Péptido-2 de tipo glucagón y su uso terapéutico.

EL PEPTIDO SIMILAR A GLUCAGON ESION DEL GEN DEL GLUCAGON, Y ANALOGOS DEL PEPTIDO SIMILAR A GLUCAGON 2 HAN SIDO IDENTIFICADOS COMO FACTORES DE CRECIMIENTO DE TEJIDO GASTROINTESTINAL.

SE DESCRIBEN SUS EFECTOS SOBRE EL CRECIMIENTO DE LOS ISLOTES PANCREATICOS E INTESTINO DELGADO. SE DESCRIBE SU FORMULACION COMO PRODUCTOS FARMACEUTICOS, Y SU USO TERAPEUTICO EN EL TRATAMIENTO DE TRASTORNOS DEL INTESTINO.

Péptido-2 de tipo glucagón y su uso terapéutico Campo de la invención Esta invención se refiere a péptidos relacionados con glucagón con propiedades que promueven el crecimiento del tejido gastrointestinal, y a su uso terapéutico para tratar diversas afecciones médicas que resultan de un menor crecimiento o de la pérdida de tejido gastrointestinal, en particular, tejido intestinal y pancreático.

Antecedentes de la invención La expresión del gen de glucagón proporciona diversos productos peptídicos específicos de tejidos que son procesados a partir del producto de proglucagón del residuo 160. La organización de estos péptidos dentro del precursor de proglucagón fue descubierta por la clonación molecular de los cADN de preproglucagón a partir del páncreas de rape, rata, hámster y bovino. Estos análisis revelaron que el preproglucagón no sólo contiene la secuencia de glucagón y glicentina, sino que también dos péptidos más del tipo glucagón (GLP-1 y GLP-2) separados de glucagón y entre sí por dos péptidos espaciadores o intermedios (IP-I e IP-II) . Estos péptidos están bordeados por pares de aminoácidos básicos, característico de los sitios de división prohormonales clásicos, lo que sugiere que podrían ser liberados después del procesamiento post-traduccional del proglucagón (Drucker, Pancreas, 1990, 5 (4) :484) .

El análisis de los péptidos liberados del proglucagón en los islotes pancreáticos de Langerhans, por ejemplo, sugiere que el péptido pancreático primario liberado es el mero 29 glucagón, mientras que la glicentina, oxintomodulina, IP-II y los péptidos tipo glucagón son más frecuentes en los intestinos delgado y grueso. Esta demostración de que los péptidos tipo glucagón se encuentran en el intestino ha dirigido la investigación hacia el estudio de la estructura precisa y la (s) supuesta (s) función (ones) de estos péptidos viscerales recientemente descubiertos. La mayor parte de los estudios se han focalizado en GLP-1, porque las diversas líneas de evidencias sugirieron que GLP-1 puede ser un nuevo péptido regulador importante. En efecto, se ha determinado que GLP-1 es el estímulo peptidérgico más potente conocido para la liberación de insulina, una acción mediada dependiente de la glucosa por la interacción con receptores en células B pancreáticas. El GLP-1 y sus derivados están en desarrollo para su uso en el tratamiento de diabéticos.

Las funciones fisiológicas de la glicentina y la oxintomodulina, llamadas "enteroglucagones", están también bajo investigación, en particular con respecto a la regulación de la secreción ácida y el crecimiento de células intestinales. La oxintomodulina es capaz de inhibir la secreción de ácido gástrico estimulada por pentagastrina de una manera dependiente de la dosis. Se ha investigado la función de la glicentina en la mediación de los cambios de la adaptación intestinal y el crecimiento de la mucosa intestinal, y el efecto intestinotrófico de la glicentina y su uso terapéutico ha sido descrito por Matsuno et al. en el documento EP 612.531 publicado el 31 de agosto de 1994.

