ES2317898T3 - Usos medicinales de agonistas y antogonistas de il-174. - Google Patents

Usos medicinales de agonistas y antogonistas de il-174. Download PDF

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Stephen D. Hurst
Sandra M. Zurawski
Donna M. Rennick
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Abstract

Uso de un agonista de IL-174 en la fabricación de un medicamento para tratar a un paciente que tiene un trastorno autoinmune.

Description

Usos medicinales de agonistas y antagonistas de IL-174.
Campo de la invención
La presente invención se refiere a composiciones y a usos de composiciones relacionadas con proteínas que funcionan para controlar la fisiología, desarrollo y la diferenciación de células de mamíferos, por ejemplo células del sistema inmune de un mamífero. En particular, proporciona composiciones y usos de composiciones que comprenden proteínas, anticuerpos y miméticos que regulan la fisiología, el desarrollo y la diferenciación celular o la función de diversos tipos celulares, incluyendo las células hematopoyéticas.
Antecedentes de la invención
El sistema inmune de los vertebrados consiste en varios órganos y varios tipos celulares diferentes. Dos tipos celulares principales incluyen el linaje mieloide y el linaje linfoide. Entre el linaje de células linfoides se encuentran las células B, que se caracterizaron originalmente como células que se diferenciaban en el hígado fetal o en la médula ósea adulta, y las células T, que se caracterizaron originalmente como células que se diferenciaban en el timo. Véase, por ejemplo, Paul (ed. 1998) Fundamental Immunology (4ª ed.) Raven Press, New York.
En muchos aspectos del desarrollo de una respuesta inmune o diferenciación celular, las proteínas solubles conocidas como citoquinas juegan un papel crítico en la regulación de las interacciones celulares. Estas citoquinas aparentemente median actividades celulares de muchas maneras. En muchos casos, han demostrado modular la proliferación, el crecimiento y la diferenciación de células madre hematopoyéticas para dar el gran número de progenitores que componen los linajes responsables de una respuesta inmune.
Sin embargo, las moléculas celulares que se expresan por las diferentes fases del desarrollo de las células en estas rutas de maduración aún no se han identificado completamente. Además, los papeles y mecanismos de acción de las moléculas de señalización que inducen, sostienen o modulan los diversos estados fisiológicos, del desarrollo o proliferativos de estas células no se entienden bien. Claramente, el sistema inmune y su respuesta a diversas condiciones de estrés tenían relevancia para la medicina, por ejemplo, enfermedades infecciosas, respuestas y tratamientos relacionados con cánceres, respuestas alérgicas y respuestas de rechazo de trasplantes. Véase, por ejemplo, Thorn, et al. Harrison's Principles of Internal Medicine McGraw/Hill, New York.
La ciencia médica se basa, en gran medida, en el reclutamiento o la supresión apropiada del sistema inmune para efectuar curas de respuestas fisiológicas insuficientes o inapropiadas a factores ambientales. Sin embargo, la falta de comprensión de cómo se regula o se diferencia el sistema inmune ha bloqueado la capacidad de modular ventajosamente los mecanismos defensivos normales a los desafíos biológicos. De esta manera siguen sin poderse tratar situaciones médicas caracterizadas por una regulación anómala o inapropiada del desarrollo o fisiología de células relevantes. El descubrimiento y caracterización de citoquinas específicas contribuirá al desarrollo de terapias para una amplia serie de afecciones degenerativas u otras afecciones que afectan al sistema inmune, a células hematopoyéticas así como a otros tipos celulares. La presente invención proporciona soluciones para algunos de estos y muchos otros problemas.
Compendio de la invención
La presente invención se basa, en parte, en actividades biológicas de la citoquina conocida como IL-174. En particular, varios ensayos indican que esta citoquina tiene funciones en la regulación del establecimiento de respuestas inmunes de tipo Th2, inmunidad innata, respuestas inflamatorias, crecimiento de mucosa y fibroblastos, ciertas actividades hematopoyéticas y formación de granuloma.
En el presente documento se describen usos de composiciones en métodos: para dirigir una respuesta inmune de un mamífero hacia una respuesta de tipo Th2, comprendiendo el método administrar un agonista de IL-174 a células inmunes del mamífero; para estimular una respuesta inmune innata del mamífero, comprendiendo el método administrar un agonista de IL-174 a células inmunes del mamífero; para aumentar una respuesta inflamatoria del mamífero a partir de las células epiteliales o fibroblastos, comprendiendo el método administrar además un agonista de IL-174 al mamífero; para inducir el crecimiento de células intestinales, comprendiendo el método administrar un agonista de IL-174 a la célula; para promover la hematopoyesis medular extra en el mamífero, comprendiendo el método de administrar un agonista de IL-174 al mamífero; o para aumentar las respuestas de anticuerpo en material sérico y fecal, que comprende administrar un agonista de IL-174 a la célula.
Por consiguiente, los usos de composiciones en el método implican administrar un agonista, donde la administración: induce la producción de citoquinas por una célula hematopoyética, fibroblasto, célula epitelial o endotelial; regula negativamente una respuesta inflamatoria que acompaña a una infección; estimula el crecimiento de una célula epitelial; o induce el crecimiento de células del epitelio intestinal, fibroblastos o células caliciformes. En algunas realizaciones, el método implica administrar un agonista, donde el mamífero presenta o ha experimentado condiciones para estimular: una afección autoinmune; una respuesta inmune contra una enfermedad infecciosa; una respuesta de curación de heridas; o una afección mediada por Th1. En otras realizaciones, la afección autoinmune se selecciona entre: esclerosis múltiple, lupus eritematoso sistémico, artritis reumatoide, diabetes o psoriasis; la respuesta infecciosa es sintomática de: una infección por Aspergillus, una infección fúngica (incluyendo Candidiasis, Blastomycosis o Aspergillosis), una infección parasitaria (incluyendo Schistosomiasis, infección por trematodos, helmintiasis o filariasis); o una infección vírica (incluyendo hepatitis); o la afección mediada por Th1 es una afección inflamatoria (incluyendo enfermedad de Crohn, colitis ulcerosa, pancreatitis o hepatitis). Además, la invención proporciona métodos para tratar una respuesta infecciosa, que comprenden además administrar otra entidad terapéutica para tratar la infección.
En el presente documento también se describen usos de composiciones en métodos, por ejemplo, para alejar una respuesta inmune de un mamífero de una respuesta de tipo Th2, comprendiendo el método administrar un antagonista de IL-174 a células inmunes del mamífero; o para prevenir la inflamación o la formación de granuloma en el mamífero, que comprende administrar un antagonista de IL-174 a células del sistema inmune. A menudo, el antagonista es un anticuerpo monoclonal o policlonal contra IL-174. El método puede implicar administrar un antagonista, donde: la administración bloquea la atracción de eosinófilos, la remodelación tisular o fibrosis; o el mamífero presenta o ha experimentado condiciones para estimular: una afección alérgica; una afección inflamatoria; o una afección mediada por Th2. En otras realizaciones, los eosinófilos son atraídos al pulmón (es decir, asma), hígado o intestino (es decir, gastritis eosinofílica); la fibrosis es fibrosis es del conducto pancreático o peribiliar; el antagonista reprime la producción de IL-4, IL-5 y/o IL-13; el antagonista reduce la eotaxina, CCR4 y/o expresión de CCR4 en BAL; los síntomas de la afección alérgica están en el pulmón; la afección alérgica es una respuesta anafiláctica sistémica, una respuesta de hipersensibilidad cutánea, o una alergia alimentaria; o la afección inflamatoria o mediada por Th2 es una dermatitis o inflamación asmática. En otras realizaciones, el mamífero presenta o ha experimentado condiciones para estimular: una afección alérgica; una afección inflamatoria; o una afección mediada por Th2.
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Específicamente, la presente invención se refiere a lo siguiente:
1. Uso de un agonista de IL-174 en la fabricación de un medicamento para tratar a un paciente que tiene un trastorno autoinmune.
2. El uso del punto 1, donde el trastorno autoinmune se selecciona entre el grupo consistente en:
(a)
esclerosis múltiple;
(b)
lupus eritematoso sistémico;
(c)
artritis reumatoide;
(d)
diabetes; y
(e)
psoriasis.
3. El uso del punto 1, donde el agonista de IL-174 es un polipéptido de IL-174.
4. El uso del punto 1, donde el agonista de IL-174 es un polipéptido de IL-174 humano que comprende los aminoácidos desde la Tyr en la posición 1 a la Gly en la posición 145 de la SEC ID Nº: 2.
5. El uso del punto 1, donde el agonista de IL-174 es una variante de secuencia de un polipéptido de IL-174 que comprende los aminoácidos desde la Tyr en la posición 1 a la Gly en la posición 145 de la SEC ID Nº: 2.
6. Un medicamento que comprende un agonista de IL-174 para tratar a un paciente que tiene un trastorno autoinmune.
7. El medicamento del punto 6, donde el trastorno autoinmune se selecciona entre el grupo compuesto por:
(a)
esclerosis múltiple;
(b)
lupus eritematoso sistémico;
(c)
artritis reumatoide;
(d)
diabetes; y
(e)
psoriasis.
8. El medicamento del punto 6, donde el agonista de IL-174 es un polipéptido de IL-174.
9. El medicamento del punto 6, donde el agonista de IL-174 es un polipéptido de IL-174 humano que comprende los aminoácidos desde la Tyr en la posición 1 a la Gly en la posición 145 de la SEC ID Nº: 2.
