Un péptido purificado que comprende una variante de una secuencia de aminoácidos de proaerolisina,

donde la variante de la secuencia de aminoácidos de proaerolisina comprende un sitio de clivaje de proteasa específico prostático y un sitio de clivaje de furina sometido a deleción funcional, donde el sitio de clivaje de proteasa específico prostático sustituye funcionalmente al sitio de clivaje de furina.

Proaerolisina que contiene secuencias de activación de proteasa y métodos de uso para el tratamiento del cáncer de próstata

REFERENCIA CRUZADA A UNA SOLICITUD RELACIONADA

Esta solicitud concede la prioridad al n.º de solicitud provisional de Estados Unidos 60/314, 613, presentada el 24 de agosto de 2001 e incorporada en su totalidad al presente por referencia.

ÁMBITO DE APLICACIÓN

La presente solicitud se refiere a una novedosa variante de proteína, la proaerolisina (PA) , y a los métodos para utilizarla en el tratamiento del cáncer de próstata localizado y metastásico.

ANTECEDENTES

Uno de cada tres cánceres diagnosticados en los hombres estadounidenses es de origen prostático, lo que convierte al cáncer de próstata en la malignidad más diagnosticada en este grupo de la población estadounidense (Berges et al. Clin. Cancer Res. 1:473-480, 1995) . La incidencia del cáncer de próstata en los Estados unidos no se ha reducido mediante cambios en el estilo de vida; de hecho, la tasa de incidencia del cáncer de próstata clínico ha aumentado constantemente desde la década de 1930 (Pinski et al. Cancer Res. 61:6372-6, 2001) . La incidencia del cáncer de próstata aumenta con la edad más rápidamente que cualquier otro tipo de cáncer; menos del 1% de los casos se diagnostican en hombres menores de 50 años (Furuya et al. Cancer Res. 54:6167-75, 1994) . Por tanto, dado que la esperanza de vida de la población masculina aumenta con el paso del tiempo, la incidencia del cáncer de próstata clínico también se incrementará (Furuya et al. Cancer Res. 54:6167-75, 1994) .

En la actualidad no existe ningún tratamiento que prolongue de forma significativa la supervivencia en los hombres con cáncer de próstata metastásico (Khan y Dcnmeade. Prostate 45:80-83, 2000) . La castración médica con estrógenos orales (ablación de andrógenos) fue la primera terapia sistémica efectiva para el cáncer y sigue siendo la terapia más útil, en términos generales, para el cáncer de próstata. A pesar de que la terapia de ablación de andrógenos presenta un sustancial beneficio paliativo, su impacto sobre la supervivencia total es limitado (Berges et al. Clin. Cancer Res. 1:473-480, 1995) . Finalmente esta terapia fracasa, porque el cáncer de próstata metastásico en un paciente individual se compone de forma heterogénea de células cancerígenas dependientes del andrógeno e independientes del andrógeno (Christensen et al. Bioorg. Medicinal Chem. 7:1273-80, 1999) . Tras la ablación del andrógeno, las células dependientes del andrógeno de estos tumores dejan de proliferar y activan una vía de suicidio celular denominada muerte celular programada (PCD) o apóptosis. Gracias a la eliminación de este subgrupo de células dependientes del andrógeno, la mayoría de los hombres con cáncer de próstata metastásico tienen una respuesta positiva a la terapia de privación de andrógenos. No obstante, finalmente todos los pacientes recaen hasta un estado en el que ya no responden a nuevas terapias contra andrógenos, independientemente de que su administración sea completa, debido a la presencia de células cancerígenas prostáticas independientes del andrógeno en los sitios de la metástasis. Lamentablemente, la enfermedad es uniformemente fatal en este punto, porque no existe ninguna terapia que elimine efectivamente las células cancerígenas prostáticas independientes del andrógeno (Khan y Denmeade. Prostate 45:80-83, 2000) .

Se han propuesto diversos enfoques alternativos para el tratamiento del cáncer de próstata. Uno de ellos consistía en desarrollar métodos para detectar de forma agresiva la enfermedad local mientras todavía se encuentra en la próstata, de forma que se pueda tratar potencialmente mediante una terapia local definitiva. A menudo los cánceres localizados se diferencian moderadamente y tienen un volumen menor. Durante las últimas décadas se han producido mejoras en el tratamiento quirúrgico y radioterapéutico del cáncer de próstata localizado. Estas mejoras han culminado en los últimos años con un descenso de índice de mortalidad del cáncer de próstata, por primera vez en 50 años.

