Compuestos asociados a un dominio único de TDF y análogos de los mismos.

Un péptido que consiste en la secuencia de aminoácidos mostrada como SEQ ID NO: 45.

Compuestos asociados a un dominio único de TDF y análogos de los mismos

Campo de la invención La presente invención se refiere en general a análogos del factor de diferenciación tisular (TDF) . Más específicamente, la invención hace referencia a métodos basados la estructura en y a composiciones útiles en la identificación, el diseño, y la producción de moléculas que actúan como moduladores funcionales de los receptores de tipo TDF.

Antecedentes de la invención La diferenciación celular es la característica central de la morfogénesis de tejidos que se inicia durante la embriogénesis, y continúa en varios grados durante la vida de un organismo en los mecanismos de reparación y regeneración de tejidos adultos. El grado de morfogénesis en el tejido adulto varía entre los diferentes tejidos y está relacionado, entre otras cosas, con el grado de renovación de las células en un tejido dado.

Los eventos celulares y moleculares que regulan el estímulo para la diferenciación de las células representan un área de investigación exhaustiva. En los campos médico y veterinario, se prevé que el descubrimiento del factor o los factores que controlan la diferenciación celular y morfogénesis de tejidos mejorará significativamente la capacidad para reparar y regenerar tejidos y órganos de mamíferos enfermos o dañados. Las áreas particularmente útiles para la terapéutica humana y veterinaria incluyen la cirugía reconstructiva, el tratamiento de enfermedades degenerativas de los tejidos, incluyendo, por ejemplo, artritis, enfisema, osteoporosis, cardiomiopatía, cirrosis, enfermedades degenerativas nerviosas, enfermedades inflamatorias, y cáncer, y la regeneración de tejidos, órganos y miembros. Los términos "morfogenético" y "morfogénico" a menudo se utilizan indistintamente.

Se han aislado diversos factores diferentes en los últimos años que parecen desempeñar un papel en la diferenciación celular. Recientemente, una subfamilia distinta de la "superfamilia" de polipéptidos relacionados estructuralmente referidos en la técnica como "superfamilia de polipéptidos del factor de crecimiento transformante beta (TGF-beta) " se han identificado como verdaderos morfógenos tisulares.

Los miembros de esta distinta "subfamilia" de los verdaderos polipéptidos morfogénicos tisulares comparten homología sustancial de la secuencia de aminoácidos dentro de sus dominios C-terminales morfogenéticamente activos, incluyendo un esqueleto de seis o siete cisteínas conservado, y comparten la actividad de inducción de morfogénesis específica de tejido in vivo en una variedad de órganos y tejidos. Los polipéptidos aparentemente contactan e interactúan con las células progenitoras p. ej., mediante la unión de moléculas adecuadas de la superficie celular, que predisponen o estimulan de otro modo la proliferación y diferenciación de las células en un entorno morfogenéticamente permisivo. Estudios recientes sobre la unión al receptor de la superficie celular de diversos miembros de la superfamilia de polipéptidos TGF-beta sugieren que los péptidos median su actividad mediante la interacción con dos receptores diferentes, denominados receptores de tipo I y tipo II. Los receptores de Tipo I o Tipo II son ambos serina/treonina quinasas, y comparten estructuras similares: un dominio intracelular que consiste esencialmente en la quinasa, una secuencia hidrófoba, corta, prolongada suficiente para abarcar la membrana una vez, y un dominio extracelular caracterizado por una alta concentración de cisteínas conservadas.

Estos polipéptidos morfogénicos son capaces de inducir la cascada de desarrollo de eventos celulares y moleculares que culminan en la formación de nuevo tejido específico del órgano, incluyendo cualquier vascularización, formación de tejido conectivo, y la inervación del nervio como requiere el tejido de origen natural. De ha demostrado que los polipéptidos inducen la morfogénesis tanto de cartílago óseo como de hueso, así como de tejidos periodontales, dentina, hígado y tejido neural, incluyendo tejido de la retina.

Estos polipéptidos morfogénicos tisulares verdaderos son reconocidos en la técnica como una subfamilia distinta de polipéptidos diferentes de otros miembros de la superfamilia de TGF-beta puesto que comparten un alto grado de identidad de secuencia en el dominio C-terminal y puesto que los polipéptidos morfogénicos tisulares verdaderos son capaces de inducir, por su cuenta, la cascada completa de eventos que dan como resultado la formación de tejido funcional en lugar de simplemente inducir la formación de tejido fibrótico (cicatriz) . Específicamente, los miembros de la familia de los polipéptidos morfogénicos son capaces de todo lo siguiente en un entorno morfogenéticamente permisivo: estimulación de la proliferación celular y de la diferenciación celular, y apoyo del crecimiento y el mantenimiento de las células diferenciadas. Los polipéptidos morfogénicos aparentemente también pueden actuar como factores endocrinos, paracrinos o autocrinos.

