INSULINA MONOCATENARIA.

[0001] La presente invención se refiere a insulinas monocatenarias que tienen actividad insulínica y pueden ser usadas para el tratamiento de la diabetes. Las insulinas monocatenarias tienen una alta estabilidad física y una baja tendencia a la fibrilación y serán solubles en pH neutro. La presente invención también se relaciona con una secuencia de ADN que codifica las insulinas monocatenarias, un método para su producción y composiciones farmacéuticas que contienen las insulinas monocatenarias. ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN [0002] La insulina es una hormona polipéptida segregada por células ß del páncreas y que consiste en dos cadenas polipeptídicas, A y B, que están enlazadas por dos puentes de disulfuro. Además, la cadena A muestra un puente de disulfuro intracatenario. [0003] La hormona se sintetiza como una proinsulina monocatenaria precursora (preproinsulina) que consiste en un prepéptido de 24 aminoácidos seguido de una proinsulina que contiene 86 aminoácidos en la configuración: prepéptido - B - Arg Arg - C - Lys Arg -A, en el que C es un péptido conector de 31 aminoácidos. Arg-Arg y Lys-Arg son sitios de escisión para la escisión del péptido conector de las cadenas A y B para formar la molécula de insulina bicatenaria. La insulina es esencial para mantener una regulación metabólica normal. [0004] La estructura de dos cadenas de la insulina permite a la insulina asumir múltiples conformaciones, y varios hallazgos han indicado que la insulina tiene propensión a cambios conformacionales considerables y que las restricciones en el potencial para tales cambios reducen considerablemente la afinidad del receptor de insulina para ligandos. La proinsulina tiene una afinidad 100 veces inferior para el receptor de insulina que la insulina nativa. El bloqueo del residuo de aminoácido A1 en insulina también resulta en una unión pobre al receptor, consistente con el dogma que un extremo N-terminal libre de la cadena A y un extremo C-terminal libre de la cadena B de insulina son importantes para la unión al receptor de insulina. [0005] La estabilidad química y física heredada de la molécula de insulina es una condición básica para la terapia de insulina para la diabetes mellitus. Estas propiedades básicas son fundamentales para la formulación de insulina y para los métodos aplicables de administración de insulina, al igual que para la fecha de caducidad y condiciones de almacenamiento de preparaciones farmacéuticas. El uso de soluciones en la administración de insulina expone la molécula a una combinación de factores, por ejemplo, temperaturas elevadas, interfases variables aéreas-líquidassólidas al igual que fuerzas cortantes, que pueden suponer cambios irreversibles en la conformación, por ejemplo, fibrilación. Esto es particularmente relevante para soluciones de insulina en bombas de infusión, bien se lleven externamente o estén implantadas, que exponen la molécula a una combinación de estos factores al igual que las fuerzas cortantes del movimiento de la bomba durante períodos extendidos de tiempo. Por consiguiente, la fibrilación es especialmente preocupante cuando se usan bombas de infusión como sistema de administración de insulina. Por otra parte, múltiples factores influyen en la solubilidad de la insulina y muestra una clara reducción en el rango de pH de 4.2 a 6.6. La zona de precipitación de pH impone generalmente limitaciones para la formulación, pero también ha sido usado deliberadamente en el desarrollo y formulación de análogos determinados. [0006] Así, las propiedades de estabilidad y solubilidad de la insulina son aspectos importantes y esenciales para la terapia corriente de insulina. La presente invención se dirige a estos problemas proporcionando análogos de insulina monocatenaria estables por introducción de un péptido C entre la cadena B y A para reducir la flexibilidad molecular y reducir concomitantemente la propensión a la fibrilación y limitar o modificar la zona de precipitación de pH. [0007] Se muestran las insulinas monocatenarias con actividad insulínica en la EP 1,193,272. Estas insulinas monocatenarias tienen un péptido C modificado de 5-18 aminoácidos y se informa que