Péptidos y composiciones para prevención de la adhesión celular, y métodos para utilizar los mismos.

Un péptido ciclado que tiene la actividad de prevenir la formación de biopelículas y que tiene una secuencia seleccionada del grupo que consiste en:

FDYDWY (ID. SEC. nº 2),

SFDYDWY (ID. SEC. nº 7),

SFDYDWYN (ID. SEC. nº 8),

HSFDYDWYN (ID. SEC. nº 9),

HSFDYDWYNV (ID. SEC. nº 10),

VHSFDYDWYNV (ID. SEC. nº 11),

VHSFDYDWYNVS (ID. SEC. nº 12),

SVHSFDYDWYNVS (ID. SEC. nº 13),

SVHSFDYDWYNVSD (ID. SEC. nº 14),

KSVHSFDYDWYNVSD (ID. SEC. nº 15),

KSVHSFDYDWYNVSDQ (ID. SEC. nº 16),

NKSVHSFDYDWYNVSDQ (ID. SEC. nº 17),

NKSVHSFDYDWYNVSDQA (ID. SEC. nº 18),

QNKSVHSFDYDWYNVSDQA (ID. SEC. nº 19),

QNKSVHSFDYDWYNVSDQAD (ID. SEC. nº 20),

SQNKSVHSFDYDWYNVSDQAD (ID. SEC. nº 21),

SQNKSVHSFDYDWYNVSDQADL (ID. SEC. nº 22),

FSQNKSVHSFDYDWYNVSDQADL (ID. SEC. nº 23),

FSQNKSVHSFDYDWYNVSDQADLK (ID. SEC. nº 24),

SFSQNKSVHSFDYDWYNVSDQADLK (ID. SEC. nº 25),

SFSQNKSVHSFDYDWYNVSDQADLKN (ID. SEC. nº 3),

CSFSQNKSVHSFDYDWYNVSDQADLKN (ID. SEC. nº 26), y

CSFSQNKSVHSFDYDWYNVSDQADLKNC (ID. SEC. nº 1),

o combinaciones de las mismas.

Péptidos y composiciones para prevención de la adhesión celular, y métodos para utilizar los mismos Campo de la invención

La presente invención se refiere a péptidos aislados y a su uso en la prevención de la adhesión celular. Antecedentes de la invención

Los microorganismos pueden vivir y proliferar como células individuales que nadan libremente en el medio ambiente (como plancton) o pueden crecer como comunidades multicelulares muy organizadas encerradas en una autoproducida matriz polimérica en íntima asociación con superficies e interfases. Al último estilo de vida microbiana se hace referencia como biopelículas. La formación de biopelículas representa un antiguo modo protegido de crecimiento que permite la supervivencia microbiana en entornos hostiles y permite que los microorganismos se dispersen y colonicen nuevos nichos [Hall-Stoodley et al., Nat. Rev. Microbiol. (24)2 (2): 95-18],

La composición de las biopelículas es compleja y variable entre las diferentes especies microbianas e incluso dentro de la misma especie bajo diferentes condiciones ambientales. No obstante, la formación de biopelículas representa el estilo de vida normal de un microorganismo en el medio ambiente, y todos los microbios pueden formar biopelículas. Estudios previos revelaron que la formación de biopelículas bacterianas progresa a través de múltiples fases de desarrollo que difieren en cuanto a los perfiles proteicos [Sauer et al., J. Bacteriol. (22) 184 (4): 114-54], comenzando con la fijación a una superficie y siguiendo con la inmigración y la división para formar microcolonias y, finalmente, una maduración que implica la expresión de polímeros matriciales. Las bacterias, dentro de cada fase de la biopelícula, presentan fenotipos y poseen propiedades que son notablemente diferentes de aquéllas del mismo grupo que crece planctónicamente [Sauer et al., J. Bacteriol. (24) 186 (21): 7312-26],

Las biopelículas son una causa principal de infecciones sistémicas (por ejemplo, infecciones nosocomiales) en los seres humanos. En el organismo, las biopelículas pueden asociarse con tejidos (por ejemplo, oídos internos, dientes, encías, pulmones, válvulas cardíacas y el tracto urogenital). Se estima que el 65% de las infecciones bacterianas son de naturaleza biopelicular en los seres humanos. Además, después de formar biopelículas, los microorganismos tienden a cambiar sus características, a veces drásticamente, de modo que unas dosis de antibióticos que normalmente matan los organismos en cultivos en suspensión resultan completamente ineficaces contra los mismos microorganismos cuando los organismos están en forma de biopelícula fijada o conglomerada (Patente de EE.UU. n° 7189351).

