Anticuerpos monoclonales frente a fucosil-GM1 y procedimientos de uso de anti-fucosil-GM1.

Un anticuerpo monoclonal humano aislado, o una porción de unión a antígeno del mismo,

que comprende una región variable de la cadena pesada que comprende los dominios CDR1, CDR2, y CDR3, y una región variable de la cadena ligera, que comprende los dominios CDR1, CDR2, y CDR3, en el que:

(a) el CDR1 de la región variable de la cadena pesada comprende la SEC ID Nº 16;

(b) el CDR2 de la región variable de la cadena pesada comprende la SEC ID Nº 22;

(c) el CDR3 de la región variable de la cadena pesada comprende la SEC ID Nº 28;

(d) el CDR1 de la región variable de la cadena ligera comprende la SEC ID Nº 34;

(e) el CDR2 de la región variable de la cadena ligera comprende la SEC ID Nº 40; y

(f) el CDR3 de la región variable de la cadena ligera comprende la SEC ID Nº 46,

en el que el anticuerpo se une específicamente a fucosil-GM1.

Anticuerpos monoclonales frente a fucosil-GM1 y procedimientos de uso de anti-fucosil-GM1

Antecedentes

El fucosil-GM1 es un esfingolípido gangliósido monosialo compuesto por un componente lipídico de ceramida que ancla la molécula a la membrana celular y un componente carbohidrato que está expuesto en la superficie celular. Los antígenos carbohidratos son los antígenos más expresados sobre la superficie celular de los cánceres (Feizi T. (1985) Nature 314: 53-7) . En algunos tipos de tumores, como el cáncer pulmonar microcítico (SCLC) , las respuestas iniciales a la quimioterapia son impresionantes pero rápidamente se producen recidivas resistentes a la quimioterapia. La intervención con muevas inmunoterapias pueden tener éxito para superar las recaídas resistentes a fármacos (Johnson DH. (1995) Lung Cancer 12 Suppl 3: S71-5) . Se ha demostrado que varios antígenos carbohidratos, como los gangliósidos GD3 y GD2, funcionan como dianas eficaces para inmunoterapia pasiva como MAb (Irie RF y Morton DL. (1986) PNAS 83: 8694-8698; Houghton AN y col. (1985) PNAS 82: 1242-1246) . También se ha demostrado que los antígenos gangliósidos son dianas eficaces para inmunoterapia activa con vacunas en ensayos clínicos (Krug LM y col. (2004) Clinical Cancer Research 10: 6094-6100; Dickler MN y col. (1999) Clinical Cancer Research 5: 2773-2779; Livingston PO y col. (1994) J Clin Oncol.12: 1036-44) . De hecho, suero derivado de pacientes de SCLC que desarrollaron títulos de anticuerpos frente a fucosil-GM1 tras vacunación con antígeno conjugado con KLH de mostró unión específica a células tumorales y citotoxicidad dependiente del complemento específica de tumor. Las toxicidades asociadas con el título anti-fucosil-GM1 fueron leves y transitorias, y tres pacientes con SCLC en etapa limitada no tuvieron recaídas a 18, 24 y 30 meses (Krug y col., ant.; Dickler y col., ant.) .

Se ha demostrado la existencia de expresión de fucosil-GM1 en un elevado porcentaje de casos de SCLC y, al contrario que otros antígenos gangliósidos, el fucosil-GM1 tiene poca o ninguna expresión en tejidos normales (Nilsson y col. (1984) Glycoconjugate J 1: 43-9; Krug y col., ant. Brezicka y col. (1989) Cancer Res 49: 1300-5; Zhangyi y col. (1997) Int J Cancer 73: 42-49; Brezicka y col. (2000) Lung Cancer 28: 29-36; Fredman y col. (1986) Biochim Biophys Acta 875: 316-23; Brezicka y col. (1991) APMIS 99: 797-802; Nilsson y col. (1986) Cancer Res 46: 1403-7) . La presencia de fucosil-GM1 se ha demostrado en medios de cultivo de líneas celulares de SCLC, en extractos tumorales y suero de xenoinjertos de ratón atímicos y en el suero de pacientes de SCLC con enfermedad en estadio avanzado (Vangsted y col. (1991) Cancer Res 51: 2879-84; Vangsted y col. (1994) Cancer Detect Prev

18: 221-9) . Estos informes proporcionan pruebas convincentes para fucosil-GM1 como antígeno tumoral altamente específico al que pueden dirigirse inmunoterapias.

De acuerdo con esto, se desean agentes que reconozcan fucosil-GM1 y procedimientos de uso de estos agentes.

