ES2197840T3 - Procedimiento para la obtencion y uso de nuevas defensinas humanas como proteinas biologicamente activas para el tratamiento de infecciones y otras enfermedades. - Google Patents

Procedimiento para la obtencion y uso de nuevas defensinas humanas como proteinas biologicamente activas para el tratamiento de infecciones y otras enfermedades. Download PDF

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Abstract

Péptidos con la secuencia de aminoácidos ZN-C-Xm-X1-X-C-X2-Xn-C-X-X-X-X3-Xo-C-Xp-C-C-Zc siendo ZN un radical aminoácido o un radical péptido de hasta 30 aminoácidos, siendo Zc un radical aminoácido o un radical péptido de hasta 30 aminoácidos, X= un aminoácido arbitrario Xm= 3-6 aminoácidos arbitrarios Xn= 2-3 aminoácidos Xo= 5-9 aminoácidos Xp= 4-6 aminoácidos X1=G, A o P X2=R, K, W, Q o A X3= E o H.

Description

Procedimiento para la obtención y uso de nuevas defensinas humanas como proteínas biológicamente activas para el tratamiento de infecciones y otras enfermedades.
La invención se refiere al péptido hBD-6 del tipo defensina humana, a un procedimiento para la obtención de péptidos de acuerdo con la invención en forma pura o parcialmente purificada a partir de líquidos corporales humanos y animales, que poseen la capacidad de impedir la invasión bacteriana en el caso de enfermedades inflamatorias, a ácidos nucleicos que codifican estos péptidos, a medicamentos que contienen estos péptidos, así como a usos de estos péptidos para el tratamiento de diferentes enfermedades.
Estos péptidos se pueden obtener, en particular a partir de hemofiltrado o hemodializado de sangre humana o animal. Estas sustancias se clasifican como defensinas humanas y pueden utilizarse con el fin (1) del uso médico e industrial como medicamento y (2) del análisis de enfermedades.
La sustancia con la denominación abreviada hBD-6 (beta-defensina-6 humana) se obtuvo por vez primera del hemofiltrado de enfermos de riñón tras ultrafiltración en el aparato de hemodiálisis y se caracterizó funcionalmente a través de un ensayo de inhibición antibacteriano. Para la preparación de los péptidos defensina se perfeccionó un procedimiento patentado (Forssmann, 1988; documento DE 3633707 C1), que fue inventado previamente para la obtención de proteínas a partir de hemofiltrado. A partir de moléculas obtenidas con este procedimiento, con un peso molecular por debajo de 20 kDalton, que fueron separadas por filtración en el caso de una unión Shunt veno-venosa o arterio-venosa, se pueden reconocer mediante un ensayo funcional las fracciones de péptidos que contienen los péptidos defensina humanos. El procedimiento, hasta ahora conocido, se utilizó para obtener los extractos de péptidos brutos con los cuales, en el caso de aplicar el ensayo de difusión radial de LEHRER, se comprobó un fuerte efecto, inhibiéndose fuertemente el desarrollo de bacterias en cultivo bajo la influencia de esta sustancia.
Se comprobó, además, que en el caso de otros procedimientos de purificación, se podían concentrar estas actividades biológicas hasta finalmente identificar diferentes proteínas unitarias y esclarecer su estructura. De manera ventajosa, estas sustancias se pueden purificar del hemofiltrado, hasta ahora considerado inútil, para utilizarlas como sustancias industrialmente utilizables. Los péptidos de acuerdo con la invención se pueden obtener por síntesis química y producción de tecnología genética, entre otros como característica de diagnóstico patonómica para el análisis de enfermedades inflamatorias de los tractos gastro-intestinal, respiratorio y urogenital, así como de otros órganos del epitelio.
La presente invención se refiere a un péptido con la secuencia de aminoácidos
100
Los cuatro péptidos siguientes no son objeto de la invención y se recogieron únicamente con fines comparativos:
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101
en donde
Z_{N3} significa un radical aminoácido o un radical péptido de hasta 30 aminoácidos, en particular el radical péptido EFELDRI y sus fragmentos acortados en el extremo N,
Z_{C3} significa un radical aminoácido o un radical péptido de hasta 30 aminoácidos, en particular el radical péptido LRKWDESLLNRTKP y sus fragmentos acortados en el extremo C,
y los derivados cíclicos, amidados, acetilados, sulfatados, fosforilados, glicosilados y oxidados con actividad antibiótica que se derivan de las secuencias de aminoácidos arriba descritas.
Para los nuevos péptidos defensina arriba descritos se encontró la siguiente secuencia de ácidos nucleicos codificante (ADNc), que también es objeto de la presente invención:
102
Mediante el análisis de la secuencia de nucleótidos codificante, el nuevo péptido defensina hBD-6 se encontró en el cromosoma 8.
Con ello, otra misión de la presente invención es proporcionar el nuevo péptido hBD-6, que se caracteriza porque se puede utilizar como un medicamento al que se puede acceder bien, con la actividad biológica y terapéutica de una sustancia natural.
La presente invención proporciona, además de ello, un procedimiento de preparación para los péptidos de acuerdo con la invención, así como el uso de los péptidos de acuerdo con la invención como medicamentos para diferentes indicaciones terapéuticas y diagnósticas. Para ello, los péptidos defensina pueden utilizarse como sustancias muy puras o - cuando es suficiente para el uso determinado - dentro de una mezcla de péptidos muy purificada en parte o como mezcla de varios de los péptidos defensina muy puros de acuerdo con la invención.
Los péptidos de acuerdo con la invención pueden emplearse para el tratamiento de enfermedades que surgen en el caso de colonizaciones bacterianas de los órganos.
Los péptidos de acuerdo con la invención se pueden emplear, además, para el tratamiento de enfermedades del organismo humano, en particular con participación del tracto gastro-intestinal, de las vías respiratorias y del aparato urogenital.
Los péptidos de acuerdo con la invención se pueden emplear, en una ejecución adicional de la invención, para el tratamiento de enfermedades del organismo humano, en particular con participación del integumento y de sus glándulas accesorias.
Los péptidos de acuerdo con la invención pueden emplearse también para el tratamiento de enfermedades sistémicas en el caso de una supraproducción o carencia de péptidos defensina, en particular contra los anticuerpos formados contra los péptidos defensina o para uso en la terapia de sustitución.
En otra forma de realización de la invención, los péptidos de acuerdo con la invención pueden emplearse para el tratamiento de enfermedades crónicas, en parte emparentadas con las enfermedades ya mencionadas, empléandose en forma adecuada para el tratamiento.
Los péptidos de acuerdo con la invención pueden emplearse, además, para el tratamiento de enfermedades en fase aguda.
Los péptidos de acuerdo con la invención pueden emplearse para el tratamiento de la perturbación de la fertilidad, en particular en el caso de enfermedades de trastornos de la penetración del esperma ligados con oocitos y trastornos de nidación, así como trastornos de maduración en el aparato reproductor masculino, así como contra contraceptivo.
Los péptidos de acuerdo con la invención pueden emplearse para el diagnóstico de las enfermedades ya mencionadas, preparando, por ejemplo, anticuerpos contra uno o varios de los péptidos de acuerdo con la invención o de sus derivados o de sus fragmentos y midiendo, a través de procesos inmunológicos, la concentración en sangre de uno o varios de los péptidos de acuerdo con la invención.
La presente invención se refiere, además, a diferentes procedimientos para la preparación de los nuevos péptidos defensina de acuerdo con la invención o de sus derivados, caracterizados porque los mismos se preparan mediante una expresión procariótica o eucariótica y se purifican por cromatografía, así como a otro procedimiento para la preparación de los péptidos defensina o de sus derivados, aislándolos de manera conocida a partir de sangre humana a través de procedimientos cromatográficos y, finalmente, a un procedimiento para la preparación de los péptidos defensina o de sus derivados, preparando estos péptidos defensina, mediante los procedimientos habituales de la síntesis en fase sólida o en fase líquida, a partir de los aminoácidos protegidos, que están contenidos en la secuencia indicada, desbloqueándolos y purificándolos con los procedimientos cromatográficos habituales.
Los péptidos defensina se sintetizan químicamente y se preparan como medicamentos. También se profundiza en la preparación por tecnología genética mediante el uso de vectores habituales. De esta manera se preparan los nuevos péptidos defensina tanto (1) en organismos procarióticos como (2) en organismos eucarióticos. Para ello, se encuentran a disposición de forma rutinaria diferentes vectores de expresión para la expresión secretora o citoplásmica
directa.
Los preparados medicamentosos contienen uno o varios de los nuevos péptidos defensina de acuerdo con la invención o de una sal fisiológicamente compatible de estos péptidos. La forma y composición de los medicamentos, los cuales contienen uno o varios de los nuevos péptidos defensina, se orienta según el tipo de administración. Los medicamentos que contienen uno o varios de los nuevos péptidos defensina pueden administrarse por vía parenteral, intranasal, oral y mediante inhalación. Preferiblemente, estos medicamentos que contienen uno o varios de los nuevos péptidos defensina se confeccionan con un preparado de inyección, ya sea en forma de solución o en forma de liofilizado para la disolución inmediatamente antes del uso. Los preparados medicamentosos pueden contener, además, coadyuvantes que están condicionados por la técnica de envasado, ofrecen un aporte para la solubilidad, estabilidad o esterilidad del medicamento o aumentan el grado de acción de la absorción en el cuerpo.
La dosis diaria a administrar para los péptidos defensina de acuerdo con la invención depende de la indicación y de la aplicación de determinados derivados. En el caso de inyección i.v./i.m., esta dosis se encuentra en el intervalo de 100 a 1200 unidades (\mug)/día, en el caso de administración subcutánea preferiblemente en 300 - 2400
unidades (\mug)/día.
La determinación de la actividad biológica para los nuevos péptidos defensina de acuerdo con la invención se basa en mediciones frente a preparados de referencia, internacionalmente habituales, para sustancias antibióticas.
El nuevo péptido defensina hBD-6 de acuerdo con la invención se caracteriza porque se adecua particularmente también para la terapia a largo plazo en el caso de enfermedades infecciosas, ya que dispone de una excelente actividad biológica y, por otra parte, tampoco desencadena ninguna reacción inmune en el caso de tratamiento prolongado.
En virtud de la actividad biológica de los péptidos defensina de acuerdo con la invención se demuestra que los preparados de acuerdo con la invención pueden emplearse, además, como agentes para la terapia de enfermedades infecciosas de muchos órganos del epitelio.
Para la determinación de la actividad se testaron en cuanto a su efecto antimicrobiano, a título de ejemplo, los péptidos hBD10, hBD17 y hBD19 no de acuerdo con la invención. En el ensayo de difusión radial se pudieron medir las actividades de los péptidos frente a diversas cepas bacterianas indicadas en la Tabla 1. En este caso, (+) significa la formación de un halo de inhibición y (-) significa ninguna formación de un halo de inhibición.
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TABLA 1
1
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Para una determinación más precisa de la actividad antibiótica se determinó, según métodos convencionales, la concentración inhibitoria mínima (CIM) de las defensinas arriba mencionadas. Los resultados se indican en la Tabla 2, correspondiendo los valores CIM a concentraciones en [\mug/ml] (nm = no medido).
TABLA 2
2
Además, se llevaron a cabo análisis estructurales con el hBD16 no de acuerdo con la invención. La figura 1 muestra la estructura encontrada en solución de hBD16.
La posición espacial de las cisternas Cys 6, 15, 29 y 35 muestra que el puenteo de estas posiciones no debe forzosamente significar una variación en la estructura que conduzca a una disminución de la actividad. Esto pudo demostrarse con ayuda de la comparación de dos modelos de puenteo (figura 2).
<110> IPF Pharmaceuticals GMBH
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<120> Procedimiento para la obtención y aplicación de nuevas defensinas humanas en calidad de proteínas biológicamente activas para el tratamiento de infecciones y otras enfermedades
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<130> 011666wo
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<140> PCT/EP01/07973
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<141> 2001-07-11
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\vskip0.400000\baselineskip
<150> DE10033505.5
\vskip0.400000\baselineskip
<151> 2000-07-11
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\vskip0.400000\baselineskip
<160> 78
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\vskip0.400000\baselineskip
<170> PatentIn Ver. 2.1
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<210> 2
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<211> 29
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<212> PRT
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<213> Homo sapiens
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<400> 2
3
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<210> 54
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<211> 151
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<212> DNA
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<213> Homo sapiens
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<400> 54
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4
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Claims (18)

1.Péptido con la secuencia de aminoácidos péptido con la secuencia de aminoácidos
103
en donde
Z_{N3} significa un radical aminoácido o un radical péptido de hasta 30 aminoácidos, en particular el radical péptido EFELDRI y sus fragmentos acortados en el extremo N, y Z_{C3} significa un radical aminoácido o un radical péptido de hasta 30 aminoácidos, en particular el radical péptido LRKWDESLLNRTKP y sus fragmentos acortados en el extremo C.
2. Péptido según la reivindicación 1, en donde el péptido es un derivado cíclico, amidado, acetilado, sulfatado, fosforilado, glicosilado y oxidado que se deriva de las secuencias de aminoácidos descritas en la reivindicación 1 y presenta actividad antibiótica.
3. Procedimiento para la preparación de los péptidos defensina o de sus derivados según al menos una de las reivindicaciones 1 a 2, caracterizado porque los mismos se preparan mediante una expresión procariótica o eucariótica y se purifican.
4. Procedimiento para la preparación de los péptidos defensina o de sus derivados según al menos una de las reivindicaciones 1 a 2, caracterizado porque los péptidos se aíslan de manera conocida a partir de sangre humana a través de procedimientos cromatográficos habituales, en sí conocidos.
