Uso de la secuencia que codifica el dominio carboxilo terminal de la cadena pesada de la toxina tetánica como fármaco.

La presente invención se refiere al uso de la secuencia codificante del domino del extremo carboxilo terminal de la cadena pesadade la toxina tetánica como medicamento,

preferentemente en el tratamiento de la Esclerosis Lateral Amiotrófica (ELA), así como elpolipéptido codificado por dicha secuencia para el tratamiento dela mencionada enfermedad.

Uso de la secuencia que codifica el dominio carboxilo terminal de la cadena pesada de la toxina tetánica como fármaco.

Esta invención se refiere al uso de la secuencia que codifica el dominio carboxilo terminal de la cadena pesada de la toxina tetánica como fármaco, preferentemente en el tratamiento de la Esclerosis Lateral Amiotrófica (ELA) , así como al polipéptido codificado por dicha secuencia para el tratamiento de la enfermedad mencionada anteriormente.

Antecedentes de la invención La Esclerosis Lateral Amiotrófica (enfermedad de Lou Gehrig o de Charcot) es una enfermedad progresiva, incurable y mortal que avanza hasta la degeneración de las motoneuronas a nivel medular, bulbar y de córtex motor. En el caso de España, la enfermedad presenta una incidencia de 2/100.000 y una prevalencia de 1/10.000, lo que indica que aproximadamente 40.000 españoles desarrollarán la enfermedad en algún momento a lo largo de su vida (fuente: Asociación Española de Esclerosis Lateral Amiotrófica -ADELA-) . A pesar de ser una enfermedad declarada como tal desde hace mucho tiempo, aún no se conocen con exactitud las causas que la originan y, aunque existen formas genéticas de esta enfermedad, también se conocen casos en los que no parece que tengan un origen hereditario. Por ello, se estima que el 10% de los casos son de origen genético, las formas familiares, de los cuales un 15-20% se corresponden con mutaciones a nivel de la enzima Superóxido Dismutasa (SOD-1) e incluso también se han observado mutaciones en esta enzima en formas esporádicas de la enfermedad (Brown. R.H. Jr. (1997) . Arch. Neurol. 54 (10) 1246-1250) . Mutaciones en NFH, el gen que codifica la cadena pesada de los neurofilamentos, también se han encontrado de forma excepcional en algún enfermo con Esclerosis Lateral Amiotrófica.

Consecuentemente, la investigación de la herencia genética de esta enfermedad presenta gran interés.

En los últimos años, la creación de modelos animales de la enfermedad ha sido una de las herramientas más relevantes en los estudios de tratamiento experimental, que han servido para aclarar algunas dudas sobre sus causas, aunque todavía éstas se desconocen en gran medida. Ni los ratones con los genes de la enzima SOD-1 desactivados, ni los animales transgénicos para diferentes mutaciones en la enzima SOD-1 humana han conseguido reproducir un cuadro clínico similar a la enfermedad en humanos. El animal que más se aproxima al desarrollo de la enfermedad es un transgénico que presenta varias copias de la superóxido dismutasa mutada en su posición 93, es el llamado SOD1G93A (Tu, P.H., et al. (1996.) Proc. Nati. Acad. Sci. USA. 93 (7) : 3155-3160) que lo ha proporcionado el laboratorio The Jackson Laborator y .

A pesar de los numerosos estudios realizados tanto para conocer su causa como su mecanismo, por el momento no existen tratamientos clásicos efectivos. Actualmente, se encuentran en desarrollo tres líneas de investigación basadas en la aplicación de antagonistas del glutamato, factores neurotróficos y antioxidantes, aunque hasta la fecha ninguna de ellas ha conducido a un tratamiento eficaz.

Desde hace unos años se conoce la capacidad de los factores neurotróficos para rescatar a las motoneuronas de la degeneración. Han resultado de gran interés las experiencias de terapia génica realizadas en modelos animales, utilizando vectores adenovíricos que expresan diversos factores neurotróficos (GDNF, CNTF, NI-4, IGF-1) , que han 45 ofrecido resultados esperanzadores. Sin embargo, las inyecciones adenovíricas presentan el inconveniente de tener que aplicarse en animales neonatos debido a la gran respuesta inmune que ocasionan. Por tanto, aunque los resultados sean esperanzadores, resulta imprescindible el desarrollo de nuevos vectores menos inmunógenos que posibiliten un tratamiento efectivo de la ELA.

