Compuestos relacionados con el TDF y análogos de los mismos.

Un compuesto que comprende la SEC. Nº ID.: 333 y sus variantes,

donde cada residuo de cisteína está reemplazado con un aminoácido que tiene una cadena lateral que contiene un resto hidroxilo, tiol, amina, ácido carboxílico o ácido sulfónico que puede ser usado para ciclar el compuesto.

Compuestos relacionados con el TDF y análogos de los mismos Campo de la invención

La presente invención se relaciona, en general, con análogos del factor de diferenciación tisular (TDF). Más concretamente, la invención se relaciona con métodos basados en la estructura y con composiciones útiles en la identificación, el diseño y la producción de moléculas que actúan como moduladores funcionales de los receptores de tipo TDF.

Antecedentes de la invención

La diferenciación celular es la característica central de la morfogénesis de los tejidos, que se inicia durante la embriogénesis y continúa en diversos grados a lo largo de la vida de un organismo en los mecanismos de reparación y regeneración de los tejidos adultos. El grado de morfogénesis en el tejido adulto varía entre los diferentes tejidos y está relacionado, entre otras cosas, con el grado de renovación celular en un tejido dado.

Los sucesos celulares y moleculares, que gobiernan el estímulo para la diferenciación de las células, es un área de investigación intensiva. En los campos médico y veterinario, se anticipa que el descubrimiento del factor o factores que controlan la diferenciación celular y la morfogénesis de los tejidos producirá un significativo avance sobre la capacidad para reparar y regenerar tejidos y órganos de un sujeto enfermos, lesionados o dañados. Como áreas particularmente útiles para la terapéutica humana y veterinaria, se incluyen la cirugía reconstructiva, el tratamiento de enfermedades degenerativas de los tejidos, incluyendo, por ejemplo, la artritis, el enfisema, la osteoporosis, la cardiomiopatía, la cirrosis, las enfermedades degenerativas de los nervios, las enfermedades inflamatorias y el cáncer, y en la protección y/o regeneración de tejidos, órganos y miembros. Los términos "morfogenético" y "morfogénico" son con frecuencia utilizados indistintamente.

Se han aislado una serie de diferentes factores en los últimos años que parecen tener un papel en la diferenciación celular. Recientemente, se ha identificado una subfamilia distinta de la "superfamilia" de polipéptidos estructuralmente relacionados a los que se hace referencia en la técnica como la "superfamilia del factor de crecimiento transformante beta (TGF-beta, TGF-p) de polipéptidos" como morfógenos de tejidos.

Los miembros de esta "subfamilia" distinta de polipéptidos morfogénicos tisulares comparten una homología substancial de secuencia de aminoácidos en sus dominios C-terminales morfogenéticamente activos, incluyendo un esqueleto conservado de seis o siete cisternas, y comparten la actividad in vivo de inducción de morfogénesis específica de tejidos en una variedad de órganos y tejidos. Los polipéptidos aparentemente contactan e interaccionan con células progenitoras, v.g., uniéndose a moléculas adecuadas de la superficie celular, predisponiendo o de algún otro modo estimulando a las células para que proliferen y se diferencien en un ambiente morfogenéticamente permisivo. Estudios recientes sobre la unión a receptores de la superficie celular de diversos miembros de la superfamilia polipeptídica TGF-beta sugieren que los péptidos median su actividad por interacción con dos receptores diferentes, a los que se hace referencia como receptores de Tipo I y de Tipo II. Los receptores de Tipo I o Tipo II son ambos serina/treonina kinasas y comparten estructuras similares: un dominio intracelular que consiste esencialmente en la kinasa, una secuencia hidrofóbica corta extendida suficiente para abarcar la membrana una vez, y un dominio extracelular caracterizado por una elevada concentración de cisteínas conservadas.

Los polipéptidos morfogénicos son capaces de inducir la cascada del desarrollo de sucesos celulares y moleculares que culminan en la formación de nuevo tejido específico de órgano, incluyendo cualquier vascularización, formación de tejido conectivo e innervación nerviosa que requiera el tejido natural. Se ha visto que los polipéptidos inducen morfogénesis del cartílago y del hueso, así como de los tejidos periodontales, de la dentina, del hígado, del corazón, del riñón y del tejido neural, incluyendo el tejido retiniano.

Estos polipéptidos morfogénicos de tejidos están reconocidos en la técnica como una subfamilia distinta de polipéptidos diferentes de otros miembros de la superfamilia TGF-beta, en cuanto a que comparten un alto grado de identidad de secuencia en el dominio C-terminal y a que los polipéptidos morfogénicos de tejidos son capaces de inducir por sí mismos la cascada completa de sucesos que dan lugar a la formación de tejido funcional, en lugar de simplemente inducir la formación de tejido fibrótico (cicatricial). Específicamente, los miembros de la familia de los polipéptidos morfogénicos son capaces de todo lo siguiente en un ambiente morfogenéticamente permisivo: estimulación de la proliferación celular y de la diferenciación celular y soporte del crecimiento y del mantenimiento de las células diferenciadas. Los polipéptidos morfogénicos pueden actuar también como factores endocrinos, paracrinos o autocrinos.

Como resultado de sus actividades biológicas, se ha dedicado un significativo esfuerzo al desarrollo de una terapéutica basada en morfógenos para el tratamiento de tejido de mamíferos lesionado o enfermo, incluyendo, por ejemplo, composiciones terapéuticas para inducir la curación regenerativa de defectos óseos, tales como fracturas, así como composiciones terapéuticas para conservar o restaurar las propiedades metabólicas sanas en el tejido

enfermo, v.g., tejido óseo osteopénico.

