COMPOSICIONES Y MÉTODOS PARA INCREMENTAR LA MINERALIZACIÓN DE LA SUSTANCIA ÓSEA.

Un anticuerpo o fragmento del mismo que se une a una proteína codificada por el SEQ ID NO: 1, 5, 7, 9, 11,13, o 15 con una Ka mayor o igual a 10 7 M-1

CAMPO TECNICO

La presente invención se refiere en general a productos y métodos farmacéuticos, y, más concretamente, a la anticuerpos, fragmentos de anticuerpos y composiciones adecuados para incrementar el contenido mineral del hueso. Tales anticuerpos, fragmentos de anticuerpos y composiciones pueden ser utilizados para tratar una amplia variedad de condiciones, incluyendo por ejemplo, osteopenia, osteoporosis, fracturas y otros trastornos en los cuales la densidad mineral del hueso es un sello de la enfermedad.

ANTECEDENTES DE LA INVENCION A lo largo de la vida se pueden producir dos o tres fases distintas de cambios para la masa ósea de un individuo (ver Riggs, West J. Med. 154:63-77, 1991). La primera fase se produce tanto en hombres como en mujeres, y prosigue hasta la consecución de una masa ósea pico. Esta primera fase se logra por medio del crecimiento lineal de las placas de crecimiento endocondrales, y del crecimiento radial debido a una tasa de aposición perióstica. La segunda fase comienza alrededor de los 30 años para el hueso trabecular (huesos planos tales como las vértebras y la pelvis) y alrededor de los 40 años para el hueso cortical (v.g., huesos largos encontrados en las extremidades) y continúa durante la edad adulta. Esta fase se caracteriza por una pérdida ósea lenta, y se produce tanto en hombres como en mujeres. En mujeres, también se produce una tercera fase de pérdida de hueso, muy probablemente debido a las deficiencias de estrógenos post-menopáusicas. Solo durante esta fase, las mujeres pueden perder un 10% adicional de masa ósea del hueso cortical y un 25% del compartimento trabecular (ver Riggs, supra). La pérdida de contenido mineral del hueso puede estar causada por una amplia variedad de condiciones, y puede producir problemas médicos significativos. Por ejemplo, la osteoporosis es una enfermedad debilitante en humanos caracterizada por descensos marcados de masa de hueso esquelético y densidad mineral, deterioro estructural del hueso incluyendo la degeneración de la microarquitectura ósea y los correspondientes incrementos de la fragilidad del hueso y la susceptibilidad a la fractura en los individuos afectados. La osteoporosis en humanos está precedida de osteopenia clínica (densidad mineral del hueso que es mayor de una desviación típica pero menor de 2,5 desviaciones típicas por debajo del valor medio para hueso adulto joven), un estado encontrado en aproximadamente 25 millones de personas en los Estados Unidos. Otros 7-8 millones de pacientes en los Estados Unidos han sido diagnosticados de osteoporosis clínica (definida como un contenido mineral del hueso mayor de 2,5 desviaciones típicas por debajo de la del hueso adulto joven maduro). La osteoporosis es una de las enfermedades más costosas para el sistema sanitario, costando decenas de millardos de dólares anualmente en los Estados Unidos. Además de los costes relacionados con el cuidado de la salud, el cuidado residencial a largo plazo y la pérdida de días de trabajo son añadidos a los costes financieros y sociales de esta enfermedad. En todo el mundo aproximadamente 75 millones de personas están en riesgo de osteoporosis.

La frecuencia de osteoporosis en la población humana aumenta con la edad, y entre los Caucásicos es predominante en las mujeres (que comprenden el 80% de la reserva de pacientes con osteoporosis en los Estados Unidos). El aumento de fragilidad y susceptibilidad a la fractura del hueso esquelético en las personas de edad se agrava por el mayor riesgo de caídas accidentales en esta población. Se ha informado sobre más de 1,5 millones de fracturas óseas relacionadas con la osteoporosis en los Estados Unidos cada año. Las caderas, muñecas, y vértebras fracturadas están entre las lesiones más comunes asociadas con la osteoporosis. Las fracturas de cadera en particular son extremadamente incómodas y costosas para el paciente, y para las mujeres se correlacionan con elevadas tasas de mortalidad y morbilidad.

