El polipéptido de MACC1 y su utilización para el diagnóstico de tumores y la terapia tumoral.

Secuencia de ácido nucleico, que codifica el polipéptido de MACC1,

escogida entre el conjunto formado por:

a) una secuencia de ácido nucleico con la secuencia indicada en la SEQ ID NO: 1,

b) unas secuencias de ácidos nucleicos, que se derivan de la secuencia de ácido nucleico indicada en laSEQ ID NO: 1 como resultado del código genético degenerado.

El polipéptido de MACC1 y su utilización para el diagnóstico de tumores y la terapia tumoral

El presente invento se refiere a la secuencia de ácido nucleico, que codifica el polipéptido de MACC1 y a sus utilizaciones, en particular para el diagnóstico de tumores y la terapia tumoral en el caso de tumores metastatizantes.

La generación de metástasis es un complejo proceso de varias etapas, que comprende un gran número de modificaciones moleculares y celulares, y que se puede subdividir en principio en cuatro fases definidas: a) el crecimiento y la vascularización del tumor primario, b) el desprendimiento y la penetración de células invasoras individuales en el sistema vascular, c) la diseminación en el sistema vascular y la extravasación al órgano diana, y finalmente d) la formación de macrometástasis a partir de las células tumorales que han inmigrado.

Así, determinadas células de un tumor primario pierden el contacto de una célula con otra célula, invaden a través de la matriz extracelular y se propagan a través de la sangre y del sistema linfático. Estas células tumorales pueden finalmente extravasarse, adherirse a determinados órganos diana y proliferar allí, lo que conduce a la formación de metástasis.

Una serie de moléculas asociadas de un modo general con una metastatización ya fueron identificadas al efectuar una comparación de tumores primarios y metástasis. Así, la regulación errónea de las moléculas de adhesión celular (p.ej. las cadherinas) en tumores primarios conduce a la pérdida del contacto de una célula con otra célula y hace posible a las células tumorales movilizadas realizar la invasión y la penetración en los sistemas vasculares sanguíneo y linfático. Las células tumorales, que fueron distribuidas en el cuerpo a través de los sistemas vasculares sanguíneo y linfático, se adhieren a las células endoteliales de los vasos, de una manera mediada por unas moléculas de adhesión situadas en las células endoteliales (p.ej. E-selectina, LP AM, VCAM-1, LuECAM-1 e ICAM1) , a las que se pueden fijar selectivamente determinadas moléculas superficiales de las células tumorales (p.ej. VLA-4, LFA-1) . En el transcurso ulterior de la metastización debe de efectuarse una fijación de las células tumorales metastatizantes a los componentes de la matriz extracelular, p.ej. fibronectina y vitronectina. Esto es mediado por diferentes integrinas, las células tumorales con diverso potencial de metastatización se diferencian en la adhesión con respecto de los diferentes elementos de la matriz extracelular. Además, las enzimas degradantes de la matriz, p.ej. las metaloproteinasas de matriz (MMPs [acrónimo de Matrix Metallo-Proteinases], en particular las MMP-9 y MMP-2) , presentan una gran importancia para la extravasación y la migración de las células tumorales en el sistema con sus agentes inhibidores tisulares (en inglés Tissue Inhibitors of MMP’s, TIMP’s) . La actividad de estas moléculas se puede regular de un modo específico para un tejido a través del sistema de activador del plasminógeno del tipo de la urocinasa/receptor del activador del plasminógeno del tipo de la urocinasa (uPa/receptor de uPa) , que ha sido mostrado p.ej. para la expresión de MMP-9 en el caso de unas metástasis en el hígado de carcinomas colorrectales.

Para la adhesión de células tumorales metastatizantes a los órganos diana son decisivas, por su parte, unas moléculas específicas para la adhesión (VCAM-1, LPAM, E-selectina, VLA’s, 1CAM-1 y diversas integrinas) [véanse, entre otras, las citas de Streit M y colaboradores, Adhesion receptors in malignant transformation and dissemination of gastrointestinal tumors (Receptores de adhesión en una transformación maligna y una diseminación de tumores gastrointestinales) . Recent Results Cancer Res 1996; 142:19-50, de Imai K, y colaboradores, Regulation of integrin function in the metastasis of colorectal cancer (Regulación de la función de integrinas en la metástasis de un cáncer colorrectal) Nippon Geka Gakkai Zasshi. Julio de 1998; 99 (7) :415-8. Krause T, Turner GA, Are selectins involved in metastasis? (Están implicadas las selectinas en una metástasis?) Clin Exp Metastasis. Mayo de 1999; 17 (3) 183-92, y de Portera CA jr. y colaboradores, Molecular determinants of colon cancer metastasis (Determinantes moleculares de una metástasis de cáncer de colon) . Surg Oncol. Nov-Dic. de 1998; 7 (3-4) :183-95]. Junto a los órganos diana de una metastización, las células tumorales deben de encontrar un determinado micro-entorno, a fin de poder adherirse y proliferar ("hipótesis de semilla y suelo" en inglés "seed and soil"-hypothesis) . Las células tumorales se pueden distribuir en primer lugar por todo el cuerpo, pero entonces solamente pueden generar metástasis en determinados órganos. El factor decisivo de la metastatización no es por consiguiente la migración de las células tumorales a los órganos diana, sino el potencial de las células tumorales, para proliferar en un determinado entorno en el órgano diana. Unas células tumorales "durmientes" pueden estar presentes frecuentemente durante muchos años en el cuerpo, sin que sean detectables unas metástasis.

