Biomarcadores y procedimientos de diagnóstico, predicción y/o pronóstico de septicemia y usos de los mismos.

Un procedimiento para el diagnóstico de septicemia en un sujeto o de distinción entre una afección de septicemia y SRIS en un sujeto que comprende:

(a) medir el nivel de pro-hepcidina (pro-HEPC) en una muestra de sangre tomada de dicho sujeto; y

(b) comparar dicho nivel de pro-5 hepcidina (pro-HEPC) con un nivel de referencia de pro-hepcidina (pro-HEPC) obtenido de un paciente que tiene septicemia, SIRS o de un sujeto sano, por medio de lo que un incremento de la cantidad de pro-hepcidina en la muestra a un nivel más alto que el intervalo de un valor normal de pro-hepcidina es indicativo de septicemia, o por medio de lo que una cantidad comparable de pro-hepcidina en dicha muestra al intervalo de los valores de pro-hepcidina en sujetos con septicemia es indicativo de septicemia.

Biomarcadores y procedimientos de diagnóstico, predicción y/o pronóstico de septicemia y usos de los mismos Campo de la invención

La invención se refiere a biomarcadores basados en péptidos y/o proteínas y a moléculas que se unen a los mismos para el diagnóstico de enfermedad o determinación de una afección particular en un sujeto, en particular ciertos péptidos o proteínas como biomarcadores para septicemia y procedimientos para uso de los mismos en el diagnóstico, pronóstico y/o predicción de la aparición de septicemia que incluyen procedimientos que implican determinar expresión elevada, disminuida o alterada de dichos biomarcadores en una muestra de un sujeto.

Antecedentes a la invención

En muchas enfermedades y afecciones, un resultado positivo del tratamiento y/o profilaxis se correlaciona fuertemente con diagnóstico temprano y/o exacto de la enfermedad o afección. Sin embargo, frecuentemente no hay procedimientos eficaces de diagnóstico temprano y por tanto, los tratamientos se administran frecuentemente demasiado tarde, inapropiadamente o a individuos que no se beneficiarán de ellos. Como resultado, muchos fármacos que pueden ser beneficiosos para algunos pacientes pueden funcionar malamente, en absoluto o con efecto adverso en otros pacientes. Así, existe la necesidad de estrategias innovadoras que permitirán la detección, predicción, pronóstico, diagnóstico y tratamiento temprano de enfermedades y otras afecciones biológicas. También hay una necesidad de determinar la capacidad, o incapacidad, de un paciente para tolerar medicaciones o tratamientos.

La septicemia se llama más comúnmente una infección de la corriente sanguínea o envenenamiento de la sangre. Es la presencia de bacterias (bacteriemia), organismos infecciosos o sus toxinas en la sangre u otros tejidos del cuerpo. La septicemia frecuentemente se produce en pacientes que padecen síndrome de respuesta inflamatoria sistémica (SRIS) como resultado de, por ejemplo, cirugía, traumatismo, quemaduras, pancreatitis y otros eventos no infecciosos que hacen que se produzca la inflamación. El SRIS combinado con una infección se llama septicemia y puede producirse en muchas etapas diferentes de gravedad. La infección puede producirse simultáneamente con la aparición de SRIS por ejemplo debido a la infección de una herida o traumatismo o puede producirse después debido a la presencia latente de un organismo infeccioso. La septicemia puede asociarse a síntomas clínicos de enfermedad sistémica (en todo el cuerpo) tales como fiebre, escalofríos, malestar general, hipotensión arterial y cambios del estado mental. La septicemia puede ser una situación grave, una enfermedad potencialmente mortal que requiere cuidado urgente y completo. El tratamiento depende del tipo de infección, pero normalmente empieza con antibióticos o medicaciones similares.

Como la septicemia puede ser el resultado de infección por una amplia variedad de organismos, es una afección que es particularmente difícil de predecir y diagnosticar suficientemente temprano para intervención eficaz. Es una respuesta inflamatoria excesiva e incontrolada en un individuo, normalmente resultante de una respuesta del sistema inmunitario inapropiada del individuo a un organismo patógeno. Además, puede no haber números significativos de organismos en sitios accesibles o en líquidos corporales del individuo afectado, aumentando así la dificultad de diagnóstico. Por tanto existe la necesidad de identificar biomarcadores que indiquen el riesgo, o la aparición temprana de septicemia, independientemente del agente causante, para permitir la intervención temprana y eficaz. La diferenciación entre pacientes que están en riesgo de desarrollar septicemia y aquellos que no también ayudará a tratar el estado de la enfermedad. En particular, la capacidad para distinguir SRIS de septicemia en un paciente es altamente deseable.

