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MX2008005364A - Composiciones inmunogenicas y metodos de uso. - Google Patents

Composiciones inmunogenicas y metodos de uso.

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MX2008005364A
MX2008005364A MX2008005364A MX2008005364A MX2008005364A MX 2008005364 A MX2008005364 A MX 2008005364A MX 2008005364 A MX2008005364 A MX 2008005364A MX 2008005364 A MX2008005364 A MX 2008005364A MX 2008005364 A MX2008005364 A MX 2008005364A
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MX
Mexico
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antigenic
amino acid
polypeptide
regions
immunogenic composition
Prior art date
Application number
MX2008005364A
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English (en)
Inventor
Donald Templeton Haynie
Original Assignee
Artificial Cell Technologies Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Artificial Cell Technologies Inc filed Critical Artificial Cell Technologies Inc
Publication of MX2008005364A publication Critical patent/MX2008005364A/es

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Abstract

Se describen aquí composiciones inmunogénicas que comprenden una película multicapa que comprende dos o más capas de polielectrolitos, donde las capas adyacentes comprenden polielectrolitos con carga opuesta. Un polielectrolito de una primera capa que comprende un polipéptido antigénico que comprende una o más regiones de adsorción de superficie unidos covalentemente a una o más regiones determinantes antigénicas, donde el polipéptido antigénico y una o más regiones de adsorción de superficie tienen la misma polaridad. Las composiciones inmunogénicas pueden emplearse en métodos para producir una respuesta inmunitaria en un organismo vertebrado.

Description

COMPOSICIONES INMUNOGENICAS Y MÉTODOS DE USO REFERENCIA CRUZADA CON LA SOLICITUD RELACIONADA Esta solicitud reivindica el beneficio de la Solicitud Provisional de EE.UU. No. 30/729,828 presentada el 25 de octubre de 2005, que es incorporada aquí por referencia.
ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN Las vacunas han sido importantes en medicina desde que se observó que, para ciertas enfermedades, la exposición inicial al agente infeccioso confiere inmunidad en contra de infecciones subsiguientes. Las vacunas se han utilizado durante varios años a fin de fortalecer la inmunidad en un ser vivo contra infección mediante patógenos particulares como virus, bacteria, hongos y parásitos. Las vacunas se han utilizado para estimular la habilidad del cuerpo para establecer una respuesta inmunitaria contra antigenos en células cancerosas, o contra la formación de fibrillas patológicas. Las vacunas se pueden administrar mediante diversas rutas que incluyen, por ejemplo, la ruta oral, intravenosa, subcutánea, transdérmica, sublingual, intramuscular y nasal. Las primeras vacunas se basaban en patógenos "vivos" o "inactivados" que retienen su inmunogenicidad . Una mejor comprensión de la estructura y función de patógenos particulares y de los mecanismos de inmunidad adaptativa ha hecho posible diseñar vacunas más seguras y con mayor especificidad de objetivo. Por ejemplo, una vacuna actual contra el virus de hepatitis B se basa en la inoculación utilizando solo una porción del antigeno de superficie viral, en vez de todo el patógeno. Las vacunas de este tipo tienen menores efectos secundarios y evitan las respuestas inmunitarias indeseadas hacia los antigenos y que no son protectoras, es decir, no confieren una inmunidad duradera. También las vacunas se han desarrollado utilizando tecnología de ADN recombinante y terapia génica para proporcionar vacunas ADN, las cuales en casos favorables conllevan a una respuesta inmunitaria protectora. La vacunación con antígenos proteicos (por ejemplo, a partir de una proteína viral o un antígeno específico de un tumor) o los polipéptidos inmunogénicos derivados de antígenos proteicos es una nueva estrategia que tiene un tremendo potencial clínico debido a su baja toxicidad y difundido campo de aplicación. Sin embargo, las vacunas basadas en proteínas solo han tenido un éxito clínico limitado, debido parcialmente a las dificultades con la administración. Por lo tanto, se necesitan desarrollar medios más eficaces para manipular genéticamente los antígenos basados en polipéptidos. Actualmente, se están evaluando vacunas de péptidos sintéticos para protección contra bacterias, parásitos y virus. Las vacunas de epítopo bacteriano incluyen aquellas con especificidad de objetivo hacia cólera y shigella. Una vacuna sintética contra malaria está pasando por los ensayos clínicos Fase I y Fase II. La influenza y hepatitis B representan dos sistemas víricos en donde las vacunas de péptidos sintéticos parecen ser especialmente prometedoras, y recientemente hay mucho interés en el desarrollo de vacunas sintéticas contra el virus-I de inmunodeficiencia humana (VIH-1). Una respuesta inmunitaria deseable contra un antígeno peptídico o proteico en un contexto de vacunas incluye una inmunidad tanto humoral como celular. El componente humoral implica la estimulación de células B, que producen anticuerpos, mientras que el componente mediado por células involucra a lingotitos T. Los linfocitos T citotóxicos (CTL, por sus siglas en inglés) tiene una importante función en el sistema inmunitario celular, lisando células con infección viral o bacteriana. Específicamente, los CTL poseen receptores de superficie celular que pueden reconocer péptidos extraños asociados con moléculas tipo I y/o tipo II del complejo principal de histocompatibilidad (MHC, por sus siglas en inglés ) . Se necesitan métodos y plataformas de administración especializada adecuadas para la administración de antígenos complejos como polipéptidos en organismos vertebrados. La manipulación genética de estructuras y polipéptidos inmunogénicos elaborados a partir de polipéptidos inmunogénicos son prometedores para este propósito. De preferencia, la presentación resultante de las determinantes inmunogénicas activará al menos algunos componentes del sistema inmunológico adaptativo, es decir, la presentación antigénica provocará una suficiente respuesta inmunitaria para combatir un patógeno particular, ya sea que la respuesta inmunitaria esté mediada por anticuerpos, células T citotóxicas, células T colaboradoras, linfocito agresor natural o macrófagos o alguna combinación de éstos .
BREVE DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN En una modalidad, una composición inmunogénica comprende una película multicapa que comprende dos o más capas de polielectrolitos , donde las capas adyacentes comprenden polielectrolitos con carga opuesta, donde un polielectrolito de la primera capa comprende un polipéptido antigénico que comprende una o más regiones de adsorción de superficie unidas covalentemente a una o más regiones de determinación antigénica. El polipéptido antigénico y una o más regiones de adsorción en superficie tienen la misma polaridad. Una o más regiones de adsorción en superficie comprenden no o más motivos de secuencia aminoacídica , uno o más motivos de secuencia aminoacídica comprenden de 5 a 15 aminoácidos y tienen una magnitud de carga neta por residuo mayor o igual a 0.4. Una o más regiones de determinación antigénica comprenden de 3 hasta 250 residuos aminoacídicos . El polipéptido antigénico no es un homopolímero, tiene al menos 15 aminoácidos de longitud y tiene una hidrosolubilidad a pH 4 a 10, mayor a 50 µg/ l. También, una segunda capa comprende un polielectrolito de la segunda capa que comprende un material policatiónico o un material polianiónico con un peso molecular mayor que 1000 y al menos 5 cargas por molécula, y una carga opuesta a la del polipéptido de la primera capa . En otra modalidad, un método para provocar una respuesta inmunitaria en un organismo vertebrado comprende administrarle al organismo vertebrado la composición inmunogénica anteriormente descrita.
BREVE DESCRIPCIÓN DE LAS FIGURAS La Figura 1 muestra una vista esquemática del ensamblaje de polipéptidos con carga opuesta. La Figura 2 ilustra una modalidad de un polipéptido antigénico que comprende una región (3) de determinación antigénica y dos regiones (1,2) de adsorción en superficie, una que se fija en el N-término de la región (1) de determinación antigénica y otro que se fija en el C-término de la región (2) d determinación antigénica. La Figura 3 ilustra la preparación independiente de tres diferentes regiones de un polipéptido antigénico para LBL mediante síntesis en fase de solución, síntesis en fase sólida o producción de péptido recombinante.
La Figura 4 ilustra la unión de tres regiones del péptido (4) antigénico. La Figura 5 ilustra una modalidad del polipéptido antigénico que comprende dos regiones (120 y 130) de adsorción en superficie y una región (110) de determinación antigénica.
DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LA INVENCIÓN La presente invención concierne a composiciones inmunogénicas y métodos para provocar una respuesta inmunitaria en un organismo vertebrado con las composiciones inmunogénicas.
Como se utiliza aqui, el término "capa" significa un incremento en el grosor de la película, por ejemplo, la formación de una película o plantilla, luego del paso de adsorción. El término "multicapa" significa múltiples incrementos en el grosor (es decir, dos o más) . Una "película multicapa de polielectrolito" es una película que comprende uno o más incrementos de grosor de polielect rolitos . Luego de la deposición, las capas de una película multicapa pueden no permanecer como capas discretas. De hecho, es posible que exista una entremezcla significativa de especies, particularmente en las interconexiones de los incrementos del grosor. El término "polielectrolito" comprende un material policat iónico o un material polianiónico que tiene un peso molecular mayor a 1,000 y al menos 5 cargas por molécula. Por ejemplo, los materiales policatiónicos adecuados incluyen poliaminas. Las poliaminas comprenden un polipéptido, amina polivinílica , poli ( aminost ireno ) , poli ( aminoacrilato ) , poli (N-metilaminoacrilato) , poli (N-et ilaminoacrilato ) , poli(N,N-dimetilaminoacrilato ) , poli (dietilaminoacrilato de N,N-crosmarmelosa) , poli ( aminometacrilato ) , poli (N-met ilaminoacrilato ) , poli (N-et ilaminometacrilato ) , poli(N,N-dimetilaminometacrilato) , poli (N , N-diet ilaminometacrilato) , Poli (etileneimina) , poli (cloruro de dialil dimetilamonio) , poli (cloruro de N, N, N-trimet ilaminoacrilato ) , poli (cloruro de metilacrilamidopropiltrimet ilamonio ) , quitosán y combinaciones que comprenden uno o más de los materiales policatiónicos anteriores. Los materiales polianiónicos adecuados comprenden un polipéptido, un ácido nucleico, un alginato, carragenina, furcelarano, pectina, goma xantana, ácido hialurónico, heparina, sulfato de heparano, sulfato de condroitina, sulfato de dermatano, sulfato de dextrano, ácido poli (met ) acrilico, celulosa oxidada, carboximetilcelulosa, polisacáridos ácidos, croscarmelosa , copolímeros y polímeros sintéticos que contienen grupos carboxilo colgantes y combinaciones que comprenden uno o más de los materiales polianiónicos anteriores. El término "aminoácido" significa un bloque estructural de un polipéptido. Como se utiliza aquí, el término "aminoácido" incluye los 20 comunes L-aminoácidos naturales, todos los demás aminoácidos naturales, todos los aminoácidos no naturales y todos los mímicos aminoacídicos , por ejemplo, peptoides.
