ES2307807T3 - Produccion de fragmentos f(ab')2 en celulas de mamiferos. - Google Patents
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Abstract
Una célula PER.C6 tal como la depositada en la ECACC con el número 96022940 para la expresión recombinante de un fragmento F(ab'')2, comprendiendo además dicha célula ácido nucleico recombinante que codifica un fragmento F(ab'')2, funcionalmente unido a una o más secuencias promotoras y/o potenciadoras.
Description
Producción de fragmentos F(ab')2 en
células de mamíferos.
Esta invención se refiere al campo de la
producción de proteínas recombinantes, más particularmente a la
producción de fragmentos de anticuerpos inmunológicamente activos
en células eucariotas. La invención se refiere más particularmente
a la producción de fragmentos F(ab')2 en células
eucariotas.
Los resultados de ensayos clínicos recientes han
generado mucho entusiasmo y optimismo por los posibles beneficios
de anticuerpos completamente humanos en el diagnóstico y tratamiento
de enfermedades. Este éxito se debe en parte a la tecnología de
selección de anticuerpos frente a dianas novedosas de bibliotecas de
presentación en fago, y también se debe a plataformas de producción
mejoradas.
Una molécula de IgG comprende dos cadenas
pesadas y dos cadenas ligeras. Las cadenas pesadas consisten en
(comenzando desde el extremo N-terminal): una región
variable, una región constante, una región bisagra y dos regiones
constantes adicionales (figura 1). La región bisagra contiene
residuos de cisteína que forman enlaces disulfuro con una segunda
cadena pesada para mediar la dimerización de la proteína. El número
de residuos de cisteína varía dependiendo de la subclase de IgG:
IgG1 tiene 2 cisteínas que forman enlaces disulfuro en la bisagra.
Las cadenas ligeras consisten en una región variable y una región
constante; residuos C-terminales con respecto a la
región constante forman enlaces disulfuro con residuos
inmediatamente antes de las regiones bisagra de las cadenas
pesadas. Por tanto, las cuatro cadenas se mantienen unidas mediante
múltiples enlaces disulfuro así como otras interacciones no
covalentes entre las cadenas íntimamente apareadas.
La estructura de un anticuerpo puede definirse
como dominios diferenciados: la región Fc que media las funciones
efectoras y la región F(ab') que se une al antígeno (George y
Urch, 2000). Los dos dominios constantes
C-terminales de las cadenas pesadas constituyen la
región Fc. Un fragmento F(ab') comprende la cadena ligera y
la región variable y la primera constante de la cadena pesada; un
fragmento F(ab')2 comprende dos fragmentos F(ab')
dimerizados a través de la región bisagra de la cadena pesada
(figura 1).
Hay anticuerpos en investigación como terapias
para un amplio intervalo de problemas clínicos incluyendo trasplante
de órganos, cardiopatía, enfermedades infecciosas, cáncer,
enfermedad reumatológica y autoinmunitaria, trastornos
neurológicos, enfermedades respiratorias, así como trastornos de
órganos tales como la sangre, la piel y el tubo digestivo.
Uno de los principales centros de interés para
el descubrimiento y desarrollo de anticuerpos está en el campo de
la terapia y la obtención de imágenes del cáncer (Carter, 2001).
Pueden usarse anticuerpos como moléculas desnudas, o pueden
marcarse y así usarse como una panacea para administrar una carga al
tumor (Borrebaeck y Carlsson, 2001; Park y Smolen, 2001).
Actualmente hay varios anticuerpos desnudos en las clínicas. Aunque
está claro que pueden reducir la carga tumoral en pacientes, el
mecanismo mediante el cual se produce esto no está claro. De manera
clásica podrían funcionar reuniendo células efectoras (mediante
receptores de Fc) o como complemento a la célula diana. Más
recientemente, está resultando evidente que también pueden funcionar
uniéndose a proteínas de la superficie celular y después activando
rutas de señalización inapropiadas o rutas de señalización
apoptóticas, lo que conduce a la muerte celular (Tutt et al.,
1998).
Actualmente se usan anticuerpos en la clínica
tanto como moléculas de IgG intactas como fragmentos F(ab')
y F(ab')2. Cuando se selecciona un formato de anticuerpo, hay
varios asuntos importantes. Deben tener una alta especificidad y
avidez por el antígeno, ser lo suficientemente pequeños para
penetrar en el tejido tumoral y permanecer en la circulación
durante el tiempo suficiente para localizarse en los tumores. Además
(particularmente si están marcados con un radiomarcador u otro
resto tóxico) deben eliminarse del organismo a una velocidad que
evite la toxicidad no específica o un ruido de fondo elevado. Los
fragmentos F(ab')2 muestran varios beneficios con respecto a
la IgG intacta relacionados con los puntos anteriores, que hacen que
sean atractivos para la obtención de imágenes y la terapia. En
primer lugar, estas moléculas tienen una semivida más corta que la
IgG intacta ya que se eliminan más rápidamente de la circulación por
los riñones como resultado de su menor peso molecular, reduciendo
así la posible toxicidad (Behr et al., 1995). Otra ventaja
del tamaño reducido es que pueden penetrar en el tejido tumoral y
la vasculatura asociada más fácilmente (Yokota et al, 1992).
De esta manera, se seleccionan como diana más células de la
masa
tumoral.
tumoral.
También hay ventajas debidas a la ausencia de la
región Fc de la molécula. El fragmento F(ab')2 no induce la
activación de respuestas inmunitarias, ya que la región Fc (que se
une al complemento y receptores de Fc) está ausente. Esto es de
particular importancia en estudios de obtención de imágenes, en los
que sólo se requiere una instantánea del tamaño y la dispersión del
tumor. Los fragmentos F(ab')2 tampoco tienen el problema de
la unión no específica a dianas mediante el resto Fc, y por tanto se
reduce el ruido de fondo y el marcaje no específico. Las ventajas
enumeradas anteriormente también pueden aplicarse en parte a
fragmentos F(ab'). Sin embargo, las moléculas F(ab')2
son bivalentes (como lo son las IgG intactas) y así deben unirse a
moléculas diana con mayor avidez. Los fragmentos F(ab') son
monovalentes, y como resultado generalmente muestran menor avidez.
Por estos motivos, los fragmentos F(ab')2 son sumamente
deseables como agentes clínicos.
Aunque estas ventajas de los fragmentos
F(ab')2 están claras, no ha resultado ser tan fácil preparar
fragmentos F(ab')2. Hay varios métodos actualmente
disponibles. El método clásico es preparar la IgG intacta, después
digerirla con una proteasa tal como pepsina para eliminar la región
Fc del anticuerpo. Esto tiene el problema de que pueden cortarse
otras regiones de la molécula por la proteasa (incluyendo la región
de unión a antígeno, dando como resultado la pérdida de capacidad
de unión de la región de unión a antígeno), y la digestión puede no
ser completa. Después se requiere purificación adicional para
eliminar el fragmento F(ab')2 del anticuerpo no digerido, el
dominio Fc y la proteasa.