En relación a los ensayos clínicos que han sido llevados a cabo hasta la fecha, los iniciados en el año 1996 por el Dr. Schuelp, no obtuvieron resultados satisfactorios (http://www.wiley.co.uk/genetherapy) , siendo las posibles causas del fracaso: la naturaleza del factor neurotrófico utilizado en los ensayos (CNTF) y/o su falta de accesibilidad al Sistema Nervioso Central. En 1999, el grupo del Dr. Axel Kahn comprobó en modelos animales que efectivamente la vía de administración de dicho factor neurotrófico es un factor importante para su efecto terapéutico (Haase et al.

(1999) Ann. Neurol. 45 (3) 296-304) . Esta falta de especificidad también ha sido propuesta como causa probable del fracaso en la administración de BDNF en humanos de forma subcutánea.

Por otra parte, cuando los factores neurotróficos son administrados de forma sistémica presentan problemas de toxicidad al actuar sobre otros tejidos. A pesar de todos estos inconvenientes, las posibilidades terapéuticas de los factores neurotróficos no han dejado de investigarse debido a sus prometedores resultados en la fase preclínica. Concretamente, el último ensayo clínico que está teniendo lugar en el Medical Center en Rochester (Minnesota) se basa de nuevo en la administración de un factor neurotrófico, IGF-1.

El documento WO2004/021992 describe el uso del dominio carboxilo terminal de la cadena pesada no tóxica de la 65 toxina tetánica (HcTeTx) para dirigirse a proteínas diana en el SNC.

Larsen et al, Brain Research, 1120 nº 1, (2006) págs. 1-12, describen el uso del fragmento C-terminal de la toxina tetánica como un vehículo de entrega para administrar proteínas exógenas a las motoneuronas del SNC.

Bordet et al, Molecular and Cellular Neurosciences, San Diego, EE.UU., vol. 17, nº 5, (2001) págs. 842-854, 5 describen una proteína de fusión del factor de crecimiento insulínico 1 y el fragmento C de la toxina tetánica, para una mejor administración de IGF-1 al SNC.

Chian et al, Society for Neuroscience, 33º Annual Meeting, New Orleans, USA, (2003) , Resumen documental nº 413, describen el uso del fragmento C-terminal tetánico como un vehículo de entrega de proteínas exógenas a las motoneuronas del SNC.

Descripción de la invención Los autores de esta invención han descrito que el dominio carboxilo terminal, no tóxico, de la cadena pesada de la toxina tetánica (HcTeTx) , (que hasta la fecha únicamente se había utilizado en el tratamiento de ELA como vehículo para diversos factores neurotróficos, así como de la enzima SOD-1, mediante la creación de proteínas de fusión) , es capaz por sí mismo de prolongar la supervivencia de modelos animales de la enfermedad.

Por lo tanto, un primer aspecto de la invención proporciona el uso de un polinucleótido aislado que consiste en la secuencia que codifica el dominio carboxi-terminal de la subunidad pesada de la toxina tetánica (HcTeTx) , o un fragmento de la secuencia codificadora o una variante polinucleotídica de la misma, como agente terapéutico para la elaboración de un medicamento para el tratamiento de los síntomas de la Esclerosis Lateral Amiotrófica (ELA) , en donde (a) el polipéptido codificado por el fragmento o la variante polinucleotídica conserva un efecto terapéutico sobre la ELA;

(b) la secuencia del polipéptido codificado por dicha variante polinucleotídica tiene una identidad de al menos 85% con la secuencia de SEQ ID NO: 2 o SEQ ID NO: 5;

(c) el polipéptido codificado por el polinucleótido aislado no forma parte de una proteína de fusión; y

(d) la HcTeTx, el fragmento de HcTeTx o una variante polipeptídica codificada por el polinucleótido aislado tiene una eficacia terapéutica propia.

En una realización preferida de la invención, la secuencia que codifica HcTeTx abarca desde el triplete que codifica el aminoácido V (Valina) del extremo amino terminal de HcTeTx, hasta el triplete que codifica el aminoácido D

(Aspartato) , preferentemente desde el aminoácido V (854) hasta D (1315) de la secuencia con número de orden (NCBI: P04958) . En una realización todavía más preferida de este aspecto de la invención, la secuencia que codifica HcTeTx es SEQ ID NO: 1 y el fragmento de HcTeTx es SEQ ID NO: 5. De aquí en adelante, este polinucleótido será denominado el "polinucleótido de la invención".

