Método de tratamiento de la enfermedad por almacenamiento de glucógeno.

a-Glucosidasa ácida humana para su uso en el tratamiento de la enfermedad por almacenamiento de glucógeno de tipo III en un individuo mediante la administración al individuo en una cantidad terapéuticamente eficaz a un intervalo regular,

preferentemente mensualmente, quincenalmente, semanalmente, dos veces a la semana o diariamente.

Método de tratamiento de la enfermedad por almacenamiento de glucógeno Campo técnico

La presente invención se refiere, en general, a la enfermedad por almacenamiento de glucógeno y, en particular, a compuestos y composiciones adecuados para su uso en el tratamiento de la enfermedad por almacenamiento de glucógeno de tipo III.

Antecedentes

La enzima desramificante de glucógeno (GDE) es una enzima multifuncional que actúa como 1,4-a-D-glucano: 1,4- a-D-glucano 4-a-D-glicosiltransferasa (E. C 2.4.1.25) y amilo-1,6-glucosidasa (E. C 3.2.1.33) en la degradación del glucógeno. Se cree que las dos actividades de la enzima desramificante residen en sitios separados en una única cadena de polipéptido con una masa molecular de 174 kDa. El dominio de la estructura-función no se ha estudiado en detalle (Chen y Burchell, "Glycogen storage disease". en: The Metabolic and Molecular Bases of Inherited Disease, C. R. Scriverefa/, eds., Vil Edición, McGraw-Hill/Nueva York, pág. 935-965 (1995); Bates etal, FEBSLett. 58:181-185 (1975); Gillard etal., Biochemistry 16:3978-3987 (1977); Capítulo 71 Kishnani P. S., Koeberl D Chen Y. T. "Glycogen Storage Diseases", en The Online Metabolic & Molecular Bases of Inherited Disease, Valle D., Beaudet A. L., Vogelstein B., Kinzler K. W., Antonarakis S. E., Ballabio A., Scriver C. R., Sly W. S., Childs B., Editores (28)). La forma predominante de ADNc que codifica el desramificante humano tiene una región de codificación de 4.596 pb y una región no traducida 3' de 2.371 pb (Yang et al, J. Biol. Chem. 267: 9294-9299 (1992)). Existen ARNm de desramificante con especificidad tisular. Estas isoformas difieren en la región no traducida 5, y se cree que se generan mediante la transcripción de ARN diferencial, y el corte y empalme de un solo gen de desramificante (Bao et al, Gene 197: 389-398 (1997)). El gen humano se ubica en el cromosoma 1p21 (Yang-Feng etal, Genomics 13: 931-934 (1992)). Se ha determinado la estructura genómica del gen GDE humano, y consiste en 35 exones que abarcan ~85 kb de ADN.

La enzima desramificante, junto con la fosforilasa, es responsable de la degradación completa del glucógeno. El hígado y el músculo son los dos principales órganos más activos en el metabolismo del glucógeno. La función primaria del glucógeno en estos órganos es diferente. En el músculo, el glucógeno proporciona un almacén local de combustible para el consumo de energía a corto plazo. En el hígado, mantiene la homeostasis de la glucosa.