No obstante, a pesar de que este avance incrementó la tasa de curación, todavía hay un gran número de hombres que no se curan con terapias locales y finalmente fallecen como consecuencia de la enfermedad metastásica. Esta realidad clínica ha llegado al desarrollo de tratamientos no hormonales para el cáncer de próstata metastásico. Los agentes quimioterapéuticos antiproliferativos estándar no han tenido éxito como tratamiento para el cáncer de próstata. Estos tipos de agentes pueden ser ineficaces contra los cánceres prostáticos independientes del andrógeno porque tienen una tasa de proliferación notablemente baja en comparación con otros tipos de tumores y muchos tejidos normales, como la piel, el tracto gastrointestinal y la médula espinal. Por ejemplo, la fracción de crecimiento en 117 sitios metastásicos del cáncer de próstata obtenida de 11 pacientes en los que fracasó la ablación del andrógeno en una autopsia «en caliente» fue del 7, 1 ± 0, 8%. (Pinski el al. Cancer Res. 61:6372-6, 2001) . Esta baja tasa de proliferación puede explicar la relativa falta de respuesta de las células cancerígenas prostáticas en seres humanos a la quimioterapia antiproliferativa estándar, mientras que las líneas celulares del cáncer de próstata independientes del andrógeno altamente proliferativas siguen siendo altamente sensibles a la inducción de PCD in vitro.

Se han propuesto varias estrategias para el tratamiento de los cánceres de próstata de proliferación lenta. Un enfoque consiste en identificar vías de señalización específicas en las que las células cancerígenas prostáticas, durante la transformación maligna, adquieren una dependencia única para la supervivencia. Una vez identificadas, se pueden desarrollar pequeñas moléculas o inhibidores biológicos de estas vías como agentes terapéuticos. Un ejemplo de este enfoque es el uso de pequeñas moléculas o inhibidores de los anticuerpos monoclonales de las vías del receptor del EGF o Her2/neu. Otro método consiste en inhibir una proteína intracelular omnipresente cuya función es imprescindible para la supervivencia de todo tipo de células. Este enfoque superaría el problema de la heterogeneidad y la «resistencia», dado que todas las células cancerígenas de un tumor se podrían eliminar con este método. No obstante, la citotoxicidad no sería específica para un tipo de células y la administración de una toxina tan general conllevaría una toxicidad sistémica significativa. Por tanto, se necesita un método para dirigir las citotoxinas directamente a los sitios del cáncer prostático.

Otra estrategia para el tratamiento de los cánceres prostáticos de proliferación lenta consiste en dirigir las citotoxinas que matan a las células, no mediante la inducción de la apóptosis tras la inhibición de las vías metabólicas o de señalización críticas, sino más bien a través de una citolisis no específica mediante la ruptura de la membrana plasmática. Se han descrito numerosas toxinas citolíticas (Lesieur et al. Mol. Membr. Biol. 14:45064, 1997) . Estas toxinas citolíticas a menudo son de origen bacteriano y, por lo general, son proteínas de beta lámina que se oligomerizan en la membrana plasmática para producir poros bien caracterizados que, una vez formados, provocan una rápida muerte citolítica de las células (Rossjohn et al. J. Struct. Biol. 121:92-100, 1998) . Estas toxinas también son inespecíficas en su capacidad para matar células y, por tanto, no pueden ser administradas como terapia sin una toxicidad significativa. Así pues, existe la necesidad de encontrar agentes para tratar el cáncer de próstata, que sean predominantemente citotóxicos para las células cancerígenas prostáticas.

RESUMEN

La invención se define en las reivindicaciones. En el presente se divulga una variante de molécula, la proaerolisina (PA) , y los métodos para utilizarla en el tratamiento del cáncer de próstata localizado y metastático, como el cáncer de próstata de proliferación lenta.

En un ejemplo, una variante de molécula de PA incluye un sitio de clivaje de proteasa específico de la próstata, como el sitio de clivaje específico del antígeno específico prostático (PSA) , el antígeno prostático específico de membrana (PSMA) o la calicreína glandular humana 2 (HK2) que sustituye funcionalmente al sitio de clivaje de furina de la PA natural. De este modo, la administración de la variante... [Seguir leyendo]

1. Un péptido purificado que comprende una variante de una secuencia de aminoácidos de proaerolisina, donde la variante de la secuencia de aminoácidos de proaerolisina comprende un sitio de clivaje de proteasa específico prostático y un sitio de clivaje de furina sometido a deleción funcional, donde el sitio de clivaje de proteasa específico prostático sustituye funcionalmente al sitio de clivaje de furina.

2. El péptido de la reivindicación 1, donde el sitio de clivaje de proteasa específico prostático comprende un sitio de clivaje del antígeno específico prostático (PSA) , un sitio de clivaje del antígeno prostático específico de membrana (PSMA) o un sitio de clivaje de la calicreína glandular humana 2 (hK2) .

