniendo dichas células una secuencia que codifica a(1,3)-galactosiltransferasa y una pluralidad de glicoproteínas o glicolípidos en la superficie celular sobre las cuales está presente un epítopo aGal, y un vehículo

Vacuna anti-tumor que utiliza células tumorales alogénicas que codifica a(1,3)-galactosiltransferasa.

Campo de la invención

La presente invención se refiere a métodos y a composiciones para el tratamiento del cáncer mediante la estimulación de las respuestas inmunes humoral y celular contra las células tumorales. En particular, esta invención está dirigida a métodos para estimular la destrucción de células tumorales mediada por la estimulación del complemento y la estimulación simultánea de la producción de anticuerpos específicos contra el tumor y de células citotóxicas específicas contra el tumor.

Antecedentes de la invención

Una barrera primaria para el xenotrasplante ha sido el reconocimiento esencialmente inmediato de epítopos carbohidratados presentes en el tejido foráneo que causa un rechazo hiperagudo del xenotrasplante (HAR). La reacción comienza inmediatamente después de la reperfusión y, una vez iniciada, destruye el tejido foráneo en un periodo que va desde minutos hasta unas cuantas horas. Se ha postulado que la presencia de HAR en ciertas combinaciones donante/receptor, aunque no otras, está relacionada con dos factores primarios, a) la unión de anticuerpos naturales xenorreactivos del receptor a antígenos o células endoteliales del injerto y b) la incompatibilidad de proteínas reguladoras del complemento en el trasplante con el sistema del complemento del receptor, permitiendo una activación incontrolada del complemento. Más del 1% de los anticuerpos naturales que fijan el complemento en el suero humano reconocen una sola estructura Gala(1-3)Galß(1,4)GlcNAc-R. La síntesis de Gala(1-3)Galß(1,4)GlcNAc-R está catalizada por el enzima a(1,3)-galactosiltransferasa (aGT).

Este enzima cataliza la síntesis de epítopos a-galactosilo (aGal) en el aparato de Golgi de células de diferentes mamíferos no primates mediante la reacción siguiente:

Galß(1,4)GlcNAc-R + UDP-Gal rightarrow Gala(1-3)Galß(1,4)GlcNAc-R

Se encontró que este enzima era activo en los monos del nuevo mundo pero no en los monos del viejo mundo ni en humanos. El ADNc de la aGT ha sido clonado a partir de bibliotecas de ADNc bovino y murino. Larson, R.D. y col. (1989) "Isolation of a cDNA Encoding Murine UDP galactose; ß-D-galactosyl-(1,4)-N Acetyl-D-Glucosamine a-(1,3)Galactosyl Transferase: Expression Cloning by Gene Transfer", PNAS, USA 86:8227; y Joziasse, D.H. y col. (1989) "Bovine a-(1,3) Galactosyl Transferase: Isolation and Characterization of a cDNA Clone, Identification of Homologous Sequences in Human Genomic DNA", J. Biol. Chem. 264:14290.

El gen está presente en el genoma humano, aunque no se ha detectado transcripción. En lugar de ello, se encontraron dos mutaciones por desplazamiento del marco (deleciones que generan codones de parada prematuros) en los exones humanos que codifican el enzima. Ver en general, Galili, Uri, "Evolution in Pathophysiology of the Human Natural anti-a-Galactosyl IgG (anti-aGal) Antibody", Springer Semin. Immunopathol. (1993) 15:155-171.

El anti-aGal, un anticuerpo existente de forma natural presente en todos los humanos, interacciona específicamente con el epítopo carbohidratado Gala(1-3)Galß(1,4)GlcNAc-R (epítopo aGal). Este anticuerpo no interacciona con ningún otro epítopo carbohidratado conocido producido por células de mamífero (Galili, 1993, Springer Seminar. Immunopathology 15:153). El anti-aGal constituye el 1% aproximadamente de la IgG circulante (Galili y col., 1984, J. Exp. Med. 160:1519) y se encuentra también en forma de IgA e IgM (Davine y col., 1987, Kidney Int. 31:1132; Sandrin y col., 1993, Proc. Natl. Acad. Sci. USA 90:11391). Es producido por el 1% de los linfocitos B circulantes (Galili y col., 1993, Blood 82:2485). La producción de este Ab anti-aGal natural en humanos está estimulada constantemente por la presencia de residuos carbohidratados aGal presentes en la flora bacteriana intestinal y pulmonar. En humanos, el anti-aGal reacciona a la presencia de este epítopo en el rechazo hiperagudo de xenotrasplantes y el complemento es rápido y seguro, teniendo como resultado la destrucción de los tejidos foráneos en un periodo de minutos a horas. Galili y col. [J. Haematol. & Stem. Cell Res. - (2001) 10:501-511] describen la preparación de vacunas autólogas contra la leucemia y el linfoma que expresan epítopos aGal.

