Uso de la variante de corte y empalme MGF del factor de crecimiento I similar a la insulina para la prevención del daño miocárdico.

Polipéptido de factor de crecimiento mecánico (MGF) o polinucleótido que codifica para un polipéptido deMGF para su uso en la prevención o limitación del daño miocárdico en respuesta a un ataque al corazón,

previniendo o limitando la apoptosis en el miocardio.

Uso de la variante de corte y empalme MGF del factor de crecimiento I similar a la insulina para la prevención del daño miocárdico.

Campo de la invención Esta invención se refiere al uso de polipéptidos derivados de la secuencia de la variante de corte y empalme MGF de IGF-I y polinucleótidos que codifican para tales polipéptidos en la prevención del daño miocárdico tras un ataque al corazón.

Antecedentes de la invención Cardiopatía isquémica Se produce isquemia cuando una arteria que suministra sangre oxigenada a un músculo u otro órgano se obstruye. Esto disminuye la capacidad del órgano afectado para funcionar y puede implicar muerte celular en la zona cuyo suministro de sangre se reduce.

La cardiopatía isquémica es una causa principal de muerte. Incluso en aquellos pacientes que sobreviven a un ataque al corazón, las perspectivas de un estilo de vida activo se reducen gravemente debido a la pérdida de músculo cardiaco. El músculo cardiaco, como el músculo esquelético y el sistema nervioso central, es un tejido posmitótico. Puesto que prácticamente no hay reemplazo de células a lo largo de toda la vida, tiene que haber un mecanismo de reparación local continuo eficaz. El daño por radicales libres y físico local se produce incluso en tejidos sanos y tiene que repararse; de lo contrario la célula experimenta muerte celular que da como resultado un déficit funcional permanente.

En el corazón, la isquemia puede resultar de una obstrucción de las arterias coronarias. Esto conduce a que los cardiomiocitos en determinadas zonas se vean privados de sangre y por tanto de oxígeno. Entonces comienzan a morir. Esto significa un aumento de la tensión mecánica sobre los miocardiocitos supervivientes en la zona que ha resultado dañada, lo que también conduce a muerte celular. Por tanto, se produce muerte celular como resultado tanto de la privación de oxígeno como de la tensión mecánica excesiva. La región de muerte celular, o necrosis, se conoce como infarto.

La variante de corte y empalme MGF de IGF-I

Los polipéptidos de IGF-I de mamífero tienen varias isoformas, que surgen como resultado del corte y empalme alternativo del ARNm. A grandes rasgos, hay dos tipos de isoformas, isoformas de tipo hepático y las de tipo no hepático. Las isoformas de tipo hepático pueden expresarse en el hígado o en otro sitio aunque, si se expresan en otro sitio, son equivalentes a las expresadas en el hígado. Tienen una acción sistémica y son las isoformas principales en mamíferos. Las isoformas de tipo no hepático son menos comunes y se cree que algunas tienen una acción autocrina/paracrina. La isoforma de MGF de la invención es de este último tipo. La terminología para las variantes de corte y empalme de IGF-I se basa en las isoformas hepáticas (Chew et al., 1995) y no ha evolucionado completamente para tener en cuenta las producidas por tejidos no hepáticos. Estas últimas se controlan en algún grado por un promotor diferente (promotor 1) con respecto a las isoformas de IGF-I hepáticas, que responden a hormonas y están bajo el control del promotor 2.

En músculo esquelético humano, se ha clonado el ADNc de tres variantes de corte y empalme de IGF-I. Con referencia a la figura 1, los exones 1 y 2 son exones líder alternativos con sitios de inicio de la transcripción distintos que se cortan y empalman de manera diferencial con respecto al exón 3 común. Los exones 3 y 4 codifican para el péptido de IGF-I maduro (dominios B, C, A y D) así como los primeros 16 aminoácidos del dominio E. Los exones 5 y 6 codifican cada uno para una parte alternativa de un péptido de extensión distinto, el dominio E. A éste le siguen los codones de terminación del IGF-I precursor, regiones no traducidas en 3’ y sitios señal de adición de poli (A) .

En músculo esquelético, el ARNm de una de las tres variantes de corte y empalme de IGF-I de músculo sólo podía detectarse en músculo sometido a ejercicio y/o dañado (estirado y/o eléctricamente estimulado) , y su expresión está relacionada con el nivel de actividad muscular. Se le denominó factor de crecimiento mecánico (MGF) . El ARNm de MGF no se detecta en músculo esquelético distrófico ni siquiera cuando se somete a estiramiento.