3. El péptido de la reivindicación 2, donde el sitio de clivaje de PSA comprende la SEC. ID. Nº: 5, 8, 11, 14, 15, 16, 17, 18. 19, 20 o 21.

4. El péptido de la reivindicación 3, donde el sitio de clivaje de PSA comprende la SEC. ID. Nº: 5.

5. El péptido de la reivindicación 1, donde la variante de la secuencia de aminoácidos de proaerolisina comprende un dominio de unión sometido a deleción funcional.

6. El péptido de la reivindicación 5, donde el dominio de unión está sometido a deleción funcional mediante la deleción de los aminoácidos 1-83 de la SEC. ID. Nº: 2 o 4.

7. El péptido de la reivindicación 4, donde el dominio de unión está sometido a deleción funcional mediante la inserción de al menos una mutación seleccionada del grupo compuesto por W45A, I47E, M57A.Y61A, y K66Q de la SEC. ID. Nº: 2 o 4.

8. El péptido de la reivindicación 5, donde el péptido comprende también un dominio de unión específico del tejido prostático.

9. El péptido de la reivindicación 8, donde el dominio de unión específico del tejido prostático comprende una secuencia de hormona liberadora de hormona luteinizante (LHRH) .

10. El péptido de la reivindicación 9, donde la secuencia de LHRH comprende la SEC. ID. Nº: 22 o 23.

11. El péptido de la reivindicación 6, donde el péptido comprende también una secuencia de LHRH enlazada a un extremo N-terminal de la variante de proaerolisina.

12. El péptido de la reivindicación 7, donde la secuencia de LHRH está enlazada con los aminoácidos 215 o 300 de la SEC. ID. Nº: 2 o 4, donde el aminoácido 215 o 300 ha sido mutado a una cisteína.

13. El péptido de la reivindicación 8, donde el dominio de unión específico del tejido prostático comprende un anticuerpo que reconoce PSA, hK2, PSMA o LHRH.

14. El péptido de la reivindicación 13, donde el anticuerpo está enlazado con un extremo N-terminal de la variante de proaerolisina.

15. El péptido de la reivindicación 13, donde el anticuerpo está enlazado con un extremo C-terminal de la variante de proaerolisina.

16. El péptido de la reivindicación 9, donde la secuencia del péptido comprende la SEC. ID. Nº: 24 o 25.

17. El péptido de la reivindicación 1, donde el péptido está inmovilizado en una superficie.

18. El péptido de la reivindicación 17, donde la superficie es un gránulo.

19. El péptido de la reivindicación 18, donde el gránulo comprende también un ligando específico prostático.

20. Un péptido conforme a la reivindicación 1 para utilizarlo en el tratamiento del cáncer de próstata en un sujeto.

21. El péptido de la reivindicación 20 para la administración intratumoral y/o intraprostática.

22. El péptido de la reivindicación 20 para la administración intravenosa, intramuscular, subcutánea u oral.

23. Una secuencia de ácido nucleico que codifica el péptido de la reivindicación 1 para utilizarlo en el tratamiento del cáncer de próstata en un sujeto.

24. El péptido de la reivindicación 20, para el tratamiento del cáncer de próstata, poniendo en contacto las células cancerígenas prostáticas del sujeto con el mencionado péptido.

25. El péptido de la reivindicación 20, donde el sujeto tiene un tumor prostático localizado.

26. Un péptido conforme a la reivindicación 1 para utilizarlo en un método para el tratamiento sistemático del cáncer de próstata en un sujeto, donde el método comprende:

eliminar las células cancerígenas prostáticas del sujeto;

poner en contacto las células con el péptido de la reivindicación 1, generando así un lisado celular; y administrar el 5 lisado celular al sujeto.

27. El péptido de la reivindicación 26, donde el sujeto tiene un tumor prostático metastásico.

28. El péptido de la reivindicación 26, donde el método comprende también la administración de GM-CSF al sujeto.

29. El péptido de la reivindicación 28, donde el método comprende también la administración de células cancerígenas prostáticas irradiadas al sujeto.

30. El péptido de la reivindicación 20, donde la administración provoca una reducción del volumen de la célula tumoral prostática.

31. El péptido de la reivindicación 30, donde el volumen de la célula tumoral prostática se reduce al menos en un 10%.

32. El péptido de la reivindicación 30, donde el volumen de la célula tumoral prostática se reduce al menos en un 15 50%.

33. El péptido de la reivindicación 26, donde la administración provoca una reducción del volumen de la célula tumoral prostática.

34. El péptido de la reivindicación 33, donde la administración provoca también una reducción del tumor prostático metastásico.

35. El péptido de la reivindicación 33, donde la administración resulta también en el tratamiento de un tumor prostático metastásico.

36. Una secuencia de ácido nucleico purificado que codifica el péptido de la reivindicación 1.