Un ligando de unión a prión, en el que el ligando es un péptido que tiene una secuencia de aminoácidos seleccionada del grupo que consiste en:

PKHIWP;

HKLWGV;

GGYKPY; y

HTYYNG;

en el que el ligando se puede unir a un péptido que tiene la secuencia de aminoácidos DRYYRD (SEC ID N.º: 2); y

en el que el ligando tiene un peso molecular de menos de 6 kDa.

Ligandos de proteínas priones y procedimientos de uso

Campo de la invención

Esta invención se refiere al campo de las interacciones proteína-ligando y más en particular se refiere a la identificación de ligandos que se unen a proteínas priones y procedimientos de uso de los ligandos para detectar o eliminar priones de muestras biológicas.

Antecedentes de la invención

La proteína prión natural o celular "PrPc" está ampliamente distribuida en todos los mamíferos y tiene una secuencia de aminoácidos y una estructura de proteína particularmente bien conservadas. Se cree que los priones infecciosos están compuestos de una forma modificada de la proteína prión (PrPc) celular normal y se denominan "PrPsc". Los priones tienen algunas propiedades en común con otros patógenos infecciosos, pero no parece que contengan ácido nucleico. En cambio, se propone que está implicado un cambio conformacional post-traduccional en la conversión de PrPc no infecciosa en PrPsc infecciosa durante el que las hélices a se transforman en láminas 1. La PrPc contiene tres hélices a y tiene poca estructura en Iámina 1; en cambio, PrPsc es rica en lámina 1. Se cree que la conversión de PrPc a PrPsc conduce al desarrollo de encefalopatías espongiformes transmisibles (EET) durante las que la PrPsc se acumula en el sistema nervioso central (SNC) y se acompañada con cambios neuropatológicos y disfunción neurológica. La PrPsc, denominada a menudo la forma "tembladera" de la proteína prión, se considera necesaria y, posiblemente suficiente para la transmisión y patogénesis de estas enfermedades neurodegenerativas transmisibles de animales y seres humanos.

Ejemplos específicos de EET incluyen la tembladera, que afecta a ganado ovino y a cabras; la encefalopatía espongiforme bovina (BSE) , que afecta al ganado vacuno; encefalopatía transmisible del visón, encefalopatía espongiforme felina y enfermedad consuntiva crónica (CWD) de ciervo mulo, ciervo de cola blanca, ciervo de cola negra y alce. En seres humanos, las enfermedades EET se pueden presentar como, kuru, enfermedad Creutzfeldt-Jakob (ECJ) , Síndrome Gerstmann-Straüssler-Scheinker (GSS) , insomnio letal y variante de la enfermedad Creutzfeldt-Jakob (vECJ) . Recientemente la vECJ ha aparecido en seres humanos como resultado de la BSE epidémica en Gran Bretaña y lo más probable es que esté provocada por el consumo de productos alimentarios procedentes de ganado vacuno infectado con BSE o "enfermedad de las vacas locas". Un número desconocido de personas en el Reino Unido ingirió alimentos potencialmente contaminados con tejido nervioso de ganado vacuno infectado con BSE durante mediados de los 80 a principios de los 90. Debido a que el periodo de incubación para la enfermedad contraída por vía oral puede ser de más de 20 años en seres humanos, puede que la incidencia real de la vECJ no se haga evidente durante muchos años. Hasta la fecha, se sabe que más de 130 personas han contraído la enfermedad, principalmente en el Reino Unido; sin embargo, se han notificado casos en Canadá, Francia, Hong Kong, Irlanda, Italia, y en los Estados Unidos. La exportación de productos alimentarios de ganado bovino contaminado desde el Reino Unido a todo el mundo indica una posible presencia global de BSE y, por consiguiente, la probabilidad de vECJ. La detección de la BSE en la mayoría de los países europeos, Japón e Israel es consistente con estas observaciones. En consecuencia, es de profunda importancia la capacidad para detectar y retirar la proteína prión infecciosa de una variedad de materiales incluyendo productos alimentarios.

Históricamente, el diagnóstico de TSE se basó en la aparición de signos clínicos de la enfermedad y sólo se pudo confirmar por examen histológico post-mortem del tejido cerebral. Una característica de todas las EET es la falta de una respuesta inmunitaria medible para el agente. Por tanto, no se producen anticuerpos y no se puede usar ninguna prueba serológica convencional para identificar a los animales infectados. Recientemente, la identificación de la proteína prión anormal en el cerebro ha mejorado la capacidad para hacer un diagnóstico de la enfermedad.