Es un objeto de esta invención desarrollar una vacuna terapéutica contra el cáncer mediante la introducción en las células tumorales del gen que codifica aGT, manejar la adición de epítopos aGal a tales células tumorales de la vacuna con el fin de permitir la opsonización incrementada de las células de la vacuna por los anticuerpos anti-aGal naturales y estimular la presentación de los antígenos tumorales con el fin de inducir una respuesta inmune humoral y celular hacia los antígenos específicos del tumor.

Es un objeto adicional de esta invención proporcionar una composición farmacéutica terapéutica conteniendo células tumorales recombinantes que expresen y procesen aGT con el fin de construir epítopos aGal en las células.

Es un objeto más de la invención proporcionar composiciones y métodos para el tratamiento de tumores, virus, células neoplásicas u otras células, que crecen y eluden la respuesta inmune celular y tumoral.

Otros objetos de la invención resultarán obvios a partir de la descripción de la invención que sigue a continuación.

Resumen de la invención

La invención proporciona una composición farmacéutica para inhibir el crecimiento de un tumor preestablecido en un animal que sintetice un anti-aGal que comprende: una mezcla de células tumorales atenuadas vacuna alogénicas para dicho animal, conteniendo dichas células una secuencia que codifica a(1,3)-galactosiltransferasa y una pluralidad de glicoproteínas o glicolípidos en la superficie celular sobre los cuales está presente un epítopo aGal, y un vehículo.

La invención proporciona además una composición farmacéutica para estimular una respuesta inmune hacia una pluralidad de antígenos tumorales simultáneamente, independientemente de su estado de glicosilación, en un animal que sintetice anti-aGal portador de un tumor preestablecido, que comprende: una mezcla de células tumorales completas vacuna atenuadas alogénicas para dicho animal, codificando dichas células una proteína a(1,3)-galactosiltransferasa y una pluralidad de glicoproteínas o glicolípidos de la superficie celular sobre los cuales está presente un epítopo aGal, de tal manera que los antígenos de la célula tumoral completa puedan ser presentados al sistema inmune, y un vehículo adecuado.

La invención proporciona adicionalmente una composición farmacéutica para inducir una respuesta inmune contra células tumorales en un animal que sintetice un anti-alfa gal portador de un tumor preestablecido, que comprende: una mezcla de células tumorales atenuadas alogénicas para dicho animal, conteniendo dichas células una secuencia que codifica a(1,3)-galactosiltransferasa y una pluralidad de glicoproteínas o glicolípidos en la superficie celular en los cuales está presente un epítopo a-galactosilo, donde dichas células tumorales derivan del grupo de células A549, NCI-H460, NCI-H520, MCF-7, BT-20, HPAF-II, PANC-1, ASPC-1, BxPC3, IGROV, ES-2, NIH:OVCAR3, PA-1, A375, COLO829, G-361, HCT-116, COLO205, LoVo, WiDr, DLD-1, HCT-15, SW620, SW480, SW1116, HT-29, FHC, CCD841CoN, PC-3, LNCaPFGC, MDAPca2b o DU145; y un vehículo.

En otro aspecto, la invención proporciona la utilización de una mezcla de células tumorales atenuadas alogénicas para un paciente con células tumorales preestablecidas, expresando dichas células el gen de la a(1,3)-galactosiltransferasa y conteniendo una pluralidad de glicoproteínas en la superficie celular sobre las cuales está presente un epítopo aGal, en la producción de un medicamento para inducir en dicho paciente la destrucción de las células tumorales mediada por el sistema inmune, donde dicho paciente es un animal que sintetice anti-aGal.

En un aspecto relacionado, la invención proporciona la utilización de una composición que contiene una mezcla de células tumorales atenuadas alogénicas para un animal que sintetice anti-aGal con un tumor preestablecido, y modificadas genéticamente con un polinucleótido que codifica una proteína a(1,3)-galactosiltransferasa, en la fabricación de un medicamento para tratar a dicho animal.

Está proporcionada además por la invención la utilización de células tumorales irradiadas letalmente alogénicas para un animal que sintetice...

1. Una composición farmacéutica para inhibir el crecimiento de un tumor preestablecido en un animal que sintetice anti-aGal que comprende: una mezcla de células tumorales vacuna atenuadas alogénicas para dicho animal, conteniendo dichas células una secuencia que codifica a(1,3)-galactosiltransferasa y una pluralidad de glicoproteínas o glicolípidos en la superficie celular sobre las cuales está presente un epítopo aGal, y un vehículo.

2. Una composición farmacéutica para estimular una respuesta inmune simultáneamente hacia una pluralidad de antígenos tumorales, independientemente de su estado de glicosilación, en un animal que sintetice anti-aGal portador de un tumor preestablecido, que comprende: una mezcla de células tumorales vacuna completas atenuadas alogénicas para dicho animal, codificando dichas células una proteína a(1,3)-galactosiltransferasa y una pluralidad de glicoproteínas o glicolípidos de la superficie celular sobre los cuales está presente un epítopo aGal, de tal manera que los antígenos de la célula tumoral completa puedan ser presentados al sistema inmune, y un vehículo adecuado.

