ES2316381T3 - Constructos de anticuerpo de fvv con sitios de union para un receptor cd16 y una proteina de superficie cd30. - Google Patents

Constructos de anticuerpo de fvv con sitios de union para un receptor cd16 y una proteina de superficie cd30. Download PDF

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Abstract

Constructo de anticuerpo de F v, que presenta dominios variables, pero no dominios constantes, comprendiendo los dominios variables sitios de unión para un receptor CD16 y una proteína de superficie CD30.

Description

Constructos de anticuerpo de F_{v} con sitios de unión para un receptor CD16 y una proteína de superficie CD30.
La presente invención se refiere a constructos de anticuerpo de F_{v}, que pueden inducir una regresión de la enfermedad de Hodgkin, a ADN que codifican para tales constructos de anticuerpo de F_{v} así como a un procedimiento para la producción de los constructos de anticuerpo de F_{v} y a su uso.
Los anticuerpos naturales presentan cuatro dominios variables, dos dominios V_{H} y dos V_{L}. Los dominios variables sirven como sitios de unión para un antígeno, estando formado un sitio de unión por un dominio V_{H} y uno V_{L}. Los anticuerpos naturales presentan dos sitios de unión iguales, es decir, reconocen un antígeno y por tanto se denominan también monoespecíficos. Los anticuerpos sintéticos pueden presentar también dos sitios de unión distintos, es decir, reconocen entonces dos antígenos y se denominan de manera correspondiente biespecíficos. Un ejemplo de tales anticuerpos es aquél que reconoce al receptor FcyIIIA (CD16) de células citolíticas naturales (células NK) y la proteína de superficie CD30 de células de la enfermedad de Hodgkin. Con este anticuerpo (biAcm HRS-3/A9) pueden activarse células NK y dirigirse frente a las células de la enfermedad de Hodgkin, mediante lo cual se induce una regresión de la enfermedad de Hodgkin (véase el documento DE 43 37 197C así como Hartmann, F. et al., Blood 89 (1997), 2042). Por otro lado se ha mostrado que biAcm HRS-3/A9 sólo puede purificarse o producirse difícilmente. Además se ha mostrado que biAcm HRS-3/A9 provoca reacciones inmunitarias indeseadas en muchos
pacientes.
Un constructo de anticuerpo de F_{v} biespecífico (diacuerpo), que sólo contiene dominios variables con sitios de unión para CD19 y CD3 se describe en Kipriyanov S. et al. (International Journal of Cancer tomo 77 (1998), nº 5, páginas 763-772).
Por consiguiente, la presente invención se basa en el objetivo de proporcionar un anticuerpo, con el que puede inducirse una regresión de la enfermedad de Hodgkin, evitándose las desventajas citadas anteriormente.
Según la invención esto se consigue mediante los objetos en las reivindicaciones de patente.
La presente invención se basa en los conocimientos del solicitante, de que un constructo de anticuerpo de F_{v}, que presenta sitios de unión para un receptor CD16 y una proteína de superficie CD30, puede inducir una regresión de la enfermedad de Hodgkin, siendo la lisis de las células tumorales más fuerte que con biAcm HRS-3/A9. Además se ha reconocido que puede producirse un constructo de anticuerpo de F_{v} de este tipo en grandes cantidades y mayor pureza. Además, el constructo de anticuerpo de F_{v} se caracteriza porque no contiene ninguna parte que pueda conducir a reacciones inmunitarias indeseadas en los pacientes.
Según la invención se utilizan los conocimientos del solicitante, para proporcionar un constructo de anticuerpo de F_{v}, que presenta sitios de unión para un receptor CD16 y una proteína de superficie CD30.
La expresión "constructo de anticuerpo de F_{v}" indica un constructo de anticuerpo, que presenta dominios variables, pero no dominios constantes. Como dominios variables existen especialmente sitios de unión para un receptor CD16 y una proteína de superficie CD30.
La expresión "sitio de unión" indica un dominio V_{H} y uno V_{L}, por medio de los que el constructo de anticuerpo de F_{v} puede unirse a un receptor CD16 o a una proteína de superficie CD30.
