Anticuerpo monoclonal M-CSF-específico y usos del mismo.

Un anticuerpo anti-M-CSF humanizado, en el que:

(i) la cadena pesada comprende la secuencia de la región variable de la cadena pesada expuesta en la SEQ ID NO:

43 y una región constante de IgG1; y

(ii) la cadena ligera comprende la secuencia de la región variable de la cadena ligera expuesta en la SEQ ID NO: 53.

CAMPO TECNICO

Esta invención se refiere a un anticuerpo de M-CSF útil para prevenir y tratar osteolisis, metástasis del cáncer y pérdida ósea asociada con metástasis del cáncer en un sujeto.

ANTECEDENTES DE LA INVENCION

La metástasis del cáncer es la causa principal de la reaparición después de la operación y después de la terapia en pacientes con cáncer. A pesar de los esfuerzos intensivos para desarrollar tratamientos, la metástasis del cáncer permanece sustancialmente refractaria a la terapia. El hueso es uno de los sitios más comunes de metástasis de varios tipos de cánceres humanos (por ejemplo cánceres de mama, pulmón, próstata y tiroides) . La aparición de metástasis óseas osteolíticas provoca morbilidad grave debido a dolor intratable, alta susceptibilidad a fracturas, compresión nerviosa e hipercalcemia. A pesar de la importancia de estos problemas clínicos, hay pocos tratamientos disponibles para la pérdida ósea asociada con la metástasis del cáncer.

Reabsorción ósea mediada por osteoclastos. Los osteoclastos son células multinucleadas que se diferencian de las células hematopoyéticas. Se acepta generalmente que los osteoclastos se forman por la fusión de precursores mononucleares derivados de células madre hematopoyéticas en la médula ósea, en lugar de divisiones celulares incompletas (Chambers, Bone y Mineral Research, 6: 1-25, 1989; Göthling et al., Clin Orthop Relat R. 120: 201-228, 1976; Kahn et al., Nature 258: 325-327, 1975, Suda et al., Endocr Rev 13: 66-80, 1992; Walker, Science 180: 875, 1973; Walker, Science 190: 785-787, 1975; Walker, Science 190: 784-785, 1975) . Comparten una célula madre común con las células del linaje de monocitos-macrófagos (Ash et al., Nature 283: 669-670, 1980, Kerby et al., J. Bone Miner Res 7: 353-62, 1992) . La diferenciación de precursores de osteoclastos en osteoclastos multinucleados maduros requiere de diferentes factores incluyendo estímulos hormonales y locales (Athanasou et al., Bone Miner 3: 317-333, 1988; Feldman et al., Endocrinology 107: 1137-1143, 1980; Walker, Science 190: 784785, 1975; Zheng et al., Histochem J 23: 180-188, 1991) y se ha demostrado que el hueso vivo y las células óseas juegan un papel crítico en el desarrollo de osteoclastos (Hagenaars et al., Bone Miner 6: 179-189, 1989) . Las células osteoblásticas o estromales de médula ósea también se requieren para la diferenciación de osteoclastos. Uno de los factores producidos por estas células que sustenta la formación de osteoclastos es el factor es el factor estimulante de colonias de macrófagos, M-CSF (Wiktor-Jedrzejczak et al., Proc Natl Acad Sci USA 87: 4828-4832, 1990; Yoshida et al., Nature 345: 442-444, 1990) . El activador del receptor para el ligando NF-κ (RANKL, también conocido como TRANCE, ODF y OPGL) es otra señal (Suda et al., Endocr Rev 13: 66-80, 1992) a través de la que las células osteoblásticas/estromales estimulan la formación de osteoclastos y la resorción a través de un receptor, RANK (TRANCER) , localizados en osteoclastos y precursores de osteoclastos (Lacey et al., Cell 93: 165-176, 1998; Tsuda et al., Biochem Biophys Res Co 234: 137-142, 1997; Wong et al., J Exp Med 186: 2075-2080, 1997; Wong et al., J Biol. Chem 272: 25190-25194, 1997; Yasuda et al., Endocrinology 139: 1329-1337, 1998; Yasuda et al., Proc Natl Acad Sci US 95: 3597-3602, 1998) . Los osteoblastos también segregan una proteína que inhibe fuertemente la formación de osteoclastos llamada osteoprotegerina (OPG, también conocida como OCIF) , que actúa como un receptor señuelo para el RANKL inhibiendo así la señal positiva entre los osteoclastos y los osteoblastos a través del RANK y el RANKL.