Como resultado de sus actividades biológicas, se ha dirigido un esfuerzo significativo hacia el desarrollo de terapias basadas en morfógeno para el tratamiento de tejidos de mamíferos, lesionados o enfermos, incluyendo, por ejemplo, composiciones terapéuticas para inducir la curación regenerativa de defectos óseos, tales como fracturas, así como composiciones terapéuticas para preservar o restaurar propiedades metabólicas saludables en los tejidos enfermos,

p. ej., tejido óseo osteopénico.

Compendio de la invención En la presente memoria se describen composiciones que tienen propiedades similares a los polipéptidos de la superfamilia de TGF-beta, y métodos para el tratamiento profiláctico y terapéutico de un sujeto que tiene estados de enfermedad caracterizados por niveles aberrantes de polipéptidos de tipo TGF-beta. Más concretamente, las composiciones y los métodos tienen propiedades de tipo proteína morfogenética ósea, y son útiles en el tratamiento o la prevención de enfermedades asociadas con la misma.

En un aspecto, la invención incluye un péptido que consiste en la secuencia de aminoácidos expuesta en el SEC ID NO: 45. En una realización, el péptido modula la transducción de señales a través de una membrana de la célula que expresa un receptor del factor de diferenciación tisular (Un TDFR) , tal como, pero no limitado a un receptor de la superfamilia de TGF-beta.

En otro aspecto, la invención incluye una composición farmacéutica que tiene un péptido que consiste en la secuencia de aminoácidos expuesta en el SEC ID NO: 45 y un portador farmacéuticamente aceptable.

También se describen en la presente memoria compuestos de TDFRP que tienen secuencias de aminoácidos seleccionadas del grupo que consiste en los SEQ ID NO: 1-208, que incluyen además polinucleótidos que codifican los polipéptidos de los SEQ ID NO: 1-208. También se incluyen las variantes, análogos, homólogos, o fragmentos de las secuencias de polipéptidos y polinucleótidos, y moléculas pequeñas que incorporan estos. Los compuestos de TDFRP pueden modular la transducción de la señal a través de una membrana de una célula que expresa un receptor del factor de diferenciación tisular (un TDFR) , tal como, pero no limitado a un receptor de la superfamilia de TGF-beta. También se describe en la presente memoria una molécula de ácido nucleico aislada que codifica los compuestos de TDFRP. Preferiblemente, el ácido nucleico aislado es un vector, y el vector puede incluir opcionalmente una secuencia promotora que puede estar conectada operablemente al ácido nucleico, donde el promotor causa la expresión de la molécula de ácido nucleico. El promotor puede ser inducible. El vector puede ser transformado en una célula, tal como una célula procariótica o eucariótica, preferiblemente una célula de mamífero,

o más preferiblemente una célula humana. El vector puede ser un vector viral capaz de infectar una célula de mamífero y producir la expresión de un polipéptido de los SEQ ID NO: 1-208 en un animal infectado por el virus.

También se describe en la presente memoria una composición farmacéutica que tiene un compuesto de TDFRP y un portador farmacéuticamente aceptable.

También se describe en la presente memoria un anticuerpo contra un compuesto de TDFRP o un fragmento del mismo que se une inmunoespecíficamente a un compuesto de TDFRP. El anticuerpo puede ser un fragmento de anticuerpo, tal como, pero no limitado a un fragmento Fab, (Fab) 2, Fv o Fc. El anticuerpo o fragmento del mismo puede ser un anticuerpo monoclonal. El anticuerpo o fragmento del mismo puede ser un anticuerpo humanizado. También se describe en la presente... [Seguir leyendo]

1. Un péptido que consiste en la secuencia de aminoácidos mostrada como SEQ ID NO: 45.

2. El péptido de la reivindicación 1, en donde el péptido modula la transducción de la señal a través de una membrana de una célula que expresa un receptor del factor de diferenciación tisular.

3. Una composición farmacéutica que comprende un péptido de la reivindicación 1, y un portador farmacéuticamente aceptable.

4. Un kit que comprende en uno o más recipientes, la composición farmacéutica de la reivindicación 3 e instrucciones para la utilización de su contenido.

5. un método para determinar la presencia de o la predisposición a una enfermedad asociada con niveles alterados del receptor del factor de diferenciación tisular en un primer sujeto mamífero, comprendiendo el método:

(a) proporcionar una muestra de ensayo del primer sujeto mamífero;

(b) poner en contacto la muestra de ensayo del primer sujeto mamífero con un péptido de la reivindicación 1;

(c) detectar el nivel de complejo de compuesto/receptor del factor de diferenciación tisular;

(d) cuantificar el nivel de expresión del receptor del factor de diferenciación tisular en la muestra del primer sujeto mamífero; y

(e) comparar la cantidad de receptor del factor de diferenciación tisular en la muestra de la etapa (a) con respecto a la cantidad de receptor del factor de diferenciación tisular presente en una muestra de control de un segundo sujeto mamífero que se sabe que no tiene, o no está predispuesto a, la enfermedad, en donde una alteración en el nivel de expresión del receptor del factor de diferenciación tisular en el primer sujeto en comparación con la muestra de control indica la presencia o predisposición a la enfermedad.

6. El péptido de la reivindicación 1 para su uso en el tratamiento del cáncer, de enfermedades inflamatorias o de enfermedades renales.