Gen E para el tratamiento antitumoral. Uso del gen E del bacteriófago ·X174,

de su secuencia de aminoácidos y de composiciones farmacéuticas que lo contengan, que introducido y expresado en las células derivadas de tumores malignos, y especialmente en melanoma, es capaz de inducirles lesiones que las llevan a la muerte celular

Gen E para el tratamiento antitumoral.

La presente invención se encuentra dentro del campo de la biología, biología molecular y medicina. Está relacionada con el desarrollo de nuevos agentes para el tratamiento del cáncer y, en particular, se refiere al uso del gen E del bacteriófago ΦX174, a su secuencia de aminoácidos y a composiciones farmacéuticas que lo contengan, que introducido y expresado en las células derivadas de tumores malignos, y especialmente en melanoma, es capaz de inducirles lesiones que las llevan a la muerte celular.

Estado de la técnica anterior

La terapia génica consiste en la inserción de genes en las células de los tejidos de un individuo para el tratamiento de enfermedades. La introducción de genes en células tumorales parece una de las más prometedoras vías para el tratamiento del cáncer, demostrando su efectividad en diferentes tipos de tumores, mediante diferentes procedimientos:

1. La introducción de genes supresores de tumores o inhibidores de oncogenes activados en las células tumorales. Por ejemplo, se han desarrollado tratamientos basados en el gen P53 para el sarcoma (Hannay J et al. 2007. Isolated limb perfusión: a novel delivery system for wild-type p53 and fiber-modified oncolytic adenoviruses to extremity sarcoma. Gene Ther., 14: 671-81), el cancer no microcítico de pulmón (Huang CL et al. 2007. Clinical significance of the p53 pathway and associated gene therapy in non-small cell lung cancers. Future Oncol., 3: 83-93), y el cáncer de próstata (Ahmad IM et al. 2007. 2-Deoxyglucose combined with wild-type p53 overexpression enhances cytotoxicity in human prostate cáncer cells via oxidative stress. Free Radie Biol Med. 28).

2. El incremento en la inmunogenicidad de los tumores mediante la introducción de citoquinas. Por ejemplo, la transfección de genes de interleukinas para el tratamiento del glioma (Sonabend AM et al. 2008. A safety and efficacy study of local delivery of interleukin-12 transgene by PPC polymer in a model of experimental glioma. Anticancer Drugs., 19: 133-142), el tratamiento del carcinoma hepatocelular (Zabala M et al. 2007. Induction of immunosuppressive molecules and regulatory T cells counteracts the antitumor effect of interleukin-12-based gene therapy in a transgenic mouse model of liver. J Hepatol., 47: 807-815), o el cáncer de colon y mama (Hanari N et al. 2007. Combinatory gene therapy with electrotransfer of midkine promoter HSV-TK and interleukin-21. Anticancer Res., 27:2305-2310; Kudo-Saito C et al. 2007. Intratumoral delivery of vector mediated IL-2 in combination with vaccine results in enhanced T cell avidity and anti-tumor activity. Cancer Immunol Immunother., 56: 1897-1910).

3. La introducción de genes que codifican para enzimas que aumentan la sensibilidad de la célula tumoral a agentes quimioterapéuticos. Por ejemplo, el tratamiento mediante la estrategia asesino-suicidas de tipo prodroga/droga basado en el uso de la enzima timidin kinasa o citosin desaminasa (Faneca H et al. 2007. Synergistic antitumoral effect of vinblastine and HSV-Tk/GCV gene therapy mediated by albumin-associated cationic liposomes. J Control Release. Dec 14; Tang Q et al. 2007. Experimental Study of the RV-HSV-TK/GCV Suicide Gene Therapy System in Gastric Cancer. Cancer Biother Radiopharm., 22:755-761; Gopinath P et al. 2007. Apoptotic Induction with Bifunctional E. coli Cytosine Deaminase-Uracil Phosphoribosyltransferase Mediated Suicide Gene Therapy is Synergized by Curcumin Treatment In vitro. Mol Biotechnol., 19; Negroni L et al. 2007. Treatment of colon cancer cells using the cytosine deaminase/5-fluorocytosine suicide system induces apoptosis, modulation of the proteome, and Hsp90beta phosphorylation. Mol Cancer Ther., 6:2747-2756).

4. La introducción de genes que controlados por promotores tejido específicos inducen la muerte selectiva de la célula tumoral. Por ejemplo, genes de lisis de acción directa (Olijslagers SJ et al. Additive cytotoxic effect of apoptin and chemotherapeutic agents paclitaxel and etoposide on human tumour cells. Basic Clin Pharmacol Toxicol. 2007, 100:127-131; Agu CA et al. The cytotoxic activity of the bacteriophage lambda-holin protein reduces tumour growth rates in mammary cancer cell xenograft models. J Gene Med. 2006; 8:229-241.; Boulaiz et al. Transfection of MSR3 melanoma cells with gef gene inhibit proliferation and induce modulation of the cell cycle. Cancer Science, 2003, 94: 564-568).