10. El medicamento del punto 6, donde el agonista de IL-174 es una variante de secuencia de un polipéptido de IL-174 que comprende los aminoácidos desde la Tyr en la posición 1 a la Gly en la posición 145 de la SEC ID Nº: 2.
11. Uso de un antagonista de IL-174 en la fabricación de un medicamento para tratar a un paciente que tiene un trastorno alérgico o inflamatorio.
12. El uso del punto 11, donde el trastorno inflamatorio es dermatitis o inflamación asmática.
13. El uso del punto 11, donde el trastorno alérgico se selecciona entre el grupo consistente en:
(a)
alergia pulmonar;
(b)
respuesta anafiláctica sistémica;
(c)
hipersensibilidad cutánea; y
(d)
una alergia alimentaria.
14. El uso del punto 11, donde el antagonista de IL-174 es un anticuerpo monoclonal contra IL-174.
15. El uso del punto 11, donde el antagonista de IL-174 es un anticuerpo monoclonal que se une específicamente a un polipéptido de IL-174 humano o el antagonista de IL-174 es un fragmento de unión del anticuerpo monoclonal.
16. El uso del punto 11, donde el antagonista de IL-174 es un anticuerpo monoclonal que se une específicamente a un polipéptido de IL-174 humano que comprende los aminoácidos desde la Tyr en la posición 1 a la Gly en la posición 145 de la SEC ID Nº: 2 o el antagonista de IL-174 es un fragmento de unión del anticuerpo monoclonal.
17. Un medicamento que comprende un antagonista de IL-174 para tratar a un paciente que tiene un trastorno alérgico o inflamatorio.
18. El medicamento del punto 17, donde el trastorno inflamatorio es dermatitis o inflamación asmática.
19. El medicamento del punto 17, donde el trastorno alérgico se selecciona entre el grupo consistente en:
(a)
alergia pulmonar;
(b)
respuesta anafiláctica sistémica;
(c)
hipersensibilidad cutánea; y
(d)
una alergia alimentaria.
20. El medicamento del punto 17, donde el antagonista de IL-174 es un anticuerpo monoclonal contra IL-174.
21. El medicamento del punto 17, donde el antagonista de IL-174 es un anticuerpo monoclonal que se une específicamente a un polipéptido de IL-174 humano o el antagonista de IL-174 es un fragmento de unión del anticuerpo monoclonal.
22. El medicamento del punto 17, donde el antagonista de IL-174 es un anticuerpo monoclonal que se une específicamente a un polipéptido de IL-174 humano que comprende los aminoácidos desde la Tyr en la posición 1 a la Gly en la posición 145 de la SEC ID Nº: 2 o el antagonista de IL-174 es un fragmento de unión del anticuerpo monoclonal.
23. Una composición que comprende un antagonista de IL-174 y:
(a)
un medicamento para la alergia;
(b)
un medicamento para el asma;
(c)
un medicamento para la dermatitis;
(d)
un medicamento para la fibrosis; o
(e)
un medicamento para la gastritis eosinofílica.
24. La composición del punto 23, donde el antagonista de IL-174 es un anticuerpo monoclonal contra IL-174.
25. La composición del punto 23, donde el antagonista de IL-174 es un anticuerpo monoclonal que se une específicamente a un polipéptido de IL-174 humano.
26. La composición del punto 25, donde el polipéptido de IL-174 humano comprende los aminoácidos desde la Tyr en la posición 1 a la Gly en la posición 145 de la SEC ID Nº: 2.
27. La composición del punto 23, que comprende un antagonista de IL-174 y un medicamento antiinflamatorio.
28. La composición del punto 27, donde el medicamento antiinflamatorio es un esteroide o un esteroide glucocorticoide.
Además en el presente documento se describe una composición que comprende: un agonista de IL-174 y: un agente antimicrobiano (incluyendo un compuesto antibiótico, antiviral o antifúngico) o un agente quimioterapéutico; o un antagonista de IL-174 y: un medicamento para la alergia, un medicamento para el asma, un medicamento para la dermatitis, un medicamento para la fibrosis, o un medicamento para la gastritis eosinofílica.
Descripción detallada de la invención
Resumen
I.
General
II.
Agonistas y Antagonistas de Citoquinas
A.
IL -174 y Variantes
B.
Anticuerpos
C.
Otras moléculas
III.
Inmunoensayos
IV.
Usos
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I. General
La invención se basa, en parte, en el sorprendente descubrimiento de que la citoquina denominada IL-174 tiene papeles en diversos aspectos de las respuestas inmunes. El gen de la IL-174 es uno de una familia de genes que codifican proteínas que presentan rasgos estructurales característicos de las citoquinas, particularmente relacionados con la citoquina denominada CTLA-8 (también conocida como IL-17). Se han descrito formas de rata, ratón y de humano y un homólogo viral de CTLA-8 y sus secuencias están disponibles en el GenBank. Véase Rouvier, et al. (1993) J. Immunol. 150: 5445 - 5456; Yao, et al. (1995) Immunity 3: 811-821; Yao, et al. (1995) J. Immunol. 155: 5483-5486; y Kennedy, et al. (1996) J. Interferon and Cytokine Res. 16: 611-617. La CTLA-8 tiene actividades implicadas en las artritis, rechazo de injertos renales, tumorigenicidad, interacciones virus-hospedador e inmunidad innata; y parece presentar ciertas funciones reguladoras similares a las de la IL-6. Véase PubMed (search for IL-17), Chabaud, et al. (1998) J. Immunol. 63: 139-148; Amin, et al. (1998) Curr. Opin. Rheumatol. 10: 263-268; Van Kooten, et al. (1998) J. Am. Soc. Nephrol. 9: 1526-1534; Fossiez, et al. (1998) Int. Rev. Immunol. 16: 541-551; Knappe, et al. (1998) J. Virol. 72: 5797-5801; Seow (1998) Vet. Immuno. Immunopathol. 63: 139-48; y Teunissen, et al. (1998) J. Invest. Dermatol. 111: 645-649. Un informe sobre la señalización a través del factor de transcripción NF\kappaB implica una ruta de señalización que se usa en la inmunidad innata. Shalom-Barak, et al. (1998) J. Biol. Chem. 273: 27467-27473.
Las secuencias de ADNc de IL-174 presentan diversos rasgos que son característicos de los ARNm que codificación citoquinas, factores de crecimiento y oncogenes. La IL-17 es el primer miembro de esta familia reconocida recientemente de citoquinas relacionadas con el TGF-\beta, y se han identificado varios miembros de esta familia denominada "IL-170". Es previsible que el plegamiento de esta familia sea el de la familia de citoquinas conocida como TGF-\beta. La familia de citoquinas TGF-\beta, y la familia IL-170 comparten el rasgo común de un motivo de nudo de cistina, caracterizado por una separación particular de restos de cisteína. Véase, por ejemplo, Sun y Davies (1995) Ann. Rev. Biophys. Biomolec. Struct. 24: 269-291; McDonald, et al. (1993) Cell 73: 421-424; e Isaacs (1995) Curr. Op. Struct. Biol. 5: 391-395. En particular, las estructuras sugieren varias cisteínas conservadas. Los enlaces disulfuro estarían entre las cisteínas 2 y 5; 3 y 6; y 1 y 4. El significado funcional de la similitud de plegamiento sugiere la formación de dímeros para la familia IL-170. Como consecuencia, los dímeros de IL-170 se unirían conjuntamente a dos receptores de la superficie celular, a través de los cuales se producirá la transducción de señales.
Estas nuevas proteínas se denominan proteínas relacionadas con CTLA-8 o, en general, proteínas IL-170. Las proteínas naturales deben ser capaces de mediar diversas respuestas fisiológicas que conducirían a respuestas biológicas o fisiológicas en células diana, por ejemplo, las respuestas características de la señalización de citoquinas.
La CTLA-8 purificada, cuando se cultiva con sinoviocitos, puede inducir la secreción de IL-6 a partir de estas células. Esta inducción se invierte tras la adición de un anticuerpo neutralizador inducido contra la CTLA-8 humana. Las células endoteliales, epiteliales, fibroblastos y células de carcinoma también presentan respuestas al tratamiento con CTLA-8. Estos datos sugieren que CTLA-8 puede estar implicada en la fibrosis inflamatoria, por ejemplo, psoriasis, esclerodermia, fibrosis pulmonar o cirrosis. La CTLA-8 también puede producir proliferación de carcinomas u otras células cancerosas en vista de que la IL-6 a menudo actúa como un factor de crecimiento para estas células. Como tales, los otros miembros de la familia relacionados descubiertos recientemente probablemente tendrán actividades biológicas similares o relacionadas.
La citoquina IL-174, procedente de ratón y de ser humano, se ha descrito anteriormente en el documento
PCT/US00/00006. La secuencia de ácido nucleico y la correspondiente secuencia de aminoácidos que codifican la IL-174 humana se presentan como SEC ID Nº: 1 y 2 respectivamente. Los motivos estructurales previstos importante incluyen, por ejemplo, sitios de AMPc PK en 21-24, 53-56 y 95-98; sitios de fosforilación de Ca en 15-17,16-18 y 45-47; sitios de miristoílo en 12-16, 115-119 y 118-122; un sitio de N-glicosilo en 104-107; sitios de fosforilación en 21, 23, 43, 53, 56, 95, 98 y 131; sitios de fosforilación de PKC en 41-43 y 119-121; y un sitio de tirosina quinasa en 95-102. La secuencia de ácido nucleico y la correspondiente secuencia de aminoácidos que codifican la IL-174 de ratón se presentan como SEC ID Nº: 3 y 4 respectivamente. Los motivos previstos importantes incluyen, por ejemplo, sitios de AMPc PK en 29-32 y 61-64; sitios de fosforilación de Ca en 18-20, 53-55 y 67-69; sitio de miristoílo en 123-127; un sitio de N-glicosilación en 112-114; y sitios de fosforilación en 29, 31, 51, 53, 61, 64, 139 y 141; y sitios de fosforilación de PKC en 2-4, 49-51 y 127-129.
