Uso de la secuencia codificante del dominio carboxilo terminal de la cadena pesada de la toxina tetánica como medicamento.

Uso de la secuencia codificante del dominio del extremo carboxilo terminal de la cadena pesada de la toxina tetánica como medicamento, preferentemente en el tratamiento de la Esclerosis Lateral Amiotrófica (ELA), así como el polipéptido codificado por dicha secuencia para el tratamiento de la mencionada enfermedad

Uso de la secuencia codificante del dominio carboxilo terminal de la cadena pesada de la toxina tetánica como medicamento.

La presente invención se refiere al uso de la secuencia codificante del domino del extremo carboxilo terminal de la cadena pesada de la toxina tetánica como medicamento, preferentemente en el tratamiento de la Esclerosis Lateral Amiotrófica (ELA), así como el polipéptido codificado por dicha secuencia para el tratamiento de la mencionada enfermedad.

Antecedentes de la invención

La Esclerosis Lateral Amiotrófica (enfermedad de Lou Gehrig's o de Charcot) es una enfermedad progresiva, incurable y mortal que cursa con la degeneración de motoneuronas a nivel medular, bulbar y de cortex motor. En el caso de España, la enfermedad presenta una incidencia de 2/100.000 y una prevalencia de 1/10.000, lo que indica que aproximadamente 40.000 españoles desarrollarán la enfermedad a lo largo de su vida (fuente: Asociación Española de Esclerosis Lateral Amiotrófica -ADELA-).

A pesar de ser una enfermedad declarada como tal desde hace largo tiempo, aún no se conocen con exactitud las causas que la originan y, aunque existen formas genéticas de la misma, también son conocidos casos en los que no parece tener un origen hereditario. Así, se estima que el 10% de los casos son de origen genético, las formas familiares, de los cuales un 15-20% se corresponden con mutaciones a nivel de la enzima Superóxido Dismutasa (SOD-1.) e incluso también se han observado mutaciones en esta enzima en formas esporádicas de la enfermedad (Brown. R.H. Jr. (1997). Arch. Neurol. 54(10) 1246-1250). Mutaciones en NFH, gen que codifica para la cadena pesada de los neurofilamentos, también han sido encontradas de forma excepcional en algún enfermo de esclerosis lateral amiotrófica. Consecuentemente, la investigación de la herencia genética de esta enfermedad presenta gran interés.

En los últimos años, la creación de modelos animales de la enfermedad ha sido una de las herramientas más relevantes en los estudios de tratamiento experimental, que han servido para aclarar algunas dudas sobre sus causas, aunque todavía éstas son desconocidas en gran medida. Ni los ratones knockout para la enzima SOD-1, ni los animales transgénicos para la diferentes mutaciones en la enzima SOD-1 humana han conseguido reproducir un cuadro clínico similar a la enfermedad en humanos. El animal que más se aproxima al desarrollo de la enfermedad es un transgénico que presenta varias copias de la Superóxido dismutasa mutada en su posición 93, es el llamado SOD1G93A (Tu, P.H., et al. (1996.) Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 93(7): 3155-3160.) que es suministrado por The Jackson Laboratory.

A pesar de los numerosos estudios realizados tanto para conocer su causa como su mecanismo por el momento no existen tratamientos clásicos efectivos. Actualmente, se encuentran en desarrollo tres líneas de investigación basadas en la aplicación de antagonistas del glutamato, factores neurotróficos y antioxidantes, aunque hasta la fecha ninguna de ellas a desembocado en un tratamiento eficaz.

Desde hace unos años se conoce la capacidad de los factores neurotróficos para rescatar a la motoneuronas de la degeneración. De gran interés han resultado las experiencias de terapia génica realizadas en modelos animales, utilizando vectores adenovirales que expresan diversos factores neurotróficos (GDNF, CNTF, NI-4, IGF-1), que han ofrecido resultados esperanzadores. Sin embargo, las inyecciones adenovirales presentan el inconveniente de tener que aplicarse en animales neonatos debido a la gran respuesta inmunitaria que ocasionan. Por tanto, aunque sus resultados sean esperanzadores resulta imprescindible el desarrollo de nuevos vectores menos inmunogénicos que posibiliten un tratamiento efectivo de la ELA.

En relación a los ensayos clínicos que han sido llevados a cabo hasta la fecha, los iniciados en el año 1996 por el Dr. Schuelp no obtuvieron resultados satisfactorios (http://www.wiley.co.uk/genetherapy), barajándose como las posibles causas del fracaso: la naturaleza del factor neurotrófico utilizado en los ensayos (CNTF) y/o su falta de accesibilidad al Sistema Nervioso Central. En 1999, el grupo del Dr. Axel Kahn comprobó en modelos animales que efectivamente la vía de administración de dicho factor neurotrófico resulta un factor importante para su efecto terapéutico (Haase et al. (1999) Ann. Neurol. 45(3) 296-304). Esta falta de especificidad también ha sido propuesta como causa probable del fracaso en la administración de BDNF en humanos de forma subcutánea.