El término "aminoácidos naturales" significa los 20 L-aminoácidos comúnmente naturales, esto es, glicina, alanina, valina, leucina, isoleucina, serina, treonina, cisteina, metionina, ácido aspártico, asparagina, ácido glutámico, glutamina, arginina, lisina, histidina, fenilalanina, tirosina, triptofano y prolina. El término "aminoácido no natural" significa un aminoácido distinto a cualquiera de los 20 L-aminoácidos naturales y comunes. Un aminoácido no natural puede tener alguna de L- o D-estereoquímica. Un "peptoide" o glicina N-sustituida, significa un análogo del monómero aminoacídico correspondiente, con la misma cadena lateral que el aminoácido correspondiente pero con la cadena lateral anexada al átomo de nitrógeno del grupo amino en vez de los a-carbonos del residuo. En consecuencia, los enlaces químicos entre los monómeros en un polipeptoide no son enlaces peptídicos, lo que puede ser útil para limitar la digestión proteolítica . Como se utiliza aquí, el término "secuencia aminoacídica" y "secuencia" significan cualquier longitud de cadena polipeptídica que tenga al menos dos residuos amino. Como se utiliza aquí, el término "residuo" significa un aminoácido en un polímero; este residuo del monómero aminoacídico del cual se forma el polímero. La síntesis de polipéptidos involucrará la deshidratación, esto es, que se "pierde" una sola molécula de agua al agregarse el aminoácido en la cadena polipept idica . El término "motivo de secuencia aminoacidica" significa una secuencia aminoacidica continua que comprende n residuos, donde n tiene un valor de 5 a 15. En una modalidad, la magnitud de la carga neta por residuo de un motivo de secuencia aminoacidica es mayor o igual a 0.4. En otra modalidad, la magnitud de la carga neta por residuo de un motivo de secuencia aminoacidica es mayor o igual a 0.5. Como se utiliza aquí, el término magnitud de carga neta se refiere al valor absoluto de la carga neta, esto es, que la carga neta puede ser positiva o negativa. Como se utiliza aquí, el término "péptido" y "polipéptido" se refieren a una serie de aminoácidos conectados entre si mediante uniones peptidicas entre grupos alfa-amino y alfa-carboxilo de aminoácidos adyacentes, y puede contener o estar libre de modificaciones como glucosilación, oxidación de cadena lateral o fosforilación, siempre que estas modificaciones, o falta de las mismas, no destruyan la inmunogenicidad . Como se utiliza aquí, el término "péptido" -se refiere tanto a un péptido y un polipéptido o proteina. El término "polipéptido diseñado" significa un polipéptido que comprende uno o más motivos de secuencia aminoacidica, donde el polipéptido tiene al menos 15 aminoácidos de longitud y la proporción de la cantidad de residuos cargados de la misma polaridad menos la cantidad de residuos de la polaridad opuesta con respecto a la cantidad total de residuos en el polipéptido es mayor que o igual a 0.4 a pH 7.0. En otras palabras, la magnitud de la carga neta por residuo de polipéptido es mayor o igual a 0.4. En una modalidad, la proporción de la cantidad de residuos cargados de la misma polaridad, menos la cantidad de residuos de la polaridad opuesta con respecto a la cantidad total de residuos en el polipéptido es menor o igual que 0.5 a pH 7.0. En otras palabras, la magnitud de la carga neta por residuo de polipéptido es mayor o igual a 0.5. Aunque no hay un limite superior absoluto con respecto a la longitud del polipéptido, en términos generales, los polipéptidos diseñados adecuados para deposición mediante ELBL tienen un limite práctico de longitud superior de 1,000 residuos. El término "estructura primaria" significa la secuencia lineal contigua de aminoácidos en una cadena polipeptidica, y el término "estructura secundaria" significa los más o menos tipos regulares de estructura en una cadena polipeptidica estabilizados mediante interacciones no covalentes, usualmente enlaces de hidrógeno. Los ejemplos reestructura secundaria incluyen alfa-hélice, beta-lámina y beta-giro. El término "película multicapa polipeptidica" significa una película que comprende uno o más polipéptidos diseñados como se definen anteriormente. Por ejemplo, una película multicapa polipeptidica comprende una primera capa que comprende un polipéptido diseñado y una segunda capa que comprende un polielectrolito que tiene una carga neta de polaridad opuesta con respecto al polipéptido diseñado. Por ejemplo, si la primera capa tiene una carga neta positiva, la segunda capa tiene una carga neta negativa; y cuando la primera capa tiene una carga neta negativa, la segunda capa tiene una carga neta positiva. La segunda capa comprende otro polielectrolito u otro polipéptido diseñado . El término "sustrato" significa un material sólido con una superficie adecuada para adsorción de polielectrolitos a partir de una solución acuosa. La superficie de un sustrato puede tener esencialmente cualquier forma, por ejemplo, plana, esférica, tubular, etc. Una superficie del sustrato puede ser regular o irregular. Un sustrato puede ser un cristal. Un sustrato puede ser una molécula bioactiva. Los sustratos abarcan tamaños desde nanoescala a macroescala. Más aún, un sustrato comprende opcionalmente varias pequeñas subpart iculas . Un sustrato puede elaborarse a partir de material orgánico, material inorgánico, material bioactivo o una combinación de éstos. Los ejemplos no inclusivos de sustratos son las obleas de silicio; partículas coloidales cargadas, por ejemplo, micropartículas de CaC03 o formaldehído de melamina; células biológicas como eritrocitos, hepatocitos, células bacterianas o levaduras; retículos de polímeros orgánicos, por ejemplo, retículos de copolímero de poliestireno o estireno; liposomas; organelos y virus. En una modalidad, un sustrato es un dispositivo médico como un marcapasos artificial, un implante coclear o endoprótesis vascular . Cuando se desintegra el sustrato o se retira durante o después de la formación de la película, éste se llama "plantilla" (para la formación de la película) . Las partículas de la plantilla se pueden disolver en solventes apropiados o eliminarse mediante tratamiento térmico. Por ejemplo, si se utilizan partículas de plantilla de melamina-formaldehído parcialmente reticuladas, la plantilla puede desintegrarse mediante métodos químicos suaves, por ejemplo, en dimetilsulfóxido (DMSO) o mediante un cambio en el valor del pH. Luego de la disolución de las partículas de la plantilla, permanecen recubrimientos externos huecos multicapa que están compuestos de capas alternantes de polielectrolitos . El término "microcápsula" es una película de polielectrolito en forma de un recubrimiento externo hueco o un recubrimiento que rodea un núcleo. El núcleo comprende una variedad de diferentes encapsulantes, por ejemplo, una proteína, un fármaco o una combinación de éstos. El término "molécula bioactiva" significa una molécula, macromolécula o unidad macromolecular que tiene un efecto biológico. El efecto biológico específico puede cuantificarse en un ensayo adecuado para medirr el efecto biológico y normalizar el peso por unidad o por molécula de la molécula bioactiva. Una molécula bioactiva puede encapsularse o retenerse mediante una película de polielectrolito . Los ejemplos no limitantes de una molécula bioactiva son un fármaco, un cristal de un fármaco, una proteína, un fragmento funcional de una proteína, un complejo proteínico, una lipoproteína, un oligopéptido, un oligonucleótido , un ácido nucleico, un ribosoma, un agente terapéutico activo, un fosfolípido, un polisacárido y lipopolisacárido . Como se utiliza aquí, el término "molécula bioactiva" además abarca las estructuras biológicamente activas, como por ejemplo, un fragmento de membrana funcional, una estructura membranal, un virus, un patógeno, una célula, un agregado celular y un organelo. Los ejemplos de una proteína que se puede encapsular o retener dentro de una película polipeptídica son hemoglobina; enzimas, como por ejemplo glucosa oxidasa, ureasa, lisozima y lo similar; proteínas de matriz extracelular, por ejemplo, fibronectina , laminina, vitronectina y colágeno; y un anticuerpo. Los ejemplos de una célula que puede encapsularse o retenerse detrás de una película polielectrolítica es un islote pancreático trasplantado, una célula eucariota, una célula bacteriana, una célula vegetal y una levadura. El término "biocompatible" significa que no causa ningún efecto adverso sustancial a la salud mediante ingestión oral, aplicación tópica, aplicación transdérmica, inyección subcutánea, inyección intramuscular, inhalación, implante o inyección intravenosa. Por ejemplo, las películas biocompatibles incluyen aquellas que no causan ninguna respuesta inmunitaria sustancial cuando se ponen en contacto con el sistema inmunitario, por ejemplo, en un ser humano. Como se utiliza aquí, "respuesta inmunitaria" significa la respuesta del sistema inmunitario humano en la presencia de una sustancia en cualquier parte del cuerpo. Una respuesta inmunitaria puede caracterizarse en una variedad de formas, por ejemplo, mediante un aumento en el flujo sanguíneo de una cantidad de anticuerpos que reconocen a cierto antígeno. Los anticuerpos son proteínas elaboradas por el sistema inmunitario, y un antígeno es una entidad que genera una respuesta inmunitaria. El cuerpo humano combate la infección e inhibe la reinfección al aumentar la cantidad de anticuerpos en el flujo sanguíneo y en cualquier parte. El término "antígeno" significa una sustancia extraña que provoca una respuesta inmunitaria (por ejemplo, la producción de moléculas de anticuerpos específicos) cuando se introduce en los tejidos de un organismo vertebrado susceptible. Un antígeno contiene uno o más epítopos. El antígeno puede ser una sustancia pura, una mezcla de sustancias (incluyendo células o fragmentos celulares) . El término antígeno incluye un determinante antigénico adecuado, autoantígeno, antígeno autógeno, antígeno de reactividad cruzada, aloantígeno, tolerógeno, alérgeno, hapteno e inmunógeno, o partes de éstos y combinaciones de éstos, y estos términos se utilizan indistintamente. En términos generales, los antigenos tienen elevado peso molecular y normalmente son polipéptidos . Se dice que los antigenos que provocan una fuerte respuesta inmunitaria son fuertemente inmunogénicos . El sitio en un antigeno al cual se puede unir específicamente el anticuerpo complementario se llama epítopo o determinante antigénico. El término "antigénico" se refiere a la habilidad de una composición para suscitar anticuerpos específicos para la composición o suscitar una respuesta inmunitaria celular. Como se utilizan aquí, los términos "epítopo" y "determinante antigénico" se utilizan indistintamente y significan la estructura o secuencia de un antígeno, por ejemplo, una proteína o péptido diseñado, que es reconocida por un anticuerpo. Por lo común, un epítopo se encontrará sobre la superficie en una proteína. El término "epítopo continuo" es uno que involucra varios residuos aminoacídicos contiguos, no uno que implica residuos aminoacídicos que se encuentran en contacto o en una región limitada de espacio en una proteína plegada. Un "epítopo conformacional" involucra residuos aminoacídicos de diferentes porciones de la secuencia lineal de una proteína que se ponen en contacto con la estructura tridimensional de la proteína. Para que ocurra una eficiente interacción entre el antígeno y el anticuerpo, el epítopo deberá estar fácilmente disponible para su unión. Por lo tanto, el epítopo o determinantes antigénicos están presentes en el ambiente celular natural del antígeno o solo se exponen cuando se desnaturalizan. En su forma natural, pueden ser citoplásmicos (solubles) asociados a membrana o secretados. La cantidad, ubicación y tamaño de los epitopos dependerá de qué tanto se presenta el antigeno durante el proceso de elaboración del anticuerpo . Como se utiliza aquí, el término "composición de vacuna" es una composición que provoca una respuesta inmunitaria en un mamífero al cual se le administra y que protege al organismo inmunizado contra un desafío subsiguiente por el agente inmunizante o un agente con reactividad cruzada inmunológica . La protección puede ser completa o parcial con respecto a la reducción de síntomas e infección en comparación con un organismo no vacunado. Por ejemplo, un agente con reactividad cruzada inmunológica, puede ser la proteína completa (por ejemplo, glucosil transferasa) de la cual se deriva una subunidad peptídico para utilizarse como el inmunógeno. Alternativamente, el agente con reactividad cruzada inmunológica puede ser una proteína distinta que sea reconocida total o parcialmente por anticuerpos producidos como respuesta por el agente inmunizante. Como se utiliza aquí, el término "composición inmunogénica" pretende abarcar una composición que provoca una respuesta inmunitaria en un organismo al cual se le administra y que puede o no proteger al mamífero inmunizado contra un desafío subsiguiente con el agente inmunizador. En una modalidad, la composición inmunogénica es una composición de vacuna. La presente invención incluye tanto las composiciones de vacuna como las composiciones inmunogénicas que comprenden una película multicapa de polielect rolito que comprende un polipéptido antigénico cargado el cual tiene uno o más determinantes antigénicos. Las películas multicapa de polielectrolitos son películas delgadas (por ejemplo, de unos cuantos nanómetros a milímetros de grosor) compuestas de capas alternantes de polielectrolitos de carga opuesta. Estas películas pueden conformarse mediante un ensamblaje capa a capa sobre un sustrato adecuado. En el autoensamblaj e electrostático capa a capa ("ELBL", por sus siglas en inglés), la base física de la asociación de los polielectrolitos es la electrostática. La acumulación pelicular es posible debido a que el signo (polaridad) de la densidad de carga de superficie de la película se invierte mediante la deposición de capas sucesivas. El principio general de la deposición mediante ELBL de poliiones de carga opuesta se ilustra en la Figura 1. La generalidad y relativa simplicidad del proceso ELBL de películas permite la deposición de varios diferentes tipos de polielectrolitos sobre varios diferentes tipos de superficies. Las películas de multicapa polipeptídica son un subconjunto de películas de multicapa de polielectrolitos, que comprenden al menos una capa que comprende un polipéptido cargado. Una ventaja fundamental de las películas de multicapa polipeptídica es que son benignas para el medio