Un fragmento globular homotrimérico de un polipéptido que tiene SEQ ID NO:

2 (gOBG3), en el que dicho fragmento del polipéptido gOBG3 se selecciona de los aminoácidos 18-244, 19-244, 20-244, 21-244, 22-244, 23-244. 24-244, 25-244, 26- 244, 27-244, 28-244, 29-244, 30-244, 31-244, 32-244, 33-244, 34-244, 35-244, ó 36- 244 de SEQ ID NO: 2, en el que la cisteína de la posición 36 se sustituye con un aminoácido distinto de cisteína

CAMPO DE LA INVENCIÓN

La presente invención se refiere al campo de la investigación metabólica, en particular al descubrimiento de compuestos eficaces para tratar la obesidad y las en-fermedades y trastornos relacionados con la obesidad. Las enfermedades o trastornos relacionados con la obesidad previstos para ser tratados por los métodos de la inven-5 ción incluyen, pero sin limitación, hiperlipidemia, ateroesclerosis, diabetes, e hiperten-sión.

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN

La siguiente exposición pretende facilitar el entendimiento de la invención, pero 10 ni se pretende ni se admite que sea la técnica anterior a la invención.

La obesidad es un problema de salud pública que es grave, que está muy ex-tendido, y que va en aumento. En los Estados Unidos, el 20 por ciento de la población es obesa; en Europa, hay un porcentaje ligeramente menor de personas obesas [Friedman (2000) Nature 404:632-634]. La obesidad está asociada con un mayor 15 riesgo de hipertensión, enfermedad cardiovascular, diabetes y cáncer, así como con complicaciones respiratorias y osteoartritis [Kopelman (2000) Nature 404:635-643]. Incluso una pérdida de peso moderada mejora estas afecciones asociadas.

El mantenimiento de la ganancia o pérdida de peso está asociado a cambios compensadores del gasto energético que se oponen al mantenimiento de un peso cor-20 poral que es diferente del peso normal [Leibel et al. (1995) N Engl J Med 332:621-8]. Estos cambios pueden explicar, en parte, la baja eficacia a largo plazo de los trata-mientos contra la obesidad [Wadden (1993) Ann Intern Med 229:688-93]. Además, se ha documentado bien la sensibilidad disminuida a la insulina tras la ganancia de peso y el efecto beneficioso incluso de pequeñas reducciones de peso sobre el metabolismo 25 de los carbohidratos y la sensibilidad a la insulina en algunos pacientes [Olefsky et al. (1974) J Clin Invest 53:64-76].

Aunque todavía se reconoce que los factores del estilo de vida que incluyen el entorno, la dieta, la edad y el ejercicio desempeñan un papel en la obesidad, los estu-dios de gemelos, los análisis de agregación familiar, y los estudios de adopción indican 30 todos que la obesidad es en gran medida el resultado de factores genéticos [Barsh et al. (2000) Nature 404:644-651]. De acuerdo con estos estudios, está el hecho de que está siendo identificado un número creciente de genes relacionados con la obesidad. Algunos de los genes más ampliamente estudiados incluyen los que codifican la lep-tina (ob) y su receptor (db), pro-opiomelanocortina (Pomc), receptor 4 de melanocor-35 tina (Mc4r), proteína agouti (Ay), carboxipeptidasa E (fat), receptor 2C de 5-hidroxitrip-tamina (Htr2c), nescient helix-loop-helix 2 (Nhlh2) básico, prohormona-convertasa 1 (PCSKl), y proteína tubby (tubby) [revisado en Barsh et al. (2000) Nature 404:644-651].

El documento WO 01/51645 describe una proteína denominada OBG3 globu-5 lar, que reduce la ganancia de peso en animales, tiene una actividad similar a la insu-lina y es activa en el reparto de los lípidos y el metabolismo lipídico. OBG3 globular es un fragmento de OBG3 que tiene la secuencia de SEQ ID NO: 2. En el documento WO 01/51645, se describe que esta proteína es eficaz para reducir la masa corporal y para tratar enfermedades y trastornos relacionados con la obesidad tales como hiperlipide-10 mias, ateroesclerosis, diabetes, e hipertensión.

