ES2329131T3 - Compuestos oligomericos para modular la expresion de survivina. - Google Patents
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Abstract
Un compuesto capaz de modular la expresión de survivina constituido por un total de 12-25 nucleótidos y/o análogos nucleotídicos, en el que dicho compuesto comprende una subsecuencia de al menos 8 nucleótidos o análogos nucleotídicos, estando dicha secuencia localizada dentro de la secuencia CTCAATCCATGGCAGC (SEC ID N.º: 130), en el que dicho compuesto comprende al menos un análogo nucleotídico.
Description
Compuestos oligoméricos para modular la
expresión de survivina.
La presente invención proporciona composiciones
y procedimientos para modular la expresión de survivina. En
particular, esta invención se refiere a compuestos oligoméricos y
los preferidos entre esos compuestos son oligonucleótidos, que
pueden hibridarse específicamente con ácidos nucleicos que codifican
survivina. Los compuestos oligonucleotídicos han demostrado que
modulan la expresión de survivina y se describen sus preparaciones
farmacéuticas y su uso como tratamiento de enfermedades
cancerosas.
El cáncer, una de las principales causas de
muerte en todo el mundo, comprende un grupo de enfermedades, que
son causadas por trastornos genéticos provocados por la
inestabilidad genómica. Se ha formulado la hipótesis de que todas
las células cancerosas albergan defectos en varias rutas
reguladoras, que gobiernan la proliferación y la homeostasis
celulares normales. Estos defectos provocan la adquisición de
diversas capacidades que son el sello de identidad específico de
diversas células cancerosas (Hanahan y Weinberg, 2000, Cell
100,57-70). Uno de estos sellos de identidad del
cáncer es la evasión de la apoptosis o muerte celular programada, un
programa de suicidio celular conservado evolutivamente (Hengartner,
2000, Nature 407, 770-776.). La apoptosis es
esencial en el desarrollo fetal porque elimina las células que ya no
son necesarias y mantiene la homeostasis de los tejidos adultos al
equilibrar la producción de células y la eliminación de células.
Además, las células que muestran características aberrantes como
mutaciones o lesiones genómicas inducidas por agentes infecciosos o
fármacos son eliminadas de este modo. Las células malignas carecen
de esta supervisión celular debido a la inhibición de la apoptosis,
lo que provoca una viabilidad celular prolongada que aumenta el
riesgo de transformación celular, acelera la progresión de la
enfermedad y provoca resistencia al tratamiento (Evan y Vousden,
2001, Nature 411, 342-348. Por lo tanto, la
manipulación de la apoptosis ha surgido como estrategia terapéutica
novedosa para el tratamiento del cáncer (Nicholson DW, 2000, Nature
407, 810-816).
Se conocen dos rutas de señalización que
provocan la inducción de la apoptosis, la ruta intrínseca o
mitocondrial, inducida por el estrés ambiental y las sustancias
quimioterapéuticas, y la ruta extrínseca o de receptores de
eliminación, inducida por las células efectoras del sistema
inmunitario (Ashkenazi y Dixit, 1998 Science 281,
1305-1308; Green y Reed, 1998, Science 281,
1309-1312). Ambas rutas culminan con la activación
de las caspasas, una familia de cisteína proteasas intracelulares,
que en minutos desmantelan las estructuras celulares provocando una
rápida eliminación de las células (Cohen, 1997, Biochem J 326,
1-16). Se conocen tanto proteínas que promueven
como que inhiben la apoptosis. La familia de proteínas
Bcl-2 comprende tanto proteínas proapoptóticas como
antiapoptóticas. Entre los inhibidores de la apoptosis, la familia
de proteínas inhibidoras de la apoptosis (IAP) muy conservada
evolutivamente comprende ocho proteínas en los seres humanos. Una de
ellas, la survivina, acaba de identificarse recientemente
(Ambrosini et al., 1997, Nat. Med. 3,
917-921). La survivina inhibe la apoptosis aguas
abajo de Bcl-2 al inhibir directa o indirectamente
las proteasas intracelulares caspasa -3 y caspasa -7 efectoras
responsables de la apoptosis (Shin et al., 2001, Biochemistry
40, 1117-1123). Los indicios recientes sugieren que
la survivina controla directamente la activación de la caspasa 9 que
actúa aguas arriba. Un mutante negativo dominante de survivina
Thr^{39}-Ala no provoca la apoptosis en
fibroblastos embrionarios murinos deficientes en los componentes de
los apoptosomas Apaf-1 o caspasa 9
(Blanc-Brude et al., 2003, Clin. Cancer Res.
9, 2683-2692). La proteína X interactiva de la
hepatitis B (HBXIP) funciona como cofactor para la survivina
fosforilada, lo que permite que se una y suprima la activación de
protaspasa 9 (Marusawa et al., 2003, EMBO J. 22,
2729-2740). También se describen otros modos de
acción (Beltrami et al., 2004, J. Biol. Chem. 279,
2077-2084).
La survivina ha atraído una gran cantidad de
invención como diana terapéutica novedosa porque se expresa de
forma selectiva en las células cancerosas y es necesaria para su
viabilidad. La survivina normalmente se expresa durante la
embriogénesis. Excepto en el timo, en las células madre derivadas de
la médula ósea CD34+, en la placenta y en el epitelio colónico
basal, la survivina no puede detectarse en los tejidos adultos
normales, pero está hiperexpresada prácticamente en todas las
células transformadas por su estatus mitótico independiente. La
expresión generalmente está regulada de forma dependiente del ciclo
celular siendo máxima en la mitosis (U et al. 1998, Nature
396, 580-584). La regulación por aumento en la fase
G2/M comparada con la interfase puede ser 40 veces superior.
También, la mayor estabilidad de las proteínas debida a la
fosforilación de Thr 34 por
CDC2-ciclina-B1 puede ser la
responsable de los elevados niveles de survivina en la mitosis. En
la interfase, el nivel de la proteína disminuye debido a la
proteolisis dependiente de ubiquitina (Zhao et al., 2000, J
Cell Sci. 113, 4363-71) a niveles basales. Se ha
sugerido que la hiperexpresión de la survivina en las células
cancerosas contrarresta la inducción por defecto de la apoptosis,
evita el control de G2/M y así impone la progresión de las células
a la mitosis (Li et al., 1998, Nature 396,
580-584).
En los sistemas de cultivo celular, la
inhibición de la muerte celular por la hiperexpresión de la
survivina está bien establecida (Ambrosini et al. 1997, Nat.
Med. 3, 917-921; Tamm et al. 1998, Cancer
Res. 58, 5315-5320; Mahotka et al., 1999,
Cancer Res. 59, 6097-6102). In vivo, se ha
demostrado el papel de la survivina como inhibidor de la apoptosis
en ratones transgénicos que expresaban la survivina en la piel, que
inhibió la apoptosis inducida por UVB de los queratinocitos
(Grossman et al., 2001, J. Clin. Invest. 108,
991-999). Además de su papel en la apoptosis
celular, la survivina desempeña un papel fundamental en diversos
aspectos de la mitosis. Por ejemplo, la inactivación de la
survivina en ratones con genes de survivina inactivados
homocigóticos provoca un 100% de capacidad letal (Uren et
al. 2000, Curr. Biol. 10, 1319-1328; Conway
et al., 2002, Gastroenterology 123,
619-631). Se ha encontrado que la survivina está
asociada a diversos componentes del aparato mitótico, como por
ejemplo los centrosomas, los microtúbulos y los restos del aparato
del huso - los cuerpos medios. La asociación de los microtúbulos es
esencial para la acción antiapoptótica de la survivina.
El doble papel de la survivina como inhibidor de
la apoptosis y como factor esencial en la división celular se
demostró por la regulación por disminución dirigida de la survivina
al transfectar células Hela con ADNc de EPR-1, que
es complementario a la survivina. La regulación por disminución de
la survivina mediante Err-1 no codificante provocó
una mayor apoptosis e inhibición de la proliferación celular
(Ambrosini et al., 1998, J. Biol. Chem. 273,
11177-11182). Otros sellos de identidad de la
castración de la survivina son la detención de la mitosis,
poliploidía, replicación defectuosa de los centrosomas, nucleación
de los microtúbulos y ensamblaje/estabilidad del huso mitótico e
inhibición de la división celular. La mayoría de estos efectos se
ven exacerbados en un entorno de mutación p53^{-/-} (Beltrami
et al., 2004, J. Biol. Chem. 279, 2077-2084;
Carvalho et al, 2003, J. Cell. Sci. 116,
2987-2998; Lens et al., 2003, EMBO J. 22,
2934-2947). El papel clave de la survivina en la
mitosis se ve subrayado por su asociación con el aparato mitótico,
que incluye los microtúbulos de la metafase y el huso de la
anafase, y los cinetócoros de los cromosomas de la metafase
(Beltrami et al., 2004, J. Biol. Chem. 279,
2077-2084). La survivina se localiza con otras
proteínas pasajeras cromosómicas como por ejemplo INCENP y Aurora B
(Carvalho et al, 2003, J. Cell. Sd. 116,
2987-2998; Lens et al., 2003, EMBO J. 22,
2934-2947). La actividad como cinasa de Aurora B
depende de la interacción con survivina (Chen et al., 2003,
J. Biol. Chem. 278, 486-490). Se ha sugerido que la
actividad de cinasa de Aurora B es esencial para la citocinesis que
proporciona un enlace mecanístico entre la survivina y la división
celular (Chen et al., 2003, J. Biol. Chem. 278,
486-490). Dos artículos demuestran que la survivina
es necesaria para la detención mantenida en el control A como
respuesta a la falta de tensión de los cinetócoros de las cromátidas
hermanas. La survivina parece ser esencial para el mantenimiento de
la proteína de control BubR1 en los cinetócoros y detención de la
mitosis en condiciones prolongadas de falta de tensión en los
cinetócoros. El taxol, un agente que estabiliza los microtúbulos,
permite que se unan los microtúbulos a los cinetócoros, pero
previene la generación de tensión. Normalmente las células tratadas
con taxol se detienen en la mitosis debido a la activación de un
control mediada por BubR1 asociada a los cinetócoros. Las células
sin survivina que se tratan con taxol sin embargo consiguen
completar la mitosis después de un retraso durante el que se pierde
BubR1 del cinetócoro. El nocodazol también previene la formación de
tensión en los cinetócoros pero porque previene la unión de los
microtúbulos. Sin embargo, la carencia de survivina no tiene ningún
efecto sobre la activación de los controles y la detención de la
mitosis inducida por Nocodazol. La survivina aparentemente no está
implicada en el control de la ocupación de los cinetócoros por los
microtúbulos sino que en vez de eso es necesaria para controlar la
tensión del huso ejercida en el cinetócoro. (Carvalho et al,
2003, J. Cell. Sd. 116, 2987-2998; Lens et
al., 2003, EMBO J. 22, 2934-2947). Además, se
ha sugerido que la survivina sirve de proteína de control mitótico
crucial dependiente de p53 necesaria para la integridad y
citoprotección genómicas (Beltrami et al., 2004, J. Biol.
Chem. 279, 2077-2084). La survivina por lo tanto
puede ser un enlace importante entre la muerte celular y la
regulación de la división celular. Debido a su doble papel como
inhibidor de la apoptosis y promotor de la mitosis, survivina es un
factor importante en el inicio y la progresión del cáncer así como
en la resistencia contra los agentes quimioterapéuticos.
Su papel clínico en el cáncer ha sido enfatizado
por la detección de niveles elevados de survivina en casi todos los
tipos de tumores. La elevada expresión de survivina en los tumores
está asociada a un mal pronóstico, mayor recidiva del cáncer y
resistencia a la terapia (Kawasaki et al., 1998, Cancer Res.
58, 5071-5074; Adida et al., 1998, Lancet
351, 882-883). Es interesante observar que los
tumores de pulmón y mama expresan los niveles más elevados de
survivina. Estos tumores generalmente están asociados a un
pronóstico desfavorable debido a la metástasis temprana y al
desarrollo de resistencia a un número de agentes quimioterapéuticos
sin relación en su mecánica de actuación. Se ha demostrado que la
regulación por disminución de la survivina sensibiliza a las
células tumorales a los agentes que dañan el ADN como por ejemplo a
etopósida (Li et al., 1999, Nature Cell Biology 1, 461 -466;
Olie et al., 2000, Cancer Res. 60, 2805-2809;
Jiang et al., J. Cell. Biochem. 83,
342-354), a cisplatina (Pennati et al., 2004,
Oncogene 23, 386-394), a doxorrubicina (Zhou et
al., J. Pharmacol. Exp. Ther. 303, 124-131) y a
la radioterapia (Pennati et al., 2003, J. Invest. Dermatol.
120,648-654; Asanuma et al., 2002, Jpn. J.
Cancer Res. 93, 1057-1062). Las células que carecen
de survivina son particularmente sensibles al texol, lo que también
es cierto para el taxol (Zaffaroni et al., 2002, Cell. Mol.
Life Sci. 59, 1406-1412; Ling et al., 2004,
J. Biol. Chem. publicación en internet previa a la impresión). Se ha
demostrado que la resistencia al taxol y a la radioterapia tienen
una relación directa con el nivel de expresión de survivina
(Zaffaroni et al., 2002, Cell. Mol. Life Sci. 59,
1406-1412; Rodel et al., 2003, Int. J.
Radiat. Oncol. Biol. Phys. 55, 1341-1347) y se ha
demostrado que concentraciones de taxol inferiores a las letales
regulan por aumento la expresión de survivina en las células de
cáncer de mama MCF-7 (Ling et al., 2004, J.