ambiente. Las películas ELBL también pueden utilizarse para encapsulación . Por ejemplo, las aplicaciones de películas polipeptídicas y microcápsulas incluyen nanorreactores , biosensores, células artificiales y vehículos para administración de fármacos. Los principios del diseño de polipéptidos adecuados para la deposición electrostática capa a capa se muestran en la Publicación de Patente de EE. UU. No. 2005/0069950, incorporada aquí por referencia. En resumen, las principales preocupaciones de diseño son la longitud y carga del polipéptido. La electrostática es la preocupación de diseño más importante debido a que es la base de ELBL. Sin propiedades de carga adecuadas, el polipéptido no será sustancialmente soluble en solución acuosa a un pH 4 a 10 y no puede utilizarse con facilidad para la fabricación de una película multicapa mediante ELBL. Otras preocupaciones de diseño incluyen la estructura física de los polipéptidos, la estabilidad física de las películas conformadas a partir de los polipéptidos y de la biocompatibilidad y bioactividad de las películas y de los polipéptidos constitutivos. Como se define anteriormente, un polipéptido diseñado significa un polipéptido que comprende uno o más motivos de secuencia aminoacídica, donde el polipéptido tiene al menos 15 aminoácidos de longitud y la magnitud de la carga neta por residuo del polipéptido es mayor o igual a 0.4 a un pH 7.0. El término "motivo de secuencia aminoacidica" significa una secuencia aminoacidica contigua que comprende n residuos, donde n tiene un valor de 5 a 15. Los aminoácidos naturales con carga positiva (básicos) a pH 7.0, son Arg, His y Lys . Los residuos de aminoácidos naturales con carga negativa (ácidos) a pH 7.0 son Glu y Asp. Un motivo aminoacidico que comprende una mezcla de residuos aminoacidicos de carga opuesta puede emplearse siempre que la proporción general de estas cargas cumpla con los criterios especificados. En una modalidad, el polipéptido diseñado no es un homopolimero . En una modalidad ejemplificante, el motivo de secuencia aminoacidica comprende 7 aminoácidos. Cuatro aminoácidos cargados es el mínimo adecuado para un motivo con tamaño 7, debido a que menos de 4 cargas produce una menor solubilidad del péptido y un menor control sobre ELBL. Además, con respecto a la biocompatibilidad, cada motivo de secuencia aminoacidica identificada en los datos genómicos es lo suficientemente largo con 7 residuos para constituir un epítopo continuo, pero no tan largo para corresponder sustancialmente a residuos tanto sobre la superficie de una proteína como en su interior. Por lo tanto, la carga de longitud del motivo de secuencia aminoacidica ayuda a asegurar que el motivo de la secuencia identificada en los datos genómicos tenga probabilidad de ocurrir sobre la superficie de la proteina plegada de la cual se deriva el motivo de secuencia. A diferencia, un motivo muy corto podría parecerle al sistema inmunitario del cuerpo como una secuencia aleatoria, uno que no sea específicamente "autólogo" y por lo tanto provocar una respuesta inmunitaria. En algunos casos, una preocupación sobre el diseño con respecto a los motivos de secuencia aminoacídica y polipéptidos diseñados es su tendencia a formar estructuras secundarias, notablemente -hélice o ß-lámina. En algunas modalidades, se desea ser capaz de controlar, por ejemplo, minimizar, la formación de estructura secundaria por los polipéptidos diseñados en un medio acuoso a fin de maximizar el control sobre la formación de delgadas capas peliculares. En primera, se prefiere que los motivos de secuencia sean relativamente cortos, esto es, aproximadamente de 5 hasta aproximadamente 15 aminoácidos, debido a que los motivos largos tienen más probabilidades de adoptar una estructura tridimensional estable en solución. En segunda, un ligador, como un residuo prolina o glicina, unido covalentemente entre motivos de secuencia aminoacídica sucesiva en un polipéptido diseñado, reduce la tendencia del polipéptido para adoptar una estructura secundaria en solución. Por ejemplo, la glicina tiene una baja tendencia a formación de a-hélice y una baja tendencia a formación de ß-lámina, haciéndolo marcadamente desfavorable que una glicina y sus aminoácidos adyacentes formen una estructura secundaria regular en solución acuosa. En tercera, la tendencia de a-hélice y ß-lámina de los polipéptidos diseñados en si mismos se pueden minimizar al seleccionar motivos de secuencia aminoacidica para los cuales la tendencia sumada de a-hélice sea menor a 7.5 y la tendencia sumada a ß-lámina sea menor a 8. El término "tendencia sumada" significa la suma de las tendencias oí-hélice o ß-lámina de todos los aminoácidos en un motivo. Los motivos de secuencia aminoacidica que tienen una mayor tendencia sumada de a-hélice y/o mayor tendencia sumada de ß-lámina son adecuados para ELBL, particularmente cuando se unen por ligadores como Gly o Pro. En ciertas aplicaciones, la tendencia de un polipéptido a formar estructura secundaria puede ser relativamente elevada como una característica de diseño específica de fabricación de películas delgadas. Las tendencias de estructura secundaria para todos los 20 aminoácidos naturales puede calcularse utilizando el método de Chou y Fasman (ver P. Chou y G. Fasman Biochemistry 13:211 (1974), que se incorpora aquí por referencia en su totalidad) . Otra preocupación sobre el diseño es el control de la estabilidad de películas ELBL de polipéptidos. Los enlaces iónicos, enlaces de hidrógeno, interacciones van der Waals e interacciones hidrofóbicas contribuyen a la estabilidad de las películas multicapa. Además, los enlaces disulfuro, lentes formados entre aminoácidos que contienen sulfhidrilo en los polipéptidos dentro de la misma capa o en capas adyacentes puede aumentar la resistencia estructural. Los aminoácidos que contienen sulfhidrilo incluyen cisterna y homocisteina . Además, se puede agregar sulfhidrilo a los ß-aminoácidos tales como ácido D, L- -amino^-ciclohexilpropiónico; ácido D,L-3-aminobutanoico o ácido 5- (metilito) -3-aminopentanoico . Los aminoácidos que contienen sulfhidrilo pueden utilizarse para "estabilizar" (unir conjuntamente) y "desestabilizar" las capas de una película polipeptidica multicapa mediante un cambio en potencial de oxidación. También, la incorporación de aminoácidos que contienen sulfhidrilo en un motivo de secuencia de un polipéptido diseñado permite el uso de péptidos relativamente cortos en la fabricación de películas delgadas, por virtud de la formación de enlaces disulfuro intermoleculares. Los motivos de secuencia aminoacídica que contienen aminoácidos que contienen sulfhidrilo se pueden seleccionar a partir de una genoteca de motivos identificados utilizando los métodos descritos a continuación, o diseñados de novo. En una modalidad, los polipéptidos que contienen sulfhidrilo y que están diseñados, ya sea sintetizados químicamente o producidos en un organismo hospedero, se ensamblan mediante ELBL en presencia de un agente reductor para evitar la formación prematura de enlaces disulfuro. Luego del ensamblaje de la película, el agente reductor se retira y se agrega un agente oxidante. En presencia del agente oxidante, se forman enlaces disulfuro entre los grupos sulfhidrilo, "estabilizando" asi los polipéptidos dentro de las capas y entre las capas donde están presentes los grupos tiol. Los agentes reductores adecuados incluyen ditiotreitol ("DTT"), 2-mercaptoetanol (2-ME) , glutatión reducido, clorhidrato de tris (2-carboxietil) fosfito (TCEP) y combinaciones de más de uno de estos productos químicos. Los agentes oxidantes adecuados incluyen glutationa oxidada, ter-butilhidroperóxido (t-BHP) , timerosal, diamida, 5, 5 ' -ditio-bis- (ácido 2-nitrobenzoico) (DTNB) , 4 , 41 -ditiodipiridina, bromato de sodio, peróxido de hidrógeno, tetrationato de sodio, porfirindina , ortoiodosobenzoato de sodio y combinaciones de más de uno de estos productos químicos. La biocompatibilidad es una preocupación de diseño en aplicaciones bioquímicas. En estas aplicaciones, se utiliza la información proteómica o genómica como base para el diseño del polímero para producir, en forma ideal, polipéptidos "inmunológicamente inerte". El método es particularmente útil si el objeto fabricado o recubierto hace contacto con sangre en circulación. Debido a que los motivos de la secuencia aminoacídica son muy polares, normalmente existen sobre la superficie de la forma plegada natural de la proteína del cual se derivan. El término "superficie" es aquella parte de una proteína plegada que está en contacto con el solvente o es inaccesible al solvente simplemente debido a la naturaleza granular del agua. Los motivos de secuencia aminoacídica identificados en proteínas sanguíneas siempre se encuentran en contacto con células y moléculas del sistema inmunitario mientras que la proteína esté en la sangre. Por lo tanto, los polipéptidos derivados de la superficie de proteínas sanguíneas plegadas tienen menos probabilidad de ser inmunogénicos que las secuencias seleccionadas aleatoriamente. Los polipéptidos diseñados serán generalmente biocompatibles , pero el grado de la respuesta inmunitaria o de cualquier otro tipo de respuesta biológica puede depender de los detalles específicos de un motivo de secuencia. La bioactividad puede incorporarse en una película, recubrimiento o microcápsula mediante una variedad de métodos. Por ejemplo, un polipéptido diseñado que comprenda la película puede comprender un dominio funcional. Alternativamente, la bioactividad puede estar asociada con otra molécula bioactiva encapsulada o recubierta por la película delgada polipeptidica. En una modalidad, la plantilla comprende una molécula bioactiva como un cristal proteínico. En este contexto, un dominio funcional es una región independientemente termoestable de una proteína que tiene una biofuncionalidad específica (por ejemplo, unión a fosfotirosina ) . En una proteína con múltiples dominios, pueden existir múltiples dominios funcionales, por ejemplo en la proteína tensina, que abarca el dominio de unión a fosfotirosina y el dominio de proteína tirosina fosfatasa. La inclusión de un dominio funcional en un polipéptido diseñado incorporado en una película multicapa le puede proporcionar a la película una funcionalidad deseada, incluyendo por ejemplo, una unión específica al ligando, especificidad de objetivo in vivo, biopercepcion y biocatálisis . La molécula bioactiva puede ser una proteína, un fragmento funcional de una proteína, un fragmento funcional de una proteína que no sea parte de un polipéptido deseado, un complejo de proteína, un oligopéptido, un oligonucleótido, un ácido nucleico, una ribosoma, un agente terapéuticamente activo, un fosfolípido, un polisacárido , un lipopolisacárido , un fragmento de membrana funcional, una estructura membranal, un virus, un patógeno, una célula, un agregado de células, un organelo, un lípido, un carbohidrato, un producto farmacéutico o un agente antimicrobiano. La molécula bioactiva puede estar en forma de un cristal amorfo o bien ordenado. La proteína puede ser una enzima o un anticuerpo. El sustrato puede comprender la molécula bioactiva. En una modalidad, el sustrato tiene una molécula bioactiva dispuesta sobre su superficie antes de la deposición de las capas de polipéptidos con carga opuesta. En otra modalidad, el sustrato es un cristal que comprende la molécula bioactiva . En una modalidad, los motivos de la secuencia aminoacídica se diseñan de novo. En otras modalidades, los motivos de la secuencia aminoacídica se selecciona a partir de información proteómica o genómica de un organismo específico, como el genoma humano. Por ejemplo, la estructura primaria del complemento C3 (gi 168766) o lactotransferrina (gil 4505043) puede utilizarse para buscar motivos de secuencia aminoacídica en proteína de sangre humana. Un método para identificar un primer motivo de secuencia aminoacídica en un polipéptido comprende seleccionar un residuo de aminoácido iniciador en el polipéptido; examinar la secuencia aminoacídica que comprende el residuo de aminoácido iniciador y los siguientes n-1 residuos aminoacídicos en el polipéptido para determinar ocurrencias de cargas positivas y negativas, donde n tiene un valor de 5 a 15; determinar los 5-15 residuos aminoacídicos como un motivo de secuencia aminoacídica si la carga neta de las cadenas laterales de los 5-15 residuos aminoacídicos a pH 7 es mayor o igual a 0.4*n; o desechar la secuencia si la carga neta de las cadenas laterales de los 5-15 residuos aminoacídicos a pH 7 es menor a 0.4*n. En una modalidad, el proceso para buscar datos de secuencia proteínica para un motivo de secuencia aminoacídica de carga negativa de una longitud n que sólo comprendan aminoácidos que son neutros o tienen carga negativa se describe de la siguiente forma: primero, se selecciona un primer residuo aminoacídico en una secuencia proteínica. En segunda, este residuo aminoacídico y los siguientes n-1 residuos aminoacídicos se examinan para determinar ocurrencias de arginina (Arg) , histidina (His) o lisina (Lys) (los tres aminoácidos naturales que pueden tener carga positiva a un pH neutro) , cuando n tiene un valor de 5 a 15. Tercera, si uno o más residuos Arg, His o Lys se encuentra en estos n residuos aminoacidicos, el proceso comienza nuevamente en un segundo residuo aminoacidico . Sin embargo, si no se encuentra Arg, His o Lys en estos n residuos, entonces los n residuos se examinan para determinar la ocurrencias de glutamato (Glu) y/o aspartato (Asp) (los dos aminoácidos con carga negativa a pH neutro) . Cuarta, si existen al menos 0.4*n de ocurrencias de Glu y/o Asp en los n residuos, la secuencia se cataloga como un motivo de secuencia aminoacidica con carga negativa. Sin embargo, si se encuentran menos de 0.4*n ocurrencias de aminoácidos con carga negativa, la secuencia se comienza con el primer residuo aminoacidico se desecha y el proceso comienza nuevamente, por ejemplo, en un segundo residuo aminoacidico inmediatamente adyacente al primer residuo aminoacidico. Luego de catalogar un motivo, el proceso puede comenzar nuevamente en un segundo residuo aminoacidico. El proceso para identificar un motivo de secuencia con carga positiva es análogo a buscar un dato de secuencia proteinica para una secuencia con una longitud de n residuos aminoacidicos que comprenden sólo los aminoácidos que tienen carga neutra o positiva, y para los cuales la magnitud de la carga neta de las cargas laterales de residuos aminoacidicos a pH neutro es mayor o igual a 0.4*n.