Los osteoclastos son responsables de disolver tanto la matriz ósea mineral como la orgánica (Blair et al., J Cell Biol 102: 1164-1172, 1986) . Los osteoclastos representan células terminalmente diferenciadas que expresan una morfología polarizada única con áreas de membrana especializadas y varios marcadores de membrana y citoplásmicos, fosfatasa ácida resistente al tartrato (TRAP) (Anderson et al. 1979) , anhidrasa carbónica II (Väänänen et al., Histochemistr y 78: 481-485, 1983) , receptor de calcitonina (Warshafsky et al., Bone 6: 179-185, 1985) y receptor de vitronectina (Davies et al., J Cell Biol 109: 1817-1826, 1989) . Los osteoclastos multinucleados habitualmente contienen menos de 10 núcleos, pero pueden contener hasta 100 núcleos siendo de entre 10 y 100 µm de diámetro (Göthling et al., Clin Orthop Relat R 120: 201-228, 1976) . Esto los hace relativamente fácil de identificar por microscopía de luz. Son muy vacuolados cuando están en estado activo, y también contienen muchas mitocondrias, indicativo de una tasa metabólica alta (Mundy, in Primer on the metabolic bone diseases and disorders of mineral metabolism, páginas 18-22, 1990) . Como los osteoclastos juegan un papel principal en las metástasis óseas osteolíticas, hay una necesidad en la técnica para nuevos agentes y métodos para evitar la estimulación y función de los osteoclastos.

Por lo tanto, hay una necesidad en la técnica para identificar nuevos agentes y métodos para evitar o tratar osteolisis o metástasis del cáncer, incluyendo metástasis de hueso osteolítica.

RESUMEN DE LA INVENCION

Los materiales y métodos de la presente invención cumplen las necesidades anteriormente mencionadas y

otras relacionadas en la técnica. La invención proporciona un anticuerpo anti-M-CSF humanizado, en donde: la cadena pesada comprende una secuencia de la región variable de la cadena pesada expuesta en la SEQ ID NO: 43 y la región constante de la IgG1; y la cadena ligera comprende la secuencia de la región variable de la cadena ligera expuesta en la SEQ ID NO: 53.

En la presente se divulga un anticuerpo monoclonal no murino, incluyendo el fragmento funcional, que enlaza específicamente con el mismo epítopo de M-CSF que cualquiera de los anticuerpos monoclonales murinos RX1, MC1 o MC3 que tienen las secuencias de aminoácidos expuestas en las Figuras 4, 14 y 15, respectivamente. Se divulga un anticuerpo anteriormente mencionado en donde el anticuerpo se selecciona del grupo consistente de un anticuerpo policlonal; un anticuerpo monoclonal incluyendo un anticuerpo Human Engineered™; un anticuerpo humanizado, un anticuerpo humano; un anticuerpo quimérico; un fragmento de anticuerpo Fab, F (ab’) 2; Fv; Sc Fv o SCA; un diacuerpo; anticuerpo lineal; o una muteína de cualquiera de estos anticuerpos, que retienen preferiblemente la afinidad de enlace de al menos 10-7, 10-8 o 10-9 o más alta. También se contempla un anticuerpo monoclonal no murino, incluyendo el fragmento funcional, que compite con el anticuerpo monoclonal RX1, MC1 y/o MC3 que tiene la secuencia de aminoácidos expuesta en la Figura 4 para enlazar con M-CSF por más del 75%.

Se divulga un anticuerpo monoclonal no murino, incluyendo el fragmento funcional, en donde dicho anticuerpo monoclonal no murino o fragmento funcional del mismo enlaza con un epítopo de M-CSF que incluye al menos 4, 5, 6, 7 u 8 residuos contiguos de los aminoácidos 98-105 de la Figura 12.

También se divulga en la presente un anticuerpo monoclonal no murino, incluyendo el fragmento funcional, en donde dicho anticuerpo monoclonal no murino o fragmento funcional del mismo enlaza con un epítopo de M-CSF que incluye al menos 4, 5, 6, 7 u 8 residuos contiguos de los aminoácidos 65-73 ó 138-144 de la Figura 12 (correspondientes a los epítopos de M-CSF reconocidos por 5H4 o MC3) .

