Métodos y medios para el tratamiento de la osteoartritis.

Un método para identificar in-vitro un compuesto que induce la estimulación anabólica de condrocitos,

quecomprende

- poner en contacto un compuesto con un polipéptido que comprende una secuencia de aminoácidos seleccionadadel grupo que consiste de sec. con núm. de ident.: 104 y 105; y

- medir una propiedad del compuesto-polipéptido relacionada con la estimulación anabólica de condrocitos.en donde, preferentemente, dicho polipéptido está en una preparación libre de célula in vitro o dicho polipéptidoestá presente en una célula de mamífero

Métodos y medios para el tratamiento de la osteoartritis

CAMPO DE LA INVENCIÓN

La invención se relaciona con el campo de la investigación medicinal, la fisiología de los cartílagos y enfermedades que involucran la degeneración del tejido de cartílago. Más especificamente, la invención se relaciona con métodos y medios para identificar compuestos que estimulan los procesos anabólicos en condrocitos y que inducen típicamente la síntesis de cartílago. La invención se relaciona además con los compuestos que son útiles en el tratamiento de la osteoartritis.

El cartílago es un tejido avascular compuesto en gran medida de células específicas de cartílago, condrocitos, proteoglicanos y proteínas de colágeno, son proteínas estructurales que proporcionan resistencia estructural al tejido conectivo, tal como piel, hueso y cartílago. El colágeno II, junto con la proteína colágeno IX, forma una "aleación biológica", que se moldea en una estructura similar a la fibrilla y se organiza en una red precisa, lo que proporciona cartílago con gran resistencia mecánica. Los condrocitos en el cartílago articular normal ocupan aproximadamente 5% del volumen de tejido, mientras que la matriz extra-celular constituye 95% restante del tejido. Los condrocitos secretan los componentes de la matriz, que a su vez proporcionar a los condrocitos con un medio ambiente adecuado para su supervivencia bajo estrés mecánico.

La desintegración del cartílago articular, que es parte de las articulaciones y que protege los extremos de los huesos, hace que los huesos se rocen, lo que conduce a dolor y pérdida de movimiento. La desintegración del cartílago además puede ser el resultado de un desequilibrio en la síntesis del cartílago (anabólico) y los procesos de degradación (catabolismo) del cartílago. A diferencia de la mayoría de los tejidos, el cartílago no se auto-repara después de la lesión. La incapacidad del cartílago de auto-repararse después de lesión, enfermedad, o cirugía es un factor limitante en la rehabilitación de las superficies articulares degradadas y las lesiones al cartílago del menisco.

Hay muchas enfermedades que implican la degeneración del cartílago. La artritis reumatoide y la osteoartritis están entre las más destacadas. La osteoartritis (además conocida como OA, o como artritis de desgaste y desgarro) es la forma más común de artritis y se caracteriza por la pérdida de cartílago articular, frecuentemente asociada con la hipertrofia del hueso. La enfermedad afecta principalmente las manos y articulaciones que soportan peso tales como las rodillas, caderas y vértebras. Este proceso reduce el cartílago mediante un fenómeno llamado apoptosis, o muerte celular programada. Cuando el área de superficie ha desaparecido debido a la reducción, hay un grado I de osteoartritis; cuando el área de superficie tangencial ha desaparecido, hay un grado dos de osteoartritis. Hay otros niveles de degeneración y destrucción, que afectan las capas profundas y calcificadas que lindan con el hueso subcondral.

Las manifestaciones clínicas del desarrollo de la afección osteoartritis son: aumento del volumen de la articulación, dolor, crepitación y discapacidad funcional que, gradual y regularmente, dificulta primero la ejecución de caminatas largas y los movimientos de flexión y extensión forzados, en dependencia de la articulación afectada, y después surge dolor y limitación de los esfuerzos mínimos, así como dolor en reposo que interrumpe el sueño. Si la afección persiste sin corrección y/o terapia, la articulación se destruye, lo que lleva al paciente a la cirugía de reemplazo importante con prótesis total, o a la discapacidad.