Un método alternativo es preparar fragmentos
F(ab') en bacterias y después dimerizar las moléculas para
generar moléculas de F(ab')2 (Willuda et al., 2001;
Zapata et al., 1995, Humphreys et al., 1998; patente
estadounidense 5.648.237). La dimerización puede usar péptidos de
autoasociación específicos (que pueden resultar ser antigénicos
in vivo), conjugación mediante reticuladores químicos o
reducción/oxidación in vitro de fragmentos
F(ab')-bisagra. Estos métodos requieren
etapas de purificación adicionales y pueden producir moléculas no
habituales (tales como dos fragmentos F(ab') unidos "cabeza
a cola" de manera que las regiones de unión a antígeno están en
extremos opuestos de la nueva molécula).
Otro método para la producción de fragmentos
F(ab')2 es generarlos directamente en células de mamíferos.
Aunque esto puede parecer sencillo, se ha observado que a menudo se
producen fragmentos F(ab') con preferencia a fragmentos
F(ab')2. Un informe en el que se usaron células CHO para la
producción de F(ab')2 de IgG4 indicó que los fragmentos
F(ab')2 representaban sólo el 10% de la proteína producida,
representando los fragmentos F(ab') el 90% (King et
al., 1992; King et al., 1994). El motivo para esto no
está claro. Otra línea celular importante en la producción de
anticuerpos monoclonales es SP2/0; un intento de producir fragmentos
F(ab')2 de IgG1 en esta línea celular produjo esencialmente
sólo productos monovalentes. La adición de una bisagra de IgG3, que
comprende 11 puentes de azufre en lugar de los dos puentes de azufre
presentes en una bisagra de IgG1, dio como resultado la producción
de producto divalente al 98% (Leung et al., 1999). Sin
embargo, el aumento del número de puentes de azufre reduce
generalmente los niveles de producción de los fragmentos de
anticuerpo, y por tanto es preferible tener menos puentes de azufre
para la producción a gran escala. Se observó una situación similar
tras la expresión de fragmentos F(ab')2 en células COS (De
Sutter et al., 1992). Por tanto, a pesar de estos esfuerzos,
todavía existe una necesidad de métodos de producción mejorados de
fragmentos F(ab')2.
PER.C6^{TM} es una línea celular humana y un
ejemplo de una célula huésped eucariota primaria inmortalizada.
Puede crecer en cultivo en suspensión en medio libre de suero, que
tras la transfección con un vector de expresión apropiado y la
selección de líneas celulares estables, puede producir proteína
recombinante en abundancia, tal como se da a conocer en el
documento WO 00/63403. En la solicitud '403 se dio a conocer que las
células PER.C6^{TM} pueden expresar IgG humana intacta, pero no
se proporcionaron datos específicos para los fragmentos
F(ab')2.
En vista de lo anterior, todavía existe una
necesidad de una plataforma de expresión recombinante que pueda
producir tales fragmentos con un rendimiento suficiente sin algunas
de las desventajas observadas con las plataformas de la técnica
anterior.
En el presente documento, se demuestra que las
células PER.C6^{TM} pueden producir y secretar de manera más
eficaz fragmentos F(ab')2 sin la necesidad de tomar medidas
especiales dadas a conocer en la técnica anterior. El fragmento
F(ab')2 así producido y secretado puede unirse a un antígeno
tan eficazmente como la IgG intacta, mientras que el F(ab')
monovalente se une de manera considerablemente menos eficaz. Más en
particular, se descubrió que la línea celular PER.C6^{TM} y
derivados de la misma, parecen ser menos adecuados para la
producción de fragmentos bivalentes de moléculas de Ig y en los que
los restos monovalentes que constituyen el fragmento bivalente de
la molécula de Ig están unidos mediante uno o más enlaces
disulfuro.
Por tanto, según la invención, se proporciona
una célula huésped PER.C6 que comprende ácido nucleico que codifica
para un fragmento de anticuerpo multimérico bivalente
inmunológicamente activo, y/o un precursor del mismo,
funcionalmente unido a secuencias que pueden dirigir la expresión de
dichos fragmentos en dicha célula huésped cuando se cultiva dicha
célula en condiciones que permiten dicha expresión. Según un aspecto
preferido de la invención, el fragmento de anticuerpo multimérico
bivalente inmunológicamente activo comprende un fragmento
F(ab')2. La célula huésped proporcionada puede obtenerse a
partir de una células una célula PER.C6^{TM}.
La invención también proporciona una célula
PER.C6^{TM} que comprende ácido nucleico que codifica para un
fragmento F(ab')2. En una realización preferida de la
invención, la secuencia que dirige la expresión comprende una
región de un promotor de CMV, más preferiblemente la región del
promotor de CMV comprende el promotor/potenciador del gen de
expresión precoz de CMV desde el nucleótido -735 hasta el +95.
La invención también proporciona una célula
huésped PER.C6 que expresa y que secreta fragmentos de anticuerpo
monovalentes y bivalentes, inmunológicamente activos, y/o
precursores de los mismos, caracterizados porque la razón de
fragmento de anticuerpo activo bivalente con respecto a fragmento de
anticuerpo activo monovalente secretados por dicha célula huésped
es de al menos 1:3, en la que las dos regiones de unión a antígeno
de dicho fragmento de anticuerpo activo bivalente no están unidas
mediante enlaces peptídicos.
La invención también proporciona un método de
preparación de una célula huésped que puede producir un fragmento
de anticuerpo multimérico bivalente inmunológicamente activo,
comprendiendo el método: introducir en una célula PER.C6 una
secuencia de ácido nucleico que comprende una secuencia que codifica
para dicho fragmento de anticuerpo o un precursor del mismo
operativamente unido a una secuencia que puede dirigir la expresión
de dicha secuencia que codifica para dichos fragmentos de
anticuerpo en dicha célula.
La invención también proporciona un método de
producción de un fragmento de anticuerpo bivalente inmunológicamente
activo, que comprende cultivar una célula huésped según la
invención. En un aspecto, dicho método comprende además aislar y/o
purificar dicho fragmento de anticuerpo bivalente inmunológicamente
activo.
En un aspecto preferido, la región de dicho
fragmento de anticuerpo bivalente inmunológicamente activo que está
unida mediante puentes de azufre no se deriva de una IgG3. En el
método según la invención, dicho fragmento de anticuerpo bivalente
inmunológicamente activo preferiblemente comprende un fragmento
F(ab')2.
La invención también proporciona un método para
obtener fragmentos F(ab')2, comprendiendo dicho método: a)
introducir en una célula PER.C6 una secuencia de ácido nucleico que
codifica para dicho fragmento, o un precursor del mismo,
operativamente unido a secuencias que pueden dirigir la expresión de
dicha secuencia que codifica para dicho fragmento en dicha célula;
b) cultivar dicha célula; mediante lo cual dicho fragmento se
secreta a partir de dicha célula, en el que la razón de secreción
de fragmentos F(ab')2 con respecto a F(ab') es de al
menos 1:3; c) aislar y/o purificar dicho fragmento F(ab')2;
caracterizado porque dicho método carece esencialmente de una etapa
con proteasa.
La invención proporciona una célula huésped
PER.C6, que comprende además ácido nucleico recombinante que
codifica para un fragmento de anticuerpo multimérico bivalente
inmunológicamente activo, y/o un precursor del mismo,
funcionalmente unido a una o más secuencias que pueden dirigir la
expresión de dicho fragmento en dicha célula huésped. También se
proporcionan métodos de producción de un fragmento de anticuerpo
bivalente inmunológicamente activo, que comprenden cultivar una
célula huésped según la invención.