II. Agonistas y Antagonistas de Citoquinas
Previamente se han descrito citoquinas IL-174 de mamífero en el documento PCT/US00/00006. Pueden producirse diversos agonistas y antagonistas de los ligandos naturales.
A. IL-174 y Variantes
Los agonistas de IL-174 presentaran todas o algunas de las funciones de señalización de las citoquinas. Pueden evaluarse diversas secuencias de IL-174 de mamífero para determinar los restos que se conservan entre especies, lo que sugiere qué restos pueden cambiarse sin efectos drásticos sobre la actividad biológica. Como alternativa, las sustituciones conservativas probablemente retendrán la actividad biológica, conduciendo de esta manera a formas variantes de la citoquina que conservarán la actividad agonista. Los métodos convencionales para seleccionar polipéptidos de IL-174 mutantes o variantes determinarán las secuencias que serán agonistas terapéuticos útiles.
Además, pueden aplicarse ciertos métodos de expresión de ácidos nucleicos. Diversos promotores pueden unirse de forma funcional al gen, permitiendo de esta manera una expresión regulada. Como alternativa, puede ensayarse la actividad antagonista. Pueden desarrollarse ensayos para determinar la capacidad de antagonizar la actividad de las citoquinas usando ensayos como los descritos más adelante. Pueden crearse diversos homólogos de ligandos que retengan la capacidad de unión al receptor, pero carezcan de capacidad de señalización. También puede investigarse en moléculas pequeñas la capacidad de antagonizar la función de IL-174. Véase, en general, Gilman, et al. (eds. 1990) Goodman y Gilman's: The Pharmacological Bases of Therapeutics, 8th Ed., Pergamon Press; Remington's Pharmaceutical Sciences, 17th ed. (1990), Mack Publishing Co., Easton, Penn.
B. Anticuerpos
La presente invención proporciona el uso de un anticuerpo o una composición de unión que se une específicamente a IL-174, preferiblemente de mamífero, por ejemplo, de primate, de ser humano, de gato, de perro, de rata o de ratón, y neutraliza la capacidad de la citoquina de mediar su señal. Dicho anticuerpo o composición de unión se usa en la fabricación de un medicamento para tratar a un paciente que tiene un trastorno alérgico o inflamatorio o para uso en una composición que también comprende un medicamento para la alergia, un medicamento para el asma, un medicamento para la dermatitis, un medicamento para la fibrosis o un medicamento para la gastritis eosinofílica. Pueden inducirse anticuerpos contra diversas proteínas IL-174, incluyendo variantes individuales, polimórficas, alélicas, de cepa o de especie, y fragmentos de las mismas, tanto en su forma natural (longitud completa) como en su forma recombinante. Además, pueden inducirse anticuerpos contra polipéptidos de IL-174 tanto en su forma nativa (o activa) como en su forma inactiva, por ejemplo, desnaturalizada, que pueden neutralizar la capacidad del ligando de mediar su señal. Los anticuerpos pueden bloquear la interacción del ligando con su receptor.
Pueden seleccionarse varios inmunógenos para producir anticuerpos específicamente reactivos o selectivos para la unión con proteínas IL-174. La proteína recombinante es un inmunógeno preferido para la producción de anticuerpos monoclonales o policlonales. También puede usarse una proteína natural de procedencia apropiada, por ejemplo, de primate, roedor, etc., en forma pura o impura. También pueden usarse péptidos sintéticos obtenidos usando las secuencias de la proteína IL-174 descritas en el presente documento, como inmunógenos para la producción de anticuerpos contra proteínas IL-174. La proteína recombinante puede expresarse y purificarse en células eucariotas o procariotas como se describe, por ejemplo, en Coligan, et al. (eds. 1995 y suplementos periódicos). Current Protocols in Protein Science John Wiley & Sons, New York, NY; y Ausubel et al (eds. 1987, y suplementos periódicos) Current Protocols in Molecular Biology, Greene/Willey, New York, NY. Cuando sea apropiado puede usarse un material plegado de forma natural o desnaturalizado para la producción de anticuerpos. Pueden generarse anticuerpos monoclonales o policlonales, por ejemplo, para el uso posterior en inmunoensayos para medir la proteína o para métodos de inmunopurificación.
Los métodos para producir anticuerpos policlonales son bien conocidos para los especialistas en la técnica. Típicamente, un inmunógeno, preferiblemente una proteína purificada, se mezcla con un adyuvante y se inmunizan animales con la mezcla. La respuesta inmune del animal a la preparación de inmunógeno se controla tomando muestras de ensayo y determinando el título de reactividad contra la proteína o péptido de IL-174 de interés. Por ejemplo, cuando se obtienen títulos apropiadamente elevados de anticuerpo contra el inmunógeno, normalmente después de inmunizaciones repetidas, se recoge sangre del animal y se preparan antisueros. Si se desea puede realizarse una fraccionación adicional del antisuero para enriquecerlo en anticuerpos reactivos con la proteína. Véase, por ejemplo, Harlow and Lane Antibodies, A Laboratory Manual CSH Press, NY; o Coligan (ed.) Current Protocols in Immunology. La inmunización también puede realizarse por medio de otros métodos, por ejemplo, inmunización con vectores de ADN. Véase, por ejemplo, Wang, et al. (1997) Virology 228: 278-284.
Pueden obtenerse anticuerpos monoclonales por diversas técnicas con las que estarán familiarizados los especialistas en la técnica. Típicamente, después de las inmunizaciones se inmortalizan células de bazo del animal, comúnmente por fusión con una célula de mieloma. Véase, Kohler y Milstein (1976) Eur. J. Immunol. 6: 511-519. Otros métodos alternativos de inmortalización incluyen transformación con virus de Epstein Barr, oncogenes o retrovirus, u otros métodos conocidos en la técnica. Véase, por ejemplo, Doyle, et al. (eds. 1994 y suplementos periódicos) Cell and Tissue Culture: Laboratory Procedures, Wiley, NY, NY. En colonias procedentes de células inmortalizadas individuales se investiga la producción de anticuerpos de la especificidad y afinidad deseada por el antígeno, y el rendimiento de los anticuerpos monoclonales producidos por dichas células puede aumentarse por diversas técnicas, incluyendo inyección en la cavidad peritoneal de un hospedador vertebrado. Como alternativa, se pueden aislar secuencias de ADN que codifican un anticuerpo monoclonal o un fragmento de unión del mismo por medio de la exploración de una biblioteca de ADN procedente de células B humanas de acuerdo, por ejemplo, con el protocolo general indicado por Huse, et al. (1989) Science 246: 1275-1281.
Pueden producirse anticuerpos o composiciones de unión, incluyendo fragmentos de unión y versiones monocatenarias, contra fragmentos predeterminados de polipéptidos de IL-174 por medio de la inmunización de animales con conjugados de los fragmentos con proteínas de soporte como se ha descrito anteriormente. Los anticuerpos monoclonales se preparan a partir de células que secretan el anticuerpo deseado. Estos anticuerpos pueden explorarse con respecto a la unión a la proteína IL-174 normal o defectuosa. Estos anticuerpos monoclonales normalmente se unirán con una K_{D} de aproximadamente 1 mM, más habitualmente de al menos aproximadamente 300 \muM, típicamente de al menos aproximadamente 10 \muM, más típicamente de al menos aproximadamente 30 \muM, preferiblemente de al menos aproximadamente 10 \muM y más preferiblemente de al menos aproximadamente 3 \muM o mejor.
En algunos casos, es deseable preparar anticuerpos monoclonales (mAb) a partir de diversos hospedadores mamíferos, tales como ratones, roedores, primates, seres humanos, etc. Puede encontrarse una descripción de técnicas para preparar estos anticuerpos monoclonales, por ejemplo, en Stites, et al. (eds.) Basic and Clinical Immunology (4th ed.) Lange Medical Publications, Los Altos, CA y referencias citadas en este texto; Harlow y Lane (1988) Antibodies: A Laboratory Manual CSH Press; Goding (1986) Monoclonal Antibodies: Principles and Practice (2d ed.) Academic Press, New York, NY; y particularmente en Kohler y Milstein (1975) Nature 256: 495-497, que describe un método para generar anticuerpos monoclonales. En resumen, este método implica inyectar un inmunógeno en un animal. El animal después se sacrifica y se recogen células de su bazo, que después se fusionan con células de mieloma. El resultado es una célula híbrida o "hibridoma" que se puede reproducir in vitro. Después se explora la población de hibridomas para aislar los clones individuales, secretando cada uno de ellos una sola especie de anticuerpo contra el inmunógeno. De esta manera, la especie de anticuerpo individual obtenida es el producto de células B individuales clonadas e inmortalizadas procedentes del animal inmune generadas en respuesta a un sitio específico reconocido en la sustancia inmunogénica.