En otra realización preferida, el polinucleótido de la invención puede estar mutado (deleción, inserción, inversión, mutación puntual, etc.) en donde dichas mutaciones no afectan a su capacidad para actuar como fármaco, concretamente para el tratamiento de ELA. El mantenimiento del efecto terapéutico del polinucleótido de la invención mutado se puede comprobar mediante la reproducción de cualquiera de los ejemplos I y II. A lo largo de la descripción, estos polinucleótidos mutados serán considerados también... [Seguir leyendo]

1. Uso de un polinucleótido aislado que consiste en la secuencia que codifica el dominio carboxi-terminal de la subunidad pesada de la toxina tetánica (HcTeTx) , o un fragmento de la secuencia codificadora o una variante polinucleotídica de la misma, como agente terapéutico en la elaboración de un medicamento para el tratamiento de los síntomas de la Esclerosis Lateral Amiotrófica (ELA) , en donde (a) el polipéptido codificado por el fragmento o la variante polinucleotídica conserva un efecto terapéutico sobre la ELA;

(b) la secuencia del polipéptido codificado por dicha variante polinucleotídica tiene una identidad de al menos 85% con la secuencia de SEQ ID NO: 2 o SEQ ID NO: 5;

(c) el polipéptido codificado por el polinucleótido aislado no forma parte de una proteína de fusión; y

(d) la HcTeTx, el fragmento de HcTeTx o una variante polipeptídica codificada por el polinucleótido aislado tiene una

eficacia terapéutica propia. 15

2. Uso según la reivindicación 1, en donde dicha secuencia que codifica el dominio carboxi-terminal de la subunidad pesada de la toxina tetánica (HcTeTx) es SEQ ID NO: 1.

3. Uso según la reivindicación 1, en donde dicha secuencia codificante es SEQ ID NO: 6. 20

4. Uso según la reivindicación 1, en donde dicho polinucleótido está destinado a una administración como ADN desnudo.

5. Uso según la reivindicación 1, en donde dicho polinucleótido está destinado a una administración vía oral, 25 parenteral, intramuscular o nasal

6. Uso según la reivindicación 1, en donde dicho polinucleótido está destinado a una administración en un músculo.

7. Uso según la reivindicación 6, en donde dicho polinucleótido está destinado a la expresión in vivo en dicho músculo.

8. Uso según la reivindicación 1, en donde dicho polinucleótido se inserta en un vector de expresión.

9. Uso según la reivindicación 8, en donde dicho vector es capaz de expresión in vivo.

10. Uso según la reivindicación 9, en donde dicho vector comprende un promotor capaz de expresar el polinucleótido aislado contenido en dicho vector.

11. Uso según la reivindicación 8, en donde dicho vector es el vector de expresión pcDNA3.1.

12. Uso según la reivindicación 11, en donde dicho promotor es pCMV.

13. Uso de un polipéptido aislado que consiste en el dominio carboxi-terminal de la subunidad pesada de la

toxina tetánica (HcTeTx) , un fragmento de HcTeTx o una variante polipeptídica, como agente terapéutico para la elaboración de un medicamento para el tratamiento de los síntomas de la Esclerosis Lateral Amiotrófica (ELA) , en donde:

(a) el fragmento de HcTeTx o la variante polipeptídica conserva un efecto terapéutico sobre la ELA; 50 (b) la secuencia de la variante polipeptídica tiene una identidad de al menos 85% con la secuencia de SEQ ID NO: 2

o SEQ ID NO: 5;

(c) la HcTeTx, el fragmento de HcTeTx o una variante polipeptídica no forman parte de una proteína de fusión; y

(e) la HcTeTx, el fragmento de HcTeTx o una variante polipeptídica tiene una eficacia terapéutica propia.

14. Uso según la reivindicación 13, en donde dicho polipéptido aislado es el dominio carboxi-terminal de la subunidad pesada de la toxina tetánica (HcTeTx) (SEQ ID NO: 2) .

15. Uso según la reivindicación 13, en donde dicho polipéptido aislado es SEQ ID NO: 5.

16. Uso según la reivindicación 13, en donde dicho polipéptido está destinado a una administración vía oral, parenteral, intramuscular o nasal.

17. Uso según la reivindicación 13, en donde dicho polipéptido está destinado a una administración intraperitoneal. 65