Por tanto hay una necesidad inmediata de la identificación de biomarcadores que sean medibles y específicos para la afección e indicativos del riesgo de progresión a, o aparición temprana de, septicemia además de procedimientos de uso de dichos marcadores en el cribado.

Los biomarcadores son indicadores biológicos que señalizan un estado fisiológico cambiado debido a una enfermedad o intervención terapéutica. Se ha demostrado que ciertas sustancias, que incluyen proteínas y péptidos, se expresan diferencialmente en tejido enfermo y muestras de fluido corporal en ciertas afecciones tales como septicemia, cuando se compara con tejido normal y muestras de fluido corporal. Por tanto, el (las) proteína(s)/el (los) péptidos(s) diferencialmente expresados presentes en (o ausentes de) muestras enfermas de un paciente, mientras que están ausentes de (o presentes) en tejido normal, es/son biomarcadores candidatos para esa enfermedad o afección.

Frecuentemente, un único biomarcador solo puede ser insuficiente para el diagnóstico exacto de una enfermedad o afección, especialmente una tan compleja como la septicemia. Como resultado, existe una necesidad continua de identificación de biomarcadores que pueden usarse para identificar o perfilar la afección en diversas etapas en su patología.

El único biomarcador de diagnóstico aprobado por la FDA para distinguir septicemia de causas no infecciosas de síndromes de respuesta inflamatoria sistémica (SRIS) actualmente disponible es la procalcitonina (PCT). El rendimiento de diagnóstico y pronóstico de PCT es, sin embargo, bastante bajo como se mostró en un informe reciente de Tang y colaboradores (Tang B.M.J. y col., The Lancet vol. 7: p. 21-217, 27), que indica que la prueba de procalcitonina no puede distinguir con exactitud septicemia de SRIS en pacientes adultos críticamente enfermos.

La proteína C reactiva es otro marcador ampliamente usado para diagnosticar septicemia, pero es incapaz de distinguir

entre septicemia y SRIS sin infección.

El documento WO 27/41623 describe procedimientos y composiciones para diagnósticos, pronósticos y determinación de regímenes de tratamientos en sujetos diferenciales basados en síntomas y en particular, procedimientos y composiciones seleccionados para validar o descartar SIRS, o para diferenciar septicemia, septicemia grave, choque séptico y/o MODS unos de otros y/o de SIRS no infeccioso.

Kemna y col. (Blood, 25, vol. 16, n.°: 5, páginas 1864-1866) comunica un análisis en el curso temporal de hepcidina, hierro sérico y niveles de citocina en plasma en seres humanos inyectados con lipopolisacárido.

Los autores de la invención han desarrollado ahora procedimientos que permiten la rápida cuantificación, cualificación y comparación de perfiles de proteínas y péptidos derivados de diferentes muestras biológicas y como resultado han identificado novedosos biomarcadores para diagnosticar, pronosticar y/o predecir septicemia y sus diferentes fases y de septicemia frente a SRIS sin infección en un sujeto.

Resumen de la invención

La presente invención proporciona novedosos biomarcadores que permiten que el doctor médico o el profesional clínico diferencie entre afecciones de SRIS y septicemia y procedimientos para la predicción, pronóstico y/o diagnóstico precisos, rápidos y sensibles de septicemia frente a SRIS mediante (1) una medida de la cantidad o calidad de uno o más de dichos biomarcadores tomados de una muestra biológica de un sujeto de referencia, sea un sujeto sano, un paciente que tiene septicemia o un paciente que tiene SRIS sin infección, para proporcionar un perfil de biomarcadores de referencia para dichos biomarcadores que es indicativo de la afección y (2) mediante la comparación de este perfil de biomarcadores de referencia con un perfil de biomarcadores candidatos de dicho(s) biomarcadores) de una muestra biológica comparable de un sujeto que tiene septicemia, está en riesgo de desarrollar septicemia o está en una fase particular en la progresión de la septicemia.

