ESTEAROIL-COA DESATURASA PARA IDENTIFICAR AGENTES TERAPÉUTICOS QUE REDUCEN LOS TRIGLICERIDOS.
Un método para identificar un agente de modulación de estearoil-CoA desaturasa (SCD1),
que comprende: a) poner en contacto, en condiciones fisiológicas, a un agente químico y una fracción de membrana microsómico que tiene actividad de SCD1 o a dicho agente químico y una célula que tiene actividad de SCD1; b) detectar un cambio de dicha actividad de SCD1 debido a dicha puesta en contacto; c) ensayar dicho agente químico para seleccionar adicionalmente compuestos que no inhiban en un ser humano la actividad biológica de delta-5-desaturasa o delta-6-desaturasa, identificando de este modo un agente de modulación de SCD1
Tipo: Patente Internacional (Tratado de Cooperación de Patentes). Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: PCT/US2001/005855.
Solicitante: XENON PHARMACEUTICALS INC.
WISCONSIN ALUMNI RESEARCH FOUNDATION.
Nacionalidad solicitante: Canadá.
Dirección: 3650 GILMORE WAY BURNABY, BC V5G 4W8 CANADA.
Inventor/es: MIYAZAKI, MAKOTO, HAYDEN,MICHAEL,R, GRAY-KELLER,MARK,P, ATTIE,ALAN,D, NTAMBI,JAMES,M, BROWNLIE,ALISON,J.
Fecha de Publicación: .
Fecha Solicitud PCT: 23 de Febrero de 2001.
Fecha Concesión Europea: 28 de Julio de 2010.
Clasificación PCT:
- C12Q1/26 QUIMICA; METALURGIA. › C12 BIOQUIMICA; CERVEZA; BEBIDAS ALCOHOLICAS; VINO; VINAGRE; MICROBIOLOGIA; ENZIMOLOGIA; TECNICAS DE MUTACION O DE GENETICA. › C12Q PROCESOS DE MEDIDA, INVESTIGACION O ANALISIS EN LOS QUE INTERVIENEN ENZIMAS, ÁCIDOS NUCLEICOS O MICROORGANISMOS (ensayos inmunológicos G01N 33/53 ); COMPOSICIONES O PAPELES REACTIVOS PARA ESTE FIN; PROCESOS PARA PREPARAR ESTAS COMPOSICIONES; PROCESOS DE CONTROL SENSIBLES A LAS CONDICIONES DEL MEDIO EN LOS PROCESOS MICROBIOLOGICOS O ENZIMOLOGICOS. › C12Q 1/00 Procesos de medida, investigación o análisis en los que intervienen enzimas, ácidos nucleicos o microorganismos (aparatos de medida, investigación o análisis con medios de medida o detección de las condiciones del medio, p. ej. contadores de colonias, C12M 1/34 ); Composiciones para este fin; Procesos para preparar estas composiciones. › en los que interviene una oxidorreductasa.
Clasificación antigua:
- C12Q1/00 C12Q […] › Procesos de medida, investigación o análisis en los que intervienen enzimas, ácidos nucleicos o microorganismos (aparatos de medida, investigación o análisis con medios de medida o detección de las condiciones del medio, p. ej. contadores de colonias, C12M 1/34 ); Composiciones para este fin; Procesos para preparar estas composiciones.
Países PCT: Austria, Bélgica, Suiza, Alemania, Dinamarca, España, Francia, Reino Unido, Grecia, Italia, Liechtensein, Luxemburgo, Países Bajos, Suecia, Mónaco, Portugal, Irlanda, Eslovenia, Finlandia, Rumania, Chipre, Lituania, Letonia, Ex República Yugoslava de Macedonia, Albania.
Fragmento de la descripción:
Estearoil-CoA desaturasa para identificar agentes terapéuticos que reducen los triglicéridos
Campo de la invención
La presente invención se refiere en general al campo de la estearoil-CoA desaturasa y su implicación en diversas enfermedades humanas. La estearoil-CoA desaturasa es útil para la identificación y el desarrollo de agentes terapéuticos para el tratamiento de dichas enfermedades.
Antecedentes de la invención
Las enzimas acil desaturasas catalizan la formación de dobles enlaces en ácidos grasos obtenidos de fuentes alimenticias o de síntesis de novo en el hígado. Los mamíferos sintetizan cuatro desaturasas de diferente especificidad por la longitud de la cadena, que catalizan la adición de dobles enlaces en las posiciones Δ9, Δ6, Δ5 y Δ4. Las estearoil-CoA desaturasas (SCD) introducen un doble enlace en la posición Δ9 de ácidos grasos saturados. Los sustratos preferidos son palmitoil-CoA (16:0) y estearoil-CoA (18:0), que se convierten en palmitoleoil-CoA (16:1) y oleoil-CoA (18:1), respectivamente. Los ácidos grasos monoinsaturados resultantes son sustratos para la incorporación en fosfolípidos, triglicéridos y ésteres de colesterol.
