ES2658066T3 - Biglicano y terapéuticas relacionadas y procedimientos de uso - Google Patents
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Abstract
Biglicano para su uso en el tratamiento o la prevención de una afección asociada a un complejo anormal de proteína asociada a distrofina (DAPC) en células de un sujeto, en donde dicha afección se selecciona del grupo que consiste en (i) una enfermedad neuromuscular; (ii) esclerosis lateral amiotrófica; (ii) atrofia muscular espinal; (iv) una distrofia muscular; y (v) atrofia muscular.
Description
aislado del órgano eléctrico Torpedo interaccionan con los componentes del DAPC. En base a las homologías de secuencia entre las dos proteínas y actividades biológicas similares (descritas adicionalmente en el presente documento), se cree que el biglicano humano (SEQ ID NO: 9) puede ser el ortólogo humano del Torpedo DAG-125. Como alternativa, el ortólogo humano del Torpedo DAG-125 puede ser una proteína altamente relacionada con el
5 biglicano humano. Con fines de claridad, con el término "biglicano" tal como se usa en el presente documento se pretende incluir el biglicano humano (SEQ ID NO: 9) yTorpedo DAG-125, así como homólogos de estos proteoglicanos.
Definiciones
Por comodidad, a continuación se proporciona el significado de ciertos términos y frases empleados en la memoria descriptiva, ejemplos y reivindicaciones adjuntas.
"GAG" se refiere a glucosaminoglicanos, que se usan de forma intercambiable en el presente documento con
15 "mucopolisacáridos", cadenas largas de polisacáridos no ramificadas compuestas de unidades repetidas de disacáridos. Uno de los dos azúcares es siempre un aminoazúcar (N-acetilglucosamina o N-acetilgalactosamina). Los glucosaminoglicanos están unidos covalentemente a un residuo de serina de una proteína central, para formar una molécula de proteoglicano.
El término "glicano" se usa de forma intercambiable en el presente documento con el término "polisacárido" y "oligosacárido".
El término "glicoproteína" se refiere a una proteína que contiene uno o más grupos carbohidrato unidos covalentemente a la cadena polipeptídica. Normalmente, una glicoproteína contiene de 1 % a 60 % de carbohidrato
25 en peso en forma de numerosas cadenas de oligosacáridos ramificadas, relativamente cortas, de composición variable. A diferencia de las glicoproteínas, los proteoglicanos son mucho más grandes (hasta millones de dalton) y contienen entre 90 % y 95 % de carbohidratos en peso en forma de largas cadenas de glucosaminoglicanos no ramificadas.
El término "proteoglicano de la invención" se refiere a una molécula de proteoglicano que tiene una o más de las características y actividades biológicas del biglicano. En consecuencia, un proteoglicano preferente de la invención incluye un proteoglicano que tiene una o más de las siguientes características: un peso molecular entre 100 y 150 kDa o una movilidad aparente de 125 kDa, como se determina en un gel de acrilamida SDS; una o más cadenas laterales de glucosaminoglicano; un peso molecular del núcleo entre 35 y 40 kDa, preferentemente
35 aproximadamente 37 kDa; una secuencia de aminoácidos seleccionada de SEQ ID NO: 1-6 y 9 o variante de la misma; una de las más actividades biológicas de biglicano, según se indica más adelante, bajo la definición correspondiente. En una realización, el proteoglicano de la invención es un SLRP, por ejemplo, biglicano humano. Un proteoglicano preferente de la invención es Torpedo DAG-125 o un ortólogo de mamífero, preferentemente humano, del mismo. Otro proteoglicano preferente de la invención es biglicano, por ejemplo, biglicano humano que tiene la SEQ ID NO: 9. El término "proteoglicano de la invención" incluye además porciones del proteoglicano de tipo salvaje, siempre que estas porciones tengan al menos una actividad biológica de una proteína biglicano. En consecuencia, el término "proteoglicano de la invención" incluye moléculas que consisten solo en el núcleo (es decir, parte de proteína de la molécula), o de las cadenas laterales de GAG, porciones de las mismas y/o combinaciones de las mismas.