Biol. Chem. publicación en internet previa a la impresión). Parece
que la survivina es necesaria para la función del control del huso
como respuesta al tratamiento con taxol (Carvalho et al,
2003, J. Cell. Sci. 116, 2987-2998; Lens et
al., 2003, EMBO J. 22, 2934-2947). Por lo tanto,
en ausencia de survivina las células se ven privadas de sus
mecanismos de resistencia naturales que les permite reparar los
efectos adversos del taxol en la mitosis.
Es interesante observar que la survivina también
desempeña un papel fundamental en la angiogénesis. La survivina se
encontró regulada por aumento en el endotelio estimulado
angiógenamente in vitro y in vivo (O'Connor et
al., 2000, Am. J. Pathol. 156,393-398; Tran
et al., 1999, Biochem. Biophys. Res. Commun. 264, 781 -788).
La dirección no codificante de survivina provocó apoptosis
endotelial y rápida involución de los vasos de tipo capilar in
vitro (Mesri et al., 2001a, Am. J. Pathol. 158,
1757-1765). La inyección en xenoinjertos de cáncer
de mama humanos de un adenovirus que expresaba una versión dominante
negativa de survivina inhibió el desarrollo de los tumores
establecidos. Esto se asoció con la apoptosis tanto de células
tumorales como de células endoteliales y a una reducción tumor de
los vasos sanguíneos derivados del tumor
(Blanc-Brude et al., 2003, Clin. Cancer Res.
9; 2683-2692). La quimioterapia y la radioterapia se
dirigen contra células tumorales y contra las células endoteliales
en proliferación de la vasculatura tumoral. Se ha demostrado que el
factor de crecimiento endotelial vascular (VEGF) reducía
significativamente la potencia proapoptótica de la quimioterapia en
las células endoteliales vasculares. Esta citoprotección contra la
toxicidad de los fármacos se ha ligado a la regulación por aumento
mediada por VEGF de la expresión de survivina. La supresión de la
actividad de la survivina anula el efecto citoprotector de VEGF
contra fármacos que interfieren con la dinámica de los microtúbulos
(Taxol) y dañan el ADN así como la protección contra el factor de
necrosis tumoral \alpha (Tran et al., 2002, Proc. Natl.
Acad. Sci. USA 99, 4349-4354; Mesri et al.,
2001 a, Am. J. Pathol. 158,1757-1765).Además, la
expresión de una proteína de survivina dominante negativa (T34A) en
células endoteliales (HUVECC y DMVEC) provocó la inducción masiva
de apoptosis (Blanc-Brude et al., 2003, Clin.
Cancer Res. 9, 2683-2692).
El objetivo de la survivina se está mencionando
cada vez más como que tiene una doble actividad anticancerosa al
inducir la apoptosis de las células tumorales y la supresión de la
angiogénesis asociada a tumores (Altieri DC, 2003, Oncogene 22,
8581-8591).
Se han iniciado diversas estrategias
terapéuticas usando survivina como diana. Las más prometedoras
comprenden estrategias de vacunación, el uso de survivina mutante
como antagonistas dominantes negativos, y la aplicación de
oligonucleótidos no codificantes específicos de survivina. La
aplicación de un adenovirus sin replicación que expresa una
proteína mutante de survivina dominante negativa (Thr34 - Ala)
provocó la inhibición del crecimiento tumoral en tres modelos de
xenoinjerto de cáncer de mama en ratones. Este adenovirus ha
demostrado eficacia in vivo en un modelo de xenoinjerto de
cáncer de mama y la expresión inducida de survivina (T34A) en
células de melanoma inhibió el crecimiento tumoral en un modelo de
xenoinjerto de melanoma (Blanc-Brude et al.,
2003, Clin. Cancer Res. 9, 2683-2692; Grossman
et al., 2001 Proc. Natl. Sci. USA 98;
635-640). En los cultivos celulares la apoptosis se
aumentó al unir survivina mutante a
CDC2-ciclina-B1 y prevenir así la
fosforilación de survivina de tipo silvestre (Mesri et al.,
2001b, J. Clin. Invest 108, 981-990). Actualmente se
están analizando algunos antagonistas de CDC2 como purvalanol A y
flavopiridol, que previenen la fosforilación de survivina, en
ensayos clínicos combinados con taxol (Schwartz et al.,
2002, J. Clin. Oncol. 20, 2157-2170).
Diversas estrategias usando oligonucleótidos no
codificantes han demostrado que los oligonucleótidos no codificantes
contra survivina regulan por disminución la survivina en cultivos
celulares, inducen la apoptosis y sensibilizan las células
cancerosas de pulmón y las células HeLa al agente quimioterapéutico
etopósida (Li et al., 1999, Nature Cell Biology
1,461-466; Olie et al., 2000, Cancer Res. 60,
2805-2809; Jiang et al., 2001, J. Cell.
Biochem. 83, 342-354). La inhibición de varias
líneas celulares con oligo ISIS 28599 no codificante, un wingmero
2'-O- MOE, produjo células no codificante e
inducción de apoptosis (Chen et al., 2000, Neoplasia 2,
235-241). En un modelo de regeneración de hígado
murino, el ARNm se redujo un 90% mediante el oligonucleótido no
codificante ISIS 114926 (Proceedings of the American Association
for Cancer Research, vol. 42, 2001, resumen n.º 2468). La inyección
no codificante de oligonucleótido no codificante ISIS 23722 reducido
presentó un efecto limitado sobre la velocidad de crecimiento de
los tumores xenoinjertados de linfoma no de Hodgkin agresivo en
ratones (Ansell et al., 2004, Leukemia - publicación en
internet previa a la impresión). Actualmente no hay agentes
terapéuticos, que inhiban de forma eficaz la síntesis de la
survivina. Por lo tanto, existe una necesidad desde hace mucho de
agentes que inhiban el crecimiento de las células tumorales al
reducir la expresión de survivina. En el documento WO9822589 se
describen procedimientos de modular la apoptosis con agentes, que
modulan la cantidad o actividad de survivina y procedimientos para
reducir la gravedad de un estado patológico mediado por survivina
con esos agentes. Uno de esos agentes es una construcción que
codifica la hebra codificante de EPR-1, que es
complementaria a survivina pero no se describen oligos no
codificantes específicos. El documento WO0164741 describe un
sistema promotor "tet-off" que regula un
tránscrito de ARNm no codificante de survivina. Sin embargo, esta
solicitud de patente no describe ningún oligonucleótido no
codificante.
La mayoría de los oligonucleótidos que
actualmente están en ensayo clínico se basan en la química del
fosforotioato desde 1988, que fue la primera química no codificante
útil en desarrollarse. Sin embargo, como ha quedado claro en los
últimos años, esta química tiene serias defectos que limitan su uso
clínico. Estos incluyen baja afinidad por su ARNm diana, lo que
afecta de forma negativa a la potencia y plantea restricciones sobre
cómo los oligonucleótidos pequeños activos pueden así complicar la
fabricación y aumentar los costes del tratamiento. También, su baja
afinidad se traduce en una deficiente accesibilidad al ARNm diana,
complicando así la identificación de los compuestos activos.
Finalmente, los oligonucleótidos de fosforotioato padecen un abanico
de efectos secundarios que restringen su intervalo terapéutico.
Para solucionar estos y otros problemas, se ha
invertido mucho esfuerzo en crear análogos novedosos con propiedades
mejoradas. Tal como se representa en el esquema 1 siguiente, estos
incluyen análogos completamente artificiales como por ejemplo PNA y
Morfolino y análogos de ADN más convencionales como por ejemplo
fosfatos de boro, N3'-P5'fosforoamidatos y varios
análogos modificados en 2', como por ejemplo 2'-F,
2'-O-Me,
2'-O-metoxietilo (MOE) y
2'-O- (3-aminopropilo) (AP). Más
recientemente se ha introducido ácido hexitol nucleico (HNA), ácido
2'-F-arabino nucleico
(2'-F-ANA) y
D-ciclohexenil nucleósido (CeNA).
Muchos de estos análogos muestran una unión
mejorada a los ácidos nucleicos complementarios, mejoras en la
bioestabilidad o mantienen la capacidad a reclutar una enzima
celular, ARNasaH, que está implicada en el modo de acción de muchos
compuestos no codificantes. Ninguno de ellos, sin embargo, combina
todas estas ventajas y, en muchos casos, las mejoras en una de las
propiedades ponen en jaque una o más de las otras propiedades.
También, en muchos casos, se han observado nuevas complicaciones que
limitan gravemente el valor comercial de algunos de los análogos.
Estos incluyen baja solubilidad, reacciones de oligomerización
complejas, muy baja captación celular, incompatibilidad con otras
reacciones químicas, etc.
En los documentos WO0018781 y WO0157059 se
describen oligonucleótidos no codificantes para la modulación de la
expresión de survivina para el tratamiento de enfermedades. Estos
oligonucleótidos todos tienen entre 18-20 pb de
longitud y están diseñados con la química del fosforotioato o
MOE.
El documento WO014655 describe un único
oligonucleótido no codificante dirigido contra Survivina y es un
fosforotioato totalmente modificado con algunos nucleósidos MOE. La
química de MOE tiene varias limitaciones. Tiene una afinidad
modesta, que sólo se manifiesta cuando se insertan varios MOE en
bloque en el oligo. La MOE pertenece a la familia de modificaciones
en 2' y es notorio, para este grupo de compuestos, que la actividad
no codificante tiene una relación directa con la afinidad de unión
del ARN in vitro. Se ha reseñado que un gapmero de MOE de 20
pb (5MOE/PO-10PS-5MOE/PO) dirigido
contra c-raf tiene una CI_{50} de aproximadamente
20 nm en células T24 y se ha reseñado que un gapmero de MOE
dirigido contra PKC-a tiene una CI_{50} de 25 nM
en células A549. Por comparación, los compuestos de fosforotioato
que se usan en los experimentos no codificantes habitualmente
muestran una CI_{50} en el intervalo de
\hbox{150 nM. (Stein,
Kreig, Applied Antisense Oligonucleotide Technology,
Wiley-Liss, 1988, p
87-90).}
El documento WO03027244, presentado
posteriormente a la presente invención, describe un
20-mero de oligonucleótidos no codificantes de
fosforotioato dirigido contra survivina que muestran regulación por
disminución a concentraciones muy elevadas (por ejemplo, el
compuesto 903 mostró una reducción de proteína de 51% a 200 nM).
El documento US 2002/137708 describe
oligonucleótidos no codificantes dirigidos contra Survivina. Entre
los oligonucleótidos que se describen están oligodesoxinucleótidos
de fosforotioato y oligonucleótidos de fosforotioato quiméricos que
tienen ala de 2'MOE y un hueco desoxi, así como conjugados que
comprenden los oligonucleótidos y su aplicación terapéutica contra
el cáncer.
Un objetivo principal de la presente invención
es proporcionar compuestos oligoméricos novedosos, contra el ARNm
de survivina. Se ha encontrado que los compuestos de la invención
muestran una menor CI_{50} (por lo tanto una mayor actividad),
facilitando así un tratamiento eficaz de una variedad de
enfermedades cancerosas en las que la expresión de survivina está
implicada con agente causante o relacionado. Tal como se explica a
continuación, este objetivo se logra de la mejor manera a través de
la utilización de un compuesto químico de afinidad muy elevada
denominado LNA (por sus siglas en inglés Locked
Nucleic Acid (Ácido nucleico bloqueado)).
La presente invención se refiere a compuestos
oligoméricos, particularmente a oligonucleótidos no codificantes de
LNA, que están dirigidos contra un ácido nucleico que codifica
survivina y que modulan la expresión de la survivina. Esta
modulación fue particularmente la regulación por disminución muy
potente del ARNm de survivina así como la provocación de la
respuesta apoptótica. Los compuestos oligoméricos que contienen ULNA
pueden ser desde 8-meros y ciertamente muy activos
como 16-meros, que es considerablemente más corto
que los compuestos no codificantes reseñados dirigidos contra
survivina. Estos compuestos oligoméricos 16-meros,
tienen una CI_{50} en el intervalo inferior al nanomolar. La
invención permite un acortamiento considerable de la longitud
habitual de los oligómeros no codificantes habituales (de
20-25 meros a, por ejemplo, 8-16
meros) sin poner en peligro la afinidad necesaria para la actividad
farmacológica. Dado que la especificidad intrínseca de un oligo es
inversamente proporcional a su longitud, un acortamiento así
aumentaría significativamente la especificidad del compuesto no
codificante hacia su ARN diana. Además, se prevé que los compuestos
oligoméricos más cortos tienen una mayor bioestabilidad y
permeabilidad celular que los compuestos oligoméricos más largos. Al
menos por estas razones, la presente invención es una contribución
considerable a la técnica.
La survivina es esencial para la proliferación
celular y está implicada en múltiples fases de la mitosis. Está
implicada en varios controles que relacionan la mitosis con la
división celular y la apoptosis. La survivina es miembro de la
familia génica de inhibidores de la apoptosis (IAP) que suprime la
muerte celular programada (apoptosis) (véase la figura 6). En la
mayoría de los neoplasmas humanos, que incluyen cáncer colorrectal,
cáncer de vejiga, carcinoma de pulmón, cáncer de mama, glioma
maligno y cánceres hematológicos se observa una mayor expresión de
survivina. La expresión de survivina es directamente proporcional a
grado avanzado y a la capacidad invasiva de varios cánceres. La
survivina no puede detectarse o está presente a niveles muy bajos
en los tejidos diferenciados normales, lo que hace de la survivina
una diana preferida en varios cánceres humanos. Un aspecto central
de la invención es proporcionar un compuesto constituido por
12-25 nucleósidos, en el que dicho compuesto
comprende una subsecuencia de al menos 8 nucleósidos, estando dicha
subsecuencia situada en la secuencia SEC ID N.º: 130 en la que
dicho compuesto comprende al menos un análogo nucleotídico.