También es análogo el proceso para identificar un motivo de secuencia aminoacidica con carga negativa o un motivo de secuencia aminoacidica con carga positiva de longitud n, permitiendo tanto los residuos aminoacidicos con carga positiva como negativa en el motivo. Por ejemplo, el procedimiento para identificar un motivo de secuencia aminoacidica con carga positiva de longitud n seria seleccionar un primer residuo aminoacidico en un polipéptido. Después, examinar este residuo aminoacidico y los siguientes n-1 residuos aminoacidicos para determinar la ocurrencia de residuos que tienen carga positiva o negativa a pH 7. Determinar la carga neta de cadenas laterales de n residuos aminoacidicos. Si el valor absoluto de la carga neta es menor a 0.4*n, entonces la secuencia se desecha y comienza una nueva búsqueda en otro aminoácido, mientras que si el valor absoluto de la carga neta es mayor o igual a 0.4*n, entonces la secuencia es un motivo de secuencia aminoacidica. El motivo será positivo si la carga neta es mayor a cero y negativo si la carga neta es menor a cero. El diseño de novo de motivos de secuencia aminoacidica como se define actualmente sigue reglas esencialmente similares, excepto que las secuencias no se limitan a las que se encuentran en la naturaleza. Una longitud de motivo n y una polaridad deseada y magnitud de carga neta deseada se pueden seleccionar. Luego, se seleccionan n aminoácidos para el motivo de secuencia aminoacidica que resultan en el signo deseado y magnitud de carga, para que el valor absoluto de la carga neta de los n aminoácidos sea mayor o igual a 0.4*n. Una ventaja potencial de diseño de novo de un motivo de secuencia aminoacidica es que el practicante puede seleccionar entre todos los aminoácidos (los 20 aminoácidos naturales y todos los aminoácidos no naturales) para lograr la carga neta deseada, en vez de estar limitado a los aminoácidos encontrados en una secuencia proteina en particular. La mayor selección de aminoácidos aumenta el intervalo potencial de las características físicas, químicas y/o biológicas que se pueden seleccionar del diseño la secuencia del motivo en comparación con la identificación de un motivo de secuencia aminoacidica en una secuencia genómica. Un polipéptido diseñado como se define actualmente comprende uno o más motivos de secuencia aminoacidica. El mismo motivo puede repetirse, o pueden unirse diferentes motivos al diseñar un polipéptido para ELBL. En una modalidad, los motivos de secuencia aminoacidica se unen covalentemente sin una secuencia que intervenga. En otra modalidad, un polipéptido diseñado comprende dos o más motivos de secuencia aminoacidica unidos covalentemente por un ligador. El ligador puede estar basado en aminoácido, por ejemplo, uno o más residuos aminoacídicos como glicina o prolina, o puede ser cualquier otro compuesto adecuado para ligar covalentemente dos motivos de secuencia aminoacidica. En una modalidad, un ligador comprende 1-4 residuos aminoacídicos, por ejemplo, 1-4 residuos glicina y/o prolina. El ligador comprende una longitud adecuada o composición adecuada para que el polipéptido diseñado se mantenga a una carga neta por residuo que sea mayor o igual a 0.4. En una modalidad, un polipéptido diseñado es mayor o igual a 15 residuos aminoacidicos . En otras modalidades, un polipéptido diseñado tiene una longitud mayor a 18, 2', 25, 30, 32 ó 35 aminoácidos. 1,000 residuos es un limite superior práctico para una longitud de polímero. Una vez que se han seleccionado o diseñado de novo los motivos de secuencia aminoacídica, se sintetiza el polipéptido diseñado con los ligadores basados en aminoácidos utilizando métodos que se conocen bien en la técnica, como la síntesis en fase sólida y química F-moc, o la expresión heteróloga en una bacteria luego de la transformación y clonación génica. Los polipéptidos diseñados pueden sintetizarse mediante una compañía para la síntesis peptídica, por ejemplo, SynPep Corp. (Dublin, California) , producirse en el laboratorio utilizando un sintetizador de péptidos o producirse mediante métodos de ADN recombinante . Cualquier desarrollo de métodos novedosos para la síntesis de péptidos podría potenciar la producción de péptidos pero no cambiaría fundamentalmente el diseño del péptido como se describe aquí. Un método para elaborar una película de multicapa polipeptídica diseñados comprende depositar una pluralidad de capas con especies químicas de cargas opuestas sobre un sustrato, donde al menos una capa comprende el polipéptido diseñado. Los polielectrolitos sucesivamente depositados tendrán cargas netas opuestas. La Figura 1 es un diagrama esquemático que ilustra la deposición mediante ELBL. En una modalidad, la deposición de un polipéptido diseñado (u otro polielectrolito) comprende exponer el sustrato a una solución acuosa que comprende el polipéptido diseñado (u otro polielectrolito) a un pH en el cual tenga una carga neta adecuada para ELBL. En otras modalidades, la deposición de un polipéptido diseñado u otro polielectrolito sobre el sustrato se logra mediante la aspersión secuencial de soluciones de polipéptidos con carga opuesta. Incluso en otras modalidades, la deposición sobre sustrato se lleva a cabo mediante aspersión simultánea de soluciones de polielectrolitos con carga opuesta. En el método ELBL para formar una película multicapa, las cargas opuestas de las capas adyacentes proporcionan la fuerza impulsora para el ensamblaje. No es crítico que los polielectrolitos en las capas opuestas tengan la misma densidad de carga lineal neta, sólo que las capas opuestas tengan cargas opuestas. El procedimiento convencional del ensamblaje de la película incluye la formación de soluciones acuosas de los poliiones a un pH en el cual se ionicen (es decir, pH 4-10) , proporcionando un sustrato que lleve una carga de superficie, y alternar la inmersión del sustrato en las soluciones con polielectrolito cargado. El sustrato se lava opcionalmente entre la deposición de capas alternantes. La concentración del poliión adecuada para la deposición del poliión puede ser determinada con facilidad por el experto en la técnica. Una concentración e emplificante es de 0.1 a 10 mg/ml. Por lo común, el grosor de la capa producida es sustancialmente independiente de la concentración de la solución del poliión durante la deposición en el intervalo mencionado. Para los polielectrolitos no polipept idicos comunes como el poli (ácido acrilico) y poli ( clorhidrato de alilamina) , el grosor típico de la capa es de aproximadamente 3 hasta aproximadamente 5 Á, dependiendo de la fuerza iónica de la solución. Por lo común, los polielectrolitos cortos forman capas más delgadas que los polielectrolitos largos. Con respecto al grosor de la película, el grosor de la película de polielectrolito depende de la humedad así como de la cantidad de capas y la composición de la película. Por ejemplo, las películas PLL/PLGA de 50 nm de grosor se encogen a 1.6 nm al secarse con nitrógeno. En términos generales, las películas de 1 nm a 100 nm o más de grosor pueden formarse dependiendo del estado de hidratación de la película y el peso molecular de los polielectrolitos empleados en el ensamblaj e . Además, la cantidad de capas requeridas para formar una película multicapa de polielectrolito estable dependerá de los polielectrolitos en la película. Para las películas que sólo comprenden capas de polipéptidos de bajo peso molecular, una película normalmente tendrá 4 o más bicapas de polipéptidos de carga opuesta. Para las películas que comprenden polielectrolitos de elevado peso molecular, como el poli (ácido acrílico) y poli (clorhidrato de alilamina) , las películas que comprenden una sola bicapa de políelectrolito de carga opuesta pueden ser estables. Está contemplado que puede producirse una respuesta inmunitaria mediante la presentación de cualquier proteína o péptido capaz de provocar tal respuesta. En una modalidad, el antígeno es el epítopo clave que provoca una fuerte respuesta inmunitaria hacia un agente particular de enfermedad infecciosa, es decir, un epítopo inmunodominante . Si se desea, se puede incluir más de un antígeno o epítopo en la composición inmunogénica a fin de aumentar la probabilidad de una respuesta inmunitaria . En una modalidad, una película multicapa comprende un polipéptido antigénico de la primera capa que comprende una o más regiones de adsorción de superficie unidos covalentemente a una o más regiones de determinación antigénica, donde el polipéptido antigénico de la primera capa y una o más regiones de adsorción de superficie tienen la misma polaridad neta. Las regiones de adsorción de superficie comprenden uno o más motivos de secuencia aminoacídica . El polipéptido antigénico de la primera capa tiene al menos 15 aminoácidos de longitud y tiene una solubilidad en solución acuosa mayor a 50 µg/ml en pH 4 a 10. En una modalidad, una o más regiones de adsorción de superficie y una o más regiones de determinación antigénica tienen la misma polaridad neta. En otra modalidad, la solubilidad del polipéptido antigénico de la primera capa a pH 4 a 10 es mayor o igual que aproximadamente 1 mg/ml. La solubilidad es una limitación práctica para facilitar la deposición de los polipéptidos de una solución acuosa. Un límite superior práctico con respecto al grado de polimerización de un polipéptido antigénico es de aproximadamente 1,000 residuos. Sin embargo, es concebible que puedan obtenerse polipéptidos compuestos más largos mediante un método apropiado de síntesis.
En una modalidad, un polipéptido antigénico comprende un solo determinante (3) antigénico flanqueado por dos regiones de adsorción de superficie, una región (1) N-terminal de adsorción de superficie y una región (2) C-terminal de adsorción de superficie. (Figura 2). Cada una de las regiones independientes (a decir, regiones (1) de determinación antigénica y regiones (2,3) de adsorción de superficie) del polipéptido antigénico se pueden sintetizar por separado mediante síntesis en fase de solución, síntesis en fase sólida o manipulación genética del organismo hospedero adecuado. (Figura 3) La síntesis en fase de solución es el método utilizado para la producción de la mayoría de los productos farmacéuticos peptídicos aprobados que se comercializan actualmente. El método de síntesis en fase de solución se puede utilizar para sintetizar péptidos relativamente largos e incluso pequeñas proteínas. Los péptidos más largos que se han elaborado mediante el método de fase de solución son calcitoninas (32 meros) . Más comúnmente, el método se utiliza para producir péptidos de longitud pequeña o mediana en cantidades de hasta cientos de kilogramos. Es posible producir estas grandes cantidades de los péptidos deseados en una instalación que siga buenas prácticas de fabricación. Alternativamente, las diversas regiones independientes se pueden sintetizar conjuntamente como una sola cadena polipeptídica mediante síntesis en fase de solución, síntesis en fase sólida o manipulación genética de un organismo hospedero adecuado. La elección del método en cualquier caso particular es cuestión de conveniencia o economía. Si se sintetizan por separado las diversas regiones de determinación antigénica y regiones de adsorción de superficie (Figura 3) , una vez purificadas, mediante cromatografía de intercambio iónico seguida de una cromatografía líquida de alto desempeño, se unen mediante una síntesis de unión peptídica (Figura 4) . Por ejemplo, la región (1) de adsorción de superficie N-terminal, la región de determinación antigénica (3) , y una región (2) de determinación antigénica C-terminal se pueden sintetizar por separado y unirse para formar un polipéptido antigénico (3) . El método es similar a la llamada síntesis híbrida, donde los segmentos peptídicos con cadenas laterales totalmente protegidas se sintetizan mediante la técnica en fase sólida y luego se unen mediante uniones peptídicas en un procedimiento en fase sólida o en fase de solución. Este método híbrido ha sido aplicado a la síntesis de T20, un péptido residual de 36 aminoácidos pero no se ha explotado ampliamente. La Figura 5 ilustra una modalidad de un polipéptido antigénico que comprende dos regiones (120 y 130) de adsorción de superficie y una región (110) de determinación antigénica. 120 es la región de adsorción de superficie N-terminal. 