GDF15 como un marcador diferencial para la espondiloartropatía.

El uso del factor de diferenciación del crecimiento 15 (GDF15) como un marcador in vitro para diferenciar laespondiloartropatía (SpA) de otras enfermedades reumáticas inflamatorias tales como artritis reumatoide (RA) o parapredecir el desarrollo de SpA o RA a partir de la artritis indiferenciada.

GDF15 como un marcador diferencial para la espondiloartropatía Antecedentes de la invención La superfamilia del factor de crecimiento transformante β (TGF-β) consiste en un número creciente de moléculas que regulan una diversidad de procesos celulares, tales como el crecimiento, la diferenciación y la oncogénesis. Los miembros de la superfamilia de TGF-β se han clasificado en agrupamientos principales de la familia, que incluyen TGF-β, proteínas morfogénicas (MP) , proteínas morfogénicas óseas (BMP) , proteínas osteogénicas (OP) , factores de crecimiento y diferenciación (GDF) , inhibinas/activinas, sustancias inhibidoras mullerianas (MIS) y factores neurotróficos derivados de células gliales (GDNF) . TGF-β se caracterizó primero por su efecto sobre la proliferación celular. Estimuló el crecimiento independiente del anclaje de fibroblastos de riñón de rata e inhibió el crecimiento de células de riñón de mono. Se ha demostrado que los miembros de la familia de TGF-β tienen muchos efectos biológicos diversos, p.ej. regulan la formación del hueso, inducen en las células musculares de rata la producción de macromoléculas específicas del cartílago, inhiben el crecimiento de células progenitoras hematopoyéticas tempranas, células T, células B, queratinocitos de ratón, y varias líneas celulares de cáncer humano. Los miembros de la familia de TGF-β incrementan la síntesis y secreción de colágeno y fibronectina, aceleran la cicatrización de heridas quirúrgicas, inhiben la síntesis de caseína en explantes mamarios de ratón, inhiben la síntesis de ADN en células epiteliales hepáticas de rata, estimulan la producción de proteoglicanos de unión a bFGF, modulan la fosforilación del receptor de factor de crecimiento epidérmico ("EGF") y la proliferación de células de carcinoma epidermoide, y pueden conducir a la apoptosis en las células epiteliales uterinas, hepatocitos cultivados e hígado en regresión. Los TGF-βs pueden mediar en la cardio-protección contra la lesión por reperfusión inhibiendo la adherencia de los neutrófilos al endotelio, y pueden proteger contra las enfermedades autoinmunitarias experimentales en ratones. En general, las proteínas de la familia de TGF-β son factores de crecimiento multifuncionales, activos, y también tienen actividades biológicas relacionadas tales como la atracción quimiotáctica de células, la estimulación de la diferenciación celular y la capacidad inductora de tejido. Las diferencias en su estructura y su afinidad hacia los receptores conducen a variaciones considerables en su función biológica exacta.

Las proteínas de la familia de TGF-β se sintetizan en forma de proteínas precursoras inactivas grandes (formas de pro-proteína) , que se procesan de manera proteolítica en un sitio dibásico (RXXR) para generar la forma madura activa de la proteína.

El factor de diferenciación del crecimiento 15 es un miembro lejano de la familia de TGF-β. La expresión de la forma madura de la proteína factor de diferenciación del crecimiento 15 (GDF15) está asociada a la carcinogénesis prostática temprana. GDF15 se ha descrito en la bibliografía como la citocina inhibidora de macrófagos 1 (MIC-1) , proteína morfogénica ósea placentaria (PLAB) , factor de crecimiento transformante placentario β (PTGF-β) , factor derivado de próstata (PDF) , y gen activado anti-inflamatorio no esteroideo 1 (NAG-1) , lo que refleja las diferentes funciones en las que se ha implicado a esta proteína.