Una realización de la invención es, dado que la
secuencia del genoma humano está disponible y la anotación de sus
genes está progresando rápidamente, identificar las secuencias
únicas lo más cortas posibles en el ARNm diana. Los compuestos
oligoméricos que contienen LNA de la invención también se han
comparado a un número de 18-meros que contienen LNA
y/o fosforotioatos que son isosecuenciales con el oligómero no
codificante ISIS 23722. También se ha realizado una comparación del
ISIS 23722 (que es un 18-mero con 4 MOE, 10
fosforotioatos seguidos de 4 MOE).
También se proporcionan composiciones
farmacéuticas y otras que comprenden los compuestos oligoméricos de
la invención. Además se proporcionan procedimientos para modular la
expresión de survivina en células o tejidos que comprenden poner en
contacto dichas células o tejidos con uno o más de los compuestos
oligoméricos o composiciones de la invención. También se describen
procedimientos de tratar a un animal o ser humano, que se sospecha
que tiene o que tiene predisposición a una enfermedad o afección,
asociada a la expresión de survivina mediante la administración una
cantidad terapéutica o profilácticamente eficaz de uno o más de los
compuestos oligoméricos o composiciones de la invención. Además, se
proporcionan procedimientos de usar compuestos oligoméricos para la
inhibición de la expresión de survivina y para el tratamiento de
enfermedades asociadas a la actividad de survivina. Los ejemplos de
dichas enfermedades son diferentes tipos de cáncer, como por ejemplo
cáncer de pulmón, mama, colon, próstata, páncreas, pulmón, hígado,
tiroides, riñón, cerebro, testículos, estómago, intestino,
intestino grueso, médula ósea, senos, vejiga, tracto urinario u
ovarios.
Figura 1. Ilustración de los diferentes diseños
de la invención: Gapmeros, Headmeros y Tailmeros y Mixmeros de
diferente composición. Para el mixmero, los números indican el tramo
contiguo alternativo de ADN,
\beta-D-oxi-LNA o
\alpha-L-LNA. En el dibujo, la
línea es ADN, la sombra gris corresponde a restos de
\alpha-L-LNA y el rectángulo es
\beta-D-oxi-LNA.
Figura 2. Regulación por disminución del ARNm de
survivina compuesto oligomérico no codificante de LNA. Transferencia
Northern del ARN total de 15PC3 que ha sido tratado con 0,2, 1, 5,
25 nM de compuesto 2A, 6A, 9A, 15A respectivamente. Todos los
compuestos fueron inhibidores eficaces a concentraciones bajas.
Figura 3A. Regulación por disminución del ARNm
de survivina compuesto oligomérico no codificante de LNA.
Transferencia Northern del ARN total de SW480 (figura superior) y
A549 (figura inferior) que ha sido tratado con 0,2, 1, 5, 25 nM de
compuesto 2A, y 15A respectivamente. Las células se transfectaron
con oligonucleótido y se cultivaron durante 24 h.
Figura 4. Esquema general de la síntesis de
tio-LNA.
Figura 5. SEC ID N.º: 1 número de acceso de
GenBank NM_001168 secuencia del ARNm de survivina huma-
na.
na.
Figura 6. Forma esquemática de survivina en la
ruta apoptótica.
Figura 7. Regulación por disminución del ARNm de
survivina mediante oligonucleótidos no codificantes de LNA. Las
células se transfectaron con oligonucleótido y se cultivaron durante
24 h. Se extrajo el ARN total y se detectó la expresión de ARNm de
survivina mediante PCR en tiempo real con 15PC3 y
MCF-7. Se presenta la expresión de survivina
normalizada con respecto al nivel estable del tránscrito de
GAPDH.
Figura 8. Inducción de la apoptosis mediante
oligonucleótidos no codificantes que contienen LNA. Células 15PC3
transfectadas con los oligos y concentraciones que se indican en los
96 pocillos. Veinticuatro horas después de la transfección, se
añadieron los reactivos Caspase 3/7-Glo tal como se
describe y se registró la inducción de luminescencia (actividad de
la luciferasa) en un aparato Luminoskan Ascent de Thermo Labsystems.
La actividad de la luciferasa se mide en términos de unidades
lumínicas relativas por segundo (RLU/s).
La Figura 9 muestra que los compuestos que
contienen LNA (145A y 145C) mejoran la inducción de la apoptosis
comparados con el compuesto con MOE isosecuencial ISIS27322 (aquí
145F) y el compuesto de fosforotioato isosecuencial (145D). En el
estudio también se incluyeron controles desemparejados de un
compuesto de LNA (146C) y el compuesto con MOE (146F) así como el
compuesto de LNA 158. La regulación por disminución del ARNm de
survivina diana usando compuesto oligomérico no codificante de LNA
provoca una mayor apoptosis en células 15PC3. La activación de
apoptosis se mide mediante microchip en lecho para citometría. La
inducción en veces se presenta relativa a las células con
tratamiento simulado.
Figura 10. Usando la detección
inmunohistioquímica, se detectó la Caspasa 3 activa en células 15PC3
tratadas con oligonucleótidos no codificantes de LNA 15A dirigidos
contra Survivina.
Figura 11. Inhibición de Survivina con oligos no
codificantes de LNA en células cancerosas en proliferación. Por
ejemplo, el compuesto 6A es particularmente potente.
Figura 12. Regulación por disminución de
Survivina en células 15PC3 transfectadas con el compuesto 15A
analizadas por transferencia Western a 100 nM.
La presente invención emplea compuestos
oligoméricos, particularmente oligonucleótidos no codificantes, para
usar en la modulación de la función de las moléculas de ácido
nucleico que codifican survivina. La modulación finalmente es un
cambio en la cantidad de survivina producida. En una realización,
esto se logra proporcionando compuestos no codificantes, que se
hibridan específicamente con ácidos nucleicos que codifican
survivina. La modulación es preferiblemente una inhibición de la
expresión de survivina, que provoca un descenso en el número de
proteínas funcionales producidas.
Los compuestos oligoméricos no codificantes y
otros de la invención, que modulan la expresión de la diana, se
identifican a través de experimentación o a través del diseño
racional basándose en información de la secuencia sobre la diana y
los conocimientos sobre cómo diseñar mejor un compuesto oligomérico
contra una diana deseada. Las secuencias de estos compuestos son
realizaciones preferidas de la invención. Del mismo modo, los
motivos de las secuencias de la diana a la que estos compuestos
oligoméricos son complementarios (denominados "puntos
calientes") son sitios diana preferidos.
La invención se refiere a un compuesto
constituido por 12-25 nucleótidos y/o análogos
nucleotídicos, en el que dicho compuesto comprende una subsecuencia
de al menos 8 nucleótidos o análogos nucleotídicos, estando dicha
subsecuencia localizada en la secuencia SEC ID N.º: 130 en la que
dicho compuesto comprende al menos un análogo nucleotídico. Los
análogos nucleotídicos son habitualmente análogos de los nucleótidos
de la secuencia SEC ID N.º: 130. Así, la subsecuencia del compuesto
de la invención habitualmente está localizada dentro de la
secuencia SEC ID N.º: 130 o comprende análogos de los nucleótidos de
la secuencia de la SEC ID N.º: 130. Un análogo nucleotídico
preferido de la invención es LNA.
El total de 12-25 nucleótidos
y/o análogos nucleotídicos se pretende que signifique
12-25 nucleótidos o 12-25 análogos
nucleotídicos o una combinación de los mismos que no supere un total
combinado de 25 unidades de nucleósidos.
En el presente contexto, el término
"nucleósido" se usa con su significado normal, es decir
contiene una unidad de 2-desoxirribosa o una unidad
de ribosa que está unida a través de su átomo de carbono número uno
a una de las bases nitrogenadas adenina (A), citosina (C), timina
(T), uracilo (U) o guanina (G).
De forma similar, el término "nucleótido"
quiere decir una unidad de 2-desoxirribosa o unidad
de ARN que está unida a través de si átomo de carbono número uno a
una de las bases nitrogenadas adenina (A), citosina (C), timina (T)
o guanina (G), uracilo (U) y que está unida a través de su átomo de
carbono número cinco a un grupo fosfato internucleósido, o a un
grupo terminal.
Cuando se usa en el presente documento, el
término "análogo nucleotídico" se refiere a un nucleótido no
natural en el que o bien la unidad de ribosa es diferente de
2-desoxirribosa o ARN y/o la base nitrogenada es
diferente de A, C, T y G y/o el grupo de enlace fosfato
internucleósido es diferente. Los ejemplos específicos de análogos
nucleosídicos se describen por ejemplo en Freier y Altmann; Nucl.
Acid Res., 1997, 25, 4429-4443 y Uhlmann; Curr.
Opinion in Drug Development, 2000, 3(2),
293-213.
Los términos "análogo nucleosídico
correspondiente" y "nucleósido correspondiente" se pretende
que indiquen que la nucleobase del análogo nucleosídico y el
nucleósido es idéntica. Por ejemplo, cuando la unidad de
2-desoxirribosa del nucleótido está unida a una
adenina, el "análogo nucleosídico correspondiente" contiene una
unidad de pentosa (diferente de 2-desoxirribosa)
unida a una adenina.
El término "ácido nucleico" se define como
una molécula formada mediante el enlace covalente de dos o más
nucleótidos. Los términos "ácido nucleico" y
"polinucleótido" se usan de forma intercambiable en el presente
documento.
El término "análogo de ácido nucleico" se
refiere a un compuesto no natural que se une a un ácido
nucleico.
Los análogos nucleotídicos y análogos de ácido
nucleico se describen por ejemplo en Freier y Altmann (Nucl. Acid
Res., 1997, 25, 4429-4443) y Uhlmann (Curr. Opinion
in Drug & Development (2000, 3(2):
293-213). El Esquema 1 ilustra ejemplos
seleccionados de análogos nucleotídicos adecuados para preparar
ácidos nucleicos.
El término "LNA" se refiere a un nucleótido
que contiene un análogo nucleosídico bicíclico, también denominado
monómero de LNA, o un oligonucleótido que contiene uno o más
análogos nucleosídicos bicíclicos. Los monómeros de LNA se
describen en el documento WO 9914226 y solicitudes de patente
posteriores, los documentos WO0056746, WO0056748, WO0066604,
WO00125248, WO0228875, WO2002094250 y WO03/006475. Un ejemplo
particular de un monómero de timidina de LNA es
(1S,3R,4R,7S)-7-hidroxi-1-hidroximetil-5-metil-3-(timin-1-il)-2,5-dioxa-biciclo[2.2.1]heptano.
El término "oligonucleótido" se refiere, en
el contexto de la presente invención, a un oligómero (también
denominado oligo) o polímero de ácido nucleico (por ejemplo ácido
ribonucleico (ARN) o ácido desoxirribonucleico (ADN)) o análogo de
ácido nucleico de los conocidos en la técnica, preferiblemente un
ácido nucleico bloqueado (LNA), o una mezcla de los mismos. Este
término incluye oligonucleótidos compuestos por nucleobases,
azúcares y enlaces internucleosídicos (esqueleto) naturales así
como oligonucleótidos que tienen porciones no naturales que
funcionan de forma similar o con funciones específicas mejoradas. A
menudo se prefieren los oligonucleótidos total o parcialmente
modificados o sustituidos a las formas nativas debido a varias
propiedades deseables de dichos oligonucleótidos como por ejemplo,
la capacidad a penetración de la membrana celular, buena resistencia
a las nucleasas extracelulares e intracelulares, afinidad y
especificidad elevadas por el ácido nucleico diana. El análogo de
LNA es particularmente preferido muestra las propiedades preferidas
que se mencionan
anteriormente.
anteriormente.
\vskip1.000000\baselineskip
Esquema
1
\vskip1.000000\baselineskip
Con el término "unidad" es entiende un
monómero.
El término "al menos uno" comprende los
números enteros mayores o iguales a 1, como por ejemplo 1, 2, 3, 4,
5, 6, 7, 8, 9,10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17 y etc.
El término "tio-LNA"
comprende un nucleótido bloqueado en que al menos uno de X o Y en el
Esquema 2 se selecciona a partir de S o
-CH_{2}-S-. Tio-LNA puede estar
tanto en configuración beta-D como
alfa-L.
El término "amino-LNA"
comprende un nucleótido bloqueado en que al menos uno de X o Y en el
Esquema 2 es -N(H)-, N(R)-,
CH_{2}-N(H)-,
-CH_{2}-N(R)- donde R se selecciona a
partir de hidrógeno y alquilo C_{1-4}. El
amino-LNA puede estar tanto en configuración
beta-D como alfa-L.
El término "oxi-LNA"
comprende un nucleótido bloqueado en el que al menos uno de X o Y en
el Esquema 2 representa -O- o -CH_{2}-O-.
Oxi-LNA puede estar tanto en configuración
beta-D como alfa-L.
El término "ena-LNA"
comprende un nucleótido bloqueado en el que Y en el Esquema 2 es
-CH_{2}-O-.
El término
"alfa-L-LNA" comprende un
nucleótido bloqueado que se representa como se muestra en el Esquema
3 (estructura de la derecha).
El término "derivados de LNA" comprende
todos los nucleótidos bloqueados del Esquema 2 excepto
beta-D-metileno LNA por ejemplo
tio-LNA, amino-LNA,
alfa-L-oxi-LNA y
ena-LNA.
El término "grupo de enlace" se pretende
que signifique un grupo capaz de acoplar covalentemente dos
nucleósidos, dos análogos nucleosídicos, un nucleósido y un análogo
nucleosídico, etc. los ejemplos específicos y preferidos incluyen
grupos fosfato y grupos fosforotioato.