130 es la región absorbente C-terminal. Cada región de adsorción de superficie comprende uno o más motivos de secuencia aminoacídica . Un polipéptido antigénico es una combinación exclusiva de regiones de adsorción de superficie y regiones de determinación antigénica en una sola cadena polipeptídica . Las secuencias (140) de péptidos ligadores se pueden utilizar para generar un polipéptido compuesto que comprenda múltiples regiones de determinación antigénica en una sola cadena polipeptídica . En una modalidad, la región 110 de determinación antigénica puede ser una pequeña región funcional que comprende aproximadamente 50 hasta aproximadamente 130 residuos aminoacídicos y que tenga un diámetro de aproximadamente 2 nm. En una modalidad alternativa, la región 110 de determinación antigénica puede ser una gran región funcional que comprende de aproximadamente 250 residuos aminoacidicos y que tenga un diámetro de aproximadamente 4 nm. La longitud de 16 residuos aminoacidicos en conformación extendida tiene aproximadamente 5.5 nm . En una modalidad, un polipéptido antigénico comprende una región de determinación antigénica y una región de adsorción de superficie, donde la región de adsorción de superficie comprende dos motivos de secuencia aminoacidica . En otra modalidad, un polipéptido antigénico comprende una región de determinación antigénica y dos regiones de adsorción de superficie, una fijada al N-término de la región de determinación antigénica y la otra fijada en el C-término de la región de determinación antigénica, donde cada región de adsorción de superficie comprende uno o más motivos de secuencia aminoacidica y las dos regiones de adsorción de superficie son iguales o diferentes y tienen la misma polaridad. (Figura 2) El propósito de las regiones de adsorción de superficie es permitir la adsorción de polipéptido en una superficie de carga opuesta a fin de construir una película multicapa. La cantidad de regiones de adsorción de superficie en un polipéptido antigénico en relación con la cantidad y/o longitud de las regiones funcionales se relaciona con el requerimiento de solubilidad. Por ejemplo, si la región funcional es una corta secuencia aminoacidica, como un "RGD", arginina-glicina-ácido aspártico, sólo un motivo de secuencia aminoacidica de al menos 12 residuos aminoacidicos será requerido para adsorber el polipéptido compuesto en una superficie adecuadamente cargada. Si, a diferencia, la región funcional es un dominio estructural soluble y plegado de una proteina que comprende, por ejemplo, 120 residuos aminoacidicos, normalmente dos motivos de secuencia aminoacidica serán suficientes para conferir una suficiente carga para que el polipéptido compuesto sea hidrosoluble y adecuado para la adsorción. Los motivos pueden ser contiguos y ubicarse en el N-término del dominio, estar contiguos y ubicarse en el C-término del dominio, o no estar contiguos y estando uno en el N-término y el otro en el C-término. La longitud combinada de las regiones de adsorción de superficie se relaciona más a la disipación debido a la energía térmica, la cual deberá ser superada para que ocurra espontáneamente la adsorción del péptido compuesto, que a la cantidad de residuos aminoacidicos en la región de determinación antigénica del polipéptido antigénico. Por lo tanto, el aumento del grado de polimerización de la región funcional mediante un factor de dos, no necesariamente requiere que las regiones de adsorción de superficie sean dos veces más largas para unir efectivamente las regiones de adsorción de superficie del péptido compuesto. El fundamento físico de adsorción de un péptido compuesto a una superficie es la atracción electrostática (y la liberación de contraiones a una solución voluminizadora) , la masa precisa del dominio es de importancia secundaria a la longitud de escala de nanómetros y la "fuerza" principal que contrarresta la adsorción del polipéptido antigénico es la energía térmica. Considerando esto, el experto en la técnica puede diseñar con facilidad las regiones de adsorción de superficie que sean adecuadas para adsorción física a una superficie de la región funcional particular de interés. Una región de determinación antigénica comprende de 3 hasta aproximadamente 250 residuos aminoacídicos . El término región de determinación antigénica incluye tanto los motivos antigénicos como los dominios antigénicos. Los motivos antigénicos son relativamente cortos y por lo tanto no tienen un pliegue tridimensional compacto; no obstante, pueden mostrar una antigenicidad específica. Aunque en términos generales, los motivos antigénicos no tienen un pliegue tridimensional compacto, pueden comprender elementos de estructura secundaria como a-hélices y ß-láminas. Cuando la región de determinación antigénica es un motivo antigénico, por lo común comprende de 3 hasta aproximadamente 50 residuos aminoacídicos. Cuando la región de determinación antigénica es un dominio antigénico, por lo común comprende de aproximadamente 50 hasta aproximadamente 250 residuos aminoacídicos. Un dominio antigénico se define aquí como al menos una porción de un polipéptido que, cuando se pliega, forma su propio núcleo hidrofóbico. Por ejemplo, una proteína natural puede contener una pluralidad de dominios estructurales, de los cuales cada uno actúa como una unidad independiente de estructura y función. La función biológica de un dominio puede ser completamente independiente de la función de otro, como en el caso de un dominio catalítico y un dominio de unión en la misma cadena polipeptídica, donde ambos dominios no interactúan entre sí en lo absoluto. Las interacciones estructurales entre los dominios en una proteína natural no sólo son posibles, sino relativamente comunes; en estos casos la interacción entre un dominio estructural y otro dominio estructural puede considerarse como un tipo de estructura cuaternaria. Como se utiliza aquí, un dominio antigénico por lo común tiene un mínimo de aproximadamente 50 residuos aminoacídicos y un máximo de aproximadamente 250 residuos aminoacídicos. En principio, cualquier dominio antigénico de una proteína puede emplearse en un péptido antigénico como se expone aquí siempre que el polipéptido antigénico tenga la solubilidad acuosa apropiada para la deposición ELBL. En una modalidad, el dominio antigénico tiene una solubilidad hídrica a un pH 4 a 10 mayor que 50 g/ml. En otra modalidad, el dominio antigénico tiene una solubilidad hídrica a un pH 4 a 10 mayor que o igual a 1 mg/ml. Incluso en otra modalidad, el polipéptido antigénico de la primera capa comprende al menos dos motivos de secuencia aminoacídica cuando la región de determinación antigénica comprende un dominio antigénico. Cuando el polipéptido antigénico comprende un motivo antigénico en vez de un dominio funcional, por lo común tendrá una carga neta por residuo mayor que o igual a 0.4. Sin embargo, si el motivo antigénico tiene una magnitud de carga neta por residuo menor a 0.4, una o más regiones de adsorción de superficie tendrán generalmente una carga neta por residuo mayor a 0.4 para compensar y darle al polipéptido antigénico las propiedades de carga apropiadas para la solubilidad y adsorción física . Un polipéptido o antígeno pueden contener uno o más determinantes antigénicos distintos. Un determinante antigénico puede referirse a una porción inmunogénica de un polipéptido muíticatenario . El polipéptido antigénico como se describe aquí comprende una región de determinación antigénica. Las regiones de determinación antigénica adecuadas incluyen antígenos virales, antígenos bacterianos, antígenos fúngicos, antígenos parasíticos, antígenos tumorales, antígenos involucrados en autoinmunidad y combinaciones que comprenden una o más de las regiones de determinación antigénica anteriores. En una modalidad, la región de determinación antigénica comprende un antígeno viral. Los antígenos virales adecuados incluyen, entre otros, antígenos retrovíricos como antígenos VIH-1 que incluyen los productos génicos de los genes gag, pol y env, la proteína Nef, transcriptasa inversa y otros componentes de VIH; antígenos del virus de hepatitis como proteínas S, M y L del virus de hepatitis B, el antigeno pre-S de virus de hepatitis B y otros componentes virales de hepatitis, por ejemplo, hepatitis A, B y C; antigenos de virus de influenza como hemaglutinina y neuraminidasa y otros componentes virales de influenza; antigenos virales de sarampión como la proteina de fusión del virus de sarampión y otros componentes del virus de sarampión; antigenos virales de rubéola como las proteínas El y E2 y otros componentes del virus de rubéola; antígenos rotavíricos como VP7sc y otros componentes rotavíricos; antígenos citomegalovíricos como la glucoproteína B de envoltura y otros componentes de antígeno citomegalovírico; antígenos del virus sincitio respiratorio como la proteína M2 y otros componentes del antígeno del virus sincitio respiratorio; antígenos del virus herpes simplex como las proteínas inmediatas tempranas, glucoproteína D y otros componentes del antígeno de virus herpes simplex; antígenos del virus de varicela zoster como gpl, gpll y otros componentes antigénicos del virus de varicela zoster; antígenos virales de encefalitis japonesa como proteínas E, M-E, M-E-NS 1, NS 1, NS 1-NS2A, 80%E y otros componentes antigénicos del virus de encefalitis japonesa; antígenos del virus de rabia como glucoproteína de rabia, nucleoproteína de rabia y otros componentes antigénicos del virus de rabia; y combinaciones que comprenden una o más de las regiones de determinación antigénica. En otra modalidad, la región de determinación antigénica comprende un antígeno bacteriano. Los antigenos bacterianos adecuados incluyen, entre otros, antigenos bacterianos de pertussis, como la toxina pertussis, hemaglutinina filamentosa, pertactina, FIM2, FIM3, adenilato ciclasa y otros componentes antigénicos de bacteria pertussis; antigenos bacterianos de difteria como toxoide o toxina diftérica y otros componentes antigénicos de bacteria diftérica; antigenos bacterianos de tétano como toxoide o toxina tetánica y otros componentes antigénicos de la bacteria del tétanos; antigenos de bacterias estreptococos como proteínas M y otros componentes antigénicos de bacterias estreptococos; antígenos bacterianos de bacilos gram negativos; antígenos bacterianos de Mycobacterium tuberculosis como la proteína 65 de choque térmico (HSP65) , la proteína secretoria principal 30 kDa, el antígeno 85A y otros componentes antigénicos de micobacterias ; componentes de antígeno bacteriano de Helicobacter pylori; antígenos de bacterias neumococos como neumolisina y otros componentes antigénicos de neumococos; antígenos bacterianos de Haemophilus influenza; antígenos bacterianos de ántrax como el antígeno protector de ántrax y otros componentes antigénicos de la bacteria ántrax; antígenos bacterianos de rickettsias como romps y otros componentes antigénicos de rickettsias; y combinaciones que comprenden una o más de las regiones de determinación antigénica anteriores. En otra modalidad, la región de determinación antigénica comprende un antigeno fúngico. Los antigenos fúngicos adecuados incluyen, entre otros, componentes antigénicos de Cándida; antigenos fúngicos de histoplasma como la proteina 60 de choque térmico (HSP60) y otros componentes antigénicos del hongo histoplasma; antigenos fúngicos de criptococos como los polisacáridos capsulares y otros componentes antigénicos del hongo criptococo; antigenos fúngicos de coccidias como los antigenos esferulares y otros componentes antigénicos del hongo coccidioides y antigenos del hongo de la tiña como tricofitina y otros componentes antigénicos del hongo coccidioides; y combinaciones que comprenden una o más de las regiones de determinación antigénica anteriores. En otra modalidad, la región de determinación antigénica comprende un antigeno parasítico. Los antígenos protozoarios y otros antígenos parasitarios adecuados incluyen, entre otros, antígenos de Plasmodium falciparum como antígenos de superficie de merozoitos, antígenos de superficie de esporozoitos, antígenos de circumsporozoitos , antígenos de superficie de gametocitos/gametos , antígeno pf 1 55/RESA en etapa hemática y otros componentes antigénicos de plasmodium; antígenos de toxoplasma como SAG-1, p30 y otros componentes antigénicos de toxoplasma; antígenos de schistosomas tales como glutatión-S-transferasa, paramiosina y otros componentes antigénicos de schistosomas; antígeno principal de leishmania y otros antígenos de leishmania como gp63, lipofosfoglucano y su proteína asociada y otros componentes antigénicos de leishmania; y antigenos de Tripanosoma cruzi tales como el antigeno de 75-77 kDa, el antigeno de 56 kDa y otros componentes antigénicos de tripanosoma; y combinaciones que comprenden uno o más de los antigenos parasíticos anteriores. En una modalidad, la región de determinación antigénica comprende un antígeno tumoral. Los antígenos tumorales adecuados incluyen, entre otros, al antígeno específico de próstata (PSA, por sus siglas en inglés) , telomerasa; proteínas resistentes a múltiples fármacos como P-glucoproteína, MAGE-1, alfa fetoproteína , antígeno carcinoembriónico, mutante p53, antígenos de papilomavirus , gangliósidos u otros componentes que contienen carbohidratos de células de melanoma u otros tumores; y combinaciones que comprenden uno o más de los antígenos tumorales anteriores. Está contemplado que los antígenos de cualquier tipo de célula tumoral pueden utilizarse en las composiciones y métodos descritos aquí. En otra modalidad, la región de determinación antigénica comprende un antígeno involucrado en la autoinmunidad . Los antígenos adecuados que han demostrado estar involucrados en la autoinmunidad incluyen, entre otros, proteína básica de mielina, glucoproteína oligodendrocítica de mielina y proteína proteolipídica de esclerosis múltiple y proteína de colágeno CII de artritis reumatoide; y combinaciones que comprenden una o más de las regiones de determinación antigénica anteriores.
