Prevención y tratamiento de enfermedad sinucleinopática y amiloidogénica.

Un anticuerpo monoclonal anti-sinucleína 9E4, o 9E4 humanizado o quimérico,

en el que el anticuerpo 9E4 se produce por el hibridoma JH17.9E4.3.37.1.14.2 depositado como el número de acceso ATCC PTA-8221

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN

La patología cerebral por alfa-sinucleína (alfa-SN) es una característica evidente de varias enfermedades neurodegenerativas, que Incluyen enfermedad de Parklnson (EP), demencia con cuerpos de Lewy (DCL), la variante con cuerpos de Lewy de la enfermedad de Alzhelmer (VCLEA), atrofia multlslstémlca (AMS) y neurodegeneraclón con acumulación cerebral de hierro tlpo-1 (NACH-1). Común a todas estas enfermedades, llamadas slnuclelnopatías, son inclusiones ¡nsolubles protelnáceas en las neuronas y la glía que están compuestas principalmente de alfa-SN.

Los cuerpos de Lewy y las neuritas de Lewy son Inclusiones ¡ntraneuronales que están compuestas principalmente de alfa-SN. Los cuerpos de Lewy y las neuritas de Lewy son distintivos neuropatológlcos de la enfermedad de Parklnson (EP). La EP y otras enfermedades slnuclelnopátlcas se han denominado conjuntamente enfermedad de cuerpos de Lewy (ECL). La ECL se caracteriza por degeneración del sistema dopamlnérglco, alteraciones motoras, deterioro cognltlvo y formación de cuerpos de Lewy (CL) (McKelth et al., Cllnlcal and pathologlcal diagnosis of dementla wlth Lewy bodles (DLB): Report of the CDLB International Workshop, Neurology (1996) 47:1113-24). Otras ECL Incluyen enfermedad difusa con cuerpos de Lewy (EDCL), variante con cuerpos de Lewy de la enfermedad de Alzhelmer (VCLEA), EP y enfermedad de Alzhelmer (EA) combinadas, y atrofia multísístémíca. La demencia con cuerpos de Lewy (DCL) es un término acuñado para reconciliar diferencias en la terminología de ECL.

Los trastornos con CL continúan siendo una causa común de trastornos del movimiento y deterioro cognitivo en la población que envejece (Galasko et al., Cllnlcal-neuropathological correlations in Alzheimer's disease and related dementlas. Arch. Neurol. (1994) 51:888-95). Aunque su incidencia continúa aumentando, creando un grave problema para la salud pública, hasta la fecha estos trastornos no son ni curables ni prevenibles y el entendimiento de las causas y patogénesis de la EP es crítica para el desarrollo de nuevos tratamientos (Tanner et al., Epldemlology of Parkinson's disease and akinetic syndromes, Curr. Opin. Neurol. (2000) 13:427-30). La causa para la EP es controvertida y se ha propuesto que múltiples factores desempeñan una función, que incluye diversas neurotoxlnas y factores de susceptibilidad genética.

En los últimos años ha surgido una nueva esperanza para el entendimiento de la patogénesis de EP. Específicamente, varios estudios han mostrado que la proteína sinóptica alfa-SN desempeña una función central en la patogénesis de la EP ya que: (1) esta proteína se acumula en CL (Spillantini et al., Nature (1997) 388:839- 40; Takeda et al., AM J. Pathol. (1998) 152:367-72; Wakabayashi et al., Neurosci. Lett. (1997) 239:45-8), (2) mutaciones en el gen alfa-SN se co-segregan con formas familiares raras de parkinsonismo (Kruger et al., Nature Gen. (1998) 18:106-8; Polymeropoulos MH, et al., Science (1997) 276:2045-7) y (3) su expresión en exceso en ratones transgénicos (Masliah et al., Science (2000) 287:1265-9) y Drosophila (Feany et al., Nature (2000) 404:394- 8) imita varios aspectos patológicos de la EP. Así, el hecho de que la acumulación de alfa-SN en el cerebro esté asociada a alteraciones morfológicas y neurológicas similares en especies tan diversas como seres humanos, ratones y moscas sugiere que esta molécula contribuye al desarrollo de EP.

