COMPOSICIÓN DE PÉPTIDO INMUNOGÉNICO PARA LA PREVENCIÓN Y EL TRATAMIENTO DE LA ENFERMEDAD DE ALZHEIMER.

Un inmnunógeno del péptido representado por una de las siguientes fórmulas:

(A)n-(fragmento N-terminal del péptido Aß1-42)-(B)o-(Th)m-X; o (A)n-(Th)m-(B)o-(fragmento N-terminal del Péptido Aß1-42)-X; en donde cada A es independientemente un aminoácido; cada B es un espaciador seleccionado del grupo que consiste de Gly-Gly, (α, ε-N)-Lys, y Pro-Pro-Xaa-Pro-Xaa-Pro (SEQ ID NO: 77); Th es el epitope de la célula T auxiliar de SEQ ID NO: 51; (fragmento N-terminal del péptido Aß1-42) es el péptido de SEQ ID NO: 67; X es un α-COOH o α-CONH2 de un aminoácido; n es de 0 a aproximadamente 10; m es de 1 a aproximadamente 4; y o es de 0 a aproximadamente 10

Campo de la invención

La presente invención se relaciona con una composición que comprende un inmnunógeno del péptido útil para la prevención y el tratamiento de la Enfermedad de Alzheimer. Más particularmente, el inmnunógeno del péptido comprende un sitio regulador/funcional principal, un fragmento N-terminal del péptido β(Aβ) Amiloide unido a un epitope de la célula T auxiliar (Th) que tiene múltiples motivos de enlace de MHC de clase II. El inmnunógeno del péptido induce una respuesta inmune de sitio-dirigido contra el sitio regulador/funcional principal del péptido Aβ y genera anticuerpos, que son altamente reactivos en cruz con el péptido Aβ1-42 soluble y las placas amiloides formadas en el cerebro de los pacientes con la Enfermedad de Alzheimer. Los anticuerpos inducidos que son reactivos en cruz con el péptido Aβ1-42 soluble, promueven la desagregación fibrilar e inhiben la agregación fibrilar conduciendo a la inmunoneutralización de las "toxinas derivadas de Aβ soluble"; y que son reactivas en cruz con las placas amiloides, aceleran la liquidación de estas placas a partir del cerebro. De esta manera, la composición de la invención que comprende el inmnunógeno del péptido es útil para la prevención y el tratamiento de la Enfermedad de Alzheimer.

Antecedentes de la invención

La Enfermedad de Alzheimer (AD) es un trastorno crónico, neurodegenerativo caracterizado por una pérdida de la capacidad cognitiva y graves anormalidades del comportamiento en un paciente lo que conduce a la eventual muerte del paciente. En este momento existen 2.5 a 4.0 millones de pacientes con AD en los EE.UU. y 17 a 25 millones en todo el mundo. Es la cuarta causa que conduce a la muerte en las culturas Occidentales, precedida solamente por las enfermedades del corazón, cáncer, y accidente cerebro vascular. ARICEPT®, un inhibidor de la acetilcolinesterasa ha sido aprobado por la FDA, desacelerando la velocidad de descenso de los pacientes con Alzheimer. Sin embargo, es efectivo solamente por un periodo de tiempo limitado y en algunos pacientes. Hasta el momento no existe tratamiento o cura definitiva para esta devastadora enfermedad.

