PROCEDIMIENTOS PARA LA INGENIERÍA DE ANTICUERPOS.

Un procedimiento para diseñar un anticuerpo que comprende: identificar una posición tolerante a una variación en un anticuerpo parental:

i) comparando la secuencia de aminoácidos del anticuerpo parental con las secuencias de aminoácidos de una pluralidad de anticuerpos relacionados, en el que dichos anticuerpos relacionados se unen específicamente al mismo antígeno que dicho anticuerpo parental, y en el que dichos anticuerpos relacionados y dicho anticuerpo parental se obtienen de células de un animal no humano individual inmunizado con dicho antígeno; e ii) identificando una posición tolerante a una variación como una posición en la que la identidad del aminoácido varía entre los anticuerpos individuales; en el que dicho procedimiento comprende además sustituir el aminoácido presente en dicha posición tolerante a una variación para producir un anticuerpo que se une a dicho antígeno con una afinidad de al menos el 10% de la afinidad de unión del anticuerpo parental, y que tiene una secuencia de aminoácidos que es diferente a la de dichos anticuerpos relacionados monoclonales

Tipo: Patente Internacional (Tratado de Cooperación de Patentes). Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: PCT/US2005/039930.

Solicitante: EPITOMICS, INC.

Nacionalidad solicitante: Estados Unidos de América.

Dirección: 863 MITTEN ROAD, SUITE 103 BURLINGAME, CA 94010-1303 ESTADOS UNIDOS DE AMERICA.

Inventor/es: YU, GUO-LIANG, COUTO,Fernando Jose Rebelo Do, HENDRICKS,Kristin B, WALLACE,Stacey Ellen.

Fecha de Publicación: .

Fecha Solicitud PCT: 2 de Noviembre de 2005.

Clasificación Internacional de Patentes:

  • C07K16/24B
  • C07K16/46B3
  • G01N33/577 SECCION G — FISICA.G01 METROLOGIA; ENSAYOS.G01N INVESTIGACION O ANALISIS DE MATERIALES POR DETERMINACION DE SUS PROPIEDADES QUIMICAS O FISICAS (procedimientos de medida, de investigación o de análisis diferentes de los ensayos inmunológicos, en los que intervienen enzimas o microorganismos C12M, C12Q). › G01N 33/00 Investigación o análisis de materiales por métodos específicos no cubiertos por los grupos G01N 1/00 - G01N 31/00. › en los que interviene anticuerpos monoclonados.

Clasificación PCT:

  • C07H21/04 SECCION C — QUIMICA; METALURGIA.C07 QUIMICA ORGANICA.C07H AZUCARES; SUS DERIVADOS; NUCLEOSIDOS; NUCLEOTIDOS; ACIDOS NUCLEICOS (derivados de ácidos aldónicos o sacáricos C07C, C07D; ácidos aldónicos, ácidos sacáricos C07C 59/105, C07C 59/285; cianohidrinas C07C 255/16; glicales C07D; compuestos de constitución indeterminada C07G; polisacáridos, sus derivados C08B; ADN o ARN concerniente a la ingeniería genética, vectores, p. ej. plásmidos o su aislamiento, preparación o purificación C12N 15/00; industria del azúcar C13). › C07H 21/00 Compuestos que contienen al menos dos unidades mononucleótido que tienen cada una grupos fosfato o polifosfato distintos unidos a los radicales sacárido de los grupos nucleósido, p. ej. ácidos nucleicos. › con desoxirribosilo como radical sacárido.
  • C12N15/00 C […] › C12 BIOQUIMICA; CERVEZA; BEBIDAS ALCOHOLICAS; VINO; VINAGRE; MICROBIOLOGIA; ENZIMOLOGIA; TECNICAS DE MUTACION O DE GENETICA.C12N MICROORGANISMOS O ENZIMAS; COMPOSICIONES QUE LOS CONTIENEN (biocidas, productos que repelen o atraen a los animales nocivos, o reguladores del crecimiento de los vegetales, que contienen microorganismos virus, hongos microscópicos, enzimas, productos de fermentación o sustancias obtenidas por o extraídas de microorganismos o sustancias animales A01N 63/00; preparaciones de uso médico A61K; fertilizantes C05F ); PROPAGACION,CULTIVO O CONSERVACION DE MICROORGANISMOS; TECNICAS DE MUTACION O DE INGENIERIA GENETICA; MEDIOS DE CULTIVO (medios para ensayos microbiológicos C12Q 1/00). › Técnicas de mutación o de ingeniería genética; ADN o ARN relacionado con la ingeniería genética, vectores, p. ej. plásmidos, o su aislamiento, su preparación o su purificación; Utilización de huéspedes para ello (mutantes o microorganismos modificados por ingeniería genética C12N 1/00, C12N 5/00, C12N 7/00; nuevas plantas en sí A01H; reproducción de plantas por técnicas de cultivo de tejidos A01H 4/00; nuevas razas animales en sí A01K 67/00; utilización de preparaciones medicinales que contienen material genético que es introducido en células del cuerpo humano para tratar enfermedades genéticas, terapia génica A61K 48/00; péptidos en general C07K).
  • C12P21/04 C12 […] › C12P PROCESOS DE FERMENTACION O PROCESOS QUE UTILIZAN ENZIMAS PARA LA SINTESIS DE UN COMPUESTO QUIMICO DADO O DE UNA COMPOSICION DADA, O PARA LA SEPARACION DE ISOMEROS OPTICOS A PARTIR DE UNA MEZCLA RACEMICA.C12P 21/00 Preparación de péptidos o de proteínas (proteína monocelular C12N 1/00). › Péptidos o polipéptidos cíclicos o puenteados, p. ej. bacitracina (ciclados solamente por enlaces — S — S — C12P 21/02).
  • C12P21/06 C12P 21/00 […] › preparados por hidrólisis de un enlace peptídico, p. ej. hidrolizados.