SUMARIO DE LA INVENCIÓN

La presente invención se basa en el descubrimiento de que los fragmentos del polipéptido OBG3 de longitud completa que comprenden el dominio globular, denomi-15 nados fragmentos del polipéptido gOBG3, forman homotrímeros que tienen efectos inesperados in vitro e in vivo, que incluyen la utilidad para la reducción de peso, la pre-vención de la ganancia de peso, y el control de los niveles de glucosa en la sangre en seres humanos y otros mamíferos. La invención se basa además en el descubrimiento de que los multímeros del homotrímero de gOBG3 formados por medio de enlaces 20 disulfuro en el residuo de cisteína en la región única dispuesta en posición N-terminal tienen una actividad específica más baja para las actividades descritas en la presente memoria que la del homotrímero de gOBG3 no multimérico. La presente invención se basa además en el descubrimiento de que los fragmentos del polipéptido gOBG3 que comprenden toda o parte de la región similar a colágeno forman homotrímeros de 25 gOBG3 más estables que tienen las actividades descritas en la presente memoria.

Estos efectos inesperados de la administración del fragmento de polipéptido OBG3 homotrimérico a mamíferos incluyen también la reducción de los niveles eleva-dos de ácidos grasos libres causados por la administración de epinefrina, inyección i.v. de "intralipid", o administración de un alimento de ensayo de alto contenido en grasas, 30 así como el aumento de la oxidación de los ácidos grasos en las células del músculo, y la reducción de peso en los mamíferos que consumen una dieta de alto contenido en grasas/sacarosa. Estos efectos son inesperados y sorprendentes, dado que la admi-nistración de multímeros de homotrímeros de gOBG3 generalmente no tiene efecto o tiene un efecto significativamente reducido in vivo o in vitro que depende de la activi-35 dad biológica específica y de la cantidad administrada. Debido a que no se observa ningún efecto tras la administración de los multímeros de homotrímeros de gOBG3, los niveles de homotrímeros de gOBG3 multiméricos necesarios para alcanzar cierto efecto lo hacen inviable en la mayoría de los casos como tratamiento potencial para seres humanos en este momento. En contraste, el homotrímero de gOBG3 no multi-5 mérico de la invención es radicalmente más eficaz, y así se puede proporcionar a ni-veles que son viables para los tratamientos en seres humanos.

Así, la invención se refiere a los fragmentos del polipéptido gOBG3, los polinu-cleótidos que codifican dichos fragmentos del polipéptido gOBG3, los vectores que comprenden dichos polinucleótidos de gOBG3, y las células recombinantes para di-10 chos polinucleótidos de gOBG3, así como las composiciones farmacéuticamente y fisiológicamente aceptables que comprenden dichos fragmentos del polipéptido gOBG3 y los métodos para administrar dichas composiciones farmacéuticamente y fisiológicamente aceptables de gOBG3 para reducir el peso corporal o para tratar en-fermedades y trastornos relacionados con la obesidad, en los que dicho fragmento del 15 polipéptido gOBG3 comprende toda o parte de la región similar a colágeno, y además en los que dicho fragmento del polipéptido gOBG3 no comprende el residuo de cis-teína en la región única dispuesta en posición N-terminal, debido a que dicho residuo de cisteína se ha sustituido con un aminoácido distinto de la cisteína o debido a que dicho fragmento no abarca dicho residuo de cisteína. También forman parte de la in-20 vención los ensayos para identificar agonistas y antagonistas de la actividad relacio-nada con la obesidad.