En contraste con GLP-1 y otros péptidos relacionados con glucagón, la función fisiológica del péptido tipo glucagón (GLP-2) aún no se entiende bien a pesar del aislamiento y la secuenciación de varios homólogos de GLP-2 en las especies humano, rata, bovino, porcino, conejillo de indias, hámster y degú. Con la utilización de antisueros de GLP2 generados contra versiones sintéticas de GLP-2, varios grupos han determinado que GLP-2 está presente principalmente más en extractos intestinales que en pancreáticos (véase Mojsov et al., J. Biol. Chem., 1986, 261 (25) :11880; Orskov et al., en Endocrinology, 1986, 119 (4) :1467 y en Diabetologia, 1987, 30:874 y en FEBS Letters, 1989, 247 (2) :193; George et al., FEBS Letters, 1985, 192 (2) :275) . Con respecto a su función biológica, Hoosein et al. publicaron (FEBS Letters, 1984, 178 (1) :8 83) que GLP-2 ni compite con glucagón por unirse al hígado de rata y a tejidos cerebrales, ni estimula la producción de la adenilato ciclasa en membranas plasmáticas de hígado, aunque, enigmáticamente, estimula a la adenilato ciclasa tanto en membranas hipotalámicas como pituitarias de rata a concentraciones de 30-50 pM. Además, se ha demostrado que GLP-2 no tiene ningún efecto sobre la liberación de glicerol cuando se incuba con adipocitos de rata aislados (Ruíz-Grande et al., (1992) Peptides 13 (1) : 13-16) . Una aclaración del papel fisiológico de GLP-2 sería ciertamente deseable.

Sumario de la invención Se ha determinado recientemente que GLP-2 actúa como un agente trófico para promover el crecimiento del tejido gastrointestinal. El efecto de GLP-2 resalta en particular por un mayor crecimiento del intestino delgado, y por lo tanto se refiere en este documento a un efecto "intestinotrófico". De forma notable, los efectos promotores del crecimiento de GLP-2 también se manifiestan como un crecimiento de los islotes pancreáticos, y particularmente por el agrandamiento y la proliferación de los islotes. En consecuencia, un objeto general de la presente invención es explotar los GLP-2 y análogos de GLP-2 con fines terapéuticos y relacionados.

Más particularmente, y según un aspecto de la invención, se proporciona un GLP-2 o un análogo de GLP-2 en una forma farmacéuticamente aceptable que es adecuada para la formulación y su administración subsecuente a pacientes.

En otro de sus aspectos, la invención proporciona una composición farmacéutica que comprende un GLP-2 o un análogo de GLP-2 y un vehículo farmacéuticamente aceptable.

En un aspecto más, la invención proporciona un método para promover el crecimiento y la proliferación de tejido gastrointestinal, incluyendo tejido del intestino delgado y de los islotes pancreáticos, en un paciente con necesidad de éste, comprendiendo la etapa de administrar al paciente una cantidad que promueva el crecimiento del tejido gastrointestinal de un GLP-2 o un análogo de GLP-2.

En otro aspecto de la invención, se proporciona un método útil para identificar nuevos análogos de GLP-2 intestinotróficos, que comprende las etapas de:

1) obtener un análogo de GLP-2 intestinotrófico, teniendo el análogo al menos una sustitución de aminoácido o un aminoácido con un grupo bloqueante;

2) tratar a un mamífero con dicho análogo usando un régimen capaz de obtener un efecto intestinotrófico cuando se utiliza para GLP-2 de rata; y

3) determinar el efecto de dicho análogo en el peso del intestino delgado y/o en la altura de cripta más vellosidad y/o el tamaño de los islotes pancreáticos con relación a un mamífero control tratado de ensayo, por el cual dicho péptido intestinotrófico es identificado como un análogo que produce un aumento de dicho peso y/o dicha altura y/o dicho tamaño.

En otro de sus aspectos, la presente invención proporciona nuevos análogos de GLP-2 como se definen en la reivindicación 32, en la forma de análogos intestinotróficos de GLP-2 humanos. Estos análogos de GLP-2 promueven el crecimiento y la proliferación de tejido gastrointestinal, incluyendo tejido del intestino delgado y tejido de los islotes pancreáticos.