Se divulga en la presente el anticuerpo anteriormente mencionado o fragmento que enlaza con un epítopo de M-CSF que incluye los aminoácidos 98-105 de la Figura 12. También se divulga en la presente el anticuerpo anteriormente mencionado que comprende el CDR3 de la Figura 4A. El anticuerpo puede comprender al menos 1, 2, 3, 4, 5 ó 6 CDRs de anticuerpo murino RX1 expuesto en la Figura 4A. Dicho anticuerpo que comprende al menos 1, 2, 3, 4, 5 ó 6 CDRs de anticuerpo murino RX1 puede comprender también al menos 1, 2, 3, 4 ó 5 CDRs de los CDRs del anticuerpo 5H4 expuesto en la Figura 16A-B. Alternativamente, el anticuerpo que comprende al menos 1, 2, 3, 4 ó 5 CDRs del anticuerpo murino RX1 puede comprender al menos 1, 2, 3, 4 ó 5 CDRs de cualquiera de los 6 CDRs del anticuerpo MC1 expuesto en la Figura 16A-B. El anticuerpo que comprende al menos 1, 2, 3, 4 ó 5 CDRs del anticuerpo murino RX1 puede comprender al menos 1, 2, 3, 4 ó 5 CDRs de los CDRs de consenso expuestos en la Figura 16A-B. En el anticuerpo anteriormente mencionado uno o más residuos de los CDR (s) de consenso puede ser sustituido por el residuo correspondiente de cualquiera de los CDRs del anticuerpo murino RX1, 5H4, MC1 o MC3. La afinidad de... [Seguir leyendo]

1. Un anticuerpo anti-M-CSF humanizado, en el que:

(i) la cadena pesada comprende la secuencia de la región variable de la cadena pesada expuesta en la SEQ ID NO: 43 y una región constante de IgG1; y

(ii) la cadena ligera comprende la secuencia de la región variable de la cadena ligera expuesta en la SEQ ID NO: 53.

2. El anticuerpo de acuerdo con la reivindicación 1 que comprende la secuencia de la cadena pesada expuesta en la SEQ ID NO: 116.

3. El anticuerpo de acuerdo con la reivindicación 1 o la reivindicación 2, en el que la cadena ligera comprende una región constante kappa humana.

4. Una composición farmacéutica que comprende un anticuerpo como se define en cualquiera de las reivindicaciones 1-3, y un portador, excipiente o diluyente farmacéuticamente aceptable.

5. Un anticuerpo como se define en cualquiera de las reivindicaciones 1-3, para su uso en aplicaciones terapéuticas que implican la administración in vivo a un humano.

6. El anticuerpo como se define en cualquiera de las reivindicaciones 1-3 para su uso en prevenir o tratar a un sujeto afligido con una enfermedad que provoca o contribuye a la osteolisis, en el que el anticuerpo reduce eficazmente la severidad de la pérdida ósea asociada con la enfermedad.

7. El anticuerpo para su uso de acuerdo con la reivindicación 6 en el que dicha enfermedad se selecciona del grupo consistente de de enfermedades óseas metabólicas asociadas con actividad de los osteoclastos relativamente aumentada, incluyendo endocrinopatías (hipercortisolismo, hipogonadismo, hiperparatiroidismo primario o secundario, hipertiroidismo) , hipercalcemia, estados de deficiencia (incluyendo raquitismo/osteomalacia, escorbuto, malnutrición) , enfermedades crónicas (incluyendo síndromes de malabsorción, insuficiencia renal crónica (osteodistrofia renal) , enfermedad hepática crónica (incluyendo osteodistrofia hepática) ) , fármacos (incluyendo glucocorticoides (osteoporosis inducida por glucocorticoides) , heparina, alcohol) , y enfermedades hereditarias (incluyendo osteogénesis imperfecta, homocistinuria) , cáncer, osteoporosis, osteopetrosis, inflamación de hueso asociada con la artritis y artritis reumatoide, enfermedad periodontal, displasia fibrosa, y/o enfermedad de Paget.