Dos depósitos microscópicos, i.e., ovillos neurofibrilares (NFT) y placas amiloides seniles, fueron identificados por Alois Alzheimer como las características patológicas de la enfermedad. Los ovillos neurofibrilares consisten de dos filamentos de 10nm de ancho trenzados uno alrededor del otro, conocidos como filamentos helicoidales apareados (PHFs), del cual un importante componente es tau fosforilada. La fosforilación de la serina en el aminoácido 262 de la proteína tau representa una etapa crucial que conduce a la disfunción fisiológica de tau. Los PHFs son intracelulares y se encuentran en muchos de los procesos dendríticos y axonales anormales, o neuritas que forman la periferia de las placas amiloides seniles. Las placas amiloides seniles consisten de filamentos neurófilos desorganizados en una zona de hasta 150 µm de sección transversal con un núcleo extra-celular del depósito de amiloide. Las placas amiloides cerebrales son ultraestructuralmente distintos a partir de los PHFs y consisten de filamentos de 4-8 nm de ancho que no se enrollan juntos en pares. El núcleo de la placa consiste de agregados de un péptido, inicialmente conocido como A4, con una masa molecular relativa (M) de aproximadamente 4,000 (Masters et a1., Proc Natl Acad Sci USA, 1985, 82:4245-4249).

Una secuencia de aminoácidos parcial de A4, que ahora se llama péptido β amiloide (o Aβ1-42), muestra que es similar a la proteína β amiloide aislada a partir de vasos sanguíneos cerebrales de pacientes con la enfermedad de Alzheimer o el síndrome de Down (Glenner and Wong, Biochem Biophys Res Comm, 1984; 120:885-890; 122:11311135).

Se ha formulado la hipótesis que Aβ1-42 se relaciona con AD por un número de razones. En primer lugar, en la amiloidosis periférica, por ejemplo, la enfermedad de cadena ligera primaria o amiloidosis AA secundaria, de gran carga amiloide se correlaciona fuertemente con la disfunción de órganos y tejidos. En segundo lugar, la densidad de la placa amiloide se correlaciona positivamente con las puntuaciones de demencia pre-morten en AD. En tercer lugar, la deposición del Aβ1-42 es el marcador neuropatológico precoz en AD y de los trastornos relacionados tales como síndrome de Down, donde este puede preceder la formación de NFT por 2-3 décadas. En cuarto lugar, la βamiloidosis es relativamente específica para AD y los trastornos relacionados. En quinto lugar, Aβ1-42 es tóxico para las neuronas (Yankner et al., Science, 1990; 250:279-282). Por último, mutaciones de aminoácidos en el gen de la proteína precursora amiloide estructural (APP) causan inicio precoz de AD familiar (Goate et al., Nature, 1991; 349: 704-706; Mullan et al., Nature Genetics, 1992; 1:345-347). Notablemente, una mutación causa una dramática sobreproducción de Aβ1-42 (Citron et al., Nature, 1992; 360:672-674).

En 1987, Kang et al. (Nature, 1987; 325:733-737) y otros tres grupos (ver 1987 status reports by Anderton, Nature, 1987; 325:658-659 and Barnes, Science, 1987; 235:846-847) independientemente clonados del gen a partir del cual Aβ1-42 se deriva. Este gen, ahora conocido como la proteína precursora amiloide (APP), codifica una proteína de 695 residuos de aminoácidos con un MW de aproximadamente 79,000 que se expresa en virtualmente todos los tejidos.

Existen al menos cinco variantes de corte y empalme de APP, cuatro de las cuales contienen la secuencia del péptido β-amiloide.

Cuatro genes han sido implicados en formas familiares de AD. Tres de los genes, βAPP, presenilin 1, y presenilin 2, cuando mutan, causan formas iniciales dominantes autosomales de AD. El cuarto gen, Apolipoproteina E, tiene una forma polimórfica que ocurre naturalmente, ApoE4, que representa un principal factor de riesgo genético para el desarrollo de la enfermedad. El concepto de que las alteraciones en varios genes distintos pueden conducir a un desequilibrio crónico entre la producción de Aβ1-42 y su liquidación, con la agregación resultante de los primeros 42residuos y luego los 40-residuos peptídicos en placas citotóxicas, se soporta por la evidencia disponible. La evidencia sugiere que los defectos en cada uno de estos cuatro genes predispuestos el fenotipo AD por (1) aumento de la producción y/o la deposición de péptidos Aβ1-42 o (2) por disminución de la liquidación de ApoE4 a partir del tejido (Selkoe, J Biol Chem, 1996; 271:18295-18298). ,