Breve referencia a los dibujos La figura 1 muestra los resultados de la respuesta frente a la dosis con un GLP-2. Las medidas del efecto sobre el peso del intestino delgado (BW-panel A) , altura de cripta más vellosidad en yeyuno proximal (PJ-panel B) , yeyuno distal (DJ-Panel C) e ileón distal (DI-panel D) en animales a los que se les ha inyectado GLP-2 de rata, son cada una representadas como una función de la dosis de GLP-2 de rata.

La figura 2 muestra el efecto del vehículo de formulación sobre la actividad intestinotrófica de un GLP-2. El peso del intestino delgado (BW) , y la altura de cripta más vellosidad en yeyuno proximal (PJ) , yeyuno distal (DJ) e ileón distal (DI) fueron medidos cada uno como una función de la administración de GLP-2 de rata en gelatina (G) o solución salina (PBS) . Una solución de gelatina sin GLP-2 de rata fue usada como control (C) .

La figura 3 muestra el efecto de la ruta de administración sobre la actividad intestinotrófica de un GLP-2. El cambio del porcentaje del peso del intestino delgado fue medido después de que se inyectara GLP-2 de rata subcutáneamente (SC) , intramuscularmente (IM) o intraperitonealmente (IP) . Las barras marcadas con T indican las muestras de ratas tratadas con GLP-2; C indica las muestras obtenidas de ratas control a las que se les ha inyectado solución salina.

La figura 4 muestra el efecto de la frecuencia de administración sobre la actividad de GLP-2. A los animales se le inyectó subcutáneamente PBS cada 12 horas, con 2, 5... [Seguir leyendo]

1. Una composición farmacéutica para uso como medicamento, que comprende un péptido GLP-2 seleccionado entre un GLP-2 de vertebrado intestinotrófico o un GLP-2 de vertebrado intestinotrófico que se diferencia del GLP-2 de vertebrado natural porque incorpora al menos una adición o sustitución de aminoácido o un aminoácido con un grupo bloqueante de aminoácido del extremo C- o N-terminal, y un vehículo farmacéuticamente aceptable,

en el que el péptido GLP-2 tiene la fórmula:

en la que, aa1 se selecciona de Met, Leu, Ile, Val y Cys;

aa2 se selecciona de Ala, Ser, Thr, Pro, Gly, Asn, Asp, Glu y Gln; aa3 se selecciona de Ala, Ser, Thr, Pro y Gly; aa4 se selecciona de His y Arg; aa5 se selecciona de Met, Leu, Ile, Val y Cys; y aa6 se selecciona de Asn, Asp, Glu, Gln, His, Arg, y Lys;

X es un aminoácido seleccionado de His, Arg y Lys; Y es uno o dos aminoácidos seleccionados de His, Arg y Lys; m es 0 ó 1; n es 0 ó 1; R1 es H o un grupo bloqueante del extremo N-terminal; y

R2 es OH o un grupo bloqueante del extremo C-terminal.

2. Una composición farmacéutica según la reivindicación 1, en la que la composición comprende GLP-2 de vertebrado intestinotrófico que se diferencia de GLP-2 de vertebrado natural porque incorpora al menos una sustitución de aminoácido.

3. Una composición farmacéutica según la reivindicación 1 ó 2, en la que dicha composición está libre de pirógenos.

4. Una composición farmacéutica según cualquier reivindicación 1 precedente, en la que dicha composición está filtrada de modo estéril.

5. Una composición farmacéutica según cualquier reivindicación precedente, en la que el péptido GLP-2 tiene la secuencia de aminoácidos:

6. Una composición farmacéutica según las reivindicaciones 1, 3 ó 4, en la que el péptido GLP-2 es un GLP-2 de vertebrado.