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.

PDF original: ES-2362792_T3.pdf

 


Fragmento de la descripción:

Campo de la invención

El campo de la presente invención es anticuerpos, particularmente procedimientos para la ingeniería, por ejemplo, humanizando, anticuerpos monoclonales.

Antecedentes de la invención

Debido a su capacidad para elegir como diana prácticamente cualquier molécula con especificidad infinita, los anticuerpos monoclonales tienen el potencial de convertirse en uno de los principales agentes terapéuticos del futuro. Sin embargo, aunque este potencial fuera reconocido hace varios años, los primeros intentos por satisfacer el potencial fueron decepcionantes debido a que los anticuerpos monoclonales usados en terapia provocan una fuerte respuesta inmunitaria en pacientes (Schroff, 1985 Cancer. Res. 45:879-85, Shawler. J Immunol 1985 135:1530-5), incluso a bajas dosis (Dillman, Cancer Biother. 1994 9:17-28). Los científicos predicen que los anticuerpos humanos no producirían tales respuestas inmunitarias adversas. Sin embargo, no existen procedimientos adecuados para producir anticuerpos monoclonales humanos. Tecnologías alternativas para preparar anticuerpos humanos usando, por ejemplo, expresión en fago y animales transgénicos se han desarrollado más recientemente, pero no se usan ampliamente para fines terapéuticos.

La inmunogenicidad de anticuerpos depende de muchos factores que incluyen el procedimiento de administración, el número de inyecciones, la dosificación, la naturaleza de la conjugación, el fragmento específico utilizado, el estado de agregación y la naturaleza del antígeno (por ejemplo, Kuus-Reichel, Clin. Diagn. Lab. Immunol. 1994 1:365-72). Muchos o la mayoría de los factores pueden manipularse con el fin de disminuir una respuesta inmunitaria. Sin embargo, si la secuencia de anticuerpos original es reconocida como “peligrosa” o “extraña”, las oportunidades son que tarde o temprano una respuesta inmunitaria fuerte evitará el uso de ese anticuerpo en terapia.

Con el fin de reducir estas respuestas se han hecho esfuerzos por sustituir en la medida de lo posible la secuencia no humana de un anticuerpo por secuencias humanas usando tecnología de ADN recombinante. Para este fin se han empleado anticuerpos quiméricos que contienen dominios constantes de las cadenas ligeras y las cadenas pesadas de anticuerpos humanos que se unen a dominios variables de las cadenas ligeras y las cadenas pesadas de anticuerpos de ratón. Los anticuerpos quiméricos todavía contienen un gran número de secuencias de aminoácidos no humanas en las regiones variables y, como tales, puede organizarse una respuesta inmunitaria significativa contra tales anticuerpos. El injerto de CDR es otra técnica de humanización en la que las porciones de unión a antígeno o “regiones determinantes de la complementariedad” (CDR) de anticuerpos monoclonales se injertan por tecnologías de ADN recombinante en las secuencias de ADN que codifican la región estructural (es decir, las tecnologías de ADN recombinante en las secuencias de ADN que codifican la región estructural (es decir, la región no CDR) de cadenas pesadas y ligeras de anticuerpos humanos. Un problema técnico de los anticuerpos injertados en CDR es que normalmente muestran una considerable afinidad disminuida. Para restaurar el aumento de la afinidad de anticuerpos injertados en CDR, ciertos residuos de la región estructural clave original (por ejemplo, residuos que se cree que participan en la determinación de la conformación de las CDR) se reintroducen en el anticuerpo injertado en CDR. Usando un enfoque de humanización diferente, Roguska ideó una estrategia de “reestructuración” para anticuerpos de ratón en la que solo se sustituyen los residuos expuestos que son diferentes a los residuos expuestos de un anticuerpo humano. El documento US2004/0086979 describe una estrategia de reestructuración para anticuerpos de conejo.