Otras técnicas adecuadas implican la selección de bibliotecas de anticuerpos en fagos o vectores similares. Véase, por ejemplo, Huse, et al. (1989) "Generation of a Large Combinatorial Library of the Immunoglobulin Repertoire in Phage Lambda", Science 246: 1275-1281; y Ward, et al. (1989) Nature 341: 544-546. Los polipéptidos y anticuerpos aplicados en las composiciones y usos de la presente invención pueden usarse con o sin modificación, incluyendo anticuerpos quiméricos o humanizados. Con frecuencia, los polipéptidos y anticuerpos se marcarán por medio de unión, covalente o no covalente, de una sustancia que proporciona una señal detectable. Se conocen una amplia diversidad de marcadores y técnicas de conjugación y se presentan extensivamente tanto en la bibliografía científica como en la bibliografía de patentes. Los marcadores adecuados incluyen radionúclidos, enzimas, sustratos, cofactores, inhibidores, restos fluorescentes, restos quimioluminiscentes, partículas magnéticas y similares. Las patentes que enseñan el uso de estos marcadores incluyen las Patentes de Estados Unidos Nº 3.817.837, 3.850.752, 3.939.350, 3.996.345, 4.277.437, 4.275.149 y 4.366.241. También pueden producirse inmunoglobulinas recombinantes, véase, Cabilly, Patente de Estados Unidos Nº 4.816.567, y Queen, et al. (1989) Proc. Nat'l Acad. Sci. USA. 86: 10029-10033; u obtenerse en ratones transgénicos, véase Méndez, et al. (1997) Nature Genetics 15: 146-156; Abgenix and Medarex technologies.
Los compuestos de unión de anticuerpos, incluyendo fragmentos de unión, aplicados en los usos o composiciones de esta invención pueden tener un valor significativo de diagnóstico o terapéutico. Pueden ser útiles como compuestos de unión no neutralizadores y pueden acoplarse a toxinas o radionúclidos de forma que cuando el compuesto de unión se una al antígeno, se destruya la célula que lo expresa, por ejemplo, en su superficie. Además, estos compuestos de unión pueden conjugarse con fármacos u otros agentes terapéuticos, directa o indirectamente, por medio de un enlazador, y pueden efectuar la dirección del fármaco.
C. Otras Moléculas
Los anticuerpos son simplemente una forma de composiciones de unión específica. Otras composiciones de unión, que a menudo tienen usos similares, incluyen moléculas que se unen con especificidad a IL-174, por ejemplo, de una manera de proteína-compañero de unión, una interacción de anticuerpo-antígeno, o en una interacción proteína-proteína fisiológicamente relevante natural, de forma covalente o no covalente, por ejemplo, proteínas que se asocian específicamente con la proteína IL-174. La molécula puede ser un polímero o un reactivo químico. Un análogo funcional puede ser una proteína con modificaciones estructurales, o puede ser una molécula no relacionada estructuralmente, por ejemplo, que tiene una forma molecular que interacciona con los determinantes de unión apropiados.
Puede realizarse una selección de fármacos usando anticuerpos o IL-174 o fragmentos de la misma para identificar compuestos que tengan afinidad de unión por IL-174, o puedan bloquear o simular la interacción natural con el ligando. Después pueden utilizarse ensayos biológicos para determinar si el compuesto tiene una actividad bloqueante intrínseca y, por lo tanto, es un antagonista. De forma similar, un compuesto que tiene actividad estimuladora intrínseca puede emitir señales a las células a través de la ruta de IL-174 y de esta forma es un agonista, ya que simula la actividad de un ligando. Pueden desarrollarse antagonistas de muteína que mantengan la unión al receptor pero carezcan de señalización.
Los estudios estructurales de los ligandos conducirán al diseño de nuevas variantes, particularmente análogos que presentan propiedades agonistas o antagonistas en el receptor. Esto puede combinarse con métodos de selección descritos previamente para aislar muteínas que presentan los espectros de actividades deseados.
Como se proporcionan moléculas de unión específicas a receptores, también se incluyen moléculas pequeñas identificadas por procedimientos de selección. En particular, es bien conocido en la técnica cómo seleccionar moléculas pequeñas que interfieren, por ejemplo, con la unión de un ligando al receptor, a menudo por medio de la unión específica al receptor y el bloqueo de la unión por un ligando natural. Véase, por ejemplo, meetings on High Throughput Screening, International Business Communications, Southborough, MA 01772-1749. Estas moléculas pueden competir con ligandos naturales y unirse selectivamente a la IL-174.
III. Inmunoensayos
Los inmunoensayos descritos en el presente documento son valiosos para diagnosticar una enfermedad o trastorno asociado con un desequilibrio o patología de IL-174. La medición cualitativa o cuantitativa de una proteína particular puede realizarse por una diversidad de métodos de inmunoensayo. Como revisión de procedimientos inmunológicos y de inmunoensayo en general, véase Stites and Terr (eds.) (1991) Basic and Clinical Immunology (7ª ed.). Además, los inmunoensayos de la presente invención pueden realizarse en muchas configuraciones que se revisan extensivamente en Maggio (ed. 1980), Enzyme Immunoassay CRC Press, Boca Raton, Florida; Tijan (1985) "Practice and Theory of Enzyme Immunoassay", Laboratory Techniques in Biochemistry and Molecular Biology, Elsevier Science Publishers B.V. Amsterdam; y Harlow and Lane Antibodies: A Laboratory Manual, supra. Véase también Chan (ed. 1987) Immunoassay: A Practical Guide Academic Press, Orlando, FL; Price y Newman (eds. 1991) Principles and Practice of Immunoassays Stockton Press, NY; y Ngo (ed. 1988) Non-isotopic Immunoassays Plenum Press, NY.
Los inmunoensayos para la medición de proteínas o péptidos de IL-174 pueden realizarse por una diversidad de métodos conocidos para los especialistas en la técnica. En resumen, los inmunoensayos para medir la proteína pueden ser ensayos de unión competitivos o no competitivos. En los ensayos de unión competitivos, la muestra a analizar compite con un analito marcado por sitios de unión específicos en un agente de captura unido a una superficie sólida. Preferiblemente, el agente de captura es un anticuerpo reactivo específicamente con proteínas IL-174 producidas como se ha descrito anteriormente. La concentración de analito marcado unido al agente de captura es inversamente proporcional a la cantidad de analito libre presente en la muestra.
En un inmunoensayo de unión competitiva, la proteína IL-174 presente en la muestra compite con la proteína marcada por la unión a un agente de unión específico, por ejemplo, un anticuerpo específicamente reactivo con la proteína IL-174. El agente de unión puede unirse a una superficie sólida para efectuar la separación de la proteína marcada unida de la proteína marcada no unida. Como alternativa, el ensayo de unión competitiva puede realizarse en fase líquida y pueden usarse una diversidad de técnicas conocidas en este campo para separar la proteína marcada unida de la proteína marcada no unida. Después de la separación, se determina la cantidad de proteína marcada unida. La cantidad de proteína presente en la muestra es inversamente proporcional a la cantidad de unión de proteína marcada.
Como alternativa, puede realizarse un inmunoensayo homogéneo en el que no se necesite una etapa de separación. En estos inmunoensayos, el marcador en la proteína se altera por la unión de la proteína a su agente de unión específico. Esta alteración en la proteína marcada produce una reducción o aumento en la señal emitida por el marcador, de forma que la medición del marcador al final del inmunoensayo permite la detección o cuantificación de la proteína.
Las proteínas IL-174 también pueden determinarse por una diversidad de métodos de inmunoensayo no competitivos. Por ejemplo, puede usarse un inmunoensayo de tipo sándwich de fase sólida de dos sitios. En este tipo de ensayo, un agente de unión para la proteína, por ejemplo un anticuerpo, se une a un soporte sólido. Un segundo agente de unión a la proteína, que también puede ser un anticuerpo y que se une a la proteína en un sitio diferente, se marca. Después de que haya tenido lugar la unión en los dos sitios en la proteína, se retira el agente de unión marcado no unido y se mide la cantidad de agente de unión marcado unido a la fase sólida. La cantidad de agente de unión marcado unido es directamente proporcional a la cantidad de proteína en la muestra.
Puede usarse un análisis de transferencia de Western para determinar la presencia de proteínas IL-174 en una muestra. Se realiza electroforesis, por ejemplo, en una muestra de tejido que se sospecha que contiene la proteína. Después de la electroforesis para separar las proteínas y de transferir las proteínas a un soporte sólido adecuado, por ejemplo un filtro de nitrocelulosa, el soporte sólido se incuba con un anticuerpo reactivo con la proteína. Este anticuerpo puede marcarse o, como alternativa, puede detectarse por incubación posterior con un segundo anticuerpo marcado que se une al anticuerpo primario.
Los formatos de inmunoensayo descritos anteriormente pueden emplear componentes de ensayo marcados. El marcador puede acoplarse directa o indirectamente al componente deseado del ensayo de acuerdo con métodos bien conocidos en la técnica. Puede usarse una amplia diversidad de marcadores y métodos. Tradicionalmente se usa un marcador radiactivo que incorpora ^{3}H, ^{125}I, ^{35}S, ^{14}C o ^{32}P. Los marcadores no radiactivos incluyen ligandos que se unen a anticuerpos marcados, fluoróforos, agentes quimioluminiscentes, enzimas y anticuerpos que pueden servir como miembros de pares de unión específicos para un ligando marcado. La elección del marcador depende de la sensibilidad requerida, de la facilidad de conjugación con el compuesto, de los requisitos de estabilidad y de la instrumentación disponible. Como revisión de diversos sistemas de marcaje o de producción de señales que pueden usarse véase la Patente de Estados Unidos Nº 4.391.904.