Resumen

Es un objetivo de la presente invención proporcionar anticuerpos monoclonales aislados, en particular anticuerpos monoclonales humanos que se unan a fucosil-GM1 y que exhiban numerosas propiedades deseables. Este objetivo se puede conseguir mediante las características definidas en las reivindicaciones independientes. Otras potenciaciones se caracterizan en las reivindicaciones adjuntas. Estas propiedades pueden incluir unión de alta afinidad a fucosil-GM1 y unión a la línea celular de cáncer de pulmón microcítico humano DMS-79 (SCLC humano ATCC # CRL-2049) . También se proporcionan procedimientos para tratar diversas enfermedades mediadas por fucosil-GM1 usando los anticuerpos y composiciones de la presente divulgación.

En un primer aspecto, esta divulgación atañe a un anticuerpo monoclonal humano aislado, o una porción de unión a antígeno del mismo, en el que el anticuerpo se une específicamente a fucosil-GM1; y comprende una región variable de la cadena pesada que comprende los dominios CDR1, CDR2, y CDR3; y una región variable de la cadena ligera que comprende los dominios CDR1, CDR2, y CDR3, en la que (a) la CDR1 de la región variable de la cadena pesada comprende la SEC ID Nº 16; (b) la CDR2 de la región variable de la cadena pesada comprende la SEC ID Nº 22; (c) la CDR3 de la región variable de la cadena pesada comprende la SEC ID Nº 28;

(d) la CDR 1 de la región variable de la cadena ligera comprende la SEC ID Nº 34; (e) la CDR2 de la región variable de la cadena ligera comprende la SEC ID Nº 40; y (f) la CDR3 de la región variable de la cadena ligera comprende la SEC ID Nº 46.

En otra realización, la presente divulgación proporciona un anticuerpo monoclonal humano aislado, o una porción de unión a antígeno del mismo, en el que el anticuerpo compite de forma cruzada por la unión a fucosil-GM1 con un anticuerpo de referencia; en el que el anticuerpo de referencia es un anticuerpo del primer aspecto mencionado anteriormente de la presente divulgación.

En ciertas realizaciones, el anticuerpo de referencia comprende: (a) una región variable de cadena pesada que comprende la secuencia de aminoácidos de SEC ID Nº 4; y (b) una región variable de cadena ligera que comprende la secuencia de aminoácidos de SEC ID Nº 10.

En un aspecto, el anticuerpo monoclonal aislado de esta divulgación, o una porción de unión a antígeno del mismo, comprende una región variable de cadena pesada que es el producto, o derivado, de un gen VH 3-48 humano, en el que el anticuerpo se une específicamente a fucosil-GM1. El anticuerpo monoclonal aislado de la presente divulgación, o una porción de unión a antígeno del mismo, puede comprender una región variable de cadena ligera que es el producto, o derivado, de un gen VK L15 humano, en el que el anticuerpo se une específicamente a fucosil-GM1.

Una combinación preferida comprende:

(a) una CDR1 de región variable de la cadena pesada que comprende la SEC ID Nº 13;

(B) una CDR2 de región variable de la cadena pesada que comprende la SEC ID Nº 19;

(c) una CDR3 de región variable de la cadena pesada que comprende la SEC ID Nº 25;

(d) una CDR1 de la región variable de la cadena ligera que comprende la SEC ID Nº 31;

(e) una CDR2 de la región variable de la cadena ligera que comprende la SEC ID Nº 37; y

(f) un CDR3 de la región variable de la cadena ligera que comprende la SEC ID Nº 43. Otra combinación preferida comprende:

(a) una CDR1 de región variable de la cadena pesada que comprende la SEC ID Nº 14;

(b) una CDR2 de región variable de la cadena pesada que comprende la SEC ID Nº 20;

(c) una CDR3 de región variable de la cadena pesada que comprende la SEC ID Nº 26;

(d) una CDR 1 de la región variable de la cadena ligera que comprende la SEC ID Nº 32;

(e) una CDR2 de la región variable de la cadena ligera que comprende la SEC ID Nº 38; y

(f) una CDR3 de la región variable de la cadena ligera que comprende la SEC ID Nº 44. Otra combinación preferida comprende:

(a) una CDR1 de región variable de la cadena pesada que comprende la SEC ID Nº 15;

(b) una CDR2 de región variable de la cadena pesada que comprende la SEC ID Nº 21;

(c) una CDR3 de región variable de la cadena pesada que comprende la SEC ID Nº 27;

(d) una CDR 1 de la región variable de la cadena ligera que comprende la SEC ID Nº 33;

(e) una CDR2 de la región variable de la cadena ligera que comprende la SEC ID Nº 39; y

(f) una CDR3 de la región variable de la cadena ligera que comprende la SEC ID Nº 45. Otra combinación preferida comprende:

(a) una CDR1 de región variable de la cadena pesada que comprende la SEC ID Nº 16;

