Composiciones y métodos para la prevención y el tratamiento de enfermedades autoinmunes.

Un complejo de antígeno-MHC acoplado operativamente a una nanopartícula para uso en un procedimiento para prevenir o tratar diabetes tipo I o tratar pre-diabetes en un paciente,

el procedimiento que comprende:

administrar a dicho paciente un complejo de antígeno-MHC acoplado operativamente a una nanopartícula en una cantidad suficiente para expandir las células T autorreactivas anti-patogénicas;

en el que el antígeno deriva de un antiantígeno involucrado en la etiología de dicha enfermedad;

en el que dicha nanopartícula tiene un diámetro menor de 1 μm; y

además en el que el componente MHC es un componente MHC de clase I.

Composiciones y métodos para la prevención y el tratamiento de enfermedades autoinmunes Antecedentes de la invención

I. Campo de la invención

Esta invención realiza composiciones y procedimientos relacionados con inmunología y medicina. En particular la invención se refiere a agentes terapéuticos para el tratamiento de la diabetes.

II. Antecedentes

La vacunación con antígenos se puede utilizar para la inducción de tolerancia de las células T en la autoinmunidad. La administración de proteínas o péptidos autoantigénicos en solución puede atenuar la iniciación y/o progresión de la autoinmunidad en modelos experimentales de enfermedad autolnmune (Wralth et al., 1989; Metzler and Wraith, 1993; Liu and Wraith, 1995; Anderton and Wraith, 1998; Karin et al., 1994). Sin embargo, los ensayos clínicos limitados en seres humanos que emplean estrategias similares, casi invariablemente, han fracasado (Weiner, 1993; Trentham et al., 1993; McKown et al., 1999; Pozzilli et al., 2; Group, DPT-TDS 22; Kappos et al., 2; Bielekova et al, 2). Esto sugiere que los principios que guían la elección y las condiciones de tratamiento no están bien definidos y, como resultado, son inadecuados para la aplicación humana.

Los trastornos autoinmunes específicos del órgano espontáneos provienen de respuestas complejas contra numerosos epítopos de múltiples antígenos que surgen espontáneamente en una secuencia estocástica y con frecuencia ¡mpredeclble. Esta complejidad se agrava por el hecho de que los clones de linfocitos que reconocen epítopos Idénticos Involucran las moléculas de antígeno/complejo de histocompatlbllidad mayor (MHC) dentro de una amplia gama de avidez, cuya concentración se correlaciona con el potencial patógeno (Amrani et al., 2; Santamaría, 21; Llblau et al., 22). En consecuencia, el resultado de cualquier estrategia de inmunización para la prevención de la autoinmunidad es probable que esté influenciada por la elección de el/los autoantígenos, dosis, periodicidad del tratamiento, y la vía y forma de administración..

La diabetes tipo 1 (DM1) en ratones se asocia con las células T CD8+ autorreactlvas. Los ratones no obesos diabéticos (NOD) desarrollan una forma de T1D, que se parece mucho a la T1D humana, que resulta de la destrucción selectiva de las células (3 pancreáticas por las células T que reconocen una lista creciente de autoantígenos (Lieberman y DiLorenzo, 23). Aunque el Inicio de T1D requiere claramente la contribución de las células CD4+, existe una evidencia convincente de que T1D es dependientes de las células T CD8+ (Santamaría, 21; Liblau et al., 22). Se ha descubierto que una fracción significativa de las células CD8+ asociadas al islote en los ratones NOD usan TCR Va17-Ja42 de CDR3 invariante, denominado como 'tipo 8.3-TCR1 (Santamaría et al., 1995; Verdaguer et al, 1996; Verdaguer et al, 1997;.. DiLorenzo et al, 1998). Estas células, que reconocen los mimotopo NRP-A7 (definidos usando bibliotecas de péptidos combinatorios) en el contexto de del Kd de la molécula MHC (Anderson et al., 1999), ya son un componente significativo de los primeros Infiltrados de CD8+ del islote de los NOD (DiLorenzo et al., 1998; Anderson et al, 1999;.. Amrani et al, 21), son dlabetogénlcos (Verdaguer et al, 1996;.. Verdaguer et al, 1997), y se dirigen a un péptido de la proteína relacionada con la subunidad catalítica de glucosa-6-fosfatasa específica del islote (IGRP) (Lieberman et al, 23), una proteína de función desconocida (Arden et al, 1999; Martin et al, 21). Las células CD8+ que reconocen este péptido (IGRP26-214, similar a NRP- A7) son extraordinariamente frecuentes en la circulación (> 1/2 células CD8+) (Lieberman et al, 23;.. Trudeau et al, 23). En particular, la progresión de la insulitis a la diabetes en ratones NOD está invariablemente acompañada por la expansión cíclica de la mezcla de IGRP26-214 -CD8+ reactivos circulantes (Trudeau et al., 23), y por maduración de la avidez de su contraparte asociada al islote. Más recientemente, se ha demostrado que las células CD8+ asociadas con el islote de los ratones NOD reconocen múltiples epítopos IGRP, lo que indica que IGRP es un autoantígeno dominante para células CD8+, al menos en T1D murina (Han et al., 25). Las células CD8+ asociadas con el islote de los NOD, en particular las que se encuentran precozmente en el proceso de la enfermedad también reconocen un epítopo de insulina (Ins B15-23 (Wong et al., 1999)).