Se conocen en la técnica células huésped para la
producción de proteínas recombinantes. La célula huésped de la
invención comprende secuencias de adenovirus E1, preferiblemente
comprendiendo una secuencia de ácido nucleico que codifica para al
menos una proteína E1 de un adenovirus o un homólogo, fragmento y/o
derivado de la misma. Éstos pueden ser funcionales en la
inmortalización de una célula primaria cuando se expresa en dicha
célula. Dicha proteína E1 puede comprender la proteína E1A, que
funciona en la transformación e inmortalización de la célula
huésped. Además, puede expresarse la proteína E1B de adenovirus, lo
que puede reprimir la apoptosis de la célula huésped. La célula
huésped de la invención comprende al menos parte de la región E1 de
un adenovirus, que comprende las secuencias E1A y E1B en formato
expresable. La línea celular para su uso como célula huésped según
la presente invención, PER.C6^{TM}, se obtuvo tal como se
describe, por ejemplo, en la patente estadounidense 5.994.128; tal
como se describe en esa patente, se han depositado células
PER.C6^{TM} en la ECACC con el número 96022940. Brevemente, se
inmortalizaron retinoblastos embrionarios humanos mediante la
introducción de la región E1 que comprende E1A y E1B de adenovirus,
en los que el gen E1A está dirigido por el promotor PGK humano.
Inmunológicamente activo según la invención
significa que puede unirse selectivamente a un antígeno,
definiéndose la unión selectiva como la unión con una afinidad (Kd)
de al menos 5 * 10E4 litros/mol, más preferiblemente 5 * 10E5, más
preferiblemente superior a 5 * 10E6, todavía más preferiblemente 5 *
10E7, o más. Normalmente, los anticuerpos monoclonales pueden tener
afinidades que ascienden hasta 10E10 litros por mol, o incluso
mayor.
Las IgG normalmente tienen dos regiones Fab
idénticas, es decir, dos regiones que se unen a antígeno, y por
tanto, se dice que son bivalentes. Un fragmento de anticuerpo según
la invención pretende definir una molécula, que retiene la función
de unión pero que carece de la región que media las funciones
efectoras. Por consiguiente, los fragmentos de anticuerpo según la
invención carecen de al menos el dominio constante
C-terminal de la cadena pesada, más preferiblemente
los fragmentos de anticuerpo según la invención carecen de ambos
dominios constantes C-terminales de la cadena
pesada (C2 y C3). Un fragmento de anticuerpo bivalente según la
invención es un fragmento, que comprende dos regiones de unión.
Cada región de unión comprende una cadena ligera y un fragmento de
cadena pesada, región de unión que puede existir como un dímero (es
decir, el fragmento de cadena pesada y la cadena ligera se unen
para formar un dímero) o como un monómero (por ejemplo, en un
formato de cadena sencilla (scFv)). Los fragmentos de anticuerpo
bivalentes según la invención son diméricos en el sentido de que
las dos regiones de unión que constituyen el fragmento de anticuerpo
bivalente se unen la una a la otra, aunque no mediante enlaces
peptídicos. Las regiones de unión pueden dimerizarse de diferentes
maneras, por ejemplo a través de uno o más puentes de S (puentes de
azufre) dependientes de cisteína, tal como en las regiones bisagra
unidas directamente a la región C1 de las dos cadenas pesadas. Los
al menos dos sitios de unión a antígeno independientes pueden
unirse ambos al mismo antígeno o unirse cada uno a diferentes
antígenos. Los fragmentos de anticuerpo monovalentes como se
entienden en la presente invención sólo tienen un sitio de unión a
antígeno. Un ejemplo no limitativo de un fragmento de anticuerpo
monovalente es un fragmento F(ab'). Las dos regiones de
unión pueden ser o no idénticas, y pueden ser o no monoespecíficas,
lo que significa que ambas regiones de unión reconocen el mismo
epítopo con la misma afinidad, mientras que lo primero significa
que puede reconocer el mismo epítopo con diferente afinidad o
diferentes epítopos.
Un fragmento de anticuerpo dimérico bivalente
preferido según la invención es un fragmento F(ab')2, que
consiste en dos fragmentos F(ab') idénticos unidos el uno al
otro a través de las regiones de bisagra de las cadenas pesadas
mediante uno o normalmente dos puentes de azufre (figura 1).
Los fragmentos de anticuerpo producidos pueden
marcarse o conjugarse con cualquier resto (radiomarcador o marcador
fluorescente, toxina, proteína u otros agentes) de la misma manera
que pueden marcarse los anticuerpos intactos. El marcaje también
puede adoptar la forma de una generación de una proteína de fusión
en la línea celular. Por tanto, los fragmentos de anticuerpo
también pueden conjugarse con otros polipéptidos, en los que los
conjugados o inmunoconjugados pretenden estar incluidos en esta
invención. También es posible generar fragmentos biespecíficos, con
sitios de unión a antígeno situados o bien
N-terminales o C-terminales con
respecto a la región bisagra.
Pueden usarse radiomarcadores tanto en la
obtención de imágenes como en la terapia. Éstos pueden ser emisores
de partículas alfa tales como bismuto-212 o
astato-211; éstos tienen una energía muy elevada
pero sólo un pequeño rango, de modo que los efectos circundantes
son mínimos. Los emisores de partículas beta tienen un uso más
común; éstos incluyen yodo-131,
itrio-90 y renio-186, entre otros.
Éstos tienen una menor energía de partícula pero un mayor rango,
produciendo así potencialmente una muerte celular circundante en una
masa tumoral. Además, pueden marcarse los anticuerpos con restos
citotóxicos que destruyen la célula tumoral tras la
internalización. Actualmente hay en el mercado un anticuerpo unido a
una toxina bacteriana, calicheamicina (Mylotarg; Carter, 2001).
Otro restos tóxicos incluyen maitansinoides (TAPs; ImmunoGen), así
como inmunoliposomas cargados con agentes quimioterápicos, entre
otros. La carga también puede ser cualquier número de proteínas,
péptidos, fármacos o profármacos. También puede consistir en un
resto al que puede unirse un agente terapéutico introducido
posteriormente.
También existe la posibilidad de generar
anticuerpos biespecíficos: un dominio de unión a antígeno puede unir
una célula tumoral, el otro una proteína de la superficie celular
de una célula efectora, induciendo así la destrucción de la célula
diana. La homodimerización de fragmentos también puede producir
proteínas con características antitumorales potenciadas.
Las proteínas pueden estar codificadas por
proteínas precursoras que requieren modificaciones
peritraduccionales y/o postraduccionales antes de que se alcance la
forma de la proteína madura. Se incluyen en la invención ácido
nucleico que codifica para formas precursoras de los fragmentos de
anticuerpo, así como las propias proteínas precursoras codificadas,
incluyendo pero sin limitarse a preproteínas que contienen señales
de secreción y similares. Las secuencias de ácido nucleico que
codifican para los fragmentos de interés pueden comprender o no
intrones. De manera similar, puede ser un ADNc o ácido nucleico
similar a ADNc, o un fragmento genómico, o combinaciones de los
mismos.