Una de las principales preocupaciones con respecto a los productos que se introducen en el organismo (por ejemplo, lentes de contacto, catéteres venosos centrales, válvulas cardíacas mecánicas y marcapasos) o proporcionan una vía en el organismo es la infección microbiana y la inevitable formación de biopelículas. Puesto que estas infecciones son difíciles de tratar con antibióticos, a menudo es necesaria la eliminación del dispositivo, lo que es traumático para el paciente y aumenta el coste médico. En consecuencia, para tales aparatos médicos, en la técnica se han buscado durante mucho tiempo medios y métodos para hacer antimicrobianos esos aparatos y dispositivos médicos.

En la Solicitud PCT n° WO 6/6172 se describe el uso de agentes antiamiloides, tales como compuestos aromáticos, para inhibir la formación de una biopelícula o desintegrar una biopelícula preexistente. En la solicitud se describe que compuestos que previenen la formación de fibrillas de amiloide en pacientes con enfermedad de Alzheimer pueden actuar contra la formación de fibrillas en biopelículas, y se concluye que aminoácidos que tienen una rama aromática son eficaces contra las biopelículas. Sin embargo, el análisis se limitó a secuencias de longitud completa.

En el Documento WO 25/121778 y en Spangenberg (1998), Genomics volumen 48, se describe TM7SF1 (miembro 1 de la superfamilia de proteínas con 7 dominios transmembranales). Balaban (23), J. Infect. Diseases volumen 187, describe un péptido YSPWTNF que previene la producción de una molécula reguladora RNAIII en Staphylococcus aureus y Staphylococcus epidermidis.

Sumario de la invención

La invención se refiere a realizaciones como las definidas en las reivindicaciones.

La presente invención proporciona péptidos naturales o sintéticos aislados de animales, incluyendo mamíferos y no mamíferos, que interfieren en la formación de biopelículas en sus fases iniciales, en una gran variedad de microorganismos.

Todos los péptidos descritos en esta memoria muestran una actividad que se dirige exclusivamente a la prevención de la adhesión microbiana a sustratos y la derivada formación de biopelículas. Están desprovistos de la actividad bactericida letal comúnmente observada, revelada por los péptidos antibióticos y los metabolitos secundarios, que proporciona una potente presión selectiva para una rápida selección natural mediante el intensivo "potencial biótico"

microbiano. Por otro lado, una inhibición de amplio alcance de la colonización microbiana causa el antagonismo de un mecanismo fundamental de supervivencia bacteriana. Por lo tanto, una modificación adaptativa de dicho mecanismo presenta una baja probabilidad a causa de su vitalidad.

Sher et al. (Toxicon 45: 865-879, 25), empleando un planteamiento de bioinformática, identificaron supuestas proteínas y polipéptidos biológicamente activos expresados por hidras, que podrían ser componentes de su sistema de alomonas. Se mostró que las hidras expresan ortólogos de toxinas de fosfolipasa A2 de cnidarios y citolisinas pertenecientes a la familia de actinoporinas, y expresan proteínas similares a fosfolipasas de tipo elápido, proteínas secretoras ricas en cisterna (CRISP; del inglés, cysteine-rich secretory groteins), polipéptidos de tipo procineticina y desoxirribonucleasas tóxicas.

Hasta ahora no se han identificado las secuencias específicas responsables de la actividad citotóxica en péptidos aislados de fuentes naturales.

A menos que se defina otra cosa, todos los términos técnicos y científicos empleados en esta memoria tienen un significado igual al comúnmente entendido por quien tiene una experiencia normal en la técnica a la cual pertenece esta invención. Aunque en la práctica o el ensayo de la presente invención se pueden emplear métodos y materiales similares o equivalentes a los descritos en esta memoria, más adelante se describen métodos y materiales adecuados. En caso de conflicto, mandará la memoria descriptiva de patente, incluyendo las definiciones. Además, los materiales, métodos y ejemplos son sólo ilustrativos y no han de ser considerados restrictivos.