En el presente contexto el término
"conjugado" se pretende que indique una molécula heterogénea
formada por la unión covalente de un compuesto tal como se describe
en el presente documento (es decir un compuesto que comprende una
secuencia de nucleósidos o análogos nucleosídicos) a uno o más
restos no nucleotídicos o no polinucleotídicos. Los ejemplos de
restos no nucleotídicos o no polinucleotídicos incluyen agentes
macromoleculares como por ejemplo proteínas, cadenas de ácidos
grasos, restos de azúcares, glucoproteínas, polímeros, o sus
combinaciones. Habitualmente las proteínas pueden ser anticuerpos
para una proteína diana. Los polímeros habituales pueden ser
polietilenglicol.
polietilenglicol.
El término "carcinoma" se pretende que
indique un tumor maligno de origen epitelial. El tejido epitelial
cubre o tapiza las superficies interiores y exteriores del cuerpo.
Los ejemplos de tejido epitelial son la piel y la mucosa y serosa
que tapizan las cavidades corporales y los órganos internos, como
por ejemplo los intestinos, la vejiga urinaria, el útero, etc. el
tejido epitelial también pueden extenderse a capas de tejido más
profundas de las glándulas, como por ejemplo las glándulas que
segregan moco.
El término "sarcoma" se pretende que
indique un tumor maligno que crece a partir de tejido conjuntivo,
como por ejemplo cartílago, grasa, músculos, tendones y huesos.
El término "glioma", cuando se usa en el
presente documento, se pretende que cubra un tumor maligno que se
origina en células gliales.
El término "un/una" como se usa respecto a
un nucleósido, un análogo nucleosídico, una SEC ID N.º:, etc. se
pretende que signifique uno o más. En particular, la expresión "un
componente (como por ejemplo un nucleósido, un análogo
nucleosídico, una SEC ID N.º: o similares) que se selecciona a
partir del grupo constituido por..." se pretende que signifique
que puede seleccionarse uno o más de los citados componentes. Así,
las expresiones como "un componente que se selecciona a partir
del grupo constituido por A, B y C" se pretende que incluya
todas las combinaciones de A, B y C, es decir A, B, C, A+B, A+C, B+C
y A+B+C.
En el presente contexto, el término "alquilo
C_{1-4}" se pretende que signifique una cadena
de hidrocarburo saturado lineal o ramificada en la que la cadena
tiene de uno a cuatro átomos de carbono, como por ejemplo metilo,
etilo, n-propilo, isopropilo,
n-butilo, isobutilo, sec-butilo y
terc-butilo.
Tal como se usan en el presente documento, los
términos "ácido nucleico diana" engloban ADN que codifica la
survivina, ARN (que incluye pre-ARNm y ARNm)
transcrito a partir de dicho ADN, y también ADNc derivado de dicho
ARN.
Tal como se usa en el presente documento, el
término "gen" quiere decir el gen que incluye exones, intrones,
regiones 5' y 3' no codificantes y elementos reguladores y todas
sus variantes actualmente conocidas y cualquier variante adicional
que pueda ser descubierta.
Tal como se usan en el presente documento, los
términos "compuesto oligomérico" se refieren a un
oligonucleótido que puede inducir un efecto terapéutico deseado en
los seres humanos por ejemplo uniéndose mediante enlaces de
hidrógeno o bien a un gen diana "Chimeraplast" y "TFO", a
los tránscrito(s) de ARN del gen diana "inhibidores no
codificantes", "siARN", "ribozimas" y "oligozimas"
o bien a la(s) proteína(s) que codifica el gen diana
"aptámero", "spiegelmero" o "señuelo (decoy)".
Tal como se usa en el presente documento, el
término "ARNm" quiere decir los tránscrito(s) de ARNm de
un gen diana conocidos actualmente, y cualquier tránscritos
adicional que pueda identificarse.
Tal como se usa en el presente documento, el
término "modulación" quiere decir o bien un aumento
(estimulación) o un descenso (inhibición) en la expresión de un
gen. En la presente invención, la inhibición es la forma preferida
de modulación de la expresión génica y el ARNm es una diana
preferida.
\newpage
Tal como se usa en el presente documento, el
término un compuesto no codificante "dirigido contra" un ácido
nucleico diana particular quiere decir proporcionar el
oligonucleótido no codificante a la célula, animal o ser humano de
tal forma que el compuesto no codificante sea capaz de unirse y
modular la función de su diana prevista.
Tal como se usa en el presente documento,
"hibridación" quiere decir enlaces de hidrógeno, que pueden ser
de Watson-Crick, Holstein, enlaces de hidrógeno de
Holstein inverso, etc. entre bases nucleosídicas o nucleotídicas
complementarias. Watson y Crick demostraron hace aproximadamente
cincuenta años que el ácido desoxirribonucleico (ADN) está
compuesto por dos hebras que se mantienen unidas en una
configuración helicoidal mediante enlaces de hidrógeno que se
forman entre nucleobases complementarias opuestas de las dos hebras.
Las cuatro nucleobases, que se encuentran habitualmente en el ADN
son guanina (G), adenina (A), timina (T) y citosina (C) de las
cuales la nucleobase G se empareja con C, y la nucleobase A se
empareja con T. En el ARN, la nucleobase timina es sustituida por
la nucleobase uracilo (U), que de forma similar a la nucleobase T se
empareja con A. Los grupos químicos de las nucleobases que
participan en la formación de dúplex estándar constituyen la cara
Watson-Crick. Hoogsteen demostró un par de años
después que las nucleobases de purina (G y A) además de su cara
Watson-Crick tienen una cara Hoogsteen que puede
reconocerse desde el exterior de un dúplex, y se usa para unirse a
los oligonucleótidos de pirimidina mediante enlaces de hidrógeno,
formando así una estructura de triple hélice.
En el contexto de la presente invención
"complementaria" se refiere a la capacidad de emparejamiento
preciso entre dos secuencias de nucleótidos o nucleósidos entre sí.
Por ejemplo, si un nucleótido en una cierta posición de un
oligonucleótido puede formar enlaces de hidrógeno con un nucleótido
a la posición correspondiente de una molécula de ADN o ARN,
entonces se considera que el oligonucleótido y el ADN o ARN son
complementarios entre sí en esa posición. El ADN o ARN y el
oligonucleótido se consideran complementarios el uno al otro cuando
un número suficiente de nucleótidos del oligonucleótido pueden
formar enlaces de hidrógeno con los nucleótidos correspondientes
del ADN o ARN diana para permitir la formación de un complejo
estable. Para ser estable in vitro o in vivo, la
secuencia de un compuesto no codificante no tiene que ser
complementaria al 100% a su ácido nucleico diana. Los términos
"complementario" y "específicamente hibridable" por lo
tanto implican que el compuesto no codificante se une de una forma
lo suficientemente fuerte y específica a la molécula diana para que
proporcione la interferencia deseada con la función normal de la
diana a la vez que no afecta a la función de las dianas distintas
de ARNm.
Los compuestos oligoméricos de acuerdo con la
invención son moduladores potentes de la diana. Por ejemplo, la
inhibición in vitro de la diana se muestra en la Tabla 1
medida mediante PCR en tiempo real. La Figura 2 muestra la potencia
in vitro de compuestos oligoméricos de acuerdo con la
invención medida mediante transferencia Northern. En la Tabla 3 se
muestran valores muy bajos de CI_{50} de los compuestos
oligoméricos. Todas las observaciones experimentales que se
mencionan anteriormente muestran que los compuestos de acuerdo con
la invención pueden constituir el compuesto activo en una
composición farmacéutica.
La subsecuencia del compuesto de la invención
habitualmente está localizada en la secuencia SEC ID N.º: 130. Los
análogos de los nucleótidos de forma adecuada son nucleótidos dentro
de esta secuencia.
El compuesto de la invención comprende de
12-25 nucleótidos, de forma más adecuada
12-20 nucleótidos, como por ejemplo 12,13, 14, 15,
16, 17, 18, 19 o 20 nucleótidos. Una realización de la invención muy
atractiva, el compuesto de la invención comprende
14-18 nucleótidos, como por ejemplo 14, 15,16, 17 ó
18 nucleótidos, preferiblemente 15-17 nucleótidos,
como por ejemplo 15, 16 ó 17 nucleótidos, más habitualmente 15
nucleótidos, o 16 nucleótidos, o 17 nucleótidos.
En a realización adecuada de la invención, la
subsecuencia dentro de la secuencia de la SEC ID N.º: 130
habitualmente tiene al menos 8 nucleótidos o análogos
nucleotídicos, como por ejemplo al menos 9 nucleótidos de la
secuencia o análogos nucleotídicos de los nucleótidos de dicha
secuencia. Más habitualmente, la subsecuencia tiene al menos 12
nucleótidos o análogos nucleotídicos de dicha secuencia, como por
ejemplo al menos 14 nucleótidos o análogos nucleotídicos, como por
ejemplo 10, 11, 12, 13 14 15 ó 16 nucleótidos o análogos
nucleotídicos.
Los nucleótidos habitualmente están enlazados
entre sí por medio de un grupo de enlace que se selecciona a partir
del grupo constituido por un grupo fosfato, un grupo fosforotioato y
un grupo fosfato de boro. De forma adecuada, algunos o todos los
nucleótidos están enlazados entre sí por medio de un grupo fosfato.
De forma adecuada, todos nucleótidos están enlazados entre sí por
medio de un grupo fosfato.
De forma similar, los nucleótidos de la
invención habitualmente están enlazados entre sí por medio de un
grupo de enlace que se selecciona a partir del grupo constituido
por un grupo fosfato, un grupo fosforotioato y un grupo fosfato de
boro.
Los compuestos oligoméricos preferidos de
acuerdo con la invención son la SEC ID N.º: 130.
En otra realización de la invención, dichos
nucleótidos están enlazados entre sí por medio de un grupo
fosforotioato, como por ejemplo todos nucleótidos están unidos
entre sí por medio de un grupo fosforotioato. Una realización
interesante de la invención se refiere a compuestos de la SEC ID
N.º: 130 en la que cada grupo de enlace dentro del compuesto es un
grupo fosforotioato. Dichas modificaciones se indican mediante el
subíndice S. Dicho de otro modo, un aspecto de la invención se
refiere un compuesto de la SEC. ID. N.º: 130_{A}.
Un aspecto adicional de la invención se refiere
a un compuesto de la SEC. ID. N.º: 130_{B}.
Un subconjunto preferido de realizaciones de la
invención es un compuesto que comprende la secuencia de la fórmula
130_{B}.
Un aspecto adicional de la invención se refiere
a un compuesto de la SEC. ID. N.º: 130_{C}.
Un aspecto adicional de la invención se refiere
a un compuesto de la SEC. ID. N.º: 130_{D}.
Un aspecto adicional de la invención se refiere
a un compuesto de la SEC. ID. N.º: 130_{E}.
En una realización preferida, el compuesto de la
invención comprende de 12-25 nucleótidos, en el que
dicho compuesto comprende una subsecuencia de al menos 8
nucleótidos, estando dicha localizada dentro de la secuencia SEC ID
N.º: 130, en la que al menos un nucleótido es reemplazado por un
análogo nucleotídico correspondiente. Habitualmente, el compuesto
de la invención comprende 1-25 análogos
nucleotídicos, como por ejemplo 2-25 análogos
nucleotídicos, 3-25 análogos nucleotídicos, de forma
adecuada 4-25 análogos nucleotídicos,
5-25 análogos nucleotídicos, 6-25
análogos nucleotídicos, habitualmente 6-20 análogos
nucleotídicos, más habitualmente 6-14 análogos
nucleotídicos, como por ejemplo 6-12 análogos
nucleotídicos, como por ejemplo 6, 7, 8, 9, 10,11 ó 12 análogos
nucleotídicos.
Los inventores han encontrado que los compuestos
de la invención que comprenden de 6-16 análogos
nucleotídicos con una unidad de ribosa diferente son suficiente
para tener una afinidad mejor que los nucleótidos. Así, un aspecto
interesante de la invención se refiere a un compuesto de la
invención que comprende 6-10, como por ejemplo 6,
7, 8, 9 ó 10 análogos nucleotídicos con una unidad de ribosa
diferente, preferiblemente 7, 8 o 9 análogos nucleotídicos con una
unidad de ribosa diferente, lo más habitualmente 8 análogos
nucleotídicos con una unidad de ribosa diferente. Preferiblemente,
los análogos nucleotídicos con una unidad de ribosa diferente es
LNA.
Los presentes inventores han encontrado además
que los análogos nucleotídicos con una unidad de ribosa diferente y
además con un enlace internucleosídico modificado tienen un efecto
todavía mejor para los fines de modificaciones no codificantes.
Así, los 6-16 análogos nucleotídicos pueden tener
una unidad de ribosa modificada, un grupo de enlace diferente o
ambos.
De forma adecuada, todos nucleótidos son
reemplazados por análogos nucleotídicos correspondientes.
Un análogo nucleotídico preferido de la
invención es LNA.
Un análogo nucleotídico más preferido de la
invención es aquel en el que el enlace fosfato internucleosídico es
un fosforotioato.
Un análogo nucleotídico todavía más preferido es
aquel en el que el nucleótido es LNA con un enlace fosforotioato
internucleosídico.
En una realización interesante, el compuesto de
la invención comprende de 12-25 nucleótidos, en el
que dicho compuesto comprende una subsecuencia de al menos 8
nucleótidos, estando dicha localizada dentro de la secuencia SEC ID
N.º: 130, en la que al menos un nucleótido es reemplazado por un
análogo nucleotídico correspondiente y en el que el extremo 3'
comprende un nucleótido, en lugar de un análogo nucleotídico.
