Oligopéptidos no proteolizables inhibidores de la glicoproteína 41 del virus del SIDA.

La presente invención se refiere a la identificación de oligopéptidos, particularmente hexapéptidos, (D), (L) o mixtos, preferiblemente D-hexapéptidos, que inhiben la fusiónde un retrovirus a una célula diana proporcionando nuevas terapias contra la infección del virus de la inmunodeficiencia humana (VIH). Además, la presente invención se refiere a la utilización de dichos D-hexapéptidos como componentes únicos o en mezclas complejas como agentes profilácticos o terapéuticos de las infecciones retrovirales, especialmente de VIH tipo 1

CAMPO DE LA INVENCIÓN

La presente invención puede englobarse dentro del campo de la proteómica. Se refiere a la identificación de hexapéptidos que inhiben in vitro la fusión de un retrovirus a una célula diana proporcionando nuevas terapias contra la infección del virus de la inmunodeficiencia humana (VIH). Además, la presente invención se refiere a la utilización de dichos hexapéptidos como componentes únicos o en mezclas complejas como agentes profilácticos o terapéuticos de las infecciones retrovirales, especialmente de VIH tipo 1.

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN

La epidemia de SIDA ha experimentado un rápido crecimiento en los últimos 25 años (número estimado de enfermos a finales de 2004: 39,4 millones). El uso de las terapias antirretrovirales altamente activas (HAART) ha incrementado apreciablemente la esperanza de vida de los infectados por el VIH. Sin embargo, los tratamientos de larga duración han provocado la selección de variantes del virus resistentes a las HAART. Esta situación ha impuesto el desarrollo de nuevos compuestos eficaces en combatir dichas variantes. La adición al arsenal de compuestos anti-VIH del inhibidor de la fusión "enfuvirtide" (también conocido como Fuzeon, T-20, ó DPI78) ha supuesto un gran avance para el control de los virus multirresistentes (1-3).

Este compuesto actúa sobre un proceso clave del ciclo infectivo: la fusión de las membranas vírica y celular promovida por la glicoproteína de la envoltura viral gpl20/41 (4). Su principio activo es el péptido T-20 que imita una secuencia helicoidal de gp41 que empaqueta en los surcos hidrofóbicos formados en la zona de contacto entre las hélices de un "coiled-coil" trimérico imperfecto. El empaquetamiento se requiere para cerrar una horquilla que pinza las membranas provoca su fusión. T-20 inhibe de forma competitiva el proceso de cierre de la pinza y, por tanto, inhibe la fusión (Fig. 2).

Sin embargo, el alto coste de producción de "enfuvirtide" y la emergencia de variantes del virus resistentes a este compuesto, han puesto en entredicho su utilización generalizada en la terapia del anti-VIH. Por lo tanto, es necesario trabajar en el desarrollo de nuevos compuestos alternativos y eficaces inhibidores de la fusión, de menor coste, y que puedan ser incluidos dentro de estrategias integradas para el control de la enfermedad. Si estos compuestos actuaran según un mecanismo diferente al del "enfuvirtide", serían utilizables de forma concertada en la eliminación de virus que hayan desarrollado resistencia a los tratamientos HAART. Además podrían representar una alternativa a las terapias de inhibición de la fusión estándar en los casos de resistencia al "enfuvirtide".

La secuencia amino-terminal de la proteína fusogénica gp41 de VIH-1, es hidrofóbica y altamente conservada entre las diferentes cepas, variantes y aislados clínicos (5). Esto es debido a que se requiere para que la proteína desempeñe la función fusogénica (revisado en 6). De acuerdo a su función, esta secuencia se denomina "péptido de fusión" (FP en lo sucesivo). Su alto grado de conservación y su funcionalidad hacen de esta secuencia una diana terapéutica adecuada para el desarrollo de inhibidores anti-gp41. Datos previos indican que determinados oligopéptidos son capaces de interferir con la actividad fusogénica de gp41 (7) así como con la interacción del FP sintético con liposomas (8).

En la solicitud de patente WO 03/104262 A2 se describen péptidos diseñados para inhibir la fusión de la proteína gp41 del VIH a células diana, así como en la solicitud de patente WO 2004/047730 A2 se describe un compuesto químico de peso molecular entre 200 y 1200 Daltons, y logP de -2.0 a +5.5, capaz de actuar recíprocamente con la cavidad hidrofóbica y bloquear la formulación de la fusión con el "coiled coil" de la gp41.

Pero todos estos métodos para tratar de prevenir la infección por VIH y de curar el SIDA aún son limitados. Por lo tanto, todavía existe la necesidad de desarrollar nuevos inhibidores virales, especialmente inhibidores que no sean tóxicos o tengan una toxicidad aceptablemente baja.