Para obtener la expresión de secuencias de ácido
nucleico que codifican para fragmentos de anticuerpo o precursores
de los mismos, se sabe bien por los expertos en la técnica que las
secuencias que pueden dirigir tal expresión tienen que estar
funcionalmente (también denominado operativamente) unidas a las
secuencias de ácido nucleico que codifican para los fragmentos de
anticuerpo o precursores de los mismos. Funcionalmente unidas
pretende describir que las secuencias de ácido nucleico que
codifican para los fragmentos de anticuerpo o precursores de los
mismos están unidas a las secuencias que pueden dirigir la expresión
de tal manera que estas secuencias pueden dirigir la expresión de
los anticuerpos o precursores de los mismos. Funcionalmente unidas
incluye pero no se limita a una unión directa. Un ejemplo no
limitativo de unión funcional se encuentra, por ejemplo, en los
casetes de expresión. Las secuencias que dirigen la expresión pueden
incluir promotores, potenciadores y similares, y combinaciones de
los mismos. Obviamente, éstos deben poder funcionar en la célula
huésped, dirigiendo así la expresión de las secuencias de ácido
nucleico que están funcionalmente unidas a ellos. Los promotores
pueden ser constitutivos o estar regulados, y pueden obtenerse de
diversas fuentes, incluyendo virus, fuentes procariotas o
eucariotas o diseñarse artificialmente. Estas secuencias de ácido
nucleico pueden obtenerse mediante técnicas convencionales que se
conocen bien en la técnica. La expresión de ácido nucleicos de
interés puede ser a partir del promotor natural o derivado del mismo
o a partir de un promotor completamente heterólogo. Algunos
promotores bien conocidos y usados mucho comprenden promotores
derivados de virus, tales como adenovirus, tales como el promotor
E1A de adenovirus, promotores derivados de citomegalovirus (CMV),
tal como el promotor de expresión precoz (IE, immediate
early) de CMV, o derivados de células eucariotas, tales como
promotores de metalotioneína (MT), promotor del factor de elongación
1\alpha (EF-1\alpha) promotor. Por tanto,
cualquier promotor o potenciador/promotor que pueda dirigir la
expresión de la secuencia de interés en la célula huésped es
adecuado en la invención. En una realización preferida, la secuencia
que puede dirigir la expresión comprende una región de un promotor
de CMV, más preferiblemente la región que comprende los nucleótidos
-735 a +95 del promotor/potenciador del gen de expresión precoz de
CMV (CMVlong en la figura 2). Esta región comprende un potenciador
muy fuerte (Boshart et al, 1985). Se ha descubierto que este
CMVlong funciona particularmente bien, dando como resultado una
expresión varias veces mayor en comparación con el uso del promotor
regular, más corto de CMV tal como está presente, por ejemplo, en
los plásmidos pcDNA3.1 (Invitrogen).
Se realiza el cultivo de una célula para
permitir que se metabolice, y/o crezca y/o se divida. Esto puede
lograrse mediante métodos bien conocidos por los expertos en la
técnica, e incluye pero no se limita a proporcionar nutrientes para
la célula. Los métodos comprenden el crecimiento con adhesión a
superficies, crecimiento en suspensión, o combinaciones de los
mismos. Pueden optimizarse varias condiciones de cultivo mediante
métodos bien conocidos en la técnica para optimizar los
rendimientos de producción de proteínas. Puede realizarse el
cultivo, por ejemplo, en placas, frascos rotativos o en
biorreactores, usando sistemas discontinuos, de alimentación
discontinua o continuos, métodos con fibra hueca u otros,
pretendiéndose que todos estén incluidos en la invención. Con el
fin de lograr la producción a gran escala (continua) de proteínas
recombinantes a través del cultivo celular, se prefiere en la
técnica tener células que pueden crecer en suspensión, y se
prefiere tener células que pueden cultivarse en ausencia de suero
derivado de animales o seres humanos o componentes de suero
derivado de animales o seres humanos. Por tanto, el aislamiento es
más sencillo y se potencia la seguridad debido a la ausencia de
proteínas animales o humanas adicionales derivadas del medio de
cultivo, mientras que el sistema es también muy fiable ya que los
medios sintéticos son los mejores en cuanto a reproducibilidad.
En una realización preferida de la invención, un
fragmento de anticuerpo multimérico bivalente inmunológicamente
activo es un fragmento F(ab')2. Por tanto, se ha encontrado
hasta ahora que la expresión de tales fragmentos en células
eucariotas es problemático, ya que la mayoría de los fragmentos
F(ab') se produjeron en los sistemas descritos. Se
proporciona en el presente documento una célula huésped eucariota
primaria inmortalizada que puede expresar tales fragmentos
F(ab')2 de manera funcional en cantidades significativas.
Las células huésped que pueden obtenerse a
partir de las células mencionadas se derivan de las células
mencionadas, por ejemplo, introduciendo secuencias de ácido
nucleico en las células mencionadas. Esto puede lograrse mediante
cualquier método conocido en la técnica para introducir un ácido
nucleico en células, tal como, por ejemplo, transfección,
lipofección, electroporación, infección viral, y similares. El
método usado para introducir secuencias de ácido nucleico en
células no es crítico para la presente invención. Dicho ácido
nucleico puede estar presente en las células de manera
extracromosómica o estar integrado de manera estable en el genoma
de dichas células. Dichas células pueden dirigir la expresión de
manera transitoria, pero preferiblemente dichas células pueden
dirigir la expresión de manera estable. Alternativamente, la
expresión puede estar regulada.
PER.C6^{TM} es una línea celular humana que
puede expresar proteínas de manera sumamente reproducible, ampliable
a escala, tal como se da a conocer en el documento WO 00/63403.
Esta invención da a conocer que las células PER.C6^{TM} pueden
producir fragmentos de anticuerpo multiméricos bivalentes
inmunológicamente activos cuando está presente ácido nucleico que
codifica para tales fragmentos funcionalmente unidos a secuencias
que pueden dirigir la expresión de dichos fragmentos en las
células. Por tanto, según la invención, la célula huésped puede
obtenerse a partir de una célula PER.C6^{TM}.
También se han inmortalizado células 293 humanas
transformadas (de origen de riñón embrionario, células también
conocidas como células HEK293) mediante la región E1 de adenovirus
(Graham et al., 1977), pero las células PER.C6^{TM} se
comportan mejor en la manipulación que dichas células 293. Las
células PER.C6^{TM} se han caracterizado y documentado
extensamente, aunque se comportan significativamente mejor en la
ampliación a escala, crecimiento en suspensión e independencia del
factor de crecimiento. Especialmente el hecho de que las células
PER.C6^{TM} pueden ponerse en suspensión de manera sumamente
reproducible, las hace muy adecuadas para la producción a gran
escala.
Otra ventaja de la presencia del ácido nucleico
de la región E1 de adenovirus en comparación con células que
carecen de esta secuencia en la invención es que se sabe que E1A de
adenovirus como activador transcripcional potencia la transcripción
de ciertos promotores, incluyendo el potenciador/promotor IE de CMV
(Gorman et al., 1989; Olive et al., 1990). Por tanto,
cuando la proteína recombinante que va a expresarse está bajo el
control del potenciador/promotor de CMV, como en una de las
realizaciones preferidas de la invención, aumentan los niveles de
expresión de la proteína recombinante en las células que comprenden
E1A.
