Inducción de tolerancia mucosa a antiantígenos de células beta de islotes pancreáticos.

Microorganismo secretor de IL-10 en combinación con un autoantígeno de células β

de islotes pancreáticospara su uso en el tratamiento de diabetes tipo I en un mamífero.

Inducción de tolerancia mucosa a autoantígenos de células beta de islotes pancreáticos La presente invención se refiere a la inducción de tolerancia a antígenos, mediante administración mucosa, preferiblemente oral del antígeno en combinación con un microorganismo que produce compuestos inmunomoduladores. Más específicamente, la invención se refiere a la inducción de células T reguladoras específicas de antígeno que producen Foxp3+ y/o IL-10 y/o TGF-!, que pueden suprimir respuestas inmunitarias no deseadas hacia un antígeno, mediante administración oral de dicho antígeno en combinación con un microorganismo que secreta citocinas inmunosupresoras.

Campo de la invención El sistema inmunitario tiene la tarea de distinguir entre lo propio y lo no propio. El sistema inmunitario mucoso, presente a lo largo de las vías respiratorias, el tubo digestivo y las vías genitourinarias, tiene la carga adicional de coexistir con una abundancia de bacterias y antígenos inocuos, tales como alimentos, antígenos transportados por el aire y flora bacteriana comensal. Una característica clave del sistema inmunitario mucoso es su capacidad para seguir siendo tolerante a estos antígenos conservando al mismo tiempo la capacidad para repeler patógenos eficazmente. La introducción de antígeno de manera sistémica, ya sea mediante inyección o lesión, conduce a infiltración local de células inflamatorias y producción de inmunoglobulinas específicas. En cambio, los antígenos introducidos en las superficies mucosas, tales como el tubo digestivo y las vías genitourinarias, provocan la inhibición activa de esta respuesta inmunitaria frente a esos antígenos de manera sistémica. La inducción específica de estas respuestas reguladas mediante la administración de antígeno a través del tubo digestivo se conoce como tolerancia oral. La administración oral de antígeno puede conducir a falta de receptividad sistémica y es una alternativa atractiva a invenciones médicas inmunosupresoras que tienen efectos secundarios no deseados (tales como esteroides) . La invención se basa en particular en el campo de la tolerancia a baja dosis, obtenida mediante exposición repetida a bajas dosis de antígeno. Se han propuesto las inducciones de tolerancia a través de la mucosa como una estrategia de tratamiento frente a enfermedades autoinmunitarias, alérgicas e inflamatorias.

Estado de la técnica

Aunque la tolerancia oral se describió por primera vez en 1911, no fue hasta los últimos años de la década de 1970 cuando los investigadores comenzaron a abordar los mecanismos implicados (Mayer y Shao, 2004a) . Se han propuesto varios mecanismos para el desarrollo de tolerancia oral, oscilando desde la deleción de anticuerpos anticélulas T específicos, pasando por la desviación inmunitaria e inducción de anergia hasta la supresión mediante Tregs (Mucida et al., 2005) . La mayoría de los investigadores están de acuerdo en que hay dos modos distintos de obtener tolerancia oral, la tolerancia a alta dosis, obtenida tras una dosis única alta de antígeno, que se basa en anergia y/o deleción (Friedman y Weiner, 1994) , y la tolerancia a baja dosis, obtenida mediante exposición repetida a bajas dosis de antígeno, mediada por supresión activa de respuestas inmunitarias mediante células T CD4+, incluyendo células T reguladoras que producen Foxp3+, IL-10 y/o TGF-!. De manera importante, se ha mostrado que las células T reguladoras inducidas a través de tolerancia mucosa median en la supresión circunstancial, un proceso a través del cual células reguladoras específicas para una proteína suprimen la respuesta de células efectoras cercanas a otra proteína. La supresión circunstancial es una característica importante de la supresión inducida por antígeno porque el conjunto de antígenos que inducen autoinmunidad específica de órgano se desconocen en gran medida, y anula el fenómeno de diseminación de epítopos. La diseminación de epítopos es una complicación de enfermedades alérgicas y autoinmunitarias mediante la cual la respuesta inmunitaria iniciadora se expande con el tiempo induciendo respuestas frente a otros antígenos.