MGF (figura 1; Yang et al., 1996; McKoy et al., 1999) tiene los exones 4, 5 y 6 mientras que el IGF-I de tipo hepático expresado en músculo tiene los exones 4 y 6. Las otras dos variantes de corte y empalme encontradas en músculo humano tienen secuencias similares al tipo sistémico hepático de IGF-I. Notablemente, MGF humano tiene un inserto de 49 pares de bases (dominio E) que cambia su marco de lectura en el extremo carboxilo.

Se ha identificado ya MGF para el tratamiento de trastornos del músculo esquelético, notablemente distrofia muscular (documento WO97/33997; patente estadounidense n.º 6.221.842; Yang et al., 1996; McKoy et al., 1999) , para el tratamiento de trastornos neurológicos (documento WO01/136483) y para la reparación de nervios (documento WO01/85781) .

Sumario de la invención El papel de L.IGF-I y MGF en músculo cardiaco La farmacología de la regulación local de la expresión génica, incluyendo las rutas de señalización mediante las que las células responden a estímulos mecánicos, representa una nueva e importante área de estudio. Están implicados factores mecánicos (tanto extrínsecos como intrínsecos) en el cambio de la expresión génica y la regulación de los procesos de transcripción y traducción dentro de los miocitos cardiacos. Alteraciones en los estímulos mecánicos pueden ocasionar un aumento del crecimiento de músculo cardiaco (hipertrofia cardiaca) , que es inicialmente una respuesta adaptativa al aumento del gasto cardiaco. Sin embargo, en determinadas condiciones, puede tener lugar una transición a hipertrofia patológica en la que hay un aumento en la masa miocárdica pero una disminución en el rendimiento cardiaco. Las células de los ventrículos vuelven de nuevo a expresar isoformas embrionarias de los genes contráctiles, lo que da como resultado una utilización de energía más rápida. Para agravar adicionalmente el problema, otras formas de lesión miocárdica que pueden producirse dan como resultado a menudo muerte celular de los miocitos (apoptosis) dando como resultado la pérdida de miocitos que funcionan. Los miocitos sanos restantes aumentan generalmente de tamaño con el fin de mantener el gasto cardiaco. Esto conduce de nuevo a un estado hipertrófico y puede desarrollarse también hasta el punto en el que se convierte en un estado patológico.

Hay pruebas de la importancia de IGF-I sistémico, de tipo hepático (L.IGF-I) como regulador del crecimiento del miocardio y un protector frente a la muerte celular del miocardio. Se ha notificado una mejora significativa en la función cardiaca tras la administración de hormona de crecimiento (GH) en modelos animales de cardiomiopatía y en ensayos clínicos (Thuesen et al., 1998; Fazio et al., 1996) . La hormona de crecimiento induce la expresión de los factores de crecimiento similares a la insulina sistémicos mediante su acción sobre el hígado. Buerke et al. (1995) notificaron que la administración de L.IGF-I recombinante tras isquemia del miocardio transitoria en ratas reducía la muerte celular y la membrana celular se reducía tal como se indica por el lavado de CK. Usando el anticuerpo frente a IGF-I general, Matthews et al. (1999) mostraron que L.IGF-I estaba regulado por incremento en la región del infarto. Se ha mostrado también que la administración de hormona de crecimiento e IGF-I de tipo hepático recombinante en ensayos clínicos tiene efectos beneficiosos sobre el gasto cardiaco en casos cardiacos terminales (Gluckman, documento WO92/11865) . Sin embargo, todo este trabajo implicaba explícitamente IGF-I recombinante del tipo hepático o sistémico, o no podía reconocer la existencia de múltiples isoformas de IGF-I. Ninguno de ellos identificó la isoforma de MGF.

Hasta la fecha, están mucho menos desarrolladas pruebas referentes a MGF en músculo cardiaco, en contraposición a L.IGF-I. Usando RT-PCR, Skarli et al. (1998) encontraron que se expresaba MGF en músculo cardiaco de conejo 24 horas tras el pinzamiento breve de la aorta mientras que sólo estaba presente L.IGF en el corazón en reposo y concluyeron que el transcrito de MGF se traducía y se producía por el músculo cardiaco en respuesta a señales mecánicas. Junto con la distrofia muscular y otros trastornos del músculo esquelético, el documento WO97/3397 (patente estadounidense n.º 6.221.842) también menciona la posibilidad de prevención de trastornos cardiacos, enfermedades en las que la promoción de la síntesis de proteínas del músculo cardiaco es un tratamiento beneficioso,... [Seguir leyendo]

1. Polipéptido de factor de crecimiento mecánico (MGF) o polinucleótido que codifica para un polipéptido de MGF para su uso en la prevención o limitación del daño miocárdico en respuesta a un ataque al corazón, previniendo o limitando la apoptosis en el miocardio.