7. Una composición farmacéutica según la reivindicación 6, en la que el péptido GLP-2 es GLP-2 de mamífero.

8. Una composición farmacéutica según la reivindicación 7, en la que el GLP-2 es GLP-2 de rata.

9. Una composición farmacéutica según las reivindicaciones 1, 3 ó 4 en la que GLP-2 es GLP-2 humano o GLP-2

humano intestinotrófico que incorpora, con relación al GLP-2 humano natural, al menos una adición o sustitución de aminoácido o un grupo bloqueante del extremo C-terminal o N-terminal.

10. Una composición farmacéutica según la reivindicación 9, en la que GLP-2 humano intestinotrófico incorpora, con relación a GLP-2 humano natural, al menos una sustitución de aminoácido.

11. Una composición farmacéutica según la reivindicación 9, en la que el péptido GLP-2 es GLP-2 humano.

12. Una composición farmacéutica según cualquier reivindicación precedente, en la forma de un líquido adecuado para la administración por inyección o infusión.

13. Una composición farmacéutica según cualquier reivindicación precedente, formulada para causar la liberación lenta de dicho péptido GLP-2 después de su administración.

14. Una composición farmacéutica según cualquier reivindicación precedente, formulada para administración oral.

15. Una composición farmacéutica según cualquier reivindicación precedente, en la que GLP-2 está presente en una cantidad eficaz para promover el crecimiento del tejido gastrointestinal.

16. Una composición farmacéutica según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 14, en la que el péptido GLP-2 está presente en una cantidad eficaz para promover el crecimiento de islotes pancreáticos.

17. Una sal de adición de ácido farmacéuticamente aceptable de un péptido GLP-2 como se define en la reivindicación 1.

18. Una sal de adición de ácido farmacéuticamente aceptable de un péptido GLP-2 según la reivindicación 17, en la que dicho péptido GLP-2 es un péptido GLP-2 de mamífero.

19. Una sal de adición de ácido farmacéuticamente aceptable de un péptido GLP-2 según la reivindicación 18, en la que dicho péptido GLP-2 es GLP-2 humano.

20. Un método útil para identificar nuevos péptidos intestinotróficos, que comprende las etapas de:

a) obtener un péptido GLP-2 de vertebrado intestinotrófico que tiene al menos una sustitución de aminoácido, o un aminoácido con un grupo bloqueante; y

b) tratar a un mamífero con dicho análogo usando un régimen capaz de generar un efecto intestinotrófico cuando se utiliza para GLP-2 de rata; y

c) determinar el efecto de dicho péptido GLP-2 de vertebrado intestinotrófico sobre el peso del intestino delgado y/o sobre la altura de cripta más vellosidad y/o el tamaño de los islotes pancreáticos con relación a un mamífero control tratado de ensayo, por el cual dicho péptido intestinotrófico se identifica como uno que produce un aumento de dicho peso y/o dicha altura y/o dicho tamaño.

21. El uso de un péptido GLP-2 para fabricar una composición farmacéutica según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 15 para promover el crecimiento de tejido gastrointestinal.

22. El uso de un péptido GLP-2 para fabricar una composición farmacéutica según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 15 para promover el crecimiento y/o función del tejido del intestino delgado.

23. El uso de un péptido GLP-2 para fabricar una composición farmacéutica según una cualquiera de reivindicaciones 1 a 15 para la profilaxis o el tratamiento de una afección, desorden o enfermedad gastrointestinal.

24. El uso de un péptido GLP-2 para fabricar una composición farmacéutica según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 15 para el tratamiento de una enfermedad, desorden, o afección gastrointestinal seleccionada del grupo que consiste en úlceras, desórdenes de la digestión, síndromes de malabsorción, síndrome del intestino corto, síndrome cui-de-sac, enfermedad inflamatoria del intestino, esprúe celiaco, esprúe tropical, esprúe hipogammaglobulinémico, enteritis, enteritis regional (enfermedad de Crohn) , daño del intestino delgado debido a agentes tóxicos u otros agentes quimioterapéuticos y síndrome del intestino corto.

25. El uso de un péptido GLP-2 para fabricar una composición farmacéutica según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 15 para el tratamiento del síndrome del intestino corto.