Por otra parte, cuando los factores neurotróficos son administrados de forma sistémica presentan problemas de toxicidad al actuar sobre otros tejidos. A pesar de todos estos inconvenientes las posibilidades terapéuticas de los factores neurotróficos no han dejado de investigarse debido a sus prometedores resultados en fase preclínica. Concretamente, el último ensayo clínico que está teniendo lugar en el Medical Center in Rochester (Minnesota) se basa de nuevo en la administración de un factor neurotrófico, IGF-1.

Descripción de la invención

Los autores de la presente invención han descubierto que el dominio carboxilo terminal, no tóxico, de la cadena pesada de la toxina tetánica (HcTeTx), que hasta la fecha únicamente había sido utilizado en el tratamiento de ELA como vehículo de diversos factores neurotróficos, así como de la enzima SOD-1, mediante la creación de proteínas de fusión, es capaz por si solo de prolongar la supervivencia de modelos animales de la enfermedad.

Muy interesantes han sido los resultados "in vivo" arrojados por la inyección de la secuencia codificante de HcTeTx desnuda, que ha conseguido prolongar la supervivencia de los animales modelo tratados de 23 días, respecto al tratamiento con HcTeTx. Este hecho presenta a la secuencia codificante de HcTeTx como una alternativa con una eficacia dos veces superior a la propia terapia con proteína recombinante HcTeTx.

Así, un primer aspecto de la invención se relaciona con el uso de un polinucleótido que comprende la secuencia codificante de HcTeTx aislada, sus variantes alélicas o fragmentos funcionales de las mismas para la elaboración de un medicamento, preferentemente para el tratamiento de ELA. En una realización preferida de la invención la secuencia codificante de HcTeTx abarca desde el triplete codificante del aminoácido V (Valina) del extremo amino terminal de HcTeTx hasta el triplete que codifica para el aminoácido D (Aspartato), preferentemente del aminoácido V(854) a D (1315) de la secuencia con número de acceso (NCBI.: PO4958). En una realización todavía más preferida de este aspecto de la invención la secuencia codificante de HcTeTx es la SEQ ID NO:1 y el fragmento de HcTeTx es la SEQ ID NO:5. En adelante este polinucleótido será denominado como "polinucleótido de la invención".

En otra realización preferida, el polinucleótido de la invención puede encontrarse mutado (delección, inserción, inversión, mutación puntual, etc.) donde dichas mutaciones no afectan a su capacidad para actuar como medicamento, concretamente para el tratamiento de ELA. El mantenimiento del efecto terapéutico del polinucleótido de la invención mutado puede ser comprobado mediante la reproducción de cualquiera de los ejemplos I y II. A lo largo de la descripción estos polinucleótidos mutados serán considerados también como variantes alélicas.

En una realización también preferida el polinucleótido de la invención puede comprender además secuencias promotoras, terminadoras, silenciadoras, secuencias que faciliten su integración en cromosomas o cualquier tipo de estructura organizativa del material genético, etc.

Un segundo aspecto de la invención, está referido al uso de un vector que comprende al polinucleótido de la invención para la elaboración de un medicamento, preferentemente para el tratamiento de ELA, donde dicho vector es seleccionado del grupo que comprende, sin ningún tipo de limitación, plásmidos, fagos, cósmidos, fagémidos, cromosomas artificiales de levaduras (YAC), cromosomas artificiales de bacterias (BAC), cromosomas humanos artificiales (HAC), vectores virales, tales como adenovirus, retrovirus o cualquier otro tipo de molécula de DNA o ARN con capacidad para replicarse en el interior de una célula, procariota o eucariota. En adelante este vector será denominado como "vector de la invención".

1. Uso de un polinucleótido aislado que comprende la secuencia codificante del dominio carboxilo terminal de la subunidad pesada de la toxina tetánica (HcTeTx), sus variantes alélicas o fragmentos funcionales de las mismas para la elaboración un medicamento.

2. Uso según cualquiera de las reivindicaciones anteriores donde el HcTeTx es codificado por la SEQ ID NO: 1.

3. Uso según la reivindicación 1 donde el fragmento de la secuencia codificante del dominio carboxilo terminal de la subunidad pesada de la toxina tetánica tiene la SEQ ID NO: 6.

4. Uso de un vector que comprende cualquiera de los polinucleótidos de las reivindicaciones anteriores para la elaboración de un medicamento.

5. Uso de una célula transgénica que comprende cualquiera de los polinucleótidos de las reivindicaciones 1-3 para la elaboración de un medicamento.

6. Uso según cualquiera de las reivindicaciones anteriores donde el medicamento es para el tratamiento de la esclerosis lateral amiotrófica (ELA).

7. Uso de un polipéptido aislado que comprende el dominio carboxilo terminal de la subunidad pesada de la toxina tetánica (HcTeTx), sus variantes alélicas o fragmentos funcionales de los mismos para la elaboración un medicamento para el tratamiento de ELA.

8. Uso según la reivindicación anterior donde HcTeTx tiene la SEQ ID NO: 2.

9. Uso según la reivindicación 7 donde el fragmento funcional de HcTeTx tiene la SEQ ID NO: 5.

10. Uso según cualquiera de las reivindicaciones anteriores donde el medicamento está destinado a su administración vía oral, parenteral, intramuscular o nasal.