2. Polipéptido o polinucleótido para su uso según la reivindicación 1, estando el polipéptido de MGF no glicosilado.

3. Polipéptido o polinucleótido para su uso según la reivindicación 1 ó 2, teniendo dicho polipéptido de MGF:

(a) la secuencia de MGF humano (SEQ ID NO: 2) , MGF de rata (SEQ ID NO:4) o MGF de conejo (SEQ ID NO:6) ;

(b) una secuencia que tiene una identidad de aminoácidos del 80% o mayor con una secuencia de (a) ; o (c) una secuencia que comprende los aminoácidos codificados por los exones 5 y 6, los exones 4, 5 y 6 o los exones 3, 4, 5 y 6 de ADN de MGF humano, de rata o de conejo de SEQ ID NO: 1, 3 ó 5;

y teniendo dicho polipéptido la capacidad para prevenir o limitar el daño miocárdico en respuesta a un ataque al corazón previniendo o limitando la apoptosis en el miocardio.

4. Polipéptido o polinucleótido para su uso según la reivindicación 3, en el que dicha secuencia codificada por los exones 5 y 6 como la secuencia de aminoácido.

8. 110 de SEQ ID NO:2, aminoácido.

8. 111 de SEQ ID NO:4 o aminoácido.

8. 111 de SEQ ID NO:6.

5. Polipéptido o polinucleótido para su uso según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, teniendo dicho polipéptido de MGF la capacidad para inducir un fenotipo hipertrófico en células de músculo cardiaco.

6. Polinucleótido para su uso según la reivindicación 1, codificando dicho polinucleótido que codifica para un polipéptido de MGF para un polipéptido de MGF según la reivindicación 3, 4 ó 5.

7. Polinucleótido para su uso según la reivindicación 6, en el que dicho medicamento se formula para administración intramuscular.

8. Polinucleótido para su uso según la reivindicación 3, 4, 5 ó 6, estando contenido dicho polinucleótido dentro 25 de un vector.

9. Polinucleótido para su uso según la reivindicación 8, en el que el vector es un plásmido o un vector viral desarmado.

10. Polipéptido para su uso según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, siendo dicho polipéptido para su administración en el plazo de 5 horas de dicho ataque al corazón.

11. Polipéptido para su uso según la reivindicación 10, siendo dicho polipéptido para su administración en el plazo 2 horas de dicho ataque al corazón.

12. Polipéptido para su uso según la reivindicación 10 u 11, siendo dicho polipéptido para su administración en el plazo de 60 minutos de dicho ataque al corazón.

13. Polipéptido para su uso según la reivindicación 10, 11 ó 12, siendo dicho polipéptido para su administración 35 en el plazo de 30 minutos, 15 minutos, 10 minutos o 5 minutos de dicho ataque al corazón.

14. Producto que comprende un polipéptido de MGF y un polinucleótido que codifica para un polipéptido de MGF para uso simultáneo, separado o secuencial en la prevención del daño miocárdico en respuesta a un ataque al corazón.

15. Producto según la reivindicación 14, en el que dicho polipéptido es según una cualquiera de las 40 reivindicaciones 1, 2, 3 ó 4 o dicho polinucleótido es según una cualquiera de las reivindicaciones 6, 8 ó 9.

16. Producto según la reivindicación 14 ó 15, en el que dicho polipéptido de MGF es para su administración antes de dicho polinucleótido.

17. Uso de un polipéptido de factor de crecimiento mecánico (MGF) o polinucleótido que codifica para un polipéptido de MGF en la fabricación de un medicamento para la prevención o limitación del daño miocárdico en respuesta a un ataque al corazón previniendo o limitando la apoptosis en el miocardio.

18. Uso según la reivindicación 17, en el que dicho polipéptido es según una cualquiera de las reivindicaciones 1, 2, 3 ó 4 o dicho polinucleótido es según una cualquiera de las reivindicaciones 6, 8 ó 9, o en el que dicha prevención o limitación se logra mediante la administración según una cualquiera de las reivindicaciones 10, 11, 12 ó 13.