En una realización particularmente interesante,
el compuesto comprende al menos un análogo nucleotídico, en el que
dicho análogo nucleotídico es un ácido nucleico bloqueado (LNA) de
la fórmula
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip1.000000\baselineskip
en la que Z y Z* de forma
independiente están ausentes, se seleccionan de entre un enlace
internucleosídico, un grupo terminal o un grupo protector; en la
que X e Y se seleccionan de forma independiente a partir del grupo
constituido por O, S, NR, CH_{2}, CH, (si es parte de un enlace
doble), CH_{2}-O, CH_{2}-S,
CH_{2}-NR, CH_{2}CH_{2},
CH_{2}-CH (si es parte de un enlace doble) y
CH=CH, donde R es hidrógeno o alquilo C_{1-4}.
Los enlaces representan la conexión al grupo de enlace.
Habitualmente, X es O e Y se seleccionan de forma independiente a
partir del grupo constituido por O, S y NR, donde R es hidrógeno o
alquilo C_{1-4}. Más habitualmente, X es O e Y se
selecciona a partir del grupo constituido por O, S y NH. Lo más
habitualmente, X es O e Y es O. En realizaciones en las que al
menos uno de los nucleótidos de LNA está en el extremo 3', en dicha
posición Z es un grupo terminal y Z* es un enlace internucleosídico.
En realizaciones en las que al menos uno de los nucleótidos de LNA
está en el extremo 5', en dicha posición Z está ausente y Z* es un
grupo terminal. Dentro de la secuencia de nucleótidos, Z está
ausente y Z* es un enlace internu-
cleosídico.
cleosídico.
En una realización de la invención adecuada que
comprende LNA como análogos nucleotídicos, dicho LNA está en la
forma \beta-D o alfa-L,
preferiblemente en la forma \beta-D.
En realizaciones de la invención que comprenden
al menos un LNA como análogos nucleotídicos, como por ejemplo 1 -25
análogos nucleotídicos de LNA, como por ejemplo 2-25
análogos nucleotídicos de LNA, 3-25 análogos
nucleotídicos de LNA, de forma adecuada 4-25
análogos nucleotídicos de LNA, 5-25 análogos
nucleotídicos de LNA, 6-25 análogos nucleotídicos
de LNA, habitualmente 6-20 análogos nucleotídicos de
LNA, más habitualmente 6-14 análogos nucleotídicos
de LNA, como por ejemplo 6-12 análogos nucleotídicos
de LNA, como por ejemplo 6, 7, 8, 9, 10,11 ó 12 análogos
nucleotídicos de LNA dichos nucleótidos y/o análogos nucleotídicos
están enlazados entre sí por medio de un grupo de enlace que se
selecciona a partir del grupo constituido por un grupo fosfato, un
grupo fosforotioato y un grupo fosfato de boro.. En una realización
adecuada de la invención que comprende análogos nucleotídicos de
LNA, dichos nucleótidos y/o análogos nucleotídicos están enlazados
entre sí por medio de un grupo fosfato. En una realización
preferida de la invención que comprende análogos nucleotídicos de
LNA dichos nucleótidos y/o análogos nucleotídicos están enlazados
entre sí por medio de un grupo fosforotioato.
En una combinación de realizaciones
interesantes, en realizaciones de la invención que comprenden
análogos nucleotídicos de LNA dichos nucleótidos y/o análogos
nucleotídicos están enlazados entre sí por medio de un grupo
fosforotioato, en el que X es O e Y es O, y dicho LNA está en forma
\beta-D.
En realizaciones del compuesto de la invención
que comprende de 12-25 nucleótidos, en las que dicho
compuesto comprende una subsecuencia de al menos 8 nucleótidos,
estando dicha subsecuencia localizada dentro de la secuencia SEC ID
N.º: 130 y comprendiendo dichos nucleótidos análogos nucleotídicos
de LNA, la subsecuencia habitualmente puede comprender un tramo de
2-6 LNA, tal como se definen en el presente
documento, seguido de un tramo de 4-12 nucleótidos,
que viene seguido de un tramo de 2-6 LNA, tal como
se definen en el presente documento.
Las subsecuencias que comprenden un tramo de
LNA, seguido de un tramo de nucleótidos, seguido de un tramo de LNA
se conocen como gapmeros.
De forma adecuada, dicha subsecuencia comprende
un tramo de 4 LNA, tal como se definen en el presente documento,
seguido de un tramo de 8 nucleótidos, que viene seguido de un tramo
de 4 LNA tal como se definen en el presente documento.
En realizaciones del compuesto de la invención
que comprende de 12-25 nucleótidos, en las que dicho
compuesto comprende una subsecuencia de al menos 8 nucleótidos,
estando dicha secuencia localizada dentro de la secuencia SEC ID
N.º: 130 y comprendiendo dichos 12-25 nucleótidos
análogos nucleotídicos de LNA, dicha subsecuencia puede comprender
un tramo de 2-6 LNA tal como se definen en el
presente documento, seguido de un tramo de 4-12
nucleótidos, que viene seguido de un tramo de 2-5
LNA tal como se definen en el presente documento, que viene seguido
de 1 -4 nucleótidos, como por ejemplo 1 ó 2 nucleótidos, más
habitualmente un único nucleósido. Los 1 -4 nucleótidos, 1 ó 2
nucleótidos o el nucleótido único habitualmente está localizado en
el extremo 3' de la subsecuencia y más habitualmente en el extremo
3' del oligómero.
En realizaciones del compuesto de la invención
que comprende de 12-25 nucleótidos, en las que dicho
compuesto comprende una subsecuencia de al menos 8 nucleótidos,
estando dicha secuencia localizada dentro de la secuencia SEC ID
N.º: 130 y comprendiendo dichos nucleótidos análogos nucleotídicos
de LNA, dicha subsecuencia habitualmente puede comprender un tramo
de 4 LNA tal como se definen en el presente documento, seguido de un
tramo de 8 nucleótidos, que viene seguido de un tramo de 3 LNA tal
como se definen en el presente documento, que viene seguido de un
único nucleótido natural. El nucleótido único habitualmente está
localizado en el extremo 3' de la subsecuencia y más habitualmente
en el extremo 3' del oligómero.
En realizaciones del compuesto de la invención
que comprende de 12-25 nucleótidos, en las que dicho
compuesto comprende una subsecuencia de al menos 8 nucleótidos,
estando dicha secuencia localizada dentro de la secuencia SEC ID
N.º: 130 y comprendiendo dichos nucleótidos análogos nucleotídicos
de LNA, dicha subsecuencia que comprende un tramo de LNA, seguido
de un tramo de nucleótidos, que viene seguido de un tramo de LNA que
se definen en el presente documento como gapmeros, dichos
nucleótidos y/o LNA están enlazados entre sí por medio de un grupo
de enlace que se selecciona a partir del grupo constituido por un
grupo fosfato, un grupo fosforotioato y un grupo fosfato de
boro.
De forma adecuada, dichos nucleótidos y/o dichos
LNA están enlazados por medio de grupo fosfatos. Habitualmente,
dichos nucleótidos y/o dichos LNA están enlazados por medio de
grupos fosforotioato.
En realizaciones del compuesto de la invención
que comprende un total de 12-25 nucleótidos y/o
análogos nucleotídicos, en las que dicho compuesto comprende una
subsecuencia de al menos 8 nucleótidos, estando dicha secuencia
localizada dentro de la secuencia SEC ID N.º: 130 y en el que dicha
subsecuencia puede estar constituida por un tramo de 4 LNA, tal
como se definen en el presente documento, un tramo de 8 nucleótidos,
y un tramo de 4 LNA, tal como se definen en el presente documento,
de forma que se obtenga un total de 16 nucleótidos y análogos
nucleotídicos en dicha subsecuencia, dichos nucleótidos y dichos
LNA están enlazados por medio de grupos fosforo-
tioato.
tioato.
En una realización adecuada, la subsecuencia es
la SEC ID N.º: 130a.
En una realización adecuada adicional, el
compuesto de la invención tiene una secuencia de la SEC ID N.º: 130
y en la que dicha secuencia está constituida por un tramo de 4 LNA,
tal como se definen en el presente documento, un tramo de 8
nucleótidos, y un tramo de 4 LNA, tal como se definen en el presente
documento, de forma que el total es de 16 nucleótidos y análogos
nucleotídicos en dicho compuesto, dichos nucleótidos y dicho LNA
están unidos por medio de grupos fosforotioato.
En una realización adecuada, el compuesto está
constituido por la SEC ID N.º: 130a. En las realizaciones adecuadas
individuales que acaban de mencionarse en las que el compuesto es la
SEC ID N.º: 130a, el LNA del extremo 3' del compuesto de forma
adecuada puede reemplazarse por el nucleótido correspondiente.
Un aspecto adicional de la invención se refiere
a un conjugado que comprende el compuesto tal como se define en el
presente documento, al menos un resto no nucleotídico o no
nucleosídico unido covalentemente a dicho compuesto.
En un aspecto relacionado de la invención, el
compuesto de la invención está unido a ligandos de forma que forme
un conjugado. Se pretende que dichos ligandos aumenten la captación
celular del conjugado con respecto a los oligonucleótidos no
codificantes. Esta conjugación puede tener lugar en las posiciones
de los extremos 5'/3'-OH pero los ligandos también
pueden conjugarse con los azúcares y/o las bases. De forma
particular, el factor de crecimiento con el que puede conjugarse el
oligonucleótido no codificante puede comprender transferrina o
folato. Pueden prepararse complejos de
transferrina-polilisina-oligonucleótido
o los complejos de
folato-polilisina-oligonucleótido
para la captación por las células que expresan niveles elevados de
receptor de transferrina o folato. Otros ejemplos de
conjugados/ligandos son restos de colesterol, intercaladores dúplex
como por ejemplo acridina,
poli-L-lisina, "careruza
terminal" con uno o más grupos de enlaces resistentes a nucleasas
como por ejemplo fosforomonotioato, y
similares.
similares.
La preparación de complejos de transferrina como
vehículos de los oligonucleótidos en las células es descrita por
Wagner et al., Proc. Natl. Acad. Sci. USA 87,
3410-3414 (1390). La administración celular de
conjugados de folato y macromoléculas mediante endocitosis de los
receptores de folato, que incluye la administración de un
oligonucleótido no codificante, es descrita por Low et al.,
Patente de Estados Unidos 5.108.921. Véase también, Leamon et
al., Proc. Natl. Acad. Sci. 88, 5572 (1991).
Los compuestos o conjugados de la invención
también pueden conjugarse o conjugarse además con una sustancia
farmacológica activa, por ejemplo, aspirina, ibuprofeno, una
sulfamida, un antidiabético, un agente antibacteriano, un agente
quimioterapéutico o un antibiótico.
Un aspecto particularmente interesante de la
invención se refiere a una composición farmacéutica que comprende
un compuesto tal como se define en el presente documento o un
conjugado tal como se define en el presente documento, y un
diluyente, vehículo o adyuvante farmacéuticamente aceptable.
Debería entenderse que la presente invención
también es particularmente relevante para una composición
farmacéutica, que comprende al menos una construcción de
oligonucleótido no codificante de la invención como un principio
activo. Debería entenderse que la composición farmacéutica de
acuerdo con la invención opcionalmente comprende un vehículo
farmacéutico, y que la composición farmacéutica opcionalmente
comprende otros compuestos no codificantes, agentes
quimioterapéuticos, compuestos antiinflamatorios, compuestos
antivirales y/o compuestos inmunomoduladores.
Tal como se ha indicado, la composición
farmacéutica de la invención además puede comprende al menos un
agente quimioterapéutico. El compuesto quimioterapéutico
habitualmente que se selecciona a partir del grupo constituido por
adrenocorticosteroides, como por ejemplo prednisona, dexametasona o
decadron; altretamina (hexalen, hexametilmelamina (HMM));
amifostina (etiol); aminoglutetimida (cytadren); amsacrina
(M-AMSA); anastrozol (arimidax); andrógenos, como
por ejemplo testosterona; asparraginasa (elspar);
calmete-gurina de bacilo; bicalutamida (casodex);
bleomicina (blenoxano); busulfán (mileran); carboplatina
(paraplatina); carmustina (BCNU, BICNU); clorambucilo (leukeran);
clorodesoxiadenosina (2-CDA, cladribina,
leustatina); cisplatina (platinol); citosina arabinosida
(citarabina); dacarbazina (DTIC); dactinomicina
(actinomicina-D, cosmegen); daunorrubicina
(cerubidina); docetaxel (taxotere); doxorrubicina (adriomicina);
epirrubicina; estramustina (emcyt); estrógenos, como por ejemplo
dietilstilbestrol (DES); etopósida (VP-16, VePesid,
etopofos); fludarabina (fludara); flutamida (eulexin);
5-FUDR (floxuridina);
5-fluorouracilo (5-FU); gemcitabina
(gemzar); goserelina (zodalex); herceptina (trastuzumab);
hidroxiurea (hidrea); idarrubicina (idamicina); ifosfamida;
IL-2 (proleucina, aldesleucina); interferón alfa
(intrón A, roferón A); irinotecán (camptosar); leuprolida (lupron);
levamisol (ergamisol); lomustina (CCNU); mecloratamina (mustargen,
mostaza nitrogenada); melfalán (alkeran); mercaptopurina (purinetol,
6-MP); metotrexato (mexato);
mitomicina-C (mutamucina); mitoxantrona
(novantrona); octreótida (sandostatina); pentostatina
(2-desoxicoformicina, nipent); plicamicina
(mitramicina, mitracina); prorocarbazina (matulano); estreptozocina;
tamoxifina (nolvadex); taxol (paclitaxel); tenipósida (vumon,
VM-26); tiotepa; topotecán (hicamtina); tretinoina
(vesanoid, ácido holo-trans retinoico); vinblastina
(valban); vincristina (Oncovina) y vinorelbina (navelbina).