También pueden medirse anticuerpos reactivos con una proteína particular por una diversidad de métodos de inmunoensayo. De esta manera, pueden usarse modificaciones de los procedimientos anteriores para determinar las cantidades o afinidades de diversos anticuerpos o preparaciones de anticuerpos contra IL-174. Como revisión de procedimientos inmunológicos y de inmunoensayo aplicables a la medición de anticuerpos por técnicas de inmunoensayo véase Stites and Terr (eds.) Basic and Clinical Immunology (7ª ed.) supra; Maggio (ed.) Enzyme Immunoassay, supra; y Harlow and Lane Antibodies, A Laboratory Manual, supra.
Las exploraciones para evaluar la unión y actividad de los mAb y las composiciones de unión incluyen una diversidad de métodos. La unión puede ensayarse marcando de forma detectable el anticuerpo o la composición de unión como se ha descrito anteriormente. Pueden usarse células que respondan a IL-174 para ensayar el anticuerpo o la composición de unión.
La evaluación de los anticuerpos puede realizarse en otros animales, por ejemplo, seres humanos, usando diversos métodos. Por ejemplo, se extraen muestras de sangre de pacientes que padecen una enfermedad o trastorno indicado antes y después del tratamiento, por ejemplo, con un mAb candidato.
IV. Usos
Como se ha descrito en el presente documento la IL-174 ahora ha demostrado efectos sobre diversas células, pudiendo ser dichos efectos indirectos y directos. Un cambio estadísticamente significativo en los números o efectos sobre las células típicamente será de aproximadamente un 10%, preferiblemente un 20%, 30%, 50%, 70%, 90% o mayor. A menudo se desearán efectos mayores del 100%, por ejemplo, 130%, 150%, 2X, 3X, 5X, etc. Los efectos pueden ser específicos para reducir los síntomas o signos de las afecciones indicadas.
La presente invención es útil en el tratamiento de situaciones médicas o enfermedades asociadas con las condiciones inmunológicas descritas. Véase, por ejemplo, Frank, et al. (eds. 1995) Samter's Immmunologic Diseases, 5ª ed., vols. I-II, Little, Brown and Co., Boston, MA. Los agonistas o antagonistas descritos pueden combinarse con otros tratamientos de las situaciones médicas descritas en este documento, por ejemplo, otra citoquina implicada en el equilibrio Th1/Th2 (tal como IL-1\gamma y/o IL-12 para Th1; o IL-4 para Th2), un antibiótico, una terapia inmunosupresora, un adyuvante inmune, un analgésico, un fármaco antiinflamatorio, un factor de crecimiento, un vasodilatador o un vasoconstrictor.
Las terapias combinadas preferidas incluyen agonistas de IL-174 con diversos agentes terapéuticos que promueven respuestas inmunes de tipo Th2 (por ejemplo, IL-4, antagonistas de IL-1\gamma, antagonistas de IL-12), agentes inflamatorios tales como irritantes tópicos, transdérmicos o sistémicos, diversos factores de crecimiento y factores hematopoyéticos. Los antagonistas de IL-174, por ejemplo, anticuerpos o muteínas de ligandos, pueden combinarse con agentes terapéuticos que promueven respuestas inmunes de tipo Th1 (por ejemplo IL-1\gamma y/o IL-12, antagonistas de IL-4) o antiinflamatorios (por ejemplo, esteroides o esteroides glucocorticoides).
Se describen técnicas inmunológicas convencionales, por ejemplo, en Hertzenberg, et al. (eds. 1996) Weir's Handbook of Experimental Immunology vols. 1-4, Blackwell Science; Coligan (1991) Current Protocols in Immunology Wiley/Greene, NY; y Methods in Enzymology volúmenes 70, 73, 74, 84, 92, 93, 108, 116, 121, 132, 150, 162 y 163. Esto permitirá usar los reactivos para purificar subpoblaciones de células, etc.
Para preparar composiciones farmacéuticas o estériles que incluyan IL-174, antagonistas o combinaciones, el reactivo se mezcla con un vehículo o excipiente farmacéuticamente aceptable que preferiblemente es inerte. La preparación de estas composiciones farmacéuticas se conoce en la técnica, véase, por ejemplo, Remington's Pharmaceutical Sciences y U.S. Pharmacopeia: National Formulary, Mack Publishing Company, Easton, PA (1984).
Los agonistas, por ejemplo, ligandos naturales, o antagonistas, por ejemplo, anticuerpos o composiciones de unión, normalmente se administran por vía parenteral, preferiblemente por vía intravenosa. Como dichos antagonistas proteicos o peptídicos pueden ser inmunogénicos, preferiblemente se administran lentamente por medio de una administración IV convencional establecida o a partir de un depósito subcutáneo, por ejemplo, como enseñan Tomasi, et al., en la patente de Estados Unidos 4.732.863.
Cuando se administren por vía parenteral, los agentes terapéuticos a menudo se formularán en una forma de dosificación unitaria inyectable (solución, suspensión, emulsión) en asociación con un vehículo parenteral farmacéuticamente aceptable. Estos vehículos típicamente son intrínsicamente no tóxicos y no terapéuticos. Los agonistas, que típicamente serán agentes biológicos más pequeños, típicamente se administrarán en dosis menores que los agentes biológicos de anticuerpo. El antagonista puede administrarse en vehículos acuosos tales como agua, solución salina o vehículos tamponados con o sin diversos aditivos y/o agentes diluyentes. Como alternativa, puede prepararse una suspensión tal como una suspensión de cinc, para incluir el péptido. Esta suspensión puede ser útil para inyección subcutánea (SQ), intradérmica (ID) o intramuscular (IM). La proporción de la entidad terapéutica y el aditivo puede variarse en un amplio intervalo siempre que los dos ingredientes estén presentes en cantidades eficaces. El agente terapéutico preferiblemente se formula en una forma purificada sustancialmente sin agregados, otras proteínas, endotoxinas y similares, a concentraciones de aproximadamente 5 a 30 mg/ml, preferiblemente de 10 a 20 mg/ml. Preferiblemente, los niveles de endotoxinas son menores de 2,5 EU/ml. Véase, por ejemplo, Avis, et al. (eds. 1993) Pharmaceutical Dosage Forms: Parenteral Medications 2d ed., Dekker, NY; Lieberman, et al. (eds. 1990) Pharmaceutical Dosage Forms: Tablets 2d ed., Dekker, NY; Lieberman, et al. (eds. 1990) Pharmaceutical Dosage Forms: Disperse Systems Dekker, NY; Fodor, et al. (1991) Science 251: 767-773; Coligan (ed.) Current Protocols in Immunology; Hood, et al. Immunology Benjamin/Cummings, Paul (ed. 1997) Fundamental Immunology 4th ed., Academic Press; Parce, et al. (1989) Science 246: 243-247; Owicki, et al. (1990) Proc. Nat'l Acad. Sci. USA 87: 4007-4011; y Blundell and Johnson (1976) Protein Crystallography, Academic Press, New York.
La selección de un régimen de administración para un agonista o antagonista terapéutico depende de varios factores que incluyen la velocidad de renovación en suero o en tejidos del agente terapéutico, la inmunogenicidad del agente terapéutico o la accesibilidad de las células diana. Preferiblemente, un régimen de administración maximiza la cantidad de agente terapéutico suministrado al paciente de acuerdo con un nivel aceptable de efectos secundarios. Por consiguiente, la cantidad de agente terapéutico administrado depende en parte de agonista o antagonista particular y de la gravedad de la afección a tratar. En la bibliografía se encuentran pautas en la selección de dosis apropiadas de anticuerpos sobre usos terapéuticos, por ejemplo, Bach et al., Capítulo 22, en Ferrone, et al. (eds. 1985), Handbook of Monoclonal Antibodies Noges Publications, Park Ridge, NJ, y Russell, págs. 303-357, y Smith et al., págs. 365-389, en Haber, et al. (eds. 1977) Antibodies in Human Diagnosis and Therapy Raven Press, New York, NY.
La determinación de la dosis apropiada se realiza por el médico, por ejemplo, usando parámetros o factores conocidos en la técnica que afectan al tratamiento o se prevé que afectan al tratamiento. Generalmente, la dosis empieza con una cantidad algo menor que la dosis óptima y posteriormente se aumenta en pequeños incrementos hasta que se consigue el efecto deseado u óptimo en relación con cualquier efecto secundario negativo. Preferiblemente, el anticuerpo o composición de unión del mismo que se usa procede de la misma especie que el animal al que se va a administrar el tratamiento, minimizándose de esta manera la respuesta humoral al reactivo.
Los intervalos de dosificación semanales totales para anticuerpos o fragmentos de los mismos, que se unen específicamente a IL-174, varían generalmente desde aproximadamente 1 ng, más generalmente desde aproximadamente 10 ng, típicamente desde aproximadamente 100 ng; más típicamente desde aproximadamente 1 \mug, más típicamente desde aproximadamente 10 \mug, preferiblemente desde aproximadamente 100 \mug, y más preferiblemente desde aproximadamente 1 mg por kilogramo de peso corporal. Aunque pueden ser más eficaces dosificaciones superiores, las dosis inferiores típicamente tendrán menos efectos secundarios. Generalmente, el intervalo será menor de 100 mg, preferiblemente menor de aproximadamente 50 mg y más preferiblemente menor de aproximadamente 25 mg por kilogramo de peso corporal.