Como se emplean en esta memoria, las expresiones "que comprende" y "que incluye", o variantes gramaticales de las mismas, han de ser consideradas como especificación de las características, números enteros, operaciones o componentes expuestos pero no excluyen la adición de una o más características, números enteros, operaciones, componentes o grupos de los mismos adicionales. Estas expresiones abarcan las expresiones "que consiste en" y "que consiste esencialmente en".

La frase "que consiste esencialmente en" o variantes gramaticales de la misma, cuando se emplean en esta memoria, han de ser consideradas como especificación de las características, números enteros, operaciones o componentes expuestos pero no excluyen la adición de una o más características, números enteros, operaciones, componentes o grupos de los mismos adicionales, pero sólo si las características, números enteros, operaciones, componentes o grupos de los mismos adicionales no alteran sustancialmente las características básicas y nuevas de la composición, el dispositivo o el método reivindicados.

El término "método" se refiere a modos, medios, técnicas y procedimientos para llevar a cabo una tarea dada, incluyendo, pero sin limitarse a, aquellos modos, medios, técnicas y procedimientos conocidos, o fácilmente desarrollados a partir de modos, medios, técnicas y procedimientos conocidos, por profesionales de las técnicas química, biológica y biofísica.

Como se emplea en esta memoria, el término "aproximadamente" se refiere a ± 1%.

Otras características y ventajas de la invención resultarán evidentes a partir de la siguiente descripción detallada y a partir de las reivindicaciones.

Breve descripción de los dibujos

La invención se describe en esta memoria, sólo a modo de ejemplo, con referencia a los dibujos adjuntos. Con referencia... [Seguir leyendo]

1. Un péptido ciclado que tiene la actividad de prevenir la formación de biopelículas y que tiene una secuencia seleccionada del grupo que consiste en:

FDYDWY (ID. SEC. n° 2),

SFDYDWY (ID. SEC. n° 7),

SFDYDWYN (ID. SEC. n° 8),

HSFDYDWYN (ID. SEC. n° 9),

HSFDYDWYNV (ID. SEC. n° 1),

VHSFDYDWYNV (ID. SEC. n° 11),

VHSFDYDWYNVS (ID. SEC. n° 12),

SVHSFDYDWYNVS (ID. SEC. n° 13),

SVHSFDYDWYNVSD (ID. SEC. n° 14),

KSVHSFDYDWYNVSD (ID. SEC. n° 15),

KSVHSFDYDWYNVSDQ (ID. SEC. n° 16),

NKSVHSFDYDWYNVSDQ (ID. SEC. n° 17),

NKSVHSFDYDWYNVSDQA (ID. SEC. n° 18),

QNKSVHSFDYDWYNVSDQA (ID. SEC. n° 19),

QNKSVHSFDYDWYNVSDQAD (ID. SEC. n°2),

SQNKSVHSFDYDWYNVSDQAD (ID. SEC. n°21),

SQNKSVHSFDYDWYNVSDQADL (ID. SEC. n°22),

FSQNKSVHSFDYDWYNVSDQADL (ID. SEC. n°23),

FSQNKSVHSFDYDWYNVSDQADLK (ID. SEC. n°24),

SFSQNKSVHSFDYDWYNVSDQADLK (ID. SEC. n°25),

SFSQNKSVHSFDYDWYNVSDQADLKN (ID. SEC. n° 3),

CSFSQNKSVHSFDYDWYNVSDQADLKN (ID. SEC. n° 26), y CSFSQNKSVHSFDYDWYNVSDQADLKNC (ID. SEC. n° 1),

o combinaciones de las mismas.

2. Una composición que comprende un péptido ciclado aislado de una fuente animal, péptido que tiene la actividad de prevenir la formación de biopelículas, en donde dicho péptido comprende una secuencia seleccionada del grupo que consiste en:

