Variantes de anticuerpos anti-HER2.

Anticuerpo que es capaz de unirse al dominio extracelular de HER2,

cuyo anticuerpo comprende:

un dominio variable de la cadena pesada del anticuerpo que comprende las regiones hipervariables de SEQ ID NO: 2 con D98(VH) numerado según el sistema de numeración de Kabat sustituido con W y

un dominio variable de la cadena ligera del anticuerpo que comprende las regiones hipervariables de SEQ ID NO: 1; o

un dominio variable de la cadena pesada del anticuerpo que comprende las regiones hipervariables de SEQ ID NO: 2 y

un dominio variable de la cadena ligera del anticuerpo que comprende las regiones hipervariables de SEQ ID NO: 1,

con sustitución de aminoácidos seleccionada del grupo que consiste en las siguientes, numeradas según el sistema de numeración de Kabat:

(i) Y49(VL)D, F53(VL)W, Y55(VL)W, F100(VH)P, Y102(VH)K;

(ii) Y49(VL)D, F53(VL)W, Y55(VL)W, F100(VH)P, Y102(VH)L;

(iii) D28(VL)G, N30(VL)S, T31(VL)S, R66(VL)N, Y92(VL)W, F100(VH)P, Y102(VH)K.

Variantes de anticuerpos anti-HER2.

Antecedentes de la invención Campo de la invención [0001] La presente invención se refiere a variantes de anticuerpos novedosas, particularmente a variantes de anticuerpos anti-HER2.

Descripción de la técnica relacionada [0002] Miembros de la familia ErbB de tirosina cinasas receptoras son mediadores importantes de crecimiento, diferenciación y supervivencia celular. La familia de receptores incluye cuatro miembros distintos, que incluyen receptor del factor de crecimiento epidérmico (EGFR o ErbB1) , HER2 (ErbB2 o p 185neu) , HER3 (ErbB3) y HER4 (ErbB4 o tyro2) .

p185neu se identificó originalmente como el producto del gen transformante de neuroblastomas de ratas químicamente tratadas. La forma activada del proto-oncogén neu resulta de una mutación puntual (valina a ácido glutámico) en la región transmembrana de la proteína codificada. La amplificación del homólogo humano de neu se observa en cánceres de mama y ovario y establece una correlación con un mal pronóstico (Slamon y col., Science, 235:177-182 (1987) ; Slamon y col., Science 244 (4905) :707-12 (1989) ; y patente de EE.UU. nº 4.968.603) . Hasta la fecha no se ha informado de mutación puntual análoga a la de en el proto-oncogén neu para tumores humanos. La expresión en exceso de ErbB2 (frecuentemente, pero no uniformemente debida a amplificación génica) también se ha observado en otros carcinomas que incluyen carcinomas del estómago, endometrio, glándula salival, pulmón, riñón, colon, tiroides, páncreas y vejiga. Véanse, entre otros, King y col., Science, 229:974 (1985) ; Yokota y col., Lancet, 1:765-767 (1986) ; Fukushigi y col., Mol Cell Biol., 6:955-958 (1986) ; Geurin y col., Oncogene Res., 3:21-31 (1988) ; Cohen y col., Oncogene, 4:81-88 (1989) ; Yonemura y col., Cancer Res., 51:1034 (1991) ; Borst y col., Gynecol. Oncol., 38:364 (1990) ; Weiner y col., Cancer Res., 50:421-425 (1990) ; Kern y col., Cancer Res., 50:5184 (1990) ; Park y col., Cancer Res., 49:6605 (1989) ; Zhau y col., Mol. Carcinog., 3:354-357 (1990) ; Aasland y col. Br. J. Cancer, 57:358-363 (1988) ; Williams y col. Pathobiology, 59:46-52 (1991) ; y McCann y col., Cancer, 65:88-92 (1990) . ErbB2 puede expresarse en exceso en cáncer de próstata (Gu y col. Cancer Lett., 99:185-9 (1996) ; Ross y col. Hum. Pathol., 28:827-33 (1997) ; Ross y col. Cancer, 79:2162-70 (1997) ; y Sadasivan y col. J. Urol., 150:126-31 (1993) ) .

Se han descrito anticuerpos dirigidos contra los productos de la proteína p185neu de rata y ErbB2 humano. Drebin y colaboradores ha producido anticuerpos contra el producto génico neu de rata, p185neu. Véase, por ejemplo, Drebin y col., Cell, 41:695-706 (1985) ; Myers y col., Meth. Enzym. 198:277-290 (1991) ; y el documento WO94/22478. Drebin y col. Oncogene 2:273-277 (1988) informan que mezclas de anticuerpos reactivas con dos regiones distintas de p185neu producen efectos antitumorales sinérgicos sobre células NIH-3T3 transformadas con neu implantadas en ratones sin pelo. Véase también la patente de EE.UU. 5.824.311 concedida el 20 de octubre de 1998.