45 El término "biglicano" se refiere a proteoglicanos que tienen al menos una actividad biológica de biglicano humano o de Torpedo DAG-125. Los biglicanos preferentes incluyen Torpedo DAG-125 (que comprende la SEQ ID NO: 1-3), biglicano humano (SEQ ID NO: 9), así como homólogos de los mismos. Los homólogos preferentes son proteoglicanos o proteínas o péptidos que tienen al menos aproximadamente un 70 % de identidad, al menos aproximadamente un 75 % de identidad, al menos aproximadamente un 80% de identidad, al menos aproximadamente un 85% de identidad, al menos aproximadamente un 90% de identidad, al menos aproximadamente un 95 % de identidad e, incluso más preferentemente, al menos aproximadamente un 98 o 99 % de identidad. Homólogos todavía más preferentes son aquellos que tienen un cierto porcentaje de homología (o identidad) con el biglicano humano o Torpedo DAG-125 y tienen al menos una actividad biológica de estos
55 proteoglicanos. El término biglicano no se limita al biglicano de longitud completa, sino que incluye también porciones que tienen al menos una actividad de biglicano.
El término "biglicano humano" se refiere al proteoglicano descrito en Fischer y col., J. Biol. Chem. 264: 4571 (1989), que tiene el número de registro en GenBank J04599 y la secuencia de aminoácidos expuesta en SEQ ID NO: 9. Una secuencia de ADNc que codifica la proteína de biglicano humana se expone en la SEQ ID NO: 7 y su marco de lectura abierto como SEQ ID NO: 8.
El término "núcleo de biglicano" se refiere a un biglicano que no incluye las cadenas de GAG.
65 El término "biglicano proteoglicano " o "biglicano PG" se refiere a un biglicano que tiene al menos una cadena de GAG.
7
Compuestos de la divulgación
La divulgación proporciona compuestos para su uso en el mantenimiento de la integridad de las membranas de las células plasmáticas, en particular, compuestos que estabilizan los complejos proteicos asociados a la distrofina
5 (DAPC) en estas membranas, evitando así la desintegración de las membranas. La divulgación también proporciona compuestos que estimulan la formación de la unión neuromuscular, tal como estimulando la diferenciación de la membrana postsináptica y, más generalmente, compuestos que estimulan la formación de sinapsis.
En una realización particular, el compuesto se une a uno o más componentes del DAPC. El compuesto preferentemente se une a α-distroglicano y/o a un componente sarcoglicano, tal como α-sarcoglicano. En una realización aún más preferente, el compuesto de la divulgación se une tanto al α-distroglicano como a un componente del complejo de sarcoglicano, por ejemplo, seleccionado entre el grupo que consiste en α-sarcoglicano, γ-sarcoglicano y δ-sarcoglicano. El componente del sarcoglicano al que se une el compuesto de la divulgación es, preferentemente, α-sarcoglicano. En general, el compuesto de la divulgación entra en contacto con uno o más
15 componentes del DAPC, por ejemplo, para estabilizar de este modo el complejo y reducir la desestabilización de la membrana plasmática resultante de un complejo DAPC anormal, tal como los observados en las distrofias musculares.
Todavía en una realización aún más preferente, el compuesto de la divulgación se une a una región de αdistroglicano que es diferente de la región a la que se unen la agrina, la laminina y el perlecán (véase la Figura 1). La unión de los compuestos de la divulgación no requiere la presencia de cadenas laterales de glucosilo en el αdistroglicano. Más preferentemente, los compuestos de la divulgación se unen a la parte C-terminal de alfadistroglicano, preferentemente a aproximadamente los aminoácidos 345 a 891, más preferentemente a aproximadamente los aminoácidos 1-750, aproximadamente los aminoácidos 30-654, aproximadamente los
25 aminoácidos 345-653 o aproximadamente los aminoácidos 494-653 del alfa α-distroglicano. Por lo tanto, un compuesto preferente de la divulgación se une a una región que consiste esencialmente en los 150 aminoácidos Cterminales del α-distroglicano, es decir, los aminoácidos 494-653.
Otros compuestos de la divulgación se unen al receptor tirosina quinasa MuSK. Dichos compuestos se pueden unir a MuSK y/o a α-distroglicano y/o a un componente del complejo de sarcoglicano, por ejemplo, α-sarcoglicano.
Preferentemente, los compuestos se unen específicamente a una o más de las moléculas citadas anteriormente, es decir, no se unen de manera significativa o a un nivel detectable a otras moléculas para producir un efecto indeseable en la célula. Los compuestos se unen, preferentemente, con una constante de disociación de 10-6 o
35 menos, y aún más preferentemente con una constante de disociación de 10-7, 10-8, 10-9, 10-10, 10-11, 10-12o 10-13 M o menos. La constante de disociación puede determinarse de acuerdo con procedimientos bien conocidos en la materia.