La expresión "receptor CD16" comprende un receptor CD16 de cualquier tipo y procedencia. Por ejemplo, el receptor CD16 puede proceder de células NK, macrófagos o monocitos activados. El receptor CD16 puede encontrarse también en forma de tipo natural o modificada, comprendiendo la última forma también un fragmento de un receptor CD16, al que puede unirse un anticuerpo dirigido frente a un receptor CD16.
La expresión "receptor CD30" comprende un receptor CD30 de cualquier tipo y procedencia. Por ejemplo, el receptor CD30 puede proceder de células de la enfermedad de Hodgkin o de Reed-Sternberg. El receptor CD30 puede existir también en forma de tipo natural o modificada, comprendiendo la última forma también un fragmento de un receptor CD30, al que puede unirse un anticuerpo dirigido frente a un receptor CD30.
Un constructo de anticuerpo de F_{v} según la invención presenta uno o varios sitios de unión para un receptor CD16 y uno o varios sitios de unión para una proteína de superficie CD30. Preferiblemente, el constructo de anticuerpo de F_{v} presenta uno o dos sitios de unión para un receptor CD16 y uno o dos sitios de unión para una proteína de superficie CD30.
Un constructo de anticuerpo de F_{v} según la invención puede producirse mediante distintos procedimientos. Por ejemplo, puede producirse un constructo de anticuerpo de F_{v}, que presenta un sitio de unión para un receptor CD16 y un sitio de unión para una proteína de superficie CD30, por ejemplo de modo que se expresa un primer constructo de anticuerpo de F_{v} de cadena sencilla, que presenta un dominio V_{H} de un anticuerpo anti-CD16 y un dominio V_{L} de un anticuerpo anti-CD30, junto con un segundo constructo de anticuerpo de F_{v} de cadena sencilla, que presenta un dominio V_{L} de un anticuerpo anti-CD16 y un dominio de V_{H} de un anticuerpo anti-CD30, mediante lo cual entran en contacto ambos entre sí y se forma el constructo de anticuerpo de F_{v} según la invención. De manera complementaria se remite a los ejemplos 1-3.
Además puede producirse un constructo de anticuerpo de F_{v}, que presenta de dos a cuatro sitios de unión para un receptor CD16 y dos sitios de unión para una proteína de superficie CD30, por ejemplo de modo que se expresa un constructo de anticuerpo de F_{v} de cadena sencilla, que comprende los elementos (a) y (b):
(a)
un dominio V_{H} de un anticuerpo anti-CD16 y un dominio V_{L} de un anticuerpo anti-CD30, estando unidos entre sí los dominios a través de un ligador 1 peptídico, que puede comprender cualquier aminoácido, especialmente glicina (G), serina (S) y prolina (P) y preferiblemente de 0-10 aminoácidos,
(b)
un dominio V_{H} de un anticuerpo anti-CD30 y un domino V_{L} de un anticuerpo anti-CD16, estando unidos entre sí los dominios a través del ligador 1 peptídico citado anteriormente,
estando unidos entre sí los elementos (a) y (b) a través de un ligador 2 peptídico, que puede comprender cualquier aminoácido, especialmente glicina, serina y prolina y preferiblemente de 3-10 aminoácidos y muy especialmente la secuencia de aminoácidos GGPGS. De manera complementaria se remite a la solicitud de patente 198 19 846.9 del solicitante.
Otro objeto de la presente invención es un ácido nucleico, especialmente un ADN, que codifica para un constructo de anticuerpo de F_{v} citado anteriormente. Además, un objeto de la presente invención son vectores de expresión que contienen un ADN de este tipo. Se prefiere el vector de expresión pKID16-30 de la figura 1. Éste se depositó en la DSMZ (Deutsche Sammlung für Mikroorganismen und Zellen, Colección Alemana de Microorganismos y Células) el 29 de julio de 1999 bajo DSM 12960. Además, un objeto de la presente invención son células que contienen un vector de expresión citado anteriormente.
Otro objeto de la presente invención es un kit, que comprende:
(a)
un constructo de anticuerpo de F_{v} según la invención, y/o
(b)
un vector de expresión según la invención, así como
(c)
sustancias auxiliares habituales, tales como tampones, disolventes, vehículos, controles y marcadores.
