Anticuerpos anti-miostatina.

Un anticuerpo de miostatina que comprende un polipéptido de la región variable de cadena pesada de la SEC ID Nº:

98 y un polipéptido de la región variable de cadena ligera de la SEC ID Nº: 138.

Anticuerpos anti-miostatina Campo de la invención

La invención se encuentra en el campo de la medicina, particularmente en el campo de anticuerpos monoclonales frente a la miostatina. Más específicamente, la invención se refiere a anticuerpos anti-miostatina quiméricos o humanizados de alta afinidad y al uso de los anticuerpos para terapia, profilaxis o diagnóstico de diversos trastornos o afecciones en especies de mamíferos y aves.

Antecedentes de la invención

En el desarrollo embrionario y en la homeostasis del tejido adulto están implicados miembros de la superfamilia de proteínas del factor beta de crecimiento transformante (TGF-p). Los miembros de la superfamilia de TGF-p comparten una estructura común que incluye una secuencia señal de péptido necesaria para la secreción de la proteína y un fragmento amino-terminal que se escinde de forma proteolítica en aproximadamente 15-14 aminoácidos del extremo carboxi-terminal de la proteína precursora grande para producir la proteína madura. La proteína madura se caracteriza por restos de cisteína altamente conservados, mientras que la forma activa de la proteína madura es un homodímero unido por disulfuro de la proproteína escindida de forma proteolítica (Gray, A., y Maston, A., Science, 247: 1328, 199).

La miostatina, también conocida como factor 8 de diferenciación de crecimiento (GDF-8) es un miembro de la superfamilia de TGF-p de proteínas. La miostatina comparte similitudes estructurales con otros miembros de la familia de TGF-p. Contiene un extremo amino hidrófobo que actúa como una señal de secreción y un dominio RSRR conservado que es importante para el procesamiento proteolítico. La escisión de la proteína da lugar a un péptido asociado a la latencia amino-terminal y un péptido de señalización maduro carboxi-terminal que forma el homodímero biológicamente activo. La miostatina se expresa en gran medida en el desarrollo y músculo esquelético adulto y funciona como un regulador negativo del músculo esquelético. La sobreexpresión sistémica de la miostatina en ratones adultos conduce a la pérdida de masa muscular (Zimmers, y col., Science, 296: 1486-1488, 22) mientras que por el contrario, un ratón genosuprimido para miostatina se caracteriza por hipertrofia e hiperplasia del músculo esquelético dando como resultado una masa muscular de dos a tres veces mayor que sus compañeros de camada de tipo silvestre y una disminución en la acumulación de grasa (McPherron, y col. Nature, 387: 83-9, 1997). Se informó que un ser humano con una mutación de genosupresión de miostatina tenía asociada hipertrofia muscular total (Scheulke, y col., New Eng. J. Med. 35: 2682, 24).

En la actualidad existen tratamientos limitados disponibles para la atrofia muscular o para trastornos o afecciones que se beneficiarían de un aumento de masa muscular y/o fuerza muscular que incluyen, por ejemplo, distrofia muscular, debilidad, atrofia por desuso y, caquexia, así como trastornos que están asociados con la atrofia muscular, por ejemplo, enfermedad renal, insuficiencia o enfermedad cardiaca, y enfermedad hepática. Debido a su papel como un regulador negativo del crecimiento del músculo esquelético, la miostatina es un objetivo deseable para la intervención terapéutica o profiláctica para tales trastornos o afecciones o para el control de la progresión de estos trastornos o afecciones. Aparte de su papel directo en la regulación del músculo esquelético, la miostatina también puede estar implicada en otros procesos fisiológicos que incluyen la diferenciación de preadipocitos a adipocitos (Kim y col. BBRC, 281: 92-96, 21), e, indirectamente con la homeostasis de la glucosa (McPherron, A y Lee S- J. JCI 19: 595, 22) e inhibición de la formación de hueso (Hamrick, M. Mol. Cell Evol. Biol. 272 388-91, 23; Flamrick y col. CalcifTissue Int. 71: 63, 22). Por lo tanto, los antagonistas específicos de miostatina, por ejemplo, anticuerpos específicos de miostatina, también pueden resultar útiles para tratar, prevenir o controlar trastornos o afecciones tales como los que se benefician del aumento de la densidad ósea (por ejemplo, osteoporosis), diabetes de Tipo II, síndrome metabólico, obesidad y osteoarthtis.

La miostatina está altamente conservada a través de las especies; la secuencia de aminoácidos de la forma madura de la miostatina en seres humanos, ratón, rata, pollo, pavo y vaca es idéntica en un 1 % (véanse las Figs. 2 y 3). Existen mutaciones miostatina de origen natural en el ganado, que se han relacionado con un fenotipo de doble musculatura (McPherron, y col. PNAS, 94: 12457-61, 1997). Dado que la miostatina está altamente conservada en secuencia y en función a través de las especies, un anticuerpo anti-miostatina no solamente proporciona un medio prometedor para aumentar la masa muscular, o tratamiento o prevención de tales trastornos o afecciones mencionados anteriormente en seres humanos, sino también en otros mamíferos que incluyen, por ejemplo, animales domésticos (por ejemplo, caninos y felinos), animales deportivos (por ejemplo, equinos), animales fuente de alimentos (por ejemplo, bovinos, porcinos y ovinos) y en especies aviares (por ejemplo, pollo, pavo, pato y otras aves de caza y aves de corral).