tienen hasta un 42% de actividad insulínica. El documento EP 1,193,272 muestra los siguientes péptidos C modificados que conectan B30 con A21: Gly-Gly-Gly-Pro-Gly-Lys-Arg(SEC ID NO:1), Arg-Arg-Gly-Pro-Gly- Gly-Gly(SEC ID NO:2), Gly-Gly-Gly-Gly- Gly-Lys-Arg(SEC ID NO:3), Arg-Arg-Gly-Gly-Gly-Gly-Gly(SEC ID NO:4), Gly-Gly-Ala- Pro-Gly-Asp-Val-Lys-Arg(SEC ID NO:5), Arg-Arg-Ala-Pro-Gly-Asp-Val-Gly-Gly(SEC ID NO:6), Gly-Gly-Tyr-Pro-Gly-Asp-Val- Lys-Arg(SEC ID NO:7), Arg-Arg-Tyr-Pro-Gly-Asp-Val-Gly-Gly(SEC ID NO:8), Gly-Gly-His-Pro-Gly-Asp-Val-Lys-Arg(SEC ID NO:9), y Arg-Arg- His-Pro-Gly-Asp-Val-Gly-Gly(SEC ID NO:10). El documento EP 741,188 muestra insulinas monocatenarias con un péptido C modificado que tiene 10-14 residuos de aminoácido y una actividad insulínica de un 14 a 34% y con los siguientes péptidos conectores Gln-Pro-Leu-Ala-Leu-Glu-Gly-Ser-Leu-Gln-Lys-Arg(SEC ID NO:11) y Gly-Tyr-Gly- Ser-Ser- Ser-Arg-Arg-Ala-Pro-Gln-Thr(SEC ID NO:12). El documento WO 95/16708 muestra insulinas monocatenarias con un péptido conector de 1-15 residuos de aminoácido y sin Lys o Arg como el residuo de aminoácido C-terminal en el péptido conector. El documento WO 95/16708 muestra las siguientes secuencias de péptido C Gly- Gly-Tyr-Gly-Ser-Ser-Ser-Arg-Arg-Ala-Pro-Gln-Thr(SEC ID NO:13) y Gly-Tyr-Gly-Ser-Ser-Ser-Ala-Ala- 2   Ala-Pro-Gln-Thr(SEC ID NO:14). Se dice que estas insulinas monocatenarias tienen actividad insulínica, pero también una afinidad bastante alta al receptor de IGF-1. [0008] Es el objetivo de la presente invención proporcionar insulinas monocatenarias que tienen propiedades mejoradas frente a los compuestos conocidos con respecto tanto a la actividad insulínica, estabilidad física y solubilidad, como a la farmacocinética, por ejemplo, un perfil de acción prolongado o rápido. Otro objetivo de esta invención es proporcionar un método para fabricar las insulinas monocatenarias y composiciones farmacéuticas que contengan tales compuestos. RESUMEN DE LA INVENCIÓN [0009] La presente invención se refiere a la insulina monocatenaria para el tratamiento de la diabetes de tipo 1 y la diabetes de tipo 2 con la fórmula B(1-26) - X 1 - X 2 -X 3 - X 4 A (1-21) donde X1 es Thr, Lys o Arg, X es Pro, Lys o Asp, X 2 3 es Lys, Pro o Glu, X es una secuencia peptídica con la 4 siguiente fórmula X -X -X -X -X -X X (SEC ID NO:129) donde a b c d e f g X es seleccionada del grupo que consiste en L, R, T, A, H, Q, G, S y V; a X b es seleccionado del grupo que consiste en W, G, S, A, H, R, y T; X c es seleccionado del grupo que consiste en L, Y, M, H, R, T, Q, K, V, S, A, G y P; X d es seleccionado del grupo que consiste en R, A, Y, M, S, N, H, y G; X e es seleccionado del grupo que consiste en S, R, A, T, K, P, N, M, H, Q, V, y G; X es seleccionado del grupo que consiste en G y A; y f X es seleccionado del grupo que consiste en K, R, P, H, F, T, I, Q, W, y A, g B(1-26) es una cadena peptídica que consiste en los primeros 26 residuos de aminoácido de la cadena B de insulina humana contadas desde el extremo N-terminal de la cadena B o un análogo de la cadena B con una adición o eliminación de uno de los residuos de aminoácido en la cadena B o derivado de la cadena B modificada químicamente mediante la introducción de un grupo en la cadena lateral en una o más posiciones de la cadena B o por oxidación o reducción de las cadenas laterales de los residuos de aminoácido en la cadena B, y A(1-21) es la cadena de insulina natural o un derivado análogo con una adición o una eliminación de uno de los residuos de aminoácido en la cadena A o derivado de la cadena A modificada químicamente mediante la introducción de un grupo en la cadena lateral en una o más posiciones de la cadena A o por oxidación o reducción de las cadenas laterales de los residuos de aminoácido en la cadena A, donde X no contiene dos residuos de aminoácido 4 adyacentes básicos y donde la insulina monocatenaria tiene una afinidad por el receptor de insulina humana de al menos aproximadamente un 20% de la de la insulina humana si la molécula de insulina monocatenaria no está modificada químicamente mediante acilación. [0010] También se muestra que la insulina monocatenaria se puede acilar en al menos un grupo de lisina en la molécula de insulina monocatenaria. En una parte de la divulgación el B29Lys está acilada. Más adelante en esa divulgación se acila una lisina insertada en la molécula de insulina monocatenaria o se acila el residuo de aminoácido N-terminal B1. [0011] En otra parte se acila la insulina monocatenaria con un ácido graso de 6 a 24 C, 6-20, 6-18 o 6-14 átomos-C. [0012] En otro aspecto la presente divulgación se refiere a una insulina monocatenaria... [Seguir leyendo]

