Un vector de expresión en combinación con al menos un compuesto inductor de radicales libres que daña el ADN para uso en terapia,

en que dicho vector de expresión comprende un segmento de ácido nucleico que codifica una proteína de interés y dicho segmento de ácido nucleico está colocado bajo el control de un promotor Egr-1, con lo que dicho compuesto que daña el ADN induce la expresión de dicha proteína de interés a partir de dicho promotor Egr-1 en una célula, en que dicho compuesto inductor de radicales libres que daña el ADN se selecciona del grupo que consta de un compuesto de platino, cisplatino, mostaza nitrogenada, Cytoxan, ciclofosfamida, mitomicina C, ifosfamida, bleomicina, actinomicina, carboplatino, busulfán, bcnu, ccnu, hexametilmelamina, oxaliplatino, mitoxantrona, 5- fluorouracilo, gemcitabina y paclitaxel.

Inducción por agentes quimioterapéuticos de la actividad del promotor Egr-1 en la terapia génica

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN

La presente solicitud reivindica prioridad respecto a la solicitud de patente de los EE. UU. pendiente de tramitación con el número de serie 60/282.040, presentada el 6 de abril de 2001.

1. Campo de la invención

La presente invención se refiere en general a los campos de la biología molecular y la terapia del cáncer. Más en particular, se refiere al uso de compuestos químicos que dañan el ADN para inducir la expresión del promotor Egr-1. Esto permite una expresión específica del tejido de genes terapéuticos, los cuales, en combinación con los compuestos químicos que dañan el ADN, proporcionan una terapia para los pacientes que padecen cáncer.

2. Descripción de la técnica relacionada

Algunos procedimientos de tratamiento del cáncer, como la radioterapia y la quimioterapia, implican la producción de daños en el ADN de la célula cancerosa. La respuesta celular a los daños normales en el ADN incluye la activación de la reparación del ADN, la parada del ciclo celular y la letalidad (Hall, 1988) . Por ejemplo, la inducción de roturas bicatenarias en el ADN resulta en aberraciones cromosómicas letales que incluyen deleciones, dicéntricos, anillos y puentes anafásicos (Hall, 1994) .

Otra estrategia para el tratamiento del cáncer es la terapia génica. Esta implica la transferencia de un gen extraño a una célula cancerosa, a menudo un supresor tumoral o un inductor de apoptosis, en condiciones adecuadas para la expresión del gen. Una vez expresado, el producto génico confiere un efecto beneficioso en la célula tumoral por medio de la ralentización de su crecimiento, la inhibición de su potencial metastásico o su destrucción total.

La combinación de uno o más de estos procedimientos es una herramienta poderosa ya que la heterogeneidad en muchos tumores hace que las monoterapias sean mucho menos eficaces que las combinaciones. Sin embargo, tanto la radioterapia, como la quimioterapia y la terapia génica tienen potencial para producir efectos tóxicos. Por lo tanto, la posibilidad de reducir la toxicidad, por ejemplo, al reducir la cantidad de radiación, fármaco o vector administrados, es muy ventajosa.

Por ejemplo, se ha estudiado el factor de necrosis tumoral a (TNF-a) , que tiene propiedades antitumorales, como un tratamiento sistémico de terapia génica para el cáncer en estudios de fase I, pero la toxicidad ha limitado el índice terapéutico de esta citocina (Spriggs y col., 1988; Demetri y col., 1989) . Tambien se han investigado combinaciones de TNF-a sistémico y quimioterapia en algunos ensayos clínicos con un éxito limitado (Nakamoto y col., 2000) .

Por otro lado, los agentes quimioterapéuticos como cisplatino y otros análogos de platino se emplean actualmente en el tratamiento de varios cánceres, como los cánceres de cabeza y cuello, esofágico, de pulmón, testículos, ovarios y vejiga. Adicionalmente, el cisplatino se usa conjuntamente con irradiación (IR) como radiosensibilizante. A pesar de la relativa eficacia del cisplatino, la resistencia tumoral ha limitado el papel del cisplatino en la quimioterapia curativa del cáncer (Johnson y Stevenson, 2001) . Los mecanismos de resistencia al cisplatino derivados del tumor incluyen un aumento de la reparación del ADN de los aductos de cisplatino en las células tumorales, un aumento de glutatión que inhibe la formación de radicales libres y los daños subsiguientes en el ADN y una relativa disminución de la absorción de cisplatino por las células resistentes (Kartalou y Essigmann, 2001) . La combinación de cisplatino con otros agentes quimioterapéuticos, especialmente 5-FU y VP-16, ha aumentado el índice terapéutico de los dos agentes en algunos tumores humanos (Kucuk y col., 2000) , pero se necesitan otras estrategias para aumentar la eficacia del cisplatino.

Por lo tanto, en la técnica hay necesidad de mejorar tanto los regímenes de tratamiento de terapia génica como los de tratamiento quimioterapéutico. Se desean terapias que combinen los beneficios de diferentes regímenes de tratamiento y a la vez reduzcan los efectos secundarios asociados.

