ES2287074T3 - Molecula de rna autorreplicante del virus de la hepatitis c. - Google Patents

Molecula de rna autorreplicante del virus de la hepatitis c. Download PDF

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Abstract

Una polinucleótido autorreplicante del virus de la hepatitis C (VHC) que contiene una región no traducida (NTR) 5'' en la que la guanina situada en la posición 1 de dicha región está sustituida por adenina.

Description

Molécula de RNA autorreplicante del virus de la hepatitis C.
Campo de la invención
La presente invención está relacionada en términos generales con una molécula de RNA del VHC que posee la capacidad de autorreplicarse en líneas celulares adecuadas, concretamente con un constructo autorreplicante de RNA del VHC que presenta una eficiencia mejorada para establecer su replicación en cultivos celulares.
Antecedentes de la invención
El virus de la hepatitis C (VHC) es el principal agente etiológico de la hepatitis postransfusional y la extrahospitalaria que no es ni A ni B a nivel mundial. Se estima que existen alrededor de 200 millones de personas en el mundo que están infectadas con el virus. Un elevado porcentaje de portadores pasa a sufrir infección crónica y gran parte evolucionan hacia una enfermedad hepática crónica, la denominada hepatitis C crónica. Este grupo se encuentra a su vez en una situación de riesgo elevado de contraer enfermedades hepáticas graves como la cirrosis hepática, el carcinoma hepatocelular o la enfermedad hepática terminal que conlleva la muerte. El mecanismo mediante el cual el VHC establece la persistencia vírica y causa una tasa elevada de enfermedad hepática crónica todavía no se comprende con profundidad. Se desconoce el modo en que el VHC interacciona con el sistema inmunitario del huésped y lo elude. Además, todavía falta por establecer el papel de las respuestas inmunitarias celular y humoral en la protección frente a las infecciones y enfermedades causadas por el VHC.
Se han llevado a cabo diversos estudios clínicos con el objetivo de identificar compuestos farmacéuticos que permitan tratar de un modo efectivo la infección por VHC en pacientes que padecen hepatitis C crónica. En la realización de estos estudios se ha empleado interferón-alfa, exclusivamente o en combinación con otros agentes antivirales como la ribavirina. Este tipo de estudios han demostrado que un número sustancial de los participantes no responde a estos tratamientos, y de aquellos que responden de forma favorable, se encontró que una gran parte recayeron después de la finalización del tratamiento. Hasta la fecha no existen compuestos antivirales que sean totalmente efectivos para el tratamiento de la infección por el VHC.
El VHC es un virus de RNA de cadena positiva y con envoltura, y pertenece a la familia Flaviviridae. El genoma de cadena única de RNA del VHC tiene una polaridad positiva y comprende un marco abierto de lectura (ORF) de 9600 nucleótidos de longitud aproximadamente que codifica una poliproteína lineal de unos 3010 aminoácidos. En células infectadas, esta poliproteína es escindida en múltiples sitios por proteasas celulares y víricas para así producir proteínas estructurales y no estructurales (NS). Las proteínas estructurales (C, E1, E2 y E2-p7) comprenden polipéptidos que constituyen la partícula vírica (Hijikata et al., 1991; Grakoui et al., 1993(a)). Las proteínas no estructurales (NS2, NS3, NS4A, NS4B, NS5A, NS5B) codifican enzimas o factores auxiliares que catalizan y regulan la replicación del genoma de RNA del VHC. El procesado de las proteínas estructurales está catalizado por las proteasas de la célula huésped (Hijikata et al., 1991). La generación de las proteínas no estructurales maduras está catalizada por dos proteasas codificadas por el virus. La primera es la NS2/3 metaloproteasa dependiente de cinc que autocataliza la liberación de la proteína NS3 de la poliproteína. La NS3 liberada contiene un dominio aminoterminal serina proteasa (Grakoui et al., 1993(b); Hijikata et al., 1993) y cataliza el resto de escisiones de la poliproteína. La proteína NS4A liberada desempeña por lo menos dos roles. En primer lugar, forma un complejo estable con la proteína NS3 y colabora en la localización en la membrana del complejo NAS3/NS4A (Kim et al., Arch Virol. 1999, 144:329-343) y, en segundo lugar, funciona como un cofactor para la actividad NS3 proteasa. Este complejo asociado a la membrana cataliza a su vez la digestión del resto de sitios de la poliproteína, efectuando de esta forma la liberación de NS4B, NS5A y NS5B (Bartenschlager et al., 1993; Grakoui et al., 1993(a); Hijikata et al., 1993; Love et al., 1996; revisado en Kwong et al., 1998). El segmento carboxiterminal de la proteína NS3 también alberga actividad nucleósido trifosfatasa y RNA helicasa (Kim et al., 1995). Se desconoce la función de la proteína NS4B. NS5A, una proteína altamente fosforilada, parece ser la responsable de la resistencia del interferón a diversos genotipos del VHC (Gale Jr. et al. 1997 Virology 230,217; Reed et al.,
1997). La NS5B es una RNA polimerasa dependiente de RNA (RdRP) que está implicada en la replicación del VHC.
El marco abierto de lectura del genoma de RNA del VHC se encuentra flanqueado en su extremo 5' por una región no traducida (NTR) de una longitud aproximada de 340 nucleótidos que funciona como el sitio interno de entrada al ribosoma (IRES, siglas en inglés), y en su extremo 3' por una NTR de aproximadamente 230 nucleótidos. Para la replicación del genoma de RNA son importantes las dos NTR, 5' y 3'. Las variaciones de las secuencias genómicas no está distribuidas de forma uniforme a lo largo del genoma, y la 5'NTR y partes de la 3'NTR son los segmentos que presentan el grado de conservación más elevado. La región 3'NTR auténtica altamente conservada es el tema que trata la patente estadounidense US 5 874 565 concedida a Rice et al. Las secuencias parciales y completas, clonadas y caracterizadas, del genoma del VHC también han sido analizadas en referencia a dianas adecuadas para un posible tratamiento antivírico. Existen cuatro actividades de enzimas víricas que suponen dianas posibles, como son: (1) la NS2/3 proteasa, (2) el complejo NS3/4A proteasa, (3) la NS3 helicasa y (4) la NS5B RNA polimerasa dependiente de RNA. El complejo NS314A proteasa y la NS3 helicasa ya han sido cristalizados y se ha determinado su estructural tridimensional (Kim et al., 1996; Yem et al., 1998; Love et al., 1996; Kim et al., 1998; Yao et al., 1997; Cho et al., 1998). La NS5B RNA polimerasa dependiente de RNA también se ha cristalizado y ha mostrado una estructura reminiscente de otras polimerasas de ácido nucleico (Bressanelli et al. 1999, Proc. Natl. Acad. Sci, USA 96: 13034-13039; Ago et al. 1999, Structure 7: 1417-1426; Lesburg et al. 1999, Nat. Struct. Biol. 6: 937-943).
A pesar de que se han definido dianas importantes para el desarrollo de un tratamiento para la infección crónica por VHC con estas enzimas, y a pesar de que se está realizando una búsqueda intensiva de inhibidores adecuados a escala mundial con la ayuda del diseño racional de fármacos y la evaluación masiva de compuestos (HTS), el desarrollo del tratamiento presenta una deficiencia principal que es la falta de sistemas de cultivo celular o modelos animales simples que permitan una propagación directa y fiable del virus del VHC. La falta de un sistema eficiente de cultivos celulares sigue siendo la razón principal hasta el momento de que la comprensión de la replicación del VHC siga presentando problemas.
Aunque se han descrito los RNA autorreplicantes de flavivirus y pestivirus y se han empleado para la replicación en líneas celulares diferentes con un rendimiento relativamente elevado, experimentos similares con el VHC no han tenido éxito hasta la fecha (Khromykh et al., 1997; Behrens et al., 1998; Moser et al., 1998). A partir de diversas publicaciones se desprende que es posible infectar líneas celulares o cultivos celulares primarios con suero de pacientes de título elevado que contiene VHC (Lanford et al. 1994; Shimizu et al. 1993; Mizutani et al. 1996; Ikda et al. 1998; Fourner et al. 1998; Ito et al. 1996). Sin embargo, estas líneas o cultivos celulares infectados por virus no permiten la detección directa de RNA del VHC o de antígenos del VHC.
También se sabe a partir de las publicaciones de Yoo et al. 1995 y de Dash et al. 1997 que es posible transfectar líneas celulares de hepatoma con RNA sintético del VHC obtenido mediante transcripción in vitro del genoma clonado del VHC. En ambas publicaciones los autores partieron de la idea básica de que el genoma vírico del VHC es un RNA de cadena positiva que actúa directamente como mRNA una vez transfectadas las células con él, lo que permite la síntesis de proteínas víricas en el transcurso del proceso de traducción y, por tanto, se pueden formar nuevas partículas del VHC cuyo RNA se podría detectar mediante RT-PCR. No obstante, los resultados publicados de los experimentos de RT-PCR indican que la replicación del VHC en las células de hepatoma transfectadas descritas no es especialmente eficiente y no es suficiente para medir la calidad de la replicación, y mucho menos medir las modulaciones que pueden ocurrir en la replicación tras la exposición a posibles fármacos antivíricos. Asimismo, ahora se conoce que la región 3'NTR altamente conservada es esencial para la replicación del virus (Yanagi et al., 1999). Este hecho contradice de forma contundente los postulados de Yoo et al. (supra) y Dash et al. (supra), que emplearon para sus experimentos exclusivamente genomas del VHC con regiones 3'NTR más cortas y no el verdadero extremo 3' del genoma del VHC.
En WO 98/39031 Rice et al. describieron secuencias naturales de RNA del genoma de VHC, en concreto que contienen: a) la secuencia 5'-terminal altamente conservada "GCCAGCC"; b) la región codificante de la poliproteína del VHC; y c) secuencias auténticas 3'-NTR.
En WO 99/04008 Purcell et al. describieron un clon infeccioso de VHC que también contenía solamente la secuencia 5'-terminal altamente conservada "GCCAGC".
Recientemente, Lohmann et al. 1999 (Science 285: 110-113) y Bartenschlager et al. (en CA 2 303 526, publicada el 3 de octubre de 2000, que corresponde a la patente europea EP 1043399) describieron un sistema de cultivo celular del VHC en el que el RNA vírico (I377/NS2-3') se autorreplica en las células transfectadas con tal eficiencia que la calidad de la replicación puede medirse con precisión y reproducibilidad. La información revelada por Lohmann y Bartenschlager constituyó la primera demostración de replicación del RNA del VHC en cultivos celulares que estaba apoyada por mediciones directas mediante transferencias Northern. Este sistema de replicón y las secuencias allí descritas destacan de nuevo la secuencia 5' conservada "GCCAGC". En Blight et al. 2000 (Science 290: 1972-1974) y WO 01/89364, publicada el 29 de Nov. 2001, se realizó una observación similar que destacaba la conservación de la región 5'NTR.