A partir de los datos disponibles, parece que los agregados, pero no los péptidos Aβ1-42 monoméricos pueden inducir la disfunción y muerte celular in vitro mediante un rango de mecanismos interrelacionados presumiblemente. Estos incluyen lesión oxidativa (Thomas et al., Nature, 1996; 380:168-171; Behl et al., Cell, 1994; 77:817-827), alteraciones en homeostasis de calcio intracelular (Arispe et al., Proc Natl Acad Sci USA, 1993; 90:567-571), y reorganización del citoesqueleto (Busciglio et al., Neuron, 1995; 14: 879-888). El conocimiento suficiente de algunas de las principales etapas en la cascada inducida del amiloide ha surgido, incluso aunque la hipótesis de la cascada es muy refutada.

Las metodologías farmacológicas, para identificar pequeñas moléculas que podrían inhibir una u otra etapa de la cascada inducida del amiloide ahora están en curso. De particular interés son dos metodologías: ensayos para interferir con la agregación de péptidos Aβ1-42 por disminución de la secreción de péptidos Aβ1-42 a partir de células gliales y neuronas o inhibir la toxicidad que estos agregados extracelulares producidos en las células gliales y neuronas y sus procesos. Un tercer ensayo de metodología para controlar la respuesta inflamatoria especializada que parece ser desencadenada por Aβ1-42 agregado (incluyendo estimulación microglial, activación de la cascada complemento clásica, liberación de citoquinas, y astrocitosis reactiva) puede probar que es de beneficio para pacientes con Alzheimer.

A parte de las metodologías farmacológicas mencionadas anteriormente para la intervención de AD, las intervenciones inmunológicas también se han intentado. Soloman et al. (Proc Natl Acad. Sci, 1996; 93:452-455; Proc Natl Aca. Sci, 1997; 94: 4109-4112) mostró que tres anticuerpos monoclonales específicos, dirigidos hacia un sitio en la región N-terminal del péptido Aβ1-42 humano, se unen en diversos grados a las fibrillas preformadas que conducen a su desagregación... [Seguir leyendo]

1. Un inmnunógeno del péptido representado por una de las siguientes fórmulas:

(A)n-(fragmento N-terminal del péptido Aβ1-42)-(B)o-(Th)m-X; o

(A)n-(Th)m-(B)o-(fragmento N-terminal del Péptido Aβ1-42)-X; 5 en donde cada A es independientemente un aminoácido;

cada B es un espaciador seleccionado del grupo que consiste de Gly-Gly, (α, -N)-Lys, y Pro-Pro-Xaa-Pro-Xaa-Pro (SEQ ID NO: 77); Th es el epitope de la célula T auxiliar de SEQ ID NO: 51; 10 (fragmento N-terminal del péptido Aβ1-42) es el péptido de SEQ ID NO: 67;

X es un α-COOH o α-CONH2 de un aminoácido;

n es de 0 a aproximadamente 10; m es de 1 a aproximadamente 4; y

o es de 0 a aproximadamente 10.

15 2. El inmnunógeno del péptido de la reivindicación 1, en donde el espaciador es Gly-Gly.

3. El inmnunógeno del péptido de la reivindicación 1, en donde el espaciador es -N-Lys.

4. El inmnunógeno del péptido de la reivindicación 1, en donde el espaciador es Pro-Pro-Xaa-Pro-Xaa-Pro (SEQ ID NO: 77).

5. El inmnunógeno del péptido de la reivindicación 1, que tiene la SEQ ID NO: 73.

20 6. Una composición que comprende un inmnunógeno del péptido de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5 y un adyuvante y/o portador farmacéuticamente aceptable.

7. Uso de una composición de la reivindicación 6, para la preparación de un medicamento para prevenir o tratar la enfermedad de Alzheimer.