Una composición inmunogénica para su uso en la inducción de una respuesta inmune en un sujeto,

comprendiendo dicha composición micropartículas compuestas por un material seleccionado de látex, moléculas ferrosas, oro, vidrio, fosfato cálcico, poliestireno, polilisina G y polímeros biodegradables y biocompatibles, con las que se asocia al menos un antígeno por acoplamiento covalente, en la que dichas micropartículas tienen un diámetro de 0,03 μm a 0,1 μm

Composición que comprende micropartículas inmunogénicas.

La presente invención se refiere a composiciones inmunogénicas y a composiciones de vacuna para su uso en la generación de respuestas inmunes en un sujeto.

Antecedentes de la invención

La manipulación de los sistemas inmunes de seres humanos y animales es una forma reconocida de evitar o tratar ciertas enfermedades o afecciones.

Los mecanismos por los que el sistema inmune controla las enfermedades Incluyen la inducción de anticuerpos neutralizantes (una respuesta inmune humoral) y la generación de respuestas celulares o de células T. Estas últimas incluye células T auxiliares (T_H) y linfocitos T citotóxicos (CTL). En casos de infección vírica, por ejemplo, polio o hepatitis, los anticuerpos proporcionan protección impidiendo que el virus infecte las células. Los anticuerpos también pueden proteger frente a bacterias, por ejemplo neumococos y estafilococos, mediante el uso de mecanismos bactericidas y mediante toxinas bacterianas neutralizantes.

Las células T pueden estimularse cuando fragmentos peptídicos de un antígeno se unen a moléculas conocidas como MHC I o MHC II (complejos mayor de histocompatibilidad, clase I o clase II) y se presentan en la superficie de APC (células presentadoras de antígeno) profesionales, tales como DC (células dendríticas) o macrófagos. Las células T contienen receptores de antígeno que emplean para controlar la superficie de las células para determinar la presencia de los fragmentos peptídicos del antígeno. Los receptores de antígeno en células T_H reconocen péptidos antigénicos unidos a moléculas de MHC II. Por el contrario, los receptores en CTL reaccionan con antígenos presentados en moléculas de clase I.

Las células T estimuladas amplifican la respuesta inmune en el sentido de que cuando una célula T reconoce una célula diana que está infectada con el patógeno, o que contiene un epítopo que reconoce, se desencadena una cadena de acontecimientos y estos dan como resultado en última instancia la muerte de las células infectadas. Además, algunas células T pueden estimular la secreción de citocinas o linfocinas, que a su vez pueden ejercer efectos que en última instancia conducen a la inactivación o erradicación de patógenos.

Aunque hay muchas vacunas en el mercado, existe la necesidad de producir vacunas más eficaces y de intervalo más amplio para varias enfermedades o afecciones. También continúa existiendo la necesidad de protección frente a agentes infecciosos o patógenos contra los que actualmente no están disponibles vacunas o son ineficaces. Además, existe la necesidad de vacunas de una sola dosis eficaces, que son particularmente deseables por razones económicas, por su facilidad de administración y por la conformidad del paciente o sujeto.

La mayoría de las vacunas presentan la desventaja de que no son capaces de inducir una combinación óptima de los diversos tipos de respuestas humorales y celulares para ser inmunológicamente eficaces. Por ejemplo, algunas vacunas sólo estimulan respuestas de anticuerpos cuando serían más eficaces respuestas tanto de anticuerpos como celulares. En otros casos, son necesarias múltiples dosis de las vacunas, por ejemplo, inyecciones de refuerzo, para lograr protección contra el agente infeccioso pertinente.

En algunos otros casos, se induce producción de IgE junto con otras inmunoglobulinas deseadas tales como IgA, IgG e IgM. Las vacunas que inducen IgE no son deseables, ya que la inmunoglobulina está implicada en respuestas alérgicas.

La estimulación de la producción de IgA es una defensa de "primera línea" para patógenos que infectan por entrada a través de un sitio o superficie de la mucosa. Por lo tanto, también serían valiosas vacunas que puedan generar una respuesta inmune secretora de IgA elevada sin aumentar la producción de IgE.

En otros casos más, aunque una vacuna dé como resultado la estimulación de APC, el grado de estimulación inmune es subóptimo. Por ejemplo, las células dendríticas o DC están caracterizadas por una serie de subconjuntos de células que pueden distinguirse entre sí por moléculas de superficie, algunas de las cuales son ligandos específicos que se unen a receptores en células T. Por consiguiente, sería deseable producir una vacuna que se dirigiera selectivamente a un subconjunto de DC, por ejemplo, un subconjunto capaz de una sensibilización de células T CD8 eficaz puesto que estas células T desempeñan un papel vital en la inmunidad protectora frente a muchos patógenos intracelulares y cáncer, pero son notoriamente difíciles de inducir.