Además de la conservación de las regiones no traducidas 3' y 5' en RNA en replicación en cultivos celulares, existen tres publicaciones diferentes de Lohmann et al. 2001, Krieger et al. 2001 y Guo et al. 2001 que recientemente han descrito mutantes adaptativos en la región codificante de la proteína no estructural del VHC. Se observa que ciertos cambios específicos de nucleótidos que alteran los aminoácidos de las proteínas no estructurales del VHC mejoran la eficiencia del establecimiento de replicones de VHC subgenómicos estables en cultivos celulares.
El solicitante ha encontrado ahora, contrariamente a cualquier información previa, que la región 5'-NTR altamente conservada puede mutar por adaptación para producir una secuencia de RNA del VHC que, junto con mutaciones en la región no estructural del VHC, proporciona una mayor eficiencia de transducción o replicación.
El solicitante también ha identificado mutaciones adaptativas nuevas dentro de la región no estructural del VHC que mejoran la eficiencia en el establecimiento de sistemas persistentes de replicación de RNA del VHC en cultivos celulares.
Una ventaja de la presente invención consiste en que proporciona una alternativa a estos sistemas ya existentes que comprende una molécula de RNA del VHC que es capaz de autorreplicarse. La presente invención demuestra que el nucleótido de iniciación del genoma de cadena positiva puede ser una A en lugar de una G, como se conoce habitualmente en este campo.
Otra ventaja de la presente invención consiste en que proporciona una exclusiva molécula de RNA del VHC que se transduce o replica con una mayor eficiencia. El solicitante demuestra la utilidad de esta molécula de RNA específica en una línea celular y su utilización para la evaluación de un inhibidor específico de la replicación del VHC.
Resumen de la invención
La presente invención proporciona una región 5' no traducida del virus de la hepatitis C en la que la guanina altamente conservada en la posición 1 es sustituida por adenina.
En concreto, la presente invención proporciona un polinucleótido del virus de la hepatitis C que contiene adenina en la posición 1 según la numeración del constructo I377/NS2-3' (Lohmann et al. 1999, núm. de acceso AJ242651).
Concretamente, la invención proporciona una polinucleótido autorreplicante del VHC que contiene un extremo 5' terminal con la secuencia ACCAGC (ID. de SEC. núm. 8) en la que la primera A es el nucleótido en la posición 1 de la región 5'NTR.
El término "un polinucleótido autorreplicante del VHC de la invención" engloba cualquiera de estas modificaciones.
Concretamente, la presente invención versa sobre un polinucleótido autorreplicante del VHC de la invención que codifica una poliproteína que contiene una sustitución aminoacídica, o varias, seleccionada del grupo formado por: R(1135)K; S(1148)G; S(1560)G; K(1691)R; L(1701)F; I(1984)V; T(1993)A; G(2042)C; G(2042)R; S(2404)P; L(2155)P; P(2166)L y M(2992)T.
Concretamente, la presente invención versa sobre un polinucleótido autorreplicante del VHC de la invención que codifica una poliproteína que contiene cualquiera de las sustituciones aminoacídicas antes descritas, comprendiendo además la sustitución aminoacídica E(1202)G.
Más en concreto, la invención proporciona un polinucleótido autorreplicante del VHC de la invención que codifica una poliproteína que contiene una mutación G2042C o G2042R.
Especialmente en concreto, la invención proporciona un polinucleótido autorreplicante del VHC que contiene una sustitución nucleotídica G->A en la posición 1, y dicho polinucleótido codifica una poliproteína que además contiene una mutación G2042C o G2042R.
En especial, el polinucleótido de la presente invención puede estar en forma de RNA o de DNA que puede ser transcrito a RNA.
La invención también proporciona un vector de expresión que contiene el polinucleótido de la invención antes mencionado en forma de DNA unido funcionalmente a un promotor.
La invención también proporciona una célula huésped transfectada con el polinucleótido autorreplicante o el vector de la invención antes descritos.
La presente invención proporciona además un ensayo de replicación de RNA que comprende los siguientes pasos:
- la incubación de la célula huésped antes descrita en ausencia o en presencia de un inhibidor potencial del virus de la hepatitis;
- el aislamiento del RNA celular total de las células; - el análisis del RNA para medir la cantidad de RNA del VHC replicado;
- la comparación de la cantidad de RNA del VHC en las células en ausencia o en presencia del inhibidor.
De forma adicional, la invención trata de un método para analizar la capacidad de un compuesto de inhibir la replicación del VHC, que incluye los siguientes pasos:
a) el tratamiento de la célula huésped antes descrita con el compuesto;
b) la evaluación de la replicación reducida en la célula huésped tratada, indicando dicha reducción en la replicación que el compuesto posee la capacidad de inhibir la replicación.
Descripción detallada de las figuras
La Figura 1 muestra una vista esquemática del replicón bicistrónico de RNA. Las desviaciones en la secuencia entre el replicón I377/NS2-3' de Lohmann et al., 1999 y el replicón APGK12 están indicadas debajo del replicón. En lugar de un nucleótido G en la posición +1 del replicón I377/NS2-3', el APGK12 contiene una G adicional que da lugar a una GG en el extremo 5' terminal (contando la primera G como la posición -1). En la región de conexión entre el nuevo gen y la secuencia del IRES del EMCV (siglas en inglés del virus de la encefalomiocarditis) existen dos áreas que se desvían del I377/NS2-3': 14 nucleótidos (CGCGCCCAGATGTT) que no están presentes en 1377/NS2/3 se insieren en la posición 1184 en APGK12; 11 nucleótidos (1231 -1241) que están presentes en I377/NS2-3' se delecionan para generar APGK-12. En la región codificante NS5B, una T en la posición 8032 se mutó hacia C para eliminar un sitio de restricción NcoI.
La Figura 2 muestra transferencias Northern de líneas celulares Huh-7 transfectadas con RNA. Se separaron 12 \mug de RNA celular total o de RNA control en geles de agarosa-formaldehído al 0,5% y se transfirieron a papel Hybond N+, se fijaron y (figura 2A) se trataron con sondas radiactivas de RNA de cadena negativa específico para VHC que detecta la presencia de replicón de RNA de cadena positiva. Carriles 1 y 2: controles positivos que contienen 10^{9} copias de RNA de APGK12 transcrito in vitro. Carril 3: control negativo de RNA celular total procedente de células Huh-7 no transfectadas. Carriles 4 y 5: RNA celular procedente de líneas celulares B1 y B3 que han integrado en su DNA copias del gen de la neomicina fosfotransferasa. Carril 6: RNA celular total procedente de una línea celular Huh-7, denominada S22.3, que contiene un elevado número de copias de replicón de RNA subgenómico del VHC destacado con la flecha. Las otras líneas celulares no presentan replicón de RNA detectable. La figura 2B es idéntica a la figura 2A a excepción de que la transferencia se marcó con una sonda de RNA de cadena positiva específica del VHC marcado radiactivamente para detectar la presencia de RNA de cadena negativa del VHC. Los carriles 1 y 2 son carriles con controles positivos que contienen 10^{9} copias de RNA completo de cadena negativa del VHC. El carril 6, que contiene 12 \mug de RNA celular total de la línea celular S22.3, incluye replicón de RNA de cadena negativa detectable del tamaño esperado de 8-9 kilobases. La M representa la migración de marcadores moleculares no radiactivos sobre el gel de agarosa. El símbolo 28s representa la migración de RNA ribosómico 28s y responde a la detección de esta forma de RNA en muestras de RNA celular total.
La figura 3 muestra la inmunofluorescencia indirecta de una proteína no estructural del VHC de la línea celular S22.3. Los análisis de inmunofluorescencia indirecta se realizaron sobre células que se cultivaron, se fijaron, se permeabilizaron y se expusieron a un anticuerpo policlonal de conejo específico de un segmento de la proteína NS4A del VHC. Para la detección se empleó un anticuerpo secundario de cabra anticonejo conjugado con red-fluor Alexa 594 (Molecular Probes). Los recuadros superiores muestran los resultados de inmunofluorescencia (objetivo 40x) y la tinción específica de las células S22.3. Los inferiores representan el mismo campo de células visto bajo microscopía de contraste por interferencia diferencial (DIC). La mayor parte de las células S22.3 (figura 3A) en el campo de visión dan una tinción positiva para la proteína NS4A del VHC que se localiza en el citoplasma, mientras que las células B1 (figura 3B) que no expresan ninguna proteína del VHC solamente presentan una tinción de fondo.
La figura 4 muestra transferencias Western tras la separación mediante SDS-PAGE de proteínas totales extraídas de tres líneas celulares: (i) línea de células Huh-7 vírgenes, (ii) línea celular B1 de células Huh-7 resistentes a la neomicina y (iii) la línea celular S22.3. Los recuadros A, B y C muestran los resultados de transferencias Western a las que se ha aplicado antisuero policlonal de conejo específico para la neomicina fosfotransferasa (NPT), la NS3 del VHC y la NS5B del VHC, respectivamente. La visualización se consiguió mediante detección autorradiográfica de un anticuerpo secundario de cabra antirratón reactivo quimioluminiscente. El recuadro A muestra que la línea celular S22.3 de replicón de RNA expresa la proteína NPT en cantidades mayores que las células B1 control, y que la línea de células Huh-7 vírgenes no produce la proteína NPT. Los recuadros B y C muestran que solamente la línea celular S22.3 produce, respectivamente, las proteínas NS3 y NS5B del VHC maduras. La M representa el peso molecular (en kilodaltons) de los marcadores polipeptídicos previamente teñidos.
Las figuras 5A y 5B identifican las secuencias de nucleótidos y de aminoácidos, respectivamente, que difieren de la secuencia APGK12 en los diferentes replicones bicistrónicos del VHC. El replicón adaptado a S22.3 es un replicón de primera generación seleccionado tras la transfección de RNA transcrito del molde de APGK12. R3, R7 y R16 son replicones de segunda generación que se seleccionaron después de la transfección de RNA aislado de la línea celular de replicón de primera generación S22.3. Figura 5A: las mutaciones nucleotídicas que se describieron en cada uno de los replicones adaptados se indican junto al segmento respectivo del replicón (IRES, NS3, NS4A, NS5A y NS5B). Figura 5B: los aminoácidos se numeran según la poliproteína del VHC completa, con el primer aminoácido del segundo cistrón siendo el que corresponde al aminoácido 810 en NS2 el constructo I377/NS2-3'.
La Figura 6 muestra la eficiencia en la formación de colonias de cuatro tipos de replicón de RNA bicistrónico subgenómico del VHC transcritos in vitro. El APGK12 sirve de secuencia de referencia; se destacan los nucleótidos de inicio de los IRES del VHC en cada uno de los constructos y las diferencias aminoacídicas (a partir de la secuencia de referencia del APGK12) en la región no estructural del VHC para los dos R3-rep. Cabe destacar que los RNA APGK-12 transcritos in vitro con 5'G o 5'A forman colonias con la misma eficiencia (ca. 80 ufc/\mug en los recuadros A y B) después de la selección con 0,25 mg/ml de G418. El RNA aislado de la línea celular de R3 de segunda generación fue sometido a transcripción inversa para obtener DNA y se clonó en el esqueleto del vector pAPGK12 para generar el R3-rep, el cual fue secuenciado y del que se encontró que codificaba cambios adicionales como la sustitución L(2155)P en el segmento NS5A de la poliproteína del VHC (compárese la secuencia de R3-rep con la secuencia de R3 en las tablas 2 y 3). Se transfectaron diversas cantidades de RNA R3-rep-5'A transcrito in vitro en células Huh-7 vírgenes para determinar una eficiencia en la formación de colonias de 1,2 x 10^{6} ufc/\mug de RNA (recuadro C). Asimismo, también se transfectaron diversas cantidades de R3-rep-5'G dando lugar a una eficiencia en la formación de colonias de 2 x 10^{6} ufc/\mug de RNA (recuadro D).
La figura 7 muestra un gráfico convencional de amplificación por RT-PCR (recuadro izquierdo) y la representación gráfica de los valores Ct frente a la cantidad conocida de RNA del VHC en una curva estándar (recuadro derecho). Cada una de las curvas representadas en el recuadro izquierdo muestran el incremento de señal indicadora de fluorescencia (delta-Rn) frente al número de ciclos de PCR para una cantidad predeterminada de replicón de RNA del VHC. El valor Ct se obtiene determinando el punto en el cual la fluorescencia supera un valor arbitrario (línea horizontal). El recuadro derecho muestra la relación lineal entre el número inicial de copias de RNA de los estándares predeterminados (círculos negros grandes) y el valor Ct. Los puntos más pequeños corresponden a los valores Ct de las muestras de RNA (que contienen una cantidad desconocida de replicón de RNA del VHC) de células S22.3 tratadas con diversas concentraciones de un inhibidor específico de la replicación del VHC.
La figura 8 muestra el efecto de concentraciones cada vez mayores de inhibidor A sobre la cantidad de replicón de RNA del VHC en células Huh-7. Se cultivaron células S22.3 en presencia de concentraciones cada vez mayores de inhibidor A desde 0,5 nM hasta 1024 nM. La curva dosis-respuesta de inhibidor es el resultado de 11 concentraciones de diluciones en serie a la mitad (1:1). Durante el transcurso del experimento también se incluyó como control un pocillo sin ningún inhibidor. Las células se incubaron durante 4 días en un incubador de CO_{2} al 5% a 37ºC.El RNA celular total se extrajo y se cuantificó por densidad óptica. Se evaluó la cantidad de replicón de RNA del VHC mediante RT-PCR en tiempo real y se representó en forma de equivalentes de genoma/\mug de RNA total en función de la concentración de inhibidor.
Definiciones
A menos que se definan de un modo diferente, los términos y la nomenclatura científicos y tecnológicos aquí empleados tienen el significado que habitualmente le otorgan las personas expertas en la materia en la que se enmarca esta invención. En general, los procedimientos para el cultivo celular, la infección, los métodos de biología molecular y similares son métodos habituales empleados en las técnicas más actuales. Estas técnicas estándar pueden hallarse en manuales de referencia como por ejemplo Sambrook et al. (1989) y Ausubel et al. (1994).
Las secuencias de nucleótidos se presentan aquí en forma de cadena simple, en dirección 5' a 3', de izquierda a derecha y empleando los símbolos nucleotídicos de letra única igual que se utiliza normalmente en este ámbito de acuerdo con las recomendaciones de la Comisión de Nomenclatura Bioquímica de la IUPAC-IUB (1972).
La presente descripción se refiere a un número de términos empleados habitualmente referentes a la tecnología de DNA recombinante (rDNA). No obstante, se ofrecen las definiciones de ejemplos seleccionados de estos términos de rDNA para aportar claridad y coherencia.
El término "segmento, molécula o secuencia de DNA" se emplea aquí para referirse a moléculas formadas por los desoxirribonucleótidos adenina (A), guanina (G), timina (T) o citosina (C). Estos segmentos, moléculas o secuencias pueden encontrarse en la naturaleza o ser producidos sintéticamente. Cuando se leen según el código genético, estas secuencias pueden codificar un tramo o secuencia lineal de aminoácidos que se puede denominar polipéptido, proteína, fragmento de proteína o similar.
Tal como se emplea aquí, el término "gen" es muy conocido actualmente en la técnica y está relacionado con una secuencia de ácidos nucleicos que define una única proteína o un único polipéptido. El polipéptido puede estar codificado por la totalidad de la secuencia codificante, o únicamente por una porción de la misma, siempre y cuando mantenga la actividad funcional de la proteína.
Un "gen estructural" define una secuencia de DNA que se transcribe a RNA y se traduce en una proteína que presenta una función estructural específica para constituir las partículas víricas. El término "proteínas estructurales" define las proteínas del VHC incorporadas en las partículas víricas, a saber, core "C", E1, E2 y E2-p7.
El término "proteínas no estructurales" define las proteínas del VHC que no están dentro de las partículas víricas, a saber, NS2, NS3, NS4A, NS5A y NS5B.
Una "endonucleasa de restricción o enzima de restricción" es una enzima que posee la capacidad de reconocer una secuencia de bases específica (normalmente de una longitud de 4, 5 o 6 pares de bases) de una molécula de DNA y de escindir la molécula de DNA en todos los lugares en que aparezca dicha secuencia. Un ejemplo de este tipo de enzima es EcoRI, que reconoce la secuencia de bases G\downarrowAATTC y escinde una molécula de DNA en este sitio de reconocimiento. Los "fragmentos de restricción" son moléculas de DNA producidas por la digestión de DNA con una endonucleasa de restricción. Cualquier segmento de genoma o de DNA dado puede ser digerido por una endonucleasa de restricción en particular, dando lugar a dos moléculas discretas de fragmentos de restricción por lo menos.
La "electroforesis en gel de agarosa" es un método analítico de separación de polinucleótidos que se basa en su tamaño. El método se fundamenta en el hecho de que las moléculas de ácidos nucleicos migran a través de un gel como si se tratara de un tamiz, en el que la molécula de menor tamaño presenta la mayor movilidad y la mayor distancia de desplazamiento a través del gel. Las características de tamiz del gel provocan el retraso de las moléculas de mayor tamaño de modo que estas presentan la menor movilidad de todas. Los polinucleótidos separados pueden visualizarse mediante la tinción del gel empleando métodos muy conocidos en el ámbito, la hibridación de ácidos nucleicos o el marcaje de las moléculas separadas con un marcador detectable. Todos estos métodos son muy conocidos en el campo; se pueden encontrar algunos métodos específicos en Ausubel et al. (supra).
El término "oligonucleótido u oligómero" indica una molécula que consta de dos o más desoxirribonucleótidos o ribonucleótidos, preferiblemente más de tres. El tamaño exacto dependerá de muchos factores, que a su vez dependen de la función última o de la utilización del oligonucleótido. Un oligonucleótido se puede obtener mediante síntesis, clonación o amplificación.
La "amplificación de secuencias" es un método que permite generar grandes cantidades de una secuencia diana. En general, se hibridan uno o varios cebadores de amplificación con una secuencia de ácidos nucleicos. Mediante el empleo de las enzimas apropiadas se amplifican las secuencias que se encuentran junto a los cebadores o entre ellos. Un método de amplificación empleado aquí es el de la reacción en cadena de la polimerasa (PCR) y puede utilizarse junto con la transcriptasa inversa (RT) para producir copias amplificadas de DNA de secuencias específicas de RNA.
El término "cebador de amplificación" hace referencia a un oligonucleótido que es capaz de hibridar con una región de RNA o DNA adyacente a una secuencia diana y que funciona como el cebador de iniciación para la síntesis de DNA bajo las condiciones adecuadas habituales en la técnica. El producto sintetizado de extensión del cebador es complementario a la secuencia diana.
El término "dominio" o "región" se refiere a una secuencia de aminoácidos específica que define una función o una estructura específica de una proteína. A modo de ejemplo, en este caso se encuentra el dominio proteasa de NS3 comprendido dentro de la poliproteína no estructural del VHC.
Los términos "plásmido", "vector" o "constructo de DNA" se conocen comúnmente en este ámbito y hacen referencia a cualquier elemento genético que incluye, entre otros, DNA plasmídico, DNA fágico, DNA vírico o similares que pueden incorporar las secuencias de oligonucleótidos, o secuencias de la presente invención, y funcionar como vehículos de DNA dentro de los que se puede clonar el DNA de la presente invención. Existen numerosos tipos de vectores que son muy conocidos en el ámbito.
La denominación "vector de expresión" define un vector como el antes descrito pero diseñado para permitir la expresión de una secuencia inserida después de la transformación o transfección de un huésped. El gen clonado (secuencia inserida) normalmente se sitúa bajo el control de secuencias de elementos controladores como las secuencias promotoras. Estas secuencias controladoras de la expresión variarán en función de si el vector está diseñado para expresar in vitro o in vivo el gen funcionalmente unido en un huésped procariota o eucariota, o en cualquiera de los dos (vectores lanzadera), y pueden contener adicionalmente elementos transcripcionales como elementos potenciadores o sitios de iniciación o terminación de la transcripción.
Se dice que una célula huésped o célula indicadora ha sido "transfectada" con un DNA o RNA exógeno o heterólogo (p. ej. un constructo de DNA) cuando dicho ácido nucleico ha sido introducido dentro de la célula. El DNA que se emplea para transfectar la célula puede estar o no integrado (unido de forma covalente) en el DNA cromosómico formando parte del genoma de la célula. En procariotas, levaduras y células de mamífero, por ejemplo, el DNA de transfección/transformación puede mantenerse en un elemento episómico como un plásmido. Con relación a las células eucariotas, un ejemplo de una célula transfectada de forma estable es aquella en la que el DNA de la transfección se ha integrado dentro de un cromosoma y se transmite a las células descendientes por replicación cromosómica. Una célula huésped o una célula indicadora pueden ser transfectadas con RNA. Una célula puede ser transfectada de forma estable con RNA si el RNA se replica y las copias del RNA se transfieren a las células hijas durante la división celular. Esta estabilidad se demuestra con la capacidad que posee la célula eucariota para establecer líneas celulares o clones formados por una población de células hijas que contienen el DNA o RNA utilizado en la transfección. Todos estos métodos son ampliamente conocidos en el campo (Sambrook et al., 1989; Ausubel et al., 1994). Si el RNA codifica un marcador genético que confiere un fenotipo observable, como una resistencia a antibióticos, se puede realizar un seguimiento de la transfección estable de RNA de replicación según la adquisición de dicho fenotipo por la célula huésped.
Tal como se emplea aquí, el término "transducción" se refiere a la transferencia de un marcador genético a células huésped mediante la transfección estable de un RNA de replicación.
Las secuencias de nucleótidos y los polipéptidos que son útiles para la práctica de la invención incluyen, entre otros, mutantes, homólogos, subtipos, cuasiespecies, alelos y similares. Se comprende que, en general, las secuencias de la presente invención codifican una poliproteína. Para cualquier experto en la técnica será evidente que la poliproteína de la presente invención y cualquier variante, derivado o fragmento de la misma, sufre un autoprocesado para convertirse en una proteasa activa.
En el contexto de la presente invención la denominación "variante", tal como se emplea aquí, denota una secuencia, sea una molécula de ácidos nucleicos o de aminoácidos, que mantiene una actividad biológica (funcional, o bien estructural) que es sustancialmente similar a la de la secuencia original. Esta variante puede proceder de la misma especie o bien de una diferente y puede ser una variante natural o estar producida de forma sintética. Estas variantes incluyen secuencias de aminoácidos que presentan sustituciones, deleciones o adiciones de uno o varios aminoácidos con la condición de que se conserve la actividad biológica de la proteína. Esto mismo se puede aplicar a las variantes de las secuencias de ácidos nucleicos que pueden presentar sustituciones, deleciones o adiciones de uno o varios nucleótidos con la condición de que se mantenga en general la actividad biológica de la proteína.
Con el término "derivado" se pretende incluir cualquiera de las variantes antes descritas en los casos en que contengan una porción química que normalmente no forma parte de estas moléculas. Estas porciones químicas pueden incluirse con diversos propósitos como mejorar la solubilidad de la molécula, su absorción o su vida media biológica, disminuir la toxicidad o eliminar o disminuir efectos secundarios no deseados. Además, estas porciones se pueden emplear con el propósito de marcaje o de unión, o bien pueden estar incluidos en productos de fusión. En The Science and Practice of Pharmacy de Remington (1995) es posible encontrar diferentes porciones capaces de proporcionar los efectos antes descritos. En la técnica actual se conocen bien varias metodologías para el acoplamiento de dichas porciones a una molécula. El término "fragmento" hace referencia a cualquier segmento de una secuencia de DNA, RNA o aminoácidos identificada o a cualquier segmento de cualquiera de las variantes o los derivados antes descritos aquí que mantienen de forma considerable su actividad biológica (funcional o estructural) como es requisito de la presente invención.
Los términos "variante", "derivado" y "fragmento" de la presente invención hacen referencia aquí a proteínas o moléculas de ácidos nucleicos que pueden ser aisladas/purificadas, sintetizadas por métodos químicos o producidas mediante la tecnología del DNA recombinante. Todos estos métodos son ampliamente conocidos en el ámbito. Como se ejemplifica más adelante, las secuencias de nucleótidos y los polipéptidos empleados en la presente invención se pueden modificar, por ejemplo, mediante mutagénesis in vitro.
Tal como se emplea aquí, el término "región codificante de la poliproteína del VHC" significa la región de un virus de la hepatitis C que codifica el marco abierto de lectura (ORF, siglas en inglés) de la poliproteína. Este ORF puede codificar proteínas iguales o diferentes a las proteínas del VHC de tipo salvaje. El ORF también puede codificar exclusivamente una parte de la proteína funcional codificada por la región codificante de la poliproteína de tipo salvaje. La proteína allí codificada también puede proceder de diferentes aislados de VHC y, además, esa región también puede codificar proteínas que no sean del VHC.
La abreviación "NTR", tal como se emplea aquí y en el contexto de un polinucleótido, significa una región no traducida. El término "UTR" también significa región no traducida. Ambos términos se emplean de forma indis-
tinta.
Realizaciones preferidas
Especialmente, la invención proporciona un polinucleótido autorreplicante del VHC que contiene un extremo 5'-terminal formado por ACCAGC (ID. de SEC. 8).
Según la invención, se proporciona en especial un constructo de polinucleótido del VHC que contiene:
- una región no traducible 5' (NTR) que contiene la secuencia ACCAGC en su extremo 5'-terminal, o próxima a ella; es decir, en la que la primera A de dicha secuencia es el nucleótido en posición 1 de la región 5'NTR;
- una región codificante de la poliproteína del VHC; y
- una región 3'-NTR.
En concreto, la presente invención trata de un polinucleótido autorreplicante del VHC de la invención que codifica una poliproteína que contiene una o varias sustituciones de aminoácidos seleccionadas del grupo formado por: R(1135)K; S(1148)G; S(1560)G; K(1691)R; L(1701)F; I(1984)V; T(1993)A; G(2042)C; G(2042)R; S(2404)P; L(2155)P; P(2166)L y M(2992)T.
Concretamente, la presente invención versa sobre un polinucleótido autorreplicante del VHC de la invención que codifica una poliproteína que contiene cualquiera de las sustituciones aminoacídicas antes descritas, comprendiendo además la sustitución aminoacídica E(1202)G.
Por otro lado, la presente invención trata acerca de un polinucleótido que contiene una mutación G2042C/R.
La presente invención proporciona concretamente un constructo polinucleotídico del VHC que comprende:
- una región 5'-NTR que contiene la secuencia ACCAGC en su extremo 5'-terminal;
- una región de poliproteína del VHC que codifica una poliproteína del VHC que lleva una mutación G(2042)C o una G(2042)R; y
- una región 3'-NTR.
El constructo polinucleotídico de la presente invención es preferiblemente una molécula de DNA o RNA. Más preferiblemente, el constructo es una molécula de RNA. Pero lo más preferible es que el constructo sea una molécula de DNA.
Más concretamente, la invención trata de una molécula de RNA codificada por la molécula de DNA seleccionada del grupo formado por: ID. de SEC. núms. 2,4,5,6,7,24 y 25.
Lo más preferible es que la invención proporcione una molécula de DNA seleccionada del grupo formado por: ID. de SEC. núms. 2,4,6,24 y 25.
La invención también trata acerca de un vector de expresión que contiene el polinucleótido de la invención antes mencionado en diversas formas de DNA unido funcionalmente a un promotor.
De un modo preferible, el promotor es seleccionado del grupo formado por: T3, T7 y SP6.
La invención también versa sobre una célula huésped transfectada con el polinucleótido autorreplicante o el vector antes descritos. En concreto, la célula huésped es una línea celular eucariota. Más concretamente, la línea celular eucariota es una línea celular hepática. Pero, lo más preferible es que la línea celular hepática sea Huh-7.
La presente invención proporciona un ensayo de replicación de RNA que comprende los siguientes pasos:
a) la incubación de la célula huésped antes descrita en unas condiciones adecuadas para la replicación de RNA;
b) el aislamiento del RNA celular total de las células; y
c) el análisis del RNA para medir la cantidad de RNA del VHC replicado.
De un modo preferible, el análisis de la cantidad de RNA en el paso c) se lleva a cabo mediante la amplificación del RNA mediante análisis de RT-PCR en tiempo real empleando cebadores específicos del VHC para medir la cantidad de RNA del VHC replicado.
Alternativamente, el constructo comprende un gen indicador, y el análisis de la cantidad de RNA del paso c) se realiza evaluando la cantidad de indicador expresado.
La invención también versa sobre un método para analizar la capacidad de un compuesto de inhibir la replicación del VHC, que incluye los siguientes pasos:
a) la realización del paso a) como se ha descrito en el ensayo anterior, en ausencia o presencia del compuesto;
b) el aislamiento del RNA celular total de las células;
c) el análisis del RNA para medir la cantidad de RNA del VHC replicado.
d) la comparación de la cantidad de RNA del VHC en las células en ausencia o en presencia del inhibidor,
en la que una cantidad reducida de RNA indica la capacidad del compuesto para inhibir la replicación.
De un modo preferible la línea celular se incuba con el compuesto a ensayar durante unos 3-4 días a una temperatura de unos 37ºC.
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Ejemplos Ejemplo 1 Constructos de replicón (APGK-12; Figura 1)
Se obtuvo pET9a-EMCV por ligación de un oligonucleótido ligador 5' gaattccagatggcgcgcccagatgttaaccagatc
catggcacactctagagtactgtcgac 3' (ID. de SEC. núm. 9) con pET-9a (Novagen) que se digirió con EcoRI y SalI para crear el vector pET-9a-mod. Este ligador contiene los siguientes sitios de restricción: EcoRI, AscI, HpaI, NcoI, XbaI, ScaI, SalI. El IRES del EMCV se amplificó mediante PCR a partir del vector pTM1 con los cebadores 5' cggaatcgt
taacagaccacaacggtttccctc 3' (ID. de SEC. núm. 10) y 5' ggcgtaccatggtattatcgtgtttttca 3' (ID. de SEC. núm. 11) y se ligó dentro del pET-9a-mod a través de EcoRI y NcoI para constituir pET-9a-EMCV.
La secuencia de NS2 a NS5B del VHC seguida por la región 3'UTR del VHC se obtuvo a partir del constructo replicón I377/NS2-3' (Lohmann et al. 1999, núm. de acceso AJ242651) y fue sintetizada por Operon Technologies Inc. con un cambio de T por C en el sitio NcoI de NS5B en el nucleótido 8032. Esta secuencia se liberó de un vector GenOp® (Operon Technologies) con NcoI y ScaI y se transfirió en pET-9a-EMCV para formar pET-9a-EMCV-NS2-5B-3'UTR.
Se obtuvo pET-9a-HCV-neo por amplificación del IRES del VHC de un cDNA del VHC aislado de suero de paciente con los cebadores 5' gcatatgaattctaatacgactcactataggccagcccccgattg 3' (ID. de SEC. núm. 12), que contiene un promotor T7, y el cebador 5' ggcgcgccctttggtttttctttgaggtttaggattcgtgctcat 3' (ID. de SEC. núm. 13) y por la amplificación del gen de la neomicina fosfotransferasa del vector pcDNA 3.1 (Invitrogen) con los cebadores 5' aaagggcgcatgatt
gaacaagatggattgcacgca 3' (ID. de SEC. núm. 14) y 5' gcatatgttaactcagaagaactcgtcaagaaggcgata 3' (ID. de SEC. núm. 15). Estos dos fragmentos de PCR se mezclaron y se amplificaron con los cebadores 5' gcatatgaattctaatacgactcacta
taggccagcccccgattg 3' (ID. de SEC. núm. 16) y 5' gcatatgttaactcagaagaactcgtcaagaaggcgata 3' (ID. de SEC. núm. 15), se cortaron con EcoRI y HpaI y se transfirieron en pET-9a-mod para formar pET-9a-HCV-neo. La secuencia EMCV-NS2-5B-3'UTR se liberó del pET-9a-EMCV-NS2-5B-3'UTR con HpaI y ScaI y se transfirió en pET-9a-HCV-neo que se digirió con HpaI para formar PET-9a-APGK12. Este inserto se secuenció con cebadores sucesivos específicos empleando un equipo de secuenciación ABI Prism®BigDye^{TM} Terminator Cycle y se analizó con un secuenciador de DNA ABI Prism® 377 y se muestra en el ID. de SEC. núm. 1.
Transcripción in vitro de RNA
Se digirió DNA de pET-9a-APGK12 con ScaI para la expresión del replicón completo o con BgIII para la expresión de un RNA control negativo y truncado. Se analizó el DNA sobre un gel de agarosa al 1% y se purificó mediante extracción con fenol/cloroformo. Se produjo RNA empleando un equipo T7 Ribomax® (Promega) seguido de una extracción con fenol/cloroformo y precipitación con LiCl_{2} 7,5 M. El RNA se trató con desoxirribonucleasa I durante 15 min para eliminar el molde de DNA y se volvió a purificar con una columna RNeasy® (Qiagen). La integridad del RNA se verificó en un gel desnaturalizante de agarosa al 1% y formaldehído.