En un primer aspecto, la invención se refiere a un fragmento del polipéptido gOBG3 purificado, aislado o recombinante, en el que dicho fragmento del polipéptido gOBG3 forma homotrímeros que tienen una actividad inesperada, en el que dicha acti-25 vidad inesperada se selecciona del grupo que consiste en el reparto de lípidos, el me-tabolismo lipídico, y la actividad similar a la insulina, en el que dicho polipéptido gOBG3 comprende toda o parte de la región similar a colágeno, y en el que dicho fragmento del polipéptido gOBG3 comprende una sustitución de un aminoácido dis-tinto de cisteína por la cisteína de la región única dispuesta en posición N-terminal 30 seleccionado del grupo que consiste en alanina, ácido aspártico, ácido glutámico, fe-nilalanina, glicocola, histidina, isoleucina, lisina, leucina, metionina, asparagina, pro-lina, glutamina, arginina, serina, treonina, valina, triptófano, y tirosina, preferiblemente en el que dicho aminoácido sustituido es serina. Los fragmentos del polipéptido gOBG3 que tienen una actividad inesperada se seleccionan de los aminoácidos 18-35 244, 19-244, 20-244, 21-244, 22-244, 23-244, 24-244, 25-244, 26-244, 27-244, 28-244, 29-244, 30-244, 31-244, 32-244, 33-244, 34-244, 35-244, 36-244 de SEQ ID NO:2, en los que la cisteína de la posición 36 se sustituye por dicho aminoácido sustituto. Los fragmentos del polipéptido gOGB3 que tienen una actividad inesperada son humanos.

En otras realizaciones sumamente preferidas, la invención se refiere a un 5 fragmento del polipéptido...

5

1. Un fragmento globular homotrimérico de un polipéptido que tiene SEQ ID NO: 2 (gOBG3), en el que dicho fragmento del polipéptido gOBG3 se selecciona de los aminoácidos 18-244, 19-244, 20-244, 21-244, 22-244, 23-244. 24-244, 25-244, 26-5 244, 27-244, 28-244, 29-244, 30-244, 31-244, 32-244, 33-244, 34-244, 35-244, ó 36-244 de SEQ ID NO: 2, en el que la cisteína de la posición 36 se sustituye con un ami-noácido distinto de cisteína.

2. El fragmento de polipéptido según la reivindicación 1, en el que el 10 aminoácido distinto de cisteína es serina.

3. El fragmento de polipéptido según la reivindicación 1 ó 2, en el que el fragmento está fusionado con un péptido de la región IgG-Fc.

15

4. Un polinucleótido, o el complemento del mismo, que codifica el frag-mento del polipéptido gOBG3 según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3.

5. Un vector que comprende un polinucleótido de la reivindicación 4.

20

6. Una célula hospedadora transformada que comprende un vector según la reivindicación 5.

7. Una composición que comprende un vehículo y un fragmento del polipéptido gOBG3 según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3. 25

8. Un fragmento de polipéptido según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3 para el uso en la prevención de la ganancia de peso, para el uso en la reducción del peso y para el uso en el mantenimiento de la pérdida de peso.

30

9. Un fragmento de polipéptido según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3 para el uso en el tratamiento de un trastorno relacionado con la obesidad seleccio-nado de obesidad, tolerancia alterada a la glucosa, resistencia a la insulina, ateroes-clerosis, enfermedad ateromatosa, cardiopatía, hipertensión, apoplejía, síndrome X, diabetes mellitus no insulinodependiente (NIDDM, o diabetes tipo II) y diabetes mellitus 35 insulinodependiente (IDDM o diabetes tipo I).

10. Un fragmento de polipéptido según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3 para el uso en la disminución de los niveles circulantes en sangre, suero o plasma de: (i) ácidos grasos libres, (ii) glucosa, y/o (iii) triglicéridos. 5

11. Un fragmento de polipéptido según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3 para el uso en la estimulación de la oxidación de lípidos o ácidos grasos libres en el músculo.

10