Además, con respecto a las vacunas, los antígenos extracelulares tradicionalmente no entran en la ruta de procesamiento del MHC-I en la mayoría de las células. En general, la producción de inmunidad por CTL usando vacunas no vivas es poco probable, aunque se han propuesto rutas de procesamiento y presentación alternativas para la clase I en APC a través de la captación de células apoptóticas, inmunocomplejos y partículas [1]. Se ha demostrado que las partículas tipo virus (VLP) no infecciosas compuestas por partículas de la proteína de superficie de Hepatitis B o de la proteína del retrotransposón de levadura se procesan eficazmente para presentación al MHC I por macrófagos para inducir respuestas de CTL CD8 in vitro e in vivo [2, 3], Las VLP son partículas proteicas multiméricas que contienen lípidos, cuyo contenido de lípidos comprende más de 50% del peso seco.

Sin embargo, puesto que las partículas de la proteína de núcleo de Hepatitis B no son inmunogénicas y tienen un menor contenido de lípidos, se ha propuesto que las VLP son inmunogénicas no en virtud de su tamaño, sino por su composición bioquímica. Esto concordaría con la propuesta de que cuando un antígeno se presenta en formulaciones que contienen lípidos o detergente, son capaces de fusionarse con la APC, posiblemente dañando la membrana celular, y de este modo consiguen la entrada en el citoplasma.

El uso de microesferas dentro de las cuales quedan atrapados antígenos se ha explorado como una composición de vacuna posible. Las microesferas están hechas de poliésteres biodegradables de ácidos láctico y glicólico (PLA y PLGA). Las microesferas se construyen de modo que su tamaño y su composición polimérica controlan la velocidad a la que se degradan. A medida que se degradan las microesferas, el antígeno atrapado se libera de las mismas, y proporcionan una liberación controlada de antígeno para estimular la respuesta inmune. Es poco probable que estas moléculas se comuniquen con y reaccionen con células inmunes de la misma forma que las partículas proteicas cuya composición es biológicamente compatible con las membranas celulares.

Sin embargo, las dificultades con esta forma de composición de vacuna incluyen la estabilidad del antígeno, el tamaño de las esferas y la cinética de liberación del antígeno, teniendo todas que resolverse todavía para producir una vacuna con una buena antigenicidad y una inmunogenicidad duradera, y para producir una vacuna que pueda fabricarse y administrarse económicamente [4].

En la Patente de Estados Unidos nº 4.225.581 se describe una composición que comprende una mezcla de partículas heterogéneas que varían en tamaño como útil para administrar antígenos que están adsorbidos sobre la superficie de las partículas poliméricas en el cuerpo. Sin embargo, la administración con éxito, la antigenicidad y la inmunogenicidad de dicha vacuna no se ilustraron ni se demostraron. En concreto, no había referencias a la inducción de respuestas de células T CD8 o incluso el procesamiento en la ruta de presentación del MHC clase I. Se esperaría que el material polimérico de las partículas tuviera características similares a las de las micropartículas de PLA o PLGA analizadas anteriormente.

Por lo tanto, no se sabía antes de la presente invención si el propio tamaño de las partículas administradas como parte de vacunas podría inducir respuestas inmunogénicas.

En el trabajo conducente a la presente invención, el inventor ha descubierto sorprendentemente que micropartículas de aproximadamente el mismo tamaño que virus asociadas con un antígeno proporcionan fuertes respuestas celulares y de anticuerpos humorales en sujetos.

Compendio de la invención

En una primera realización, la invención proporciona una composición inmunogénica para su uso... [Seguir leyendo]

1. Una composición inmunogénica para su uso en la inducción de una respuesta inmune en un sujeto, comprendiendo dicha composición micropartículas compuestas por un material seleccionado de látex, moléculas ferrosas, oro, vidrio, fosfato cálcico, poliestireno, polilisina G y polímeros biodegradables y biocompatibles, con las que se asocia al menos un antígeno por acoplamiento covalente, en la que dichas micropartículas tienen un diámetro de 0,03 μm a 0,1 μm.

2. La composición para su uso de acuerdo con la reivindicación 1, en la que las micropartículas están en el mismo intervalo de tamaño que los virus, lo que permite su captación por células presentadoras de antígeno dentro de un sujeto humano o animal.

3. La composición para su uso de acuerdo con la reivindicación 1 ó 2, en la que las micropartículas están entre 0,03 μm y 0,05 μm de diámetro.

4. La composición para su uso de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, en la que las micropartículas son de un tamaño sustancialmente uniforme y/o comprenden un núcleo sólido.