8. El anticuerpo como se define en cualquiera de las reivindicaciones 1-3 para su uso en prevenir o tratar cáncer metastásico al hueso, en el que el cáncer metastásico es cáncer de mama, pulmón, renal, mieloma múltiple, tiroides, próstata, adenocarcinoma, tumores malignos de células sanguíneas, incluyendo leucemia y linfoma; cánceres de cabeza y cuello; cánceres gastrointestinales, incluyendo cáncer de esófago, cáncer de estómago, cáncer de colon, cáncer intestinal, cáncer colorrectal, cáncer rectal, cáncer de páncreas, cáncer de hígado, cáncer del conducto biliar

o la vesícula biliar; tumores malignos del tracto genital femenino, incluyendo el carcinoma de ovario, cáncer de endometrio uterino, cáncer vaginal, y el cáncer de cuello uterino; cáncer de vejiga; cáncer de cerebro, incluyendo neuroblastoma; sarcoma, osteosarcoma; y cáncer de piel, incluyendo melanoma maligno o cáncer de células escamosas.

9. El uso del anticuerpo como se define en cualquiera de las reivindicaciones 1-3 en la fabricación de un medicamento para prevenir o reducir la pérdida ósea en un paciente que muestra osteolisis.

10. El uso del anticuerpo como se define en cualquiera de las reivindicaciones 1-3 en la fabricación de un medicamento para tratar a un paciente afligido con una enfermedad que provoca o contribuye a la osteolisis.

11. El uso de la reivindicación 10 en donde dicha enfermedad se selecciona del grupo consistente de enfermedades óseas metabólicas asociadas con actividad de los osteoclastos relativamente aumentada, incluyendo endocrinopatías (hipercortisolismo, hipogonadismo, hiperparatiroidismo primario o secundario, hipertiroidismo) , hipercalcemia, estados de deficiencia (incluyendo raquitismo/osteomalacia, escorbuto, malnutrición) , enfermedades crónicas (incluyendo síndromes de malabsorción, insuficiencia renal crónica (osteodistrofia renal) , enfermedad hepática crónica (incluyendo osteodistrofia hepática) ) , fármacos (incluyendo glucocorticoides (osteoporosis inducida por glucocorticoides) , heparina, alcohol) , y enfermedades hereditarias (incluyendo osteogénesis imperfecta, homocistinuria) , cáncer, osteoporosis, osteopetrosis, inflamación de hueso asociada con la artritis y artritis reumatoide, enfermedad periodontal, displasia fibrosa, y/o enfermedad de Paget.

12. El uso del anticuerpo como se define en cualquiera de las reivindicaciones 1-3 en la fabricación de un medicamento para prevenir o tratar cáncer metastásico al hueso en un pacien te que sufre de cáncer metastásico.

13. El uso de la reivindicación 12 en el que el cáncer metastásico es áncer de mama, pulmón, renal, mieloma

múltiple, tiroides, próstata, adenocarcinoma, tumores malignos de células sanguíneas, incluyendo leucemia y linfoma; cánceres de cabeza y cuello; cánceres gastrointestinales, incluyendo cáncer de esófago, cáncer de estómago, cáncer de colon, cáncer intestinal, cáncer colorrectal, cáncer rectal, cáncer de páncreas, cáncer de hígado, cáncer del conducto biliar o la vesícula biliar; tumores malignos del tracto genital femenino, incluyendo el carcinoma de ovario, cáncer de endometrio uterino, cáncer vaginal, y el cáncer de cuello uterino; cáncer de vejiga; cáncer de cerebro, incluyendo neuroblastoma; sarcoma, osteosarcoma; y cáncer de piel, incluyendo melanoma maligno o cáncer de células escamosas.

14. El uso del anticuerpo como se define en cualquiera de las reivindicaciones 1-3 en la fabricación de un medicamento para tratar a un paciente que tiene cáncer.

15. El uso de cualquiera de las reivindicaciones 9-14, en el que la cantidad de anticuerpo en el medicamento es efectiva para inhibir la proliferación de osteoclastos y/o la diferenciación inducida por células tumorales.

16. El uso de cualquiera de las reivindicaciones 9-14, en el que la cantidad de anticuerpo en el medicamento está a una dosis efectiva para reducir la dosificación del segundo agente terapéutico requerido para conseguir un efecto terapéutico.

17. El uso de cualquiera de las reivindicaciones 9-14, en el que la cantidad de anticuerpo en el medicamento está a una dosis de entre alrededor de 2 µg/kg a 30 mg/kg de peso corporal.

18. El uso de la reivindicación 17 en el que la cantidad de anticuerpo en el medicamento está a una dosis de entre alrededor de 0, 1 mg/kg a 30 mg/kg de peso corporal, o en el que la cantidad de anticuerpo en el medicamento está a una dosis de entre alrededor de 0, 1 mg/kg a 10 mg/kg de peso corporal.