Isoformas activas solubles de Neurregulina modificadas después de la traducción.

Uso de una isoforma recombinante soluble de Neurregulina-1 para la fabricación de un medicamento para eltratamiento de la esquizofrenia,

en particular aspectos de esquizofrenia relacionados con la cognición, trastornobipolar y depresión, enfermedad de Parkinson, enfermedad de Alzheimer, epilepsia, MS, ALS, ictus, lesióntraumática cerebral y lesión de la médula espinal, en donde la isoforma de Neurregulina-1 es una isoforma deNeurregulina-1 humana recombinante soluble y en donde la isoforma de Neurregulina-1 tiene un peso molecular deaproximadamente 10 a aproximadamente 35 KD como se mide por SDS-PAGE.

Isoformas activas solubles de Neurregulina modificadas después de la traducción.

La presente invención se refiere a isoformas de Neurregulina-1 solubles en soluciones fisiológicas que representan modificaciones o variantes de remodelación de Neurregulina-1 posteriores a la traducción como medicación en trastornos neurológicos relacionados con la cognición, en particular esquizofrenia, enfermedades de Alzheimer y de Parkinson, en los cuales la isoforma de Neurregulina-1 es una isoforma de Neurregulina-1 humana recombinante soluble y en los cuales la isoforma de Neurregulina-1 tiene un peso molecular de aproximadamente 15 a aproximadamente 35 KD como se mide por SDS-PAGE.

Antecedentes Las Neurregulinas (NRG) han surgido como reguladores fundamentales de la señalización sináptica. Estas proteínas transmembranales están codificadas por cuatro genes (NRG-1, -2, -3 y -4) , y su diversidad se ve incrementada adicionalmente por la remodelación alternativa del RNA y el uso de promotores y en particular por modificaciones posteriores a la traducción como el procesamiento proteolítico que conduce a la liberación de isoformas solubles de holoproteínas fijadas a la membrana. Adicionalmente, existe evidencia de fosforilación y glicosilación (Buonanno y Fischbach 2001) . Las mismas se caracterizan por dominios extracelulares diferentes y son ligandos de las tirosinaquinasas receptoras ErbB, que tienen connotaciones aguas abajo para neuroinflamación y transición génica (Holbro y Hynes 2004) . En particular, las isoformas solubles de NRG-1 se producen a partir de la forma transmembranal de NRG por escisión proteolítica durante la estimulación eléctrica, y se secretan subsiguientemente como moduladores sinápticos dependientes de la actividad (Ozaki et al. 2004) .

Una isoforma truncada de NRG-1, presumiblemente β1, que comprende el dominio extracelular (ECD) N-terminal de la proteína de membrana entera, que se ha encontrado está correlacionada con el aprendizaje y la memoria (Schillo et al. 2005a; WO 03/014156) . Estudios funcionales han demostrado que NRG-1 regula directamente la composición de la subunidad receptora de NMDA (Ozaki et al. 1997; Eilam et al. 1998) . Además, se ha demostrado que fragmentos de NRG-1 de este tipo tienen propiedades neuroprotectoras in vivo por efectos antiapoptóticos (Xu et al. 2005A; Xu et al. 2005B; Xu et al. 2004) .

Muy recientemente, ha llegado a establecerse con claridad que NRG-1 tiene un papel central en enfermedades neurológicas humanas debidas a la regulación dependiente de NRG de receptores de NMDA (Schrattenholz y Soskic 2006) , y eventos subsiguientes aguas abajo como excitotoxicidad, neuroinflamación y apoptosis (véase Figura 1 como resumen) . Existen resultados que muestran que NRG-1 juega un papel fundamental en afecciones que van desde esclerosis lateral amiotrófica, enfermedad de Alzheimer y de Parkinson, hasta ictus y esquizofrenia (Britsch 2007) .

Esta importancia fundamental de NRG-1 implica que además de la neuroprotección y de un papel positivo en el aprendizaje y la memoria relacionados con la cognición, NRG-1 representa un factor neurotrófico crucial en la regeneración del tejido neuronal después de una diversidad de lesiones, en una diversidad de regiones cerebrales específicas y tipos de células. Obviamente, es el factor crucial para el mantenimiento y la reparación de la integridad de la cicuitería neuronal: neuroprotectora y con papeles en la regeneración correcta después de la pérdida de función, así como en la formación de la plasticidad neuronal dependiente de la actividad.

El interés en la Neurregulina 1β se estimuló ulteriormente de modo considerable cuando Kastin et al. 2004, demostraron que la Neurregulina 1β es capaz de atravesar la barrera hematoencefálica. Ello abrió la perspectiva de la utilización terapéutica de Neurregulina 1β.