El compuesto oligomérico o conjugado comprendido
en esta invención puede emplearse en una variedad de sales
farmacéuticamente aceptables. Tal como se usa en el presente
documento, el término se refiere a sales que mantienen la actividad
biológica deseada de los compuestos que se identifican en el
presente documento y exhiben efectos toxicológicos indeseados
mínimos. Los ejemplos no limitantes de dichas sales pueden formarse
con sales de adición de aminoácidos orgánicos y de bases que se
forman con cationes metálicos como por ejemplo cinc, calcio,
bismuto, bario, magnesio, aluminio, cobre, cobalto, níquel, cadmio,
sodio, potasio, y similares, o con un catión formado por amoniaco,
N,N-dibenciletilen-diamina,
D-glucosamina, tetraetilamonio, o etilendiamina; o
(c) combinaciones de (a) y (b); por ejemplo, una sal de estannato de
cinc o similares.
En una realización de la invención el compuesto
oligomérico o conjugado puede estar en forma de profármaco. Los
oligonucleótidos son por su propia naturaleza iones con carga
negativa. Debido a la naturaleza lipófila de las membranas
celulares, la captación celular de oligonucleótidos es reducida
comparada con los equivalente neutros o lipófilos. Este
"impedimento" de la polaridad puede evitarse usando la
estrategia de los profármacos (véase por ejemplo Crooke, R. M.
(1998) en Crooke, S. T. Antisense research and Application.
Springer-Verlag, Berlín, Alemania, vol. 131,
páginas 103-140). En esta estrategia, los
oligonucleótidos se preparan de forma protegida de forma que el
oligo sea neutro cuando se administra. Estos grupos de protección se
diseñan de tal forma que puedan eliminarse cuando el oligo es
captado por las células. Los ejemplos de dichos grupos de
protección son S-acetiltioetil (SATE) o
S-pivaloiltioetil
(t-butil-SATE). Estos grupos de
protección son resistentes a nucleasas y se eliminan de forma
selectiva intracelularmente.
La invención también incluye la formulación de
uno o más compuestos oligonucleotídicos o conjugados como se
describen en el presente documento. Los agentes de enlace y
adyuvantes farmacéuticamente aceptables pueden comprender parte del
fármaco formulado. Las cápsulas, comprimidos y píldoras, etc. pueden
contener por ejemplo los siguientes compuestos: celulosa
microcristalina, goma o gelatina como aglutinantes; almidón o
lactosa como excipientes; estearatos como lubricantes; diversos
agentes edulcorantes o aromatizantes. Para las cápsulas, la
monodosis puede contener un vehículo líquido como aceites grasos.
Del mismo modo, los recubrimientos de azúcar o agentes entéricos
pueden ser parte de la monodosis. Las formulaciones de
oligonucleótidos también pueden ser emulsiones de los principios
farmacéuticos activos y un lípido que forme una emulsión de
micelas.
Un oligonucleótido de la invención puede
mezclarse con cualquier material que no impida la acción deseada, o
con un material que suplemente la acción deseada. Estos podrían
incluir otros fármacos que incluyen otros compuestos
nucleotídicos.
Para la administración parenteral, subcutánea,
intradérmica o tópica, la formulación puede incluir un diluyente
estéril, tampones reguladores de la tonicidad y antibacterianos. El
compuesto activo puede prepararse con vehículos que protejan contra
la degradación o la eliminación inmediata del cuerpo, que incluyen
implantes o microcápsulas con propiedades de liberación
controladas. Para la administración intravenosa los vehículos
preferidos son solución salina fisiológica o solución salina
tamponada con fosfato.
Preferiblemente, un compuesto oligomérico está
incluido en una formulación unitaria como por ejemplo en un
vehículo o diluyente farmacéuticamente aceptable en una cantidad
suficiente para administrar a un paciente una cantidad
terapéuticamente eficaz sin provocar efectos secundarios graves al
paciente tratado.
Las composiciones farmacéuticas de la presente
invención pueden administrarse de numerosas formas dependiendo de
si se desea un tratamiento local o sistémico y del área a tratar. La
administración puede ser (a) oral (b) pulmonar, por ejemplo, por
inhalación o insuflación de polvos o aerosoles, que incluyen
nebulizador, intratraqueal, intranasal, (c) tópica que incluye
epidérmica, transdérmica, oftálmica y a las membranas mucosas que
incluyen administración vaginal y rectal; o (d) parenteral que
incluye inyección o infusión intravenosa, intraarterial,
subcutánea, intraperitoneal o intramuscular; o intracraneal, por
ejemplo, administración intratecal o intraventricular. En una
realización, el oligo activo se administra por vía IV, IP, oral,
tópica o en forma de inyección embolada o se administra
directamente al órgano diana.
Las composiciones farmacéuticas y formulaciones
para la administración tópica pueden incluir parches transdérmicos,
ungüentos, lociones, cremas, geles, gotas, pulverizadores,
supositorios, líquidos y polvos. Pueden ser deseables o necesario
vehículos farmacéuticos convencionales, bases acuosas, en polvo u
oleosas, espesantes y similares. También pueden ser útiles
condones, guantes recubiertos y similares. Las formulaciones
incluyen aquellas en las que los oligonucleótidos de la invención
están mezclados con un agente de administración tópica como por
ejemplo lípidos, liposomas, ácidos grasos, ésteres de ácidos grasos,
esteroides, agentes quelantes y tensioactivos. Las composiciones y
formulaciones para la administración oral incluyen, pero sin
restricción, polvos o gránulos, micropartículas, nanopartículas,
suspensiones o soluciones en agua o en medios no acuosos, cápsulas,
cápsulas de gel, sobrecitos, comprimidos o minicomprimidos. Las
composiciones y formulaciones para la administración parenteral,
intratecal o intraventricular pueden incluir soluciones acuosas
estériles que también pueden contener tampones, diluyentes y otros
aditivos adecuados como por ejemplo, pero sin limitación,
potenciadores de la penetración, compuestos transportadores y otros
vehículos o excipientes farmacéuticamente aceptables.
Las composiciones farmacéuticas de la presente
invención incluyen, pero sin limitación, soluciones, emulsiones, y
formulaciones que contienen liposomas. Estas composiciones pueden
generarse a partir de una variedad de componentes que incluyen,
pero sin limitación, líquidos preformados, sólidos autoemulsionantes
y semisólidos autoemulsionantes. La administración de un fármaco al
tejido tumoral puede potenciarse mediante la administración mediada
por vehículo que incluye, pero sin limitación, liposomas catiónicos,
ciclodextrinas, derivados de porfirina, dendrímeros de cadena
ramificada, polímeros de polietilenimina, nanopartículas y
microesferas (Dass CR. J Pharm Pharmacol 2002;
54(1):3-27).
Las formulaciones farmacéuticas de la presente
invención, que pueden presentarse convenientemente en forma
monodosis, pueden prepararse de acuerdo con técnicas convencionales
notorias en la industria farmacéutica. Dichas técnicas incluyen la
etapa de asociar los principios activos con el vehículo(s) o
excipiente(s) farmacéutico(s). En general las
formulaciones se preparan asociando de manera uniforme e íntima los
principios activos con los vehículos líquidos o vehículos sólidos
finamente fraccionados o ambos; y después, si fuera necesario,
dando forma al
producto.
producto.
Las composiciones de la presente invención
pueden formularse en cualquiera de las muchas formas farmacéuticas
posibles como por ejemplo, pero sin limitación, comprimidos,
cápsulas, cápsulas de gel, jarabes líquidos, geles blandos y
supositorios. Las composiciones de la presente invención también
pueden formularse en forma de suspensiones en medios acuosos, no
acuosos o mixtos. Las suspensiones acuosas pueden contener además
sustancias que aumentan la viscosidad de la suspensión que
incluyen, por ejemplo, carboximetilcelulosa sódica, sorbitol y/o
dextrano. Las suspensión también puede contener estabilizantes.
Los compuestos oligoméricos que contienen LNA
son útiles para un número de aplicaciones terapéuticas como se
indica anteriormente. En general, los procedimientos terapéuticos de
la invención incluyen la administración de una cantidad
terapéuticamente eficaz de un oligonucleótido modificado con LNA a
un mamífero, particularmente un ser humano.
En una cierta realización, la presente invención
proporciona composiciones farmacéuticas que contienen (a) uno o más
compuestos no codificantes y (b) otro u otros agentes
quimioterapéuticos que funcionan mediante un mecanismo diferente al
no codificante. Cuando se usan con los compuestos de la invención,
dichos agentes quimioterapéuticos pueden usarse de forma individual
(por ejemplo mitramicina y oligonucleótido), secuencial (por
ejemplo mitramicina y oligonucleótido durante un periodo de tiempo
seguido de otro agente y oligonucleótido), o combinados con otro u
otros agentes quimioterapéuticos de ese tipo o combinados con
radioterapia. Todos los agentes quimioterapéuticos conocidos por
una persona experta en la técnica se incorporan aquí como
tratamientos combinados con compuestos de acuerdo con la
invención.
Los fármacos antiinflamatorios, que incluyen
pero sin limitación fármacos antiinflamatorios no esteroideos y
corticosteroides, fármacos antivirales y fármacos inmunomoduladores
también pueden combinarse en composiciones de la invención. Pueden
usarse dos o más compuestos combinados juntos o de forma
secuencial.
En otras realizaciones, las composiciones de la
invención pueden contener uno o más compuestos no codificantes,
particularmente oligonucleótidos, dirigidos contra un primer ácido
nucleico y uno o más compuestos no codificantes adicionales
dirigidos contra un segundo ácido nucleico diana. Pueden usarse dos
o más compuestos combinados juntos o de forma secuencial.
La dosis depende de la gravedad y de la
respuesta del estado de enfermedad a tratar, y el ciclo de
tratamiento dura de varios días a varios meses, o hasta que se
consigue la curación o una disminución del estado de enfermedad.
Las pautas de administración óptimas pueden calcularse midiendo la
acumulación del fármaco en el cuerpo del
paciente.
paciente.
Las dosis óptimas pueden variar dependiendo de
la potencia relativa de los oligonucleótidos individuales.
Generalmente puede estimarse basándose en las CE_{50} que se
encuentre que son eficaces in vitro y en los modelos
animales in vivo. En general, la dosis es de 0,01 \mug a 1
g por kg de peso corporal, y puede administrarse una o más veces al
día, semanalmente, mensualmente o anualmente o incluso una vez cada
2 a 10 años o mediante infusión continua durante de horas hasta
varios meses. Las tasas de repetición para la administración pueden
estimarse basándose en los tiempos de permanencia y concentraciones
del fármaco medidos en fluidos o tejidos corporales. Tras el
tratamiento con éxito, puede ser deseable hacer que el paciente se
someta a una terapia de mantenimiento para evitar la reaparición del
estado de enfermedad.
Tal como se ha indicado, en una realización
interesante de la invención, los compuestos oligoméricos contienen
al menos una unidad del compuesto químico denominado LNA (ácido
nucleico bloqueado).
Monómero de LNA habitualmente se refiere a un
análogo nucleotídico bicíclico en el que el resto nucleosídico es
un análogo tal como se describe en la solicitud de patente
internacional WO 99/14226 y las solicitudes de patente posteriores
WO0056746, WO0056748, WO0066604, WO00125248, WO0228875, WO2002094250
y WO3006475. Las estructuras de nucleótidos de LNA preferidas para
formar un compuesto de la invención se ejemplifican en el Esquema
2
\vskip1.000000\baselineskip
Esquema
2
\vskip1.000000\baselineskip
en la que X e Y se seleccionan
independientemente de entre los grupos -O-, -S-, -N(H)-,
N(R)-, -CH_{2}- o -CH- (si es parte de un enlace doble),
-CH_{2}-O-, -CH_{2}-S-,
-CH_{2}-N(H)-,
-CH_{2}-N(R)-,
-CH_{2}-CH_{2}- o -CH_{2}-CH-
(si es parte de un enlace doble), -CH=CH-, donde R se selecciona a
partir de hidrógeno y alquilo C_{1-4}; en la que
Z y Z* de forma independiente están ausentes, se seleccionan de
entre un enlace internucleosídico, un grupo terminal o un grupo
protector. En realizaciones en las que al menos uno de los
nucleótidos de LNA está en el extremo 3', en dicha posición Z es un
grupo terminal y Z* es un enlace internucleosídico. En realizaciones
en las que al menos uno de los nucleótidos de LNA está en el
extremo 5', en dicha posición Z está ausente y Z* es un grupo
terminal. Dentro de la secuencia de nucleótidos, Z está ausente y Z*
es un enlace internucleosídico. Los grupos asimétricos pueden
encontrarse en cualquiera de las dos orientaciones. En el Esquema 2,
los 4 centros quirales se muestran en una configuración fija. Sin
embargo, las configuraciones del Esquema 2 no son necesariamente
fijas. También están comprendidos en esta invención los compuestos
del Esquema general 2 en el que los centros quirales se encuentran
en configuraciones diferentes, como por ejemplo las que se
representan en el Esquema 3 ó 4. Así, la intención en la
ilustración del Esquema 2 no es limitar la configuración del centro
quiral. Cada centro quiral del Esquema 2 puede existir en
configuración R o S. La definición de R (rectus) y S (sinister) se
describe en las recomendaciones de la IUPAC 1974, Sección E,
Fundamental Stereochemistry. Las reglas pueden encontrarse en Pure
Appl. Chem. 45, 13-30, (1976) y en "Nomenclature
of Organic Chemistry" Pergamon, Nueva York,
1979.
Z y Z* sirven para formar un enlace
internucleosídico, son un grupo terminal o un grupo protector,
dependiendo de la posición de LNA dentro del compuesto, en concreto
dentro de la subsecuencia o en el extremo 3' de la subsecuencia o
compuesto.