La deficiencia genética de la enzima desramificante del glucógeno (enfermedad por almacenamiento de glucógeno de tipo III, GSD-lll) provoca una glucogenosis incompleta que produce la acumulación de glucógeno con la cadena exterior anormalmente corta en varios órganos. Los órganos comúnmente afectados en la GSD-lll son el hígado, el músculo esquelético y el corazón. La enfermedad se caracteriza por hepatomegalia, hipoglucemia, baja estatura, miopatía variable y cardiomiopatía. Los pacientes con esta enfermedad varían notablemente, tanto clínica como enzimáticamente (Markowitz et al, Gastroenterology 15:1882-1885 (1993); Shen et al., J. Clin. Invest. 98:352-357 (1996); Telente etal, Annals. Intern. Med. 12:218-226 (1994)). La mayoría de los pacientes tienen enfermedad que afecta tanto al hígado como al músculo (tipo Illa), algunos pacientes (~15 % de todos los pacientes con GSD-lll) solo tienen afectación hepática (tipo 11Ib) y, en casos raros, hay una pérdida selectiva de una sola de las dos actividades GDE (glucosidasa, (tipo lile) o transferasa (tipo IIId)). Los síntomas hepáticos en la GSD-lll pueden mejorar con la edad y pueden desaparecer después de la pubertad. Se ha observado cirrosis hepática manifiesta en algunos pacientes, y algunos han desarrollado carcinoma hepatocelular. La debilidad muscular, aunque mínima durante la infancia, puede llegar a ser predominante en adultos a principios de la tercera o cuarta década. Estos pacientes tienen debilidad proximal lentamente progresiva y atrofia muscular distal, y algunos pacientes acaban en silla de ruedas. Incluso dentro del subgrupo de pacientes que desarrollan miopatía/cardiomiopatía, hay variabilidad clínica. Algunos pacientes tienen cardiomiopatía asintomática, algunos tienen cardiomiopatía sintomática temprana que les conduce a la muerte, y algunos solo tienen afectado el músculo y no presentan afectación cardiaca aparente. Un hallazgo frecuente es el electrocardiograma anormal (ECG) con hipertrofia ventricular, y no se correlaciona con la gravedad clínica. Los niveles normales de creatina quinasa en suero no descartan la deficiencia de la enzima muscular. Los subtipos bioquímicos no predicen la gravedad clínica.

No parece haber ninguna correlación entre la cantidad de proteína desramificante y la gravedad clínica (Yang et al, Am. J. Hum. Genet. 41:A28 (1992)). Para predecir con exactitud, en el diagnóstico inicial, si se pueden producir miopatía o cardiomiopatía, se ha de determinar si la actividad de la enzima desramificante es deficiente en el músculo (Chen y Burchell, "Glycogen storage disease. In: The Metabolic and Molecular Bases of Inherited Disease", C. R. 35 Scriver et al, eds., Vil Edición, McGraw-Hill/Nueva York, pág. 935-965 (1995)). Parece que la enfermedad muscular no se desarrollará en pacientes con actividad GDE retenida en el músculo (Coleman et al, Annals of Intemal Medicine 116: 896-9 (1992)).

El fenotipo variable se explica, en parte, por las diferencias en la expresión específica del tejido de la enzima defectuosa. Como se ha indicado anteriormente, en el tipo de Illa, la enzima es deficiente tanto en el hígado como en el músculo, y, en IIIb, hay deficiencia de la enzima solo en el hígado. A diferencia de la fosforilasa, que tiene

¡soenzimas específicas del tejido codificadas por genes diferentes, a nivel de proteínas y a nivel molecular, parece que no hay isoenzimas GDE específicas del tejido en diferentes tejidos. Hasta ahora, no se ha comprendido cómo, en la GSD-lll, un solo gen GDE, que normalmente se expresa en todos los tejidos, puede cambiar la expresión en diferentes tejidos (Chen y Burchell, "Glycogen storage disease". En: The Metabolic and Molecular Bases of Inherited Disease, C. R. Scriver et al, eds., Vil Edición McGraw-Hill/Nueva York, pág. 935-965 (1995)). Dos mutaciones (17delAG y G6X), ambas ubicadas en el exón 3 del codón de aminoácido 6, se encuentran exclusivamente en la GSD-lllb (Shen et al., J. Clin. Invest. 98: 352-357 (1996)), lo que sugiere que el exón 3 es importante para controlar la expresión específica del tejido del gen GDE.

La histología del hígado en estos pacientes se caracteriza por una distensión universal de los hepatocitos por el glucógeno y la presencia de septos fibrosos. Estudios de microscopía de electrones sobre muestras musculares han demostrado la presencia de glucógeno acumulado debajo del sarcolema y entre las miofibrillas; el glucógeno en exceso no solo se dispersa en el citoplasma, sino que también se observa en los lisosomas (Cornelio et al., Arch. Neurol. 41:127-132 (1984), Miranda etai, Ann. Neurol. 9:283-288 (1981)).