En relación a este último apartado, la utilización de genes de acción directa, cabe destacar los siguientes sistemas:

a) Sistema de la linamarasa/linamarina que induce hipoxia y estrés oxidativo utilizando cianuro (Cortes ML et al. Cyanide bystander effect of the linamarase/linamarine killer-suicide gene therapy system''. Journal Gene Medicine. 2002, 4:407-414. Patente. Nº 200503173. Patente Internacional PCT/ES2006/000702).

b) Sistema basado en adenovirus oncolíticos para lesionar Sistema terapéutico basado en la transfección mediante adenovirus con capacidad de células tumorales (Jiang H, Gomez-Manzano C, Alemany R, Medrano D, Alonso M, Bekele BN, Lin E, Conrad CC, Yung WK, Fueyo J. Comparative effect of oncolytic adenoviruses with E1A-55 kDa or E1B-55 kDa deletions in malignant gliomas. Neoplasia. 7:48-56. 2005. Patente: P200600216. (R Alemany and M Cascalló).

c) Sistema del gen del factor de transcripción E2F-1 para tumores sólidos (Dong Y.B., Yang H.L., Elliott M.J., Liu T.J., Stilwell A., Atienza C., McMasters K.M. Adenovirus mediated E2F-1 gene transfer efficiently induces apoptosis in melanoma cells. American Cancer Society, 1999; 86: 2021-2033).

d) Sistema de la apoptina, gen viral que induce apoptosis en células tumorales. (Noteborn M. Apoptin acts as a tumor-specific killer: potentials for an anti-tumor therapy. Cell. Mol. Biol, 2003).

e) Sistemas de las Perforinas que lesionan las membranas celulares [Narumi K, Kojima A and Crystal RG: Adenovirus vector-mediated perforin expresión driven by a glucocorticoid-inducible promoter inhibits tumor growth in vivo. Am J Respir Cell Biol 19: 936-941, 1998].

f) Sistema del gen de bacteriófago λ-holin que origina poros en la membrana celular (Agu CA, Klein R, Lengler J, Schilcher F, Gregor W, Peterbauer T, Blasi U, Salmons B, Gunzburg WH and Hohenadl C. 2007. Bacteriophage-encoded toxins: the lambda-holin protein causes caspase-independent non-apoptotic cell death of eukaryotic cells. Cell Microbiol 9: 1753-1765).

g) Sistema del gen gef que induce diferenciación celular (Boulaiz et al. 2003. Transfection of MSR3 melanoma cells with gef gene inhibit proliferation and induce modulation of the cell cycle. Cancer Science, 94: 564-568).

El empleo de otras proteínas de bacteriófagos para el tratamiento de enfermedades o desordenes proliferativos ya ha sido descrito. Así, en WO/2006/008312 se describe el empleo de proteínas holin de bacteriófagos (y en particular de la proteína S105 del fago λ) para inhibir el crecimiento celular o inducir la muerte celular, lo que es especialmente útil para limitar el crecimiento de células cancerosas o erradicarlas, sirviendo para el tratamiento del cáncer.

La proteína E del bacteriófago ΦX174 posee un total de 91 aminoácidos, con carácter muy hidrofóbico y con una región N-terminal implicada en la inserción en la membrana siendo necesario su oligomerización para su correcta función. De sus cuatro dominios el primero es esencial para la lisis ya que a través de él se ancla a membrana (Lubitz W. et al. 1984. Requirement for a functional host cell autolytic system for lysis of Escherichia coli by bacteriophage ΦX174. J. Bacteriol. 15385-387). Un cambio conformacional en la Prolina de la posición 21 permite la formación de un puente disulfuro (Schon P. et al. 1995. Two-stage model for integration of lysis protein E of bacteriophage phiX174 into the cell envelope of Escherichia coli. FEMS Microbiol. Rev. 17:207-212) con el que se inicia la formación de un túnel transmembrana (Witte, A. et al. 1997. Proline 21, a residue within the alpha-helical domain of ΦX174 lysis protein E, is required for itsfunction in E. Coli. Molecular Microbiology. 26, 337-346).

Explicación de la invención

En la... [Seguir leyendo]

1. Uso de un polinucleótido de ARN o ADN aislado capaz de traducirse a una secuencia aminoácidica que comprende un péptido con una identidad con la SEQ ID Nº 1 seleccionada de entre cualquiera de las siguientes: