Utilización de una homeoproteína, de la familia bicoide, para la prevención o tratamiento de la degeneración de las neuronas ganglionares de la retina.

Homeoproteína, cuyo homeodominio posee, como mínimo, 98% de identidad de secuencia con los residuos 38-97 de la secuencia SEQ ID NO:

1 y contiene un residuo de lisina en posición 50, y cuya secuencia polipeptídica global posee, como mínimo, 90% de identidad con la secuencia SEQ ID NO: 1 o con la secuencia SEQ ID NO: 2, para la utilización como medicamento para la prevención o tratamiento de la degeneración de las neuronas ganglionares de la retina.

Utilización de una homeoproteína, de la familia bicoide, para la prevención o tratamiento de la degeneración de las neuronas ganglionares de la retina

La presente invención se refiere al tratamiento de enfermedades que implican la degeneración de las neuronas ganglionares de la retina (RGC) y en especial para el tratamiento de glaucoma.

La retina es la lámina celular que recubre el fondo del ojo. Contiene diferentes tipos de neuronas cuya función consiste en captar la energía luminosa y transformarla en señales nerviosas, conteniendo también células gliales.

De manera esquemática, la retina comprende tres capas principales de neuronas: las neuronas fotoreceptoras (conos y bastoncillos), las neuronas bipolares y las neuronas ganglionares; otras neuronas, las neuronas amacrinas y las neuronas horizontales, desempeñan un papel regulador. Las neuronas fotoreceptoras reaccionan a la luz y la señal que generan es transmitida por intermedio de las neuronas bipolares a las neuronas ganglionares, cuyos axones constituyen las fibras nerviosas del nervio óptico, asegurando el envío de la información al cerebro.

La degeneración de las neuronas de la retina está implicada en diversas retinopatías. De este modo, la degeneración de las neuronas fotoreceptoras está implicada en ciertas patologías, tales como retinitis pigmentaria o degeneración macular. En otras patologías, son las neuronas ganglionares las atacadas. Se pueden observar ataques de las neuronas ganglionares de la retina en diversas neuropatías ópticas, genéticas o vasculares, y también de manera más amplia en el marco de enfermedades neurodegenerativas (tales como la enfermedad de Alzheimer, la esclerosis en placas o la enfermedad de Parkinson).

El glaucoma es una de las patologías en las que el papel preponderante del ataque de las neuronas ganglionares de la retina ha quedado demostrado. En esta patología, la degeneración de estas neuronas y de sus axones conduce al deterioro lento del nervio óptico, que puede conducir a la ceguera total. La causa más frecuente del glaucoma es una hiperpresión intraocular. Si bien los mecanismos que llevan a la destrucción de las neuronas ganglionares están todavía mal explicados, su implicación en la aparición de la patología ha sido demostrada (NICKELLS, 27, Can. J. Ophthalmol. , 42, 278-87). Además, en los pacientes afectados de glaucoma, se han observado concentraciones excesivas de glutamato, un neurotransmisor normalmente presente en el humor vitreo (DREYER y otros, Arch Ophthalmol, 114, 299-35, 1996) (MORRISON y otros, Prag Retín Eye Res, 24, 217-24, 25). A estas concentraciones, el glutamato tiene actividad neurotóxica sobre las neuronas ganglionares en cultivo o in vivo (HAHN y otros, Proc Nati Acad Sci USA, 85, 6556-656, 1988; Ll y otros, Invest Ophthalmol Vis Sci, 4, 14-18, 1999) (SHEN y SLAUGHTER, J Neurophysiol, 87, 1629-1634, 22). El TNF-alfa está igualmente sobreexpresado en la retina y en el nervio óptico de los pacientes afectados por glaucoma (YUAN y NEUFELD, Glia, 32, 42-5, 2; TEZEL y otros, Invest Ophthalmol Vis Sci, 42, 1787-1794, 21). La toxicidad de esta citoquina, asociada a la presencia de receptores sobre las neuronas ganglionares, ha sido demostrada in vitro (FUCHS y otros, Invest Ophthalmol Vis Sci, 46, 2983-2991,25) e in vivo (FONTAINE y otros, J Neurosci, 22, RC216, 22).

Los tratamiento actualmente disponibles para el glaucoma se basan en moléculas capaces de reducir la presión intraocular (WOODWARD y CHEN, Expert Opin Emerg Drugs, 12, 313-327, 27).

Las homeoproteínas, o proteínas con homeodominio, son factores de transcripción que desempeñan un papel principal en los fenómenos de migración y de diferenciación celular implicados en la morfogénesis del organismo. Se caracterizan por la presencia de una secuencia de 6 aminoácidos, el homeodominio, que es un dominio de enlace con el ADN, que posee una estructura particular (hélice/bucle/hélice). Se ha demostrado que el homeodominio aislado de la proteína Antennapedia de Drosophila puede, por una parte, atravesar la membrana de neuronas en cultivo y, por otra, se puede acumular en el núcleo y generar el crecimiento de las neuritas (solicitud EP485578 (JOLIOT y otros, Proc Nati Acad Sci USA, 88, 1864-1868, 1991). Las propiedades de penetración del homeodominio de Antennapedia son conferidas por su tercera hélice y aparecen muy conservadas entre las homeoproteínas; sus propiedades sobre el crecimiento de las neuritas aparecen co-relacionadas a sus propiedades de enlace al ADN, a nivel de lugares de enlace definidos por la secuencia consenso ANNNNCATTA (solicitud EP485578 (JOLIOT y otros, Proc Nati Acad Sci USA, 88, 1864-1868, 1991).

