USO DE AGENTES INDUCTORES GSE24.2 PARA LA ELABORACION DE COMPOSICIONES FARMACEUTICAS PARA EL TRATAMIENTO DE ENFERMEDADES QUE CURSAN CON SENESCENCIA CELULAR.

Uso de agentes inductores GSE24.2 para la elaboración de composiciones farmacéuticas para el tratamiento de enfermedades que cursan con senescencia celular.

La presente invención describe el uso de un compuesto inductor o activador de la telomerasa en la elaboración de un medicamento o composición farmacéutica para el tratamiento de una enfermedad o situación patológica, preferentemente humana, causada por un proceso de senescencia relacionado con la disminución de los telómeros o con una alteración de la actividad de la telomerasa. Esta composición farmacéutica puede ser útil para un tratamiento regeneración tisular, por ejemplo de tejidos epiteliales o de células hematopoyéticas, e incluso para la inmortalización de células eucariotas para su uso en investigación o procesos biotecnológicos

Uso de agentes inductores GSE24.2 para la elaboración de composiciones farmacéuticas para el tratamiento de enfermedades que cursan con senescencia celular.

Sector de la técnica

Sector biotecnológico con aplicaciones en salud humana, y más concretamente compuestos biológicos - secuencias de nucleótidos, péptidos y células humanas transformadas - con aplicaciones terapéuticas para los seres humanos que padecen enfermedades relacionadas con el envejecimiento y la senescencia.

Estado de la técnica

Los telómeros están formados por múltiples repeticiones de la secuencia TTAGGG¹ los cuales se acortan en cada ciclo celular debido a la incapacidad de las DNA polimerasas de replicar el final de los cromosomas. El mantenimiento dedos telómeros al final de los cromosomas se lleva a cabo por el complejo telomerasa. El componente proteico de este complejo, la transcriptasa telomerasa reversa humana (hTERT), contiene motivos catalíticos transcriptasa reversa, mientras que el componente telómero RNA dirige la acción de los trifosfatos desoxinucleótido (dNTPs) por medio de un molde interno complementario a la secuencia telomérica repetida TTAGGG ^2-3. Recientemente, se ha descrito que el complejo enzimático telomerasa humano está compuesto únicamente por dos componentes proteicos, hTERT y disquerina, y un componente RNA, hTR ⁷. La disquerina es una pseudouridina sintasa putativa perteneciente a las ribonucloproteinas de clase "H/ACA box", mientras que el motivo H/ACA está presente en la hTR. El complejo comprende finalmente dos moléculas de cada hTERT, hTR y disquerina.

La expresión de telomerasa está reprimida en la mayoría de las células somáticas de los tejidos adultos pero se mantiene alta en la mayoría de los canceres, contribuyendo al fenotipo inmortal en esta células, ya que asegura la integridad de los cromosomas.⁶ Los niveles de telomerasa (hTERT) se regulan sobre todo a nivel transcripcional⁸ y en humanos se controla por una región reguladora en la región 5' del gen hTERT, la cual es requerida para una máxima activación y contiene un sitio de unión para myc (E-box) ^8-9. El factor de transcripción c-MYC estimula la expresión de hTERT mientras que la expresión reforzada de madi reprime hTERT.^10-11 La regulación transcripcional de c-myc involucra múltiples promotores, de los cuales los más importantes son P1 y P2.¹² El elemento de hiper-sensibilidad III (NHEIII) a nucleasa del promotor de c-MYC controla entre el 85-90% de la transcripción de c-MYC y se identificó originalmente como el sitio más hipersensible a DNAsaI ¹³ NHEIII contiene un sitio rico en purinas en una hebra del DNA que es capaz de establecer un equilibrio entre una estructura de duplex-hélice así como formas no-B en el DNA.¹⁴ La cadena de DNA enriquecida en purinas puede formar 2 estructuras intramoleculares de cuartetos G diferentes¹⁵ los cuales puesto que actúan como represores de la transcripción se han utilizado como dianas en terapia antitumoral.

El acortamiento de los telómeros, o la pérdida de su estructura secundaria, provoca que las células entren en senescencia y/o apoptosis. Estos dos procesos actúan como puntos de control biológicos que previenen la división celular descontrolada y la inestabilidad genética^4-5. Los defectos en la regulación de la longitud de los telómeros están implicados en la patología de diferentes enfermedades como síndromes de envejecimiento prematuro y cáncer.⁶

Las células senescentes son células viables que detienen la síntesis de DNA, se aplanan y presentan un citoplasma rico de vacuolas, tienen un perfil de expresión génica distintivo y pueden identificarse por un ensayo bioquímico que visualice la actividad incrementada de la β-galactosidasa β-gal) asociada a senescencia a un pH ácido y por la incapacidad de duplicar las poblaciones en el tiempo.