Los fragmentos de anticuerpo multiméricos
bivalentes inmunológicamente activos pueden unirse a cualquier diana
antigénica seleccionada. Se conocen bien en la técnica métodos para
identificar tales dianas y descubrir anticuerpos o fragmentos de
anticuerpo frente a tales dianas. Preferiblemente, los anticuerpos o
los fragmentos de anticuerpo son de origen humano, pero obviamente
los fragmentos de anticuerpo o anticuerpos puede ser también de
otros orígenes. Como ejemplo, la presente invención da a conocer la
producción de fragmentos F(ab')2 que se unen selectivamente
a vitronectina activada.
Puede producirse un fragmento de anticuerpo
bivalente inmunológicamente activo, puesto como ejemplo con un
fragmento F(ab')2, de varias maneras, pero tal como se trató,
existe todavía una necesidad de métodos de producción mejorados de
fragmentos F(ab')2. Sería particularmente útil que se
encontraran células huésped eucariotas y métodos para la producción
de tal fragmento que se caracterizaran por razones mejoradas de
fragmentos F(ab')2 con respecto a fragmentos F(ab')
producidos, o razones generalmente mejoradas de fragmentos de
anticuerpo inmunológicamente activos bivalentes frente a los
monovalentes. Por tanto, la presente invención proporciona por
primera vez una célula huésped que expresa y que secreta un
fragmento de anticuerpo monovalente y bivalente inmunológicamente
activo, y/o un precursor del mismo, caracterizado porque la razón de
fragmento de anticuerpo inmunológicamente activo bivalente con
respecto a fragmento de anticuerpo inmunológicamente activo
monovalente secretados por dicha célula huésped es de al menos 3:1,
en la que las dos regiones de unión a antígeno de dicho fragmento
de anticuerpo activo bivalente no están unidas mediante enlaces
peptídicos. El experto entenderá que son preferibles razones
mayores. Se da a conocer un ejemplo en el que esta razón es incluso
superior a 3:1 en la presente invención.
Según la invención, se mostró que es posible
producir de manera recombinante fragmentos de anticuerpo
multiméricos bivalentes y fragmentos de anticuerpo monovalentes en
una razón de al menos 1:3. Se ha descrito que el uso de una región
bisagra que se deriva de IgG3 en fragmentos F(ab')2 da como
resultado mejores razones de fragmentos F(ab')2 con respecto
a F(ab') en comparación con una región bisagra derivada de
IgG1 (Leung et al., 1999). Esto se debe probablemente al
alto número de puentes de azufre (11 posibles puentes de azufre) que
unen las dos regiones de unión a anticuerpo en una bisagra de IgG3.
Sin embargo, el aumento del número de puentes de azufre
generalmente disminuye los niveles de producción de los fragmentos
de anticuerpo, y por tanto, es preferible tener menos puentes de
azufre para la producción a gran escala. Esta invención proporciona
una célula huésped y métodos que pueden expresar fragmentos de
anticuerpo monovalentes y bivalentes inmunológicamente activos, de
los que las dos regiones de unión a antígeno están unidas mediante
sólo unos cuantos puentes de azufre, en una razón mucho mejor que
la conseguida con las células huésped y los métodos descritos hasta
ahora. Por tanto, en otra realización de la invención, las dos
regiones de unión a antígeno de dichos fragmentos de anticuerpo
monovalentes y bivalentes inmunológicamente activos están unidas
mediante de uno a diez ten puentes de azufre, más preferiblemente
mediante uno o dos puentes de azufre. Según un aspecto preferido,
dichos fragmentos bivalentes inmunológicamente activos son
fragmentos F(ab')2.
Puede realizarse el cultivo de las células de la
invención según una variedad de formas, generalmente conocidas y
descritas en la técnica. Puede realizarse una optimización de las
condiciones de cultivo para mejorar los rendimientos de los
fragmentos de anticuerpo producidos y para mejorar la razón de
fragmentos de anticuerpo multiméricos inmunológicamente activos con
respecto a los monovalentes secretados. Tal optimización puede
incluir, pero no se limita a, los medios de crecimiento y aditivos,
temperatura de cultivo, tiempo de crecimiento y fases de
producción, tipo y volumen del biorreactor o placa de cultivo, y
similares. Preferiblemente, se usan medios de crecimiento que
carecen de suero derivado de animales o seres humanos o componentes
de suero derivado de animales o seres humanos, tales como por
ejemplo, medio ExCell 525 (JRH). Los medios de cultivo definidos
son sumamente controlables e imponen menos cuestiones de seguridad y
alta reproducibilidad. También son sumamente beneficiosos para
etapas de procesamiento aguas abajo, cuando van a aislarse las
proteínas o fragmentos de proteína deseados.
En una realización preferida de la invención,
dichos fragmentos de anticuerpo inmunológicamente activos se aíslan
y/o purifican. Puede usarse cualquier etapa que mejore la razón del
producto deseado con respecto a cualquier subproducto para lograr
esto, y pretende estar incluido en la invención. Se conocen muchos
métodos en la técnica para aislar y/o purificar, y algunos ejemplos
no limitativos son filtración, centrifugación, cromatografía,
incluyendo por ejemplo cromatografía de afinidad, interacción
hidrófoba, fraccionamiento por tamaños, intercambio aniónico,
intercambio catiónico, y similares. En el ejemplo, se realiza el
fraccionamiento por tamaños para separar los fragmentos
F(ab')2 de los F(ab').
Los fragmentos de anticuerpo bivalentes
inmunológicamente activos, puestos como ejemplo con los fragmentos
F(ab')2, pueden producirse mediante digestión con proteasa
(por ejemplo, pepsina) de anticuerpos completos, pero tal como se
trató este método tiene varias desventajas. En el presente
documento, se proporciona un método que puede producir grandes
cantidades de fragmentos de anticuerpo bivalentes funcionales sin el
uso de etapas con proteasa.
Es otro aspecto de la presente invención
proporcionar fragmentos F(ab')2 que pueden obtenerse mediante
la expresión de dichos fragmentos en una célula derivada de una
célula PER.C6^{TM}. Tales fragmentos F(ab')2 pueden
obtenerse de manera eficaz en cantidades elevadas.
Según otro aspecto de la invención, se
proporciona una preparación en bruto de un fragmento de anticuerpo
inmunológicamente activo, que puede obtenerse mediante los métodos
según la invención. Una preparación en bruto puede incluir el medio
de cultivo usado para cultivar las células, y cualquier preparación
que comprenda los fragmentos de anticuerpo inmunológicamente
activos en algún momento en el proceso de purificación del material
deseado. En una realización preferida, dichos fragmentos de
anticuerpo inmunológicamente activos comprenden fragmentos
F(ab')2 y F(ab'). En otro aspecto preferido de la invención, se proporcionan fragmentos F(ab')2 que pueden obtenerse separando los fragmentos F(ab')2 de los fragmentos F(ab') en la preparación en bruto. Puede realizarse la separación según cualquier método conocido en la técnica, incluyendo pero sin limitarse a cromatografía de exclusión molecular, cromatografía de afinidad, intercambio aniónico y/o catiónico, centrifugación, filtración. Estará claro para el experto que los métodos de separación basados en la masa o el tamaño de los fragmentos son particularmente útiles para este fin.