Aunque la osteoporosis ha sido definida como un incremento del riesgo de fractura debido a un descenso de la masa ósea, ninguno de los tratamientos disponibles en la actualidad para los trastornos óseos puede incrementar sustancialmente la densidad ósea de los adultos. Existe la percepción entre todos los médicos de que se necesitan fármacos que puedan incrementar la densidad ósea en adultos, particularmente en los huesos de la muñeca, la columna vertebral y la cadera que están en riesgo de osteopenia y osteoporosis.

Las estrategias actuales para la prevención de la osteoporosis pueden ofrecer algún beneficio pero no pueden asegurar la resolución de la enfermedad. Entre estas estrategias se incluyen la actividad física moderada (particularmente en actividades de soporte de pesos) con el inicio de la edad avanzada, incluyendo calcio adecuado en la dieta, y evitando el consumo de productos que contienen alcohol o tabaco. Para los pacientes que presentan osteopenia clínica u osteoporosis, todos los fármacos terapéuticos y estrategias actuales están dirigidos a reducir adicionalmente la pérdida de masa ósea inhibiendo el proceso de absorción ósea, un componente natural del proceso de remodelación ósea que se produce constitutivamente.

Por ejemplo, ahora se están prescribiendo estrógenos para retardar la pérdida de hueso. No obstante, hay cierta controversia sobre si existe un beneficio a largo plazo para los pacientes y si existe algún efecto en todos los pacientes de más de 75 años de edad. Por otra parte, se cree que el uso de estrógenos aumenta el riesgo de cáncer de mama o endometrio.

También se han sugerido dosis elevadas de calcio en la dieta, con o sin vitamina D para mujeres postmenopáusicas. No obstante, a menudo las dosis elevadas de calcio tienen efectos secundarios gastrointestinales desagradables, y los niveles de calcio en suero deben ser controlados continuamente (ver Khosla y Riggs, Mayo Clin. Proc. 70:978-982, 1995).

Entre otros agentes terapéuticos que han sido sugeridos se incluyen calcitonina, bifosfonatos, esteroides anabólicos y fluoruro de boro. Tales agentes terapéuticos sin embargo, tienen efectos secundarios no deseables (v.g., la calcitonina y los esteroides pueden causar náuseas y provocar una reacción inmunitaria, los bifosfonatos y el fluoruro de sodio pueden inhibir la reparación de las fracturas, incluso aunque la densidad ósea aumente moderadamente) que pueden evitar su uso (ver Khosla y Riggs, supra).

Ninguna estrategia terapéutica puesta en práctica en la actualidad implica un fármaco que estimule o intensifique el crecimiento de nueva masa ósea. La presente invención proporciona composiciones, anticuerpos y fragmentos de anticuerpos que pueden ser utilizados para incrementar la mineralización ósea, y de este modo pueden ser utilizadas para tratar una amplia variedad de condiciones en las que se desea incrementar la masa ósea. Adicionalmente, la presente invención proporciona otras ventajas relacionadas.

COMPENDIO DE LA INVENCION La presente invención proporciona un anticuerpo o fragmento del mismo que se une a una proteína codificada

por SEQ ID NO. 1, 5, 7, 9, 11, 13 o 15 con una Ka

superior a o igual a 107-M1.