26. El uso de un péptido GLP-2 para fabricar una composición farmacéutica según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 15, para la profilaxis de una afección gastrointestinal seleccionada del grupo que consiste en enteritis por radiación, enteritis infecciosa o post-infecciosa, enteritis regional (enfermedad de Crohn) , daño del intestino delgado debido a agentes tóxicos u otros agentes quimioterapéuticos y síndrome del intestino corto.

27. El uso de un péptido GLP-2 para fabricar una composición farmacéutica según una cualquiera de reivindicaciones 1 a 15 para la profilaxis del daño del intestino delgado debido a agentes quimioterapéuticos.

28. El uso de un péptido GLP-2 para la preparación de una composición farmacéutica según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 14 y 16 para promover el crecimiento de islotes pancreáticos.

29. El uso de un péptido GLP-2 para la preparación de una composición farmacéutica según la reivindicación 16 para tratar la diabetes.

30. El uso de un péptido GLP-2 según cualquiera de las reivindicacione.

2. 29, en el que la composición farmacéutica es para ser administrada a seres humanos.

31. El uso de un péptido GLP-2 según cualquiera de las reivindicacione.

2. 30, en el que el péptido GLP-2 debe ser administrado en una dosis de aproximadamente 100 μg/kg/día a 1 mg/kg/día.

32. Un péptido GLP-2 que tiene actividad intestinotrófica y que incorpora, con relación a GLP-2 humano, al menos una 10 adición o sustitución de aminoácido o un grupo bloqueante del extremo C-terminal o N-terminal,

en el que el péptido GLP-2 tiene la fórmula:

en el que: aa1 se selecciona de Met, Leu, Ile, Val y Cys;

aa2 se selecciona de Ala, Ser, Thr, Pro, Gly, Asn, Asp, Glu y Gln; aa3 se selecciona de Ala, Ser, Pro y Gly; aa4 se selecciona de His y Arg; aa5 se selecciona de Met, Leu, Ile, Val y Cys; y aa6 se selecciona de Asn, Asp, Glu, Gln, His, Arg, y Lys;

X es un aminoácido seleccionado de His, Arg, y Lys; Y es uno o dos aminoácidos seleccionados de His, Arg, y Lys; m es 0 ó1; n es 0 ó1; R1 es H o un grupo bloqueante del extremo N-terminal; y

R2 es OH o un grupo bloqueante del extremo C-terminal.

33. El péptido GLP-2 de la reivindicación 32, que incorpora con relación a GLP-2 humano, al menos una sustitución de aminoácido.

34. Un envase que comprende un vial relleno de un modo estéril o ampolla que contiene una composición farmacéutica según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 14 en una cantidad que promueve el crecimiento de

tejido en dosis unitaria o en cantidades multidosis, en el que el envase incorpora una etiqueta que instruye sobre el uso de su contenido para estimular tanto el crecimiento del intestino delgado como la proliferación y el aumento de células de islotes pancreáticos.

35. Una composición farmacéutica que comprende una sal farmacéuticamente aceptable de un GLP-2 según una cualquiera de las reivindicaciones 17 a 19, y un vehículo farmacéuticamente aceptable.

36. Un GLP-2 natural en vertebrados y que se selecciona de GLP-2 de rata, GLP-2 de buey, GLP-2 porcino, GLP-2 de degu, GLP-2 bovino, GLP-2 de cobaya, GLP-2 de hámster, GLP-2 humano, GLP-2 de trucha arcoíris y GLP-2 de pollo para su uso como medicamento.

Dosis ( (g)

Figura 2

C=solución salina control T=GLP-2-tratado SC=subcutáneo IM=intramuscular IP=intraperitoneal

Cambio en tanto por ciento en peso del intestino delgado después de la administración de GLP-2

Figura 3

Altura de cripta más vellosidad

Figura 4

Días de inyección Figura 6

(E) Longitud

Longitud del intestino delgado Figura 9