Un polipéptido WISP-3 para uso en un procedimiento de tratamiento de células o tejido de cartílago de mamífero dañados en un trastorno cartilaginoso degenerativo,

comprendiendo dicho procedimiento poner en contacto dichas células o tejido del cartílago con una cantidad eficaz de polipéptido W ISP-3, en el que el trastorno cartilaginoso degenerativo es artritis reumatoide u osteoartritis.

Polipéptidos WISP y sus aplicaciones terapéuticas

Campo de la invención

La presente invención se refiere en general a procedimientos para usar polipéptidos WISP en el tratamiento de trastornos cartilaginosos degenerativos y diversas dolencias inmunes relacionadas.

Antecedentes de la invención

El factor de crecimiento del tejido conectivo (CTGF) es un factor de crecimiento inducido en los fibroblastos por muchos factores, entre los que se incluyen TGF-º, y es esencial para la capacidad de TGF-º de inducir el crecimiento independiente del anclaje (AIG) , una propiedad de las células transformadas. El CTGF se descubrió en un intento de identificar el tipo de dímeros del factor de crecimiento derivado de plaquetas (PDGF) en los medios de crecimiento de las células endoteliales cultivadas, y está inmunológica y biológicamente relacionado con el PDGF. Véase la Patente de los Estados Unidos Nº 5.408.040. El CTGF también es mitógeno y quimiotáctico para las células, y de aquí que se crea que los factores de crecimiento de esta familia tienen un papel en el desarrollo, crecimiento, y reparación normales del tejido humano.

Se han aislado, clonado, secuenciado y caracterizado siete proteínas relacionadas con el CTGF, incluyendo el ortólogo del pollo para Cyr61, CEF10, CTGF humano, de ratón, y de Xenopus laevis, y Nov humano y de Xenopus laevis como perteneciente a la familia del gen CCN. Oemar y Luescher, Arterioscler. Thromb. Vasc. Biol., 17; 1483-1489 (1997) . Se ha encontrado que el gen que codifica Cyr61 promueve la angiogénesis, el crecimiento tumoral y la vascularización. Babic y col., Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 95: 6355-6360 (199B) . El gen nov se expresa en el riñón esencialmente en la etapa embriónica, y se han detectado alteraciones de la expresión de nov, con respecto al riñón normal en nefroblastomas de aves y tumores de Wilm humanos. Martinerie y col., Oncogene, 9: 2729-2732 (1994) . Wtl regula en defecto la expresión de nov humano, cuya regulación en defecto puede representar un elemento clave en la nefrogénesis normal y tumoral. Martinerie y col., Oncogene, 12: 14791492 (1996) . Se ha propuesto recientemente que los genes CTGF, nov, y cyr61, que codifican las proteínas secretadas que contienen secuencias conservadas y motivos IGFBP en sus términos N y se unen a los IGF con baja afinidad la mayoría de miembros de la superfamilia IGFBP, junto con mac25/IGFBP-7 (Yamanaka y col., J. Biol. Chem., 272: 30729-30734 (1997) ) y las IGFBP 1-6 de elevada afinidad. Los CTGF según esta propuesta se designarían IGFBP-8. Kim y col., Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 94: 12981-12986 (1997) .

Los diferentes miembros de la familia CCN interactúan con diversas macromoléculas solubles o asociadas a matriz en glicoconjugados sulfatados concretos (Holt y col., J. Biol. Chem., 265: 2852-2855 (1990) ) . Se usó esta interacción para purificar Cyr61 y CTGF mediante cromatografía de afinidad sobre heparina-agarosa (Frazier y col., J. Invest. Dermatol., 107: 404-411 (1996) ; Kireeva y col., Mol. Cell. Biol., 16: 1326-1334 (1996) ) . Se secretó Cyr61 y se asoció con la matriz extracelular y la superficie celular debido a su afinidad por el heparán sulfato (Yang y col., Cell. Growth Diff., 2: 351-357 (1991) ) .

Recientemente, se encontró una proteína en ratones designada como ELM1 que se expresaba en células con baja metástasis. Hashimoto y col., J. Exp. Med., 187: 289-296 (1998) . El gen elm1, un homólogo de ratón de WISP-1 dado a conocer a continuación, es otro miembro del CTGF, Cyr61/cef10, y la familia del gen expresado en exceso en neuroblastoma y suprime el crecimiento tumoral in vivo y la metástasis de las células K1735 de melanoma de murino. Otro artículo reciente sobre rCop-1, el ortólogo de rata de WISP-2 descrito a continuación, describe la pérdida de la expresión de este gen después de la transformación celular. Zhang y col., Mol. Cell. Biol., 18: 6131-6141 (1998) .