Los intervalos de dosificación semanales para antagonistas, por ejemplo, anticuerpos o fragmentos de unión, varían desde aproximadamente 10 \mug, preferiblemente al menos aproximadamente 50 \mug y más preferiblemente al menos aproximadamente 100 \mug por kilogramo de peso corporal. Generalmente, el intervalo será menor de aproximadamente 1000 \mug, preferiblemente menor de aproximadamente 500 \mug y más preferiblemente menor de aproximadamente 100 \mug por kilogramo de peso corporal. Las dosificaciones están en un programa que efectúa el tratamiento deseado y pueden ser periódicas durante un periodo corto o prolongado. En general, los intervalos serán de al menos aproximadamente 10 \mug a aproximadamente 50 mg, preferiblemente de aproximadamente 100 \mug a aproximadamente 10 mg por kilogramo de peso corporal.
También se contemplan agonistas u otros antagonistas de los ligandos, por ejemplo muteínas. Los intervalos de dosificación horarios para citoquinas o muteínas varían desde al menos aproximadamente 10 \mug, generalmente al menos aproximadamente 50 \mug, típicamente al menos aproximadamente 100 \mug y preferiblemente al menos 500 \mug por hora. Generalmente, la dosificación será menor de aproximadamente 100 mg, típicamente menor de aproximadamente 30 mg, preferiblemente menor de aproximadamente 10 mg y más preferiblemente menor de aproximadamente 6 mg por hora. Los intervalos generales serán de al menos aproximadamente 1 \mug a aproximadamente 1000 \mug, y preferiblemente de aproximadamente 10 \mug a aproximadamente 500 \mug por hora.
La presente invención también proporciona el uso de anticuerpos contra IL-174 o composiciones de unión en combinación con terapias conocidas, por ejemplo, agentes terapéuticos que alivian los síntomas asociados con respuestas inflamatorias excesivas tales como esteroides, particularmente glucocorticoides. Las dosificaciones diarias para los glucocorticoides variarán desde al menos aproximadamente 1 mg, generalmente al menos aproximadamente 2 mg y preferiblemente al menos aproximadamente 5 mg al día. Generalmente, la dosis será menor de aproximadamente 100 mg, típicamente menor de aproximadamente 50 mg, preferiblemente menor de aproximadamente 20 mg y más preferiblemente será de al menos aproximadamente 10 mg al día. En general, los intervalos serán de al menos aproximadamente 1 mg a aproximadamente 100 mg y preferiblemente de aproximadamente 2 mg a 50 mg al día.
La frase "cantidad eficaz" se refiere a una cantidad suficiente para efectuar una respuesta deseada o para mejorar un síntoma o signo de la afección indicada. Los hospedadores mamíferos típicos incluirán ratones, ratas, gatos, perros y primates, incluyendo seres humanos. Una cantidad eficaz para un paciente particular puede variar dependiendo de factores tales como la afección a tratar, la salud general del paciente, el método, vía y dosis de administración y la gravedad de los efectos secundarios. Preferiblemente, el efecto dará como resultado un cambio en la cuantificación de al menos aproximadamente un 10%, preferiblemente al menos un 20%, 30%, 50%, 70% o incluso un 90% o más. Cuando se trata de una combinación, la cantidad eficaz está en relación con la combinación de componentes y el efecto no se limita a los componentes individuales solos.
Una cantidad eficaz de agente terapéutico modulará los síntomas típicamente al menos en aproximadamente un 10%; normalmente en al menos aproximadamente un 20%; preferiblemente en al menos aproximadamente un 30%; o más preferiblemente en al menos aproximadamente un 50%. Como alternativa, la modulación del movimiento significará que se ve afectado el movimiento o tráfico de diversos tipos celulares. Esto producirá, por ejemplo, cambios estadísticamente significativos y cuantificables en el número de células afectadas. Estos cambios pueden ser un aumento o reducción en el número de células diana que se atraen dentro de un período de tiempo o área diana.
La presente invención proporciona reactivos que encontrarán utilidad en aplicaciones terapéuticas como se describe en otras partes de este documento, por ejemplo, en la descripción general para tratar trastornos asociados con las afecciones indicadas. Véase, por ejemplo, Berkow (ed.) The Merck Manual of Diagnosis and Therapy, Merck & Co., Rahway, NJ; Thorn, et al. Harrison's Principles of Internal Medicine, McGraw-Hill, NY; Gilman, et al. (eds. 1990) Goodman and Gilman's: The Pharmacological Bases of Therapeutics, 8th Ed., Pergamon Press; Remington's Pharmaceutical Sciences, 17th ed. (1990), Mack Publishing Co., Easton, Penn; Langer (1990) Science 249: 1527-1533; y Merck Index, Merck & Co., Rahway, New Jersey.
Pueden usarse anticuerpos contra proteínas IL-174 para la identificación o clasificación de poblaciones celulares que expresan la proteína IL-174. Los métodos para clasificar estas poblaciones son bien conocidos en la técnica, véase, por ejemplo, Melamed et al. (1990) Flow Cytometry and Sorting Wiley-Liss, Inc., New York, NY; Shapiro (1988) Practical Flow Cytometry Liss, New York, NY; y Robinson, et al. (1993) Handbook of Flow Cytometry Methods Wiley-Liss, New York, NY. También pueden purificarse poblaciones de células que expresan el receptor de IL-174 usando perlas magnéticas como se describe, por ejemplo, en Bieva, et al. (1989) Exp. Hematol. 17: 914-920; Hemebtub, et al. (1990) Bioconj. Chem. 1: 411-418; Vaccaro (1990) Am. Biotechnol. Lab. 3: 30.
Además, pueden usarse ácidos nucleicos antisentido. Por ejemplo, las construcciones antisentido específicas para ácidos nucleicos que codifican, por ejemplo, el ligando, pueden funcionar de una manera similar a antagonistas de ligando, y las construcciones antisentido específicas para las que codifican el receptor pueden funcionar como antagonistas de receptor. Véase, por ejemplo, Stepkowski, et al. (1998) Transplantation 66: 699-707, e ISIS Pharmaceuticals technology. De esta manera, es posible bloquear la señalización por medio de estas rutas con ácidos nucleicos antisentido.
Usando los métodos de ensayo descritos anteriormente, los anticuerpos o composiciones de unión son útiles para diagnosticar patologías que producen los trastornos indicados. Los anticuerpos inducidos contra una proteína IL-174 también serán útiles para inducir anticuerpos anti-idiotípicos. Éstos serán útiles para detectar o diagnosticar diversas afecciones inmunológicas relacionadas con la expresión de los antígenos respectivos. También pueden adquirirse combinaciones de estas señales.
La invención se entenderá mejor haciendo referencia a los siguientes ejemplos que no pretenden limitar la invención a las realizaciones específicas.
Ejemplos I. Métodos Generales
La citoquina IL-174, de ratón y de ser humano, se ha descrito anteriormente en el documento PCT/US00/00006.
Algunos de los métodos convencionales se describen o mencionan, por ejemplo, en Maniatis, et al. (1982); Molecular Cloning, A Laboratory Manual, Cold Spring Harbor Laboratory, Cold Spring Harbor Press; Sambrook, et al. (1989) Molecular: A Laboratory Manual, (2d ed.), vols. 1-3, CSH Press, NY; Ausubel, et al., Biology, Greene Publishing Associates, Brooklyn, NY; o Ausubel, et al. (1987 y suplementos) Current Protocols in Molecular Biology, Greene/Wiley, New York; Innis, et al. (eds.) (1990) PCR Protocols: A Guide to methods and Applications Academic Press, N.Y. Los métodos para la purificación de proteínas incluyen métodos tales como precipitación con sulfato amónico, cromatografía en columna, electroforesis, centrifugación, cristalización y otros. Véase, por ejemplo, Ausubel, et al. (1987 y suplementos periódicos); Deutscher (1990) "Guide to Protein Purification" en Methods in Enzymology, vol. 182, y otros volúmenes de esta serie; bibliografía del fabricante sobre el uso de productos de purificación de proteínas, por ejemplo, Pharmacia, Piscataway, N.J., o Bio-Rad, Richmond, CA; y Coligan, et al. (eds.) (1995 y suplementos periódicos) Current Protocols in Protein Science, John Wiley & Sons, New York, NY. La combinación con técnicas recombinantes permite la fusión con segmentos apropiados, por ejemplo, con una secuencia FLAG o un equivalente con el cual puede fusionarse a través de una secuencia que puede eliminarse por medio de una proteasa. Véase, por ejemplo, Hochuli (1989) Chemische Industrie 12: 69-70; Hochuli (1990) "Purification of Recombinant Proteins with Metal Chelate Absorbent" en Setlow (ed.) Genetic Engineering, Principle and Methods 12: 87-98, Plenum Press, N.Y.; y Crowe, et al. (1992) QIAexpress: The Hight Level Expresión & Protein Purification System QIAGEN, Inc., Chatsworth, CA.
Se describen técnicas inmunológicas convencionales, por ejemplo, en Hertzenberg, et al. (eds. 1996) Weir's Handbook of Experimental Immunology vols. 1-4, Blackwell Science; Coligan (1991) Current Protocols in Immunology Wiley/Greene, NY; y Methods in Enzymology vols. 70, 73, 74, 84, 92, 93, 108, 116, 121, 132, 150, 162 y 163.