El enlace internucleosídico puede ser
-O-P(O)_{2}-O-,
-O-P(O,S)-O-,
-O-P(S)_{2}-O-,
-S-P(O)_{2}-O-,
-S-P(O,S)-O-,
-S-P(S)_{2}-O-,
-O-P(O)_{2}.S-,
-O-P(O,S)-S-,
-S-P(O)_{2}-S-,
-O-PO(R^{H})-O-, O
PO(OCH_{3})-O-,
-O-PO(NR^{H})-O-,
-O-PO (OCH_{2}
CH_{2}S-R^{H})-O-, -O-PO(BH_{3})-O-, -O-PO(NHR^{H})-O-; -O-P(O)_{2}-NR^{H}-,-NR^{H}-P(O)_{2}-O-, -NR^{H}-CO-O-, -NR^{H}-CO-NR^{H}-, -O-CO-O-, -O-CO-NRH-, -NR^{H}-CO-CH_{2}-, -O-CH_{2}-CO-NR^{H}-, -O-CH_{2}-CH_{2}-NR_{H}-, -CO-NR^{H}-CH_{2}-, -CH_{2}-NR^{H}-CO-, -O-CH_{2}-CH_{2}-S-, -S-CH_{2}-CH_{2}-O-, -S-CH_{2}-CH_{2}-S-, -CH_{2}-SO_{2}-CH_{2}-, -CH_{2}-CO-NR^{H}-, -O-CH_{2}-CH_{2}-NR^{H}-CO -, -CH_{2}-NCH_{3}-O-CH_{2}-, donde R^{H} se selecciona a partir de hidrógeno y alquilo C_{1-4},
CH_{2}S-R^{H})-O-, -O-PO(BH_{3})-O-, -O-PO(NHR^{H})-O-; -O-P(O)_{2}-NR^{H}-,-NR^{H}-P(O)_{2}-O-, -NR^{H}-CO-O-, -NR^{H}-CO-NR^{H}-, -O-CO-O-, -O-CO-NRH-, -NR^{H}-CO-CH_{2}-, -O-CH_{2}-CO-NR^{H}-, -O-CH_{2}-CH_{2}-NR_{H}-, -CO-NR^{H}-CH_{2}-, -CH_{2}-NR^{H}-CO-, -O-CH_{2}-CH_{2}-S-, -S-CH_{2}-CH_{2}-O-, -S-CH_{2}-CH_{2}-S-, -CH_{2}-SO_{2}-CH_{2}-, -CH_{2}-CO-NR^{H}-, -O-CH_{2}-CH_{2}-NR^{H}-CO -, -CH_{2}-NCH_{3}-O-CH_{2}-, donde R^{H} se selecciona a partir de hidrógeno y alquilo C_{1-4},
Los grupos terminal se seleccionan de forma
independiente de entre hidrógeno, azido, halógeno, ciano, nitro,
hidroxi, Prot-O-, Act-O-, mercapto,
Prot-S-, Act-S-, (alquil
C_{1-6})tio, amino,
Prot-N(R^{H})-,
Act-N(R^{H})-, mono- o di(alquil
C_{1-6})amino, alcoxi
C_{1-6} opcionalmente sustituido, alquilo
C_{1-6} opcionalmente sustituido, alquenilo
C_{2-6} opcionalmente sustituido, alqueniloxi
C_{2-6} opcionalmente sustituido, alquinilo
C_{2-6} opcionalmente sustituido, alquiniloxi
C_{2-6} opcionalmente sustituido, monofosfato,
monotiofosfato, difosfato, ditiofosfato, trifosfato, tritiofosfato,
intercaladores de ADN, grupos fotoquímicamente activos, grupos
termoquímicamente activos, grupos quelantes, grupos testigo,
ligandos, carboxi, sulfono, hidroximetilo,
Prot-O-CH_{2}-,
Act-O-CH_{2}-, aminometilo,
Prot-N(R^{H}) -CH_{2}-,
Act-N(R^{H})-CH_{2}-,
carboximetilo, sulfonometilo, donde Prot es un grupo protector para
-OH, -SH, y -NH(R^{H}), respectivamente, Act es un grupo
activador para -OH, -SH, y -NH(R^{H}), respectivamente, y
R^{H} se selecciona a partir de hidrógeno y alquilo
C_{1-6};
Los grupos de protección de los sustituyentes
hidroxi comprenden tritilo sustituido, como por ejemplo
4,4'-dimetoxitritiloxi (DMT),
4-monometoxitritiloxi (MMT), y tritiloxi,
9-(9-fenil)xantenpoxi (pixilo) opcionalmente
sustituido, metoxitetrahidropiraniloxi (mthp) opcionalmente
sustituido, sililoxi como por ejemplo trimetilsililoxi (TMS),
triisopropilsililoxi (TIPS),
terc-butildimetilsililoxi (TBDMS), trietilsililoxi,
y fenildimetilsililoxi, terc-butiléteres, acetales,
(que incluyen dos grupos hidroxi), aciloxi como por ejemplo acetilo
o acetilos sustituidos con halógeno, por ejemplo cloroacetiloxi o
fluoroacetiloxi, isobutiriloxi, pivaloiloxi, benzoiloxi y benzoílos
sustituidos, metoximetiloxi (MOM), benciléteres o benciléteres
sustituidos como por ejemplo 2,6-diclorobenciloxi
(2,6-CI_{2}Bzl). De forma alternativa cuando Z o
Z* es hidroxilo, pueden protegerse mediante la unión a un soporte
sólido opcionalmente a través de un enlazador.
Cuando Z o Z* son grupos amino, los ejemplos
ilustrativos del grupo protector de amino son
fluorenilmetoxicarbonilo (Fmoc),
terc-butiloxicarbonilamino (BOC),
trifluoroacetilamino, aliloxicarbonilamino (alloc, AOC), Z
benciloxicarbonilamino (Cbz), benciloxicarbonilaminos sustituidos
como por ejemplo 2-cloro benciloxicarbonilamino
(2-CIZ), monometoxitritilamino (MMT),
dimetoxitritilamino (DMT), ftaloilamino, y
9-(9-fenil)xantenilamino (pixilo).
En la realización anterior, Act designa un grupo
de activación para -OH, -SH, y -NH(R^{H}), respectivamente.
Dichos grupos de activación, por ejemplo, se seleccionan de
O-fosforamidita opcionalmente sustituida,
O-fosfotriéster opcionalmente sustituido,
O-fosfodiéster opcionalmente sustituido,
H-fosfonato opcionalmente sustituido, y
O-fosfonato opcionalmente sustituido.
En el presente contexto, el término
"fosforamidita" quiere decir un grupo de la fórmula
-P(OR^{X})-N(R^{y})_{2},
en la que R^{x} designa un grupo alquilo opcionalmente sustituido,
por ejemplo, metilo, 2-cianoetilo, o bencilo; y
cada uno de R^{y} designa grupos alquilo opcionalmente
sustituidos, por ejemplo etilo o isopropilo, o el grupo
-N(R^{y})_{2} forma un grupo morfolino
(-N(CH_{2}CH_{2})_{2}O). R^{X} preferiblemente
designa 2-cianoetilo y los dos R^{y} son
preferiblemente idénticos y designan isopropilo. Así, una
fosforamidita especialmente relevante es
N,N-diisopropil-O-(2-cianoetil)fosforamidita.
B constituye una nucleobase natural o no natural
que se selecciona de entre adenina, citosina,
5-metilcitosina, isocitosina, pseudoisocitosina,
guanina, timina, uracilo, 5-bromouracilo,
5-propiniluracilo,
5-propinil-6-fluoroluracilo,
5-metiltiazoluracilo,
6-aminopurina, 2-aminopurina,
inosina, 2,6- diaminopurina,
-7-propina-7-desazadenina,
7-propina-7-desazaguanina,
2-cloro-6-aminopurina.
Las estructuras bicíclicas particularmente
preferidas se muestran en el Esquema 3 siguiente:
\vskip1.000000\baselineskip
Esquema
3
\vskip1.000000\baselineskip
en las
que
Y es -O-, -S-, -NH-, o N(R^{H}),
Z y Z* de forma independiente están ausentes, se
seleccionan entre un enlace internucleosídico, un grupo terminal o
un grupo protector. En realizaciones en las que al menos uno de los
nucleótidos de LNA está en el extremo 3', en dicha posición Z es un
grupo terminal y Z* es un enlace internucleosídico. En realizaciones
en las que al menos uno de los nucleótidos de LNA está en el
extremo 5', en dicha posición Z está ausente y Z* es un grupo
terminal. Dentro de la secuencia de nucleótidos, Z está ausente y Z*
es un enlace internucleosídico.
El enlace internucleotídico puede ser
-O-P(O)_{2}-O-,
-O-P(O,S)-O-,
-O-P(S)_{2}-O-,
-S-O(O)_{2}-O-,
-S-P(O,S)-O-,
-S-P(S)_{2}-O-,
-O-P(O)-S-,
-O-P(O,S)-S-,
-S-P(O)_{2}-S-,
-O-PO(R^{H})-O-,
O-PO(OCH_{3})-O-,
-O-PO(NR^{H})-O-,
-O-PO (OCH_{2}
CH_{2}S-R)-O-, -O-PO(BH_{3})-O-, -O-PO(NHR^{H})-O-, -O-P(O)_{2}-NR^{H}-, -NR^{H}-P(O)_{2}-O-, -NR^{H}-CO-O-, donde R^{H} se selecciona a partir de hidrógeno y alquilo C_{1-4}.
CH_{2}S-R)-O-, -O-PO(BH_{3})-O-, -O-PO(NHR^{H})-O-, -O-P(O)_{2}-NR^{H}-, -NR^{H}-P(O)_{2}-O-, -NR^{H}-CO-O-, donde R^{H} se selecciona a partir de hidrógeno y alquilo C_{1-4}.
Los grupos terminales se seleccionan de forma
independiente de entre hidrógeno, azido, halógeno, ciano, nitro,
hidroxi, Prot-O-, Act-O-, mercapto,
Prot-S-, Act-S-, (alquil
C_{1-6})tio, amino,
Prot-N(R^{H})-,
Act-N(R^{H})-, mono- o di(alquil
C_{1-6})amino, alcoxi
C_{1-6} opcionalmente sustituido, alquilo
C_{1-6} opcionalmente sustituido, monofosfato
opcionalmente sustituido, monotiofosfato, difosfato, ditiofosfato,
trifosfato, tritiofosfato, donde Prot es un grupo protector para
-OH, -SH, y -NH(R^{H}), respectivamente, Act es un grupo de
activación para -OH, -SH, y -NH(R^{H}), respectivamente, y
R^{H} se selecciona a partir de hidrógeno y alquilo
C_{1-4}.
Los grupos de protección de los sustituyentes
hidroxi comprenden tritilo sustituido, como por ejemplo
4,4'-dimetoxitritiloxi (DMT),
4-monometoxitritiloxi (MMT),
9-(9-fenil)xanteniloxi (pixilo) opcionalmente
sustituido, metoxitetrahidropiraniloxi (mthp) opcionalmente
sustituido, sililoxi como por ejemplo trimetilsililoxi (TMS),
triisopropilsililoxi (TIPS),
terc-butildimetilsililoxi (TBDMS), trietilsililoxi,
y fenildimetilsililoxi, terc-butiléteres, acetales
(que incluyen dos grupos hidroxi), aciloxi como por ejemplo
acetilo. De forma alternativa cuando Z o Z* es hidroxilo, pueden
protegerse uniéndolos a un soporte sólido opcionalmente a través de
un enlazador.
Las unidades de LNA específicamente preferidas
se muestran en el esquema 4.
\vskip1.000000\baselineskip
Esquema
4
\vskip1.000000\baselineskip
Cuando Z o Z* es un grupo amino, los ejemplos
ilustrativos de la protección de amino son
fluorenilmetoxicarbonilamino (Fmoc),
terc-butiloxicarbonilamino (BOC),
trifluoroacetilamino, aliloxicarbonilamino (alloc, AOC),
monometoxitritilamino (MMT), dimetoxitritilamino (DMT),
ftaloilamino.
En las realizaciones anteriores, Act designa un
grupo de activación para -OH, -SH, y -NH(R^{H}),
respectivamente. Dichos grupos de activación, por ejemplo, se
seleccionan de O-fosforamidita opcionalmente
sustituida, O-fosfotriéster opcionalmente
sustituido, O-fosfodiéster opcionalmente sustituido,
H-fosfonato opcionalmente sustituido, y
O-fosfonato opcionalmente sustituido.
En el presente contexto, el término
"fosforamidita" quiere decir un grupo de la fórmula
-P(OR^{x})-N(Ry)_{2}, en
el que R^{x} designa un grupo alquilo opcionalmente sustituido,
por ejemplo metilo, 2-cianoetilo, y cada uno de
R^{y} designa grupos alquilo opcionalmente sustituidos, R^{x}
preferiblemente designa 2-cianoetilo y los dos
R^{y} son preferiblemente idénticos y designan isopropilo. Así,
una fosforamidita especialmente relevante es
N,N-diisopropil-O-(2-cianoetil)fosforamidita.
B, en el contexto de los Esquemas 3 y 4,
constituye una nucleobase natural o no natural y se selecciona de
entre adenina, citosina, 5-metilcitosina,
isocitosina, pseudoisocitosina, guanina, timina, uracilo,
5-bromouracilo, 5-propiniluracilo,
6-aminopurina, 2-aminopurina,
inosina, diaminopurina,
2-cloro-6-aminopurina.