Se han desarrollado métodos terapéuticos para la corrección de las lesiones del cartílago articular que aparecen durante la enfermedad osteoartrítica, pero hasta el momento ninguno de ellos ha sido capaz de lograr la regeneración del cartílago articular in situ e in vivo.

DESARROLLOS REPORTADOS

La osteoartritis es difícil de tratar. Actualmente, no está disponible ninguna cura y el tratamiento se centra en aliviar el dolor y prevenir que la articulación afectada se deforme. Los tratamientos comunes incluyen el uso de fármacos anti-inflamatorios no esteroideos (NSAID) , que frecuentemente se usan para aliviar el dolor, mientras que los inhibidores específicos de la COX-2 se usan para aliviar el dolor severo. Se cree que los medicamentos tales como glucosamina y condroitina mejoran el propio cartílago. Estos tratamientos pueden ser relativamente exitosos, pero no está disponible una cantidad sustancial de datos de investigación.

En casos severos, puede ser necesario el reemplazo de articulaciones. Esto es especialmente válido para las caderas y las rodillas. Si una articulación es extremadamente dolorosa y no se puede remplazar, se puede fundir. Este procedimiento detiene el dolor, pero resulta en la pérdida permanente de la función de la articulación, lo que hace difícil caminar y flexionar.

El tratamiento que tiene 74% a 90% de eficacia y produce excelentes resultados es el trasplante de condrocitos autólogos cultivados, al tomar material celular condral del paciente, enviarlo a un laboratorio donde se siembra en un medio adecuado para su proliferación, y, una vez que se logra un volumen suficiente después de un período variable que puede durar desde semanas a meses, transportarlo en un envase especial e implantarlo en el tejido dañado para cubrir los defectos del tejido.

Otro tratamiento incluye la instilación intra-articular de Hylan G-F 20 (Synvisc, Hyalgan, Artz etc.) , una sustancia que mejora temporalmente la reología del líquido sinovial, lo que produce una sensación casi inmediata de libre circulación y una marcada reducción del dolor. Los efectos residuales de esta sustancia actúan sobre los receptores sinoviales lo que causa una reducción del dolor que dura varias semanas e incluso meses. Sin embargo, este efecto aislado es contraproducente para el curso de la enfermedad y para la viabilidad del cartílago porque, como enmascara los síntomas, la articulación se usa con más intensidad y su destrucción se acelera ya que el problema original no se corrige y el cartílago articular dañado no se restaura.

Otros métodos reportados incluyen la aplicación de injertos tendinoso, periostal, fascial, muscular, o pericondral; la implantación de fibrina o condrocitos cultivados; la implantación de matrices sintéticas, tales como colágeno, fibra de carbono; la administración de campos electromagnéticos . Todos estos han informado de resultados mínimos e incompletos con formación de reparación, pero no de tejido regenerativo, lo que resulta en un tejido de mala calidad que no puede soportar la carga pesada ni permite la restauración de una función articular con movimiento normal.

La estimulación de los procesos anabólicos, el bloqueo de los procesos catabólicos, o una combinación de estos dos, puede resultar en la estabilización del cartílago, y tal vez incluso la reversión del daño, y por lo tanto prevenir la progresión adicional de la enfermedad. Diversos desencadenantes pueden estimular la estimulación anabólica de condrocitos. El factor de crecimiento tipo insulina I (IGF-I) es el factor de crecimiento anabólico predominante en fluido sinovial y estimula la síntesis tanto de proteoglicanos y de colágeno. Además se ha demostrado que los miembros de la familia de la proteína morfogenética de hueso (BMP) , en particular BMP2, BMP4, BMP6, y BMP7, y los miembros de la familia del factor de crecimiento transformante humano-b (TGF-ob) pueden inducir la estimulación anabólica de condrocitos (Chubinskaya y Kuettner, 2003) . Recientemente se identificó un compuesto que induce la estimulación anabólica de condrocitos (US 6, 500, 854; EP 1.391211) . Sin embargo, la mayoría de estos compuestos muestran efectos secundarios severos y, en consecuencia, existe una gran necesidad de compuestos que estimulen la diferenciación de condrocitos sin efectos secundarios severos.