Ejemplo 2 Transfección primaria de células Huh7 y selección de líneas celulares con replicón
Se cultivaron células Huh-7 de hepatoma humano (Health Science Research Resources Bank, Osaka, Japón) en FBS/DMEM al 10%. Las células se cultivaron hasta un 70% de confluencia, se tripsinizaron, se lavaron con solución salina tamponada con fosfato (PBS) y se ajustaron a 1x10^{7} células/ml de PBS. Se transfirieron 800 \mul de células en cubetas de 0,4 cm y se mezclaron con 15 \mug de replicón de RNA. Se realizó la electroporación de las células con 960 \muF, 300 V, durante 18 ms aproximadamente, y estas se distribuyeron en dos placas de cultivo de tejidos de 15 cm que se colocaron en un incubador de cultivos tisulares durante 24 horas. La selección de las líneas celulares de primera o segunda generación que llevan el replicón se llevó a cabo con medio FBS 10%/DMEM complementado con 1 mg/ml de G418. Durante 3 a 5 semanas se realizó una selección de las células hasta que se observó la formación de colonias, que se aislaron y expandieron.
Después de la selección con G418 y de la propagación de las células Huh-7 transfectadas con RNA de APGK12 (ID. de SEC. núm. 1), se trató con tripsina las células que formaban una colonia evidente y se transfirieron a frascos de cultivo de mayor tamaño para establecer líneas celulares. De cada línea celular se recogieron aproximadamente 10 x 10^{6} células. Las células se lisaron y se extrajo y purificó el RNA celular total del modo que indican los procedimientos de preparación del RNAeasy® de Qiagen. La figura 2 muestra el análisis de 12 \mug de RNA celular total de diversas líneas celulares realizado mediante una transferencia Northern en un gel desnaturalizante de agarosa-
formaldehído.
La figura 2A es una transferencia Northern (a la que se ha aplicado una sonda radiactiva de RNA de cadena negativa específica del VHC) que detecta la presencia de replicón de RNA de cadena positiva. Los carriles 1 y 2 son controles positivos que contienen 10^{9} copias de RNA de APGK12 transcrito in vitro. El carril 2 contiene el RNA transcrito in vitro mezclado con 12 \mug de RNA celular total procedente de células Huh-7 vírgenes. El carril 3 es un control negativo de RNA celular total procedente de células Huh-7 que no han sido tratadas. Los carriles 4 y 5 contienen RNA celular procedente de las líneas celulares B1 y B3 resistentes al G418 que han integrado copias del gen de la neomicina fosfotransferasa en su DNA. El carril 6 contiene RNA celular total procedente de una línea celular Huh-7, denominada S22.3, que contiene un elevado número de copias de replicón de RNA subgenómico del VHC detectadas por la señal positiva en el rango de las 8 kilobases. Las otras líneas celulares no presentan RNA de replicón detectable. En la figura 2B se muestra una transferencia Northern de un duplicado del gel presentado en la figura 2A, pero con la excepción de que la transferencia se marcó de forma radiactiva con una sonda de RNA de cadena positiva específica del VHC para detectar la presencia de RNA de cadena negativa del VHC (los carriles 1 y 2 son carriles de controles positivos que contienen 10^{9} copias de RNA de cadena negativa del VHC genómico completo); solamente el carril 6, que contiene 12 \mug de RNA celular total de la línea celular S22.3, alberga replicón de RNA de cadena negativa detectable en el tamaño esperado de 8 a 9 kilobases. Una estimación cuantitativa del número de copias de RNA, basada en un análisis mediante un Phosphorimager de las transferencias Northern, consiste en aproximadamente 6 x 10^{7} copias de RNA de cadena positiva/\mug de RNA total y 6x 10^{6} copias de RNA de cadena negativa/\mug de RNA total. La presencia de intermedio de cadena positiva y cadena negativa confirma que el RNA subgenómico del VHC se está replicando de forma activa en la línea celular S22.3.
Ejemplo 3 La línea celular S22.3 expresa de forma constitutiva proteínas estructurales del VHC
Se estudió la expresión de proteínas estructurales del VHC en la línea celular S22.3. La figura 3 muestra el resultado de un ensayo de inmunofluorescencia indirecta que detecta la proteína NS4A del VHC en la línea celular S22.3, pero no en la línea celular B1 carente de replicón (una línea de células Huh-7 resistentes a G418). Los análisis de inmunofluorescencia indirecta se realizaron sobre células que se cultivaron y se fijaron (con paraformaldehído al 4%) sobre portaobjetos múltiples Lab-tek. Las células se permeabilizaron con Tritón X-100 al 0,2% durante 10 minutos seguido de un tratamiento de una hora con leche en polvo disuelta al 5% en solución salina tamponada con fosfato (PBS). El anticuerpo primario empleado en la detección fue un suero de conejo que contenía un anticuerpo policlonal creado frente a un péptido que abarca la región NS4A del VHC. Tras 2 horas de incubación con el anticuerpo primario, las células se lavaron con PBS y se añadió a las células un anticuerpo secundario de cabra anticonejo conjugado con red-fluor Alexa 594 (Molecular Probes) durante 3 horas. Se eliminó el anticuerpo secundario no unido mediante lavados con PBS y las células se cubrieron con un cubreobjetos. La figura 3 (recuadros superiores) muestra los resultados de la inmunofluorescencia detectada con un microscopio con filtro específico para fluorescencia; los recuadros inferiores representan el mismo campo de células visto bajo microscopía de contraste por interferencia diferencial (DIC). La mayor parte de las células S22.3 (figura 3A) en el campo de visión dan una tinción positiva para la proteína NS4A del VHC que se localiza en el citoplasma, mientras que las células B1 (figura 3B) que no expresan ninguna proteína del VHC solamente presentan una tinción de fondo. Una pequeña proporción de las células S22.3 expresan niveles elevados de NS4A del VHC con una tinción intensa.
La expresión de las proteínas codificadas por el replicón de RNA bicistrónico se examinó mediante transferencias Western seguidamente tras la separación mediante SDS-PAGE de proteínas totales extraídas de: (i) línea de células Huh-7 vírgenes, (ii) línea celular B1 de células Huh-7 resistentes a la neomicina y (iii) la línea celular S22.3. Los recuadros A, B y C de la figura 4 muestran los resultados de transferencias Western a las que se ha aplicado antisuero policlonal de conejo específico para la neomicina fosfotransferasa (NPT), la NS3 del VHC y la NS5B del VHC, respectivamente. La visualización se consiguió mediante detección autorradiográfica de un anticuerpo secundario de cabra antirratón conjugado con HRP, reactivo y quimioluminiscente. El recuadro A de la figura 4 muestra que la línea celular S22.3 de replicón de RNA expresa la proteína NPT en cantidades mayores que las células B1 (que contienen una copia del gen npt integrada en su DNA), y que la línea de células Huh-7 vírgenes no produce la proteína NPT. Los recuadros B y C de la figura 4 muestran que solamente la línea celular S22.3 produce, respectivamente, las proteínas NS3 y NS5B del VHC maduras. Las transferencias Western muestran que la línea celular S22.3, que contiene replicón de RNA subgenómico del VHC de replicación activa, mantiene la replicación del RNA mediante la expresión elevada de las proteínas no estructurales del VHC.
Ejemplo 4 Determinación de la secuencia de replicones adaptados
Se extrajo el RNA total de células Huh-7 que contienen replicón empleando un equipo RNeasy (Qiagen). El replicón de RNA fue sometido a transcripción inversa y fue amplificado mediante PCR empleando un equipo OneStep RT-PCR (Qiagen) y cebadores específicos del VHC (seleccionados de la secuencia completa descrita en WO 00/66623). Se amplificaron diez productos de RT-PCR diferentes, que abarcan la totalidad del replicón bicistrónico de forma alterna, empleando oligonucleótidos cebadores. Los fragmentos de PCR se secuenciaron directamente mediante secuenciación por PCR con ABI Prism®BigDye^{TM} Terminator Cycle y se analizaron con un secuenciador de DNA ABI Prism® 377. Para analizar la secuencia de los extremos 3' y 5' del replicón del VHC se siguió un procedimiento de ligación de RNA/RT-PCR descrito en Kolykhalov et al. 1996. La secuencia nucleotídica de S22.3 se presenta como el ID. de SEC. núm. 2.
Ejemplo 5 Pases seriados de replicones de RNA del VHC
El RNA total de la línea celular S22.3 se preparó como se ha descrito anteriormente. El número de copias de replicón de RNA del VHC se determinó mediante análisis por RT-PCR Taqman® y se utilizaron 20 \mug del RNA celular de S22.3 (1 x 10^{9} copias de RNA de VHC) para transfectar mediante electroporación 8 x 10^{6} células Huh-7 vírgenes. A continuación, las células transfectadas se cultivaron en placas de cultivo tisular de 10 cm con medio DMEM complementado con suero fetal bovino (10% FCS). Se cambió el medio a DMEM (10% FCS) complementado con 1 mg/ml de G418 24 horas después de la transfección y entonces se cambió cada tres días. Se formaron 23 colonias visibles tres o cuatro semanas después de la transfección y la selección con G418. Las colonias resistentes a G418 se hicieron crecer para constituir líneas celulares de segunda generación que representaban las primeras líneas celulares que acumulaban pases seriados de replicones de RNA de VHC. Tres de esas líneas celulares: R3, R7 y R16 fueron objeto de análisis posteriores. En primer lugar, se determinó la eficiencia de la transducción para cada uno de los replicones adaptados mediante electroporación del RNA celular (extraído de R3, R7 y R16) en células Huh-7 vírgenes. Tras la electroporación, la eficiencia de la transducción se determinó como se ha descrito anteriormente, mediante el recuento de colonias resistentes a G418 que aparecen tres o cinco semanas después de la selección con G418 (Tabla 1). En segundo lugar, la secuencia de los replicones adaptados procedente de pases seriados se determinó a partir del RNA celular extraído de las líneas celulares con replicón R3, R7 y R16, tal como se describe en el ejemplo 4 (ID. de SEC. núms.: 4, 5 y 6). Utilizando pAPGK12 como secuencia de referencia (ID. de SEC.: 1), los cambios de nucleótidos que se seleccionaron en el segmento del VHC de los replicones adaptados se representan en la Figura 5A. Algunos de esos cambios de nucleótidos son silentes y no provocan cambios en los aminoácidos codificados mientras que otros provocan la sustitución de un aminoácido. En la Figura 5B se resumen los cambios de aminoácidos codificados en los replicones adaptados utilizando como referencia la secuencia de aminoácidos de pAPGK12. Cabe destacar que la secuencia de referencia APGK-12 (ID. de SEC. núm.: 1) contiene una G extra en el extremo 5' (5'-GG) que no se conserva en el RNA que se replica en las líneas celulares establecidas. También cabe resaltar que, además del cambio G->A en el nucleótido 1, también hay una mutación adaptada G->C/R en el aminoácido 2042 (se muestra como el aminoácido 1233 en el listado de secuencias dado que el aa 810 de NS2 se denomina aa 1 en el ID. de SEC.) que puede encontrarse en todos los clones analizados.