La senescencia en células humanas se correlaciona con la erosión de los telómeros. Las células normales no transformadas son mortales debido al acortamiento de los telómeros en cada uno de los procesos de división celular. Por el contrario, las células cancerosas que expresan telomerasa estabilizan la longitud de los telómeros y se convierten en inmortales. Estos hallazgos inducen a la sugerir la hipótesis en la cual los telómeros actúan como un reloj biológico regulando el envejecimiento celular.

Uno de los síndromes de envejecimiento prematuro asociados a la erosión de los telómeros es la disqueratosis congenita (DC). Esta es una enfermedad rara, hereditaria y está caracterizada por fallo en la médula ósea y una mayor susceptibilidad a cáncer; ^16-18 que son las causas mas importantes de muerte en estos pacientes. La forma ligada al cromosoma (X-DC) está causada principalmente por mutaciones puntuales en el gen DKC ^19-20. Este gen codifica por la disquerina, una proteína de 58 Kd que contiene un dominio pseudouridina sintasa, que a su vez es componente del complejo de la telomerasa. La disquerina se une a las cajas H/ACA presentes en los SnoRNAs (pequeños RNAs nucleolares) y a hTR en vertebrados ²¹. Los SnoRNas funcionan como molde para la pseudouridilación del RNA mediada por la disquerina. Los RNAs H/ACA contienen dos horquillas de longitud variable, separadas por una región de cadena sencilla que incluye la caja H seguida por una secuencia corta que contiene el trinucleátido ACA ²². Hay tres proteínas diferentes que se asocian con la DKC en la H/ACA de los SnoRNAs: Nap2, Gar1 y NOP10 ^3,22-24. DKC, Nap2 y NOP10 están íntimamente asociados y están involucrados en la estabilidad del complejo de ribonucleoproteínas, mientras que la interacción con Gar1 es más lábil y transitoria ^{25, 26-28}. Por tanto, se requiere de la disquerina para la actividad telomerasa ya que es esencial para la acumulación de hTR.^{7, 24-29} y la pseudouridilación de los RNA ribosómicos ³⁰. En los pacientes con DC, la inestabilidad cromosómica aumenta con la edad como una consecuencia de la disminución en actividad telomerasa y la incapacidad de mantener la estructura de los telómeros. En los linfoblastos y fibroblastos de pacientes X-DC, la actividad telomerasa y los niveles de hTR están disminuidos ²¹ y los telómeros son más cortos que en las células que no están afectadas. El defecto en la actividad telomerasa se puede rescatar por expresión de hTERT y hTR.^{21, 31} Otras formas de disqueratosis congénita ocurren como el resultado de mutaciones o deleciones en hTR lo cual tiene como consecuencia en un aceleramiento en el acortamiento de los telómeros y muerte prematura. Este defecto sólo se puede rescatar por re-expresión de hTR.³¹

Recientemente, se ha descrito un elemento supresor genético (GSE) denominado 24-2, codificante de un dominio sintasa pseudouridina de la proteína disquerina que permite la recuperación de la actividad telomerasa en células de pacientes con DC-X lo que ha posibilitado el desarrollo de nuevas aproximaciones terapéuticas de esta enfermedad y de otras que cursen con alteración del complejo telomerasa (WO2007090911; SECUENCIA DE NUCLEÓTIDOS Y PÉPTIDOS GSE 24.2 DE LA DISQUERINA INDUCTORES DE LA ACTIVIDAD TELOMERASA, PROCEDIMIENTO DE OBTENCIÓN, COMPOSICIONES TERAPÉUTICAS Y SUS APLICACIONES). Sin embargo, el conocimiento de nuevas actividades de este elemento GSE24.2 permitiría el desarrollo de nuevas herramientas terapéuticas y de investigación.

Descripción de la invención

Un aspecto de la invención lo constituye el uso de un compuesto inductor o activador GSE24.2, en adelante uso de la invención, en la elaboración de un medicamento o composición farmacéutica para el tratamiento de una enfermedad o situación patológica, preferentemente humana, causada por un proceso de senescencia.

Un aspecto particular de la invención lo constituye el uso de la invención donde el agente inductor GSE24.2 es una secuencia de nucleótidos, en adelante secuencia génica GSE 24.2 de la presente invención, que permite la expresión de una proteína o péptido inductor de la recuperación de la senescencia en el interior de las células de un mamífero, preferentemente humanas, y que está constituida por una o varias secuencias de nucleótidos GSE 24.2 pertenecientes al siguiente grupo:

a) una secuencia...

1. Uso de la secuencia nucleotídica SEQ ID NO: 1, o una variante funcional de la misma, que codifica para la secuencia aminoacídica SEQ ID NO: 2, una variante o un fragmento biológicamente activo de la SEQ ID NO: 2, para la elaboración de un medicamento para la prevención o el tratamiento de una enfermedad o situación patológica causada por una alteración de la telomerasa que da lugar a un proceso de senescencia.