F(ab')2 y F(ab'). En otro aspecto preferido de la invención, se proporcionan fragmentos F(ab')2 que pueden obtenerse separando los fragmentos F(ab')2 de los fragmentos F(ab') en la preparación en bruto. Puede realizarse la separación según cualquier método conocido en la técnica, incluyendo pero sin limitarse a cromatografía de exclusión molecular, cromatografía de afinidad, intercambio aniónico y/o catiónico, centrifugación, filtración. Estará claro para el experto que los métodos de separación basados en la masa o el tamaño de los fragmentos son particularmente útiles para este fin.
También están incluidas como un aspecto de la
invención composiciones farmacéuticas que comprenden un fragmento
de anticuerpo inmunológicamente activo, preferiblemente un fragmento
F(ab')2, según la invención. Las composiciones farmacéuticas
pueden incluir o no vehículos para la administración del material
deseado a seres humanos o animales. Tales vehículos pueden incluir,
pero no se limitan a, sales, azúcares, proteínas, lípidos. La
administración de las composiciones farmacéuticas puede realizarse
de una variedad de formas, que no son críticas para la presente
invención. Un ejemplo no limitativo para el uso de composiciones
farmacéuticas según la presente invención comprende la
administración de un fragmento F(ab')2 con una especificidad
deseada en forma de una composición farmacéutica a un ser humano
para fines de obtención de imágenes, por ejemplo para localizar un
tumor al que se une selectivamente dicho fragmento F(ab')2.
También es posible la administración de fragmento F(ab')2
que puede producirse según la invención para fines terapéuticos.
Para ilustrar la invención, se proporcionan los
siguientes ejemplos. Se clonó ADN que codificaba para un anticuerpo
completo así como los fragmentos de anticuerpo que constituían un
fragmento F(ab')2 dirigidos frente a vitronectina activada y
se expresó en células PER.C6^{TM}, se mostró expresión y tras
purificación, se mostró la actividad de unión a vitronectina de las
proteínas resultantes.
Se generó un plásmido de expresión que codifica
para las cadenas tanto ligeras como pesadas de un anticuerpo IgG1
que reconoce vitronectina activada (tal como se da a conocer en el
documento EP 1130099). Se aisló en primer lugar el ADN que
codificaba para la región de unión a antígeno de este anticuerpo a
partir de una biblioteca de presentación en fago de scFv y se
añadieron una secuencia líder y regiones constantes antes de la
clonación en el vector de expresión pcDNA3002(Neo) (figura
2). El vector de expresión pcDNA3002(Neo) se deposita el 13
de diciembre de 2001 en la Colección Europea de Cultivos Celulares
(ECACC) con el número 01121318. El plásmido resultante es
pVN18LcvHcv (figura 3), que se deposita el 13 de diciembre de 2001
en la ECACC con el número 01121320. Además, se construyó un
plásmido que contiene una cadena ligera intacta y una cadena pesada
que está truncada inmediatamente después del último codón traducido
de la región bisagra. Éste estaba seguido por una secuencia que
codificaba para una cola de 6 histidinas y luego un codón de
terminación. Este plásmido, pVN18LcvHcvHis, puede expresar un
fragmento F(ab')2 (figura 3), y se deposita el 13 de
diciembre de 2001 en la ECACC con el número 01121319. También se ha
generado un plásmido adicional para la producción de F(ab')2
que no contiene la secuencia que codifica para una cola de His. Se
realizaron los procedimientos esencialmente tal como se describen
en Sambrook y Russell, 2001.
Se aislaron las regiones variables de las
cadenas ligeras y pesadas del anticuerpo
anti-vitronectina a partir de una biblioteca de
presentación en fago. Éstas se clonaron por separado en vectores
mientras que también se añadieron secuencias líder (señal) en los
extremos N-terminales, y regiones constantes en los
extremos C-terminales de las dos cadenas, dando
como resultado los plásmidos VL VN18 y VH VN18 que comprenden la
cadena ligera y pesada, respectivamente. La cadena ligera de la IgG
anti-vitronectina es un tipo kappa de cadena. Ésta
estará presente en ambos plásmidos de expresión y así se insertó en
primer lugar en pcDNA3002(Neo). Se usó el plásmido VL VN18
como molde para PCR de la cadena ligera kappa y para incluir sitios
de restricción convenientes (para los procedimientos de clonación
molecular generales, véase por ejemplo Sambrook y Russel,
2001).
- Oligo E001: CCTGGCGC\scur{GCC}\underline{ACC}\sneg{ATG}\underline{G}CATGCCCTGGCTTCCTGTGG
Esto es homólogo al inicio de la secuencia
traducida. El codón de iniciación está en negrita; la secuencia
Kozak está subrayada; el sitio AscI usado para la clonación está en
cursiva.
- Oligo E002: CCGGGTTAA CTAACACTCTCCCCTGTTGAAGC
Esto es homólogo a la hebra no codificante al
final de la secuencia traducida. El codón de terminación está en
negrita; el sitio HpaI usado para la clonación está en cursiva.
Usando estos oligonucleótidos, se amplificó la
cadena ligera usando Pwo polimerasa como fragmento de 1,3 kb, se
digirió con AscI y HpaI y se ligó en pcDNA3002(Neo) digerido
con las mismas enzimas. El plásmido resultante es pVN18Lcv (no
mostrado).
Entonces se insertaron dos formas de la cadena
pesada en este plásmido para generar o bien la molécula de IgG1
intacta o bien el fragmento F(ab')2. Se usó el plásmido VH
VN18 como molde para la amplificación por PCR.
Para la producción de la IgG1 intacta, se usaron
los siguientes oligonucleótidos:
- E003: GGAGGATCC\underline{GCCACC}\sneg{ATG}\underline{G}CATGCCCTGGCTTCCTGTGG
Esto es homólogo al inicio de la secuencia
traducida. El codón de iniciación está en negrita; la secuencia
Kozak está subrayada; el sitio BamHI usado para la clonación está en
cursiva.
- E004: GGATGGCTAGC TCATTTACCCGGAGACAGGGAGAG
Esto es homólogo a la hebra no codificante al
final de la secuencia traducida. El codón de terminación está en
negrita; el sitio NheI usado para la clonación está en cursiva.
Usando estos oligonucleótidos, se amplificó la
cadena pesada usando Pwo polimerasa como fragmento de 2,2 kb, se
digirió con BamHI y NheI y se ligó en pVN18Lcv digerido con las
mismas enzimas. El plásmido resultante es pVN18LcvHcv.
Para la generación del fragmento F(ab')2
con cola de His, se usaron los siguientes oligonucleótidos para
someter a PCR el fragmento de cadena pesada a partir de VH
VN18:
- E003: GGAGGATCC\underline{GCCACC}\sneg{ATG}\underline{G}CATGCCCTGGCTTCCTGTGG
Esto es homólogo al inicio de la secuencia
traducida. El codón de iniciación está en negrita; la secuencia
Kozak está subrayada; el sitio BamHI usado para la clonación está en
cursiva.