Además de la ingestión de productos infectados de origen bovino, la transfusión de sangre y el trasplante de órganos representan otro modo potencial de transmisión de vECJ entre los seres humanos. Actualmente se desconoce la probabilidad de transmisibilidad de vECJ en seres humanos por transfusión de sangre, pero basándose en los datos obtenidos en modelos animales experimentales incluyendo la transmisión a partir de ovejas infectadas experimentalmente por vía oral con BSE y ovejas infectadas de forma natural con tembladera, parece ser una posibilidad muy probable. A diferencia de otras EET humanas, la PrPsc está presente en el sistema linforreticular de los pacientes con vECJ, aumentando de este modo la probabilidad de que el agente infeccioso esté en la sangre y su transmisión a través de una transfusión de sangre. Otros factores que elevan la preocupación sobre el riesgo de transmisión por transfusión incluyen el número desconocido, pero probablemente alto, de personas expuestas a BSE y la falta de una prueba de diagnóstico preclínico para vECJ. Además, parece que la virulencia de vECJ se potencia tras la adaptación de la especie en primates y ratones, lo que indica que la transmisión de ser humano a ser humano puede ser más eficaz que de vaca a ser humano. Por tanto, existe una necesidad urgente de desarrollar procedimientos para prevenir la transmisión de vECJ por transfusión de sangre. Estas medidas pueden incluir la identificación temprana de donantes infectados y su aplazamiento, retirada e inactivación de los agentes de EET en productos alimentarios y sanitarios derivados de animales destinados al consumo o a la aplicación para animales o seres humanos, productos derivados de sangre de bovino o de seres humanos y trasplantes de órganos.

Desafortunadamente, la PrPsc es extraordinariamente resistente a los procedimientos de inactivación químicos y físicos, y es difícil de conseguir un procedimiento de inactivación.

La retirada de priones a través de la interacción específica con ligandos parece más prometedora. Ya se han identificado varios ligandos que se unen a proteínas priones. Se han rastreado colecciones de péptidos combinatorias para ligandos que se unen a la secuencia de repetición de octapéptido (PHGGGWGQ (SEC ID Nº : 220) ) encontrada en todas las proteínas priones mamíferas conocidas y se descubrieron una serie de ligandos, como se describe en el documento WO 0177687. Otros materiales incluyen una variedad de polímeros, por ejemplo, polimetacrilato de TosoBioSep, resinas de intercambio de iones generalmente (véase la patente de los Estados Unidos nº 5.808.011 de Gawr y l y cols.) , ligandos que interaccionan con placas amiloides por ejemplo, rojo Congo (Ingrosso, L., y cols., Congo red prolongs the incubation period in scrapie-infected hamsters. J. Virology 69: 506-508 (1995) ) , 4-yodo, 4-desoxi-doxorubicina (Tagliavini, F., y cols., Effectiveness of anthracycline against experimental prion diseases in Syrian hamsters. Science 276: 1119-1122 (1997) ) , anfotericina B, porfirinas y ftalocianinas (Priola, S.A., y cols., Porphyrin and Phthalocyanine antiscrapie compounds, Science 287: 1503-1506 (2000) ) , metales (Stockel y cols., Biochemistr y , 37, 7185-7193 (1998) ) , péptidos que interaccionan con PrP para formar complejos (véase la patente de los Estados Unidos 5.750.361 de Prusiner y cols. y Soto, C. y cols., Reversion of prion protein conformational changes in synthetic 1-sheet breaker peptides, Lancet, 355: 192-197 (2000) ) , heparina y otros polianiones polisulfatados (Caughey, B., y cols., Binding of the Protease-sensitive form of prion protein PrP to Sulphated Glycosaminoglycan and Congo Red, J. Virology 68: 2135-2141 (1994) ) , anticuerpos (Kascsak, R.J., y cols., Immunodiagnosis of prion disease, Immunological Invest. 26: 259-268 (1997) ) , y otras proteínas, por ejemplo, plasminógeno (Fischer, M.B. y cols., Binding of disease-associated prion protein to plasminogen., Nature 408: 479-483 (2000) ) . Actualmente, no se ha caracterizado totalmente ningún ligando ni se ha encontrado ningún ligando que se pueda unir a un prión a partir de una amplia variedad de medios, aunque algunos pueden ser útiles en circunstancias específicas (véase la patente de los Estados Unidos Nº 5.808.011 de Gawr y l y cols.) .

Hasta la fecha, las enfermedades EET en los seres humanos son mortales al 100%. Desafortunadamente, incluso aunque se han notificado un número de compuestos, incluyendo amfotericinas, polianiones... [Seguir leyendo]

1. Un ligando de unión a prión, en el que el ligando es un péptido que tiene una secuencia de aminoácidos seleccionada del grupo que consiste en: PKHIWP; HKLWGV; GGYKPY; y HTYYNG;

en el que el ligando se puede unir a un péptido que tiene la secuencia de aminoácidos DRYYRD (SEC ID Nº : 2) ; y en el que el ligando tiene un peso molecular de menos de 6 kDa.