La "hipótesis de suelo y semilla" más arriba descrita es una de las teorías más aceptadas para la metastatización específica para un órgano. Junto a ella existe una segunda teoría, según la cual unas células endoteliales en los vasos sanguíneos de los órganos diana de una metastatización expresan determinadas moléculas de adhesión, con lo que unas células tumorales circulantes son retenidas fijamente allí, y por lo tanto la metastatización tiene lugar en estos órganos específicos. La tercera teoría, la denominada teoría de quimioatracción, expresa que unas moléculas específicas para un órgano acceden a la circulación sanguínea, estimulan a las células tumorales circulantes a migrar a los correspondientes órganos de metastatización y formar allí unas metástasis.

Las investigaciones actuales acerca de la metastatización específica para un órgano ponen de manifiesto que, al parecer en un proceso prolongado, deben de ser conectados (o desconectados) selectivamente unos genes, que en

el momento de la propagación de las células tumorales en el cuerpo no eran todavía activos (o respectivamente eran todavía activos) . Por lo tanto, son indispensables unos análisis de la expresión génica, que investiguen qué genes son expresados diferentemente en unas metástasis en determinados órganos diana en comparación con los correspondientes tumores primarios.

Cada año se registran en la República Federal Alemana aproximadamente 20.000 nuevos casos de enfermedad para el carcinoma de colon. Para el carcinoma de colon se conocen diferentes lugares de metastatización, p.ej. el hígado, los ganglios linfáticos, los pulmones, los huesos y el cerebro.

La clínica Robert Rössle es una clínica orientada oncológicamente, con la especialización en la cirugía. Cada año son tratados aproximadamente 300 pacientes con carcinomas de colon, entre éstos, aproximadamente 150-170 pacientes tienen metástasis del tumor primario. La frecuencia observada de metastatización de los órganos diana corresponde a la descrita en la bibliografía, con un 80 % de metástasis en el hígado y 15 % de metástasis en los pulmones. La tasa de supervivencia durante 5 años es de aproximadamente 20-25 %, pero, en el caso de unas metástasis solitarias (en el hígado, los pulmones) es tan sólo de aproximadamente 5 %.

El hígado constituye el órgano diana más importante para la metastatización del carcinoma de colon, puesto que las células tumorales -de un modo mediado a través de la vena porta -son retenidas en el hígado y después de esto se propagan a otros órganos.

Sin embargo, también se conoce el hecho de que frecuentemente están presentes unas metástasis p.ej. en los pulmones o en los huesos, sin que se hubieran comprobado unas metástasis en el hígado. Por consiguiente, el carcinoma de colon metastatizante constituye un modelo interesante para la identificación y el análisis de genes, con el fin de investigar aún más una expresión diferencial de un gen en el caso de la metastatización específica para un órgano.

Las proteínas codificadas por tales genes podrían tener una función directa para la adhesión de células tumorales a determinados tejidos y órganos (moléculas de adhesión específicas para un órgano) . Asimismo, ellas podrían hacer posible, por medio de unas interacciones con las células normales de los órganos que forman metástasis, la proliferación de las células y el crecimiento de las metástasis en un determinado entorno (p.ej. unos receptores y efectores específicos)... [Seguir leyendo]

1. Secuencia de ácido nucleico, que codifica el polipéptido de MACC1, escogida entre el conjunto formado por: a) una secuencia de ácido nucleico con la secuencia indicada en la SEQ ID NO: 1, b) unas secuencias de ácidos nucleicos, que se derivan de la secuencia de ácido nucleico indicada en la SEQ ID NO: 1 como resultado del código genético degenerado.

2. Polipéptido de MACC1 con la secuencia de aminoácidos indicada en la SEQ ID NO: 2, que es codificado por una secuencia de ácido nucleico de acuerdo con la reivindicación 1.

3. Oligonucleótido, que se hibrida específicamente con una secuencia de ácido nucleico de acuerdo con la reivindicación 1, que tiene la secuencia de ácido nucleico de la SEQ ID NO: 7.

4. Molécula de ácido nucleico de acuerdo con la reivindicación 1, polipéptido de acuerdo con la reivindicación 2 u oligonucleótido de acuerdo con la reivindicación 3 como un medicamento.