RESUMEN DE LA INVENCIÓN

La presente invención supera las deficiencias en la técnica y proporciona usos que mejoran la utilidad terapéutica de la terapia génica así como de la quimioterapia. Se ha desarrollado una estrategia de direccionamiento transcripcional, en la que vectores de expresión inducibles que codifican genes terapéuticos son inducidos por agentes quimioterapéuticos. Los agentes quimioterapéuticos se dirigen específicamente a promotores inducibles del vector de expresión para proporcionar una terapia dirigida. Los usos terapéuticos proporcionados son especialmente eficaces en el tratamiento de tumores.

Por lo tanto, de acuerdo con la presente invención, se proporciona un vector de expresión en combinación con al menos un compuesto inductor radicales libres que daña el ADN para uso en una terapia de acuerdo con la reivindicación 1.

La célula puede ser una célula cancerosa, por ejemplo, una célula de cáncer de pulmón, una célula de cáncer de próstata, una célula de cáncer de ovario, una célula de cáncer testicular, una célula de cáncer de cerebro, una célula de cáncer de piel, una célula de cáncer de colon, una célula de cáncer gástrico, una célula de cáncer de esófago, una célula de cáncer de tráquea, una célula de cáncer de cabeza y cuello, una célula de cáncer de páncreas, una célula de cáncer de hígado, una célula de cáncer de mama, una célula de cáncer de ovario, una célula de cáncer linfoideo, una célula de leucemia, una célula de cáncer de cérvix o una célula de cáncer de vulva.

El vector de expresión puede comprender además un origen de replicación, un marcador seleccionable o una señal de poliadenilación ligados operativamente al segmento de ácido nucleico. El vector de expresión puede ser un vector plasmídico o vírico, por ejemplo un vector de adenovirus, un vector del virus adenoasociado, un vector de retrovirus, un vector de lentivirus, un vector del virus de la vacuna o un vector del virus del herpes. El vector vírico puede carecer de uno o más genes víricos, lo que hace que el vector no pueda replicarse. La célula puede estar localizada en un organismo, por ejemplo un humano.

La proteína de interés puede ser un supresor tumoral, un inductor de apoptosis, una enzima, una toxina, una citocina o cualquier otra proteína con actividad antitumoral. Algunos ejemplos de supresores tumorales son Rb, p16, p53, PTEN, MDA7 o BRCA1 o BRCA2. Algunos ejemplos de inductores de apoptosis son Bax, Bad, Bik, AdE1B, Bim, Bcl-X8, Bak, TRAIL, Harakiri o Bid. Algunos ejemplos de enzimas son timidina-cinasa, citosinadesaminasa, hipoxantina-guanina-fosforribosil-transferasa. Algunos ejemplos de toxinas son la exotoxina de Pseudomonas, la toxina de la difteria, la toxina del cólera, la subunidad A de la toxina pertúsica, la enterotoxina A o la cadena A de la ricina. Otras moléculas con actividad antitumoral incluyen interleucinas (IL) y citocinas, como IL-1, IL-2, IL-3, IL- 4, IL-5, IL-6, IL-7, IL-8, IL-9, IL-10, IL-11, IL-12, IL-13, IL-14, IL-15, interferón º, interferón a, interferón y, angiostatina, trombospondina, endostatina, METH-1, METH-2, GM-CSF, G-CSF, M-CSF y factores de necrosis tumoral (TNF) como TNF-a y TNF-º. El experto en la técnica reconocerá que la invención no queda limitada por ninguna proteína concreta de interés, como las desveladas anteriormente, siempre que la proteína tenga un efecto antitumoral.

En este documento se describen procedimientos para el tratamiento del cáncer en un sujeto que comprenden (a) proporcionar una construcción de expresión que comprende un segmento de ácido nucleico que codifica una proteína terapéutica para el cáncer, en que el segmento de ácido nucleico está colocado bajo el control de un promotor Egr-1; (b) administrar la construcción de expresión al sujeto en combinación con un compuesto inductor de radicales libres que daña el ADN, en que el compuesto que daña el ADN induce la expresión de la proteína terapéutica para el cáncer a partir del promotor Egr-1, con lo que se trata el cáncer en el sujeto. La construcción de expresión puede administrarse de manera local o regional al tumor localizado en el sujeto, administrarse por vía sistémica, o por medio de una inyección intratumoral o por inyección directa en la vasculatura tumoral.

1. Un vector de expresión en combinación con al menos un compuesto inductor de radicales libres que daña el ADN para uso en terapia, en que dicho vector de expresión comprende un segmento de ácido nucleico que codifica una proteína de interés y dicho segmento de ácido nucleico está colocado bajo el control de un promotor Egr-1, con lo que dicho compuesto que daña el ADN induce la expresión de dicha proteína de interés a partir de dicho promotor Egr-1 en una célula,

en que dicho compuesto inductor de radicales libres que daña el ADN se selecciona del grupo que consta de un compuesto de platino, cisplatino, mostaza nitrogenada, Cytoxan, ciclofosfamida, mitomicina C, ifosfamida, bleomicina, actinomicina, carboplatino, busulfán, bcnu, ccnu, hexametilmelamina, oxaliplatino, mitoxantrona, 5fluorouracilo, gemcitabina y paclitaxel.