Se describen análisis FACS en Melamed, et al. (1990) Flow Cytometry and Sorting Wiley-Liss, Inc., New York, NY; Shapiro (1988) Practical Flow Cytometry Liss, New York, NY; y Robinson, et al. (1993) Handbook of Flow Cytometry Methods Wiley-Liss, New York, NY.
II. Producción de anticuerpos
Se inmunizan mamíferos apropiados con cantidades apropiadas de células transfectadas con el gen de IL-174, por ejemplo, por vía intraperitoneal cada 2 semanas durante un total de 8 semanas. Típicamente se usan roedores, aunque podrían adaptarse otras especies para la producción de anticuerpos selectivos y específicos. La inmunización final se administra por vía intravenosa (IV), a través de la vena de la cola.
Pueden recogerse anticuerpos policlonales genéricos. Como alternativa, pueden producirse anticuerpos monoclonales. Por ejemplo, cuatro días después de la inyección IV, se retira el bazo y se fusiona a células SP2/0 y NS1. Se seleccionan hibridomas resistentes a HAT, por ejemplo, usando un protocolo diseñado por Stem Cell Technologies (Vancouver, BC). Después de 10 días de selección con HAT, los focos resistentes se transfieren a placas de 96 pocillos y se expanden durante 3 días. En los sobrenadantes que contienen anticuerpos se analiza, por ejemplo, mediante FACS, la unión a transfectantes NIH3T3/IL-174 de superficie. Típicamente se producen muchos mAb contra IL-174 diferentes. Esos anticuerpos pueden aislarse y modificarse, por ejemplo, por marcaje u otros medios como es convencional en la técnica. Véase, por ejemplo, Harlow and Lane (1988) Antibodies: A Laboratory Manual CSH Press; Goding (1986) Monoclonal Antibodies: Principles and Practice (2d ed.) Academic Press, New York, NY. En la técnica se conocen métodos para conjugar reactivos magnéticos, entidades tóxicas o marcadores, y para unir los anticuerpos a sustratos sólidos, a filtros estériles, etc.
III. Antagonistas de IL-174
Se dispone de diversos antagonistas de IL-174. Por ejemplo, los anticuerpos contra la propia citoquina pueden bloquear la unión del ligando a su receptor, sirviendo de esta manera como un antagonista directo del receptor. Otros antagonistas pueden funcionar bloqueando la unión del ligando al receptor, por ejemplo, por medio de la unión al ligando de tal forma que impiden la posibilidad de unión al receptor. Otros antagonistas, por ejemplo, antagonistas de muteína, pueden unirse al receptor sin señalización, bloqueando de esta manera la unión de un agonista verdadero. Muchos de éstos pueden servir para bloquear la señal transmitida a las células diana, específicamente células que responden a IL-174.
La información sobre la criticalidad de restos particulares se determina usando procedimientos y análisis convencionales. El análisis de mutagénesis convencional se realiza, por ejemplo, generando muchas variantes diferentes en posiciones determinadas, por ejemplo, en las posiciones identificadas anteriormente, y evaluando las actividades biológicas de las variantes. Esto puede realizarse hasta el punto de determinar posiciones que modifican la actividad, o para centrarse en posiciones específicas para determinar los restos que pueden sustituirse para retener, bloquear o modular la actividad biológica.
Como alternativa, el análisis de variantes naturales pueden indicar las posiciones que toleran mutaciones naturales. Esto puede conseguirse por el análisis poblacional de la variación entre individuos, o a través de cepas o especies. Las muestras de individuos seleccionados se analizan, por ejemplo, por análisis de PCR y secuenciación. Esto permite la evaluación de los polimorfismos de la población.
IV. Infección adenoviral
Se prepararon construcciones de adenovirus. Se infectaron ratones con adenovirus-IL-74 por la vía intranasal o la vía intravenosa. Véase, por ejemplo, Hitt, et al. (1997) Adv. Pharmacol. 40: 137-195. Las dosis de adenovirus-IL-74 administradas variaban de 5x10^{9} a 5x10^{10} partículas. Los ratones se evaluaron 7, 14, 21 y 35 días después de la infección usando métodos histológicos, inmunológicos y hematológicos convencionales.
V. Análisis Histológico
Los tejidos de los ratones se fijaron en formalina, se procesaron rutinariamente, se seccionaron y se tiñeron con hematoxilina y eosina para realizar un examen microscópico. Los órganos examinados incluían el pulmón, corazón, hígado, riñón, bazo, médula ósea y tracto gastrointestinal. Véase, por ejemplo, Kerr (1999) Atlas of Functional Histology; Sternberg (ed. 1998) Histology for Pathologists; y Stevens and Lowe (1996) Human Histology.
VI. Ensayos de formación de colonias hematopoyéticas
Se enumeraron progenitores hematopoyéticos en los bazos de ratones en ensayos de formación de colonias rutinarios. Las células de bazo se liberaron de eritrocitos por medio de lisis hipotónica. Las células de bazo se incubaron con anticuerpos monoclonales de rata no modificados específicos para CD2 (RM2.2; véase Yagata, et al. (1989) Proc. Nat'l. Acad. Sci. USA. 86: 645-649), CD8 (53.6.7; véase Ledbetter, et al. Immunol. Rev. 47: 63-90), B220 (RA3-6B2; véase Coffman, et al. (1981) Nature 289: 681-683), Mac1 (M1/70; véase Springer, et al. (1979) Eur. J. Immunol. 9: 301-306), GR1 (RB6-8C5, véase Julia, et al. (1988) Eur. J. Immunol. 19: 1819-1826), y eritrocitos (Ter-119; véase Spangrude, et al. (1990) Exp. Hemat. 18: 920-926). Las células positivas para el linaje se retiraron por selección negativa usando perlas BioMagR recubiertas con anticuerpo de cabra anti-rata (PerSeptive Biosystems, Framingham, MA) en dos vueltas de tratamiento sucesivas. Las células de bazo negativas para el linaje restantes después se sembraron en placas de cultivo de 35 mm que contenían 1 ml de medio de Iscove modificado (JRH, Kansas City, KS), suero bovino fetal (FCS) al 20% (JRH), 2-mercaptoetanol 50 mM y metilcelulosa al 0,8% (p/vol). Todos los cultivos se suplementaron con concentraciones saturantes de diversos factores de crecimiento. Los cultivos se incubaron a 37ºC en una atmósfera humidificada tratada con CO2 al 5%. Después de 10 días de incubación, las colonias se analizaron con respecto al número y al tamaño. Las morfologías celulares se determinaron después de aplicar las colonias en portaobjetos de vidrio y de teñir con Giemsa de Wright para el examen microscópico. Véase Metcalf (1984) The Hemopoietic Colony Stimulating Factors, Elsevier, Amsterdam.
VII. Análisis de las células sanguíneas
Se recogió sangre de ratones en diluyente tamponado isotónico (Biochem ImmunoSystems, Allentown, PA) y se determinaron la hemoglobina, el hematocrito, los glóbulos blancos, los glóbulos rojos y la cantidad de plaquetas por medio de un contador de células automático (Serono 9010, Serono-Baker Diagnostics, Inc., Allentown, PA). Se tiñeron frotis de sangre con Giemsa de Wright y se realizaron recuentos diferenciales con la ayuda de un microscopio. Véase, por ejemplo, Dainiak (1990) The Biology of Hematopoiesis, Wiley-Liss Inc., New York; Testa y Molineux (1993) Haemopoiesis, Oxford University Press, New York.
VIII. Determinación de isotipos de anticuerpo
Se diluyeron en serie sueros de ratones en tampón isotónico en pocillos de microtitulación recubiertos con anticuerpos con especificidad de clase de cadena pesada de rata anti-ratón (anti-\alpha, -\gamma1, -\gamma2a y -\varepsilon). Se añadió un anticuerpo secundario biotinilado (específico para clases de cadena pesada) y después se hizo reaccionar con estreptavidina-HRP (Jackson ImmunoResearch Laboratories Inc., West Grove, PA). El producto coloreado producido por este sistema de sustrato de TMB peroxidasa (Kirkegaard & Perry Laboratories, Gaithersburg, MD) se detecta bajo una lámpara UV de longitud de onda larga (450 nanómetros). Véase, por ejemplo, Coligan, et al. (eds. 1991 y suplementos) Current Protocols in Immunology, Greene/Wiley.
IX. Análisis del fluido de lavado broncoalveolar
Se recogió fluido de lavado broncoalveolar (BAL) de ratones sacrificados insertando una aguja en la tráquea y administrando 1 ml de medio de DMEM. Se examinaron 200 \mul de la muestra recuperada para determinar la composición celular por citocentrifugación seguido de tinción con Wright-Giemsa. Los recuentos diferenciales se realizaron con la ayuda de un microscopio.