Los ensayos de unión para determinar el nivel de unión de un compuesto a un componente del DAPC o a MuSK o para identificar miembros de la biblioteca de compuestos que se unen a estas moléculas son conocidos en la técnica y también se describen adicionalmente en el presente documento. También se conocen procedimientos para preparar componentes del DAPC o MuSK para usar en tales ensayos. Dichos componentes se pueden aislar de tejido o se pueden preparar de forma recombinante o sintética. Sus secuencias de nucleótidos y aminoácidos están disponibles públicamente, por ejemplo, en GenBank, o en publicaciones.
45 Otros compuestos preferentes de la divulgación tienen una o más actividades biológicas de biglicano, además de, o en lugar de, ser capaces de unir uno o más componentes del DAPC y/o MuSK. Por ejemplo, un compuesto de la divulgación puede estimular la formación de la unión neuromuscular, en particular, la diferenciación de la membrana postsináptica, incluyendo la inducción del agrupamiento de AChR y/o estimulando la fosforilación de la tirosina inducida por agrina de MusK.
El compuesto de la divulgación puede ser una proteína o derivado de la misma, en particular un proteoglicano, un ácido nucleico, tal como un ácido nucleico que codifica un proteoglicano de la invención, un glicano, un peptidomimético o derivado del mismo, o una molécula orgánica pequeña. En general, el compuesto puede ser
55 cualquier tipo de molécula con la condición de que el compuesto tenga las características requeridas, por ejemplo, unión a α-sarcoglicano y/u otros componentes del DAPC.
En una realización preferida, el compuesto de la divulgación es un proteoglicano que tiene un peso molecular de aproximadamente 100 kDa a aproximadamente 150 kDa, preferentemente de aproximadamente 110 kDa a aproximadamente 140 kDa, y, lo más preferentemente, de aproximadamente 120 a aproximadamente 130 kDa, según se determina, por ejemplo, mediante migración en un gel de acrilamida SDS. El núcleo del proteoglicano de la divulgación tiene un peso molecular de aproximadamente 25 a aproximadamente 45 kDa, preferentemente de aproximadamente 30 a aproximadamente 40 kDa y, lo más preferentemente, de aproximadamente de 37 kDa. Los fragmentos o porciones de estos proteoglicanos también están dentro del alcance de la divulgación. El proteoglicano 65 contiene, preferentemente, una o más cadenas laterales de glucosaminoglicanos, tales como una cadena lateral de mucopolisacáridos, por ejemplo, heparán, condroitina o dermatán. Las cadenas laterales preferidas consisten en
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número de registro en GenBank J04599 (hPGI humano que codifica el proteoglicano pequeño de hueso I (biglicano), descrito en Fisher y col., (1989) J. Biol. Chem. 264: 4571; SEQ ID No: 7-9) y M65154; el biglicano de vaca se puede encontrar con el número de registro en GenBank L07953; el biglicano de rata se puede encontrar con el número de registro en GenBank U17834, el biglicano de ratón se puede encontrar con el número de registro en GenBank
5 L20276 y X53928; el biglicano de oveja se puede encontrar con el número de registro en GenBank AF034842; la decorina humana se puede encontrar con el número de registro en GenBank M14219; la decorina de conejo se puede encontrar con el número de registro en GenBank I47020; la decorina de pollo se puede encontrar con el número de registro en GenBank P28675; la decorina de caballo se puede encontrar con el número de registro en GenBank AF038; la decorina bovina se puede encontrar con el número de registro en GenBank P21793; la decorina ovina se puede encontrar con el número de registro en GenBank AF125041; y la decorina de rata se puede encontrar con el número de registro en GenBank Q01129. Las secuencias de biglicano y decorina y otros SLRP pueden encontrarse en GenBank.
La decorina y el biglicano tienen una y dos cadenas de glucosaminoglicano (GAG), respectivamente. Su
15 composición es específica del tejido y se puede regular a varios niveles (Hocking y col., (1998) Matrix Biol 17: 1-19). Por ejemplo, el GAG de biglicano de la piel y el cartílago es predominantemente sulfato de dermatán, mientras que el biglicano sintetizado en el hueso es un proteoglicano de sulfato de condroitina. Las cadenas laterales de sulfato de heparán no se han notificado. Tanto el núcleo de proteína como el tipo de célula contribuyen a la glicosilación distintiva de estos SLRP.
