Anticuerpos monoclonales quiméricos y humanizados contra la interleuquina 13.

Un anticuerpo terapéutico o fragmento de unión al antígeno del mismo que se une específicamente al epitope establecido en la ID SEC Nº:

84 de la ID SEC Nº: 9 y modula la interacción entre hIL-13 y hIL-13R.

Anticuerpos monoclonales quiméricos y humanizados contra la interleuquina 13

Campo de la invención La presente invención se refiere a inmunoglobulinas que se unen específicamente a interleuquina 13 (IL-13) y en particular a IL-13 humana (hIL-13) . Una realización de la invención se refiere a anticuerpos que se unen específicamente a hIL-13. La presente invención también se refiere a procedimientos para el tratamiento de trastornos o enfermedades con dichas inmunoglobulinas, a composiciones farmacéuticas que comprenden dichas inmunoglobulinas y a procedimientos de fabricación. Otros aspectos de la presente invención serán evidentes de la descripción siguiente.

Antecedentes de la invención

Interleuquina 13 (IL-13)

La IL-13 es una citoquina secretada de 12 kDa descrita originalmente como una citoquina derivada de las células T que inhibe la producción de citoquinas inflamatorias. Los estudios estructurales indican que tiene una disposición de cuatro hélices en haz sujetas por dos enlaces disulfuro. Aunque IL-13 tiene cuatro sitios de glicosilación potenciales, el análisis de IL-13 nativa de pulmón de rata ha indicado que se produce como una molécula no glicosilada. La expresión de IL-13 humana a partir de células COS-7 y NSO confirma esta observación (Eisenmesser y colaboradores, J. Mol. Biol. 2001 310 (1) : 231-241, Moy y colaboradores, J. Mol. Biol. 2001 310 (1) :219-230, Cannon-Carlson y colaboradores, Protein Expression and Purification 1998 12 (2) : 239-248) .

La IL-13 es una citoquina pleiotrópica producida por una diversidad de tipos celulares incluyendo células Th2 activadas, mastocitos, basófilos, células dendríticas, queratinocitos y células T NK. También se puede producir por células Th0, Th1, CD8 y células T CD45RA+ naif. La IL-13 tiene actividades inmunorreguladoras que se superponen parcialmente con aquellas de IL-4, esta redundancia se puede explicar por los componentes compartidos en los receptores para IL-4 y IL-13. La IL-13 se señaliza a través del receptor para IL-4 de tipo II que es un heterodímero que comprende las cadenas IL-4Rα e IL-13Rα1. La IL-13Rα1 se une a IL-13 con baja afinidad (Kd = 2-10 nM) , pero cuando está emparejado con IL-4Rα se une con una afinidad elevada (Kd = 400 pM) y forma un receptor funcional para IL-13 (el receptor humano se denomina en el presente documento “hIL-13R”) que señaliza, produciendo la activación de las vías de JAK/STAT e IRS-1/IRS-2. También se ha caracterizado una cadena adicional del receptor para IL-13 (IL-13Rα2) que se une a IL-13 con una afinidad elevada (Kd = 250 pM) pero no señaliza, en su lugar se cree que actúa como un receptor señuelo. Los receptores funcionales para IL-13 se expresan en un amplio intervalo de células incluyendo células del epitelio de las vías respiratorias, músculo liso, mastocitos, eosinófilos, basófilos, células B, fibroblastos, monocitos y macrófagos. Las células T no tienen receptores funcionales para IL-13 (Hilton y colaboradores, PNAS 1996 93 (1) : 497-501; Caput y colaboradores, J. Biol. Chem 1996 271 (28) :16921-16926; Hershey GK, J. Allergy Clin. Immunol. 2003 111 (4) :677-690) .

Ambas IL-13 e IL-4 actúan para modificar las respuestas inflamatorias e inmunitarias promoviendo la inflamación asociada a la alergia y suprimiendo la inflamación debida a bacterias, virus y patógenos intracelulares. Los efectos biológicos principales de IL-13 incluyen; inducción de la proliferación de células B y regulación del isotipo cambiando a IgE; inducción del MHC II y expresión de CD23 en células B y monocitos; regulación hacia arriba de VCAM-1 en células endoteliales; regulación de la producción de quimioquinas; activación de la función de mastocitos, eosinófilos y neutrófilos así como la inhibición de la expresión de genes pro-inflamatorios en poblaciones de monocitos y macrófagos. La IL-13 no tiene ningún efecto proliferativo sobre las células T. Así, a diferencia de IL-4, IL-13 no parece ser importante en la diferenciación inicial de las células T CD4 a células del tipo Th-2, pero parece ser bastante importante en la fase efectora de la inflamación alérgica (McKenzie y colaboradores, PNAS 1993 90 (8) :3735-3739; Wynn TA, Annu. Rev. Immunol. 2003 21:425-456) .

IL-13 y asma El asma es una enfermedad pulmonar crónica, provocada por la inflamación de las vías respiratorias inferiores y caracterizada por problemas respiratorios recurrentes. Las vías respiratorias de los pacientes son sensibles y se dilatan o inflaman en algún grado todo el tiempo, incluso cuando no hay síntomas. La inflamación provoca el estrechamiento de las vías respiratorias y reduce el flujo de aire hacia dentro y hacia fuera de los pulmones, haciendo difícil la respiración y dando como resultado respiración sibilante, constricción en el pecho y tos. El asma se desencadena por una sensibilidad inapropiada a alérgenos (por ejemplo, ácaros del polvo, pólenes, mohos) , agentes irritantes (por ejemplo, humo, gases, olores fuertes) , infecciones respiratorias, ejercicio y clima seco. Los desencadenantes irritan las vías respiratorias y el recubrimiento de las vías respiratorias se dilata para inflamarse aún más, el moco atasca las vías respiratorias y los músculos que rodean las vías respiratorias se tensan hasta que la respiración se vuelve difícil y estresante y aparecen los síntomas del asma.

Existen evidencias sólidas de modelos animales y pacientes de que la inflamación asmática y otras patologías se producen por la respuesta de Th2 desreguladas a aeroalérgenos y otros estímulos (Busse y colaboradores, Am. J.

Respir. Crit. Care Med. 1995 152 (1) :388-393) . En particular, se cree que IL-13 es la citoquina efectora principal que conduce a una diversidad de respuestas celulares en el pulmón, incluyendo hiperreactividad de las vías respiratorias, eosinofilia, metaplasia de las células de Globet e hipersecreción de moco.

Evidencias clínicas de la función de IL-13 en el asma El gen que codifica para IL-13 está localizado en el cromosoma 5q31. Esta región también contiene genes que codifican para la IL3, IL-4, IL5, IL9 y el GM-CSF, y se ha relacionado con el asma. Las variantes genéticas de IL-13 que se asocian al asma y la atopia se han encontrado tanto en el promotor como en las regiones codificantes (Vercelli D, Curr. Opin. Allergy. Clin. Immunol. 2002 2 (5) :389-393) . Están disponibles los datos del estudio funcional para la variante codificante, IL-13 Q130 (denominada en el presente documento “IL-13 Q130”) . El polimorfismo de un único nucleótido (SNP) +2044 G a A encontrado en el cuarto exón, produce la sustitución de una arginina por una glutamina en la posición 130 (IL-13 Q130) . Nótese también que en la ID SEC Nº: 9, esto es equivalente a la posición 110, en la que el primer residuo aminoácido ‘G’ al comienzo de la secuencia de aminoácidos de IL-13 humana madura es la posición 1. Se ha encontrado que esta variante está asociada al asma, niveles incrementados de IgE y dermatitis atópica en poblaciones europeas y japonesas. Se cree que IL-13 Q130 tiene una estabilidad mejorada comparada con el tipo salvaje de IL-13. También tiene una afinidad ligeramente inferior por el receptor señuelo de IL-13Rα2 y consistente con estas observaciones, se han encontrado niveles séricos medios de IL-13 superiores en pacientes homocigóticos para la variante IL-13 Q130 comparados con pacientes no homocigóticos. Estos resultados indican que IL-13 Q130 podría influir en las concentraciones local y sistémica de IL-13 (Kazuhiko y colaboradores, J. Allergy. Clin. Immunol. 2002 109 (6) :980-987) .

Se han medido niveles elevados de IL-13 en ambos asmáticos atópicos y no atópicos. En un estudio, se midieron niveles séricos medios de IL-13 de 50 pg/ml en pacientes asmáticos comparados con 8 pg/ml en pacientes control normales (Lee y colaboradores, J. Asthma 2001 38 (8) :665-671) . También se han medido niveles incrementados de IL-13 en plasma, fluido de lavado bronco-alveolar, muestras de biopsia de pulmón y esputos (Berr y y colaboradores,

J. Allergy Clin. Immunol. 2004 114 (5) :1106-1109; Kroegel y colaboradores, Eur. J. Respir 1996 9 (5) :899-904; Huang y colaboradores, J. Immunol. 1995 155 (5) :2688-2694; Humbert y colaboradores, J.Allergy Clin. Immunol. 1997. 99 (5) :657-665) .

