COMPOSICIONES PARA TERAPIA DE ENFERMEDADES ASOCIADAS CON LA EXPRESIÓN ABERRANTE DE KREMEN Y/O WNT.

Molécula nucleotídica que codifica un polipéptido Kremen 1 y/o Kremen 2 o un polipéptido Kremen 1 y/o Kremen 2 para uso como medicamento

La presente invención se refiere a (a) una molécula nucleotídica que codifica un polipéptido Kremen 1 y/o Kremen 2 o (b) un polipéptido Kremen 1 y/o Kremen 2 para uso como medicamento.

La cascada de señales Wnt juega un papel crucial en lo que respecta a la regulación de la supervivencia, proliferación y diferenciación de las células durante la embriogénesis, y en el adulto como se muestra, v.g., en 5 Drosophila, Xenopus y ratones (Nusse y Varmus, Cell 69 (1992), 1073-1087). Los genes Wnt codifican glicoproteínas secretoras que activan una cascada de señales bien caracterizada por la vía de un receptor de Wnt denominado "frizzled (rizado)". Además de "frizzled", los Wnts utilizan correceptores constituidos por miembros de la familia de las proteínas afines al receptor de proteínas de baja densidad (LRP), LRP5 y LRP6 para transmitir sus señales (Zorn, Curr. Biol. 11 (2001), R592-595). Las LRPs juegan papeles importantes en diversas enfermedades. 10 Para la presente solicitud, merece destacarse que, en estudios recientes, ha podido identificarse una nueva familia de proteínas, Dkk ("Dickkopf"), que actúan como inhibidores de Wnt. DKK1 fija e inhibe el correceptor de Wnt LRP 5/6 (Zorn, Curr. Biol. 11 (2001), R592-595) y por tanto puede proporcionar una herramienta importante para diagnóstico y/o tratamiento de enfermedades relacionadas con LRP5/6 (WO02092015). Otros miembros notables de efectores de esta cascada de señales son beta-catenina y el gen supresor de tumores APC (Miller y Moon, Genes 15 Dev. 10 (1996), 2527-2539).

Nakamura et al. (2001) clonaron Kremen 1 de ratón (Krm1). La proteína de 473 aminoácidos deducida contiene una secuencia señal N-terminal, seguida por un dominio en anilla ("kringle"), un dominio WSC, un dominio CUB, un dominio transmembranal, y una cola intracelular C-terminal. El análisis por transferencia Northern detectó un transcrito de 5,0 kb en todos los tejidos de ratón examinados, con expresión máxima en corazón, pulmón, riñón, y 20 músculos esqueléticos. Sin embargo, Nakamura no presentó efecto alguno de Krm1 sobre un mecanismo metabólico, es decir el camino wnt canónico. La cascada de señalización Wnt y sus componentes juegan un papel importante en diversas enfermedades, lo que hace deseable modular su actividad:

i) Cáncer

La tumorigénesis representa un proceso multietápico complejo en el cual se cree que cambios genéticos y factores 25 ambientales desregulan los procesos celulares que controlan la proliferación y diferenciación de las células. Diversos estudios indican que una cascada de señales Wnt aberrante está implicada en el desarrollo del cáncer de colon, el cáncer de mama y el melanoma (Pfeifer, Science, 275 (1997), 1752-1753: Polakis, Genes Dev. 14 (2000), 1837-1851). El primer gen codificante de una proteína de la cascada de señales Wnt, int-1, fue asilado del virus del tumor mamario del ratón (MMTV) y pudo demostrarse que se trata de un oncogén. Así pues, está perfectamente 30 establecido que una regulación aberrante de la actividad de Wnt y/o componentes de la cascada de señales Wnt aguas abajo de la señal Wnt, v.g., beta-catenina y APC, están implicados en la tumorigénesis.

ii) Enfermedad ósea

Las señales Wnts promueven la formación de hueso (v.g. Yang, Development, 130 (2003), 1003-15; Fischer, J. Biol. Chem. 277 (2002) 30870-30878). Coherentemente con esta idea, una mutación de aumento de función del receptor 35 de Wnt LRP5, que conduce a resistencia a la inhibición de Dkk1, causa enfermedad ósea grave (Boyden, et al., 346 (2002) N Engl J Med, 1613-21; Little, et al., 70 (2002) Am J Hum Genet, 11-9.). Inversamente, mutaciones desactivadoras en LRP5 conducen al síndrome osteoporosis-pseudoglioma en humanos (Kato, et al., 157 (2002) J Cell Biol, 303-14; Gong, et al., 107 (2001) Cell, 513-23.).

iii) Enfermedad oftálmica 40

Una mutación desactivadora en el receptor de Wnt LRP5 conduce a pseudoglioma en humanos y malformaciones oftálmicas en los ratones (Kato, et al., 157 (2002) J Cell Biol, 303-314; Gong, et al., 107 (2001) Cell, 513-23.).

iv) Riñón

La señalización aberrante de Wnt está implicada en la fibrosis renal (Surendran, Am J Physiol Renal Physiol 282 (2002) 431-441) la enfermedad poliquística renal (Saadi-Kheddouci, Oncogene 20 (2001) 5972-5981). 45

v) Metabolismo de lípidos y glucosa, obesidad

La deficiencia de LRP5 en los ratones conduce a niveles incrementados de colesterol en plasma en los ratones alimentados con una dieta rica en grasa, debido al aclaramiento hepático disminuido de los residuos de quilomicrones. Adicionalmente, cuando se les alimenta con una dieta normal, los ratones deficientes en LRP5 exhiben una tolerancia notablemente deteriorada a la glucosa (Fujino, et a., 100 (2003) Proc Natl Acad Sci USA, 50 229-234.). La administración del antagonista de LRP5, Dkk1 a los ratones reduce la absorción de glucosa en diversas líneas de células y reduce la deposición de grasa (WO 02/066509).