Existen diversos métodos de síntesis de péptidos que se distinguen por el estado físico de la fase en la que tiene lugar dicha síntesis, es decir en fase líquida o fase sólida (véanse por ejemplo, las solicitudes de patente WO 2005/063791 A2, WO 2005/063792 A2 y WO 2005/063793 A2). En la fase sólida, un primer aminoácido o péptido se une a un soporte insoluble, tal como una resina. Grupos sucesivos de aminoácidos o péptidos se van añadiendo hasta que se ha obtenido el péptido deseado. Entonces, dicho péptido se separa de la resina, se aisla y se identifica.

Pero, la presente invención se refiere a la síntesis y aislamiento de hexapéptidos, no hidrolizables por las proteasas celulares, que interfieren con FP, como posibles nuevos agentes "inhibidores de fusión" por VIH, y que funcionan bajo un mecanismo sustancialmente diferente al de "enfuvirtide". Los hexapéptidos de la presente invención actúan bloqueando la inserción del FP en la membrana blanco celular e interfiriendo con los procesos de auto-ensamblaje que ocurren en su superficie. En cambio, el "enfuvirtide" actúa en un paso posterior evitando el cierre de la horquilla (ver figura 2) una vez que el virus y la célula huésped han entrado en contacto.

DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN

BREVE DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN

En la presente invención se describe la identificación de hexapéptidos sintéticos (en adelante hexapéptidos de la invención), con actividad anti-gp41, que han sido desarrollados en base a su capacidad para bloquear in vitro la actividad del péptido de fusión, una secuencia absolutamente conservada entre la mayoría de cepas y aislados clínicos del VIH.

Dado el grado de conservación del FP, es previsible que la emergencia de variantes resistentes a estos compuestos sea bastante remota.

La presente invención comprende la síntesis e identificación de hexapéptidos como inhibidores de la actividad fusogénica de gp41. Estos hexapéptidos han sido identificados mediante un proceso de rastreo posicional en librerías peptídicas. El proceso de identificación de oligopéptidos se focalizó en la caracterización hexapéptidos, al comprender éstos una estructura más eficaz para su uso, llegando a la conclusión de que todos los D-hexapéptidos que resultaran de sustituir la posición 5 con cualquiera de los (D) estereoisómeros de los aminoácidos conocidos, presentaban una actividad inhibitoria similar frente al VIH. La actividad de dichos oligopéptidos se manifiesta como inhibición de la interacción de la secuencia FP con membranas y como inhibición de la facultad de fusionar células cuando gpl20/41 se expresa en la superficie de las células en cultivo (figuras 3-5). Se demostró que los hexapéptidos de la invención tienen secuencias de aminoácidos características, ya que un hexapéptido relacionado de secuencia parecida, como por ejemplo el hexapéptido caracterizado por la secuencia SEQ ID NO: 3, usado como control negativo, con un único cambio químicamente no conservativo de residuo de aminoácido en la posición 2, no presenta actividad antigp41 (figura 3). Se describe la utilización de los hexapéptidos de la invención como compuestos inhibidores de la fusión del VIH-1, siendo útiles en la lucha contra variantes del virus resistentes a los tratamientos utilizados como terapia.

DESCRIPCIÓN DE LAS FIGURAS

FIGURA 1

Ciclo funcional de la gp41 y mecanismos de acción propuestos. La activación de la proteína de superficie (1) expone el péptido de fusión de gp41, lo que facilita su inserción en la membrana celular (2). Posteriormente, el colapso coordinado de varias proteínas o cierre de la horquilla (3) provoca la yuxtaposición de las membranas, su mezcla y la apertura de una conexión acuosa entre el virus y la célula (4).

FIGURA 2

DERECHA: inhibición de la fusión por bloqueo del cierre de la horquilla (T-20). IZQUIERDA: inhibición de la fusión por bloqueo la inserción en la membrana celular del péptido de fusión (oligopéptido de la invención). Los hexapéptidos de la invención actúan como agentes bloqueantes de la actividad del péptido de fusión e inhiben la fusión de membranas inducida por la proteína gp41 del virus de la inmunodeficiencia humana.

FIGURA 3

Efecto de diferentes... [Seguir leyendo]

1. Hexapéptidos caracterizados por las secuencias SEQ ID NO:l ó SEQ ID NO:2.

2. Hexapéptidos caracterizados por las secuencias SEQ ID NO:l ó SEQ ID NO:2 para uso como medicamentos.

5 3. Hexapéptidos caracterizados por las secuencias SEQ ID NO:l ó SEQ ID NO:2 para uso en el tratamiento o prevención del SIDA mediante la inhibición de la actividad fusogénica de la glicoproteína viral gp 41 del VIH.

4. Uso de los hexapéptidos caracterizados por las secuencias SEQ ID NO:l ó SEQ ID NO:2 para la elaboración de una composición farmacéutica destinada al tratamiento o prevención del SIDA.

5. Composición farmacéutica que comprende hexapéptidos caracterizados por las secuencias SEQ ID NO:l ó

10 SEQ ID NO:2 para uso en el tratamiento o prevención del SIDA mediante la inhibición de la actividad fusogénica de la glicoproteína viral gp 41 del VIH.