(b) una CDR2 de región variable de la cadena pesada que comprende la SEC ID Nº 22;

(c) una CDR3 de región variable de la cadena pesada que comprende la SEC ID Nº 28;

(d) una CDR 1 de la región variable de la cadena ligera que comprende la SEC ID Nº 34;

(e) una CDR2 de la región variable de la cadena ligera que comprende la SEC ID Nº 40; y

(f) una CDR3 de la región... [Seguir leyendo]

1. Un anticuerpo monoclonal humano aislado, o una porción de unión a antígeno del mismo, que comprende una región variable de la cadena pesada que comprende los dominios CDR1, CDR2, y CDR3, y una región variable de la cadena ligera, que comprende los dominios CDR1, CDR2, y CDR3, en el que:

(a) el CDR1 de la región variable de la cadena pesada comprende la SEC ID Nº 16;

(b) el CDR2 de la región variable de la cadena pesada comprende la SEC ID Nº 22;

(c) el CDR3 de la región variable de la cadena pesada comprende la SEC ID Nº 28;

(d) el CDR1 de la región variable de la cadena ligera comprende la SEC ID Nº 34;

(e) el CDR2 de la región variable de la cadena ligera comprende la SEC ID Nº 40; y

(f) el CDR3 de la región variable de la cadena ligera comprende la SEC ID Nº 46,

en el que el anticuerpo se une específicamente a fucosil-GM1.

2. El anticuerpo de la reivindicación 1, en el que el anticuerpo se une a la línea celular de cáncer de pulmón microcítico humano DMS-79 (SCLC humano ATCC # CRL-2049) .

3. El anticuerpo o la porción de unión a antígeno del mismo de acuerdo con la reivindicación 1 o 2, que

comprende una región variable de la cadena pesada que tiene una identidad de al menos el 95 % con la secuencia de aminoácidos de SEC ID Nº 61; y/o una región variable de cadena ligera que tiene una identidad de al menos el 95 % con la secuencia de aminoácidos de SEC ID Nº 62.

4. El anticuerpo o la porción de unión a antígeno de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, en el que:

(a) la región variable de cadena pesada comprende la secuencia de aminoácidos de SEC ID Nº 4; y

(b) la región variable de cadena ligera comprende la secuencia de aminoácidos de SEC ID Nº 10.

5. Un anticuerpo monoclonal humano aislado, o una porción de unión a antígeno del mismo, en el que el anticuerpo compite de forma cruzada por la unión a fucosil-GM1 con un anticuerpo de referencia, en el que el anticuerpo de referencia es un anticuerpo monoclonal humano aislado como se define en una cualquiera de

las reivindicaciones 1 a 4.

6. El anticuerpo de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, que es un anticuerpo de longitud completa de un isotipo IgG1 o IgG4.

7. El anticuerpo o la porción de unión a antígeno del mismo de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, que es un fragmento Fab o Fab’2 o un anticuerpo de una cadena.

8. El anticuerpo o la porción de unión a antígeno del mismo de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, en el que dicho anticuerpo es un anticuerpo hipofucosilado.

9. Una composición que comprende el anticuerpo o la porción de unión a antígeno del mismo de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 8 y un vehículo farmacéuticamente aceptable.

10. Un inmunoconjugado que comprende el anticuerpo o la porción de unión a antígeno del mismo, de acuerdo

con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 8 unido a un agente terapéutico, tal como una citotoxina o un isótopo radioactivo.

11. Una composición que comprende el inmunoconjugado de la reivindicación 10 y un vehículo farmacéuticamente aceptable.

12. Una molécula de ácido nucleico aislada que codifica el anticuerpo o la porción de unión a antígeno del mismo 40 de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 8.

13. Un vector de expresión que comprende la molécula de ácido nucleico de la reivindicación 12.

14. Una célula huésped que comprende el vector de la reivindicación 13.

15. Un procedimiento para preparar un anticuerpo anti-fucosil-GM1 que comprende expresar el anticuerpo en la célula huésped de la reivindicación 14 y aislar el anticuerpo de la célula huésped.

45 16. Un anticuerpo, o una porción de unión a antígeno del mismo, de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 8 para usar en el tratamiento de una enfermedad caracterizada por el crecimiento de células tumorales que expresan fucosil-GM1.

17. El anticuerpo o la porción de unión a antígeno del mismo para uso de acuerdo con la reivindicación 16, en el que la enfermedad es cáncer

18. El anticuerpo o la porción de unión a antígeno del mismo para uso de acuerdo con la reivindicación 17, en el que el cáncer es cáncer de pulmón.

19. El anticuerpo o la porción de unión a antígeno del mismo para uso de acuerdo con la reivindicación 18, en el que el cáncer de pulmón es cáncer de pulmón microcítico.