5. La composición para su uso de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, en la que dicha composición es una vacuna.

6. La composición para su uso de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, en la que el antígeno se selecciona del grupo que consiste en un péptido, proteína, péptido o proteína recombinante, lípido, carbohidrato, ácido nucleico o cualquier combinación de los mismos.

7. La composición para su uso de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6, en la que el antígeno procede de un patógeno, tejido, célula, órgano o molécula y se selecciona del grupo que consiste en: polen, proteínas de núcleo, E1, E2 y NS2 del virus de la hepatitis C (VIH), antígenos de especies de Plasmodium seleccionadas del grupo que consiste en P. vivax, la proteína del circumsporozoíto (CS) de P. falciparum, TRAP, MSP-1, MSP-2, MSP-3, MSP-4, MSP-5, AMA-1, RESA, SALSA, STARP, LSA1 y LSA3 de P. falciparum, P. vivax, P. ovalae y P. malariae humano, glicoproteína de la envuelta gp120/160 del VIH, antígeno proteico de superficie de estreptococos, nucleoproteína de influenza, infección superficial por hemaglutinina-neuraminidasa, subunidad de pilina TcpA, proteína VP1, nucleoproteína del LMCV, glicoproteína de superficie principal de Leishmania (gp63) proteína de superficie de Bordetella pertussis, proteína G del virus de la rabia, proteína M de Streptococcus, proteínas estafilocócicas, proteínas de Helicobacter pylori, proteínas F o G del virus sincitial (RSV), gp340 o nucleoantígeno 3A de virus Epstein Barr (EBV), hemaglutinina, proteína de superficie externa (Osp) A de Borrelia burgdorferi, lipoproteína de 38 kD o proteína de 30 kD (Ag85), proteínas de 10 kD o 65 kD de Mycobacterium tuberculosis, proteína externa de clase 1 de Neisseria meningitidis, IE62 y gpl del virus de la varicela zóster, proteína de la cápside del virus de la rubéola, ag pre-S1 del virus de la Hepatitis B, glicoproteína G o gp D o CP27 del virus herpes simple tipo I, glicoproteína E del virus de la encefalitis del valle de Murray, VP1 del virus de la Hepatitis A, proteína de la cápside del virus de la polio, VP1, VP2 y VP3, proteína superficial de Chlamydia trachomatis, Ag pre-S2 de la envuelta del virus de la Hepatitis B, cápside de rinovirus humano (HRV), péptidos de los oncogenes E6 y E7 de papilomavirus, proteína de superficie de Listeria, proteína de la envuelta del virus de la varicela, proteína de la envuelta de virus vaccinia, proteína superficial de Brucella, VP-3, VP-4, VP-5, VP-7 y VP-8 de Rotavirus, una combinación de uno o más de los antígenos, una subunidad de aminoácidos del antígeno que comprende cinco o más aminoácidos de longitud o combinaciones de una o más de las subunidades.

8. La composición para su uso de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7, en la que el antígeno procede de un cáncer seleccionado del grupo que consiste en cáncer de mama, pulmón, páncreas, colon y melanoma.

9. La composición para su uso de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 8, en la que la respuesta inmune se selecciona del grupo que consiste en una respuesta celular de células T auxiliares y/o CD8 y una respuesta de anticuerpos en la que el anticuerpo es inmunoglobulina G, inmunoglobulina M o inmunoglobulina A.

10. La composición para su uso de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 9, en la que la respuesta inmune comprende generar mecanismos para la presentación a MHC Clase I del antígeno, siendo dicho antígeno captado por caveolas y/o vesículas de clatrina para un procesamiento adicional mediante procesos independientes de Rab4 y dependientes de TAP.

11. La composición para su uso de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 10, en la que la respuesta inmune es la estimulación de células presentadoras de antígeno.

12. La composición para su uso de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 11, en la que la célula presentadora de antígenos es una célula dendrítica.

13. La composición para su uso de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 12, en la que el sujeto es un ser humano o animal.

14. El uso, en la fabricación de un medicamento para inducir una respuesta inmune en un sujeto, de una cantidad inmunológicamente eficaz de una composición que comprende micropartículas compuestas por un material seleccionado de látex, moléculas ferrosas, oro, vidrio, fosfato cálcico, poliestireno, polilisina G y polímeros biodegradables y biocompatibles, con las que se asocia al menos un antígeno por acoplamiento covalente, en el que dichas micropartículas tienen un diámetro de 0,03 μm a 0,1 μm.

15. El uso de la reivindicación 14, en el que la composición es como se define en una cualquiera de las reivindicaciones 2 a 13.