De los componentes individuales pueden existir uno o varios representantes.
La presente invención proporciona un constructo de anticuerpo de F_{v}, que presenta sitios de unión para un receptor CD16 y una proteína de superficie CD30. Este constructo de anticuerpo de F_{v} puede producirse en grandes cantidades y mayor pureza. Además, no presenta ninguna parte que pueda conducir a reacciones inmunitarias indeseadas en los pacientes. Especialmente, el constructo de anticuerpo de F_{v} se caracteriza porque puede activar células NK y puede dirigirse frente a células que expresan proteínas de superficie CD30, especialmente células tumorales, muy especialmente células de la enfermedad de Hodgkin o de Reed-Sternberg, mediante lo cual se lisan estas células. Por consiguiente, la presente invención es adecuada para proceder contra enfermedades, en las que desempeñan un papel las células que expresan proteínas de superficie CD30. Tales enfermedades son por ejemplo enfermedades tumorales, especialmente enfermedad de Hodgkin.
Breve descripción de los dibujos
La figura 1 muestra el vector de expresión según la invención pKID16-30. Éste codifica para dos constructos de anticuerpo de F_{v} de cadena sencilla, de los que uno presenta el dominio V_{H} de un anticuerpo anti-CD16 y el dominio V_{L} de un anticuerpo anti-CD30 y el otro presenta el dominio V_{H} de un anticuerpo anti-CD30 y el dominio V_{L} de un anticuerpo anti-CD16. Tras la expresión de los constructos de anticuerpo de F_{v} de cadena sencilla entran en contacto éstos entre sí, mediante lo cual se obtiene un constructo de anticuerpo de F_{v} según la invención.
La figura 2 muestra un análisis de FACS de la unión de un constructo de anticuerpo de F_{v} según la invención a células de la enfermedad de Hodgkin CD30^{+} L540CY y granulocitos CD16^{+}. Las células tumorales y los granulocitos se incubaron en cada caso con 20 \mug del constructo de anticuerpo de F_{v} según la invención. La unión del constructo de anticuerpo de F_{v} se determinó con el anticuerpo 9E10 anti-c-myc e IgG de cabra anti-ratón conjugada con fluoresceína. Como control negativo se incubaron las células solas con 9E10 e IgG de cabra anti-ratón conjugada con
fluoresceína.
La figura 3 muestra la actividad citolítica de células NK (efectoras) contenidas en linfocitos de sangre periférica (células PBL) frente a células de la enfermedad de Hodgkin CD30^{+} L540CY (células diana) en el caso de diferentes relaciones de células efectoras-diana en una prueba de JAM de 5 h. Se administró un constructo de anticuerpo de F_{v} según la invención (\bullet) con una concentración de 1 \mug/ml. Como control se usó biAcm HRS-3/A9 (\blacktriangle) (con una concentración de 4 \mug/ml). Como control negativo se usaron el constructo de anticuerpo de F_{v} según la invención sin células NK (o) y células NK solas (\gamma).
La figura 4 muestra el tratamiento de ratones SCID, que portan xenotrasplante de la enfermedad de Hodgkin, con un constructo de anticuerpo de F_{v} según la invención. Los ratones se trataron en el día 0 por vía i.v. con 100 \mug de un constructo de anticuerpo de F_{v} según la invención junto con células PBL que contenían células NK (\bullet) o sin aquéllas (\circ), con 200 \mul de PBS (*), con 1 x 10^{7} células PBL (\gamma), o con una mezcla de 100 \mug de Acm HRS-3 y A9 junto con células PBL (\lozenge). Los diámetros tumorales se midieron dos veces por semana y el volumen tumoral se calculó con la siguiente fórmula: Volumen = d^{2} x Dx\pi/6, siendo d el menor diámetro tumoral y D el mayor diámetro tumoral.