FDYDWY (ID. SEC. n° 2),

SFDYDWY (ID. SEC. n° 7),

SFDYDWYN (ID. SEC. n° 8),

HSFDYDWYN (ID. SEC. n° 9),

HSFDYDWYNV (ID. SEC. n° 1),

VHSFDYDWYNV (ID. SEC. n° 11),

VHSFDYDWYNVS (ID. SEC. n° 12),

SVHSFDYDWYNVS (ID. SEC. n° 13),

SVHSFDYDWYNVSD (ID. SEC. n° 14),

KSVHSFDYDWYNVSD (ID. SEC. n° 15),

KSVHSFDYDWYNVSDQ (ID. SEC. n° 16),

NKSVHSFDYDWYNVSDQ (ID. SEC. n° 17),

NKSVHSFDYDWYNVSDQA (ID. SEC. n° 18),

QNKSVHSFDYDWYNVSDQA (ID. SEC. n° 19),

QNKSVHSFDYDWYNVSDQAD (ID. SEC. n° 2),

SQNKSVHSFDYDWYNVSDQAD (ID. SEC. n°21),

SQNKSVHSFDYDWYNVSDQADL (ID. SEC. n°22),

FSQNKSVHSFDYDWYNVSDQADL (ID. SEC. n°23),

FSQNKSVHSFDYDWYNVSDQADLK (ID. SEC. n°24),

SFSQNKSVHSFDYDWYNVSDQADLK (ID. SEC. n°25),

SFSQNKSVHSFDYDWYNVSDQADLKN (ID. SEC. n° 3),

CSFSQNKSVHSFDYDWYNVSDQADLKN (ID. SEC. n°21)y CSFSQNKSVHSFDYDWYNVSDQADLKNC (ID. SEC. n° 1),

o una combinación de las mismas.

3. El péptido de la reivindicación 1, en donde dicho péptido está desprovisto de actividad citotóxica o citostática; o la composición de la reivindicación 2, en donde dicho péptido está desprovisto de actividad citotóxica o citostática.

4. El péptido de la reivindicación 1 o 3, en donde dicho péptido es además capaz de inhibir la agregación de células; o la composición de la reivindicación 2 o 3, en donde dicho péptido es además capaz de inhibir la agregación de células.

5. Un dispositivo médico que comprende el péptido de la reivindicación 1 o la composición de la reivindicación 2 fijados a él.

6. El dispositivo médico de la reivindicación 5, en donde el dispositivo médico es un dispositivo intracorpóreo o en donde el dispositivo médico es un dispositivo extracorpóreo.

7. Un método de tratamiento del agua para prevenir o reducir la formación de biopeliculas o la incrustación de un filtro, que comprende tratar el agua con cualquiera de los péptidos de cualquiera de las Reivindicaciones 1, 3 y 4 o con composiciones de cualquiera de las Reivindicaciones 2, 3 y 4.

8. Un método in vitro para prevenir o reducir la formación de biopeliculas en un medio fluido, que comprende tratar el medio fluido con cualquiera de los péptidos de cualquiera de las Reivindicaciones 1, 3 y 4 o con composiciones de cualquiera de las Reivindicaciones 2, 3 y 4.

9. El método de la reivindicación 7 u 8, en donde dicho agua o medio fluido tratados se aplica a un filtro para osmosis inversa.

1. Un método in vitro para prevenir la adhesión de un organismo de una sola célula a una superficie, método que comprende poner la célula en contacto con una composición que comprende un péptido ciclado aislado de una fuente animal no humana, péptido que comprende una secuencia seleccionada del grupo que consiste en:

FDYDWY (ID. SEC. n° 1),

SFSQNKSVHSFDYDWYNVSDQADLKN (ID. SEC. n°21)y CSFSQNKSVHSFDYDWYNVSDQADLKNC (ID. SEC. n° 23).

11. El método de la reivindicación 1, en donde dicho péptido está desprovisto de actividad citotóxica o citostática.

12. El método de la reivindicación 1 u 11, en donde dicho péptido es además capaz de inhibir la agregación de células.

13. El método de la reivindicación 1, en donde dicho organismo de una sola célula está comprendido en una biopelícula.

14. El método de la reivindicación 1, en donde dicho organismo de una sola célula es seleccionado del grupo que consiste en unas bacterias, un hongo, unos protozoos y unas arqueas, en donde dicho hongo puede comprender una levadura.

15. El método de la reivindicación 1, en donde dicha superficie es seleccionada del grupo que consiste en un tejido, una fibra, una espuma, una película, un hormigón, un material de albañilería, un vidrio, un metal y un plástico.

16. El método de la reivindicación 1, en donde la superficie está comprendida en un dispositivo que es susceptible de formación de biopeliculas.

17. El método de la reivindicación 16, en donde dicho dispositivo es un casco de navio, una superficie de automóvil, una superficie de avión, una membrana, un filtro o un equipo industrial.

18. El método de la reivindicación 1, en donde dicho animal es un vertebrado, en donde dicho animal es seleccionado del grupo que consiste en un pez, un anfibio, un ave, un reptil y un mamífero.