Otros proteoglicanos o núcleos de los mismos de la invención incluyen proteínas de fusión. Por ejemplo, el biglicano
o una porción del mismo se puede fusionar a una porción de inmunoglobulina. Como alternativa, la proteína de fusión es una combinación entre dos o más porciones de proteoglicanos de la divulgación, por ejemplo, una porción de una molécula de biglicano fusionada a una porción de una molécula de decorina (véanse los ejemplos).
25 Las porciones y fragmentos de los proteoglicanos de la invención también están dentro del alcance de la invención. Una porción normalmente tiene al menos cinco, 10, 15 o 20 aminoácidos de longitud. Las porciones preferidas son aquellas que son suficientes para ejercer una actividad biológica, tal como la interacción con un componente de DAPC. Las porciones pueden comprender o consistir en uno o más dominios específicos de una proteína. Los dominios de biglicano y decorina incluyen dos regiones ricas en cisteína (incluidas en los 40-50 aminoácidos en N-y C-terminal del biglicano maduro) y repeticiones ricas en leucina (LRR). La "región LRR" se refiere a la región de biglicano que contiene las repeticiones y consiste esencialmente en los aminoácidos 81-314. Cada repetición individual se denomina en el presente documento "LRR". Se cree que las LRR median las interacciones proteína: proteína y, por lo tanto, pueden ser suficientes para estabilizar los DAPC y las membranas postsinápticas. Basado al
35 menos en la observación de que tanto la decorina como el biglicano se unen a MuSK y que la región LLR en ambas proteínas es muy similar, se cree que las LRR están implicadas en la mediación de la interacción de biglicano (y decorina) con MuSK y pueden participar en la mediación de la fosforilación de MuSK.
Otro biglicano preferente de la divulgación consiste en una porción de biglicano que es capaz de unirse a un sarcoglicano. Se ha demostrado que el dominio de unión del alfa-sarcoglicano del biglicano humano se localiza en el dominio N-terminal de la proteína biglicano madura, es decir, los aminoácidos 38-80, y, más específicamente, los aminoácidos 38-58 de SEQ ID NO: 9. Las cadenas de GAG no son necesarias para unirse al alfa-sarcoglicano. También se ha demostrado que el dominio rico en cisteína en C-terminal media en la interacción con gammasarcoglicano. En consecuencia, los biglicanos preferentes de la divulgación incluyen porciones de biglicano que
45 consisten en el dominio N-terminal o C-terminal rico en cisteína, es decir, los aminoácidos 38-80 y 315-368 de SEQ ID NO: 9. Las combinaciones de ciertos dominios de biglicano también están dentro del alcance de la divulgación. Por lo tanto, los fragmentos preferentes consisten en al menos aproximadamente 30 aminoácidos, al menos aproximadamente 40 aminoácidos, 50, 60, 70, 80, 90, 100, 150 o 200 aminoácidos. Las porciones cortas de los proteoglicanos de la divulgación se denominan "mini-proteoglicanos de la divulgación". Por ejemplo, un fragmento de núcleo de biglicano de aproximadamente 20, 30 o 40 aminoácidos se denomina "mini-biglicano".
El biglicano humano consiste en 368 aminoácidos (SEQ ID NO: 9), de los cuales los aminoácidos 1-19 constituyen un péptido señal (número de acceso en GenBank NP_001702 y Fisher y col., citado anteriormente). Por lo tanto, biglicano sin un péptido señal consiste en los aminoácidos 20-368 de SEQ ID NO: 9. La proteína madura de
55 biglicano consiste en los aminoácidos 38-368 de SEQ ID NO: 9, ya que los aminoácidos 1-37, siendo un prepropéptido, se escinden durante el procesamiento. Los aminoácidos 38-80 corresponden a la región rica en cisteína N-terminal. Aproximadamente los aminoácidos 81-314 corresponde a la región de repetición rica en leucina, que contiene 10 repeticiones de aproximadamente 24 o 23 aminoácidos. El marco de lectura abierto en el ADNc que codifica biglicano humano corresponde a los nucleótidos 121-1227 de SEQ ID NO: 7 y se representa como SEQ ID NO: 8. La secuencia de nucleótidos que codifica una forma madura de biglicano consiste en los nucleótidos 2321227 de SEQ ID NO: 7.
Además de agonistas, la divulgación también proporciona antagonistas de biglicano. Un antagonista puede ser, por ejemplo, una porción del proteoglicano de tipo salvaje de la divulgación que inhibe la acción del proteoglicano de tipo
65 salvaje, tal como inhibiendo competitivamente la unión del proteoglicano de tipo salvaje a una proteína diana tal como un componente de un DAPC. Por lo tanto, un antagonista puede ser un mutante negativo dominante.