Se han clonado una serie de genes de SCD de mamífero. Por ejemplo, se han clonado dos genes de rata (SCD1, SCD2) y cuatro genes de SCD se han aislado de ratón (SCD1, 2, 3 y 4). Un único gen de SCD, SCD1, se ha caracterizado en seres humanos.
Aunque el papel bioquímico básico de SCD es conocido en ratas desde los años 70 (Jeffcoat R. y James, AT. 1984. Elsevier Science, 4: 85-112; de Antueno, RJ. 1993. Lipids 28 (4) 285-290), no se ha implicado, antes de esta invención, directamente en los procesos de enfermedades humanas. Los estudios en animales no humanos oscurecieron nuestra compresión del papel de SCD en seres humanos debido a las bien documentadas diferencias en los procesos bioquímicos en diferentes especies. En roedores, por ejemplo, el metabolismo de lípidos y del colesterol está particularmente oscurecido por la ausencia de la Proteína Transportadora de Ésteres de Colesterol (CETP) (véase Foger, B. et al. 1999. J. Biol. Chem. 274 (52) 36912).
Además, la existencia de múltiples genes de SCD en ratones y ratas añade complejidad adicional para determinar el papel específico de cada uno de estos genes en procesos de enfermedad. Las diferencias en perfiles de expresión tisular, especificidad por sustrato, regulación génica y estabilidad enzimática pueden ser importantes para aclarar qué gen de SCD desempeña el papel dominante en cada trastorno. La mayoría de los estudios de SCD previos evalúan la función del gen de SCD midiendo los niveles de ARNm o midiendo niveles de ácidos grasos monoinsaturados como medición indirecta de la actividad enzimática de SCD. En estos dos casos, este análisis puede conducir a error. En el último método ha sido particularmente inductor a errores y difícil de discernir la contribución relativa de SCD1 al índice de desaturación en plasma (la proporción de ácidos grasos monoinsaturados respecto a ácidos grasos saturados de una longitud de cadena específica) debido a que múltiples enzimas SCD pueden contribuir a la producción de ácidos grasos monoinsaturados. Anteriormente a esta invención, se desconocía las contribuciones relativas de las múltiples isoformas de SCD al índice de desaturación. En resumen, los estudios previos no diferenciaron qué isoformas de SCD desempeñan un papel principal en la actividad desaturasa total, según lo medido mediante el índice de desaturación.
Un reciente trabajo en cultivo celular de hepatocitos de pollo in vitro relaciona la actividad de delta-9 desaturasa con la secreción alterada de triacilglicerol (Legrand, P. y Hermier, D. (1992) Int. J. Obesity 16, 289-294; Legrand, P., Mallard, J., Bernard-Griffiths, M. A., Douaire, M., y Lemarchal, P. Comp. Biochem. Physio. 87B, 789-792; Legrand, P., Catheline, D., Fichot, M.-C., Lemarchal, P. (1997) J. Nutr. 127, 249-256). Este trabajo no distinguía entre las isoformas de delta-9 desaturasa que pueden existir en el pollo, no consiguiendo, una vez más, implicar directamente una enzima SCD específica que suponga un efecto biológico particular, en este caso, la secreción alterada de triglicéridos.
Este trabajo in vitro tampoco se correlaciona bien con seres humanos debido a que existen diferencias sustanciales entre el metabolismo de lipoproteínas de pollo y de ser humano in vivo. Dichas diferencias incluyen la presencia, en el pollo, de lipoproteínas completamente diferentes, tales como vitelogenina, y distintos procesos tales como la inducción masiva de síntesis de triglicéridos hepática durante la ovulación. Otras diferencias tales como el tipo de lipoproteínas usadas para el transporte de colesterol y el proceso de secreción de triglicéridos de la dieta en quilomicrones están bien documentados. Estas principales diferencias entre aves y mamíferos suponen que la extrapolación desde las aves a los mamíferos en el área del metabolismo de triglicéridos debe considerarse provisional y pendiente de la confirmación en seres humanos.