1. Insulina monocatenaria para el tratamiento de la diabetes de tipo 1 y la diabetes de tipo 2 con la fórmula B(1-26)- X 1 - X 2 -X 3 - X 4 - A (1-21) donde X 1 es Thr, Lys o Arg, X 2 es Pro, Lys o Asp, X 3 es Lys, Pro o Glu, X 4 es una secuencia de péptidos con la siguiente de fórmula X a -X b -X c -X d -X e -X f X g (SEC ID NO:129) donde X a es seleccionado del grupo que consiste en L, R, T, A, H, Q, G, S y V; X b es seleccionado del grupo que consiste en W, G, S, A, H, R, y T; X c es seleccionado del grupo que consiste en L, Y, M, H, R, T, Q, K, V, S, A, G y P; X d es seleccionado del grupo que consiste en R, A, Y, M, S, N, H, y G; X e es seleccionado del grupo que consiste en S, R, A, T, K, P, N, M, H, Q, V, y G; X f es seleccionado del grupo que consiste en G y A; y X g es seleccionado del grupo que consiste en K, R, P, H, F, T, I, Q, W, y A, B(1-26) es una cadena de péptidos que consiste en los primeros 26 residuos de aminoácidos de la cadena B de insulina humana contadas desde el extremo N-terminal de la cadena B o un análogo de la cadena B con una adición o una eliminación de uno de los residuos de aminoácidos en la cadena B o derivado de la cadena B modificada químicamente introduciendo un grupo en la cadena lateral en una o más posiciones de la cadena B o por oxidación o reducción de las cadenas laterales de los residuos de aminoácidos en la cadena B, y A(1- 21) es la cadena A de insulina natural o un análogo de la misma con una adición o una eliminación de uno de los residuos de aminoácidos en la cadena A o derivado de la cadena A modificada químicamente introduciendo un grupo en la cadena lateral en una o más posiciones de la cadena A o por oxidación o reducción de las cadenas laterales de los residuos de aminoácidos en la cadena A, donde X4 no contiene dos residuos de aminoácidos básicos adyacentes y donde la insulina monocatenaria tiene una afinidad por el receptor de insulina humana de al menos aproximadamente un 20% de la de la insulina humana si la molécula de insulina monocatenaria no está modificada químicamente por acilación. 2. Insulina monocatenaria según la reivindicación 1, donde X a es seleccionado del grupo que consiste en L, R, T, A, H y V; X b es seleccionado del grupo que consiste en W, G, S, A, H, R, y T; X c es seleccionado del grupo que consiste en L, Y, M, H, R, T, Q, K, V, S, A, G y P; X d es seleccionado del grupo que consiste en R, A, Y, M, S, N, H, y G; X e es seleccionado del grupo que consiste en S, R, A, T, K, P, y N; X f es G; y X g es seleccionado del grupo que consiste en K, R, Q, y P; 3. Insulina monocatenaria según la reivindicación 1, donde X es seleccionado del grupo que consiste en T, A, V; a X b es G; X c es seleccionado del grupo que consiste en L, Y, M, H, R, K; X d es G; X es seleccionado del grupo que consiste en S, K; e X es G, y f X g es seleccionado del grupo que consiste en K, R, Q. 4. Insulina monocatenaria según la reivindicación 1, donde X4 tiene la secuencia seleccionada del grupo que consiste en AGRGSGK (SEC ID NO:15); AGLGSGK (SEC ID NO:33); AGMGSGK (SEC ID NO:45); ASWGSGK (SEC ID NO:48); TGLGSGQ (SEC ID NO:22); TGLGRGK (SEC ID NO:23); TGLGSGK (SEC ID NO:21); HGLYSGK (SEC ID NO:50); KGLGSGQ (SEC ID NO:51); VGLMSGK (SEC ID NO:56); VGLSSGQ (SEC ID NO:27); VGLYSGK (SEC ID NO:28), VGLSSGK (SEC ID NO:30); VGMSSGK (SEC ID NO:65); VWSSSGK (SEC ID NO:76), VGSSSGK (SEC ID NO:16) y VGMSSGK (SEC ID NO:106) 5. Preparación farmacéutica que comprende una cantidad biológicamente activa de una insulina monocatenaria según cualquiera de las reivindicaciones 1-4. 6. Uso de insulina monocatenaria según cualquiera de las reivindicaciones 1-4 para la preparación de una preparación farmacéutica para el tratamiento de la diabetes.   61   62   63