El factor 11 de diferenciación de crecimiento, también denominado GDF-11 o BMP-11, es el miembro de la superfamilia de TGF-p de proteínas que es el más homólogo a la miostatina. Las secuencias de aminoácidos de las formas maduras de la miostatina humana y GDF-11 son Idénticas en aproximadamente un 9 %; sin embargo, el GDF-11 se expresa en una variedad de tejidos más amplia que el GDF-8 incluyendo pulpa dental, cerebro, corazón, riñón y pulmón así como tejido muscular y adiposo (Nakashlma, y col. Mech. of Development 8: 185, 1999). Los

ratones genosuprimido para GDF-11 mueren a las 24 horas del nacimiento con múltiples anomalías. En particular los ratones presentan pares extra de costillas, falta de riñones y muestran defectos en el estómago, bazo y páncreas (McPherron y col., Nature Genetics 22: 26, 1999; Esquela y Lee, Dev. Blol. 257: 356, 23; Harmon y col., Devpt. 131: 6163, 24). Recientemente se ha encontrado que el GDF-11 gobierna las ventanas temporales durante las que los progenitores multipotentes mantienen la competencia para producir distinta progenie neuronal (Kim, J. y col. Science 38: 1927-193, 25).

Existe una necesidad terapéutica de un anticuerpo antl-mlostatlna que una preferentemente la miostatina a otras proteínas de la superfamilia de TGF-p, en particular GDF-11. Además, existe una necesidad de anticuerpos específicos antl-mlostatina que unan la miostatina con una afinidad elevada, en particular una afinidad superior (es decir, una afinidad más fuerte como se muestra por ejemplo en un valor de Kd menor), que con la que se unen a GDF-11, y que permitan de ese modo que el nivel de dosis que los pacientes reciben se minimice de ese modo lo que puede dar como resultado una dosificación menos frecuente con un anticuerpo de ese tipo que con un anticuerpo que se une a la miostatina con una afinidad menor (es decir, una Kd superior). También se desea un anticuerpo de alta afinidad porque puede permitir una mayor flexibilidad en la vía de administración del anticuerpo a un paciente ya que es menos deseable que un fármaco se administre por vía intravenosa que por vía subcutánea, por ejemplo. También existe una necesidad de anticuerpos específicos de miostatina con un valor de CI5o bajo o de otro modo favorable en un ensayo de bioactividad de miostatina con el fin de generar un anticuerpo anti-miostatina terapéutico con una dosis terapéutica eficaz mínima. También se desea proporcionar anticuerpos específicos para miostatina en los que cualquier respuesta inmune al anticuerpo evocada por un paciente que recibe el anticuerpo se reduce a un mínimo. La presente invención satisface estas necesidades y proporciona ventajas relacionadas.

Sumario de la invención

Los anticuerpos de la invención son anticuerpos monoclonales anti-miostatina quiméricos o humanizados, y porciones de unión a antígeno de los mismos, que antagonizan o neutralizan al menos una actividad o propiedad biológica in vitro o in vivo asociada con la miostatina o una porción de la misma. Los anticuerpos de la invención no se unen a un péptido que consiste en los aminoácidos 4-64 (inclusive), 43-57 o 45-59 de miostatina madura, preferentemente miostatina humana, a niveles significativamente superiores que los del fondo.

De acuerdo con un primer aspecto de la presente invención se proporciona un anticuerpo de miostatina que comprende un polipéptido de región variable de cadena pesada de la SEC ID N°: 98 y un polipéptido de la región variable de cadena ligera de la SEC ID N°: 138. Preferentemente,... [Seguir leyendo]

1. Un anticuerpo de miostatina que comprende un polipéptido de la región variable de cadena pesada de la SEC ID N°: 98 y un polipéptido de la región variable de cadena ligera de la SEC ID N°: 138.

2. Un anticuerpo de miostatina de acuerdo con la reivindicación 1, en el que el anticuerpo comprende adicionalmente 5 una región constante de cadena pesada seleccionada entre IgG-i, lgG2, lgG3, lgG4, IgA, IgE, IgM e IgD.

3. Un anticuerpo de miostatina de acuerdo con la reivindicación 2, en el que la región constante presente en el anticuerpo se origina a partir del genoma de un animal seleccionado entre animales domésticos, animales para deportes y animales fuente de alimento.

4. Una composición farmacéutica que comprende el anticuerpo de acuerdo con una cualquiera de las 1 reivindicaciones 1 a 3.

5. La composición farmacéutica de la reivindicación 4 que comprende, adicionalmente, un vehículo farmacéuticamente aceptable.

6. Un anticuerpo de miostatina de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, o una composición farmacéutica de acuerdo con la reivindicación 4 o la reivindicación 5 para uso como un medicamento.

7. Un anticuerpo de miostatina de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, o una composición

farmacéutica de acuerdo con la reivindicación 4 o la reivindicación 5 para uso en tratamiento o prevención de una o más afecciones seleccionadas entre debilidad, caquexia, atrofia muscular, debilidad muscular, miopatía, distrofia muscular, osteoporosis, EPOC, insuficiencia o enfermedad renal, insuficiencia o enfermedad hepática, insuficiencia cardiaca, diabetes de tipo II o síndrome metabólico.