Biomarcadores y procedimientos de diagnóstico, predicción y/o pronóstico de septicemia y usos de los mismos.

El uso de proteínas histonas como biomarcadores para el diagnóstico,

pronóstico y/o predicción de septicemia frente a síndromes de respuesta inflamatoria sistémica (SRIS) en una muestra de sangre de un sujeto humano.

Biomarcadores y procedimientos de diagnóstico, predicción y/o pronóstico de septicemia y usos de los mismos Campo de la invención

La invención se refiere a biomarcadores basados en péptidos y/o proteínas y a moléculas que se unen a los mismos para el diagnóstico de enfermedad o determinación de una afección particular en un sujeto, en particular ciertos péptidos o proteínas como biomarcadores para septicemia y procedimientos para uso de los mismos en el diagnóstico, pronóstico y/o predicción de la aparición de septicemia que incluyen procedimientos que implican determinar expresión elevada, disminuida o alterada de dichos biomarcadores en una muestra de un sujeto.

Antecedentes a la invención

En muchas enfermedades y afecciones, un resultado positivo del tratamiento y/o profilaxis se correlaciona fuertemente con diagnóstico temprano y/o exacto de la enfermedad o afección. Sin embargo, frecuentemente no hay procedimientos eficaces de diagnóstico temprano y por tanto, los tratamientos se administran frecuentemente demasiado tarde, inapropiadamente o a individuos que no se beneficiarán de ellos. Como resultado, muchos fármacos que pueden ser beneficiosos para algunos pacientes pueden funcionar malamente, en absoluto o con efecto adverso en otros pacientes. Así, existe la necesidad de estrategias innovadoras que permitirán la detección, predicción, pronóstico, diagnóstico y tratamiento temprano de enfermedades y otras afecciones biológicas. También hay una necesidad de determinar la capacidad, o incapacidad, de un paciente para tolerar medicaciones o tratamientos.

La septicemia se llama más comúnmente una infección de la corriente sanguínea o envenenamiento de la sangre. Es la presencia de bacterias (bacteriemia), organismos infecciosos o sus toxinas en la sangre u otros tejidos del cuerpo. La septicemia frecuentemente se produce en pacientes que padecen síndrome de respuesta inflamatoria sistémica (SRIS) como resultado de, por ejemplo, cirugía, traumatismo, quemaduras, pancreatitis y otros eventos no infecciosos que hacen que se produzca la inflamación. El SRIS combinado con una infección se llama septicemia y puede producirse en muchas etapas diferentes de gravedad. La infección puede producirse simultáneamente con la aparición de SRIS por ejemplo debido a la infección de una herida o traumatismo o puede producirse después debido a la presencia latente de un organismo infeccioso. La septicemia puede asociarse a síntomas clínicos de enfermedad sistémica (en todo el cuerpo) tales como fiebre, escalofríos, malestar general, hipotensión arterial y cambios del estado mental. La septicemia puede ser una situación grave, una enfermedad potencialmente mortal que requiere cuidado urgente y completo. El tratamiento depende del tipo de infección, pero normalmente empieza con antibióticos o medicaciones similares.

Como la septicemia puede ser el resultado de infección por una amplia variedad de organismos, es una afección que es particularmente difícil de predecir y diagnosticar suficientemente temprano para intervención eficaz. Es una respuesta inflamatoria excesiva e incontrolada en un individuo, normalmente resultante de una respuesta del sistema inmunitario inapropiada del individuo a un organismo patógeno. Además, puede no haber números significativos de organismos en sitios accesibles o en líquidos corporales del individuo afectado, aumentando así la dificultad de diagnóstico. Por tanto existe la necesidad de identificar biomarcadores que indiquen el riesgo, o la aparición temprana de septicemia, independientemente del agente causante, para permitir la intervención temprana y eficaz. La diferenciación entre pacientes que están en riesgo de desarrollar septicemia y aquellos que no también ayudará a tratar el estado de la enfermedad. En particular, la capacidad para distinguir SRIS de septicemia en un paciente es altamente deseable.

Por tanto hay una necesidad inmediata de la identificación de biomarcadores que sean medibles y específicos para la afección e indicativos del riesgo de progresión a, o aparición temprana de, septicemia además de procedimientos de uso de dichos marcadores en el cribado.