2. Uso de una secuencia nucleotídica según la reivindicación anterior, donde la secuencia nucleotídica es la SEQ ID NO: 3, o una variante funcional de la misma, y la aminoacídica del fragmento biológicamente activo consiste en la SEQ ID NO: 4.

3. Uso de una secuencia nucleotídica según la reivindicación 1, donde la secuencia nucleotídica es la SEQ ID NO: 5, o una variante funcional de la misma, y la secúencia aminoacídica del fragmento biológicamente activo consiste en la SEQ ID NO: 6.

4. Uso de un péptido que consiste en la secuencia aminoacídica de la SEQ ID NO: 2, o en una variante funcional o un fragmento biológicamente activo de la SEQ ID NO: 2, para la elaboración de un medicamento para la prevención o el tratamiento de una enfermedad o situación patológica causada por una alteración de la telomerasa que da lugar a un proceso de senescencia.

5. Uso de un péptido según la reivindicación anterior, donde la secuencia aminoacídica del fragmento biológicamente activo consiste en la SEQ ID NO: 4.

6. Uso de un péptido según la reivindicación 4, donde la secuencia aminoacídica del fragmento biológicamente activo consiste en la SEQ ID NO: 6.

7. Uso de una construcción genética que comprende:

a) una secuencia nucleotídica según cualquiera de las reivindicaciones 1-3, ó

b) la secuencia nucleotídica según (a) incluida en un vector de expresión, unida de manera operativa a, al menos, un promotor que dirija la transcripción de dicha secuencia de nucleótidos, para la elaboración de un medicamento para la prevención o el tratamiento de una enfermedad o situación patológica causada por una alteración de la telomerasa que da lugar a un proceso de senescencia.

8. Uso de un vector de expresión, caracterizado porque comprende una secuencia nucleotídica según cualquiera de las reivindicaciones 1-3, o una construcción genética según la reivindicación 7, para la elaboración de un medicamento para la prevención o el tratamiento de una enfermedad o situación patológica causada por una alteración de la telomerasa que da lugar a un proceso de senescencia.

9. Uso de un vector de expresión según la reivindicación 8, caracterizado porque el vector de expresión es el plásmido pLNCX 24.2.

10. Uso de células genéticamente modificadas, caracterizadas porque comprenden la secuencia nucleotídica según cualquiera de las reivindicaciones 1-3, la construcción genética según la reivindicación 7, o el vector de expresión según cualquiera de las reivindicaciones 8-9, en las que se expresa el péptido según cualquiera de las reivindicaciones 4-6, para la elaboración de un medicamento para la prevención o el tratamiento de una enfermedad o situación patológica causada por una alteración de la telomerasa que da lugar a un proceso de senescencia.

11. Uso de células según la reivindicación anterior, donde las células son eucariotas no humanas.

12. Uso de células según la reivindicación 10, donde las células son eucariotas humanas obtenidas por medios que no involucren la destrucción de embriones humanos.

13. Uso de células según cualquiera de las reivindicaciones 11-12 para la regeneración de tejidos.

14. Uso de una composición que comprende:

(a) una secuencia nucleotídica según cualquiera de las reivindicaciones 1-3,

(b) una secuencia aminoacídica según cualquiera de las reivindicaciones 4-6,

(c) una construcción genética según la reivindicación 7,

(d) un vector de expresión según cualquiera de las reivindicaciones 8-9,

(e) una célula genéticamente modificada según la reivindicación 10,

(f) una célula eucariota no humana genéticamente modificada según la reivindicación 11,

(g) una célula eucariota humanas genéticamente modificadas y obtenida por medios que no involucren la destrucción de embriones humanos según la reivindicación 11,

o cualquiera de sus combinaciones, para la elaboración de un medicamento para la prevención o el tratamiento de una enfermedad o situación patológica causada por una alteración de la telomerasa que da lugar a un proceso de senescencia.

15. Uso de una composición según la reivindicación 14, donde el proceso de senescencia afecta a células con alto nivel de proliferación.

16. Uso de una composición según la reivindicación 15, donde las células con alto nivel de proliferación son células epiteliales.

17. Uso de una cómposición según la reivindicación 15, donde las células con alto nivel de proliferación pertenecen al grupo que se selecciona de la lista que comprende: células del sistema hematopoyético y fibroblastos.

18. Uso de una composición según la reivindicación 17, donde las células del sistema hematopoyético son linfocitos.

19. Uso de una composición según la reivindicación 14, para obtener líneas celulares inmortalizadas.

20. Uso de una composición según la reivindicación anterior, donde las células son células humanas.

21. Uso de una composición según la reivindicación 20, donde las células humanas son adultas.