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TABLA 1 Transfección de las células Huh-7
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1
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2
Ejemplo 6 Construcción de APGK12 con la sustitución G-> A en 5' (APGK12-5'A, ID. de SEC. núm.: 24)
Se modificó el primer nucleótido de la secuencia de DNA de pAPGK12 de manera que se remplazó el 5'GG por 5'A. El cambio en pAPGK12 se introdujo remplazando una región EcoRI-AgeI de la secuencia con un fragmento EcoRI-AgeI generado por PCR que incluye la mutación. Los oligonucleótidos utilizados para la amplificación fueron (ID. de SEC. núm.: 20): 5'-GTG GAC GAA TTC TAA TAC GAC TCA CTA TAA CCA GCC CCC GAT TGG-3' y (ID. de SEC. núm.: 21): 5'-GGA ACG CCC GTC GTG GCC AGC CAC GAT-3' y generaron un fragmento de DNA de 195 pb que fue digerido posteriormente con EcoRI y AgeI. El fragmento de restricción se utilizó para remplazar el fragmento EcoRI-AgeI en pAPGK12 para obtener el plásmido pAPGK12-5'A.
Ejemplo 7 Clonación del cDNA del replicón R3 (R3rep)
El clon de cDNA del replicón R3 se obtuvo mediante RT-PCR a partir de RNA extraído de la línea celular R3. Se utilizaron los dos oligonucleótidos siguientes: (ID. de SEC. núm.: 22): 5'-GTC GTC TTC TCT GAC ATG GAG AC-3' y (ID. de SEC. núm.: 23): 5'-GAG TTG CTC AGT GGA TTG ATG GGC AGC-3'. El fragmento de PCR de aproximadamente 4400 nt, que empieza en la región codificante de NS2 y se extiende hasta el extremo 5' de la región codificante de NS5B, se clonó en el plásmido pCR3.1 mediante TA Cloning (Invitrogen). La región SacII-XhoI de dicha secuencia R3 se utilizó entonces para remplazar el fragmento SacII-XhoI presente en el pAPGK12 y en el pAPGK12-5'A descrito anteriormente. Como consecuencia, se generaron dos secuencias de cDNA de R3: (I) R3-Rep-5'G con inicio 5'G (ID. de SEC. núm.: 7), y R3-Rep-5'A (ID. de SEC. núm.: 25) con un inicio 5'A. La secuenciación del cDNA de R3rep reveló cambios únicos de nucleótidos que difieren de la secuencia pAPGK12 original (véase la Figura 5A). Algunos de esos cambios son silentes y no cambian el aminoácido codificado, mientras que otros provocan un cambio de aminoácido (véase la Figura 5B). Las diferencias entre R3 y R3-rep reflejan el aislamiento de un clon único de cDNA de R3-rep que codifica cambios nucleotídicos que no se observaron en la secuenciación del RNA extraído de la línea celular R3.
Ejemplo 8 Eficiencia en la formación de colonias con constructos modificados
Se generó RNA de pAPGK12, pAPGK12-5'A, pR3-Rep y pR3-Rep5'A por transcripción in vitro utilizando el equipo T7 Ribomax® (Promega) como se ha descrito anteriormente en el ejemplo 1. Las reacciones que contenían moldes de pAPGK12-5'A y pR3-Rep-5'A se amplificaron 10 veces debido a la limitación que presenta la RNA polimerasa comercial para iniciar la transcripción con 5'A. Los RNA de longitud completa y los RNA truncados control para cada clon se introdujeron en 8 x 10^{6} células Huh-7 vírgenes mediante electroporación tal como se describe en el ejemplo 2. El replicón de RNA se complementó con RNA celular de Huh-7 como transportador hasta obtener una cantidad total de 15-20 \mug. A continuación, las células se cultivaron en medio DMEM complementado con suero bovino fetal al 10% y 0,25 mg/ml de G418 en dos placas de 150 mm. Fue suficiente con la concentración más baja de G418 para aislar y seleccionar las líneas celulares que contenían el replicón dado que ninguna de las células transfectadas con el RNA truncado control produjo colonias resistentes. En cambio, los RNA de APGK-12 transcritos in vitro que contenían tanto 5'G como 5'A forman colonias con la misma eficiencia (aproximadamente 80 ufc/\mug en la Figura 6, recuadros A y B) tras la selección con G418. Se transfectaron diversas cantidades (desde 0,1 ng a 1 \mug) del RNA de R3-rep-5'A a células Huh-7 vírgenes y se determinó una eficiencia en la formación de colonias de 1,2 x 10^{6} ufc/\mug de RNA (el recuadro C de la Figura 6 muestra la transfección con 1 \mug de RNA). De forma similar, se transfectaron diversas cantidades (desde 0,1 ng a 1 \mug) de R3-rep[5'G] que tuvo como resultado una eficiencia en la formación de colonias de 2 x 10^{6} ufc/\mug de RNA (el recuadro D de la Figura 6 muestra la formación de colonias con 1 \mug de RNA). Cabe resaltar que, por primera vez, se ha conseguido que los replicones subgenómicos del VHC con el nucleótido 5'A se repliquen con la misma eficiencia que con 5'G. APGK12 con 5'A o 5'G posee la misma eficiencia de transducción. Cabe destacar también que los mutantes adaptativos dentro de la región no estructural del VHC codificado por R3-Rep proporcionan un incremento sustancial de la eficiencia de transducción tal como muestra el incremento muy marcado en las unidades formadoras de colonias por \mug de RNA
transfectado.
Ejemplo 9 Cuantificación de los niveles de RNA del replicón del VHC en líneas celulares
Las células S22.3, o líneas celulares que contuvieran los replicones adaptados, se sembraron en DMEM complementado con FBS al 10%, PenStrep y 1 \mug/ml de Geneticina. Al final del periodo de incubación se valoró el número de copias del replicón mediante RT-PCR a tiempo real con el sistema ABI Prism 7700 Sequence Detection System. El equipo TAQMAN® EZ RT-PCR proporciona un sistema para la detección y el análisis del RNA del VHC (como primero demostraron Martell et al. 1999 J Clin Microbiol 37:327-332). La detección directa del producto formado por la reacción en cadena de la polimerasa por transcriptasa inversa (RT-PCR) sin procesamiento en dirección 3' se consigue mediante el control de los incrementos de fluorescencia de una sonda de DNA marcada (Figura 6). La secuencia de nucleótidos de ambos cebadores (adaptada de Ruster, B. Zeuzem, S. y Roth, W.K., 1995 Analytical Biochemistry 224:597-600) y de la sonda (adaptada de Hohne, M., Roeske, H. y Schreier, E. 1998, Poster Presentation: P297 en el Fifth International Meeting on Hepatitis C Virus and Related Viruses Molecular Virology and Pathogenesis, Venecia-Lido, Italia, 25-28 de junio de 1998) localizados en la región 5' del genoma del VHC son los
siguientes:
Cebador directo del VHC:
5' ACG CAG AAA GCG TCT AGC CAT GGC GTT AGT 3' (ID. de SEC. núm.: 17)
\newpage
Cebador inverso del VHC:
5' TCC CGG GGC ACT CGC AAG CAC CCT ATC AGG 3' (ID. de SEC. núm.: 18)
Sonda del VHC:
5' FAM-TGG TCT GCG GAA CGG GTG AGT ACA CC-TAMRA 3' (ID. de SEC. núm.:19)
FAM: marcador fluorescente
TAMRA: extintor de fluorescencia
Se prepararon las siguientes reacciones con el equipo TAQMAN® EZ RT-PCR:
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3
A esta mezcla de reacción, se añadieron 5 \mul de RNA total extraído de células S22.3 diluido a 10 ng/\mul, para obtener un total de 50 ng de RNA por reacción. El número de copias del replicón se valoró mediante una curva estándar construida a partir de cantidades conocidas de copias del replicón (complementadas con 50 ng de RNA Huh-7 de tipo salvaje) que se analizaron en una mezcla de reacción idéntica (Figura 7).
Los parámetros del termociclador utilizado para la reacción de RT-PCR en sistema ABI Prism 7700 Sequence Detection System se optimizaron para detectar el VHC:
4
La cuantificación se basa en el ciclo umbral, en el que la curva de amplificación cruza un umbral de fluorescencia definido. La comparación de los ciclos umbral proporciona una medida altamente sensible de la concentración relativa de molde en diferentes muestras. El control durante los primeros ciclos, cuando la fidelidad de la PCR es más alta, proporciona datos precisos para realizar la cuantificación de forma exacta. La concentración relativa de molde se puede convertir en número de copias de RNA utilizando una curva estándar de RNA del VHC con un número de copias conocido (Figura 7).
Ejemplo 10 Un compuesto antivírico específico del VHC con proteasa NS3 inhibe la replicación del replicón del VHC en las líneas celulares S22.3
Para determinar el efecto de un compuesto antivírico específico del VHC con proteasa NS3 sobre los niveles de replicón en células S22.3, estas se sembraron en placas de cultivo celular de 24 pocillos a una densidad de 5 x 10^{4} células por pocillo en 500 \mul de DMEM complementado con FBS al 10%, PenStrep y 1 \mul/ml de Genecitina. Antes de la adición del compuesto, las células se incubaron en un incubador con CO_{2} al 5% y a 37ºC. La curva dosis-respuesta del inhibidor se construyó con 11 concentraciones obtenidas a partir de diluciones a la mitad seriadas 1:1. La concentración inicial del compuesto A fue de 100 nM. También se incluyó un pocillo control (sin ningún compuesto) durante la realización del experimento. Las placas de 24 pocillos se incubaron durante 4 días en un incubador con CO_{2} al 5% y a 37ºC. Tras un periodo de incubación de 4 días, las células se lavaron una vez con PBS y el RNA se extrajo con el equipo RNeasy® Mini Kit y Qiashredder® de Qiagen. El RNA de cada pocillo se eluyó en 50 \mul de H_{2}O. El RNA se cuantificó mediante densidad óptica a 260 nm en un espectrofotómetro Cary 1E UV-Visible. Se utilizaron 50 ng de RNA de cada pocillo para cuantificar el número de copias del replicón de RNA del VHC tal como se describe en el Ejemplo 6. El nivel de inhibición (% inhibición) de cada pocillo que contenía el inhibidor se calculó con la siguiente expresión (CN = número de copias del replicón del VHC):
5
Los porcentajes de inhibición calculados se utilizaron para determinar la CI_{50}, la pendiente (n) y la inhibición máxima (I_{máx}) mediante el procedimiento NLIN de regresión no lineal de SAS utilizando la siguiente expresión:
6
El compuesto A se valoró al menos 4 veces durante el ensayo. Las curvas de CI_{50} se analizaron individualmente mediante análisis de regresión no lineal de SAS. La Figura 8 muestra una curva típica y la Tabla 2 muestra los valores individuales y promedio de la CI_{50} del compuesto A. La CI_{50} promedio del compuesto A fue de 1,1 nM en el ensayo de replicación.