Los biomarcadores son indicadores biológicos que señalizan un estado fisiológico cambiado debido a una enfermedad o intervención terapéutica. Se ha demostrado que ciertas sustancias, que incluyen proteínas y péptidos, se expresan diferencialmente en tejido enfermo y muestras de fluido corporal en ciertas afecciones tales como septicemia, cuando se compara con tejido normal y muestras de fluido corporal. Por tanto, el (las) proteína(s)/el (los) péptidos(s) diferencialmente expresados presentes en (o ausentes de) muestras enfermas de un paciente, mientras que están ausentes de (o presentes) en tejido normal, es/son biomarcadores candidatos para esa enfermedad o afección.

Frecuentemente, un único biomarcador solo puede ser insuficiente para el diagnóstico exacto de una enfermedad o afección, especialmente una tan compleja como la septicemia. Como resultado, existe una necesidad continua de identificación de biomarcadores que pueden usarse para identificar o perfilar la afección en diversas etapas en su patología.

El único biomarcador de diagnóstico aprobado por la FDA para distinguir septicemia de causas no infecciosas de síndromes de respuesta inflamatoria sistémica (SRIS) actualmente disponible es la procalcitonina (PCT). El rendimiento de diagnóstico y pronóstico de PCT es, sin embargo, bastante bajo como se mostró en un informe reciente de Tang y colaboradores (Tang B.M.J. y col., The Lancet vol 7:p. 210-217, 2007), que indica que la prueba de procalcitonina no puede distinguir con exactitud septicemia de SRIS en pacientes adultos críticamente enfermos.

La proteína C reactiva es otro marcador ampliamente usado para diagnosticar septicemia, pero es incapaz de distinguir

entre septicemia y SRIS sin infección.

El documento US 2004/096917 desvela el diagnóstico de septicemia o SRIS usando perfiles de biomarcadores.

Roth y col. (Blochemlcal and blophysical research Communications, 2003, vol. 308, n.°: 4, páginas 840-846) desvelan la medición de histonas solubles en sueros de pacientes con septicemia en comparación con controles sanos usando un ensayo de ELISA frente a fragmentos de histona asociados a ADN.

El documento WO 2009/061918 A1, que es un documento del Artículo 54(3) del CPE desvela que las proteínas histonas están presentes en mayores cantidades en la sangre de animales que padecen septicemia inducida por la introducción de lipopolisacárido (LPS) en comparación con animales de control.

Los autores de la invención han desarrollado ahora procedimientos que permiten la rápida cuantificación, cualificación y comparación de perfiles de proteínas y péptidos derivados de diferentes muestras biológicas y como resultado han identificado novedosos biomarcadores para diagnosticar, pronosticar y/o predecir septicemia y sus diferentes fases y de septicemia frente a SRIS sin infección en un sujeto.

Resumen de la invención

La presente invención proporciona novedosos biomarcadores que permiten que el doctor médico o el profesional clínico diferencie entre afecciones de SRIS y septicemia y procedimientos para la predicción, pronóstico y/o diagnóstico precisos, rápidos y sensibles de septicemia frente a SRIS mediante (1) una medida de la cantidad o calidad de uno o más de dichos biomarcadores tomados de una muestra biológica de un sujeto de referencia, sea un sujeto sano, un paciente que tiene septicemia o un paciente que tiene SRIS sin Infección, para proporcionar un perfil de biomarcadores de referencia para dichos biomarcadores que es indicativo de la afección y (2) mediante la comparación de este perfil de biomarcadores de referencia con un perfil de biomarcadores candidatos de dlcho(s) biomarcador(es) de una muestra biológica comparable de un sujeto que tiene septicemia, está en riesgo de desarrollar septicemia o está en una fase particular en la progresión de la septicemia.

Un perfil de biomarcadores de referencia puede obtenerse de una población de individuos que (1) no tienen y nunca han tenido septicemia, (2) que tienen septicemia o están padeciendo la aparición de septicemia o una fase particular en la progresión de la septicemia o (3) que tienen SRIS sin infección. Si el perfil de biomarcadores del sujeto de prueba contiene características distintivas del perfil de biomarcadores de la población de referencia, entonces el individuo puede diagnosticarse como que está respectivamente (1) sano, (2) que está en riesgo de desarrollar septicemia, que tiene septicemia o que está en una etapa particular en la progresión de la septicemia o (3) que tiene SRIS. El... [Seguir leyendo]

1. El uso de proteínas histonas como biomarcadores para el diagnóstico, pronóstico y/o predicción de septicemia frente a síndromes de respuesta inflamatoria sistémica (SRIS) en una muestra de sangre de un sujeto humano.