El documento WO2001081928 publicado el 1 de noviembre de 2001 describe ensayos de diagnóstico y métodos de tratamiento que implican GDF15, y el documento WO1999006445 publicado el 11 de febrero de 1999 describe la secuencia polinucleotídica de GDF15 y la secuencia de aminoácidos. Mc-Gonagle, D. et al, (Lancet (1998) , Vol. 352, nº. 9134: 1137-1140) describe un método para diferenciar la espondiloartropatía de la artritis reumatoide mediante el uso de MRI con supresión de grasas.

En estudios anteriores sobre la expresión de GDF15 en células humanas normales y de cáncer de próstata, se descubrió que el nivel del transcrito de GDF15 no se correlaciona necesariamente bien con el de la proteína GDF15 (Noorali et al. Differentiation (2007) 75: 325-336) . Las razones para estas discrepancias se podrían deber a diferencias en las modificaciones postranscripcionales o del procesamiento del ARN, que influye en su estabilidad o traducción, o modificaciones postraduccionales de la proteína que afectan a la maduración, acumulación o degradación de la proteína.

Como se indicó anteriormente, GDF-15 puede tener aplicaciones en el tratamiento de trastornos inmunológicos. En particular, GDF-15 se puede usar como un agente anti-inflamatorio o como un tratamiento para trastornos relacionados con la proliferación o función anormal de los linfocitos.

Muchas formas de enfermedades reumáticas inflamatorias son trastornos autoinmunitarios, en los que el organismo considera a sus propios tejidos como extraños, y reacciona con la inflamación. Estas afecciones autoinmunitarias incluyen la artritis reumatoide y la espondiloartropatía.

La artritis reumatoide (RA) es una enfermedad autoinmunitaria que provoca inflamación crónica de las articulaciones, el tejido que rodea a las articulaciones, así como otros órganos del cuerpo. Los pacientes con estas enfermedades tienen anticuerpos en su sangre que seleccionan como objetivo a sus propios tejidos corporales que pueden estar asociados a la inflamación. Debido a que puede afectar a otros diversos órganos del cuerpo, se hace referencia a la artritis reumatoide como una enfermedad sistémica, y a veces se denomina enfermedad reumatoide. Aunque la artritis reumatoide es una enfermedad crónica (lo que significa que puede durar años) , los pacientes pueden experimentar períodos largos sin síntomas.

Brown et al. (Arthritis & Rheumatism (2007) 56: 753-764) demostró que los niveles séricos de GDF15 aumentaron en la artritis reumatoide, y reflejaron la gravedad de la enfermedad independientemente de los marcadores clásicos de la enfermedad. La variación de los niveles séricos de GDF15 con la gravedad de la enfermedad, la reducción de los niveles con un tratamiento eficaz, la asociación de las variaciones alélicas con la enfermedad erosiva y la RA resistente al tratamiento, y la expresión local de GDF15 en el líquido sinovial reumatoide apoyan claramente la noción de un papel para esta citocina en la patogénesis de RA.

La espondiloartropatía (SpA) es el nombre dado a un grupo de enfermedades crónicas o de larga duración también denominadas espondiloartritis o espondilitis. Estas enfermedades son formas de artritis inflamatoria que afectan principalmente a la columna vertebral, aunque se pueden ver implicadas otras articulaciones y órganos. Hasta ahora no se han desarrollado ensayos de laboratorio que sean específicos para la espondilitis anquilosante.

La osteoartritis (OA) es una enfermedad degenerativa compleja, multifactorial, dependiente de la edad, de las articulaciones sinoviales. Afecta a las mujeres en una proporción mayor que a los hombres, en particular después de la menopausia. OA se caracteriza por cambios en todos los componentes de la articulación, y la degeneración y pérdida de cartílago articular y los cambios en el hueso subcondral son factores constantes en la progresión de la enfermedad. Junto con la degradación del cartílago y el estrechamiento del espacio de la articulación, se da un engrosamiento y esclerosis del hueso subcondral, el desarrollo de quistes y excrecencias óseas en los bordes de la articulación. A pesar de un incremento de la fracción de volumen óseo, el hueso subcondral es más débil mecánicamente en OA debido a la hipomineralización, el metabolismo incrementado del colágeno y una remodelación ósea alterada.