Sin embargo, aunque los anticuerpos humanizados por los procedimientos anteriores pueden mostrar inmunogenicidad reducida en pacientes humanos (Moreland, Artritis Rheum 1993 36:307-18), muchos anticuerpos humanizados todavía son altamente inmunogénicos a una gran proporción de pacientes. Se cree que esto es debido a que las propias CDR son inmunogénicas (Ritter, Cancer Res 2001 61:6851-9; Welt, Clin Cancer Res 2003 9:133846).

Todos los procedimientos descritos anteriormente requieren que las regiones CDR del anticuerpo no humano sigan sin cambiar durante el procedimiento de humanización con el fin de mantener la especificidad y la afinidad de los anticuerpos. Sin embargo, como las regiones CDR no humanas son por sí mismas inmunogénicas en seres humanos, los procedimientos para humanizar las regiones CDR de un anticuerpo no humano sin reducir significativamente la actividad de unión del anticuerpo son altamente deseables. La identificación de procedimientos adecuados para humanizar las regiones CDR de un anticuerpo no humano ha sido una tarea desalentadora, si no imposible, para la comunidad médica y de investigación.

Por consiguiente, existe una necesidad continua de mejorar los procedimientos para preparar anticuerpos no humanos que sean menos inmunogénicos en seres humanos y otros huéspedes mamíferos. En particular, existe la necesidad de procedimientos de humanización que reduzca la inmunogenicidad de regiones CDR de un anticuerpo no humano en seres humanos. La presente invención cumple estas y otras necesidades.

Bibliografía

Referencias de interés incluyen: patentes de EE.UU. 6.331.415 B1, 5.225.539, 6.342.587, 4.816.567, 5.639.641, 6.180.370, 5.693.762, 4.816.397, 5.693.761, 5.530.101, 5.585.089, 6.329.551 y las publicaciones Morea y col., Methods 20: 267-279 (2000), Ann. Allergy Asthma Immunol. 81:105-119 (1998), Rader y col., J. Biol. Chem. 276:13668-13676 (2000), Steinberger y col., J. Bio. Chem. 275: 36073-36078 (2000), Roguska y col., Proc. Natl. Acad. Sci. 91: 969-973 (1994), Delagrave y col., Prot. Eng. 12: 357-362 (1999), Rogusca y col., Prot. Eng. 9: 895904 (1996), Knight y Becker, Cell 60: 963-970 (1990); Becker y Knight, Cell 63:987-997 (1990) Popkov, J Mol Biol 325:325-35 (2003); Rader y col., Proc. Natl. Acad. Sci. 95:8910-8915; Mehr y col., J Immunol. 172:4790-6 (2004) y De Pascalis y col. J Imm. 2002, 169:3076-3084.

RESUMEN DE LA INVENCIÓN

La invención proporciona un procedimiento para identificar posiciones de un anticuerpo que pueden modificarse sin reducir significativamente la actividad de unión del anticuerpo. El procedimiento implica identificar una posición sustituible en un anticuerpo parental comparando su secuencia de aminoácidos con las secuencias de aminoácidos de varios anticuerpos relacionados, en el que dichos anticuerpos relacionados se unen específicamente al mismo antígeno que dicho anticuerpo parental, y en el que dichos anticuerpos relacionados y dicho anticuerpo parental se obtienen de células de un único animal no humano inmunizado con dicho antígeno. El aminoácido en la posición sustituible puede estar sustituido por un aminoácido diferente sin afectar significativamente la actividad del anticuerpo. Los procedimientos objeto pueden emplearse para cambiar la secuencia de aminoácidos de una CDR sin reducir significativamente la afinidad del anticuerpo del anticuerpo, en procedimientos de humanización, o en otros procedimientos de manipulación por ingeniería de anticuerpos. La invención se usa en una variedad de aplicaciones terapéuticas, de diagnóstico y de investigación.