2. Un procedimiento de distinción entre una afección de septicemia y síndromes de respuesta inflamatoria sistémica (SRIS) en un sujeto humano que comprende:

(a) medir el nivel de proteínas histonas en una muestra de sangre tomada de dicho sujeto; y

(b) comparar dicho nivel de proteínas histonas con un nivel de referencia de dichas proteínas histonas obtenido de un paciente que tiene SRIS, en el que las proteínas histonas se seleccionan preferentemente del grupo que consiste en histona H1.4, histona H2A, histona H2B, histona H3, histona H4 e isoformas de las mismas, en el que la elevada detección de proteínas histonas en la muestra con respecto a dicho nivel de referencia indica que el paciente está en riesgo de padecer septicemia o septicemia grave en vez de SRIS.

3. Un procedimiento de monitorización del progreso del tratamiento o intervención de un sujeto humano en el que se ha detectado septicemia, o de determinación de si un sujeto humano en el que se ha detectado septicemia es sensible o no a tratamiento para septicemia, que comprende medir la cantidad de una o más proteínas histonas en muestras de sangre del sujeto tomadas en diferentes momentos de tiempo durante el tratamiento, en el que preferentemente dichas proteínas histonas están seleccionadas del grupo que consiste en: histona H1.4, histona H2A, histona H2B, histona H3, histona H4 e isoformas de las mismas.

4. El procedimiento según la reivindicación 3, en el que una normalización de dicho uno o más niveles de proteína histona en dicha muestra indica recuperación de septicemia,

5. El procedimiento según la reivindicación 3, en el que un perfil de proteínas histonas alterado en la muestra tomada durante el tratamiento es indicativo de la sensibilidad del sujeto al tratamiento con la sustancia.

6. El uso de un kit que comprende:

a) una o más moléculas de unión a proteínas histonas, seleccionadas del grupo que consiste en: histona H1.4, histona H2A, histona H2B, histona H3, histona H4 e isoformas de las mismas; y

(b) un valor de referencia de la cantidad de los biomarcadores seleccionados en un paciente que tiene SRIS para comparación de los resultados, para la predicción, pronóstico y/o diagnóstico de septicemia frente a SRIS, en el que la molécula de unión está seleccionada preferentemente del grupo que consiste en anticuerpos monoclonales, anticuerpos policlonales, aptámeros, fotoaptámeros, proteínas de interacción específica y moléculas pequeñas de interacción específica.

7. El procedimiento según la reivindicación 2, que comprende:

(a) obtener un perfil de biomarcadores candidatos de una muestra de sangre tomada de dicho sujeto en el que dicho perfil de biomarcadores candidatos se basa en una o más proteínas histonas seleccionadas del grupo que consiste en histona H1.4, histona H2A, histona H2B, histona H3, histona H4 e isoformas de las mismas y (b) comparar dicho perfil de candidatos con un perfil de biomarcadores de referencia.

8. El procedimiento según la reivindicación 7, en el que el perfil de biomarcadores de referencia comprende un intervalo de valores normales de biomarcadores seleccionados en sujetos de control que tienen SRIS, por lo que un aumento en la cantidad de los biomarcadores seleccionados en la muestra a un nivel superior al intervalo de valores normales de biomarcadores seleccionados es indicativo de septicemia, o en el que el perfil de biomarcadores de referencia comprende un intervalo de valores de biomarcadores seleccionados obtenido de sujetos con septicemia, por lo que una cantidad comparable de los biomarcadores seleccionados en dicha muestra para el intervalo de valores de los biomarcadores seleccionados en sujetos con septicemia es indicativo de septicemia.

9. El procedimiento según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que la muestra es suero, o plasma.

10. El procedimiento según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que el nivel de proteínas histonas o el perfil de biomarcadores se establece usando tecnología de inmunoensayo seleccionada del grupo de tecnologías de ELISA directo, ELISA indirecto, ELISA tipo sándwich, ELISA competitivo, ELISA múltiplex, radioinmunoensayo o ELISPOT, o usando procedimientos de análisis de espectrometría de masas (EM) de las proteínas presentes en dicha muestra, preferentemente monitorización de múltiples reacciones (MRM).