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diferenciación postsináptica de la membrana, para potenciar el agrupamiento de AChR inducido por agrina y corregir un defecto en el agrupamiento de AChR inducido por agrina en los miotubos de ratones negativos para biglicano mediante su adición a los miotubos, la invención también proporciona procedimientos para prevenir y tratar enfermedades o trastornos de las uniones neuromusculares, tales como trastornos neuromusculares. Lo que es más
5 interesante, se ha demostrado que el biglicano añadido de forma exógena es capaz de corregir un agrupamiento de AChR inducida por agrina defectuoso en los miotubos de ratones negativos para biglicano.
Enfermedades y trastornos de ejemplo:
Las enfermedades o trastornos que se caracterizan por una desestabilización o una organización inadecuada de la membrana plasmática de tipos de células específicos incluyen distrofias musculares (DM), un grupo de miopatías degenerativas genéticas caracterizadas por debilidad y atrofia muscular sin afectación del sistema nervioso. Los tres tipos principales son pseudohipertróficos (Duchenne, Becker), cintura y extremidades y facioescapulohumeral. Por ejemplo, las distrofias musculares y las atrofias musculares se caracterizan por una descomposición de la membrana
15 de la célula muscular, es decir, se caracterizan por membranas permeables, que se cree que son el resultado de una mutación en un componente del DAPC, es decir, la distrofina. También se sabe que las mutaciones en los sarcoglicanos producen distrofias musculares y membranas permeables. En consecuencia, la divulgación proporciona procedimientos para tratar o prevenir enfermedades asociadas con mutaciones en distrofina y/o en sarcoglicanos u otros componentes de los DAPC, en particular distrofias musculares.
Las anomalías de la distrofina son responsables tanto de la distrofia muscular de Becker (DMB) más leve como de la distrofia muscular de Duchenne (DMD). En la DMB se produce distrofina, pero es anormal en cuanto a tamaño y/o cantidad. El paciente está de leve a moderadamente débil. En la DMD no se produce proteína y el paciente está confinado a una silla de ruedas antes de los 13 años y generalmente muere antes de los 20 años.
25 Otro tipo de distrofia que puede tratarse según los procedimientos de la divulgación incluye la distrofia muscular congénita (DMC), una enfermedad muscular muy discapacitante de inicio clínico temprano, que es la causa más frecuente de la hipotonía neonatal severa. Sus manifestaciones se notan al nacer o en los primeros meses de vida y consisten en hipotonía muscular, a menudo asociada con retrasos en los hitos motores, contracturas severas y tempranas y deformidades articulares. La creatina quinasa sérica se eleva, hasta 30 veces los valores normales, en la etapa temprana de la enfermedad y luego disminuye rápidamente. Los cambios histológicos en las biopsias musculares consisten en una gran variación en el tamaño de las fibras musculares, algunas fibras necróticas y regeneradoras, marcado aumento del tejido de colágeno endomisial y ausencia de características ultraestructurales específicas. El diagnóstico de la DMC se ha basado en el cuadro clínico y los cambios morfológicos en la biopsia
35 muscular, pero no se puede establecer con certeza, ya que otros trastornos musculares pueden presentar características clínico-patológicas similares. Dentro del grupo de enfermedades clasificadas como DMC, se han individualizado diversas formas. Las dos formas más frecuentes son la occidental y la japonesa, estando esta última asociada con trastornos mentales graves y, generalmente, se conoce como distrofia muscular congénita de Fukuyama (DMCF).
Una forma de distrofia muscular congénita (DMC) se ha caracterizado recientemente como causada por mutaciones en el gen de la cadena 2 de la laminina. La laminina es una proteína que se asocia con DAPC. Por lo tanto, la invención también proporciona procedimientos para tratar enfermedades que están asociadas con moléculas anormales que normalmente se asocian con DAPC.