TABLA 2 CI_{50} del compuesto A en el ensayo de replicón en la línea celular S22.3
7
Discusión
Todavía no se ha conseguido mediante ningún sistema una propagación ex vivo del virus de la hepatitis C reproducible y robusta que produzca los niveles necesarios para el análisis preciso de compuestos antivíricos potenciales. Como una estrategia alternativa para estudiar los mecanismos moleculares de la replicación del RNA del virus de la hepatitis C, se han desarrollado RNA bicistrónicos autorreplicantes que se puedan seleccionar (Lohmann et al., 1999, Science 285:110-113; Bartenschlager CA 2 303 526). Como mínimo, estos replicones codifican algunas o todas las proteínas no estructurales y también un marcador de selección como la neomicina fosfotransferasa. A pesar de que los niveles intracelulares en la fase estacionaria de estos replicones de RNA subgenómicos son moderados o altos, la frecuencia de generación de colonias resistentes a G418 tras la transfección con el RNA consenso descrito por Lohmann et al. o Bartenschlager es muy baja. Se generan menos de 100 colonias cuando se transfectan 8 millones de células con 1 \mug de replicón de RNA bicistrónico transcrito in vitro. Lohmann et al. (1999, Science 285: 110-113) observaron por primera vez una eficiencia baja en la formación de colonias. Desde entonces, Lohmann et al. (2001), Blight et al. (2000) y Guo et al. (2001), han aislado RNA subgenómicos con eficiencias marcadamente mejores en el ensayo de formación de colonias. Lohmann et al., 1999 describieron primero que la selección de replicones subgenómicos no debe implicar necesariamente la selección de mutantes adaptados, dado que el RNA sometido a pases seriados no demostró una mejora en la eficiencia de transfección. Sin embargo, en un esfuerzo por caracterizar la función y el estado del RNA del VHC en replicación, realizamos pases seriados del replicón de RNA que fue aislado de la primera línea celular seleccionada. Cabe destacar que se obtuvo un incremento significativo en la eficiencia de formación de colonias en este experimento, a pesar de que la cantidad de replicón de RNA era varios órdenes de magnitud inferior que el utilizado inicialmente para transfectar el RNA transcrito in vitro. Además, una segunda serie de pases del replicón de RNA procedente del clon de primera generación en células Huh-7 vírgenes produjo otro incremento de la eficiencia en la formación de colonias (Tabla 1).
Con nuestro análisis de RNA del VHC en replicación identificamos varias mutaciones adaptativas que mejoran la eficiencia de la formación de colonias hasta 4 órdenes de magnitud. Se descubrieron mutaciones adaptativas en muchas proteínas no estructurales, así como en la región 5' no traducida. La sustitución del doblete 5'-GG por 5'A como el nucleótido inicial del 5'-UTR del VHC es una variante del genoma del VHC que no había sido descrita anteriormente, a pesar de secuenciar innumerables genotipos y subtipos de todo el mundo. Nuestro replicón original que contenía el 5'-GG evolucionó hacia variantes con 5'-A o 5'-G que mostraron la misma eficiencia de transducción. Describimos aquí por primera vez un genoma del VHC que puede tolerar y mantenerse estable con un extremo 5'A. Además, tuvimos éxito al reintroducir esa sustitución puntual de un nucleótido definido en nuestro clon de cDNA y generar un RNA transcrito in vitro que contiene dicho extremo para confirmar que un extremo 5'A es igual de eficiente que un extremo 5'G.
Hemos identificado sustituciones adaptativas de aminoácidos en las proteínas del VHC no estructurales NS3, NS4A y NS5A en el replicón R3, y una sustitución en NS5B en el clon R7 (véase la Figura 5B). Estas mutaciones, especialmente la combinación definida en el R3-rep (ID. de SEC. núm.: 7) cuando se reconstituye en un clon de cDNA y se transcribe en un replicón de RNA, da como resultado un incremento significativo en la eficiencia de transducción de hasta 20 000 veces respecto al replicón original de RNA de tipo salvaje APGK12. Sin embargo, los niveles intracelulares en fase estacionaria de replicón de RNA de cada uno de los clones aislados fueron comparables. Este resultado sugiere que el incremento de la eficiencia de replicación de las mutaciones adaptativas no provoca niveles intracelulares estables de RNA superiores como resultado de una mayor replicación del RNA, sino que aumenta la permisividad para establecer el replicón en un número mayor de células Huh7. Dicho fenotipo se puede manifestar transitoriamente, a través de un incremento inicial en la cantidad de replicación de novo que se necesita para sobrepasar el umbral definido para establecer una replicación persistente de los RNA dentro de una población de células en división.
Recientemente otros tres grupos también han identificado otros mutantes adaptativos diferentes. Lohmann et al. (2000) describieron eficiencias de transducción mejoradas de hasta 10 000 veces con mutaciones en NS3, NS4B, NS5A y NS5B. Blight et al. (2000) describieron un aumento en las eficiencias de transducción de hasta 20 000 veces con una única mutación en NS5A, mientras que Guo et al. (2001) describieron incrementos en las eficiencias de transducción de 5000 a 10 000 veces con la deleción de un único aminoácido en NS5A. Las sustituciones de aminoácidos que describimos aquí nunca antes habían sido identificadas como mutaciones adaptativas que mejoran la eficiencia de la transfección o la replicación del RNA. La mutación E1202G en NS3 es una excepción que encontramos en los replicones R7 y R16. Esta adaptación había sido descrita previamente por Guo et al. (2001) y Krieger et al. (2001). El resto de mutaciones adaptativas descritas aquí, sin excepción alguna, nunca han sido publicadas.
El desarrollo de replicones subgenómicos del VHC susceptibles de selección ha abierto vías potenciales para investigar la replicación, la persistencia y la patogenia del RNA del VHC en células en cultivo. No obstante, la baja eficiencia de transducción obtenida con los replicones que contenían RNA del VHC descritos inicialmente (Lohmann et al., 1999) demostró que no resultaban sistemas prácticos para estudios de genética inversa. Los mutantes adaptativos descritos aquí permiten superar esa baja eficiencia de transducción. A la luz de descripciones recientes de mutantes adaptativos realizadas por otros grupos, descubrimos que la adaptación puede conseguirse a partir de diferentes mutaciones en distintas proteínas NS del VHC, aunque el nivel de adaptación puede variar drásticamente. Los replicones que codifican mutantes adaptativos que se describen aquí son ideales en estudios de genética inversa para identificar nuevas dianas del VHC o de células huésped diana que podrían modular la replicación del RNA del VHC o la formación de colonias con el replicón de RNA del VHC. Los replicones adaptados y altamente eficientes son herramientas apropiadas para caracterizar cambios genotípicos o fenotípicos sutiles que afecten a una eficiencia de transducción fácilmente cuantificable.
Finalmente, hemos utilizado nuestra línea celular con el replicón subgenómico del VHC para demostrar una inhibición muy eficiente de la replicación del RNA del VHC mediante una pequeña molécula inhibidora específica de la proteasa NS3 del VHC. Es la primera vez que se demuestra que un antivírico, diseñado para inhibir específicamente una de las proteínas no estructurales del VHC, inhibe la replicación del RNA del VHC en cultivo celular. Además, este compuesto y nuestra línea celular S22.3 validan la propuesta que la replicación del RNA está dirigida por las proteínas no estructurales del VHC de la NS3 a la NS5B. El ensayo que hemos descrito y validado será extremadamente útil para caracterizar otros inhibidores de la función de proteínas no estructurales del VHC en cultivo celular de forma altamente eficiente.
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\vskip0.400000\baselineskip
<220>
\vskip0.400000\baselineskip
<221> CDS
\vskip0.400000\baselineskip
<222> (1803)...(8408)
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
<400> 1
\vskip1.000000\baselineskip
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
<210> 2
\vskip0.400000\baselineskip
<211> 8642
\vskip0.400000\baselineskip
<212> DNA
\vskip0.400000\baselineskip
<213> VHC
\vskip0.400000\baselineskip
<220>
\vskip0.400000\baselineskip
<221> CDS
\vskip0.400000\baselineskip
<222> (1802)...(8407)
\vskip0.400000\baselineskip
<221> variación
\vskip0.400000\baselineskip
<222> 6268
\vskip0.400000\baselineskip
<223> r = a o g
\vskip0.400000\baselineskip
<221> variación
\vskip0.400000\baselineskip
<222> 4446
\vskip0.400000\baselineskip
<223> r = a o g
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
<400> 2
\vskip1.000000\baselineskip
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
<210> 3
\vskip0.400000\baselineskip
<211> 2201
\vskip0.400000\baselineskip
<212> PRT
\vskip0.400000\baselineskip
<213> VHC
\vskip0.400000\baselineskip
<220>
\vskip0.400000\baselineskip
<221> VARIANTE
\vskip0.400000\baselineskip
<222> 882
\vskip0.400000\baselineskip
<223> Xaa es Lys o Arg
\vskip0.400000\baselineskip
<221> VARIANTE
\vskip0.400000\baselineskip
<222> 1489
\vskip0.400000\baselineskip
<223> Xaa es Leu
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
<400> 3
\vskip1.000000\baselineskip
30
31
32
33
34
35
\vskip0.400000\baselineskip
<210> 4
\vskip0.400000\baselineskip
<211> 8643
\vskip0.400000\baselineskip
<212> DNA
\vskip0.400000\baselineskip
<213> VHC
\vskip0.400000\baselineskip
<220>
\vskip0.400000\baselineskip
<221> CDS
\vskip0.400000\baselineskip
<222> (1802)...(8407)
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
<400> 4
36
37
38
39
40
41
42
43
44
45
46
47
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
<210> 5
\vskip0.400000\baselineskip
<211> 8648
\vskip0.400000\baselineskip
<212> DNA
\vskip0.400000\baselineskip
<213> VHC
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
<220>
\vskip0.400000\baselineskip
<221> CDS
\vskip0.400000\baselineskip
<222> (1802)...(8407)
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
<400> 5
\vskip1.000000\baselineskip
48
49
50
51
52
53
54
55
56
57
58
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
<210> 6
\vskip0.400000\baselineskip
<211> 8638
\vskip0.400000\baselineskip
<212> DNA
\vskip0.400000\baselineskip
<213> VHC
\vskip0.400000\baselineskip
<220>
\vskip0.400000\baselineskip
<221> CDS
\vskip0.400000\baselineskip
<222> (1802)...(8407)
\newpage
\vskip0.400000\baselineskip
<400> 6
\vskip1.000000\baselineskip
59
60
61
62
63
64
65
66
67
68
69
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
<210> 7
\vskip0.400000\baselineskip
<211> 8638
\vskip0.400000\baselineskip
<212> DNA
\vskip0.400000\baselineskip
<213> VHC
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
<220>
\vskip0.400000\baselineskip
<221> CDS
\vskip0.400000\baselineskip
<222> (1802)...(8407)
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
<400> 7
70
71
72
73
74
75
76
77
78
79
80
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
<210> 8
\vskip0.400000\baselineskip
<211> 6
\vskip0.400000\baselineskip
<212> DNA
\vskip0.400000\baselineskip
<213> VHC
\newpage
\vskip0.400000\baselineskip
<400> 8
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
\hskip-.1em\dddseqskip
accagc
\hfill
6
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
<210> 9
\vskip0.400000\baselineskip
<211> 63
\vskip0.400000\baselineskip
<212> DNA