2. La combinación de la reivindicación 1, en que dicho vector de expresión está además en combinación con al menos un segundo compuesto inductor de radicales libres que daña el ADN.

3. La combinación de la reivindicación 1, en que dicho vector de expresión está además en combinación con un compuesto quimioterapéutico para el cáncer.

4. La combinación de la reivindicación 1, en que dicha célula es una célula cancerosa.

5. La combinación de la reivindicación 4, en que dicha célula cancerosa es una célula de cáncer de pulmón, una célula de cáncer próstata, de una célula de cáncer de ovario, una célula de cáncer testicular, una célula de cáncer de cerebro, una célula de cáncer de piel, una célula de cáncer de colon, una célula de cáncer gástrico, una célula de cáncer esofágico, una célula de cáncer de tráquea, una célula de cáncer de cabeza y cuello, una célula de cáncer pancreático, una célula de cáncer de hígado, una célula de cáncer de mama, una célula de cáncer de ovario, una célula de cáncer linfoide, una célula de leucemia, una célula de cáncer de cérvix o una célula de cáncer de vulva.

6. La combinación de la reivindicación 1, en que dicho vector de expresión comprende además una señal de poliadenilación ligada operativamente a dicho segmento de ácido nucleico.

7. La combinación de la reivindicación 1, en que dicho vector de expresión es un vector vírico.

8. La combinación de la reivindicación 7, en que dicho vector virico es un vector de adenovirus, un vector del virus adenoasociado, un vector de retrovirus, un vector del virus de la vacuna o un vector del virus del herpes.

9. La combinación de la reivindicación 7, en que dicho vector virico carece de uno o mas genes viricos, lo que hace que el vector vírico no pueda replicarse.

10. La combinación de la reivindicación 1, en que dicha proteína de interés es un supresor tumoral, un inductor de apoptosis, una enzima, una citocina o una toxina.

11. La combinación de la reivindicación 10, en que dicha enzima es timidina-cinasa, citosina-desaminasa, hipoxantina-guanina-fosforribosil-transferasa.

12. La combinación de la reivindicación 10, en que dicha citocina es TNF-a.

13. La combinación de la reivindicación 1 para el tratamiento de un humano.

14. El uso de un vector de expresión que comprende un segmento de ácido nucleico que codifica una proteína terapéutica para el cáncer, en que dicho segmento de ácido nucleico está colocado bajo el control de un promotor Egr-1, para la fabricación de un medicamento para el tratamiento de una enfermedad hiperproliferativa en un sujeto; en que dicho tratamiento comprende la administración de dicho vector de expresión a dicho sujeto en combinación con un compuesto inductor de radicales libres que daña el ADN, con lo que dicho compuesto que daña el ADN induce la expresión de dicha proteína terapéutica para el cáncer a partir de dicho promotor Egr-1, y de este modo se trata dicha enfermedad hiperproliferativa en dicho sujeto,

y en que el compuesto inductor de radicales libres que daña el ADN se selecciona del grupo que consta de un compuesto de platino, cisplatino, mostaza nitrogenada, Cytoxan, ciclofosfamida, mitomicina C, ifosfamida, bleomicina, actinomicina, carboplatino, busulfán, bcnu, ccnu, hexametilmelamina, oxaliplatino, mitoxantrona, 5fluorouracilo, gemcitabina y paclitaxel.

15. El uso de acuerdo con la reivindicación 14, en que dicha enfermedad hiperproliferativa es cáncer.

16. El uso de la reivindicación 14, en que dicho vector de expresión es adecuado para administración local

o regional a un tumor localizado en dicho sujeto.

17. El uso de la reivindicación 14, en que dicho vector de expresión es adecuado para administración sistémica.

18. El uso de la reivindicación 14, en que dicho vector de expresión es adecuado para administración por medio de una inyección intratumoral o por inyección directa en la vasculatura tumoral.

19. El uso de la reivindicación 14, en que dicho vector de expresión es para administración después de dicho compuesto que daña el ADN o antes que dicho compuesto que daña el ADN.

20. El uso de la reivindicación 14, en que dicho vector de expresión y dicho compuesto que daña el ADN son para administración simultánea.

21. El uso de la reivindicación 14, en que dicho tratamiento comprende la administración de dicho vector de expresión al menos dos veces.

22. El uso de la reivindicación 14, en que dicho tratamiento comprende la administración de dicho compuesto que daña el ADN al menos dos veces.

23. El uso de la reivindicación 14, en que dicho medicamento es para la inhibición del crecimiento tumoral, para la destrucción de una célula tumoral, para la inhibición de la metástasis de células tumorales, para la reducción de la carga tumoral o para hacer operable un tumor inoperable en dicho sujeto.

24. El uso de la reivindicación 14, en que la proteina terapeutica para el cancer es TNF-a.