Péptido útil como diana farmacológica para el cribado de moléculas para el tratamiento y/o prevención de la enfermedad de Alzheimer, anticuerpo frente al mismo y uso del anticuerpo para el tratamiento y/o prevención de dicha enfermedad.

Péptido útil como diana farmacológica para el cribado de moléculas para el tratamiento y/o prevención de la enfermedad de alzheimer,

anticuerpo frente al mismo y uso del anticuerpo para el tratamiento y/o prevención de dicha enfermedad.

La presente invención se refiere a un péptido aislado de ocho aminoácidos localizado en el bucle luminal 1 de la primera región luminal de la presenilina, el cual es útil como diana farmacológica para el cribado de moléculas útiles para mejorar el rendimiento cognitivo y/o promover el desarrollo cognitivo, preferiblemente para tratar y/o prevenir la enfermedad de Alzheimer (EA). Asimismo, la invención se refiere a un anticuerpo específico frente a dicho péptido, el cual es útil para el tratamiento y/o prevención de la EA, y a composiciones farmacéuticas que comprenden dicho anticuerpo.

La presente invención se encuadra en el campo de la neurología y la medicina, específicamente dentro de los métodos de cribado de moléculas útiles para mejorar el rendimiento cognitivo y promover el desarrollo cognitivo, preferiblemente para el tratamiento y/o prevención de enfermedades o síndromes que producen deterioro cognitivo, como la enfermedad de Alzheimer.

ESTADO DE LA TÉCNICA ANTERIOR

Los genes que codifican para las presenilinas 1 y 2 (PSEN1 y PSEN2, respectivamente) y la proteína precursora de amiloide (ApPP) son las únicas moléculas conocidas hasta el momento implicadas en la enfermedad de Alzheimer (EA) de causa monogénica (Albert Lleó et al., 2002, Archives of Neurology, 59:1759- 1763). La relación entre estas proteínas y la enfermedad se puede entender como una asociación entre enzima/sustrato en la que la enzima es la presenilina y ApPP es el sustrato.

La presenilina se encuentra formando parte de un gran complejo enzimático llamado y-secretasa, del cual es el núcleo catalítico (Bart De Strooper et al., 2003, Neurorr, 38:9-12). En los vertebrados existen dos genes de presenilina: PSEN1, que contiene la información genética para la presenilina 1 (PS1) y PSEN2, que contiene la información genética para la presenilina 2 (PS2). Ambos genes se encuentran altamente conservados entre las distintas especies de vertebrados. En la especie humana los genes codificantes para estas dos proteínas presentan una alta homología entre sí (80%). El complejo y-secretasa se compone en total de cuatro proteínas que están presentes en igual estequiometría: presenilina, nicastrin, gen asociado al defecto en nasofaringe anterior de drosophila (APH1) y potenciador de presenilina 2 (PEN2).

En primer lugar, en el procesamiento proteolítico secuencial de la proteína ApPP, tiene lugar una escisión por la a- o p-secretasa. La secretasa a conduce al fragmento C83 (aCTF). La escisión por p-secretasa (BACE1) resulta en dos fragmentos potenciales: C99 y C89 (pCTFs). Todos estos fragmentos pueden sufrir, posteriormente, una primera escisión proteolítica (escisión e) por parte del complejo y-secretasa. Este proceso libera el dominio intracelular del amiloide (AICD o yCTF) hacia el citoplasma (principalmente dos: AICD51 y AICD50); mientras que en el lado opuesto (el extremo N-terminal) deja un remanente peptídico en la zona transmembrana (péptidos amiloides: Ap48 y Ap49 respectivamente), unido al complejo y-secretasa:

1. a- ó pCTF-> Ap48 + AICD51

2. a- ó pCTF-> Ap49 + AICD50

Posteriormente, los remanentes transmembrana Ap48 y Ap49 pueden sufrir una escisión secuencial progresiva por el complejo y-secretasa en el dominio transmembrana (escisión y), liberando tres o cuatro residuos en cada paso de la secuencia de escisión, resultando en dos secuencias escisorias distintas en función del péptido de partida:

1. Ap48->Ap45->Ap42->Ap38.

2. Ap49->Ap46->Ap43->Ap40->Ap37.

La secuencia de escisión (escisión representada por la flecha) se podría interrumpir en cualquier paso del proceso proteolítico, liberando finalmente el sustrato que no se ha escindido. Para la secuencia que comienza en Ap49 el producto final más probable sería Ap40 y para la que comienza en Ap48 el péptido Ap42.

Una droga funcional debería tratar la enfermedad y detener o retrasar el daño celular que conduce al empeoramiento de los síntomas. En este sentido, los esfuerzos de los investigadores se han centrando en buscar nuevas formas de tratamiento de la EA, ya que los medicamentos actuales únicamente ayudan a enmascarar los síntomas de la enfermedad sin llegar a tratarla.

Desde el punto de vista de su actuación, se estudian tres tipos de fármacos en la EA: los que actúan sobre la posible causa de la enfermedad, modulando la producción del péptido Ap, los que tratan de prevenir las consecuencias de la enfermedad o fármacos neuroprotectores y los que tratan de paliar las consecuencias de la enfermedad actuando sobre los síntomas (Hugo Geerts et al., 2013, Frontiers of Pharmacology; 4:47).