El conocimiento de los determinantes antigénicos o epitopos para antigenos del patógeno de la enfermedad objetivo puede ser un punto inicial útil para el desarrollo de vacunas de péptidos sintéticos. Mientras más se conozca sobre un patógeno, sus mecanismos de acción y cómo responde el sistema inmunitario a la infección, mejores serán las probabilidades para preparar una vacuna exitosa. La determinación completa de la estructura del genoma de un patógeno es un procedimiento rápido y rutinario que puede ayudar a la determinación de los sitios de determinación antigénica para los patógenos conocidos. En la técnica se conocen bien los métodos y procedimientos para determinar la ubicación y composición de un determinante antigénico o epitopo para un anticuerpo especifico. Estas técnicas se pueden utilizar para identificar y/o caracterizar epitopos para utilizarse como regiones de determinación antigénica. En una modalidad, los métodos de localización cartográfica (mapeo) /caracterización de un epitopo para un anticuerpo especifico para un antigeno se pueden determinar mediante la "obtención de la impronta" del epitopo utilizando una modificación química de las aminas/carboxilos expuestos en la proteína antigénica. Un ejemplo de esta técnica de impronta es el uso de HXMS (intercambio de hidrógeno-deuterio detectado por espectrometría de masas, HXMS, por sus siglas en inglés) donde ocurre un intercambio de hidrógeno/deuterio de los protones de amida de proteína del ligando y receptor, unión y nuevamente intercambio, donde los grupos amida de la estructura principal que participan en la unión proteica se protegen del intercambio siguiente y por lo tanto permanecen deuterados. Las regiones relevantes se pueden identificar en este punto mediante una proteólisis péptica, separación rápida mediante cromatografía líquida de alto desempeño a través de microorificio y/o espectrometría de masas con ionización por electronebulización . En otra modalidad, una técnica adecuada para la identificación de epítopos es la cartografía o mapeo de epítopos mediante resonancia magnética nuclear (NMR) , donde la posición común de las señales en el espectro NMR bidimensional del antígeno libre y el antígeno formado en complejo con el péptido de unión al antígeno, como un anticuerpo, se comparan. Por lo común, el antígeno se marca isotópicamente de manera selectiva con 15N para que sólo se observen señales que corresponden al antígeno y no se observe ninguna señal del péptido de unión al antígeno en el espectro NMR. Las señales de antígeno que se originan de aminoácidos involucrados en la interacción con el péptido de unión al antígeno comúnmente cambian de posición en el espectro del complejo en comparación con el espectro del antígeno libre, y los aminoácidos involucrados en la unión pueden identificarse de esa forma. En otra modalidad, el mapeo/caracterización de epítopo puede llevarse a cabo mediante el rastreo de péptidos. En este método, se preparan y analizan individualmente una serie de péptidos superpuestos que abarcan toda la longitud de la cadena polipept idica de un antigeno con respecto a su inmunogenicidad . La titulación de anticuerpo del antigeno peptidico correspondiente se determina mediante un método convencional, por ejemplo, un análisis de inmunoadsorción ligado a enzima (ensayo inmunosorbente enzimático) . Luego los diversos péptidos pueden clasificarse con respecto a la inmunogenicidad, proporcionando una base empírica para la selección del diseño del péptido para el desarrollo de vacunas. En otra modalidad, las técnicas de digestión por proteasa también pueden ser útiles en el contexto del mapeo e identificación de epítopos. Las secuencias/regiones relevantes para el determinante antigénico se pueden determinar mediante digestión por proteasa, por ejemplo, utilizando tripsina en una proporción de aproximadamente 1:50 con respecto a proteína antigénica durante la noche (0/N) con digestión a 37° C y pH 7-8, seguido de un análisis mediante espectrometría de masas (MS, por sus siglas en inglés) para la identificación del péptido. Los péptidos protegidos de la escisión por tripsina mediante la proteína antigénica pueden identificarse subsiguientemente en comparación con las muestras sometidas a digestión por tripsina y las muestras incubadas con CD38BP y luego someterse a digestión mediante, por ejemplo, tripsina (revelando así la impronta del aglutinante) . También se pueden utilizar alternativamente otras enzimas como la quimotripsina , pepsina, etc. en un método similar de caracterización de epitopos . Más aún, la digestión con proteasa puede proporcionar un método rápido para la determinación de la ubicación de una secuencia de determinacón antigénica potencial dentro de una proteina antigénica conocida utilizando un anticuerpo conocido. La invención además concierne a una composición inmunogénica , la composición inmunogénica comprende una película multicapa que comprende dos o más capas de polielectrolitos , donde las capas adyacentes comprenden polielectrolitos con carga opuesta, donde el polielectrolito de la primera capa comprende un polipéptido antigénico. La composición inmunogénica opcionalmente comprende además una o más capas que comprenden polipéptidos antigénicos adicionales . En una modalidad, una composición inmunogénica comprende una pluralidad de regiones de determinación antigénica, ya sea en el mismo polipéptido antigénico o en diferentes. La pluralidad de determinantes antigénicos puede ser de los mismos agentes infecciosos o diferentes. En una modalidad, la composición inmunogénica comprende una pluralidad de polipéptidos antigénicos exclusivos. En otra modalidad, la composición inmunogénica comprende una pluralidad de péptidos inmunogénicos que comprenden múltiples regiones de determinación antigénica dentro de cada polipéptido. En otra modalidad, el polipéptido es un péptido conjugado que comprende una mezcla de péptidos antigénicos conjugados con una porción lipidica o conjugados con una porción de proteina portadora. Una ventaja de estas composiciones inmunogénicas es que las múltiples determinantes antigénicas o múltiples conformaciones de un solo determinante antigénico lineal pueden estar presentes en una sola partícula de vacuna sintética. Estas composiciones con múltiples determinantes antigénicos pueden producir potencialmente anticuerpos con especificidad de objetivo contra múltiples epítopos, aumentando la probabilidad de que al menos algunos de estos anticuerpos generados por el sistema inmunitario del organismo neutralicen el patógeno o los antígenos específicos objetivos, por ejemplo, en células cancerosas . En una modalidad, las composiciones inmunogénicas comprenden una pluralidad de polipéptidos antigénicos, donde cada uno de los polipéptidos antigénicos es un inmunógeno del mismo patógeno. Opcionalmente, la composición inmunogénica incluye una pluralidad de polipéptidos antigénicos con especificidad de objetivo hacia diferentes epítopos del mismo patógeno. Los diferentes epítopos se encuentran opcionalmente en regiones cercanas a la superficie del patógeno. Por lo tanto, en una modalidad, el polielectrolito de la primera capa comprende dos o más determinantes antigénicos. En otra modalidad, la película multicapa comprende un segundo polipéptido antigénico que comprende una o más regiones de adsorción de superficie unidas covalentemente a una o más regiones de determinación antigénica, donde el segundo polipéptido antigénico y una o más de las segundas regiones de adsorción de superficie tienen la misma polaridad, donde una o más de las segundas regiones de adsorción de superficie comprenden uno o más segundos motivos de secuencia aminoacidica, uno o más segundos motivos de secuencia aminoacidica comprende de 5 a 15 aminoácidos y tiene una magnitud de carga neta por residuo mayor o igual a 0.4, y donde una o más segundas regiones de determinación antigénica comprende de 3 hasta aproximadamente 250 residuos aminoacidicos , donde el segundo polipéptido antigénico no es un homopolímero, tiene al menos 15 aminoácidos de longitud y tiene una hidrosolubilidad a pH 4 a 10 mayor a 50 µ?/t?. La inmunogenicidad de una composición inmunogénica puede potenciarse en una variedad de formas. En una modalidad, la película multicapa comprende opcionalmente una o más moléculas bioactivas inmunogénicas adicionales. Aunque no es necesario, una o más de las moléculas bioactivas inmunogénicas adicionales comúnmente comprende uno o más determinantes antigénicos adicionales. Las moléculas bioactivas inmunogénicas adicionales adecuadas incluyen, por ejemplo, un fármaco, una proteína, un oligonucleótido, un ácido nucleico, un lípido, un fosfolípido, un carbohidrato, un polisacárido, un lipopolisacárido o una combinación que comprende una o más de las moléculas bioactivas anteriores. Otros tipos de inmunopotenciadores adicionales incluyen un fragmento de membrana funcional, una estructura membranal, un virus, un patógeno, una célula, un agregado celular, un organelo o una combinación que comprende una o más de las estructuras bioactivas anteriores. En una modalidad, la película multicapa opcionalmente comprende una o más moléculas bioactivas adicionales. Una o más moléculas bioactivas adicionales pueden ser un fármaco. Alternativamente, la composición inmunogénica está en forma de una sobrecapa o un recubrimiento externo hueco que rodea un núcleo. El núcleo comprende una variedad de diferentes encapsulantes , por ejemplo, una o más moléculas bioactivas adicionales, que incluyen, por ejemplo, un fármaco. Por lo tanto, las composiciones inmunogénicas diseñadas como se describe aquí también pueden utilizarse para terapia combinada, por ejemplo, para provocar una respuesta inmunitaria y para la administración de fármacos con especificidad de objetivo. Los "núcleos" de tamaño micrométrico de material terapéutico adecuado en forma "cristalina" pueden encapsularse por la composición inmunogénica que comprende los polipéptidos antigénicos, y las microcápsulas resultantes pueden utilizarse para la administración de fármacos. El núcleo puede ser insoluble en ciertas condiciones, por ejemplo a un pH elevado o baja temperatura, y ser solubles en condiciones donde ocurrirá la liberación controlada. La carga de superficie en los cristales puede determinarse mediante las mediciones del ?- potencial (utilizado para determinar la carga en unidades electrostáticas en partículas coloides en un medio líquido) . La velocidad a la cual se libera el contenido de la microcápsula desde el interior de la microcápsula hacia el ambiente circundante dependerá de una variedad de factores, que incluyen el grosor de la cubierta encapsulante , los polipéptidos antigénicos utilizados en la cubierta, la presencia de uniones disulfuro, el grado de entrecruzaraiento de péptidos, temperatura, fuerza iónica y el método utilizado para ensamblar los péptidos. En términos generales, mientras más gruesa sea la cápsula, mayor será el tiempo de liberación. En otra modalidad, la biomolécula inmunogénica adicional es una secuencia de ácido nucleico capaz de dirigir la síntesis de un organismo hospedero de un inmunógeno deseado o de interferir con la expresión de información genética de un patógeno. En el primer caso, esta secuencia de ácido nucleico se inserta en un vector de expresión adecuado mediante métodos conocidos por los expertos en la técnica. Los vectores de expresión adecuados para producir una transferencia génica de alta eficiencia in vivo incluyen los vectores retrovíricos , adenovíricos y del virus de vacuna. Los elementos operacionales de estos vectores de expresión incluyen al menos un promotor, al menos un operador, al menos una secuencia líder, al menos un codón finalizador y cualquier otras secuencias ADN necesarias o preferidas para la trascripción y subsiguiente traducción apropiadas del ácido nucleico vector. En particular, se contempla que estos vectores contengan al menos un origen de replicación reconocido por el organismo hospedero junto con al menos un marcador seleccionable y al menos una secuencia promotora capaz de iniciar la trascripción de la secuencia de ácidos nucleicos. En el último caso, múltiples copias de la secuencia de ácidos nucleicos se preparan para la administración, por ejemplo, mediante la encapsulación de los ácidos nucleicos dentro de una película de multicapa polipeptídica en forma de una cápsula para la administración intravenosa. En la estructuración del vector de expresión recombinante , deberá observarse adicionalmente que múltiples copias de la secuencia de ácidos nucleicos de interés (ya sea El o núcleo) y sus elementos operacionales acompañantes pueden insertarse en cada vector. En esta modalidad, el organismo hospedero producirá mayor cantidad por vector de la proteína El o de núcleo deseada. La cantidad de múltiples copias de secuencia de ácidos nucleicos que puede insertarse en el vector está limitada sólo por la habilidad del vector resultante debido a su tamaño, para transferirse y replicarse y trascribirse en un microorganismo hospedero apropiado. En otra modalidad, la composición inmunogénica comprende una mezcla de moléculas bioactivas inmunogénicas/péptidos antigénicos. Éstos pueden derivarse del mismo antígeno, pueden ser diferentes antígenos de la misma enfermedad o agente infeccioso o pueden ser de diferentes enfermedades o agentes infecciosos. El complejo o mezcla provocará una respuesta inmunitaria contra una variedad de antigenos y posiblemente una variedad de agentes infecciosos o enfermedades como se especifica por los componentes de proteina/péptido antigénico del sistema de administración. En una modalidad, la composición inmunogénica provoca una respuesta de sistema inmunitario hacia un patógeno. En una modalidad, la composición de vacuna comprende una composición inmunogénica combinada con un portador farmacéuticamente aceptable. Por lo tanto, un método de vacunación contra una enfermedad patógena comprende la administración en un paciente que necesita de vacunación, de una cantidad efectiva de la composición inmunogénica. Los portadores farmacéuticamente aceptables incluyen, entre otros, grandes moléculas que se metabolizan lentamente, como proteínas, polisacáridos, ácido poliláctico, ácido poliglicólico, aminoácidos poliméricos, copolímeros aminoacídicos , partículas víricas inactivas y lo similar. Las sales farmacéuticamente aceptables también pueden utilizarse en la composición, por ejemplo, sales minerales como clorhidratos, bromhidratos, fosfatos o sulfatos así como sales de ácidos orgánicos como acetatos, propionatos, malonatos o benzoatos. La composición también puede contener líquidos como agua, solución salina, glicerol y etanol, así como sustancias como agentes humectantes, agentes emulsionantes o reguladores del pH . Los liposomas también pueden utilizarse como portadores. Un método para provocar una respuesta inmunitaria contra una enfermedad o patógeno en un vertebrado (por ejemplo, mediante vacunación) comprende administrar una composición inmunogénica que comprende una película multicapa que comprende un polipéptido antigénico. En una modalidad, el polipéptido antigénico se encuentra en la capa más exterior o expuesta al solvente de la película multicapa. La composición inmunogénica puede administrarse oralmente, intranasalmente , intravenosamente, intramuscularmente, subcutáneamente, intraperitonealmente , sublingualmente o transdérmicamente, ya sea con o sin una dosis de refuerzo. En términos generales, las composiciones se administran en forma compatible con la formulación de dosis, y en tal cantidad para que sean profilácticamente y/o terapéuticamente efectivas. Las cantidades precisas de composición inmunogénica que se administran dependen del buen juicio del practicante y pueden ser peculiares para cada paciente. Es evidente para el experto en la técnica que la cantidad terapéuticamente efectiva de una composición inmunogénica dependerá, entre otras cosas, del programa de administración, de la dosis unitaria de antígeno administrado, de si las composiciones se administran combinadas con otros agentes terapéuticos y del estado inmunológico y salud del receptor. Una dosis terapéuticamente efectiva puede ser determinada por el experto en medicina basándose en las características del paciente (edad, peso, sexo, condición, complicaciones y otras enfermedades, etc. ) , como se conocen en la técnica. Más aún, conforme se llevan a cabo otros estudios de rutina, estará disponible más información específica con respecto a los niveles de dosis apropiados para el tratamiento contra diversos estados en diversos pacientes y el experto en la técnica, considerando el contexto terapéutico, edad y salud general del receptor, será capaz de determinar la dosis apropiada. Opcionalmente , la composición inmunogénica comprende un adyuvante. Los adyuvantes, en términos generales, comprenden sustancias que refuerzan la respuesta inmunitaria del hospedero en forma no específica. La selección de un adyuvante depende del paciente que se va a vacunar. De preferencia, se utiliza un adyuvante farmacéuticamente aceptable. Por ejemplo, una vacuna para un humano debe evitar los adyuvantes con emulsión de hidrocarburo o aceite, incluyendo adyuvante completo e incompleto de Freund. Un ejemplo de un adyuvante adecuado para utilizarse en humanos es el sulfato de aluminio (gel de alúmina) . Sin embargo, una vacuna para un animal puede contener adyuvantes que no sean apropiados para utilizarse en humanos. La invención se ilustra aún más mediante los siguientes ejemplos no limitantes.