Los estudios de asociación han sugerido que ciertos alelos HLA de clase I (es decir, HLA A*21) proporcionan la susceptibilidad a la T1D humana (Fennessy et al., 1994; Honeyman et al., 1995; Tait et al, 1995;.. Nejentsev et al, 1997;. Nakanishi et al, 1999; Robles et al, 22). Los estudios patológicos han demostrado que las lesiones de insulitis de pacientes recién diagnosticados consisten principalmente en las células T CD8+ ((restringido a HLA clase I) Bottazzo et al., 1985; Atkinson y Maclaren, 199; Castaño y Eisenbarth, 199; Hanninen et al., 1992; Itoh et al., 1993; Somoza et al., 1994; Atkinson y Maclaren, 1994; Moriwaki et al., 1999; Imagawa et al, 21), que son también la población celular predominante en los pacientes tratados mediante el trasplante con ¡soenjertos de páncreass (de gemelos idénticos) o aloinjertos (de donantes relacionados) (Sibley et al, 1985; Santamaría et al, 1992).

La insulina es un objetivo clave del anticuerpo y la respuesta CD4+, tanto en T1D humana como murina (Wong et al, 1999; Palmer et al, 1983; Chentoufi y Polychronakos, 22; Toma et al, 25; Nakayama et al, 25; Kent et al, 25). El epítopo de la cadena B de insulina humana hlnsBil-18 se presenta en HLA-A*21 en las células CD8+ autorreactivas, tanto en los receptores de trasplante de islotes (Pinkse et al., 25) como en el curso de la enfermedad espontánea (Toma et al., 25). Además, se han identificados cuatro péptidos adicionales de la

preproinsulina 1 o 2 de ratón que son reconocidos por las células T CD8+ asociadas al islote de los ratones transgénicos con HLA-A*21- en el contexto de HLA-A- *21.

IGRP, que está codificada por un gen (localizado en el cromosoma 2q28-32 (Martin et al, 21)), que superpone un locus de susceptibilidad T1D, IDDM7 (2q31) (Pociot y McDermott, 22; Owerbach, 2), también ha sido recientemente identificado como un autoantígeno de células beta de potencial relevancia en la T1D humana (Takaki et al., 26). Dos epítopos de unión a HLA-A*21 de la IGRP humana (hlGRP228-236 y hlGRP265-273) son reconocidos por las células T CD8+ asociadas al islote de los ratones NOD deficientes en MHC de clase I murino que expresan un transgén HLA-A*21 (Takaki et al., 26). Cabe destacar que la células T CD8+ asociadas al islote de estos ratones transgénicos HLA-A*21 'humanizados' fueron citotóxicos para los islotes humanos positivos para HLA-A*21 (Takaki et al., 26).

T1D los en ratones NOD se puede prevenir por la expansión de células T CD8+ autorreactivas de baja avidez. La administración de péptidos solubles (sin adyuvante) es una forma efectiva de inducir tolerancia de las células T específicas del antígeno (Aichele et al, 1994;.. Toes et al, 1996). Anteriormente, se demostró que el tratamiento de ratones NOD prediabéticos con maduración de la avidez atenuada de NRP-A7 soluble del subconjunto de CD8+ reactivo con IGRP26-214 mediante la eliminación selectiva de los clonotipos que expresan los TCR con mayor afinidad por el péptido/MHC (Amrani et al., 2). Estas observaciones plantearon la posibilidad de que la actividad anti-T1D de NRP-A7 también estuvo mediada por la promoción de la ocupación del "nicho de clonotipo de avidez alta" (vaciado por el tratamiento NRP-A7) por clones de "avidez baja" (y potencialmente anti-diabetogénicos). Para probar esta hipótesis, los ligandos peptídicos alterados (APLs) fueron identificados con actividad parcial, completa o super agonista para células T CD8+ reactivas con IGRP26-214 y se comparó su actividad anti-DM1 en un amplio intervalo de la dosis.