X. Cuantificación de la expresión génica por RT-PCR a tiempo real
Se escindieron tejidos de muestras de ratones después del tratamiento y se congelaron inmediatamente en nitrógeno líquido. El ARN total se extrajo usando RNAstat60 (Molecular Research Center) de acuerdo con las instrucciones del fabricante y se almacenó a -80ºC en medio sin nucleasa. Para la síntesis de ADNc, el ARN se incubó con 10 unidades de DNasa I (Boehringer Mannheim) en presencia de RNasin (Promega) durante 30 minutos a 37ºC. Las muestras después se inactivaron con calor a 95ºC durante 10 minutos, se enfriaron y se transcribieron de forma inversa con transcriptasa inversa Superscript II (Gibco/BRL) con hexámeros aleatorios de acuerdo con el protocolo del fabricante. Los cebadores se obtuvieron de Perkin Elmer o se generaron con el software Primer Express (Perkin Elmer) y se sintetizaron en la instalación central de cebadores de DNAX. Siempre que fue posible, los pares de cebadores se diseñaron para incluir límites de intrón/exón. Las muestras después se sometieron a 40 ciclos de amplificación de 95ºC durante 15 segundos seguido de 60ºC durante 1 minuto usando un sistema de detección de secuencias ABI GeneAmp 5700 y tampón verde SYBR de acuerdo con el fabricante (Perkin Elmer). Se realizó la amplificación por PCR del gen de expresión invariable (housekeeping) ubiquitina para cada muestra para controlar la carga de muestra y permitir la normalización entre muestras de acuerdo con las instrucciones del fabricante (Perkin Elmer). Se incluyeron tanto controles con agua como controles con ADN genómico para asegurar la especificidad. Cada punto de datos se examinó con respecto a la integridad por análisis del gráfico de amplificación y las curvas de disociación.
Presentación de secuencias
La SEC ID Nº: 1 proporciona una secuencia polinucleotídica de IL-174 de primate.
La SEC ID Nº: 2 proporciona una secuencia polipeptídica de IL-174 de primate.
La SEC ID Nº: 3 proporciona una secuencia polinucleotídica de IL-174 murina.
La SEC ID Nº: 4 proporciona una secuencia polipeptídica de IL-174 murina.
<100> Schering Corporation
\vskip0.400000\baselineskip
<120> Usos de Citoquinas; Composiciones; Métodos
\vskip0.400000\baselineskip
<130> DX01088K PCT
\vskip0.400000\baselineskip
<140>
\vskip0.400000\baselineskip
<141>
\vskip0.400000\baselineskip
<150> US 60/198.488
\vskip0.400000\baselineskip
<151> 2000-04-18
\vskip0.400000\baselineskip
<160> 4
\vskip0.400000\baselineskip
<170> PatentIn Ver. 2.0
\vskip0.400000\baselineskip
<210> 1
\vskip0.400000\baselineskip
<211> 504
\vskip0.400000\baselineskip
<212> ADN
\vskip0.400000\baselineskip
<213> primate
\vskip0.400000\baselineskip
<220>
\vskip0.400000\baselineskip
<221> CDS
\vskip0.400000\baselineskip
<222> (19)..(501)
\vskip0.400000\baselineskip
<220>
\vskip0.400000\baselineskip
<221> mat_peptide
\vskip0.400000\baselineskip
<222> (67)..(501)
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
<400> 1
1
100
\vskip0.400000\baselineskip
<210> 2
\vskip0.400000\baselineskip
<211> 161
\vskip0.400000\baselineskip
<212> PRT
\vskip0.400000\baselineskip
<213> primate
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
<400> 2
2
\vskip0.400000\baselineskip
<210> 3
\vskip0.400000\baselineskip
<211> 985
\vskip0.400000\baselineskip
<212> ADN
\vskip0.400000\baselineskip
<213> roedor
\vskip0.400000\baselineskip
<220>
\vskip0.400000\baselineskip
<221> CDS
\vskip0.400000\baselineskip
<222> (1)..(507)
\vskip0.400000\baselineskip
<220>
\vskip0.400000\baselineskip
<221> mat_peptide
\vskip0.400000\baselineskip
<222> (49)..(507)
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
<400> 3
3
4
\vskip0.400000\baselineskip
<210> 4
\vskip0.400000\baselineskip
<211> 169
\vskip0.400000\baselineskip
<212> PRT
\vskip0.400000\baselineskip
<213> roedor
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
<400> 4
5

Claims (28)

1. Uso de un agonista de IL-174 en la fabricación de un medicamento para tratar a un paciente que tiene un trastorno autoinmune.
2. El uso de la reivindicación 1, donde el trastorno autoinmune se selecciona entre el grupo consistente en:
(a)
esclerosis múltiple;
(b)
lupus eritematoso sistémico;
(c)
artritis reumatoide;
(d)
diabetes; y
(e)
psoriasis.
\vskip1.000000\baselineskip
3. El uso de la reivindicación 1, donde el agonista de IL-174 es un polipéptido de IL-174.
4. El uso de la reivindicación 1, donde el agonista de IL-174 es un polipéptido de IL-174 humano que comprende los aminoácidos desde la Tyr en la posición 1 a la Gly en la posición 145 de la SEC ID Nº: 2.
5. El uso de la reivindicación 1, donde el agonista de IL-174 es una variante de secuencia de un polipéptido de IL-174 que comprende los aminoácidos desde la Tyr en la posición 1 a la Gly en la posición 145 de la SEC ID Nº: 2.
6. Un medicamento que comprende un agonista de IL-174 para uso en el tratamiento de un paciente que tiene un trastorno autoinmune.
7. El medicamento de la reivindicación 6, donde el trastorno autoinmune se selecciona entre el grupo compuesto por:
(a)
esclerosis múltiple;
(b)
lupus eritematoso sistémico;
(c)
artritis reumatoide;
(d)
diabetes; y
(e)
psoriasis.
\vskip1.000000\baselineskip
8. El medicamento de la reivindicación 6, donde el agonista de IL-174 es un polipéptido de IL-174.
9. El medicamento de la reivindicación 6, donde el agonista de IL-174 es un polipéptido de IL-174 humano que comprende los aminoácidos desde la Tyr en la posición la 1 a la Gly en la posición 145 de la SEC ID Nº: 2.
10. El medicamento de la reivindicación 6, donde el agonista de IL-174 es una variante de secuencia de un polipéptido de IL-174 que comprende los aminoácidos desde la Tyr en la posición 1 a la Gly en la posición 145 de la SEC ID Nº: 2.
11. Uso de un antagonista de IL-174 en la fabricación de un medicamento para tratar a un paciente que tiene un trastorno alérgico o inflamatorio.
12. El uso de la reivindicación 11, donde el trastorno inflamatorio es dermatitis o inflamación asmática.
13. El uso de la reivindicación 11, donde el trastorno alérgico se selecciona entre el grupo consistente en:
(a)
alergia pulmonar;
(b)
respuesta anafiláctica sistémica;
(c)
hipersensibilidad cutánea; y
(d)
una alergia alimentaria.
14. El uso de la reivindicación 11, donde el antagonista de IL-174 es un anticuerpo monoclonal contra IL-174.
15. El uso de la reivindicación 11, donde el antagonista de IL-174 es un anticuerpo monoclonal que se une específicamente a un polipéptido de IL-174 humano o el antagonista de IL-174 es un fragmento de unión del anticuerpo monoclonal.
16. El uso de la reivindicación 11, donde el antagonista de IL-174 es un anticuerpo monoclonal que se une específicamente a un polipéptido de IL-174 humano que comprende los aminoácidos desde la Tyr en la posición 1 a la Gly en la posición 145 de la SEC ID Nº: 2 o el antagonista de IL-174 es un fragmento de unión del anticuerpo monoclonal.
17. Un medicamento que comprende un antagonista de IL-174 para uso en el tratamiento de un paciente que tiene un trastorno alérgico o inflamatorio.
18. El medicamento de la reivindicación 17, donde el trastorno inflamatorio es dermatitis o inflamación asmática.
19. El medicamento de la reivindicación 17, donde el trastorno alérgico se selecciona entre el grupo consistente en:
(a)
alergia pulmonar;
(b)
respuesta anafiláctica sistémica;
(c)
hipersensibilidad cutánea; y
(d)
una alergia alimentaria.
\vskip1.000000\baselineskip
20. El medicamento de la reivindicación 17, donde el antagonista de IL-174 es un anticuerpo monoclonal contra IL-174.
21. El medicamento de la reivindicación 17, donde el antagonista de IL-174 es un anticuerpo monoclonal que se une específicamente a un polipéptido de IL-174 humano o el antagonista de IL-174 es un fragmento de unión del anticuerpo monoclonal.
22. El medicamento de la reivindicación 17, donde el antagonista de IL-174 es un anticuerpo monoclonal que se une específicamente a un polipéptido de IL-174 humano que comprende los aminoácidos desde la Tyr en la posición 1 a la Gly en la posición 145 de la SEC ID Nº: 2 o el antagonista de IL-174 es un fragmento de unión del anticuerpo monoclonal.
23. Una composición que comprende un antagonista de IL-174 y:
(a)
un medicamento para la alergia;
(b)
un medicamento para el asma;
(c)
un medicamento para la dermatitis;
(d)
un medicamento para la fibrosis; o
(e)
un medicamento para la gastritis eosinofílica.
\vskip1.000000\baselineskip
24. La composición de la reivindicación 23, donde el antagonista de IL-174 es un anticuerpo monoclonal contra IL-174.
25. La composición de la reivindicación 23, donde el antagonista de IL-174 es un anticuerpo monoclonal que se une específicamente a un polipéptido de IL-174 humano.
26. La composición de la reivindicación 25, donde el polipéptido de IL-174 humano comprende los aminoácidos desde la Tyr en la posición 1 a la Gly en la posición 145 de la SEC ID Nº: 2.
27. La composición de la reivindicación 23, que comprende un antagonista de IL-174 y un medicamento antiinflamatorio.
28. La composición de la reivindicación 27, donde el medicamento antiinflamatorio es un esteroide o un esteroide glucocorticoide.
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