Un perfil de biomarcadores de referencia puede obtenerse de una población de individuos que (1) no tienen y nunca han tenido septicemia, (2) que tienen septicemia o están padeciendo la aparición de septicemia o una fase particular en la progresión de la septicemia o (3) que tienen SRIS sin Infección. Si el perfil de biomarcadores del sujeto de prueba contiene características distintivas del perfil de biomarcadores de la población de referencia, entonces el individuo puede diagnosticarse como que está respectivamente (1) sano, (2) que está en riesgo de desarrollar septicemia, que tiene septicemia o que está en una etapa particular en la progresión de la septicemia o (3) que tiene SRIS. El perfil de biomarcadores de referencia también puede obtenerse de diversas poblaciones de individuos... [Seguir leyendo]

1. Un procedimiento para el diagnóstico de septicemia en un sujeto o de distinción entre una afección de septicemia y SRIS en un sujeto que comprende:

(a) medir el nivel de pro-hepcidina (pro-HEPC) en una muestra de sangre tomada de dicho sujeto; y

(b) comparar dicho nivel de pro-hepcidina (pro-HEPC) con un nivel de referencia de pro-hepcidina (pro-HEPC) obtenido de un paciente que tiene septicemia, SIRS o de un sujeto sano, por medio de lo que un incremento de la cantidad de pro-hepcidina en la muestra a un nivel más alto que el intervalo de un valor normal de pro-hepcidina es indicativo de septicemia, o por medio de lo que una cantidad comparable de pro-hepcidina en dicha muestra al intervalo de los valores de pro-hepcidina en sujetos con septicemia es indicativo de septicemia.

2. El procedimiento según la reivindicación 1, que comprende además:

(c) medir el nivel de al menos un biomarcador adicional seleccionado del grupo que consiste en receptor 2 de TNF soluble (sTNFR2), pentraxina-3 (PTX-3), factor estimulante de colonias de macrófagos (M-CSF), pro-hepcidina (pro- HEPC), pro-proteína natriurética cerebral (pro-BNP), familia de proteínas histonas seleccionadas del grupo que consiste en: histona H1.4, isoformas de histona H2A, isoformas de histona H2B, ¡soformas de histona H3 e isoformas de histona H4, procalcitonina (PCT) y proteína C reactiva (CRP) en una muestra de sangre de dicho sujeto;

(d) usar dichas medidas obtenidas en las etapas (a) y (c) para crear un perfil de dichos biomarcadores; y

(e) comparar dicho perfil con un perfil de referencia de biomarcador obtenido de un paciente que tiene septicemia, SIRS o de un sujeto sano.

3. Uso de un kit para el diagnóstico de septicemia en un sujeto o para distinguir entre una afección de septicemia y SIRS en un sujeto, en el que dicho kit comprende:

(a) moléculas de unión a pro-hepcidina (pro-HEPC),

(b) moléculas de unión a al menos un biomarcador seleccionado del grupo que consiste en receptor 2 de TNF soluble (sTNFR2), pentraxina-3 (PTX-3), factor estimulante de colonias de macrófagos (M-CSF), pro-proteína natriurética cerebral (pro-BNP), familia de proteínas histonas y procalcitonina (PCT) y

(c) un valor de referencia de la cantidad de los biomarcadores seleccionados en un paciente que tiene SIRS o en un sujeto sano para comparación de los resultados.

4. El procedimiento según la reivindicación 1, o 2, para determinar si un individuo tiene capacidad de respuesta al tratamiento para septicemia con una sustancia.

5. El procedimiento según una cualquiera de las reivindicaciones 1, 2, o 4 en el que los biomarcadores seleccionados son pro-hepcidina (pro-HEPC) y pentraxina-3 (PTX-3), o en el que la combinación de biomarcadores es procalcitonina (PCT), pro-hepcidina (pro-HEPC) y receptor 2 de TNF soluble (sTNFR2).

6. El procedimiento según una cualquiera de las reivindicaciones 1,2, 4 o 5 en el que la muestra es plasma, o suero.

7. El procedimiento de una cualquiera de las reivindicaciones 1, 2, 4, 5, o 6, en el que el perfil de biomarcador se establece usando tecnología de inmunoensayo seleccionada del grupo de tecnologías de ELISA directo, ELISA indirecto, ELISA tipo sándwich, ELISA competitivo, ELISA múltiplex, radioinmunoensayo o ELISPOT, o en el que el perfil de biomarcadores se establece usando procedimientos de análisis de espectrometría de masas (EM) de las proteínas presentes en dicha muestra, preferentemente monitorización de múltiples reacciones (MRM).

8. El uso según la reivindicación 3, en el que dichas moléculas de unión son anticuerpos monoclonales, anticuerpos policlonales, aptámeros, fotoaptámeros, proteínas de interacción específica, o moléculas pequeñas de interacción

específica.

9. El uso según una cualquiera de las reivindicaciones 1, 2, 4, 5, 6, o 7, en el que la septicemia se selecciona del grupo que comprende: septicemia, septicemia grave, choque séptico y fallo orgánico.