Se ha aludido al papel de las células dendríticas en la inducción de tolerancia oral a través de estudios que muestran tolerancia oral potenciada tras la expansión dirigida por FIt3L de DC (Viney et al. 1998) y la activación de DC mediada por RANK-L (Williamson et al., 2002) in vivo. En particular, las células dendríticas inmaduras pueden mediar la tolerancia, presumiblemente mediante la inducción de células T reguladoras. Además, la IL-10 puede modular la función de células dendríticas inmaduras e inhibir su diferenciación terminal, amplificando la presencia local de células dendríticas tolerantes implicadas en la inducción de células T reguladoras (De Smedt et al. 1997) .

Se ha evaluado la inducción de tolerancia mucosa en numerosos modelos experimentales de alergia y enfermedad autoinmunitaria, pero los datos clínicos de ensayos en seres humanos han sido en general decepcionantes. Se han hecho varios intentos de administrar antígenos, ya sea o no en combinación con un compuesto inmunomodulador, con el fin de lograr una tolerancia oral, pero el efecto en la mayoría de los casos no es significativo. En cualquier caso, los resultados no son suficientes para que los métodos se trasladen a seres humanos. El principal problema en todos estos experimentos es que no se observa supresión activa a través de la inducción de células T CD4+ y la posterior producción de células T reguladoras específicas de antígeno. Sólo si se observa esto puede obtenerse una supresión activa y verdadera de la respuesta inmunitaria frente a antígenos en seres humanos.

La administración dirigida y más eficaz de moléculas para aplicaciones terapéuticas y profilácticas es una prioridad para la industria farmacéutica. Las estrategias eficaces deben reducir la dosis requerida, aumentar la seguridad y mejorar la eficacia concentrando las moléculas en el sitio de acción deseado. Las vías mucosas de administración

de fármacos y vacunas ofrecen varias ventajas logísticas y biológicas en comparación con la inyección. La administración oral es particularmente atractiva como resultado de la facilidad de administración. Sin embargo, la degradación gastrointestinal y los bajos niveles de absorción hacen generalmente que esta vía de administración de fármacos proteicos y peptídicos sea ineficaz. Están investigándose también vías mucosas alternativas tales como las vías nasal, rectal, pulmonar y ocular.

La administración mucosa de antígenos de vacunas peptídicas y proteicas estimula generalmente respuestas inmunitarias escasas y puede inducir tolerancia inmunológica.

Steidler et al. (1998) describen el uso de cepas recombinantes de Lactococcus lactis que expresan conjuntamente IL-2 o IL-6 murina y un antígeno como vehículo de administración de vacunas para potenciar respuestas inmunitarias frente al antígeno. De manera similar, Bermudez-Humaran et al. (2003) describen el uso de cepas recombinantes de Lactococcus lactis que expresan IL-12 murina para potenciar una respuesta inmunitaria específica de antígeno en vacunas.

Battaglia et al. (2004) dan a conocer que células T reguladoras de tipo 1 que producen IL-10 desempeñan un papel central en la inducción de tolerancia oral así como sistémica.

Se ha planteado la hipótesis de que la administración mucosa de IL-4, TGF-!, IL-10 (Slavin et al., 2001) y anti-IL-12 potencia la tolerancia. La interleucina-10 (IL-10) desempeña un papel crítico en el desarrollo de tolerancia a baja dosis (Slavin et al., 2001; Mauer et al., 2003) . Se ha mostrado que el tratamiento de ratones con proteína básica de la mielina oral a baja dosis e IL-10 oral simultánea reduce la gravedad e incidencia de encefalomielitis autoinmunitaria experimental, aunque el efecto terapéutico es bajo y está lejos de ser suficiente para que sea eficaz en seres humanos. En estos experimentos, la cantidad de alimentación de IL-10 es alta (de 1 ∀g a 10 ∀g) , aunque las cifras sugieren que administrar dosis superiores es más eficaz. Aunque se observó un efecto supresor de 0, 1 ∀g de IL-10 in vitro sobre la proliferación, la secreción de IFN-# e IL-12, no se observó efecto del tratamiento con 0, 1 ∀g de IL-10 más MBP sobre la enfermedad. Se han realizado los mismos experimentos con ratones con administración oral de IL-10 combinada con glicoproteína de mielina de oligodendrocitos (MOG) oral a baja dosis, que dieron como resultado recidivas reducidas en un modelo de ratón inducido por MOG. También en este caso el efecto terapéutico es bajo y la cantidad de alimentación de IL-10 alta, mostrando las cifras... [Seguir leyendo]

1. Microorganismo secretor de IL-10 en combinación con un autoantígeno de células ! de islotes pancreáticos para su uso en el tratamiento de diabetes tipo I en un mamífero.