Ejemplo 1 Construcción del vector de expresión según la invención pKID16-30
Se sometió el ADNc de los dominios V_{H} y V_{L} de un anticuerpo anti-CD16 Acm A9 a una PCR. Para ello se usaron los siguientes cebadores:
VH5', 5-CAGCCGGCCATGGCGCAGGTC(G)CAGCTGCAGC(G)AG-3 (NcoI);
VH3', 5-CCAGGGGCCAGTGGATAGACAAGCTTGGGTGTTGTTTT-3 (HindIII):
VL5', 5-AGAGACGCGTACAGGCTGTTGTGACTCAGG-3 (MluI);
VL3', 5-GACTGCGGCCGCAGACTTGGGCTGGCC-3 (NotI).
Se realizó la PCR tal como sigue: un ciclo; 5 min. a 94ºC, 3 min. a 58ºC y 2 min. a 72ºC, seguido de 30 ciclos; 80 s a 94ºC, 80 s a 58ºC y 2 min. a 72ºC o por último 10 min. en el último ciclo. Se purificaron en gel los productos de PCR y se insertaron en el vector pCR-Script SK(+) (Stratagene) para la secuenciación. Para la expresión se insertó el dominio V_{H} a través de NcoI/HindIII y el dominio V_{L} a través de MluI/NotI en el vector pHOG21.
Se sometieron los dominios V_{H} y V_{L} de un fragmento scF_{v} anti-CD30 a una PCR. Para ello se usaron los siguientes cebadores:
5-ATGACCATGATTACGCCAAGC-3
5-AGACAAGCTTGGGTTGTTTTGGCTGAGGAGACGG-3 (HindIII);
5-GGCGGATATCGAGCTCACTCAGTCTCC-3 (EcoRV)
5-TATAGCGGCCGCAGCATCAGCCCGTTTGATTTCC-3 (NotI).
Se insertaron los dominios V_{H} y V_{L} del fragmento scF_{v} anti-CD30 o del fragmento scF_{v} anti-CD16 en el vector de expresión pKID, mediante lo cual se obtuvo el vector de expresión según la invención pKID 16-30. Éste codifica para los constructos de anticuerpo de F_{v} de cadena sencilla V_{H} 16-V_{L} 30 y V_{H} 30-V_{L} 16.
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Ejemplo 2 Expresión del constructo de anticuerpo de F_{v} según la invención en bacterias
Se cultivaron células de X11 Blue de E. coli (Stratagene, La Jolla, CA), que se habían transformado con el plásmido de expresión pKID16-30, durante la noche en medio 2YT con ampicilina 100 \mug/ml y glucosa 100 mM a 37ºC. Se cultivaron diluciones de 1:20 de los cultivos durante la noche como cultivos en matraz en medio 2YT a 38ºC con agitación con 280 rpm. En el caso de un valor de DO_{600} de 0,8 se sedimentaron las bacterias mediante centrifugación de 10 minutos con 1500 g a 20ºC y se resuspendieron en el mismo volumen de un medio 2YT fresco, que contenía ampicilina 100 \mug/ml y sacarosa 0,4 M. Se añadió IPTG con una concentración final de 0,1 M y se continuó el crecimiento a 21ºC (20-22ºC) durante 18-20 h. Se aisló el constructo de anticuerpo de F_{v} tal como se describe en Kipriyanov, S.M. et al., Protein Engineering 10, (1997), 445. A continuación se concentró mediante una precipitación con sulfato de amonio (saturación al 70% de concentración final). Se obtuvo el precipitado de proteína mediante centrifugación (30000 g, 4ºC, 45 min.) y se disolvió en el 10% del volumen inicial de Tris-HCl 50 mM, NaCl 1 M, pH 7,0. Se realizó una cromatografía de afinidad por metal inmovilizado (IMAC) tal como se describe en Kipriyanov, S.M. et al., J. Immunol. Methods 200, (1997), 69. Se dializó el constructo de anticuerpo de F_{v} purificado frente a una solución salina tamponada con fosfato.