Evidencias in vivo de la implicación de IL-13 en el asma Una serie de estudios han definido una función efectora crítica para IL-13 en la conducción a la patología en cualquiera de los dos modelos murinos crónico y agudo de asma alérgica. Se han usado receptores para IL-13 de alta afinidad (IL-13Rα2) o anticuerpos policlonales anti-IL-13 para neutralizar la bioactividad de IL-13... [Seguir leyendo]

1. Un anticuerpo terapéutico o fragmento de unión al antígeno del mismo que se une específicamente al epitope establecido en la ID SEC Nº: 84 de la ID SEC Nº: 9 y modula la interacción entre hIL-13 y hIL-13R.

2. Un anticuerpo terapéutico o fragmento de unión al antígeno, de acuerdo con la reivindicación 1, en el que el anticuerpo se une entre los residuos 103 a 107 inclusive de la ID SEC Nº: 9.

3. Un anticuerpo terapéutico o fragmento de unión al antígeno de la reivindicación 2, en el que la unión del anticuerpo con hIL-13 depende de la presencia de un residuo de arginina en la posición 107 de la ID SEC Nº: 9.

4. Un anticuerpo terapéutico o fragmento de unión al antígeno de la reivindicación 3 en el que la sustitución del residuo de arginina en la posición 107 de la ID SEC Nº: 9 con un residuo de alanina lleva a una pérdida de la unión entre dicho anticuerpo y hIL-13, comparado con la unión entre dicho anticuerpo y fragmento de unión al antígeno del mismo y la ID SEC Nº: 9 sin dicha sustitución en la posición 107 de la ID SEC Nº: 9.

5. Un anticuerpo terapéutico de cualquiera de las reivindicaciones precedentes en el que el anticuerpo es un anticuerpo humanizado o quimérico.

6. El anticuerpo de la reivindicación 5 en el que el anticuerpo comprende una región constante humana de un isotipo IgG.

7. El anticuerpo de la reivindicación 6 en el que el anticuerpo es IgG1 ó IgG4.

8. Una célula hospedadora transformada o transfectada recombinante que comprende un primer y un segundo vector, comprendiendo dicho primer vector un polinucleótido que codifica una cadena pesada de un anticuerpo según cualquiera de las reivindicaciones precedentes y comprendiendo dicho segundo vector un polinucleótido que codifica una cadena ligera de un anticuerpo de cualquiera de las reivindicaciones precedentes.

9. Un procedimiento de producción de un anticuerpo terapéutico de una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7 cuyo procedimiento comprende la etapa de cultivar una célula hospedadora de la reivindicación 8 en un medio de cultivo libre de suero.

10. El procedimiento de la reivindicación 9 en el que dicho anticuerpo es secretado por dicha célula hospedadora en dicho medio de cultivo.

11. El procedimiento de la reivindicación 10 en el que dicho anticuerpo es purificado adicionalmente hasta al menos el 95% o superior con respecto a dicho medio de cultivo que contiene el anticuerpo.

12. Una composición farmacéutica que comprende un anticuerpo terapéutico o fragmento de unión al antígeno del mismo de una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7 y un vehículo farmacéuticamente aceptable.

13. Un anticuerpo terapéutico o fragmento de unión al antígeno del mismo de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7 para su uso en el tratamiento de una enfermedad o trastorno seleccionados del grupo que consiste en: asma alérgica, asma severa, asma difícil, asma inestable, asma nocturna, asma premenstrual, asma resistente a esteroides, asma dependiente de esteroides, asma inducida por aspirina, asma del adulto, asma infantil, dermatitis atópica, rinitis alérgica, enfermedad de Crohn, EPOC, enfermedades o trastornos fibróticos tales como fibrosis pulmonar idiopática, esclerosis sistémica progresiva, fibrosis hepática, granulomas hepáticos, esquistosomiasis, leismaniasis, y enfermedades de la regulación del ciclo celular tal como enfermedad de Hodgkin, leucemia linfocítica crónica de las células B.

14. Un anticuerpo terapéutico de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7 que se une específicamente a hIL-13 y tiene una constante de disociación koff en el intervalo de 1, 4 x 10-4 a 8, 22 x 10-5 s-1.

15. Un anticuerpo de una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7 y un anticuerpo monoclonal anti-IL-4 tal como pascolizumab para su uso en el tratamiento de una enfermedad o trastorno seleccionados del grupo que consiste en: asma alérgica, asma severa, asma difícil, asma inestable, asma nocturna, asma premenstrual, asma resistente a esteroides, asma dependiente de esteroides, asma inducida por aspirina, asma del adulto, asma infantil, dermatitis atópica, rinitis alérgica, enfermedad de Crohn, EPOC, enfermedades o trastornos fibróticos tales como fibrosis pulmonar idiopática, esclerosis sistémica progresiva, fibrosis hepática, granulomas hepáticos, esquistosomiasis, leismaniasis, y enfermedades de la regulación del ciclo celular tal como enfermedad de Hodgkin, leucemia linfocítica crónica de las células B.

Figura 17c Figura 17d