- E005: GATGGCTAGC TCA\underline{ATGGTGATGGTGATGATG}TGGGCACGGTGGGCATGTGTGAGTT
Esto es homólogo a la hebra no codificante al
final de la secuencia traducida. El codón de terminación está en
negrita; el sitio NheI usado para la clonación está en cursiva y la
secuencia codificante para los seis residuos de histidina que
forman la cola de His está subrayada. Por tanto, la secuencia de
aminoácidos en el extremo terminal de la cadena pesada es:
- GluProLysSerCysAspLysThrHisThrCysProProCysProHisHisHisHisHisHis-terminación
Usando estos oligonucleótidos, se amplificó el
fragmento de cadena pesada a partir del plásmido VH VN18 como
fragmento de 1,3 kb usando Pwo polimerasa, se digirió con BamHI y
NheI y se ligó en pVN18Lcv digerido con las mismas enzimas. El
plásmido resultante es pVN18LcvHcvHis.
Las secuencias de las regiones que codifican
para el anticuerpo se muestran en las figuras 8 - 10.
Se transfectaron células o bien con pVN18LcvHcv
o bien con pVN18LcvHcvHis mediante un método basado en
lipofectamina. En resumen, se sembraron células PER.C6^{TM} a 3,5
x 10^{6} células por placa de cultivo tisular de 96 mm. Para cada
placa, se mezclaron 2 \mug de ADN de plásmido con 10 \mul de
lipofectamina (Gibco); esto se añadió a las células en medio DMEM
libre de suero (volumen total de 7 ml) y se incubaron durante 5
horas. Esto se sustituyó entonces por medio completo. Al día
siguiente (y durante las 3 que siguieron) se hicieron crecer las
células en DMEM en presencia de Geneticin (G418) 0,5 mg/ml para
seleccionar los clones que se transfectaron de manera estable con
el plásmido. Se seleccionaron los clones que secretaban altos
niveles de anticuerpo monoclonal en el sobrenadante del cultivo
celular mediante un ensayo de ELISA. En resumen, se recubrieron los
pocillos de una placa de 96 pocillos con anticuerpo producido frente
a la cadena ligera kappa de Ig. Tras el bloqueo con una disolución
láctea, se añadieron muestras a los pocillos con diluciones
variables y se incubaron durante 1 hora. Tras el lavado, se aplicó
el anticuerpo de detección (anti-IgG marcado con
biotina) durante 30 minutos. Tras una etapa de lavado adicional,
éste se detectó mediante la adición de peroxidasa de
rábano-estreptavidina, seguido por un lavado final
y la adición del sustrato diclorhidrato de
O-fenilendiamina. Se determinó la concentración de
anticuerpo comparando la densidad óptica a 492 nm con la de un
patrón de anticuerpo conocido.
Se seleccionaron los clones de producción
superior de cada transfección (IgG o F(ab')2) para su
análisis adicional. Éstos fueron:
- IgG intacta:
- clones 125 y 243
- F(ab')2:
- clones 118 y 195
Se realiza la producción de anticuerpos en medio
libre de suero. Por tanto, se lavaron las células adherentes en
matraces de cultivo tisular con PBS, luego se añadió medio ExCell
525 (JRH) y se incubaron las células durante 4 días más para
permitir que se acumulara el anticuerpo secretado en el medio de
cultivo celular. Se sometió a electroforesis una muestra del medio
en SDS-PAGE reductora (figura 4). Las cadenas
ligeras y pesadas que comprenden el anticuerpo secretado, intacto
son las especies proteicas predominantes. La cadena pesada truncada
del fragmento F(ab')2 está presente a una concentración menor
que cualquiera de la cadena ligera o la cadena pesada intacta de
IgG. Entonces se purificó el material: la IgG intacta sobre una
columna de proteína A y los fragmentos F(ab')2 sobre una
columna de proteína L (la proteína L se une a las cadenas ligeras
kappa). Se dializó el material purificado en PBS y luego se analizó
mediante filtración en gel en una columna HiLoad 16/60 Superdex
200. Los resultados de la filtración en gel para el clon 243 (IgG
intacta) y 118 (F(ab')2) se muestran en la figura 5. Los
resultados son idénticos a los observados para el clon 125 (IgG) y
el clon 195 (F(ab')2) para los que no se muestran datos. La
IgG intacta discurre como un único pico con un tiempo de elución de
67,18 (tal como se espera para una proteína de 150 kDa). El
fragmento F(ab')2 discurre como dos picos principales; los
tiempos de elución sugieren que el primero es F(ab')2 y el
segundo es F(ab'). Esto se confirmó mediante electroforesis
sobre SDS-PAGE no reductora (figura 5). Las
posteriores purificaciones indicaron que la razón de
F(ab')2:F(ab') con frecuencia es mejor. Esto se
muestra en la figura 6, de nuevo para el clon 118, en el que los
porcentajes de F(ab')2 y F(ab') son del 76% y el 22%,
respectivamente. También se obtuvieron resultados simulares con las
construcciones que carecían de una cola de His. Se determinó la
eficacia de unión a antígeno para la IgG intacta, F(ab')2 y
F(ab'). Se produjo el anticuerpo descrito anteriormente
frente a vitronectina activada, así, se purificó vitronectina de
esta forma (Yatohgo et al., 1988) y se unió a los pocillos
de una placa de 96 pocillos. Tras un análisis de ELISA, el material
de IgG y F(ab')2 de dos clones diferentes se unió de manera
igualmente eficaz mientras que el material de F(ab') se unió
a la vitronectina de manera aproximadamente 100 veces menos eficaz
(figura 7). Esto indica que el F(ab')2 producido mediante
este método no se une, de hecho, al antígeno con igual avidez que la
IgG divalente intacta.
Figura 1. IgG intacta (izquierda) y fragmento
F(ab')2 de IgG (derecha). Las regiones variables son claras,
las regiones constantes son oscuras. Los enlaces disulfuro están
marcados en negro.
Figura 2. Vectores de expresión.
Figura 3. Vectores para la expresión de IgG
intacta o fragmento F(ab')2 de IgG.
Figura 4. SDS-PAGE reductora del
sobrenadante del cultivo celular de clones que producen IgG intacta
y fragmento F(ab')2. A: clon 243 IgG, B: clon 125 IgG, C:
clon 195 F(ab')2, D: clon 118 F(ab')2
Figura 5. Análisis por filtración en gel y
SDS-PAGE no reductora de muestras purificadas de
material de IgG y
F(ab')2. Se indican los tiempos de elución sobre los picos.
F(ab')2. Se indican los tiempos de elución sobre los picos.
Figura 6. Ejemplo adicional de filtración en gel
del material de F(ab')2. Se indican los volúmenes de elución
sobre los picos; F(ab')2 (72,89 min.) representa el 76% del
material; F(ab') (85,01 min.) representa el 22% de
material.
Figura 7. Unión a antígeno de IgG intacta
(clones 243 y 125), F(ab')2 y F(ab') (clones 118 y
195). F(ab') se une a vitronectina de manera aproximadamente
100 veces menos eficaz de lo que lo hace IgG y F(ab')2.
Figura 8. Secuencia de ADN completa que codifica
para la cadena ligera de la IgG1 anti-vitronectina
(esta secuencia es idéntica tanto en pVN18LcvHcv como en
pVN18LcvHcvHis).
Figura 9. Secuencia de ADN completa que codifica
para la cadena pesada completa de la IgG1
anti-vitronectina.