Así pues, está claro por lo anterior que la señalización Wnt/LRP y el antagonismo por dkks están implicados en una diversidad de enfermedades humanas. Se sabe poco acerca del mecanismo de modulación de la cascada de señales Wnt/LRP por los inhibidores de la familia dkk.

Por consiguiente, no estaban disponibles medios para la terapia de las enfermedades asociadas con una cascada de señales desregulada. Por tanto, el uso de marcadores moleculares fiables de diagnóstico podría ser útil para una 5 comprensión de la base molecular de las enfermedades asociadas con una cascada de señales Wnt aberrante. Puede esperarse que dichos marcadores sean útiles también para terapia y para el desarrollo de nuevas vías terapéuticas para el tratamiento de las enfermedades dependientes de la cascada de señales Wnt, como se ha detallado arriba.

Por tanto, el problema técnico subyacente de la presente invención es proporcionar medios para la terapia de 10 enfermedades asociadas con una cascada de señales Wnt aberrante.

La solución a dicho problema técnico se consigue proporcionando las realizaciones caracterizadas en las reivindicaciones. Durante los experimentos que condujeron a la presente invención, pudieron identificarse dos genes, kremen 1 y 2, cuyos productos se fijan con afinidad alta a los polipéptidos Dkk1 y Dkk2 que, a su vez, son moduladores de los receptores LRP5 y LRP6 de Wnt. Pudo demostrarse que esta fijación tiene relevancia 15 fisiológica, dado que la cotransfección de células con dkk1 así como kremen 1 y 2 da como resultado una inhibición sinérgica de la activación de la cascada de señales Wnt. Estos datos demuestran que Kremen (1 y 2) puede considerarse como un receptor para los polipéptidos Dkk y que la función biológica de Kremen es la mediación de la inhibición de la cascada de señales Wnt-LRP por los polipéptidos Dkk. Los datos obtenidos proporcionan evidencia de que la expresión de kremen está muy extendida y que los genes que codifican Kremen están implicados en una 20 diversidad de funciones biológicas. Así pues, Kremen es útil para el desarrollo de terapias para enfermedades mediadas por Wnt-LRP que incluyen, pero sin carácter limitante, supresión de tumores, formación de hueso, metabolismo de colesterol y glucosa (con inclusión de diabetes), obesidad, enfermedad renal y enfermedad oftálmica. Puede esperarse que, v.g., la inhibición de la cascada de señales Wnt por aumento de la expresión de kremen y/o por estimulación de la actividad del polipéptido propiamente dicho podría tener un efecto terapéutico. 25 Análogamente, puede esperarse que, v.g., la activación de la cascada de señales Wnt por disminución de la expresión de kremen y/o por represión de la actividad del polipéptido propiamente dicho podría tener un efecto terapéutico. Por otra parte, el receptor de Kremen (o del gen que la codifica) puede considerarse como una diana de fármacos que permite la identificación de compuestos útiles para terapia.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS 30

Figura 1: Alineación multisecuencia de ácido nucleico de cDNAs que codifican Kremen1 (krm1) y 2 (krm2) de ratón y humano

Krm1 y 2 se deducen de la secuencia del genoma humano en bases de datos públicas. Los nucleótidos idénticos están resaltados en negro. Todas las secuencias de ácido nucleico comienzan con el codón ATG iniciador de la traducción. 35

Figura 2: Alineación multisecuencia de aminoácidos de las proteínas Kremen... [Seguir leyendo]

1. Molécula nucleotídica que codifica un polipéptido Kremen 1 y/o Kremen 2 o un polipéptido Kremen 1 y/o Kremen 2 para uso como medicamento.

2. Uso de la molécula nucleotídica o el polipéptido de la reivindicación 1 para la preparación de una composición farmacéutica para el tratamiento de cáncer, tumorigénesis, enfermedad ósea, enfermedad oftálmica, trastornos renales, trastornos del metabolismo de lípidos y glucosa u obesidad. 5

3. El uso de acuerdo con la reivindicación 1, en donde la composición farmacéutica está destinada al tratamiento del cáncer de colon, cáncer de mama o melanoma.

4. El uso de acuerdo con la reivindicación 2, en donde la composición farmacéutica está destinada al tratamiento de enfermedad ósea grave o síndrome osteoporosis-pseudoglioma.

5. El uso de acuerdo con la reivindicación 2, en donde la composición farmacéutica está destinada al 10 tratamiento del pseudoglioma.

6. El uso de acuerdo con la reivindicación 2, en donde la composición farmacéutica está destinada al tratamiento de fibrosis renal o enfermedad poliquística renal.

7. Uso in vitro de una molécula nucleotídica que codifica un polipéptido Kremen 1 y/o Kremen 2, o un polipéptido Kremen 1 y/o Kremen 2, para inhibir la cascada de señales Wnt, en donde dicha cascada wnt comprende 15 Dkk1/Dkk2, LRP5/LRP6 y "frizzled".