2. Un ligando de unión a prión, en el que el ligando es un péptido que consiste en una secuencia de aminoácidos seleccionada del grupo que consiste en RPWKKA; ENVSQN; KKKSDH; HHLKGT; KKHGVW; PKHIWP; HKLWGV;

GGYKPY; y HTYYNG.

3. Un ligando de unión a prión, en el que el ligando es un péptido que consiste en una secuencia de aminoácidos seleccionada del grupo que consiste en las SEC. ID Nº : 14, 18, 20, 21 y 22.

4. Un ligando de unión a prión tal como se reivindica en cualquier reivindicación precedente, en el que el ligando está unido a un soporte sólido.

5. Un ligando de unión a prión tal como se reivindica en la reivindicación 4, en el que el soporte sólido se selecciona del grupo que consiste en membranas y resinas.

6. Un procedimiento in vitro de detección de una proteína prión en una muestra, que comprende:

poner en contacto la muestra con un ligando que se puede unir a una o más proteínas priones, un fragmento de la misma, o un péptido derivado de la misma bajo condiciones suficientes para provocar la formación de un complejo entre la proteína prión, el fragmento de la misma, o el péptido derivado de la misma y el ligando, en el que el ligando es un péptido que tienen una secuencia de aminoácidos seleccionada del grupo que consiste en RPWKKA; PKHIWP; HKLWGV; GGYKPY; ENVSQN; HTYYNG; KKKSDH; HHLKGT; y KKHGVW; en el que el ligando tiene un peso molecular de menos de 6 kDa; y detectar el complejo en la muestra.

7. El procedimiento de la reivindicación 6, en el que la muestra es una muestra biológica.

8. El procedimiento de la reivindicación 7, en el que la muestra biológica se selecciona del grupo que consiste en sangre completa, glóbulos blancos, células mononucleares, concentrado de plaquetas, sangre, plasma, suero, líquido cefalorraquídeo, orina, saliva, leche, fluido ductal, lágrimas, semen, heces, amígdalas, ganglios linfáticos, colágeno, extracto cerebral y extractos glandulares.

9. El procedimiento de la reivindicación 6, en el que el ligando se une a un soporte sólido antes de ponerse en contacto

la muestra.

10. El procedimiento de la reivindicación 9, en el que el soporte sólido se selecciona del grupo que consiste en membranas y resinas.

11. El procedimiento de la reivindicación 9, en el que el soporte sólido es una resina seleccionada del grupo que consiste en polimetacrilato, agarosa, sefarosa, agarosa reticulada, polisacáridos reticulados compuestos, celite, polivinilo D, acrilato fluoruro, poliestireno y celulosa.

12. El procedimiento de la reivindicación 9, en el que el soporte sólido es una resina de polimetacrilato.

13. El procedimiento de la reivindicación 9, en el que el soporte sólido es una membrana seleccionada del grupo que consiste en nailon y celulosa.

14. Un procedimiento in vitro de retirada de una proteína prión de una muestra, que comprende:

poner en contacto la muestra con un ligando que se puede unir a uno o más péptidos o polipéptidos derivados de una proteína prión seleccionada del grupo que consiste en PrPc, PrPsc y PrPr, bajo condiciones suficientes para provocar la formación de un complejo entre la proteína prión y el ligando, en el que el ligando es un péptido que tienen una secuencia de aminoácidos seleccionada del grupo que consiste en RPWKKA; PKHIWP; HKLWGV; GGYKPY; ENVSQN; HTYYNG; KKKSDH; HHLKGT; y KKHGVW; en el que el ligando tiene un peso molecular de menos de 6 kDa; y retirar el complejo de la muestra.

15. El procedimiento de la reivindicación 14, en el que la muestra es una muestra biológica.

16. El procedimiento de la reivindicación 14, en el que la muestra biológica se selecciona del grupo que consiste en sangre completa, glóbulos blancos, células mononucleares, concentrado de plaquetas, sangre, plasma, suero, líquido cefalorraquídeo, orina, saliva, leche, fluido ductal, lágrimas, semen, heces, amígdalas, ganglios linfáticos, colágeno, extracto cerebral y extractos glandulares.

17. El procedimiento de la reivindicación 14, en el que el ligando se une a un soporte sólido antes de ponerse en contacto la muestra.

18. El procedimiento de la reivindicación 17, en el que el soporte sólido se selecciona del grupo que consiste en membranas y resinas.

19. El procedimiento de la reivindicación 17, en el que el soporte sólido es una resina seleccionada del grupo que consiste en polimetacrilato, agarosa, sefarosa, agarosa reticulada, polisacáridos reticulados compuestos, celite, polivinilo D, acrilato fluoruro, poliestireno y celulosa.

20. El procedimiento de la reivindicación 17, en el que el soporte sólido es una resina de polimetacrilato.

21. El procedimiento de la reivindicación 17, en el que el soporte sólido es una membrana seleccionada del grupo que consiste en nailon y celulosa.