La presente invención se refiere a la relación entre la función de las proteínas seleccionadas identificadas por los presentes inventores (de aquí en adelante denominadas como "DIANAS") y la estimulación anabólica de condrocitos.

SUMARIO DE LA INVENCIÓN

La presente invención se refiere a un método para identificar compuestos que inducen procesos de síntesis de cartílago, que conducen a la estimulación anabólica de condrocitos, que comprende poner en contacto el compuesto con un polipéptido que comprende una secuencia de aminoácidos seleccionada del grupo que consiste de la sec. con núm. de ident.: 101-128 y 401-594, o un fragmento funcional o derivado de esta, bajo... [Seguir leyendo]

1. Un método para identificar in-vitro un compuesto que induce la estimulación anabólica de condrocitos, que comprende

- poner en contacto un compuesto con un polipéptido que comprende una secuencia de aminoácidos seleccionada del grupo que consiste de sec. con núm. de ident.: 104 y 105; y -medir una propiedad del compuesto-polipéptido relacionada con la estimulación anabólica de condrocitos. en donde, preferentemente, dicho polipéptido está en una preparación libre de célula in vitro o dicho polipéptido está presente en una célula de mamífero.

2. El método de la reivindicación 1, en donde dicha propiedad es afinidad de unión de dicho compuesto a dicho polipéptido.

3. El método de la reivindicación 1, en donde dicho polipéptido se presenta en una célula de mamífero y dicha propiedad es la activación de una ruta biológica que produce un marcador bioquímico indicativo de la estimulación anabólica de los condrocitos, dicho marcador biológico se selecciona preferentemente a partir de un grupo que consiste de colágeno tipo II, alfa-1 (col2a1) y agrecano.

4. El método de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, en donde dicho compuesto se selecciona a partir de un grupo que consiste de compuestos de una genoteca de tamizaje disponible comercialmente y compuestos que tienen una afinidad de unión por un polipéptido que comprende una secuencia de amino ácidos seleccionada a partir del grupo que consiste de sec. con núm. de ident.: 104 y 105.

5. El método de acuerdo con la reivindicación 1, en donde dicho polipéptido está en una preparación libre de célula in vitro y dicho compuesto es un péptido en una genoteca de presentación de fago o una genoteca de fragmento de anticuerpo.

6. Un método para el diagnóstico de una afección patológica que involucra una disminución sistémica o local en el espesor medio del cartílago (m) o una susceptibilidad a la afección en un sujeto, que comprende determinar una primera cantidad de polipéptido que comprende una secuencia de amino ácidos seleccionada a partir del grupo que consiste de sec. con núm. de ident.: 104 y 105 presente en una muestra biológica que se obtiene de dicho sujeto, y comparar dicha primera cantidad con los intervalos de cantidades del polipéptido que se determinan en la población de sujetos sanos, en donde un aumento de la cantidad de polipéptido en dicha muestra biológica comparada al intervalo de cantidades determinadas para los sujetos sanos es indicativa de la presencia de la afección patológica.

7. Un método para el diagnóstico de una afección patológica que involucra la desdiferenciación de condrocitos, dicho método comprende las etapas de:

- determinar la cantidad de polipéptido de sec. con núms. de ident. 104 o 105 en una muestra; y

- comparar la cantidad determinada en la etapa (a) con la cantidad de dicho polipéptido en una muestra de un individuo sano; en donde un aumento al comparar con la muestra del individuo sano es indicativo del inicio o presencia de dicha afección patológica, dicha afección patológica preferentemente es osteoartritis.