\vskip0.400000\baselineskip
<213> VHC
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
<400> 9
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
\hskip-.1em\dddseqskip
gaattccaga tggcgcgccc agatgttaac cagatccatg gcacactcta gagtactgtc
\hfill
60
\vskip0.400000\baselineskip
\hskip-.1em\dddseqskip
gac
\hfill
63
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
<210> 10
\vskip0.400000\baselineskip
<211> 33
\vskip0.400000\baselineskip
<212> DNA
\vskip0.400000\baselineskip
<213> VHC
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
<400> 10
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
\hskip-.1em\dddseqskip
cggaatcgtt aacagaccac aacggtttcc ctc
\hfill
33
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
<210> 11
\vskip0.400000\baselineskip
<211> 30
\vskip0.400000\baselineskip
<212> DNA
\vskip0.400000\baselineskip
<213> VHC
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
<400> 11
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
\hskip-.1em\dddseqskip
ggcgtaccca tggtattatc gtgtttttca
\hfill
30
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
<210> 12
\vskip0.400000\baselineskip
<211> 45
\vskip0.400000\baselineskip
<212> DNA
\vskip0.400000\baselineskip
<213> VHC
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
<400> 12
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
\hskip-.1em\dddseqskip
gcatatgaat tctaatacga ctcactatag gccagccccc gattg
\hfill
45
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
<210> 13
\vskip0.400000\baselineskip
<211> 45
\vskip0.400000\baselineskip
<212> DNA
\vskip0.400000\baselineskip
<213> VHC
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
<400> 13
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
\hskip-.1em\dddseqskip
ggcgcgccct ttggtttttc tttgaggttt aggattcgtg ctcat
\hfill
45
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
<210> 14
\vskip0.400000\baselineskip
<211> 36
\vskip0.400000\baselineskip
<212> DNA
\vskip0.400000\baselineskip
<213> VHC
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
<400> 14
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
\hskip-.1em\dddseqskip
aaagggcgca tgattgaaca agatggattg cacgca
\hfill
36
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
<210> 15
\vskip0.400000\baselineskip
<211> 39
\vskip0.400000\baselineskip
<212> DNA
\vskip0.400000\baselineskip
<213> VHC
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
<400> 15
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
\hskip-.1em\dddseqskip
gcatatgtta actcagaaga actcgtcaag aaggcgata
\hfill
39
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
<210> 16
\vskip0.400000\baselineskip
<211> 45
\vskip0.400000\baselineskip
<212> DNA
\vskip0.400000\baselineskip
<213> VHC
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
<400> 16
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
\hskip-.1em\dddseqskip
gcatatgaat tctaatacga ctcactatag gccagccccc gattg
\hfill
45
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
<210> 17
\vskip0.400000\baselineskip
<211> 30
\vskip0.400000\baselineskip
<212> DNA
\vskip0.400000\baselineskip
<213> VHC
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
<400> 17
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
\hskip-.1em\dddseqskip
acgcagaaag cgtctagcca tggcgttagt
\hfill
30
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
<210> 18
\vskip0.400000\baselineskip
<211> 30
\vskip0.400000\baselineskip
<212> DNA
\vskip0.400000\baselineskip
<213> VHC
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
<400> 18
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
\hskip-.1em\dddseqskip
tcccggggca ctcgcaagca ccctatcagg
\hfill
30
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
<210> 19
\vskip0.400000\baselineskip
<211> 26
\vskip0.400000\baselineskip
<212> DNA
\vskip0.400000\baselineskip
<213> VHC
\vskip0.400000\baselineskip
<220>
\vskip0.400000\baselineskip
<223> Marcaje con FAM: marcador fluorescente
\vskip0.400000\baselineskip
<223> Marcaje con TAMRA: extintor de fluorescencia
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
<400> 19
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
\hskip-.1em\dddseqskip
tggtctgcgg aacgggtgag tacacc
\hfill
26
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
<210> 20
\vskip0.400000\baselineskip
<211> 45
\vskip0.400000\baselineskip
<212> DNA
\vskip0.400000\baselineskip
<213> VHC
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
<400> 20
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
\hskip-.1em\dddseqskip
gtggacgaat tctaatacga ctcactataa ccagcccccg attgg
\hfill
45
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
<210> 21
\vskip0.400000\baselineskip
<211> 27
\vskip0.400000\baselineskip
<212> DNA
\vskip0.400000\baselineskip
<213> VHC
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
<400> 21
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
\hskip-.1em\dddseqskip
ggaacgcccg tcgtggccag ccacgat
\hfill
27
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
<210> 22
\vskip0.400000\baselineskip
<211> 23
\vskip0.400000\baselineskip
<212> DNA
\vskip0.400000\baselineskip
<213> VHC
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
<400> 22
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
\hskip-.1em\dddseqskip
gtcgtcttct ctgacatgga gac
\hfill
23
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
<210> 23
\vskip0.400000\baselineskip
<211> 27
\vskip0.400000\baselineskip
<212> DNA
\vskip0.400000\baselineskip
<213> VHC
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
<400> 23
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
\hskip-.1em\dddseqskip
gagttgctca gtggattgat gggcagc
\hfill
27
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
<210> 24
\vskip0.400000\baselineskip
<211> 8638
\vskip0.400000\baselineskip
<212> DNA
\vskip0.400000\baselineskip
<213> VHC
\vskip0.400000\baselineskip
<220>
\vskip0.400000\baselineskip
<221> CDS
\vskip0.400000\baselineskip
<222> (1802)...(8407)
\newpage
\vskip0.400000\baselineskip
<400> 24
\vskip1.000000\baselineskip
81
82
83
84
85
86
87
88
89
90
91
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
<210> 25
\vskip0.400000\baselineskip
<211> 8638
\vskip0.400000\baselineskip
<212> DNA
\vskip0.400000\baselineskip
<213> VHC
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
<220>
\vskip0.400000\baselineskip
<221> CDS
\vskip0.400000\baselineskip
<222> (1802)...(8407)
\newpage
\vskip0.400000\baselineskip
<400> 25
\vskip1.000000\baselineskip
92
93
94
95
96
97
98
99
100
101
102

Claims (22)

1. Una polinucleótido autorreplicante del virus de la hepatitis C (VHC) que contiene una región no traducida (NTR) 5' en la que la guanina situada en la posición 1 de dicha región está sustituida por adenina.
2. Un polinucleótido autorreplicante del VHC de acuerdo con la reivindicación 1 que contiene:
- una región 5'-NTR que contiene la secuencia ACCAGC (ID. de SEC. núm. 8) en la que la primera A es el nucleótido en la posición 1 de la región 5'NTR;
- una región de poliproteína del VHC que codifica una pliproteína del VHC; y
- una región 3'-NTR.
3. El polinucleótido del VHC de acuerdo con la reivindicación 2, en el caso en que dicha proteína comprende una o varias sustituciones aminoacídicas seleccionadas del grupo formado por: R(1135)K; S(1148)G; S(1560)G; K(1691)R; L(1701)F; I(1984)V; T(1993)A; G(2042)C; G(2042)R; S(2404)P; L(2155)P; P(2166)L y M(2992)T.
4. El polinucleótido del VHC que codifica una poliproteína que contiene una o varias de las sustituciones aminoacídicas definidas en la reivindicación 3, y que además contiene la sustitución aminoacídica E(1202)G.
5. El polinucleótido del VHC de acuerdo con la reivindicación 3, en el caso en que dicha sustitución es una mutación G2042C o G2042R.
6. El polinucleótido del VHC de acuerdo con la reivindicación 3, en el que dicha sustitución se selecciona del grupo formado por: K(1691)R y G(2042)C.
7. El polinucleótido del VHC de acuerdo con la reivindicación 3, en el que dicha sustitución se selecciona del grupo formado por: R(1135)K, S(1560)G, K(1691)R, T(1993)A, G(2042)C y P(2166)L.
8. El polinucleótido del VHC de acuerdo con la reivindicación 3, en el que dicha sustitución se selecciona del grupo formado por: R(1135)K, S(1560)G, K(1691)R, T(1993)A, G(2042)C, L(2155)P y P(2166)L.
9. El polinucleótido del VHC de acuerdo con la reivindicación 3, en el que dicha sustitución se selecciona del grupo formado por: E(1202)G, I(1984)V, G(2042)C y M(2992)T.
10. El polinucleótido del VHC de acuerdo con la reivindicación 3, en el que dicha sustitución se selecciona del grupo formado por: S(1148)G, E(1202)G, L(1701)F, G(2042)R y S(2404)P.
11. El polinucleótido del VHC de acuerdo con la reivindicación 2, en el caso en que dicho polinucleótido es una molécula de RNA codificada por la molécula de DNA seleccionada del grupo formado por: ID. de SEC. núms. 2, 4, 6, 24 y 25.
12. El polinucleótido del VHC de acuerdo con la reivindicación 2, en el caso en que dicho polinucleótido es una molécula de DNA seleccionada del grupo formado por: ID. de SEC. núms. 2, 4, 6, 24 y 25.
13. Un vector de expresión que contiene el polinucleótido de acuerdo con la reivindicación 2 en forma de DNA unido funcionalmente a un promotor.
14. Una célula huésped transfectada con una molécula polinucleotídica autorreplicativa de acuerdo con la reivindicación 2.
15. Una célula huésped de acuerdo con la reivindicación 14, en el caso en que la célula huésped es una línea celular eucariota.
16. Una célula huésped de acuerdo con la reivindicación 15, en el caso en que dicha línea celular eucariota es una línea celular hepática.
17. Una célula huésped de acuerdo con la reivindicación 16, en el caso en que dicha línea celular hepática es Huh-7.
18. Un ensayo de replicación de RNA que comprende los siguientes pasos:
a) la incubación de la célula huésped de acuerdo con la reivindicación 14 en unas condiciones adecuadas para la replicación de RNA;
b) el aislamiento del RNA celular total de las células; y
c) el análisis del RNA para medir la cantidad de RNA del VHC replicado.
19. El ensayo de acuerdo con la reivindicación 18, en el que el análisis de la cantidad de RNA en el paso c) se lleva a cabo mediante la amplificación del RNA mediante análisis de RT-PCR en tiempo real empleando cebadores específicos del VHC para medir la cantidad de RNA del VHC replicado.
20. El ensayo de acuerdo con la reivindicación 18, en el que dicho polinucleótido codifica un gen indicador, y el análisis de la cantidad de RNA del paso c) se realiza evaluando la cantidad de indicador expresado.
21. Un método de análisis de un compuesto para la inhibición de la replicación del VHC, que incluye los siguientes pasos:
a) la realización del paso a) de acuerdo con la reivindicación 18, en ausencia o presencia del compuesto;
b) el aislamiento del RNA celular total de las células; y
c) el análisis del RNA para medir la cantidad de RNA del VHC replicado. d) la comparación de la cantidad de RNA del VHC en las células en ausencia o en presencia del inhibidor, en la que una cantidad reducida de RNA indica la capacidad del compuesto para inhibir la replicación.
22. El método de acuerdo con la reivindicación 21, en el que dicha línea celular se incuba con el compuesto a ensayar durante unos 3-4 días a una temperatura de unos 37ºC.
ES01271930T 2000-12-22 2001-12-20 Molecula de rna autorreplicante del virus de la hepatitis c. Expired - Lifetime ES2287074T3 (es)

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