La presente invención también proporciona:

una molécula de ácido nucléico que codifica un anticuerpo o fragmento de la invención;

un vector de expresión que comprende una molécula de ácido nucleíco de la invención;

una célula que produce un anticuerpo o fragmento de la invención;

un anticuerpo o fragmento de la invención para uso en un método de aumentar la mineralización ósea en animales de sangre caliente;

una composición farmaceútica, que comprende un anticuerpo o fragmento de anticuerpo de la invención y un vehículo o diluyente farmacéuticamente aceptable;

Un estuche para la detección de una proteína de SEQ ID NO. 2, 6, 8, 10, 12, 14 o 16 que comprende un recipiente que comprende un anticuerpo o fragmento de la invención; y

uso de un anticuerpo o fragmento de la invención para la fabricación de un medicamento para aumentar la mineralización ósea en un mamífero de sangre caliente.

La presente invención adicionalmente proporciona un método de producir un hibridoma que produce un anticuerpo monoclonal o fragmento de la invención, comprendiendo el método:

(i) inmunizar un roedor con una proteína de la secuencia SEQ ID No. 2, 6, 8, 10, 12, 14 o 16 o una porción de la misma;

(ii) sacrificar el roedor y extraer...

1. Un anticuerpo o fragmento del mismo que se une a una proteína codificada por el SEQ ID NO: 1, 5, 7, 9, 11,13,

o 15 con una Ka mayor o igual a 107 M-1.

2. El anticuerpo o fragmento de acuerdo con la reivindicación 1, donde la proteína codificada es la del SEQ ID NO. 2, 6, 8, 10, 12, 14 o 16.

3. El anticuerpo o fragmento de la reivindicación 1, donde el anticuerpo o fragmento une dicha proteína codificada por el SEQ ID NO, 1,5, 7, 9, 11, 13 o 15 cuando se exprese por células de insectos.

4. El anticuerpo o fragmento de la reivindicación 3 donde el anticuerpo o fragmento une dicha proteína codificada por el SEQ ID NO. 1, 5, 7, 9, 11, 13 o 15 cuando se expresa en células Sf9 mediante el uso de un sistema de baculovirus.

5. El anticuerpo o fragmento de la reivindicación 1, donde el anticuerpo o fragmento une dicha proteína codificada por el SEQ ID NO. 1, 5, 7, 9, 11, 13 o 15 cuando se exprese por células renales de embrión humano.

6. El anticuerpo o fragmento de la reivindicación 5, donde las células renales de embrión humano son células 293-HEK.

7. El anticuerpo o fragmento de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, que se une a dicha proteína con una Ka mayor o igual a 108 M-1.

8. El fragmento de anticuerpo de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, que es una F(ab')2, F(ab)2, Fab', Fab, o Fv.

9. El anticuerpo o fragmento de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones anteriores que es monoclonal.

10. El anticuerpo o fragmento de acuerdo con la reivindicación 9, que es ratón o humano.

11. El anticuerpo o fragmento de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 9 que está humanizado.

12. El anticuerpo o fragmento de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 8, que es policlonal.

13. El anticuerpo o fragmento de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, que es un anticuerpo o fragmento de clase IgG.

14. El anticuerpo o fragmento de acuerdo con la reivindicación 13, donde la clase IgG se selecciona de IgG1, IgG2, IgG3 e IgG4.

15. El anticuerpo o fragmento de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 12, donde el anticuerpo o fragmento es un anticuerpo o fragmento IgE, IgM o IgA.

16. El anticuerpo o fragmento de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, que está conjugado a una molécula efectora o informadora.

17. El anticuerpo de la reivindicación 16 donde el anticuerpo o fragmento está conjugado a un polímero.

18. El anticuerpo de la reivindicación 17 donde el anticuerpo o fragmento está conjugado a polietilenglicol.

19. Una molécula de ácido nucleico que codifica un anticuerpo o fragmento de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones anteriores.

20. Un vector de expresión que comprende una molécula de ácido nucleico de acuerdo con la reivindicación 19.

21. Una célula que produce un anticuerpo o fragmento de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a

17.