5. Procedimiento para la preparación de los péptidos defensina o de sus derivados según al menos una de las reivindicaciones 1 a 2, caracterizado porque los péptidos defensina o sus derivados se preparan, mediante los procedimientos habituales de la síntesis en fase sólida o en fase líquida, a partir de los aminoácidos protegidos, que están contenidos en las secuencias indicadas, se desbloquean y se purifican mediante procedimientos en sí conocidos.
6. Medicamento, que contiene uno o varios de los peptidos defensina o de sus derivados según al menos una de las reivindicaciones 1 a 2, como principio activo junto a coadyuvantes y aditivos habituales.
7. Uso de uno o varios de los peptidos defensina o de sus derivados según al menos una de las reivindicaciones 1 a 2, para la preparación de un medicamento para el tratamiento de enfermedades que surgen en el caso de colonizaciones bacterianas de los órganos.
8. Uso de uno o varios de los peptidos defensina o de sus derivados según al menos una de las reivindicaciones 1 a 2, para la preparación de un medicamento para el tratamiento de enfermedades del organismo humano, en particular con participación del tracto gastro-intestinal, de las vías respiratorias y del aparato urogenital.
9. Uso de uno o varios de los peptidos defensina o de sus derivados según al menos una de las reivindicaciones 1 a 2, para la preparación de un medicamento para el tratamiento de enfermedades del organismo humano, en particular con participación del integumento y de sus glándulas accesorias.
10. Uso de uno o varios de los peptidos defensina o de sus derivados según al menos una de las reivindicaciones 1 a 2, para la preparación de un medicamento para el tratamiento de enfermedades sistémicas en el caso de una supraproducción o carencia de los péptidos defensina, en particular contra los anticuerpos formados contra los péptidos defensina o para uso de los peptidos defensina o de sus derivados según al menos una de las reivindicaciones 1 a 2 para la preparación de un medicamento para la terapia de sustitución.
11. Uso de uno o varios de los peptidos defensina o de sus derivados según al menos una de las reivindicaciones 1 a 2, para la preparación de un medicamento para el tratamiento de enfermedades crónicas, en parte emparentadas con las enfermedades según las reivindicaciones 7 a 10, empléandose en forma adecuada para la preparación de un medicamento para el tratamiento.
12. Uso de uno o varios de los peptidos defensina o de sus derivados según al menos una de las reivindicaciones 1 a 2, para la preparación de un medicamento para el tratamiento de enfermedades en fase aguda según las reivindicaciones 7 a 11, empléandose en forma adecuada para la preparación de un medicamento para el tratamiento en el cuidado intensivo de estas enfermedades.
13. Uso de uno o varios de los peptidos defensina o de sus derivados según al menos una de las reivindicaciones 1 a 2, para la preparación de un medicamento para el tratamiento de la perturbación de la fertilidad, en particular en el caso de enfermedades de trastornos de la penetración del esperma ligados con oocitos y trastornos de nidación, así como trastornos de maduración en el aparato reproductor masculino, así como contra contraceptivo.
14. Uso de uno o varios de los peptidos defensina o de sus derivados según al menos una de las reivindicaciones 1 a 2, para la preparación de un medicamento para el diagnóstico de enfermedades in vitro, en particular según las reivindicaciones 7 a 13, preparando anticuerpos específicos contra uno o varios de los péptidos defensina o de sus derivados según al menos una de las reivindicaciones 1 a 2, y midiendo, a través de procesos inmunológicos, la concentración en sangre de uno o varios de los péptidos defensina según una de las reivindicaciones 1 a 2.
15. Uso de uno o varios de los peptidos defensina o de sus derivados según al menos una de las reivindicaciones 1 a 2, para la preparación de un medicamento en diferentes formas de aplicación galénicas, en particular en la forma liofilizada, recogida con manita, para la disolución en solución salina fisiológica y/o soluciones para infusión para la inyección individual repetida y/o para la infusión permanente en cantidades de 300 microgramos a 300 miligramos de uno o varios de los péptidos defensina según la reivindicación 1 por cada unidad terapéutica.
16. Uso de las sondas génicas y genes derivados de los peptidos defensina según al menos una de las reivindicaciones 1 a 2, para la preparación de un medicamento para la terapia génica local y sistémica de las indicaciones según una de las reivindicaciones 7 a 13 en tejidos y órganos epiteliales.
17. Secuencia de ácidos nucleicos que codifica uno o varios de los peptidos defensina o de sus derivados según al menos una de las reivindicaciones 1 a 2.
18. Ácido nucleico con la secuencia
104
que codifica el péptido defensina hBD-6.
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