Otras dos áreas de la técnica antecedente forman una importante base para la presente invención. En primer lugar, esta invención se refiere al metabolismo del colesterol y de lípidos, que en seres humanos se ha estudiado de forma exhaustiva. Dado que el colesterol es altamente apolar, es transportado a través del torrente sanguíneo en forma de lipoproteínas constituidas esencialmente por un núcleo de moléculas apolares tales como éster de colesterol y triglicérido rodeado por una envuelta de lípidos anfipáticos, principalmente fosfolípidos. En seres humanos, aproximadamente el 66% del colesterol se transporta en partículas de lipoproteína de baja densidad (LDL), aproximadamente el 20% en partículas de lipoproteína de alta densidad (HDL), y el resto en partículas de lipoproteína de muy baja densidad (VLDL). Una excelente referencia a la bioquímica básica del metabolismo del colesterol en seres humanos y otros organismos se encuentra en el documento Biology of Cholesterol. Ed. Yeagle, P. CRC Press, Boca Raton, Fla., 1988.
En segundo lugar, esta invención aprovecha los nuevos descubrimientos en el ratón Asebia (Gates, et al. (1965) Science. 148: 1471-3). Este ratón es un ratón con variante genética de origen natural que tiene un defecto bien conocido en las glándulas sebáceas, dando como resultado la pérdida de peso y piel escamosa. Recientemente se ha descubierto que el ratón Asebia tiene una deleción en SCD1 que da como resultado la formación de un sitio de terminación temprano en el exón 3 del gen de SCD1. Los animales homocigotos para esta mutación, o un alelo de deleción distinto que abarque los exones 1-4, no expresan cantidades detectables del transcrito de ARNm de SCD1 de tipo silvestre (Noviembre de 1999. Nature Genetics. 23: 268 y siguientes; y publicación de patente PCT WO 00/09754)]. Dado que se desconoce el alcance completo de esta deleción de origen natural, también se desconoce si otros genes colindantes a SCD1, o en algún otro lugar en el genoma, también podían estar implicados en el fenotipo de Asebia. Para estudiar específicamente la actividad de SCD1 en los procesos de enfermedad, se requiere un ratón específico knock-out para SCD1. El anterior trabajo sobre esta variante se centraba en el papel de esta mutación en trastornos cutáneos y no en el metabolismo de triglicéridos o VLDL.
El documento J. Biol. Chem. Vol. 251, Nº 23 págs. 7468 a 7473 se refiere a una investigación de oxigenasas microsómicas de procesos biosintéticos. El documento US 5.336.496 se refiere a un método para inhibir la delta 5-desaturasa en un animal. El documento J. Biol. Chem. Vol. 275, Nº 39 págs. 30132 a 30138, 2000 se refiere a la biosíntesis de ésteres de colesterol y triglicéridos hepáticos que está alterada en ratones con una alteración del gen para estearoil-CoA desaturasa 1.
Es un objeto de la presente invención identificar enfermedades y trastornos que estén vinculados específicamente a la actividad biológica de SCD1 en seres humanos y, en una realización preferida, enfermedades y trastornos del metabolismo de triglicéridos. Es un objeto adicional desarrollar ensayos de cribado para identificar y desarrollar fármacos para tratar esas enfermedades, trastornos y afecciones relacionadas. Además, es un objeto de esta invención proporcionar composiciones para su uso en el tratamiento de estas enfermedades, trastornos y...
Reivindicaciones:
1. Un método para identificar un agente de modulación de estearoil-CoA desaturasa (SCD1), que comprende:
identificando de este modo un agente de modulación de SCD1.
2. El método de la reivindicación 1, en el que dicha fracción de membrana microsómica o célula que tiene actividad de SCD1 comprende un polipéptido de SCD1.
3. El método de la reivindicación 1, en el que dicho cambio de la actividad de SCD1 es un aumento de la actividad de SCD1.
4. El método de la reivindicación 1, en el que dicho cambio de la actividad de SCD1 es una reducción de la actividad de SCD1.
5. El método de la reivindicación 1, en el que la actividad de SCD1 en dicha fracción de membrana microsómica o célula se determina usando un sustrato radiomarcado.
6. El método de la reivindicación 5, en el que dicha radiomarca es tritio.
7. El método de la reivindicación 5, en el que dicha actividad de SCD1 hace que el sustrato radiomarcado produzca agua radiomarcada.
8. El método de la reivindicación 7, en el que dicha agua radiomarcada es agua marcada con tritio.
9. El método de la reivindicación 5, en el que dicho sustrato radiomarcado es estearoil-CoA radiomarcada.
10. El método de la reivindicación 9, en el que dicho sustrato radiomarcado es estearoil-CoA que comprende un átomo de tritio solamente en C9 y C10.
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