22. La célula de acuerdo con la reivindicación 21 que es un hibridoma.

23. Un método para producir un hibridoma que produce anticuerpos monoclonales o fragmento del mismo según se define en la reivindicación 9, comprendiendo el método:

(i) un roedor con una proteina de la inmunizar secuencia del SEQ ID No. 2, 6, 8, 10, 12, 14 o 16 o porción de la misma

(ii) sacrificar el roedor y cosechar los nódulos de bazo y/o linfáticos del animal; y

(iii) fusionar las suspensiones de células de nódulos de bazo o linfáticos con células de mieloma para generar hibridomas.

24. El método de la reivindicación 18, donde el método comprende adicionalmente rastrear los hibridomas para identificar un hibridoma que produce un anticuerpo contra dicha proteína.

25. El método de la reivindicación 18 o 19, donde el roedor es una rata o ratón.

26. El método de la reivindicación 25, donde el ratón ha sido diseñado para producir anticuerpos humanos.

27. Un método para producir un anticuerpo monoclonal o un fragmento de anticuerpo de acuerdo con la reivindicación 9, que comprende aislar y purificar el anticuerpo o fragmento de un hibridoma según se define en

la reivindicación 22 o manipular o re-expresar el ADN que codifica las regiones variables.

28. El anticuerpo o fragmento según se define en una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 18 para utilizar en un método de aumentar la mineralización ósea en un animal de sangre caliente.

29. El anticuerpo o fragmento de acuerdo con la reivindicación 28, donde el animal de sangre caliente tiene osteopenia o fractura ósea.

30. El anticuerpo o fragmento de acuerdo con la reivindicación 29, donde la osteopenia está causada por un estado anémico, esteroides, heparina, un trastorno de médula ósea, escorbuto, malnutrición, deficiencia en calcio, osteoporosis idiopática , osteopenia u osteoporosis congénita, alcoholismo, enfermedad crónica del hígado, senectud, estado post-menopáusica, oligomenorrea, amenorrea, embarazo, diabetes melitus, hipertiroidismo, enfermedad de Cushing, acromegalia, hipogonadismo, inmovilización o desuso, síndrome de distrofia simpática refleja, osteoporosis regional transitoria u osteomalacia.

31. El anticuerpo o fragmento de acuerdo con la reivindicación 28 donde el animal tiene osteoporosis.

32. El anticuerpo o fragmento de acuerdo con la reivindicacion 28 donde el animal tiene acondroplasia.

33. El anticuerpo o fragmento de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 28 a 32, donde el animal de sangre caliente es humano.

34. Una composición farmacéutica, que comprende un anticuerpo o fragmento de anticuerpo de acuerdo con una

cualquiera de las reivindicaciones 1 a 18, y un portador

o diluente farmacéuticamente aceptable.

35. Un método in vitro para detectar una proteína de la secuencia SEQ ID NO. 2, 6, 8, 10, 12, 14 o 16 que comprende incubar un anticuerpo o fragmento de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 18 bajo condiciones y durante tiempo suficiente para permitir que dicho anticuerpo se una a dicha proteína y detectar dicha unión.

36. El método de acuerdo con la reivindicación 35 donde dicho anticuerpo o fragmento se une a un soporte sólido.

37. El método de acuerdo con la reivindicación 36 donde dicho anticuerpo o fragmento está marcado.

38. El método de acuerdo con la reivindicación 37 donde dicho anticuerpo o fragmento está marcado con un marcador seleccionado de una enzima, una proteína fluorescente y un radioisótopo.

39. Un estuche para la detección de una proteína de SEQ. ID. NO. 2, 6, 8, 10, 12, 14 o 16, que comprende un recipiente que comprende un anticuerpo o fragmento de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a

18.

40. El uso de un anticuerpo o fragmento según se define en una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 18 para la fabricación de un medicamento para aumentar la mineralización ósea en un mamífero de sangre caliente.

41. El uso de acuerdo con la reivindicación 40, donde el mamífero tiene osteopenia o fractura ósea.

42. El uso de acuerdo con la reivindicación 41, donde el mamífero tiene osteoporosis.

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