Estas y otras ventajas y características de la invención serán evidentes para aquellos expertos en la materia tras la lectura de los detalles de la invención como se describe más completamente a continuación.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS

La Fig. 1 es un diagrama de flujo que ilustra una realización de la invención.

La Fig. 2 es un alineamiento de secuencias de aminoácidos que ilustra un procedimiento a modo de ejemplo por el que pueden identificarse posiciones sustituibles dentro de una región CDR. De arriba a abajo, las secuencias de aminoácidos mostradas en la Fig. 2 son SEQ ID NOS: 1-11.

La Fig. 3 es dos paneles que muestran un alineamiento de secuencias de aminoácidos a modo de ejemplo que ilustra un aspecto de un procedimiento a modo de ejemplo por el que las regiones CDR de un anticuerpo pueden humanizarse. De arriba a abajo, las secuencias de aminoácidos mostradas en la Fig. 3 son SEQ ID NO: 12; SEQ ID NO: 13; SEQ ID NO: 14; SEQ ID NO: 12; SEQ ID NO: 13; SEQ ID NO: 15.

La Fig. 4 es un alineamiento de secuencias de aminoácidos a modo de ejemplo.... [Seguir leyendo]

 


Reivindicaciones:

1. Un procedimiento para diseñar un anticuerpo que comprende:

identificar una posición tolerante a una variación en un anticuerpo parental: i) comparando la secuencia de aminoácidos del anticuerpo parental con las secuencias de aminoácidos de una pluralidad de anticuerpos relacionados, en el que dichos anticuerpos relacionados se unen específicamente al mismo antígeno que dicho anticuerpo parental, y en el que dichos anticuerpos relacionados y dicho anticuerpo parental se obtienen de células de un animal no humano individual inmunizado con dicho antígeno; e ii) identificando una posición tolerante a una variación como una posición en la que la identidad del aminoácido varía entre los anticuerpos individuales; en el que dicho procedimiento comprende además sustituir el aminoácido presente en dicha posición tolerante a una variación para producir un anticuerpo que se une a dicho antígeno con una afinidad de al menos el 10% de la afinidad de unión del anticuerpo parental, y que tiene una secuencia de aminoácidos que es diferente a la de dichos anticuerpos relacionados monoclonales.

2. El procedimiento de la reivindicación 1, en el que dicho procedimiento comprende comparar la secuencia de aminoácidos de una CDR de dicho anticuerpo parental con las CDR de dichos anticuerpos relacionados parentales y sustituir el aminoácido en dicha CDR.

3. El procedimiento de la reivindicación 1, en el que dicho procedimiento comprende comparar la secuencia de aminoácidos de una región estructural de dicho anticuerpo parental con la misma región estructural de dichos anticuerpos relacionados parentales y sustituir el aminoácido en dicha región estructural.

4. El procedimiento de la reivindicación 1, en el que dicho animal individual es un conejo, ratón o pollo individual.

5. El procedimiento de cualquiera de las reivindicaciones 1-4, en el que el aminoácido de dicha posición tolerante a una variación está sustituido por un aminoácido presente en una posición correspondiente en uno de dichos anticuerpos relacionados.

6. El procedimiento de cualquier de las reivindicaciones 1-4, en el que el aminoácido en la posición tolerante a una variación está sustituido por un aminoácido presente en una posición correspondiente en un anticuerpo humano similar.

7. Un procedimiento de humanizar un anticuerpo monoclonal que comprende:

identificar una posición tolerante a una variación de un anticuerpo monoclonal: i) comparando la secuencia de aminoácidos del anticuerpo monoclonal con las secuencias de aminoácidos de una pluralidad de anticuerpos relacionados monoclonales, en el que dichos anticuerpos relacionados se unen específicamente al mismo antígeno que dicho anticuerpo parental, y en el que dichos anticuerpos relacionados y dicho anticuerpo parental se obtienen de células de un animal no humano individual inmunizado con dicho antígeno; e ii) identificando una posición tolerante a una variación como una posición en la que la identidad del aminoácido varía entre los anticuerpos individuales; en el que el procedimiento comprende además sustituir un aminoácido en dicha posición tolerante a una variación por un aminoácido diferente presente en una posición correspondiente de un anticuerpo humano similar para producir un anticuerpo humanizado que se une a dicho antígeno con una afinidad de al menos el 10% de la afinidad de unión del anticuerpo parental.