Otros anticuerpos anti-ErbB2 con diversas propiedades se han descrito en Tagliabue y col. Int. J. Cancer 47:933-937 (1991) ; McKenzie y col. Oncogene 4:543-548 (1989) ; Maier y col. Cancer Res. 51:5361-5369 (1991) ; Bacus y col. Molecular Carcinogenesis 3:350-362 (1990) ; Stancovski y col. PNAS (USA) 88:8691-8695 (1991) ; Bacus y col. Cancer Research 52:2580-2589 (1992) ; Xu y col. Int. J. Cancer 53:401-408 (1993) ; documento WO94/00136; Kasprzyk y col. Cancer Research 52:2771-2776 (1992) ; Hancock y col. Cancer Res. 51:4575-4580 (1991) ; Shawver y col. Cancer Res. 54:1367-1373 (1994) ; Arteaga y col. Cancer Res. 54:3758-3765 (1994) ; Harwerth y col. J. Biol. Chem. 267:15160-15167 (1992) ; patente de EE.UU. nº 5.783.186; y Klapper y col. Oncogene 14:2099-2109 (1997) .

Hudziak y col., Mol Cell Biol 9 (3) :1165-72 (1989) describen la generación de un panel de anticuerpos anti-ErbB2 que se caracterizaron usando la línea celular de tumor de mama humano SK-BR-3. La proliferación celular relativa de las células SK-BR-3 tras la exposición a los anticuerpos se determinó por tinción con cristal violeta de las monocapas después de 72 horas. Usando este ensayo, la inhibición máxima se obtuvo con el anticuerpo llamado 4D5 que inhibió el 56% la proliferación celular. Otros anticuerpos en el panel redujeron la proliferación celular a un menor grado en este ensayo. Se encontró adicionalmente que el anticuerpo 4D5 sensibilizaba líneas celulares de tumor de mama que expresaban en exceso ErbB2 a los efectos citotóxicos de TNF-α. Véase también la patente de EE.UU. nº 5.677.171 concedida el 14 de octubre de 1997. Los anticuerpos anti-ErbB2 tratados en Hudziak y col., A., Mol Cell Biol 9 (3) :1165-72 (1989) se caracterizan adicionalmente en Fendly y col., Cancer Res 50 (5) :1550-8 (1990) ; Kotts y col. In Vitro 26 (3) :59A (1990) ; Sarup y col. Growth Regulation 1:72-82 (1991) ; Shepard y col. J. Clin. Immunol. 11 (3) :117-127 (1991) ; Kumar y col. Mol. Cell. Biol. 11 (2) :979-986 (1991) ; Lewis y col. Cancer Immunol. Immunother. 37:255-263 (1993) ; Pietras y col. Oncogene 9:1829-1838 (1994) ; Vitetta y col. Cancer Research 54:5301-5309 (1994) ; Sliwkowski y col. J. Biol. Chem. 269 (20) :14661-14665 (1994) ; Scott y col. J. Biol. Chem. 266:14300-5 (1991) ; D'souza y col. Proc. Natl. Acad. Sci. 91:7202-7206 (1994) ; Lewis y col. Cancer Research 56:1457-1465 (1996) ; y Schaefer y col. Oncogene 15:1385-1394 (1997) .

El anticuerpo anti-HER2 monoclonal murino inhibe el crecimiento de líneas celulares de cáncer que expresan en exceso HER2 al nivel 2+ y 3+, pero no tiene actividad sobre células que expresan menores niveles de HER2 (Lewis y col., Cancer Immunol. Immunother. [1993]) . Basándose en esta observación, el anticuerpo 4D5 se humanizó (Carter y col., Proc. Natl. Acad. Sci. USA 89: 4285-4289 [1992]) . La versión humanizada designada HERCEPTIN® (huMAb4D5-8, rhuMAb HER2, patente de EE.UU. nº 5.821.337) se probó en pacientes con cáncer de mama cuyos tumores expresaban en exceso HER2, pero que habían progresado después de quimioterapia convencional (Cobleigh y col., J. Clin. Oncol. 17: 2639-2648 [1999]) . La mayoría de los pacientes en este ensayo expresaron HER2 al nivel 3+, aunque una fracción fue tumores 2+. Sorprendentemente, HERCEPTIN® indujo respuestas clínicas en el 15% de los pacientes (respuestas completas en el 4% de los pacientes, y respuestas parciales en el 11%) y la mediana de la duración de aquellas respuestas fue 9, 1 meses. HERCEPTIN® recibió autorización para la comercialización de la Agencia estadounidense del medicamento el 25 de septiembre de 1998 para el tratamiento de pacientes con cáncer de mama metastásico cuyos tumores expresan en exceso la proteína ErbB2.