45 Otras distrofias musculares dentro del alcance de la divulgación incluyen la distrofia muscular de la cintura y extremidades (DMCE), que representa una clase de trastornos clínica y genéticamente heterogéneos. Estas distrofias se heredan como rasgos autosómicos dominantes o recesivos. Una forma autosómica dominante, DMCE1A, se asignó a 5q31-q33 (Speer, M. C. y col., Am. J. Hum. Genet. 50:1211, 1992; Yamaoka, L. Y. y col., Neuromusc. Disord 4:471, 1994), mientras que seis genes implicados en las formas autosómicas recesivas se mapearon en15q15.1 (LGMD2A) (Beckmann, J. S. y col., C. R. Acad. Sci. Paris 312:141, 1991), 2p16-p13 (LGMD2B)(Bashir, R. y col., Hum. Mol. Genet. 3:455, 1994), 13q 12 (LGMD2C)(Ben Othmane, K. y col., Nature Genet. 2:315, 1992; Azibi, K. y col., Hum. Mol. Genet. 2:1423, 1993), 17q12-q21.33 (LGMD2D)(Roberds, S. L. y col., Cell 78:625, 1994; McNally, E. M., et. al., Proc. Nat. Acad. Sci. U. S. A. 91:9690, 1994), 4q12 (LG1MD2E)(Lim, L. E.,
55 et. al., Nat. Genet. 11:257, 1994; Bonnemann, C. G. y col., Nat. Genet. 11:266, 1995), y más recientemente a 5q33q34 (LGMD2F) (Passos-Bueno, M. R., et. al., Hum. Mol. Genet. 5:815, 1996). Los pacientes con DMCE2C, 2D y 2E tienen una deficiencia de componentes del complejo de sarcoglicano como resultado de mutaciones en los genes que codifican gamma, alfa y beta-sarcoglicano, respectivamente. El gen responsable de la DMCE2A se ha identificado como la calpaína específica del músculo, mientras que los genes responsables de la DMCE1A, 2B y 2F aún se desconocen.
Aún otros tipos de distrofias musculares que pueden tratarse según los procedimientos de la divulgación incluyen la miopatía distal de Welander (MDW), que es una miopatía autosómica dominante con inicio en etapas tardías del, caracterizada por una lenta progresión de la debilidad muscular distal. El trastorno se considera una enfermedad
65 modelo para las miopatías distales hereditarias. La enfermedad está relacionada con el cromosoma 2p13. Otra distrofia muscular es la miopatía de Miyoshi, que es una distrofia muscular distal que está causada por mutaciones
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proteína en las células diana se produce predominantemente a partir de la especificidad de la transfección proporcionada por el vehículo de administración génica, la expresión de tipo de célula o de tipo de tejido debido a las secuencias reguladoras de la transcripción que controlan la expresión del gen receptor o una combinación de los mismos. En otras realizaciones, la administración inicial del gen recombinante es más limitada, siendo la
5 introducción en el animal bastante localizada. Por ejemplo, el vehículo de administración génica puede introducirse mediante catéter (véase la patente de Estados Unidos 5.328.470) o mediante inyección estereotáctica (por ejemplo, Chen y col., (1994) PNAS USA 91: 3054-3057). Un gen que codifica un proteoglicano de la invención puede administrarse en una construcción de terapia génica mediante electroporación usando técnicas descritas, por ejemplo, por Dev y col., ((1994) Cancer Treat Rev 20:105-115).
Un modo preferente de administrar ADN a las células musculares incluye el uso de vectores de virus adenoasociados recombinantes, como los descritos en la patente de Estados Unidos n.º 5.858.351. Como alternativa, los genes se han administrado al músculo mediante inyección directa de ADN plasmídico, tal como se describe en Wolff y col., (1990) Science 247:1465-1468; Acsadi y col., (1991) Nature 352:815-818; Barr y Leiden
15 (1991) Science 254:1507-1509. No obstante, este modo de administración generalmente da como resultado niveles de expresión sostenidos pero generalmente bajos. Se espera que niveles de expresión bajos pero sostenidos sean eficaces para practicar los procedimientos de la invención.
La preparación farmacéutica de la construcción o compuesto de terapia génica de la divulgación puede consistir esencialmente en el sistema de administración génica en un diluyente aceptable o puede comprender una matriz de liberación lenta en la que el vehículo o compuesto de administración génica está incluido. Como alternativa, cuando el sistema de administración génica completo puede producirse intacto a partir de células recombinantes, por ejemplo, vectores retrovirales, la preparación farmacéutica puede comprender una o más células que producen el sistema de administración génica.
25 Las composiciones pueden presentarse, si se desea, en un envase o dispositivo dispensador que puede contener una o más formas de dosificación unitaria que contienen el principio activo. El envase puede comprender, por ejemplo, papel de aluminio de metal o plástico, tal como un envase de tipo blíster. El envase o dispositivo dispensador puede estar acompañado de instrucciones de administración.