El tratamiento crónico con dosis moderadas de un APL de afinidad intermedia (NRP-A7) o altas dosis de un APL de baja afinidad (NRP-I4) proporcionó protección para T1D. Esto se asoció con la acumulación local de células T CD8+ reactivas con IGRP26-214 a expensas de sus contrapartes de avidez alta, que se eliminaron. Inesperadamente, el tratamiento crónico con dosis altas de un APL de afinidad alta (NRP-V7) o el ligando natural (IGRP26-214) solo proporcionaron protección marginal. Sorprendentemente, los islotes de estos ratones no contenían casi I células T CD8+ reactivas con IGRP26-214, sino poblaciones aumentadas de células CD8+ que reconocen otros epítopos de IGRP. Esto llevó a los autores a la conclusión de que la terapia con péptidos en la autoinmunidad puede ser... [Seguir leyendo]

1. Un complejo de antígeno-MHC acoplado operativamente a una nanopartícula para uso en un procedimiento para prevenir o tratar diabetes tipo I o tratar pre-diabetes en un paciente, el procedimiento que comprende:

administrar a dicho paciente un complejo de antígeno-MHC acoplado operativamente a una nanopartícula en una cantidad suficiente para expandir las células T autorreactivas anti-patogénicas;

en el que el antígeno deriva de un antiantígeno involucrado en la etiología de dicha enfermedad;

en el que dicha nanopartícula tiene un diámetro menor de 1 pm; y

además en el que el componente MHC es un componente MHC de clase I.

2. Una composición farmacéutica para usar en la prevención o tratamiento de la diabetes tipo I o tratamiento de pre-diabetes que comprende un complejo de antígeno-MHC acoplado operativamente a una nanopartícula en una cantidad suficiente para expandir células T autorreactivas no patogénicas;

en el que el antígeno deriva de un autoantígeno involucrado en una respuesta autoinmune;

en el que dicha nanopartícula tiene un diámetro menor de 1 pm; y

además en que el componente MHC es un componente de MHC de clase I.

3. El complejo o composición para usar de la reivindicación 1 o reivindicación 2, en el que el antígeno es un péptido, un carbohidrato, un lípido, o una combinación de estos.

4. El complejo o composición para usar de la reivindicación 1 or reivindicación 2, en el que el autoantígeno es un epítopo de un antígeno expresado por las células beta pancreáticas.

5. El complejo o composición para usar de la reivindicación 4, en que el autoantígeno es una proteína relacionada con la subunidad catalítica de glucosa-6-fosfatasa específica del islote, insulina, ácido glutámico decarboxilasa o proteína IA-2.

6. El complejo o composición para usar de la reivindicación 4, en el que el autoantígeno es un epítopo derivado de un componente endocrino o neurocrino.

7. El complejo o composición para usar de la reivindicación 6, en el que el componente endocrino o neuroendocrino es las células de Schwann del peri-islote.

8. El complejo o composición para usar de la reivindicación 1 o reivindicación 2, en el que el componente de MHC de clase I comprende el total o parte de una molécula de HLA-A, HLA-B, HLA-C, HLA-E, HLA-F, HLA-G o CD- 1.

9. El complejo o composición para usar de la reivindicación 1 o reivindicación 2, en el que el componente de MHC de clase I comprende el total o parte de una molécula de HLA-A.

1. El complejo o composición para usar de la reivindicación 1 o reivindicación 2, en el que el componente de MHC de clase I comprende el total o parte de una molécula de MHC de clase I HLA-A*21.

11. El complejo o composición para usar de la reivindicación 1 o reivindicación 2, en el que la nanopartícula comprende un metal.

12. El complejo o composición para usar de la reivindicación 11, en el que el metal es hierro.

13. El complejo o composición para usar de la reivindicación 1 o reivindicación 2, en el que el complejo de

antígeno-MHC está unido de modo covalente a la nanopartícula.

14. El complejo o composición para usar de la reivindicación 13, en el que el complejo se une a la nanopartícula por medio de un ligador.

15. El complejo o composición para usar de la reivindicación 14, en el que el ligador es un ligador peptídico.

16. El complejo o composición para usar de la reivindicación 1 o reivindicación 2, en el que las células T

expandidas por el tratamiento han sido preactivadas por la diabetes tipo I y tiene un fenotipo de memoria.