Figura 10. Secuencia de ADN completa que
codifica para el fragmento de la cadena pesada truncada
(F(ab')2) de la IgG1 anti-vitronectina, con
la secuencia de la cola de His subrayada.
Behr T, Becker W, Hannappel
E, Goldenberg DM, Wolf F. (1995). Targeting of
liver metastases of colorectal cancer with IgG, F(ab')2, and
Fab' anti-carcinoembryonic antigen antibodies
labeled with 99mTc: the role of metabolism and kinetics. Cancer
Res 55(Supl. 23), 5777s-5785s.
Borrebaeck, C.A.K. y Carlsson, R.
(2001). Human therapeutic antibodies. Curr. Op.
Pharmacol. 1, 404-408.
Boshart, W, Weber, F, Jahn
G, Dorsch-Hasler K, Fleckenstein B,
Schaffner W (1985). A very strong enhancer is located
upstream of an immediate early gene of human cytomegalovirus.
Cell 41, 521-530.
Carter, P. (2001). Improving the
efficacy of antibody-based cancer therapies.
Nature Reviews: Cancer 1, 118-129.
De Sutter K, Feys V, Van de
Voorde A, Fiers W. (1992). Production of
functionally active murine and murine::human chimeric F(ab')2
fragments in COS-1 cells. Gene 113,
223-30
George, A.J.T. y Urch, C.E.
(2000). Diagnostic and therapeutic antibodies. Pub. Humana
Press.
Gorman CM, Gies D, McCray
G, Huang M. (1989). The human cytomegalovirus major
immediate early promoter can be transactivated by adenovirus early
proteins. Virology 171, 377-385.
Graham FL, Smiley J,
Russell WC, Nairn R. (1977). Characteristics of
a human cell line transformed by DNA from adenovirus type 5. J.
Gen. Virol. 36, 59-72.
Humphreys, D.P., Vetterlein, O.M.,
Chapman, A,P., King, D.J., Antoniw, P.,
Suitters, A.J., Reeks, D.G., Parton, T.A.H.,
King, L.M., Smith, B.J., Lang, V. y
Stephens, P.E. (1998). F(ab')2 molecules made
from Escherichia coli produced Fab' with hinge sequences
conferring increase serum survival in an animal model. J. Imm.
Methods 217, 1-10.
King DJ, Adair JR, Angal S,
Low DC, Proudfoot KA, Lloyd JC, Bodmer
MW, Yarranton GT. (1992). Expression, purification
and characterization of a mouse-human chimeric
antibody and chimeric Fab' fragment. Biochem J. 281,
317-23.
King DJ, Turner A,
Farnsworth AP, Adair JR, Owens RJ,
Pedley RB, Baldock D, Proudfoot KA,
Lawson AD, Beeley NR, et al. (1994).
Improved tumor targeting with chemically
cross-linked recombinant antibody fragments.
Cancer Res. 154, 6176-85.
Leung, S., Qu, Z., Hansen, H.,
Shih, L., Wang, J., Losman, M.,
Goldenberg, D., Sharkey, R. (1999). The effects
of domain deletion, glycosylation, and long IgG3 hinge on the
biodistribution and serum stability properties of a humanized IgG1
immunoglobulin, hLL2, and its fragments. Clinical Cancer
Research vol. 5, 3106s - 3117s.
Olive DM, Al-Mulla
W, Simsek M, Zarban S, al-Nakib
W. (1990). The human cytomegalovirus immediate early
enhancer-promoter is responsive to activation by
the adenovirus-5 13S E1A gene. Arch. Virol.
112, 67-80.
Park, J.W. y Smolen, J.
(2001). Monoclonal antibody therapy. Adv. Prot. Chem.
56, 369-421.
Sambrook, J. y Russell, D.W.
(2001). Molecular cloning: a laboratory manual. Pub. Cold
Spring Harbor Laboratory Press.
Tutt, A.L., French, R.R.,
Illidge, T.M., Honeychurch, J., McBride, H.M.,
Penfold, C.A., Fearon, D.T., Parkhouse, R.M.E.,
Klaus, G.G.B. y Glennie, M.J. (1998).
Monoclonal antibody therapy of B cell lymphoma: signalling activity
on tumour cells appears more important than recruitment of
effectors. J. Immunol. 161, 3176-3185.
Willuda J, Kubetzko S,
Waibel R, Schubiger PA,
Zangemeister-Wittke U, Pluckthun A.,
(2001). Tumor targeting of mono-, di-, and tetravalent
anti-p185(HER-2)
miniantibodies multimerized by self-associating
peptides. J Biol Chem. 276, 14385-92.
Yokota T, Milenic DE,
Whitlow M, Schlom J. 1992. Rapid tumor
penetration of a single-chain Fv and comparison with
other immunoglobulin forms. Cancer Res. 52,
3402-3408.
Zapata G, Ridgway JB,
Mordenti J, Osaka G, Wong WL, Bennett
GL, Carter P. (1995). Engineering linear
F(ab')2 fragments for efficient production in Escherichia coli and enhanced antiproliferative activity. Protein Eng. 8, 1057-62.
F(ab')2 fragments for efficient production in Escherichia coli and enhanced antiproliferative activity. Protein Eng. 8, 1057-62.
Claims (9)
1. Una célula PER.C6 tal como la depositada en
la ECACC con el número 96022940 para la expresión recombinante de
un fragmento F(ab')2, comprendiendo además dicha célula ácido
nucleico recombinante que codifica un fragmento F(ab')2,
funcionalmente unido a una o más secuencias promotoras y/o
potenciadoras.
2. Célula según la reivindicación 1, en la que
la una o más secuencias promotoras y/o potenciadoras comprenden una
región de un promotor de CMV.
3. Célula según la reivindicación 2, en la que
la región de un promotor de CMV comprende el potenciador/promotor
del gen de expresión precoz de CMV desde el nucleótido -735 hasta el
+95.
4. Un método para producir un fragmento
F(ab')2, comprendiendo el método:
a) proporcionar una célula PER.C6 tal como la
depositada en la ECACC con el número 96022940, comprendiendo además
dicha célula ácido nucleico recombinante que codifica un fragmento
F(ab')2, y/o un precursor del mismo, funcionalmente unido a
una o más secuencias promotoras y/o potenciadoras;
b) cultivar dicha célula;
mediante lo cual dicho fragmento F(ab')2
se secreta a partir de dicha célula.
5. Método según la reivindicación 4, que
comprende además:
c) aislar y/o purificar dicho fragmento
F(ab')2.
6. Método según la reivindicación 4 ó 5, en el
que las dos regiones de unión a antígeno de dicho fragmento
F(ab')2 están unidas mediante al menos uno y no más de diez
puentes de azufre.
7. Método según la reivindicación 6, en el que
las dos regiones de unión a antígeno de dicho fragmento
F(ab')2 están unidas mediante uno o dos puentes de
azufre.
8. Método según una cualquiera de las
reivindicaciones 4-7, en el que la región de dicho
fragmento F(ab')2 que está unida mediante dichos puentes de
azufre no se deriva de una IgG3.
9. Método según una cualquiera de las
reivindicaciones 5-8, que comprende además formular
el fragmento F(ab')2 en una composición farmacéutica.
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