Resumen de la invención [0008] La presente invención se basa en el hallazgo de que aminoácidos particulares del anticuerpo anti-HER2 humanizado hu4D5-8, determinados por barrido con alanina que son necesarios para la unión a antígeno, y otros aminoácidos encontrados por barrido con alanina que son relativamente poco importantes para la unión a antígeno, pueden sustituirse para producir variantes que tienen alta afinidad por HER2. Posiciones preferidas y otras posiciones para posibles mutaciones se muestran en la Figura 2. Por tanto, aunque ciertas variantes se tratan en detalle en el presente documento, también se contemplan otras variantes con sustituciones en una o más de las posiciones indicadas en la Figura 2.

La presente invención es un anticuerpo como se define en las reivindicaciones.

El anticuerpo puede ser un anticuerpo humanizado (incluyendo quimérico) o humano, que incluye fragmentos de anticuerpos tales como, por ejemplo, fragmentos Fv, Fab, Fab' y F (ab') 2.

El anticuerpo puede comprender, por ejemplo, las sustituciones de aminoácidos F100 (VH) P y Y102 (VH) K o F100 (VH) P y Y102 (VH) L.

En una realización específica, D98 (VH) está sustituido con W.

En todavía otra realización, las regiones hipervariables de SEQ ID NOs: 1 y 2 comprenden las siguientes sustituciones: Y49 (VL) D, F53 (VL) W, Y55 (VL) W, F100 (VH) P y Y102 (VH) L. En una realización particular, las regiones hipervariables de SEQ ID NO 2 pueden comprender además la sustitución D98 (VH) W.

En una realización adicional, la afinidad de unión del anticuerpo por el dominio extracelular de HER2 es al menos aproximadamente tres veces mejor que la afinidad de unión del anticuerpo monoclonal humanizado 4D5-8 por el dominio extracelular de HER2.

De nuevo, el anticuerpo puede ser, por ejemplo, humanizado (incluyendo quimérico) o humano, que incluye fragmentos de anticuerpos tales como fragmentos Fv, Fab, Fab' y F (ab')... [Seguir leyendo]

1. Anticuerpo que es capaz de unirse al dominio extracelular de HER2, cuyo anticuerpo comprende:

un dominio variable de la cadena pesada del anticuerpo que comprende las regiones hipervariables de SEQ ID NO: 2 con D98 (VH) numerado según el sistema de numeración de Kabat sustituido con W y un dominio variable de la cadena ligera del anticuerpo que comprende las regiones hipervariables de SEQ ID NO: 1; o un dominio variable de la cadena pesada del anticuerpo que comprende las regiones hipervariables de SEQ ID NO:

y un dominio variable de la cadena ligera del anticuerpo que comprende las regiones hipervariables de SEQ ID NO: 1, con sustitución de aminoácidos seleccionada del grupo que consiste en las siguientes, numeradas según el sistema

de numeración de Kabat:

(i) Y49 (VL) D, F53 (VL) W, Y55 (VL) W, F100 (VH) P, Y102 (VH) K;

(ii) Y49 (VL) D, F53 (VL) W, Y55 (VL) W, F100 (VH) P, Y102 (VH) L;

(iii) D28 (VL) G, N30 (VL) S, T31 (VL) S, R66 (VL) N, Y92 (VL) W, F100 (VH) P, Y102 (VH) K.

2. Anticuerpo, según la reivindicación 1, que es un anticuerpo humanizado.

3. Anticuerpo, según la reivindicación 1, que es un anticuerpo humano.

4. Anticuerpo, según la reivindicación 1, que es un fragmento de anticuerpo seleccionado del grupo que consiste en los fragmentos Fv, Fab, Fab' y F (ab') 2.

5. Anticuerpo, según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, que tiene una región variable de la cadena pesada del anticuerpo que comprende las regiones hipervariables de SEQ ID NO:2 y un dominio variable de la cadena ligera del anticuerpo que comprende las regiones hipervariables de SEQ ID NO:1 con las siguientes sustituciones: Y49 (VL) D, F53 (VL) W, Y55 (VL) W, F100 (VH) P y Y102 (VH) L.

6. Anticuerpo, según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, que tiene una región variable de la cadena pesada del anticuerpo que comprende las regiones hipervariables de SEQ ID NO:2 y un dominio variable de la cadena ligera del anticuerpo que comprende las regiones hipervariables de SEQ ID NO:1 con las siguientes sustituciones: Y49 (VL) D, F53 (VL) W, Y55 (VL) W, F100 (VH) P y Y102 (VH) K.