Un fragmento de alfa-SN, previamente determinado por ser un constituyente de las placas de amiloide de EA, se llamó el componente no de amiloide-beta (no Ap) del amiloide de EA (NAC) (Iwai A., Biochim. Biophys. Acta (2000) 1502:95-109); Masliah et al., AM. J. Pathol (1996) 148:201-10; Uéda et al., Proc. Nati. Acad. Sci. USA (1993) 90:11282-6,). Aunque no se conoce la función precisa de NAC, puede desempeñar una función crítica en acontecimientos sinópticos, tales como la plasticidad neural durante el desarrollo, y el aprendizaje y la degeneración de terminaciones nerviosas bajo afecciones patológicas en ECL, EA y otros trastornos (Hasimoto et al., Alpha- Synuclein in Lewy body disease and Alzheimer's disease, Brain Pathol (1999) 9:707-20; Masliah, et al., (2000).

La EA, EP y la demencia con cuerpos de Lewy (DCL) son los trastornos neurodegenerativos más comúnmente encontrados en los ancianos. Aunque su incidencia continúa aumentando, creando un grave problema para la salud pública, hasta la fecha estos trastornos no son ni curables ni prevenibles. Estudios epidemiológicos recientes han demostrado una estrecha relación clínica entre EA y EP, ya que aproximadamente el 30 % de los pacientes con Alzheimer también tienen EP. En comparación con el resto de la población en envejecimiento, es así más probable que los pacientes con EA desarrollen EP concomitante. Además, los pacientes con EP que se vuelven dementes normalmente han desarrollado EA clásica. Aunque cada enfermedad neurodegenerativa parece tener una predilección por regiones cerebrales específicas y poblaciones de células, produciendo distintas características patológicas, la EP, EA, DCL y ECL también comparten distintivos patológicos comunes. Los pacientes con EA familiar, síndrome de Down o EA esporádica desarrollan CL en la amígdala, que son los distintivos neuropatológicos clásicos de la EP. Adicionalmente, cada enfermedad está asociada a la degeneración de neuronas, conexiones sinópticas interneuronales y con el tiempo muerte celular, el agotamiento de neurotransmisores, y acumulación anormal de proteínas erróneamente plegadas, cuyos precursores participan en la función normal del sistema nervioso central. Estudios bioquímicos han confirmado el enlace entre EA, EP y DCL.

Las placas neuríticas que son el distintivo patológico clásico de la EA contienen péptldo beta-amllolde (Ap) y péptido de componente no de beta amiloide (NAC). Ap se deriva de una proteína precursora mayor llamada proteína precursora de amiloide (APP). NAC se deriva de una proteína precursora mayor llamada el componente no de beta amiloide de APP, ahora más comúnmente denominado alfa-SN. NAC comprende los residuos de aminoácidos 60-87 o 61-95 de alfa-SN. Tanto Ap como NAC se Identificaron primero en placas de amiloide como fragmentos proteolítlcos de sus proteínas de longitud completa respectivas, para las que se Identificaron ADNc de longitud completa y se clonaron.

Alfa-SN es parte de una familia mayor de proteínas que Incluyen beta- y gamma-smucleína y slnoretlna. Alfa-SN se expresa en el estado normal asociado a sinapsis y se cree que desempeña una función en la plasticidad neural, aprendizaje y memoria. Se han identificado mutaciones en alfa-SN humana (h) que potencian la agregación de alfa- SN (Ala30Pro y Ala53Thr) y están asociadas a formas raras de formas dominantes autosómlcas de EP. Se desconoce el mecanismo por el que estas mutaciones aumentan la propensión de alfa-SN a agregarse.

A pesar del hecho de que varias mutaciones pueden encontrarse en APP y alfa-SN en la población, la mayoría de los casos de EA y EP son esporádicos. Las formas esporádicas más frecuentes de estas enfermedades están asociadas a una acumulación anormal de Ap y alfa-SN, respectivamente. Sin embargo, los motivos para la acumulación en exceso de estas proteínas son desconocidos. Ap se secreta de neuronas y se acumula en placas de amiloide extracelulares. Adiclonalmente, Ap puede detectarse dentro de neuronas. Alfa-SN se acumula en Inclusiones ¡ntraneuronales llamadas CL. Aunque las dos proteínas normalmente se encuentran juntas en placas de EA neuríticas extracelulares, también se encuentran ocasionalmente juntas en Inclusiones ¡ntracelulares.