WO03106656 describe análogos del factor de diferenciación tisular (TDF). Más concretamente, se describen métodos basados en la estructura y composiciones útiles en el diseño, la identificación y la producción de moléculas que actúan como moduladores funcionales de los receptores de tipo TDF, así como métodos de detección, prevención y tratamiento de trastornos asociados al TDF.

WO03106972 describe análogos del factor de diferenciación tisular (TDF). Más concretamente, se describen métodos basados en la estructura y composiciones útiles en el diseño, la identificación y la producción de moléculas que actúan como moduladores funcionales de los receptores de tipo TDF, así como métodos de detección, prevención y tratamiento de trastornos asociados al TDF.

Resumen de la invención

La presente invención se relaciona con composiciones que tienen propiedades similares a los polipéptidos de la superfamilia TGF-beta y con métodos para el tratamiento profiláctico y terapéutico de un sujeto que tiene estados de enfermedad caracterizados por niveles aberrantes de polipéptidos de tipo TGF-beta. Más en particular, las composiciones y los métodos tienen propiedades de tipo proteína morfogenética ósea y son útiles en el tratamiento o la prevención de enfermedades asociadas a la misma. En un aspecto, la invención incluye un compuesto polipeptídico relacionado con el factor de diferenciación tisular (TDFRP) que tiene una secuencia de aminoácidos que comprende la SEC. N° ID.: 333. Se describen polinucleótidos codificantes del polipéptido de la SEC. N° ID.: 333. También se incluyen variantes del polipéptido en las que cada residuo de cisterna está substituido con un aminoácido que tiene una cadena lateral que contiene un resto de hidroxilo, tiol, amina, ácido carboxílico o ácido sulfónico que puede ser usado para ciclar el compuesto. En una realización, el compuesto TDFRP modula la transducción de señal a través de una membrana de una célula que expresa un receptor del factor de diferenciación tisular (un TDFR), tal como, aunque sin limitación, un receptor de la superfamilia TGF-beta. Se describe una molécula de ácido nucleico aislada codificante del compuesto TDFRP. El ácido nucleico aislado puede ser un vector, y el vector puede incluir eventualmente una secuencia promotora que puede estar operativamente unida al ácido nucleico, donde el promotor provoca la expresión de la molécula de ácido nucleico. El promotor puede ser inducible. El vector puede ser transformado en una célula, tal como una célula procariótica o eucariótica, preferiblemente una célula de mamíferos o más preferiblemente una célula humana. El vector puede ser un vector vírico capaz de infectar una célula de un sujeto y de provocar la expresión de un polipéptido de las SEC. N° ID.: 1-347 en un animal infectado con el virus.

En otro aspecto, la invención incluye una composición farmacéutica que tiene un compuesto TDFRP con un soporte farmacéuticamente aceptable.

Se describe un anticuerpo para un compuesto TDFRP o un fragmento del mismo que se une inmunoespecíficamente a un compuesto TDFRP.... [Seguir leyendo]

1. Un compuesto que comprende la SEC. N° ID.: 333 y sus variantes, donde cada residuo de cistelna está reemplazado con un aminoácido que tiene una cadena lateral que contiene un resto hidroxilo, tiol, amina, ácido carboxílico o ácido sulfónico que puede ser usado para ciclar el compuesto.

2. A compuesto de la reivindicación 1, donde el compuesto es un péptido cíclico.

3. Un compuesto de la reivindicación 1, donde uno de dos residuos de cisterna está reemplazado por Asp y el otro de dichos dos residuos de cisterna está reemplazado por Dap, formando así un enlace de lactama que cicla el péptido.

4. Una composición farmacéutica que comprende un compuesto de cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3 y un soporte farmacéuticamente aceptable.

5. Un método para determinar la presencia de, o la predisposición a, una enfermedad asociada a niveles alterados del receptor del factor de diferenciación tisular en un primer sujeto, donde el método consiste en:

obtener una muestra de ensayo del primer sujeto;

poner en contacto la muestra de ensayo del primer sujeto con un compuesto de la reivindicación 1;

detectar el nivel de complejo compuesto/receptor del factor de diferenciación tisular; cuantificar el nivel de

expresión del receptor del factor de diferenciación tisular en la muestra del primer sujeto; y

comparar la cantidad del receptor del factor de diferenciación tisular en la muestra de la etapa (a) con la cantidad

del receptor del factor de diferenciación tisular presente en una muestra de control de un segundo sujeto que se

sabe que no padece, o que no está predispuesto a padecer, la enfermedad, donde una alteración en el nivel de

expresión del receptor del factor de diferenciación tisular en el primer sujeto en comparación con la muestra de

control indica la presencia de, o predisposición a, la enfermedad.

6. Un compuesto para uso en el tratamiento de un trastorno o enfermedad asociada al factor de diferenciación tisular, donde el compuesto comprende la SEC. N° ID.: 333.

7. El uso de un compuesto para la fabricación de un medicamento para el tratamiento de un trastorno asociado al factor de diferenciación tisular, donde el compuesto comprende la SEC. N° ID.: 333.

8. Un dispositivo consistente en un dispositivo médico ¡mplantable que tiene un revestimiento, donde el revestimiento está constituido por un compuesto de la reivindicación 1.