5. Vector que contiene una secuencia de ácido nucleico de acuerdo con la reivindicación 1.

6. Organismo anfitrión recombinante procariótico o eucariótico no humano, que contiene por lo menos un vector de acuerdo con la reivindicación 5.

7. Anticuerpo policlonal o monoclonal o un fragmento de éste, que se fija a un antígeno, que reconoce a un polipéptido de MACC1 con la SEQ ID NO: 2.

8. Composición farmacéutica, que comprende una secuencia de ácido nucleico de acuerdo con la reivindicación 1, un polipéptido de acuerdo con la reivindicación 2, un oligonucleótido de acuerdo con la reivindicación 3 o un anticuerpo de acuerdo con la reivindicación 7, eventualmente en común con un vehículo farmacéuticamente aceptable.

9. Composición de diagnóstico, que comprende una secuencia de ácido nucleico de acuerdo con la reivindicación 1, un polipéptido de acuerdo con la reivindicación 2, un oligonucleótido de acuerdo con la reivindicación 3 o un anticuerpo de acuerdo con la reivindicación 7.

10. Procedimiento para el diagnóstico de enfermedades tumorales, que comprende la etapa de determinar la expresión del MACC1 en una muestra biológica procedente de un tejido o de líquidos corporales enfermo (s) , y la de comparar esa expresión con la expresión del MACC1 en un tejido o líquido corporal sano, siendo la enfermedad tumoral un cáncer de colon,

siendo el MACC1 un polipéptido, tal como se ha definido en la reivindicación 2.

11. Procedimiento para el pronóstico de la probabilidad de la metastatización lejana de un cáncer de colon, que comprende la etapa de determinar la expresión del MACC1 en una muestra biológica procedente de un tejido o de líquidos corporales enfermo (s) , y la de comparar la expresión con la expresión del MACC1 en un tejido o líquido corporal sano,

siendo el MACC1 un polipéptido, tal como se ha definido en la reivindicación 2.

12. Procedimiento para el diagnóstico de un cáncer de colon de acuerdo con la reivindicación 10 o para el pronóstico de la probabilidad de la metastatización lejana de un cáncer de colon de acuerdo con la reivindicación 11, realizándose que la determinación de la expresión del MACC1 comprende una hibridación, una PCR, una (RT) -PCR en tiempo real, una fijación entre un antígeno y un anticuerpo, un ELISA, un análisis óptico del proteoma, una electroforesis en gel uni-o pluridimensional, un análisis por espectrometría de masas, una cromatografía, una secuenciación, un análisis de la metilación, una determinación de los SNP’s o unas combinaciones de estos procedimientos.

13. Procedimiento de acuerdo con una de las reivindicaciones 10 hasta 12, realizándose que la enfermedad tumoral es un cáncer de colon metastatizante.

14. Procedimiento de acuerdo con una de las reivindicaciones 10 hasta 13, realizándose que la muestra biológica se deriva de una biopsia de un tumor del intestino, del hígado, de los ganglios linfáticos, de los pulmones, de los huesos, o del cerebro o de líquidos corporales.

15. Procedimiento para el descubrimiento de unas sustancias, que se fijan al MACC1, que comprende a) poner en contacto de una célula, que expresa el MACC1, con una sustancia candidata, b) detectar la presencia de la sustancia candidata, que se fija al MACC1, y c) determinar si la sustancia candidata se fija también al MACC1.

siendo el MACC1 un polipéptido, tal como se ha definido en la reivindicación 2.

16. Procedimiento para la producción de una composición farmacéutica, que comprende las etapas del

procedimiento de acuerdo con la reivindicación 15 y la formulación de la sustancia identificada en la etapa c) en una forma farmacéuticamente aceptable, siendo la sustancia un anticuerpo dirigido contra el MACC1.

17. Una secuencia de ácido nucleico de acuerdo con la reivindicación 1, un polipéptido de acuerdo con la reivindicación 2, un oligonucleótido de acuerdo con la reivindicación 3, un anticuerpo de acuerdo con la reivindicación 7 o una composición de diagnóstico de acuerdo con la reivindicación 9 para su utilización en el caso del diagnóstico de enfermedades tumorales, siendo la enfermedad tumoral un cáncer de colon, o para el pronóstico de la probabilidad de la metastatización lejana de un cáncer de colon.

18. Estuche de diagnóstico, que comprende una composición de diagnóstico de acuerdo con la reivindicación 9, 15 eventualmente en común con unos tampones adecuados y/o unas instrucciones de uso adecuadas.

19. Estuche de diagnóstico de acuerdo con la reivindicación 18 en forma de un estuche de PCR, en particular de RT-PCR, o de ELISA.

Figura 1 Figura 2 Figura 3 Figura 4 Fig. 5 Figura 6