Los miembros de la familia CCN (con la excepción de nov) son genes sensibles al crecimiento temprano inmediato que se piensa que regulan la proliferación celular, la diferenciación, la embriogénesis, y la cicatrización de heridas. La homología de secuencias entre miembros de la familia del gen CCN es bastante elevada, sin embargo, las funciones de estas proteínas in vitro oscilan desde estimuladoras del crecimiento (es decir, CTGF humano) a inhibidoras del crecimiento (es decir, nov de pollo y posiblemente también hCTGF) . Además algunas moléculas homólogas a CTGF están indicadas para ser útiles en la prevención de la desmoplasia, la formación de estroma de tejido conectivo en exceso fuertemente celular asociada con algunos cánceres, y las lesiones fibróticas asociadas con diversos trastornos de la piel tales como escleroderma, fascitis eosinófila queloide, fascitis nodular y contractura de Dupuytren. Además, se ha demostrado recientemente la expresión de CTGF en el estroma fibroso de los tumores de mama, sugiriendo la formación de un estroma canceroso que implica la inducción de factores de crecimiento fibroproliferativos similares como la cicatrización de heridas. El CTGF humano se expresa también a niveles muy elevados en lesiones ateroescleróticas avanzadas, pero no en arterias normales, sugiriendo que esto puede jugar un papel en la ateroesclerosis. Oemar y Luescher, más arriba.

Los Wnt están codificados por una amplia familia de genes cuyos miembros se han encontrado en lombrices intestinales, insectos, peces cartilaginosos, y vertebrados. Holland y col., Dev. Suppl., 125-133 (1994) . Se piensa que los Wnt funcionan en una variedad de procesos de desarrollo y fisiológicos ya que muchas especies diversas han conservado múltiples genes Wnt. McMahon, Trends Genet., 8: 236-242 (1992) ; Nusse y Varmus, Cell, 69: 1073-1087 (1992) . Los genes Wnt codifican glicoproteínas secretadas que se piensa que funcionan como señales paracrinas y autocrinas activas en algunos tipos primitivos de células. McMahon, más arriba (1992) ; Nusse and Varmus, más arriba (1992) . La familia del factor de crecimiento Wnt incluye más de diez genes identificados en el ratón (Wnt-1, -2, -3A, -3B, -4, -5A, -5B, -6, -7A, - 7B, -8A, -8B, -10B, -11, -12, y -13) (véanse, por ejemplo., Gavin y col., Genes Dev., 4: 2319-2332 (1990) ; Lee y col., Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 92: 2268-2272 (1995) ; Christiansen y col., Mech. Dev., 51: 341-350 (1995) ) y al menos nueve genes identificados en el ser humano (Wnt-1, -2, -3, -5A, 7A, -7B, -8B, -10B, y -11) mediante clonación del ADNc. Véase, por ejemplo., Vant Veer y col., Mol. Cell. Biol., 4: 2532-2534 (1984) .

El protooncogén Wnt-1 (int-1) fue identificado originalmente a partir de tumores de mama inducidos por el virus del tumor de mama de ratón (MMTV) debido a una inserción de la secuencia de ADN vírico. Nusse y Varmus, Cell, 31: 99-109 (1982) . En ratones adultos, el nivel de expresión del ARNm de Wnt-1 se detectó solo en el testículo durante las últimas etapas de desarrollo del esperma. La proteína Wnt-1 tiene aproximadamente 42 kDa y contiene una región hidrófoba aminoterminal, que puede funcionar como una secuencia señal para la secreción (Nusse and Varmus, más arriba, 1992) . Se detectó la expresión de Wnt-2/irp en tejidos fetales y adultos de ratón y su distribución no se solapa con el modelo de expresión de Wnt-1. Wnt-3 ha sido asociado con la tumorogénesis mamaria en ratones. Se ha detectado la expresión de Wnt-3 en embriones de ratón en los tubos neurales y en los primordios de las extremidades. Se han detectado transcritos de Wnt-5a en el desarrollo de las extremidades anteriores y posteriores en los 9, 5 a 14, 5 días y los niveles más elevados se concentraron en el ectodermo apical de la punta distal de las extremidades. Nusse and Varmus, más arriba (1992) . Recientemente, se describió un factor de crecimiento Wnt, denominado Wnt-x, (documentos WO95/17416) junto con la detección de la expresión de Wnt-x en tejidos óseos y en células derivadas de huesos. Se describió también el papel de Wnt-x en el mantenimiento de los osteoblastos maduros y el uso del factor de crecimiento Wnt-x como agente terapéutico o en el desarrollo de otros agentes terapéuticos para tratar las enfermedades relacionadas con los huesos.

Los Wnt pueden jugar un papel en la señalización celular local. Los estudios bioquímicos han demostrado que mucha de la proteína Wnt secretada se puede encontrar asociada con la superficie celular o la matriz extracelular más bien que difundirse libremente en el medio. Papkoff y Schr y ver, Mol. Cell. Biol., 10: 27232730 (1990) ; Bradley y Brown, EMBO J., 9: 1569-1575 (1990) .