La Otx2 (Orthodenticle homolog 2) es una homeoproteína que contiene un homeodominio del tipo bicoide (SIMEONE y otros, Embo J, 12, 2735-2747, 1993). Este pertenece a la familia de las homeoproteínas Otx, que desempeña un papel fundamental en el desarrollo del cerebro en el curso de la embriogénesis (ACAMPORAy otros, Prog Neurobiol, 64, 69-95, 21; SIMEONE y otros, Curr Opin Genet Dev, 12, 49-415, 22). Igualmente, se ha demostrado que la Otx2 interviene en la formación de la retina, favoreciendo la diferenciación de células cepa de la retina en neuronas fotoreceptoras. La solicitud de patente EP1591127 da a concoer que la transformación de células cepa de la retina con un vector recombinante que expresan Otx2, induce la diferenciación de estas células en neuronas fotoreceptoras, en detrimento de los otros tipos de neuronas de la retina y propone la utilización de la Otx2 para tratar diversas patologías de la retina que implican una degeneración de las neuronas fotoreceptoras.

Los inventores han comprobado ahora un nuevo efecto de la Otx2, que no se manifiesta a nivel de la diferenciación de las neuronas de la retina, sino de la supervivencia de las neuronas adultas ya diferenciadas, y que se refiere a las neuronas ganglionares. En efecto, han observado que la adición de la Otx2 a cultivos de neuronas ganglionares adultas axotomizadas (que habitualmente mueren muy rápidamente) permite su supervivencia.

Esta nueva propiedad de la Otx2 permite proponer su utilización para mejorar la supervivencia de las neuronas ganglionares adultas en cultivos in vitro, así como para prevenir o tratar in vivo la degeneración de las neuronas ganglionares.

Se define por "homeoproteína Otx2" cualquier homeoproteína cuyo homeodominio posea, como mínimo, 98% de identidad de secuencia con el de la proteína Otx2 humana (residuos 38-97 de la secuencia SEQ ID NO: 1), y que contiene un residuo de Usina en posición 5 de dicho homeodominio, y cuya secuencia polipeptídica global posee, como mínimo 9%, preferentemente un mínimo de 95% de identidad con la proteína SEQ ID NO: 1 (correspondiente a la isoforma 1 de la proteína Otx2 humana, referencia sobre SwissProt con el número P32243), o con la proteína SEQ ID NO: 2 (correspondiente a la isoforma 2 de la proteína Otx2 humana, referencia SwissProt con el número P32243-2).

Dicha homeoproteína Otx2 puede ser obtenida fácilmente por los procedimientos bien conocidos en sí mismos. Puede ser producida, por ejemplo, en forma recombinante por los procedimientos clásicos de ingeniería genética.

De manera más específica, la presente invención tiene como objeto la utilización de una homeoproteína Otx2, o de una composición que comprende dicha homeoproteína Otx2 como medicamento para la prevención o tratamiento de la degeneración de las neuronas ganglionares, y más particularmente de una degeneración tal que interviene en el curso de glaucoma.

La presente Invención puede ser puesta en práctica en particular en pacientes que no presentan degeneración de las neuronas fotoreceptoras.

La presente Invención tiene Igualmente por objeto la utilización de un homeoproteína Otx2, o de una composición que comprende dicha homeoproteína para aumentar la supervivencia de neuronas ganglionares de la retina en cultivo.

Para la puesta en práctica de la presente invención es suficiente poner dicha homeoproteína en contacto con las neuronas ganglionares; la homeoproteína penetra efectivamente en aquellas gracias a la secuencia de internalización presente en su tercera hélice. De manera preferente, dicha puesta en contacto se efectúa en una concentración de dicha homeoproteína de ,5 a 1 nM, ventajosamente de 1 a 5 nM, y de manera especialmente ventajosa de 1,5 a 3 nM.

In vitro es suficiente añadir dicha homeoproteína al medio de cultivo de las neuronas. In vivo puede ser administrada por diferentes vías, localmente, especialmente por inyección o infusión en el humor vitreo, o en el espacio suborbital, o en forma de colirio o de crema oftálmica. Igualmente puede ser administrada con ayuda... [Seguir leyendo]

1. Homeoproteína, cuyo homeodominio posee, como mínimo, 98% de identidad de secuencia con los residuos 38-97 de la secuencia SEQ ID NO: 1 y contiene un residuo de lisina en posición 5, y cuya secuencia polipeptídica global

posee, como mínimo, 9% de identidad con la secuencia SEQ ID NO: 1 o con la secuencia SEQ ID NO: 2, para la utilización como medicamento para la prevención o tratamiento de la degeneración de las neuronas gangllonares de la retina.

2. Homeoproteína para la utilización, según la reivindicación 1, caracterizada porque dicha degeneración de las 1 neuronas ganglionares de la retina tiene lugar en el curso del glaucoma.

3. Utilización de una homeoproteína cuyo homeodominio posee, como mínimo, 98% de Identidad de secuencia con los residuos 38-97 de la secuencia SEQ ID NO: 1 y contiene un residuo de lisina en posición 5, y cuya secuencia polipeptídica global posee, como mínimo, 9% de identidad con la secuencia SEQ ID NO: 1 o con la secuencia SEQ

ID NO: 2, o de una composición que comprende dicha homeoproteína para aumentar la supervivencia de neuronas ganglionares de la retina en cultivo.