No están claros los mecanismos por los que la acumulación de alfa-SN conduce a neurodegeneraclón y los síntomas característicos de EP. Sin embargo, la Identificación de la función de factores que promueven y/o que bloquean la agregación de alfa-SN es crítica para el entendimiento de la patogénesis de ECL y el desarrollo de tratamientos novedosos para sus trastornos asociados. La investigación para identificar tratamientos se ha dirigido hacia la búsqueda de compuestos que reducen la agregación de alfa-SN (Hashlmoto, et al.) o la prueba de factores de crecimiento que promoverán la regeneración y/o supervivencia de neuronas dopaminérgicas, que son las células principalmente afectadas (Djaldetti et al., Newtheraples for Parklnson's dlsease, J. Neurol (2001) 248:357-62; Kirik et al., Long-term rAAV-mediated gene transfer of GDNF in the rat Parkinson's model: intrastriatal but not intranigral transduction promotes functional regeneraron in the lesioned nigrostriatal system, J. Neurosci (2000) 20:4686-4700). Estudios recientes en un modelo de ratón transgénico de EA han mostrado... [Seguir leyendo]

1. Un anticuerpo monoclonal anti-sinucleína 9E4, o 9E4 humanizado o quimérico, en el que el anticuerpo 9E4 se produce por el hibridoma JH17.9E4.3.37.1.14.2 depositado como el número de acceso ATCC PTA-8221.

2. El anticuerpo monoclonal anti-sinucleína de la reivindicación 1 que es 9E4 humanizado producido injertando las CDR de 9E4 sobre regiones estructurales y constantes humana, en el que los residuos de la región estructural de la región variable humana seleccionados están opcionalmente sustituidos del siguiente modo:

un residuo de la región estructural de la región humana variable seleccionado está sustituido con aminoácido de la región estructural equivalente del anticuerpo 9E4 de ratón cuando el aminoácido (1) se une no covalentemente al antígeno directamente, (2) es adyacente a una región CDR, (3) interacciona de otro modo con una región CDR, o (4) participa en la interfase VL-VH; o

un aminoácido de la región estructural humana que es poco usual para una ¡nmunoglobulina humana en esa posición está sustituido con un aminoácido de la posición equivalente del anticuerpo donante de ratón o de la posición equivalente de una ¡nmunoglobulina humana más típica.

3. Un método de humanizar el anticuerpo monoclonal 9E4 producido por el hibridoma depositado como el número de acceso ATCC PTA-8221, comprendiendo el método:

determinar la secuencia de aminoácidos de las regiones CDR del anticuerpo monoclonal; seleccionar un anticuerpo aceptor; y

producir un anticuerpo humanizado que comprende las CDR del anticuerpo monoclonal y regiones estructurales de la región variable del anticuerpo aceptor.

4. Un método de producción de una forma quimérica del anticuerpo monoclonal 9E4 producido por el hibridoma depositado como el número de acceso ATCC PTA-8221, comprendiendo el método:

determinar la secuencia de aminoácidos de las regiones variables de las cadenas ligeras y pesadas del anticuerpo monoclonal;

seleccionar la región constante de la cadena pesada y ligera;

producir un anticuerpo quimérico que comprende una cadena ligera que comprende la región variable de la cadena ligera fusionada con la reglón constante de la cadena ligera, y una cadena pesada que comprende la reglón variable de la cadena pesada fusionada con la región constante de la cadena pesada.

5. El anticuerpo de la reivindicación 1 o la reivindicación 2, para su uso en la profilaxis o tratamiento de una enfermedad caracterizada por cuerpos de Lewy o agregación de alfa-sinucleína en el cerebro.

6. El anticuerpo de la reivindicación 5, para el uso de esa reivindicación, en el que la enfermedad es enfermedad de Parkinson.

7. El anticuerpo de la reivindicación 5 o la reivindicación 6, para el uso de esa reivindicación, en el que el anticuerpo es de ¡sotipo lgG1 humana.

8. El anticuerpo de una cualquiera de las reivindicaciones 5 a 7, para el uso de esa reivindicación, en el que el anticuerpo se administra en dosificaciones múltiples durante al menos seis meses.

9. El anticuerpo de una cualquiera de las reivindicaciones 5 a 7, para el uso de esa reivindicación, en el que el anticuerpo se administra por una vía periférica.

10. Una célula de hibridoma JH17.9E4.3.37.1.14.2 depositada como el número de acceso ATCC PTA-8221.