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Ejemplo 3 Caracterización del constructo de anticuerpo de F_{v} según la invención (A) Citometría de flujo
Para detectar la unión de un constructo de anticuerpo de F_{v} según la invención a granulocitos CD16^{+} y células de la enfermedad de Hodgkin CD30^{+} L540CY se realizó un análisis en FACScan (Beckton Dickinson). Para ello se lavaron 1x10^{6} células dos veces en PBS-N helado (PBS, NaN_{3} al 0,05%) y se incubaron sobre hielo con 100 \mul del constructo de anticuerpo de F_{v} del ejemplo 2 durante 45 min. Se sedimentaron las células durante 5 min. con 1200 rpm a 4ºC y se lavaron con 2 ml de PBS-N. Se resuspendieron las células en 100 \mul de PBS-N, que contenía 10 \mug/ml del anticuerpo 9E10 unido al c-myc (ICI Chemikalien) y se incubaron sobre hielo durante 30 min. Se sedimentaron las células y se lavaron tal como anteriormente. Después se resuspendieron las células con IgG de cabra anti-ratón marcada con fluoresceína (Gibco BRL; diluida 1:100 en PBS-N) y se incubaron sobre hielo durante 30 min. Tras otro lavado con PBS-N, las células estaban listas para el análisis con PBS-N, que contenía yoduro de propidio 1 \mug/ml (Sigma). Se determinó la fluorescencia de fondo, incubándose las células con el anticuerpo 9E10 e IgG de cabra anti-ratón marcada con fluoresceína en condiciones iguales.
Se mostró que el constructo de anticuerpo de F_{v} según la invención reconoce tanto a los granulocitos CD16^{+} como a las células de la enfermedad de Hodgkin CD30^{+} L540CY y se une a los mismos.
(B) Prueba de citotoxicidad
Para detectar la actividad de un constructo de anticuerpo de F_{v} según la invención para activar células NK, para lisar células de la enfermedad de Hodgkin CD30^{+} L540CY, se realizó una prueba de citotoxicidad de manera correspondiente a la prueba de JAM descrita en Matzinger, P., J. Immunol. Meth. 145 (1991), 185. En la prueba de citotoxicidad se evalúa la fragmentación del ADN. Se marcaron las células con [^{3}H] timidina hasta una concentración final de 2,5-5 \muCi/ml durante 4-6 h. Se sedimentaron las células, se lavaron una vez con medio de cultivo y se colocaron a 10^{4} células/cavidad de una placa de 96 pocillos. Tras la adición de células efectoras (células de sangre periférica "células PBL" que contenían células NK) en distintas diluciones se incubó la placa de 96 pocillos en una atmósfera humedecida con CO_{2} al 7,5% durante 4 h. Se aspiraron las células y el medio sobre filtros de fibra de vidrio. Tras lavar y secar los filtros se pasaron a bolsas de plástico, que contenían un líquido de centelleo y se contaron usando un contador de centelleo líquido (LKB). La radioactividad medida se refiere al ADN intacto, dado que el ADN de células destruidas está descompuesto en fragmentos pequeños, que no se retienen por los filtros. Para la determinación de la citotoxicidad, es decir la destrucción de las células, se usó la fórmula convencional para la prueba de JAM: % de destrucción específica = (S-E)/S 100, en la que E = ADN obtenido de manera experimental en presencia de células efectoras (en cpm) y S = ADN obtenido en ausencia de células efectoras (espontáneo).
Se mostró que un constructo de anticuerpo de F_{v} según la invención puede activar células NK, para lisar células de la enfermedad de Hodgkin CD30^{+} L540CY, siendo la lisis más fuerte que en el caso del uso de biAcm HRS-3/A9.
(C) Influencia sobre tumores de ratones
Se establecieron linfomas de Hodgkin de CD30^{+} L540CY en ratones SCID, tal como se describe en Hombach, A. et al., Int. J. Cancer 55, (1993), 830; Renner, C. et al., J. Hematotherapy 4, (1995), 447. Para ello se inyectaron 1,5x10^{7} células tumorales en 200 \mul de PBS por vía subcutánea en el costado derecho de los ratones. Se determinó el desarrollo tumoral, es decir el diámetro tumoral dos veces por semana. Se dividieron los ratones con tumores de 4-6 mm de diámetro en distintos grupos y recibieron un constructo de anticuerpo de F_{v} según la invención en 200 \mul de PBS junto con linfocitos de sangre periférica (células PBL) que contenían células NK. Se determinaron el volumen tumoral y su desarrollo (véase la leyenda de la figura 4).