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1. Un polipéptido WISP-3 para uso en un procedimiento de tratamiento de células o tejido de cartílago de mamífero dañados en un trastorno cartilaginoso degenerativo, comprendiendo dicho procedimiento poner en contacto dichas células o tejido del cartílago con una cantidad eficaz de polipéptido WISP-3, en el que el trastorno cartilaginoso degenerativo es artritis reumatoide u osteoartritis.

2. Uso de un polipéptido WISP-3 para la preparación de un medicamento para el tratamiento de células o tejido de cartílago de mamífero dañados en un trastorno cartilaginoso degenerativo, en el que el trastorno cartilaginoso degenerativo es artritis reumatoide u osteoartritis.

3. El polipéptido WISP-3 para uso de acuerdo con la reivindicación 1 o el uso de la reivindicación 2 en el que dicho cartílago es cartílago articular.

4. El polipéptido WISP-3 para uso de acuerdo con la reivindicación 1 o el uso de la reivindicación 2 en el que el trastorno cartilaginoso degenerativo es artritis reumatoide.

5. Un polipéptido WISP-3 para uso en un procedimiento de tratamiento de células o tejido lesionados de cartílago de mamífero, comprendiendo dicho procedimiento poner en contacto dichas células o tejido de cartílago dañados de la lesión con una cantidad eficaz de polipéptido WISP-3.

6. Uso de un polipéptido WISP-3 para la preparación de un medicamento para el tratamiento de células o tejido lesionados de cartílago de mamífero.

7. El polipéptido WISP-3 para uso de acuerdo con la reivindicación 5 o el uso de la reivindicación 6, en el que la lesión es una microlesión o golpe contundente, una fractura condrial, una fractura osteocondrial o lesión de menisco, tendón o ligamento.

8. El polipéptido WISP-3 para uso de acuerdo con la reivindicación 5 o el uso de la reivindicación 6, en el que se administra dicho polipéptido WISP, o el medicamento es para la administración a un mamífero mediante inyección en dichas células o tejido del cartílago o una articulación del mamífero.

9. El polipéptido WISP-3 para uso o el uso de una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que dicho polipéptido WISP es un polipéptido seleccionado entre el grupo que consiste en:

a) un polipéptido WISP-3 que comprende los aminoácidos 34 a 372 de la SEQ ID NO: 9;

b) un polipéptido WISP-3 que comprende los aminoácidos 1 a 372 de la SEQ ID NO: 9;

c) un polipéptido WISP-3 que comprende los aminoácidos 16 a 354 de la SEQ ID NO: 8;

d) un polipéptido WISP-3 que comprende los aminoácidos 1 a 354 de la SEQ ID NO: 8;

e) un polipéptido WISP-3 que tiene al menos un 90 % de identidad con el polipéptido de a) , b) , c) o d) , en el que dicho polipéptido WISP-3 estimula la proliferación o la diferenciación de condriocitos; y f) un fragmento biológicamente activo del polipéptido de a) , b) , c) o d) , en el que dicho fragmento biológicamente activo estimula la proliferación o la diferenciación de condriocitos.

10. El polipéptido WISP-3 para uso o el uso de la reivindicación 9, en el que dicho polipéptido WISP-3 comprende los aminoácidos 34 a 372 de la SEQ ID NO: 9.

11. El polipéptido WISP-3 para uso o el uso de la reivindicación 9, en el que dicho polipéptido WISP-3 comprende los aminoácidos 16 a 354 de la SEQ ID NO: 8.

12. El polipéptido WISP-3 para el uso o el uso de la reivindicación 9, en el que dicho polipéptido WISP-3 está unido a una o más moléculas de polietilenglicol, o a un epítopo etiqueta o a una molécula de inmunoglobulina.

13. El polipéptido WISP-3 para el uso o el uso de la reivindicación 9, en el que el polipéptido WISP-3 se pone en contacto, o el medicamento es para poner en contacto, con células o tejido de cartílago de mamífero in vivo

o en cultivo antes del trasplante en un mamífero.

14. El polipéptido WISP-3 para el uso o el uso de la reivindicación 9, en el que el polipéptido WISP-3 está comprendido en una composición que comprende además, o el medicamento comprende además, un vehículo

farmacéuticamente aceptable.

15. Un artículo de fabricación que comprende (a) un recipiente que mantiene una composición que es eficaz para el tratamiento de un trastorno cartilaginoso tal como se define en la reivindicación 1 o 5, en el que la composición comprende una cantidad eficaz de polipéptido WISP-3, y (b) instrucciones para usar dicho polipéptido WISP para tratar un trastorno cartilaginoso tal como se define en la reivindicación 1 o 5.