Investigaciones ulteriores demostraron la amplitud de aplicación en la neuroprotección. Independientemente, se demostró en dos publicaciones que Neurregulina-1 es también un sustrato de BACE (β-secretasa, enzima convertidora del β-amiloide) , lo que indica la relevancia de Neurregulina-1 en la enfermedad de Alzheimer (Glabe 2006; Schubert, 2006) .

Adicionalmente, se encontró que en las células de Schwann, la Neurregulina-1 aumenta la transcripción de la 3hidroxi-3-metilglutaril-Coenzima A-reductasa, la enzima limitante de la velocidad para la biosíntesis del colesterol en las células de Schwann (Pertusa et al. 2007) . Esto tiene implicaciones de gran alcance para todas las afecciones en las cuales se ve afectada la vaina de mielina, v.g. esquizofrenia y esclerosis múltiple, o funciones relacionadas con la cognición, en las que están implicadas las denominadas "balsas ricas en colesterol" (Schrattenholz y Soskic 2006) . Los axones que rodean las células de Schwann expresan los receptores de NRG1 ErbB2/ErbB3 y NRG1 soluble α y β en condiciones fisiológicas. Después de la desnervación, las células de Schwann adultas abandonan el contacto con el axón, cambian su morfología, dejan de expresar NRG1β, y regulan en sentido creciente la expresión de NRG1α y ErbB2/ErbB3 (Geuna et al. 2007; Karoutzou et al. 2007) .

Adicionalmente, la investigación epidemiológica genética muestra la clara asociación de Neurregulina-1 con la esquizofrenia y la enfermedad de Alzheimer, y en particular con sus formas psicóticas (Farmer et al., 2007) .

Algunos análisis recientes de poblaciones genéticas muestran que ciertas NRG-1-SNP's están asociadas con el Alzheimer y la esquizofrenia (Go et al. 2005; Scolnick et al. 2006; Ross et al. 2006; Meeks et al. 2006; Farmer et al. 2007) . Las implicaciones de estos descubrimientos están relacionadas con otras proteínas del complejo funcional que contiene NRG representado en la Figura 1 (receptor ErbB: (Benzel et al. 2007; Thompson et al. 2007; Hahn et al. 2006) . Existe también una implicación para NRG-1 en la esclerosis múltiple (Esper et al. 2006) .

Hay resultados que sugieren que el mecanismo molecular de la asociación entre los alelos de riesgo de NRG1 y la esquizofrenia puede incluir la regulación decreciente de receptores nicotínicos de acetilcolina del subtipo alfa7 (Mathew et al. 2007) .

De acuerdo con la presente invención, se encontró que las isoformas de Neurregulina-1β recombinantes solubles exhiben eficacia farmacéutica en modelos animales para aprendizaje y memoria, esquizofrenia, enfermedad de Alzheimer y enfermedad de Parkinson. Después de la administración i.v., las isoformas de Neurregulina-1β eran activas a concentraciones que son significativamente menores que las concentraciones de los medicamentos de control.

Así, un primer aspecto de la presente invención es el uso de una isoforma de Neurregulina-1 recombinante soluble para la fabricación de un medicamento para el tratamiento de la esquizofrenia, en particular aspectos de la esquizofrenia relacionados con cognición, trastorno bipolar y depresión, enfermedad de Parkinson, enfermedad de Alzheimer, epilepsia, MS, ALS, ictus, lesión traumática cerebral y lesión de la médula espinal, en donde la isoforma de Neurregulina-1 es una isoforma de Neurregulina-1 humana recombinante soluble y en donde la isoforma de Neurregulina-1 tiene un peso molecular de aproximadamente 15 a aproximadamente 35 KD como se mide por SDS-PAGE.

Un aspecto adicional de la presente invención es una composición farmacéutica o kit que comprende (i) una isoforma de Neurregulina-1 recombinante soluble en donde la isoforma de Neurregulina-1 es una isoforma de Neurregulina-1 humana recombinante soluble y en donde la isoforma de Neurregulina-1 tiene un peso molecular de aproximadamente 15 a aproximadamente 35 KD como se mide por SDS-PAGE y (ii) un medicamento adicional particularmente para el tratamiento de afecciones neurológicas, particularmente de afecciones neurológicas relacionadas con la cognición.

Otro aspecto adicional de la presente invención es el uso de una isoforma de Neurregulina-1 recombinante soluble en donde la isoforma de Neurregulina-1 es una isoforma de Neurregulina-1 humana recombinante soluble y en donde la isoforma de Neurregulina-1 tiene un peso molecular de aproximadamente 15 a aproximadamente 35 KD como se mide por SDS-PAGE para la fabricación de un medicamento para mejora de la memoria y la cognición.