Se mostró que un constructo de anticuerpo de F_{v} según la invención puede activar células NK no sólo in vitro, sino también in vivo, para lisar células de la enfermedad de Hodgkin CD30^{+} L540CY.
<110> Deutsches Krebsforschungszentrum (Centro alemán de investigación del cáncer)
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<120> Constructos de anticuerpo de F_{v}
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<130> K 2839
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<140> Desconocido
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<150> Documento DE 199 37 264.0
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<151> 06-08-1999
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<160> 11
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<170> PatentIn Ver. 2.1
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<210> 1
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<211> 4570
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<212> ADN
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<213> Secuencia artificial
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<220>
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<223> Descripción de la secuencia artificial: Vector de expresión que codifica para dos constructos de anticuerpo de F_{v} de cadena sencilla
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<220>
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<221> CDS
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<222> (217)..(1002)
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<220>
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<221> CDS
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<222> (1102)..(1920)
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<400> 1
1
2
3
4
5
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<210> 2
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<211> 262
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<212> PRT
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<213> Secuencia artificial
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<223> Descripción de la secuencia artificial: Vector de expresión que codifica para dos constructos de anticuerpo de F_{v} de cadena sencilla
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<210> 3
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<211> 273
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<213> Secuencia artificial
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<400> 3
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cagccggcca tggcgcaggt cgcagctgca gcgag
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35
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<210> 5
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<211> 38
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<400> 5
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ccaggggcca gtggatagac aagcttgggt gttgtttt
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38
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agagacgcgt acaggctgtt gtgactcagg
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30
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gactgcggcc gcagacttgg gctggcc
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atgaccatga ttacgccaag c
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21
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agacaagctt gggtgttgtt ttggctgagg agacgg
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36
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ggcggatatc gagctcactc agtctcc
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<400> 11
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tatagcggcc gcagcatcag cccgtttgat ttcc
\hfill
34

Claims (14)

1. Constructo de anticuerpo de F_{v}, que presenta dominios variables, pero no dominios constantes, comprendiendo los dominios variables sitios de unión para un receptor CD16 y una proteína de superficie CD30.
2. Constructo de anticuerpo de F_{v} según la reivindicación 1, procediendo el receptor CD16 de células NK.
3. Constructo de anticuerpo de F_{v} según la reivindicación 1 ó 2, procediendo la proteína de superficie CD30 de células de la enfermedad de Hodgkin o de Reed-Sternberg.
4. Constructo de anticuerpo de F_{v} según una de las reivindicaciones 1-3, existiendo en cada caso un sitio de unión.
5. Constructo de anticuerpo de F_{v} según la reivindicación 4, codificado por el vector de expresión pKID16-30 (DSM 12960).
6. Constructo de anticuerpo de F_{v} según una de las reivindicaciones 1-3, existiendo en cada caso dos sitios de unión.
7. Vector de expresión, que codifica para el constructo de anticuerpo de F_{v} según una de las reivindicaciones 1-6.
8. Vector de expresión según la reivindicación 7, concretamente pKID16-30 (DSM 12960).
9. Transformante, que contiene el vector de expresión según la reivindicación 7 u 8.
10. Procedimiento para la producción del constructo de anticuerpo de F_{v} según una de las reivindicaciones 1-6, que comprende el cultivo del transformante según la reivindicación 9 en condiciones adecuadas.
11. Kit, que comprende:
(a)
un constructo de anticuerpo de F_{v} según una de las reivindicaciones 1-6, y/o
(b)
un vector de expresión según la reivindicación 7 u 8, así como
(c)
sustancias auxiliares habituales, tales como tampones, disolventes, vehículos, controles y marcadores,
pudiendo existir uno o varios representantes de los componentes individuales.
12. Constructo de anticuerpo de F_{v} según una de las reivindicaciones 1 a 6, para su uso como fármaco.
13. Uso del constructo de anticuerpo de F_{v} según una de las reivindicaciones 1 a 6, para la producción de un medicamento para la lisis de células que expresan proteínas de superficie CD30.
14. Uso según la reivindicación 13, siendo el medicamento para el tratamiento de enfermedades tumorales, especialmente de tumores de la enfermedad de Hodgkin o de Reed.
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