8. Un procedimiento de cribado de un anticuerpo monoclonal que tiene actividad mejorada que comprende:

identificar una posición tolerante a una variación de un anticuerpo monoclonal i) comparando su secuencia de aminoácidos con las secuencias de aminoácidos de una pluralidad de anticuerpos relacionados monoclonales, en el que dichos anticuerpos relacionados se unen específicamente al mismo antígeno que dicho anticuerpo parental, y en el que dichos anticuerpos relacionados y dicho anticuerpo parental se obtienen de células de un animal no humano individual inmunizado con dicho antígeno; ii) identificando una posición tolerante a una variación como una posición en la que la identidad del

aminoácido varía entre los anticuerpos individuales; en el que el procedimiento comprende además sustituir un aminoácido en dicha posición tolerante a una variación con un aminoácido diferente para producir un anticuerpo de prueba; y

5 cribar dicho anticuerpo de prueba para actividad mejorada.

9. Un procedimiento de preparación de una secuencia consenso para anticuerpos que se unen a un antígeno particular que comprende: comparar las secuencias de aminoácidos de una pluralidad de anticuerpos relacionados monoclonales en el

10 que a) dichos anticuerpos relacionados se unen específicamente al mismo antígeno que dicho anticuerpo parental; y b) dichos anticuerpos relacionados y dicho anticuerpo parental se obtienen de células de un animal no humano individual inmunizado con dicho antígeno;

15 para identificar una secuencia consenso de aminoácidos para anticuerpos que se unen a dicho antígeno.


 

Patentes similares o relacionadas:

Anticuerpo contra el complejo de toxina HT-2-anticuerpo de toxina HT-2, del 17 de Abril de 2019, de Teknologian tutkimuskeskus VTT Oy: Pareja de unión que reconoce un complejo inmunitario entre la toxina HT-2 y el anticuerpo anti-toxina HT-2 y que comprende las CDR1-3 de cadena ligera que comprenden los aminoácidos […]

Anticuerpos anti-TNF, composiciones, métodos y usos, del 16 de Abril de 2019, de Janssen Biotech, Inc: anticuerpo específico para el factor de necrosis tumoral alfa (TNFα) que tiene tres CDRs de la cadena pesada y tres CDRs de la cadena ligera o un fragmento […]

Anticuerpos monoclonales humanos para CTLA-4, del 29 de Marzo de 2019, de PFIZER INC.: Un anticuerpo monoclonal humano que se une a CTLA-4, o un fragmento de unión a antígeno del mismo, en donde dicho anticuerpo o fragmento compite por la unión a CTLA-4 con […]

Anticuerpos anti-CDH3 y sus usos, del 25 de Febrero de 2019, de ONCOTHERAPY SCIENCE, INC.: Un anticuerpo o su fragmento, en el que el anticuerpo o su fragmento comprende una región V de la cadena H que comprende CDR1 que tiene la secuencia […]

Preparación de anticuerpos que tienen una ADCC a través del CD16, en particular de los anticuerpos monoclonales anti-Rhesus D, del 13 de Febrero de 2019, de LABORATOIRE FRANCAIS DU FRACTIONNEMENT ET DES BIOTECHNOLOGIES: Procedimiento de preparación de un anticuerpo monoclonal capaz de activar las células efectoras que expresan el FcgammaRIII, caracterizado […]

Anticuerpo anti-ILT7, del 11 de Febrero de 2019, de SBI BIOTECH CO., LTD: Un anticuerpo monoclonal que se une a un ILT7 humano, no se une a ninguno de ILT1 humano, ILT2 humano e ILT3 humano y suprime la producción de interferón-a (IFNa) a partir de […]

Anticuerpos contra endoplasmina y su uso, del 11 de Enero de 2019, de UNIVERSITY OF PITTSBURGH OF THE COMMONWEALTH SYSTEM OF HIGHER EDUCATION: Una molécula quimérica aislada comprendiendo un anticuerpo monoclonal humano, o un fragmento de unión al antígeno del mismo, que comprende un dominio variable de la cadena […]

Anticuerpo anti-cMet y su utilización para la detección y el diagnóstico del cáncer, del 4 de Diciembre de 2018, de PIERRE FABRE MEDICAMENT: Anticuerpo, o fragmento funcional o derivado del mismo, apto para unirse a c-Met, estando dicho anticuerpo caracterizado por que se selecciona de entre el […]

Otras patentes de la CIP C12P21/06