3. La composición de la reivindicación 1 ó 2, en la que dichas células tumorales son células de carcinoma de células grandes, de carcinoma de células escamosas, de adenocarcinoma ascítico, de carcinoma de efusión pleural, de carcinoma epitelial ductal primario, de adenocarcinoma metastásico, de adenocarcinoma primario, de carcinoma de células claras, de adenocarcinoma de ovario, de teratocarcinoma de ovario, de melanoma maligno, de carcinoma colorrectal, de adenocarcinoma colorrectal o de adenocarcinoma colorrectal de grado II.

4. La composición de cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, en la que dichas células tumorales vacuna derivan de células A549, células NCI-H460, células NCI-H520, células MCF-7, células BT-20, células HPAF-II, células PANC-1, células ASPC-1, células BxPC3, células IGROV, células ES-2, células NIH:OVCAR3, células COLO829, células G-361, células HCT-116, células COLO205, células LoVo, células WiDr, células DLD-1, células HCT-15, células SW620, células SW480, células SW1116, células HT-29, células FHC, células CCD841CoN, células PC-3, células LNCaPFGC, células MDAPca2b o células DU145.

5. La composición de cualquiera de las reivindicaciones precedentes, donde dicha composición contiene una célula vacuna obtenible mediante el método que comprende:

6. La composición de cualquiera de las reivindicaciones precedentes, que contiene además un adyuvante.

7. Una composición farmacéutica para inducir una respuesta inmune frente a células tumorales en un animal que sintetice anti-aGal portador de un tumor preestablecido, que comprende: una mezcla de células tumorales atenuadas alogénicas para dicho animal, conteniendo dichas células una secuencia que codifica a(1,3)galactosiltransferasa y una pluralidad de glicoproteínas o glicolípidos de la superficie celular sobre los cuales está presente un epítopo a-galactosilo, donde dichas células tumorales derivan del grupo de células A549, NCI-H460, NCI-H520, MCF-7, BT-20, HPAF-II, PANC-1, ASPC-1, BxPC3, IGROV, ES-2, NIH:OVCAR3, PA1, A375, COLO829, G-361, HCT-116, COLO205, LoVo, WiDr, DLD-1, HCT-15, SW620, SW480, SW1116, HT-29, FHC, CCD841CoN, PC-3, LNCaPFGC, MDAPca2b o DU145; y un vehículo.

8. Una composición farmacéutica para el tratamiento de células tumorales en los tejidos de un animal, conteniendo dicha composición una o más vacunas de células completas, donde dichas vacunas de células completas son obtenibles mediante el método definido en la reivindicación 5.

9. Utilización de una mezcla de células tumorales atenuadas alogénicas para un paciente con células tumorales preestablecidas, expresando dichas células el gen de la a(1,3)-galactosiltransferasa y conteniendo una pluralidad de glicoproteínas en la superficie celular sobre las cuales está presente un epítopo aGal, en la fabricación de un medicamento para inducir la destrucción mediada por el sistema inmune de las células tumorales de dicho paciente, donde dicho paciente es un animal que sintetice anti-aGal.

10. Utilización de una composición que contiene una mezcla de células tumorales atenuadas alogénicas para un animal que sintetice anti-aGal con un tumor preestablecido, y modificadas genéticamente con un polinucleótido que codifica una proteína a(1,3)-galactosiltransferasa, en la fabricación de un medicamento para tratar a dicho animal.

11. La utilización de células tumorales irradiadas letalmente alogénicas para un animal que sintetice anti-aGal con células tumorales preestablecidas, y que expresan el gen de la a(1,3)-galactosiltransferasa, en la fabricación de un medicamento para tratar a dicho animal.

12. La utilización de la reivindicación 11 en la que el polinucleótido a(1,3)-galactosiltransferasa es de origen murino.

13. La utilización de la reivindicación 11 ó 12, en la que dicho gen codifica una a(1,3)-galactosiltransferasa con al menos un 70% aproximadamente de identidad de secuencias de aminoácidos, o un 85% de similitud de secuencias de aminoácidos, con la secuencia de SEC ID Nº: 2.

14. La utilización de cualquiera de las reivindicaciones 11 a 13, en la que el gen de la a(1,3)-galactosiltransferasa es introducido en las células por un vector.

15. La utilización de la reivindicación 14, en la que el vector es un vector vírico.

16. La utilización de la reivindicación 15, en la que el vector vírico está basado en un vector retrovírico murino, en un vector lentivírico, en un vector adenovírico, en un vector adenoasociado o en un vector virus del herpes simple.