De acuerdo con la presente invención, se ha encontrado que las isoformas solubles de Neurregulina-1 son eficaces para el tratamiento de afecciones neurológicas, particularmente afecciones tales como trastornos psicóticos como la esquizofrenia, el trastorno bipolar y la depresión, trastornos neurodegenerativos, como enfermedad de Parkinson, enfermedad del Alzheimer,... [Seguir leyendo]

1. Uso de una isoforma recombinante soluble de Neurregulina-1 para la fabricación de un medicamento para el tratamiento de la esquizofrenia, en particular aspectos de esquizofrenia relacionados con la cognición, trastorno bipolar y depresión, enfermedad de Parkinson, enfermedad de Alzheimer, epilepsia, MS, ALS, ictus, lesión traumática cerebral y lesión de la médula espinal, en donde la isoforma de Neurregulina-1 es una isoforma de Neurregulina-1 humana recombinante soluble y en donde la isoforma de Neurregulina-1 tiene un peso molecular de aproximadamente 15 a aproximadamente 35 KD como se mide por SDS-PAGE.

2. El uso de la reivindicación 1, en donde la isoforma de Neurregulina-1 es una isoforma de Neurregulina-1 β, una isoforma de Neurregulina-1 α o una isoforma SMDF, particularmente una isoforma de Neurregulina-1 β.

3. El uso de una cualquiera de las reivindicaciones 1 ó 2, en donde la isoforma de Neurregulina-1 comprende al menos una porción del dominio extracelular.

4. El uso de una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, en donde la isoforma de Neurregulina-1 tiene un punto isoeléctrico (pI) de aproximadamente 4 a aproximadamente 10, con preferencia de aproximadamente 4 a aproximadamente 6.

5. El uso de una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, en donde la isoforma de Neurregulina-1 es un polipéptido modificado, en el cual las modificaciones se seleccionan de fosforilación, glicosilación, metilación, miristoilación, oxidación y cualquier combinación de las mismas.

6. El uso de cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5 en combinación con un medicamento adicional, en donde el medicamento adicional es preferiblemente un medicamento para el tratamiento de afecciones neurológicas, que se 20 selecciona, v.g., de compuestos que afectan al metabolismo de las catecolaminas, inhibidores de la acetilcolinesterasa, inhibidores de MAO-B o COMT, bloqueadores de canales de tipo memantina, agonistas o antagonistas de los receptores de dopamina o serotonina, inhibidores de la reabsorción de catecolamina o serotonina o cualquier tipo de medicación antipsicótica como clozapina u olanzapina o fármacos similares a gabapentina en los tratamientos de las enfermedades de Alzheimer y Parkinson, esquizofrenia, trastorno bipolar, deflexión u otras afecciones neurológicas.

7. El uso de la reivindicación 6, en donde el medicamento adicional es un medicamento para el tratamiento de trastornos psicóticos tales como esquizofrenia, trastornos bipolares y depresión, v.g. olanzapina o clozapina, o en donde el medicamento adicional es un medicamento para el tratamiento de la enfermedad de Parkinson, o en donde el medicamento adicional es un medicamento para el tratamiento de la enfermedad de Alzheimer, o en donde el medicamento adicional es un medicamento para el tratamiento de la Esclerosis Múltiple (MS) , o en donde el medicamento adicional es un medicamento para el tratamiento de la Esclerosis Amiotrófica Lateral (ALS) ; o en donde el medicamento adicional es un medicamento para el tratamiento de la epilepsia, o en donde el medicamento adicional es un medicamento para el tratamiento del ictus, o en donde el medicamento adicional es un medicamento para el tratamiento de una lesión traumática cerebral, o en donde el medicamento adicional es un medicamento para el tratamiento de una lesión de la médula espinal.

8. Una composición farmacéutica o kit que comprende:

(i) una isoforma de Neurregulina-1 recombinante soluble, en donde la isoforma de Neurregulina-1 es una isoforma de Neurregulina-1 humana recombinante soluble y en donde la isoforma de Neurregulina-1 tiene un 40 peso molecular de aproximadamente 15 a aproximadamente 35 KD como se mide por SDS-PAGE, y

(ii) un medicamento adicional particularmente para el tratamiento de afecciones neurológicas.

9. Uso de una isoforma de Neurregulina-1 recombinante soluble, en donde la isoforma de Neurregulina-1 es una isoforma de Neurregulina-1 humana recombinante soluble y en donde la isoforma de Neurregulina-1 tiene un peso molecular de aproximadamente 15 a aproximadamente 35 KD como se mide por SDS-PAGE para la fabricación de 45 un medicamento para mejora de la memoria y la cognición.

10. El uso de la reivindicación 9 para reducir y/o inhibir la pérdida de memoria y cognición asociada con una afección neurológica tal como la enfermedad de Alzheimer.

11. El uso de la reivindicación 9 ó 10, en donde la isoforma de Neurregulina-1 se define como en una cualquiera de las reivindicaciones 2 a 7.

Figura 7

Figura 8

Figura 10

Controles de edades coincidentes Casos de Alzheimer