Procedimientos diagnósticos
Basado al menos en la observación de que el biglicano se une a al menos un componente de los DAPC, los complejos proteicos que son cruciales para mantener la integridad de las membranas plasmáticas, la divulgación
35 proporciona procedimientos de diagnóstico para determinar si un sujeto tiene o es probable que desarrolle una enfermedad o afección que se caracteriza por, o está asociada con, inestabilidad de la membrana plasmática, en particular, DAPC anormales o inestables, tales como distrofias musculares. Además, se ha observado en un modelo animal para la distrofia muscular, que carece de distrofina, que la cantidad del proteoglicano biglicano es elevada y, por lo tanto, se cree que es un mecanismo compensatorio.
Además, basado al menos en la observación de que el biglicano se une y fosforila MuSK y potencia la fosforilación de MuSK inducida por agrina y que el biglicano estimula el agrupamiento de AChR mediado por agrina, la divulgación también proporciona procedimientos de diagnóstico para determinar si un sujeto tiene o es probable que desarrolle una enfermedad o afección que se caracteriza por sinapsis o uniones neuromusculares anormales, por
45 ejemplo, enfermedades neurológicas o neuromusculares.
En consecuencia, la identificación de niveles o actividad anormales del proteoglicano de la divulgación en un sujeto indicaría que el sujeto tiene, o es probable que desarrolle, una enfermedad o afección relacionada con DAPC anormales o inestables. Las enfermedades se pueden caracterizar por niveles elevados de proteoglicano de la invención, por ejemplo, si la célula compensa la falta de otro componente de DAPC o molécula que se asocie con el mismo, por ejemplo, como se observa en ratones negativos para distrofina. Como alternativa, un nivel o actividad altos de proteoglicano de la divulgación puede al menos ser parte de la causa de la enfermedad.
Además, un nivel o actividad elevada de un proteoglicano de la divulgación podría estar asociado con, o ser al
55 menos en parte, la causa de enfermedades neurológicas o neuromusculares, por ejemplo, sobreestimulando el agrupamiento de AChR y/o activando MuSK.
También es probable que las enfermedades estén causadas o estén asociadas con un nivel o actividad menor de proteoglicano de la divulgación que pueda, por ejemplo, hacer que los DAPC sean más inestables que aquellos en las células de sujetos que tienen una cantidad o actividad normal del proteoglicano de la divulgación. En consecuencia, un nivel o actividad menor del proteoglicano de la divulgación en las células de un sujeto daría como resultado membranas permeables.
Un nivel o actividad menor del proteoglicano de la divulgación también podría dar como resultado un agrupamiento
65 de AChR insuficiente y/o una activación de MuSK insuficiente, dando como resultado sinapsis o uniones neuromusculares anormales. Tales situaciones pueden, por lo tanto, dar como resultado enfermedades neurológicas
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poliestireno. Los expertos en la materia conocerán muchos otros vehículos adecuados para unir anticuerpo o antígeno, o podrán determinar el mismo mediante el uso de experimentación rutinaria.
Un medio para marcar un anticuerpo que se une específicamente a un proteoglicano de la divulgación es mediante
5 unión a una enzima y uso en un inmunoensayo enzimático (EIA) (Voller, "The Enzyme Linked Immunosorbent Assay (ELISA)", Diagnostic Horizons 2:1-7, 1978, Microbiological Associates Quarterly Publication, Walkersville, MD; Voller, y col., J. Clin. Pathol. 31:507-520 (1978); Butler, Meth. Enzymol. 73:482-523 (1981); Maggio, (ed.) Enzyme Immunoassay, CRC Press, Boca Raton, FL, 1980; Ishikawa, y col., (eds.) Enzyme Immunoassay, Kgaku Shoin, Tokyo, 1981). La enzima que está unida al anticuerpo reaccionará con un sustrato apropiado, preferentemente un sustrato cromogénico, de tal manera que produzca un resto químico que puede detectarse, por ejemplo, por medios espectrofotométricos, fluorimétricos o visuales. Las enzimas que pueden usarse para marcar de manera detectable el anticuerpo incluyen, aunque sin limitaciones, malato deshidrogenasa, nucleasa estafilocócica, delta-5-esteroide isomerasa, alcohol deshidrogenasa de levadura, alfa-glicerofosfato, deshidrogenasa, triosa fosfato isomerasa, peroxidasa de rábano picante, fosfatasa alcalina, asparaginasa, glucosa oxidasa, beta-galactosidasa, ribonucleasa,
15 ureasa, catalasa, glucosa-6-fosfato deshidrogenasa, glucoamilasa y acetilcolinesterasa. La detección se puede lograr mediante procedimientos colorimétricos que emplean un sustrato cromogénico para la enzima. La detección también se puede realizar por comparación visual de la extensión de la reacción enzimática de un sustrato en comparación con patrones preparados de forma similar.