EJEMPLOS Ejemplo 1: Composición de vacuna para VIH-1 con un solo determinante antigénico El polipéptido antigénico comprende una sola región de determinación antigénica, donde la región de determinación antigénica es una secuencia polipeptidica de un patógeno y la región de adsorción de superficie está ubicada en el N-término de la región de determinación antigénica. En un ejemplo, la región de determinación antigénica es un determinante antigénico en un patógeno conocido, por ejemplo, VIH-1, por ejemplo, el péptido ARP7022, o DQQLLGIWGCSGKLICTTAVPWNC (SEQ ID NO: 1) . Un polipéptido antigénico adecuado comprende: KKKAKKKGKKKAKKKGDQQLLGIWGCSGKLICTTAVPWNC (SEQ ID NO: 2) La región de adsorción de superficie del péptido antigénico comprende KKKAKKKGKKKAKKKG (SEQ ID NO: 3) . La secuencia de 24 residuos, ARP7022 (SEQ ID NO: 1) representa una región inmunodominante conservada de glucoproteina 41 de VIH-1 (residuos 593-616) y es reconocida por el suero de la mayoría de europeos y africanos cero positivos a VIH (Lange et al. (1993) AIDS 7, 461). El péptido de longitud completa que corresponde a SEQ ID NO: 2 se sintetiza mediante cualquier método conocido en la técnica. Se preparan virus artificiales con el péptido en una variedad de formas, por ejemplo, al depositar mediante LBL, las composiciones inmunogénicas que comprenden 5 bicapas de poli (L-lisina) y poli (ácido L-glutámico) y una capa final del péptido que corresponde a SEQ ID NO: 2 sobre micropartículas de carbonato de calcio con un diámetro de 3 µp?. Los virus artificiales preparados en esta forma tienen una capa exterior o expuesta en la superficie que está formada de múltiples copias de péptido inmunogénico representado por SEQ ID NO: 2. La concentración polipeptidica para adsorción de cada capa es 2 mg-ml"1 en una solución acuosa a pH 7. El tiempo de adsorción para cada capa es de 20 minutos. Las micropart iculas se "enjuagan" entre cada paso de adsorción del péptido mediante centrifugación. En algunos casos, las partículas de la plantilla de carbonato de calcio de la estructura final del virus artificial se disuelven mediante tratamiento con EDTA. Las estructuras que se preparan asi pueden llamarse virus artificiales o vacunas sintéticas: éstos "muestran" sobre su superficie, los determinantes antigénicos, en el caso actual múltiples copias de un determinante antigénico que se sabe provoca una respuesta inmunitaria que genera anticuerpos que reconocen el VIH-1 intacto. La tecnología es prometedora para la medicina preventiva y tratamiento contra VIH-1.
Ejemplo 2 : Composición de vacuna para VIH-1 con múltiples determinantes antigénicos Existen dos principales tipos de composiciones inmunogénicas con múltiples determinantes antigénicos: 1) Cada polipéptido antigénico adsorbido simultáneamente comprende una pluralidad idéntica de regiones de determinación antigénica, donde las regiones de determinación antigénica del polipéptido son iguales o diferentes y las regiones de determinación antigénica se basan en un patógeno igual o diferente, y 2) Múltiples péptidos antigénicos adsorbidos simultáneamente comprenden cada uno una pluralidad de unidades funcionales, donde las regiones funcionales están o no basadas en el mismo patógeno. Es importante mencionar que las soluciones mixtas de ambos tipos de péptidos son, en principio, no menos útiles para la fabricación de la capa de superficie de un virus artificial que las soluciones de un tipo indicado o el otro. Las regiones de adsorción de superficie de cualquiera de estos tipos comúnmente, pero no necesariamente, serán idénticas de un péptido a otro péptido. Más aún, las regiones de adsorción de superficie pueden ubicarse en el N-término del péptido antigénico compuesto, en el C-término, entre regiones funcionales en el mismo péptido compuesto o alguna combinación de estas posibilidades. Composición inmunogénica tipo 1 con múltiples determinantes antigénicos. En este ejemplo, el polipéptido antigénico comprende dos secuencias antigénicas en la región de determinación antigénica, donde ambas secuencias antigénicas son del mismo patógeno y hay regiones de adsorción de superficie ubicadas en el N-término de la región de determinación antigénica, en el C-término de la región de determinación antigénica y entre las secuencias antigénicas. En un ejemplo, los determinantes antigénicos son de un patógeno conocido, por ejemplo, VIH-1, por ejemplo, péptido ARP7022, o DQQLLGIWGCSGKLICTTAVPWNC (SEQ ID NO: 1), y LQARILAVERYLKDQQL (SEQ ID NO: 4) . Un polipéptido antigénico adecuado comprende: KKKAKKKGKKKAKKKGDQQLLGIWGCSGKLICTTAVPWNCGKKKAKKKGKKKAKKKGLQ ARILAVERYLKDQQLKKKAKKKGKKKAKKKG (SEQ ID NO: 5) Las regiones de adsorción de superficie del péptido antigénico compuesto comprenden KKKAKKKGKKKAKKKG (SEQ ID NO: 3) . SEQ ID NO: 4 corresponde a residuos 67-83 de glucoproteina 41 de VIH-1. Como antes, el péptido de longitud completa que corresponde a SEQ ID NO: 5 se sintetiza mediante cualquiera de los métodos conocidos en la técnica. Los virus artificiales se preparan con este péptido en una variedad de formas, por ejemplo, al depositar mediante LBL, las composiciones inmunogénicas que comprenden 5 bicapas de poli (L-lisina ) y poli (ácido L-glutámico) y una capa final del péptido que corresponde a SEQ ID NO: 5 sobre microparticulas de carbonato de calcio con un diámetro de 3 µ?t?. Los virus artificiales preparados asi tienen una capa exterior o expuesta en la superficie que se forma de múltiples copias del péptido inmunogénico representado por SEQ ID NO: 5. La concentración de polipéptido para la adsorción de cada capa es 2 mg-ml"1 en una solución acuosa a pH 7. El tiempo de adsorción para cada capa es de 20 minutos. Las microparticulas se "enjuagan" entre cada paso de adsorción de péptido mediante centrifugación. En algunos casos, las partículas de la plantilla de carbonato de calcio de la estructura final del virus artificial se disuelven mediante tratamiento con EDTA. Las estructuras que se preparan así se pueden llamar virus artificiales o vacunas sintéticas: éstas "muestran" sobre su superficie los determinantes antigénicos, en el caso actual múltiples copias de determinantes antigénicos que se sabe provocan una respuesta inmunitaria que genera anticuerpos que reconocen al VIH-1 intacto. La tecnología es prometedora no sólo para la medicina preventiva y para terapia contra VIH-1, pero también para terapia contra el cáncer (cuando las secuencias antigénicas representan marcadores de superficie de célula cancerosa) .
Ejemplo 3: Composición inmunogenica para VIH-1 y SARS El polipéptido antigénico comprende dos regiones de determinación antigénica y dos regiones de adsorción de superficie, donde las regiones de determinación antigénica son secuencias polipeptídicas de un solo patógeno y las regiones de adsorción de superficie están ubicadas en el N-término y C-término del polipéptido antigénico y la primera región de determinación antigénica se separa de la región de adsorción de superficie central mediante un ligador corto. En un ejemplo, una región de determinación antigénica es un determinante antigénico conocido en un patógeno, por ejemplo, VIH-1, por ejemplo, el péptido ARP7022, o DQQLLGIWGCSGKLICTTAVPWNC (SEQ ID NO: 1), y la otra región de determinación antigénica, viz., YSRVKNLNSSEG (SEQ ID NO: 6) , es de una proteina de envoltura putativa a partir del virus del síndrome respiratorio agudo severo (SARS, por sus siglas en inglés) y el ligador corto es un solo residuo glicina, G: KKKAKKKG KKAKKKGDQQLLGIWGCSGKLICTTAVP NCGKKKAKKKGKKKAKKKGYS RVKNLNSSEGKKKAKKKGKKKAKKKG (SEQ ID NO: 7) Como antes, las regiones de adsorción de superficie del péptido antigénico compuesto comprenden cada una KKKAKKKGKKKAKKKG (SEQ ID NO: 3) .
Ejemplo 4 : Composición de vacuna para un hongo con un solo determinante antigénico El polipéptido antigénico comprende una sola región de determinación antigénica, donde la región de determinación antigénica es una secuencia polipeptídica de un patógeno y la región de adsorción de superficie está ubicada en el C-término de la región de determinación antigénica. En un ejemplo, la región de determinación antigénica es una secuencia de señal en una proteína, por ejemplo, Ag2/PRA, de un patógeno, por ejemplo, Coccidioides immitis, por ejemplo, MQFSHALIALVAAGLASA (SEQ ID NO: 8). Un polipéptido antigénico adecuado comprende: MQFSHALIALVAAGLASA KKAKKKGKKKAKKKG (SEQ ID NO: 9) La región de adsorción de superficie de un péptido antigénico comprende KKKAKKKGKKKAKKKG (SEQ ID NO: 3) . La secuencia de 18 residuos de Ag2 / PRA (SEQ ID NO: 8), representa una región de Coccidioides immitis, el agente causante de coccidioidomicosis (fiebre del Valle de San Joaquín), una enfermedad respiratoria. El péptido de longitud completa que corresponde a SEQ ID NO: 9 se sintetiza mediante alguno de cualquiera de los métodos conocidos en la técnica. Se preparan películas multicapa con este péptido en una variedad de formas, por ejemplo, mediante deposición por LBL de composiciones inmunogénicas que comprenden 5 bicapas de poli (L-lisina ) y poli (L-ácido glutámico) y una capa final del péptido que corresponde a SEQ ID NO: 9 sobre micropartículas de carbonato de calcio con un diámetro de 3 µp?. Las películas que se preparan de esta forma tienen una capa expuesta en la superficie o exterior que se forma de múltiples copias de péptido inmunogénico representado por SEQ ID NO: 9. La concentración polipeptídica para la adsorción de cada capa es 2 mg-ml"1 en una solución acuosa a pH 7. El tiempo de adsorción de cada capa es 20 minutos. Las micropartículas se "enjuagan" entre cada paso de adsorción del péptido mediante centrifugación. En algunos casos, se disuelven mediante tratamiento con EDTA las partículas de la plantilla de carbonato de calcio de la estructura final del virus artificial. Las estructuras preparadas así pueden llamarse virus artificiales o vacunas sintéticas. "Muestran" sobre su superficie, las determinantes antigénicas, en este caso son múltiples copias de un determinante antigénico que se sabe provoca una respuesta inmunitaria que genera anticuerpos que reconocen a Coccidioides immitis intacto. La tecnología es prometedora para la medicina preventiva y tratamiento contra Coccidioides immitis.
Ejemplo 5: Composición de vacuna par una bacteria con múltiples determinantes antigénicos El polipéptido antigénico comprende una sola región de determinación antigénica, donde la región de determinación antigénica comprende dos secuencias polipeptídicas de una bacteria patógena y las regiones de absorción de superficie están ubicadas en el C-término de la región de determinación antigénica, en el N-término de la región de determinación antigénica y entre las dos secuencias de la bacteria patógena. En un ejemplo, los determinantes antigénicos son de una proteína, por ejemplo, el antígeno PAc de la proteína de superficie de Streptococcus mutans MT8148, por ejemplo, NAKATYEAALKQYEADLAAVKKANAA (SEQ ID No. 10) y AALTAENTAIKQRNENAKA (SEQ ID No. 11). Un polipéptido antigénico adecuado comprende: KKKAKKKGKKKAKKKGNAKATYEAALKQYEADLAAVKKANAAGAALTAENTAIKQRNEN AKAGKKKAKKKGKKKAKKKG (SEQ ID No. 12) . Las regiones de adsorción de superficie del péptido antigénico comprenden KKKAKKKGKKKAKKKG (SEQ ID No. 3) . Las secuencias del producto del gen PAc (SEQ ID No. 10 y SEQ IF No. 11), representan una porción de la región repetida rica en alanina en el antígeno de proteina de superficie, la cual ha recibido mucha atención como un componente antigénico para vacunas contra las caries dentales. El péptido de longitud completa que corresponde a SEQ ID No. 12 se sintetiza mediante algunos de los métodos conocidos en la técnica. Las películas multicapa se preparan con este péptido en una variedad de formas, por ejemplo, al depositar mediante LBL, las composiciones inmunogénicas que comprenden cinco bicapas de poli (L-lisina ) y poli (ácido L-glutámico) y una capa final del péptido que corresponde a SEQ ID No. 12 en partículas de carbonato de calcio con diámetro de 3 Las películas preparadas de esta forma tienen una capa expuesta al exterior o en superficie que se forma a partir de múltiples copias de péptido inmunogénico representado por SEQ ID No. 12. La concentración polipeptídica para la adsorción de cada capa es 2 mg-ml-1 en una solución acuosa a pH 7. El tiempo de adsorción para cada capa es de 20 minutos. Las micropart ículas se "enjuagan" entre cada paso de adsorción del péptido mediante centrifugación. En algunos casos, las partículas de la plantilla de carbonato de calcio de la estructura final del virus artificial se disuelven mediante tratamiento con EDTA. Las estructuras preparadas así pueden llamarse virus artificiales o vacunas sintéticas: estos "muestran" sobre su superficie, los determinantes antigénicos, en el acaso actual son múltiples copias de un determinante antigénico conocido por provocar una respuesta inmunitaria que genera anticuerpos que reconocen S. mutans intacto. La tecnología es prometedora para la medicina preventiva y el tratamiento contra S. mutans. En resumen, los virus artificiales fabricados mediante los péptidos inmunogénicos por ELBL demuestran las siguientes ventajas. Las vacunas con péptidos sintéticos eliminan la necesidad de ciertas pruebas de seguridad para vacuna, reducen el costo y riesgo de la producción de vacunas. Por ejemplo, la prueba de toxicidad específica se utiliza para detectar una inactivación incompleta de viriones para vacunas que involucran partículas de virus atenuados o inactivados, por ejemplo, mediante un análisis de cultivo celular, ahorrando tiempo y recursos. Una estructura de vacuna que no utiliza un virus u otro tipo de patógeno como inmunógeno, elimina la necesidad de estas pruebas de seguridad. Además, ya que en el cultivo de células de mamífero no necesita propagar los virus de la invención, el riesgo de contaminación de la vacuna actual con material indeseado de un virus, microorganismo o eucarionte es extremadamente bajo, particularmente si los péptidos sintéticos y virus artificiales se producen en condiciones GMP (buenas prácticas médicas). Las ventajas adicionales de la invención actualmente reivindicada incluyen la simplicidad de fabricación y rápida respuesta por virtud del método de "cásete" para la síntesis de péptidos adecuados para LBL. Más aún, el método permite que múltiples conformaciones de un solo determinante antigénico lineal pueda "desplegarse" simultáneamente sobre la superficie de una sola partícula de vacuna sintética, produciendo anticuerpos contra múltiples conformaciones de la secuencia incrementando así la probabilidad de que al menos algunos de los anticuerpos generados por el sistema inmunitario del organismo puedan neutralizar el patógeno o los antígenos específicos objetivo en células cancerosas. Como se indica anteriormente, se tiene previsto que los péptidos que contienen diferentes regiones funcionales puedan incorporarse en una sola estructura de vacuna sintética, aumentando el espectro de protección: la vacuna sintética actualmente reivindicada puede presentar múltiples determinantes antigénicos dirigidos contra múltiples patógenos, proporcionando protección contra varios diferentes patógenos en una sola vacunación. La plataforma de vacuna sintética es extremadamente general, y en principio, puede funcionar para cualquier patógeno. Por lo tanto, a diferencia de otros métodos de vacunación conocidos, que requieren de manipulación genética, transferencia génica a un hospedero de expresión adecuado, la expresión de genes, purificación de las partículas de virus o proteína recombinante, etc., las vacunas sintéticas descritas aquí pueden proporcionar un menor tiempo de respuesta para el tratamiento contra un patógeno.