2. Microorganismo secretor de IL-10 en combinación con un autoantígeno de células ! de islotes pancreáticos5 para su uso según la reivindicación 1, como alimento médico o nutracéutico.

3. Microorganismo secretor de IL-10 en combinación con un autoantígeno de células ! de islotes pancreáticos para su uso según la reivindicación 1 ó 2, que comprende además un anticuerpo anti-CD3.

4. Microorganismo secretor de IL-10 en combinación con un autoantígeno de células ! de islotes pancreáticos para su uso según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, en el que dicho antígeno es insulina.

5. Microorganismo secretor de IL-10 en combinación con un autoantígeno de células ! de islotes pancreáticos para su uso según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, en el que dicho antígeno se administra mediante un microorganismo secretor de antígeno.

6. Microorganismo secretor de IL-10 en combinación con un autoantígeno de células ! de islotes pancreáticos para su uso según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, en el que dicho microorganismo es Lactococcus 15 lactis.

7. Microorganismo secretor de IL-10 en combinación con un autoantígeno de células ! de islotes pancreáticos para su uso según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6, en el que dicho anticuerpo anti-CD3, dicho microorganismo secretor de IL-10, dicho antígeno y/o dicho microorganismo secretor de antígeno se administra durante al menos 1 día, preferiblemente durante al menos 1 semana, más preferiblemente durante al menos 1 mes o 1 año.

8. Microorganismo secretor de IL-10 en combinación con un autoantígeno de células ! de islotes pancreáticos para su uso según cualquiera de las reivindicaciones 2 a 7, en el que dicho medicamento, alimento médico o nutracéutico es para administración mucosa.

9. Microorganismo secretor de IL-10 en combinación con un autoantígeno de células ! de islotes pancreáticos

para su uso según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 8, en el que dicho mamífero se elige del grupo que consiste en ratón, rata, perro, gato, ganado, caballo, cerdo y ser humano.

10. Composición que comprende un microorganismo secretor de IL-10 y un autoantígeno de células ! de islotes pancreáticos.

11. Composición según la reivindicación 10, que comprende además un anticuerpo anti-CD3.

12. Composición según la reivindicación 10 u 11, en la que dicho antígeno es insulina.

13. Composición según una cualquiera de las reivindicaciones 10 a 12, en la que dicho antígeno se administra mediante un microorganismo secretor de antígeno.

14. Composición según cualquiera de las reivindicaciones 10 a 13, en la que dicho microorganismo es Lactococcus lactis.

15. Composición según cualquiera de las reivindicaciones 10 a 14, en la que dicho anticuerpo anti-CD3, dicho antígeno, dicho microorganismo que expresa un antígeno y/o dicho microorganismo que expresa un compuesto inmunomodulador están presentes en un pulverizador, una cápsula, un aerosol, pastillas para chupar, un bolo, un comprimido, sobres, un líquido, una suspensión, una emulsión o trociscos.

16. Composición según cualquiera de las reivindicaciones 10 a 15, siendo dicha composición una composición 40 farmacéutica.

17. Composición según la reivindicación 10, para su uso en el tratamiento de diabetes tipo I en un mamífero.

18. Composición para su uso según la reivindicación 17, para su uso como alimento médico o nutracéutico.

19. Composición para su uso según la reivindicación 17 ó 18, que comprende además un anticuerpo anti-CD3.

20. Composición para su uso según una cualquiera de las reivindicaciones 17 a 19, en la que dicho antígeno es 45 insulina.

21. Composición para su uso según una cualquiera de las reivindicaciones 17 a 20, en la que dicho antígeno se administra mediante un microorganismo secretor de antígeno.

22. Composición para su uso según cualquiera de las reivindicaciones 17 a 21, en la que dicho microorganismo es Lactococcus lactis.

23. Composición para su uso según cualquiera de las reivindicaciones 17 a 22, en la que dicho anticuerpo anti-CD3, dicho microorganismo secretor de IL-10, dicho antígeno y/o dicho microorganismo secretor de

antígeno se administra durante al menos 1 día, preferiblemente durante al menos 1 semana, más preferiblemente durante al menos 1 mes o 1 año.

24. Composición para su uso según cualquiera de las reivindicaciones 18 a 23, en la que dicho alimento médico o nutracéutico es para administración mucosa.

25. Composición para su uso según cualquiera de las reivindicaciones 17 a 24, en la que dicho mamífero se 10 elige del grupo que consiste en ratón, rata, perro, gato, ganado, caballo, cerdo y ser humano.