La detección también puede realizarse usando cualquiera de diversos otros inmunoensayos. Por ejemplo, marcando radiactivamente los anticuerpos o fragmentos de anticuerpos, es posible detectar péptidos mutantes o de tipo salvaje del gen de huellas digitales mediante el uso de un radioinmunoensayo (RIA) (véase, por ejemplo, Weintraub, B., Principles of Radioimmunoassays, Seventh Training Course on Radioligand Assay Techniques, The Endocrine Society, March, 1986). El isótopo radioactivo se puede detectar por medios tales como el uso de un contador gamma
25 o un contador de centelleo o por autorradiografía.
También es posible marcar el anticuerpo con un compuesto fluorescente. Cuando el anticuerpo marcado fluorescentemente se expone a la luz de la longitud de onda adecuada, su presencia puede detectarse después debido a la fluorescencia. Entre los compuestos de marcaje fluorescente más usados se encuentran isotiocianato de fluoresceína, rodamina, ficoeritrina, ficocianina, aloficocianina, o-ftaldehído y fluorescamina.
El anticuerpo también puede marcarse de forma detectable usando metales emisores de fluorescencia, tales como152Eu, u otros de la serie de los lantánidos. Estos metales se pueden unir al anticuerpo utilizando grupos quelantes de metales, como ácido dietilentriaminopentacético (DTPA) o ácido etilendiaminotetraacético (EDTA).
35 El anticuerpo también se puede marcar de manera detectable acoplándolo a un compuesto quimioluminiscente. La presencia del anticuerpo marcado con quimioluminiscencia se determina después detectando la presencia de luminiscencia que se produce durante el trascurso de una reacción química. Ejemplos de compuestos marcados quimioluminiscentes particularmente útiles son luminol, isoluminol, éster de acridinio teromático, imidazol, imidazol, sal de acridinio y éster de oxalato.
Asimismo, se puede usar un compuesto bioluminiscente para marcar el anticuerpo de la presente invención. La bioluminiscencia es un tipo de quimioluminiscencia que se encuentra en los sistemas biológicos en los que una proteína catalítica aumenta la eficacia de la reacción quimioluminiscente. La presencia de una proteína
45 bioluminiscente se determina detectando la presencia de luminiscencia. Los compuestos bioluminiscentes importantes con fines de marcaje son luciferina, luciferasa y acuorina.
Además, se entenderá que puede usarse cualquiera de los procedimientos anteriores para detectar alteraciones en un gen o producto génico o variantes polimórficas para controlar el curso del tratamiento o terapia.
Métodos de cribado
La divulgación proporciona además procedimientos para identificar agentes que modulan la integridad de la membrana, en particular, modulando la estabilidad del DAPC y agentes que modulan la formación de la unión 55 neuromuscular, tal como modulando la diferenciación postsináptica. Por lo tanto, la divulgación proporciona procedimientos para identificar agentes que modulan la actividad de un proteoglicano de la invención, por ejemplo, DAG-125 o proteoglicano que tiene actividad similar. El agente puede ser un agonista de una actividad biológica de un proteoglicano de la divulgación o el agente puede ser un antagonista de un proteoglicano de la divulgación. Un agente agonista será de interés para su uso en tratamientos profilácticos y terapéuticos de enfermedades o trastornos, por ejemplo, caracterizado por un DAPC inestable o una formación inapropiada de una diferenciación postsináptica. Un agente antagonista será de interés para su uso en tratamientos profilácticos y terapéuticos de enfermedades o trastornos, por ejemplo, caracterizado por una unión neuromuscular hiperactiva, por ejemplo, en situaciones en las que existe un exceso del proteoglicano de la divulgación. En consecuencia, la invención proporciona procedimientos de cribado para identificar agentes terapéuticos. Un agente terapéutico de la divulgación 65 puede ser cualquier tipo de compuesto, incluyendo una proteína, un péptido, un proteoglicano, un polisacárido, un peptidomimético, una molécula pequeña y un ácido nucleico. Un ácido nucleico puede ser, por ejemplo, un gen, un
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