Se desconoce la biología estructural detallada de GDE, aunque se han propuesto vahos dominios funcionales de la enzima desramificante del glucógeno a partir de estudios enzimológicos y la comparación de secuencias a otras enzimas con función catalítica similar (Yang et al., J. Biol. Chem. 267:92949299 (1992); Liu et ai, Archives of Biochemistry and Biophysics 36:232-239 (1993); Liu et al., Biochemistry 34:756-761 (1995), Jespersen et al., Journal of Protein Chemistry 12(6)791-85 (1993)). Una región del extremo COOH de la enzima desramificante podría ser un candidato para el sitio de unión al glucógeno ((Yang et al., J. Biol. Chem. 267:9294-9299 (1992)), y 4 regiones de la mitad N-terminal de la enzima portan homología de secuencia con los sitios catalíticos identificados o propuestos en otras enzimas amilolíticas (Liu et ai, Archives of Biochemistry and Biophysics 36:232-239 (1993), Jespersen et ai, Journal of Protein Chemistry 12(6)791-85 (1993)). Se ha identificado el aspartato de la posición 549 como el nucleófilo catalítico en el sitio transferasa de la enzima desramificante del glucógeno de músculo de conejo (Braun etai, Biochemistry35:5458-5463 (1996)).

Actualmente no existe ningún tratamiento eficaz contra la enfermedad. La hipoglucemia se puede controlar con comidas frecuentes con alto contenido de hidratos de carbono con suplementos de almidón de maíz o alimentación por goteo gástrico nocturno. Los pacientes con miopatía han recibido dietas altas en proteínas durante el día más infusión enteral durante la noche. En algunos pacientes, se ha documentado la mejoría transitoria de los síntomas, pero no... [Seguir leyendo]

1. a-Glucosidasa ácida humana para su uso en el tratamiento de la enfermedad por almacenamiento de glucógeno de tipo III en un individuo mediante la administración al individuo en una cantidad terapéuticamente eficaz a un intervalo regular, preferentemente mensualmente, quincenalmente, semanalmente, dos veces a la semana o diariamente.

2. a-Glucosidasa ácida humana para su uso según lo reivindicado en la reivindicación 1, en donde la cantidad terapéuticamente eficaz de a-glucosidasa ácida humana es inferior a aproximadamente 4 mg de a-glucosidasa ácida por kilogramo de peso corporal del individuo.

3. a-Glucosidasa ácida humana para su uso según lo reivindicado en la reivindicación 1, en donde la a-glucosidasa ácida humana es a-glucosidasa ácida humana recombinante o un precursor de a-glucosidasa ácida humana recombinante, siendo preferentemente dicha a-glucosidasa ácida humana recombinante producida en células de ovario de hámster chino.

4. a-Glucosidasa ácida humana para su uso según lo reivindicado en la reivindicación 1, en donde la a-glucosidasa ácida humana es para la administración por una vía seleccionada del grupo que consiste en: intravenosamente, intramuscularmente, intratecalmente e intraventricularmente.

5. a-Glucosidasa ácida humana para su uso según lo reivindicado en la reivindicación 1, en donde la a-glucosidasa ácida humana es para la administración en combinación con, o posteriormente a, la administración de un inmunosupresor.

6. Uso de una cantidad terapéuticamente eficaz de a-glucosidasa ácida humana para la fabricación de un medicamento para el tratamiento de la enfermedad por almacenamiento de glucógeno de tipo III en un individuo siendo dicho medicamento preparado preferentemente para su administración a un intervalo regular, que sea mensualmente, quincenalmente, semanalmente, dos veces a la semana o diariamente.

7. El uso de la reivindicación 6, en el que la cantidad terapéuticamente eficaz de a-glucosidasa ácida humana es inferior a aproximadamente 4 mg de a-glucosidasa ácida por kilogramo de peso corporal del individuo.

8. El uso de la reivindicación 6, en el que la a-glucosidasa ácida humana es a-glucosidasa ácida humana recombinante o precursor de a-glucosidasa ácida humana recombinante, siendo preferentemente dicha a- glucosidasa ácida humana recombinante producida en células de ovario de hámster chino.

9. El uso de la reivindicación 6, en el que el medicamento se prepara para su administración por una vía seleccionada del grupo que consiste en intravenosamente, intramuscularmente, intratecalmente e intraventricularmente.

1. El uso de la reivindicación 6, en el que el medicamento comprende además un inmunosupresor.