En un informe de Hopwood et al. (Arthritis Research & Therapy (2007) 9: R100) , la identificación de la expresión genética en micromatrices del hueso osteoartrítico sugiere una señalización TGF-β/BMP alterada. La expresión génica de GDF15 estuvo inhibida en OA en comparación con el hueso de control.

Un informe reciente de Iliopoulos et al (PLoS ONE (2008) 3:e3740) describe que GDF15 es una proteína expresada de manera diferencial entre los condrocitos osteoartríticos y los normales.

Las enfermedades reumáticas inflamatorias diferenciadas, tales como RA y SpA, se caracterizan por defectos del cartílago articular e inflamación persistente de las articulaciones que pueden conducir a dolor crónico grave, malestar y discapacidad funcional. Especialmente en las fases tempranas de la enfermedad, a menudo es difícil cumplir los criterios... [Seguir leyendo]

1. El uso del factor de diferenciación del crecimiento 15 (GDF15) como un marcador in vitro para diferenciar la espondiloartropatía (SpA) de otras enfermedades reumáticas inflamatorias tales como artritis reumatoide (RA) o para 5 predecir el desarrollo de SpA o RA a partir de la artritis indiferenciada.

2. El uso de GDF15 según la reivindicación 1 como un marcador in vitro para diferenciar SpA de RA o para predecir el desarrollo de SpA a partir de la artritis indiferenciada.

3. El uso según las reivindicaciones 1 ó 2 en el que GDF15 es parte de un panel de marcadores.

4. Un método in vitro para diferenciar SpA de otras enfermedades reumáticas inflamatorias tales como RA o para diferenciar SpA de la artritis indiferenciada, y dicho método comprende determinar la cantidad de factor de diferenciación del crecimiento 15 (GDF15) presente en una muestra biológica y correlacionar dicha cantidad

determinada con la presencia o el desarrollo de SpA.

5. El método según la reivindicación 4, que comprende además comparar dicha cantidad determinada con un intervalo de cantidades de GDF 15, presente en más de una muestra biológica normal o de referencia.

6. El método según la reivindicación 4 ó 5, en el que la muestra biológica es una muestra de suero sanguíneo o una muestra de líquido sinovial.

7. El método según la reivindicación 4 ó 5, en el que la cantidad de GDF15 se determina en una muestra de suero sanguíneo y una muestra de líquido sinovial, y en el que la proporción de la cantidad de GDF15 en suero/líquido 25 sinovial se correlaciona con la presencia o el desarrollo de SpA.

8. El método según la reivindicación 7 en el que la proporción de la cantidad de GDF 15 en el líquido sinovial / suero es elevada en SpA en comparación con RA.

9. El método según cualquiera de las reivindicaciones 4 a 8, en el que la cantidad de GDF15 presente en la muestra biológica se determina mediante un inmunoensayo mediante el uso de anticuerpos, o fragmentos de los mismos, hacia GDF15.

10. El método según cualquiera de las reivindicaciones 4 a 9, en el que la determinación de GDF15 se combina 35 con la determinación de uno o más marcadores de las enfermedades reumáticas inflamatorias.

11. El método según la reivindicación 10 en el que el uno o más marcadores de la enfermedad reumática inflamatoria se selecciona del grupo que consiste en un factor reumatoide y un anticuerpo hacia los péptidos citrulinados.

Figura 1 (A)

Figura 2 (A)

Figura 3

Figura 4

Curva ROC

Figura 5

Valor de corte = 700 pg/ml Valor de corte = 800 pg/ml Valor de corte = 900 pg/ml

% de pacientes de RA % de pacientes de RA % de pacientes que no % de pacientes que no positivos para anti-CCP positivos para anti-CCP son de RA positivos son de RA positivos o GDF15 para anti-CCP para anti-CCP o GDF15