El uso de términos "un/una" y "una/uno" y "el/la" y referentes similares (especialmente en el contexto de las siguientes reivindicaciones) deberán interpretarse por abarcar tanto el singular como el plural, a menos que se indique otra cosa o esté claramente contradicho en el contexto. Los términos primero, segundo, etc., como se utilizan aquí, no pretenden denotar ningún ordenamiento particular, pero simplemente por conveniencia, denotar una pluralidad de, por ejemplo, capas. Los términos "que comprende", "que tiene", "que incluye", y "que contiene" deberán interpretarse como términos no limitados de antemano (es decir, que signifiquen "incluyendo, entre otras cosas") a menos que se indique otra cosa. La mención de los intervalos de valores simplemente pretenden servir como un método corto para referirse individualmente a cada valor separado que se encuentra dentro del intervalo, a menos que se indique otra cosa aquí, y cada valor separado se incorpora en la especificación como si se hubiera mencionado individualmente aqui . Los puntos terminales de todos los intervalos se incluyen dentro del intervalo y son indistintamente combinables. Todos los métodos descritos aqui se pueden llevar a cabo en un orden adecuado a menos que se indique otra cosa aqui o a menos que esté claramente contradicho en el contexto. El uso de cualquier y todos los ejemplos o el lenguaje ejemplificante (por ejemplo, "tal como"), pretenden simplemente ilustrar mejor la invención y no son una limitación en cuanto al alcance de la invención a menos que se reivindique otra cosa. No deberá interpretarse ni una palabra en la especificación por indicar ningún elemento no reivindicado como esencial para la práctica de la invención como se utiliza aquí. Aunque la invención se ha descrito con referencia a una modalidad ejemplificante, los expertos en la técnica comprenden que se pueden llevar a cabo diversos cambios y que los equivalentes pueden sustituirse por elementos de los mismos sin apartarse del alcance de la invención. Además, se pueden llevar a cabo cualquiera de estas modificaciones para adaptar un material o situación en particular para lo que se muestra en la invención sin apartarse de su alcance esencial. Por lo tanto, se pretende que la invención no esté limitada a la modalidad particular descrita con el mejor modo contemplado para llevar a cabo esta invención, pero que la invención incluya todas las modalidades que se encuentran dentro del alcance de las reivindicaciones anexas. Cualquier combinación de los elementos anteriormente descritos en todas sus variaciones posibles está abarcada por la invención a menos que se indique otra cosa o se contradiga explícitamente en el contexto.

Claims (1)

  1. REIVINDICACIONES 1. Una composición inmunogénica , caracterizada porque comprende una película multicapa que comprende dos o más capas de polielectrolitos , donde las capas adyacentes comprenden polielectrolitos con carga opuesta, donde un polielectrolito de la primera capa comprende un primer polipéptido antigénico que comprende una o más regiones de adsorción de superficie unidas covalentemente a una o más regiones de determinación antigénica, donde el polipéptido antigénico y una o más regiones de adsorción de superficie tienen la misma polaridad, donde una o más regiones de adsorción de superficie comprenden uno o más motivos de secuencia aminoacídica , uno o más motivos de secuencia aminoacídica comprenden 5 a 15 aminoácidos y tienen una magnitud de carga neta por residuo mayor o igual a 0.4 donde una o más regiones de determinación antigénica comprenden de 3 hasta aproximadamente 250 residuos aminoacídicos , donde el primer polipéptido antigénico no es un homopolímero, tiene al menos 15 aminoácidos de longitud, y tiene una solubilidad acuosa a pH 4 a 10, mayor que 50 µg/ml; donde una segunda capa comprende un polielectrolito de la segunda capa que comprende un material policatiónico o un material polianiónico con peso molecular mayor a 1000 y al menos 5 cargas por molécula, y una carga opuesta a la del polipéptido de la primera capa. 2. La composición inmunogénica de conformidad con la reivindicación 1, caracterizada porque el polipéptido antigénico se encuentra en la capa exterior de una película multicapa. 3. La composición inmunogénica de conformidad con la reivindicación 1, caracterizada porque el determinante antigénico comprende un antígeno viral, un antígeno bacteriano, un antígeno fúngico, un antígeno parasítico, un antígeno tumoral, un antígeno involucrado en autoinmunidad o una combinación de uno o más de las regiones de determinación antigénica anteriores. 4. La composición inmunogénica de conformidad con la reivindicación 1, caracterizada porque el polielectrolito de la primera capa comprende dos o más determinantes antigénicos. 5. La composición inmunogénica de conformidad con la reivindicación 4, caracterizada porque una o más determinantes antigénicos son de una enfermedad o patógeno objetivo igual o diferente . 6. La composición inmunogénica de conformidad con la reivindicación 1, caracterizada porque comprende un segundo polipéptido antigénico que comprende una o más segundas regiones de adsorción de superficie unidas covalentemente a una o más segundas regiones de determinación antigénica, donde el segundo polipéptido antigénico y una o más segundas refines de adsorción de superficie tienen la misma polaridad, donde una o más regiones de adsorción de superficie comprenden uno o más segundos motivos de secuencia aminoacidica ,. uno o más segundos motivos de secuencia aminoacidica comprenden de 5 a 15 aminoácidos y tienen una magnitud de carga neta por residuo mayor o igual a 0.4, y donde una o más segundas regiones de determinación antigénica comprenden de 3 hasta aproximadamente 250 residuos aminoacidicos , donde el segundo polipéptido antigénico no es un homopolimero, tiene al menos 15 aminoácidos de longitud y tiene una solubilidad acuosa a pH 4 a 10, mayor que 50 µg/ml. 7. La composición inmunogénica de conformidad con la reivindicación 6, caracterizada porque el primer determinante antigénico y el segundo determinante antigénico son de una enfermedad objetivo o patógeno igual o diferente. 8. La composición inmunogénica de conformidad con la reivindicación 1, caracterizada porque la película multicapa además comprende una molécula bioactiva inmunogénica adicional. 9. La composición inmunogénica de conformidad con la reivindicación 8, caracterizada porque la molécula bioactiva inmunogénica adicional comprende un fármaco, un oligonucleótido , un ácido nucleico, un lípido, un fosfolípido, un carbohidrato, un polisacárido , un lipopolisacárido o una combinación de una o más de las moléculas bioactivas anteriores. 10. La composición inmunogénica de conformidad con la reivindicación 1, caracterizada porque el polipéptido antigénico tiene una solubilidad acuosa mayor o igual que aproximadamente 1 mg/ml . 11. La composición inmunogénica de conformidad con la reivindicación 1, caracterizada porque la región de determinación antigénica comprende un motivo antigénico que comprende de 3 hasta aproximadamente 50 residuos aminoacidicos , y donde el polipéptido antigénico tiene una magnitud de carga por residuo a pH neutro, mayor o igual a 0.4. 12. La composición inmunogénica de conformidad con la reivindicación 1, caracterizada porque la región de determinación antigénica es un dominio antigénico que comprende de aproximadamente 50 hasta aproximadamente 250 residuos aminoacidicos. 13. La composición inmunogénica de conformidad con la reivindicación 12, caracterizada porque el dominio antigénico tiene una solubilidad en agua a pH 4 a 10, mayor a 50 µg/ml. 14. La composición inmunogénica de conformidad con la reivindicación 1, caracterizada porque la película multicapa encapsula una o más moléculas bioactivas no peptídicas. 15. La composición inmunogénica de conformidad con la reivindicación 1, caracterizada porque la película multicapa está en forma de una microcápsula . 16. La composición inmunogénica de conformidad con la reivindicación 15, caracterizada porque la microcápsula comprende un núcleo, y el núcleo comprende una molécula bioactiva adicional. 17. La composición inmunogénica de conformidad con la reivindicación 16, caracterizada porque la molécula bioactiva adicional comprende un fármaco, una proteina, un oligonucleótido, un ácido nucleico, un lipido, un fosfolipido, un carbohidrato, un polisacárido, un lipopolisacárido o una combinación de una o más de las moléculas bioactivas anteriores. 18. Un método para provocar una respuesta inmunitaria en un organismo vertebrado que comprende administrarle al organismo vertebrado una composición inmunogénica caracterizada porque comprende , una película multicapa que comprende dos o más capas de polielectrolitos , donde las capas adyacentes comprenden polielectrolitos con capa opuesta, donde un polielectrolito de la primera capa comprende un polipéptido antigénico que comprende una o más regiones de adsorción de superficie unidas covalentemente a una o más regiones de determinación antigénica, donde el polipéptido antigénico y una o más regiones de adsorción de superficie tienen la misma polarizas, donde una o más regiones de adsorción de superficie comprenden uno o más motivos de secuencia aminoacídica , uno o más motivos de secuencia aminoacídica comprenden de 5 a 15 aminoácidos y tienen una magnitud de carga neta por residuo mayor o igual a 0.4, y donde una o más regiones de determinación antigénica comprenden de 3 hasta aproximadamente 250 residuos aminoacidicos , donde el polipéptido antigénico no es un homopolimero, tienen al menos 15 aminoácidos de longitud y tienen una solubilidad acuosa a pH 4 a 10 mayor que 50 µg/ml; donde una segunda capa comprende un polielectrolito de la segunda capa que comprende un material policat iónico o un material polianiónico con un peso molecular mayor a 1000 y al menos 5 cargas por molécula, y una carga opuesta a la del polipéptido de la primera capa. 19. El método de conformidad con la reivindicación 18, caracterizado porque la composición inmunogénica se administra intramuscularmente o subcutáneamente. 20. Un método para elaborar una composición inmunogénica, caracterizado porque el método comprende: depositar un polielectrolito de la primera capa sobre una superficie de sustrato para formar una primera capa; donde, un polielectrolito de la primera capa comprende un primer polipéptido antigénico que comprende una o más regiones de adsorción de superficie unidas covalentemente a una o más regiones de determinación antigénica, donde el polipéptido antigénico y una o más regiones de adsorción de superficie tienen la misma polaridad, donde una o más regiones de adsorción de superficie comprenden uno o más motivos de secuencia aminoacidica , uno o más motivos de secuencia aminoacidica comprenden de 5 a 15 aminoácidos y tienen una magnitud de carga neta por residuo mayor o igual a 0.4, y donde una o más regiones de determinación antigénica comprenden de 3 hasta aproximadamente 250 residuos aminoacidicos , donde el primer polipéptido antigénico no es un homopolimero, tiene al menos 15 aminoácidos de longitud y tiene una solubilidad acuosa a pH 4 a 10 mayor de 50 µq/ l; depositar un polielectrolito de la segunda capa sobre el polielectrolito de la primera capa para formar una segunda capa; donde la segunda capa comprende un polielectrolito de la segunda capa que comprende un material policat iónico o un material polianiónico con un peso molecular mayor que 1000 y al menos cinco cargas por molécula, y una carga opuesta a la del polipéptido de la primera capa.
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