La tendencia actual hacia el desarrollo de terapias frente a la EA, que tienen como objetivo reducir los niveles de Ap en el cerebro, viene respaldada por la evidencia que sustenta la hipótesis de la cascada amiloidea (1. la deposición del péptido Ap en el parénquima cerebral en forma de placas; 2. el hecho de que los tres genes causales de EA monogénica, ApPP como sustrato y PSEN1-2 como enzimas, intervengan en la formación de péptido Ap) y apunta al papel crucial del péptido Ap en la enfermedad. De acuerdo con esta hipótesis, la deposición de Ap constituye el desencadenante patológico inicial de la enfermedad. Por ello, los fármacos diseñados en base a esta hipótesis tratan de modificar los niveles de Ap desde varios frentes (Martin Citron, 2010, Nature Reviews. Drug Discovery; 9(5):387-398):

i. Actuando sobre la producción del péptido Ap. Son los compuestos llamados "Ap lowering compounds": inhibidores y moduladores de y- secretasa (GSI, GSM) e inhibidores de p-secretasa (inhibidores de BACE1).

ii. Aumentando el aclaramiento del péptido Ap. Se realiza principalmente mediante anticuerpos.

iii. Disminuyendo la agregación del péptido Ap.

Al margen de los discretos resultados obtenidos en los ensayos clínicos realizados con los fármacos desarrollados a partir de la hipótesis amiloidea, existen dos grandes paradojas respecto a los objetivos que persiguen y el comportamiento de las mutaciones asociadas a la EA de causa monogénica, a saber, a) la mayoría de las mutaciones reducen la cantidad global del péptido Ap producido y b) todas las mutaciones conllevan un aumento del cociente entre las dos principales formas de péptido Ap: Ap42/Ap40 (Eric Karran, et al., 2011, Nature Reviews Drug Discovery ,10, 698-712). A pesar de que los GSM consiguen invertir este cociente, lo

hacen a expensas de un cambio en la producción de Ap42 por Ap38 (en la misma línea escisoria), lo que se traduce en un aumento de la toxicidad in vivo (Lucia Chávez-Gutiérrez et al., 2012, EMBO Journal-, 31(10):2261-74). Por ello, aunque el mecanismo exacto por el que se produce la EA permanece sin esclarecer, el objetivo de cualquier fármaco diseñado para combatir esta enfermedad debería ser el de disminuir el cociente Ap42/Ap40 sin disminuir los niveles del péptido Ap producido, atacando selectivamente la escisión e, lo que condicionaría los productos de la secuencia escisoria posterior (escisión y).

Por ello, existe la necesidad de desarrollar nuevos abordajes, tales como la creación de modelos de comportamiento cinético del complejo enzimático y-secretasa para los diferentes productos de escisión del péptido ApPP. La correlación entre estos modelos cinéticos y los modelos estructurales tridimensionales establecidos ayudaría a entender la dinámica molecular del procesamiento proteolítico del péptido ApPP para generar los péptidos Ap42 y Ap40 y permitiría la identificación de dianas moleculares, dentro del complejo enzimático y-secretasa, cuya inhibición pueda ser interesante desde el punto de vista clínico para el tratamiento y/o prevención de la EA.

DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN

La presente invención proporciona dianas moleculares dentro del complejo enzimático y-secretasa, concretamente localizadas en la molécula de presenilina que constituye la subunidad catalítica de dicho complejo, las cuales permiten identificar y/o diseñar moléculas, preferiblemente anticuerpos, cuya unión bloquee selectivamente la entrada del sustrato ApPP a uno de los dos canales que conducen al sitio activo de la enzima responsable de la producción del péptido Ap42. Dicho canal se encontraría delimitado por un agujero que comunica el espacio extracelular con el citoplasma (Fig. 1). De este modo, la unión de dichas moléculas a las dianas moleculares aquí descritas conduce a la interrupción de la línea de producción del producto peptídico Ap42 frente a la línea de producción del producto peptídico Ap40, provocando así una reducción en el cociente Ap42/Ap40, lo cual es deseable desde el punto de vista del tratamiento y/o prevención de la EA.

El inventor de la presente invención ha desarrollado un modelo de comportamiento cinético para el complejo enzimático y-secretasa que incluye a la presenilina como subunidad catalítica, proponiendo la existencia de dos posibles canales o vías de entrada (Fig. 1), que conducirían hasta el sitio catalítico en la presenilina, para un mismo sustrato amiloideo (ApPP), el cual es el sustrato más abundante y relevante del complejo en enfermedades que afectan al rendimiento y deterioro cognitivo, como la EA. En el modelo propuesto, dichos canales, denominados canal y40 y canal y42, deberían... [Seguir leyendo]

1.

Péptido aislado que consiste en la secuencia aminoacídica SEQ ID NO: 20.

2.

Polinucleótido aislado que codifica para el péptido según la reivindicación 1.

3.

Construcción génica que comprende el polinucleótido según la reivindicación 2.

4.

Construcción génica según la reivindicación 3 que es un vector de expresión.

Célula que comprende el polinucleótido según la reivindicación 2 o la construcción génica según cualquiera de las reivindicaciones 3 ó 4.

6.

Anticuerpo específico frente al péptido según la reivindicación 1.

7.

Anticuerpo según la reivindicación 6, donde el anticuerpo es policlonal.

8.

Composición farmacéutica que comprende el anticuerpo según cualquiera de

las reivindicaciones 6 ó 7.

9.

Composición farmacéutica según la reivindicación 8, que además comprende un vehículo farmacéuticamente aceptable y/u otro principio activo.

10. Uso del péptido según la reivindicación 1 como diana farmacológica para el

cribado de moléculas útiles para el tratamiento y/o prevención de la enfermedad de Alzheimer (EA).

11. Uso del anticuerpo según cualquiera de las reivindicaciones 6 ó 7 para la

elaboración de un medicamento.

12. Uso del anticuerpo según la reivindicación 11, donde el medicamento es para el tratamiento y/o prevención de la EA.