Una persona de experiencia en la técnica
apreciará que los compuestos oligoméricos que contienen LNA pueden
usarse para combatir las enfermedades relacionadas con survivina
mediante muchos principios diferentes, que así entran dentro del
espíritu de la presente invención.
Por ejemplo, los compuestos oligoméricos de LNA
pueden diseñare en forma de inhibidores no codificantes, que son
ácidos nucleicos monocatenarios que previenen la producción de una
proteína que provoca una enfermedad, interviniendo a nivel del
ARNm. También, pueden diseñarse en forma de Ribozimas u Oligozimas
que son oligonucleótidos no codificantes que además de los
dominio(s) que se une(n) a la diana comprenden una
actividad catalítica que degrada el ARNm diana (ribozimas) o
comprenden una secuencia de guía externa (EGS) que recluta una
enzima endógena (ARNasa P) que degrada el ARNm diana
(oligozimas)
Del mismo modo los compuestos oligoméricos de
LNA pueden diseñarse como siARN que son moléculas de ARN
bicatenarias pequeñas que usan las células para silenciar genes
endógenos o exógenos específicos mediante un mecanismo "de tipo
no codificante" que todavía no se comprende muy bien.
Los compuestos oligoméricos de LNA también
pueden diseñarse en forma de aptámeros (y una variación de los
mismos, denominada Spiegelmeros) que son ácidos nucleicos que a
través de enlaces de hidrógeno intramoleculares adoptan estructuras
tridimensionales que les permiten unirse y bloquear sus dianas
biológicas con afinidad y especificidad elevadas. También, los
compuestos oligoméricos de LNA pueden diseñarse como señuelos, que
son ácidos nucleicos bicatenarios pequeños que evitan que los
factores de transcripción celular transactiven sus genes dianas
bloqueando de forma selectiva su sitio de unión del ADN.
Además, los compuestos oligoméricos de LNA
pueden diseñarse como quimeraplastos, que son ácidos nucleicos
monocatenarios pequeños que son capaces de emparejarse de forma
específica y alterar una secuencia de un gen diana. Los compuestos
oligoméricos que contienen LNA que explotan este principio por lo
tanto pueden ser particularmente útiles para tratar enfermedades
relacionadas con survivina que son provocadas por una mutación en el
gen de
survivina.
survivina.
Dictado en parte por el principio terapéutico
por el que se pretende que funcione el oligonucleótido, los
compuestos oligoméricos de LNA de acuerdo con esta invención
preferiblemente comprenden de aproximadamente 8 a aproximadamente
60 nucleobases es decir de aproximadamente 8 a aproximadamente 60
nucleótidos unidos. Los compuestos particularmente preferidos son
los oligonucleótidos no codificantes que comprenden de
aproximadamente 12 a aproximadamente 30 nucleobases y lo más
preferiblemente son compuestos no codificantes que comprenden
aproximadamente 12-20 nucleobases. Los compuestos
que se muestran en las Tablas 1 y 2 son todos
16-meros.
En referencia a los anteriores principios por
los que un compuesto oligomérico de LNA puede provocar su acción
terapéutica, la diana de la presente invención puede ser el gen, el
ARNm o la proteína de la survivina. En la realización más preferida
los compuestos oligoméricos de LNA se diseñan en forma de un
inhibidor no codificante dirigido contra el
pre-ARNm de survivina o el ARNm de survivina. Los
oligonucleótidos pueden hibridarse en cualquier sitio a lo largo
del pre-ARNm o ARNm de survivina como por ejemplo
los sitios de la secuencia líder no traducida 5', exones, intrones
y la cola no traducida 3'.
En una realización preferida, el oligonucleótido
se hibrida con una porción del pre-ARNm o ARNm de
survivina humana que comprende el sitio de iniciación de la
traducción. Más preferiblemente, el oligonucleótido de survivina
comprende una secuencia CAT, que es complementaria a la secuencia de
iniciación AUG de del pre-ARNm o ARNm de survivina.
En otra realización, el oligonucleótido de survivina se hibrida a
una porción del sitio de ayuste del donante del
pre-ARNm de survivina humana. Todavía en otra
realización, el oligonucleótido de survivina se hibrida a una
porción del sitio de ayuste del receptor del
pre-ARNm de survivina humana. En otra realización,
el oligonucleótido de survivina se hibrida a porciones del
pre-ARNm o ARNm de survivina humana implicadas en
la poliadenilación, el transporte o la degradación.
El experto apreciará que los oligonucleótidos
preferidos son los que se hibridan a una porción del
pre-ARNm o ARNm de survivina cuya secuencia no se
encuentra habitualmente en los tránscritos de genes no relacionados,
de forma que se mantenga la especificidad del tratamiento.
El compuesto oligomérico de la invención se
diseña de forma que sea lo suficientemente complementario a la
diana para proporcionar la respuesta clínica deseada, por ejemplo el
compuesto oligomérico debe unirse con una potencia y especificidad
suficientes a su diana para proporcionar el efecto deseado. En una
realización, dicho compuesto que modula survivina se diseña de
forma que también module otros ácidos nucleicos específicos que no
codifican
survivina.
survivina.
Se prefiere que el compuesto oligomérico de
acuerdo con la invención se diseñe de forma que se evite la
hibridación intra e intermolecular del oligonucleótido.
En muchos casos, la identificación de un
compuesto oligomérico de LNA eficaz para modular la actividad de
survivina in vivo o clínicamente se basa en la información de
la secuencia del diana. Sin embargo, una persona de experiencia
ordinaria en la técnica apreciará que dichos compuestos oligoméricos
también pueden identificarse mediante pruebas empíricas. Por lo
tanto, los compuestos oligoméricos contra survivina que tienen, por
ejemplo, menor homología entre las secuencias, más o menos
nucleótidos modificados, o longitudes mayores o menores, que los de
las realizaciones preferidas, pero que sin embargo demuestran
respuestas en los tratamientos clínicos, también están dentro del
alcance de la invención.
En una realización de la invención, los
compuestos oligoméricos son fármacos no codificantes adecuados. El
diseño de un fármaco no codificante potente y seguro requiere el
ajuste de diversos parámetros como por ejemplo la
afinidad/especificidad, estabilidad en fluidos biológicos, captación
celular, modo de acción, propiedades farmacocinéticas y
toxicidad.
Afinidad & especificidad: LNA con un
enlace oximetileno 2'-O, 4'-C
(\beta-D-oxi-LNA),
muestra unas propiedades de unión sin precedentes hacia secuencias
de ADN y ARN diana. Del mismo modo, los derivados de LNA, como por
ejemplo amino-, tio- y
oc-L-oxi-LNA
presentan afinidades sin precedentes hacia los ARN y ADN
complementarios y en el caso de tio-LNA, la
afinidad hacia ARN es todavía mejor que con el
\beta-D-oxi-LNA.
Además de estas notables propiedades de
hibridación, los monómeros de LNA pueden mezclarse y actuar de forma
cooperativa con monómeros de ADN y ARN, y con otros análogos de
ácido nucleico, como por ejemplo monómeros de ARN con modificación
2'-O-alquilo. Por lo tanto, los
oligonucleótidos de la presente invención pueden estar compuestos
en su totalidad por
\beta-D-oxi-monómeros
de LNA o pueden estar compuestos por
\beta-D-oxi-LNA
en cualquier combinación con ADN, ARN o análogos de ácidos nucleicos
contemporáneos que incluyen derivados de LNA como por ejemplo
amino-, tio- y
\alpha-L-oxi-LNA.
La afinidad de unión sin precedentes de LNA por las secuencias de
ADN o ARN diana y su capacidad de mezclarse libremente con ADN, ARN
y un abanico de análogos de ácidos nucleicos contemporáneos tiene
un abanico de consecuencias importantes de acuerdo con la invención
para el desarrollo de compuestos no codificantes eficaces y
seguros.
Primeramente, una realización de la invención
permite un acortamiento considerable de la longitud habitual de los
oligos no codificantes habituales (de 20-25 meros a,
por ejemplo, 12-16 meros) sin poner en peligro la
afinidad necesaria para la actividad farmacológica. Dado que la
especificidad intrínseca de un oligo es inversamente proporcional a
su longitud, un acortamiento así aumentaría significativamente la
especificidad del compuesto no codificante hacia su ARN diana. Una
realización de la invención es, debido a que la secuencia del
genoma humano está disponible y la anotación de sus genes está
progresando rápidamente, identificar las secuencias únicas lo más
cortas posibles en el ARNm diana.
En otra realización, el uso de LNA para reducir
el tamaño de los oligos facilita significativamente el proceso y
coste de la fabricación, proporcionando así la base para que la
terapia no codificante pueda convertirse en una oferta de
tratamiento comercialmente competitiva para una diversidad de
enfermedades.
En otra realización, puede usarse la afinidad
sin precedentes del LNA para potenciar sustancialmente la capacidad
de un oligo no codificante de hibridarse a su ARNm diana in
vivo, reduciendo así significativamente el tiempo y esfuerzo
necesarios para identificar un compuesto activo comparado con la
situación con otros compuestos químicos.
En otra realización, la afinidad de LNA sin
precedentes se usa para mejorar la potencia de los oligonucleótidos
no codificantes permitiendo así desarrollar compuestos con márgenes
terapéuticos más favorables que los que se están probando en
ensayos clínicos actualmente.
Cuando se diseñan en forma de inhibidor no
codificante, los oligonucleótidos de la invención se unen al ácido
nucleico diana y modulan la expresión de su proteína cognada.
Preferiblemente, dicha modulación produce una inhibición de la
expresión de al menos 10% o 20% comparada con el nivel de expresión
normal, más preferiblemente al menos una inhibición de 30%, 40%,
50%, 60%, 70%, 80%, o 90% del nivel de expresión normal.
Habitualmente, los oligonucleótidos de LNA de la
invención contendrán otros restos distintos de
\beta-D-oxi-LNA
como por ejemplo monómeros de ADN, monómeros de ARN nativos,
N3'-P5' fosforoamidatos, 2'-F,
2'-O-Me,
2'-O-metoxietil (MOE),
2'-O-(3-aminopropil) (AP), ácido
hexitolnucleico (HNA), ácido
2'-F-arabinonucleico
(2'-F-ANA) y
D-ciclohexenil nucleósido (CeNA). También, el
oligonucleótido modificado con
\beta-D-oxi-LNA
puede contener también otras unidades de LNA además o en lugar de
un grupo oxi-LNA. En particular, las unidades de LNA
adicionales preferidas incluyen monómeros de
tio-LNA o amino-LNA en las
configuraciones D-p o L-\alpha o
sus combinaciones o ena-LNA. En general, un
oligonucleótido de LNA modificado contendrá al menos aproximadamente
5, 10, 15 ó 20 por ciento de unidades de LNA, basándose en los
nucleótidos totales del oligonucleótido, más habitualmente al menos
aproximadamente 20, 25, 30, 40, 50, 60, 70, 80 ó 90 por ciento de
unidades de LNA, basándose en las bases totales del
oligonucleótido.
Estabilidad en fluidos biológicos: Una
realización de la invención incluye la incorporación de monómeros de
LNA a un oligonucleótido de ADN o ARN estándar para aumentar la
estabilidad del compuesto oligomérico resultante en los fluidos
biológicos por ejemplo aumentando la resistencia contra las
nucleasas (endonucleasas y exonucleasas). La magnitud de la
estabilidad dependerá del número de monómeros de LNA que se use, de
su posición en el oligonucleótido y del tipo de monómero de LNA que
se use. Comparando con ADN y fosforotioatos, puede establecerse el
siguiente orden de capacidad de estabilizar un oligonucleótido
contra la degradación nucleolítica: ADN << fosforotioatos
< oxi-LNA <
\alpha-L-LNA <
amino-LNA < tio-LNA.
Considerando el hecho de que el LNA es
compatible con la síntesis de ADN estándar y se mezcla libremente
con muchos análogos de ácidos nucleicos contemporáneos, la
resistencia a las nucleasas de los compuestos oligoméricos de LNA
puede mejorarse además de acuerdo con la invención o bien
incorporando otros análogos que presenten una mayor estabilidad
contra las nucleasas o explotando los enlaces internucleosídicos
resistentes a nucleasas por ejemplo los enlaces de
fosforomonotioato, fosforoditioato, y metilfosfonato, etc.
Modo de acción: Los compuestos no
codificantes de acuerdo con la invención pueden desarrollar su
acción terapéutica mediante una variedad de mecanismos y pueden ser
capaces de combinar varios de estos en el mismo compuesto. En una
situación, la unión del oligonucleótido a su diana
(pre-ARNm o ARNm) actúa previniendo la unión de
otros factores (proteínas, otros ácidos nucleicos, etc.) necesarios
para el funcionamiento adecuado de la diana es decir funcionan por
impedimento estérico. Por ejemplo, el oligonucleótido no codificante
puede unirse a los motivos de una secuencia o bien en el
pre-ARNm o bien en el ARNm que son importantes para
el reconocimiento y la unión de factores que actúan en trans
implicados en el ayuste,poliadenilación, transporte celular,
modificaciones postranscripcionales de los nucleósidos del ARN,
caperuza del extremo 5', traducción, etc. En el caso del ayuste de
pre-ARNm, el resultado de la interacción entre el
oligonucleótido y su diana puede ser la supresión de la expresión
de una proteína no deseada, la generación de ARNm con ayustes
alternativos que codifican una proteína deseada o ambos.
En otra realización, la unión del
oligonucleótido a su diana inhabilita el proceso de traducción
creando un bloqueo físico en la maquinaria ribosómica, es decir la
terminación de la traducción.
Todavía en otra realización, la unión del
oligonucleótido a su diana interfiere con la capacidad del ARN de
adoptar estructuras secundarias y de mayor orden que son importantes
para su funcionamiento adecuado, es decir interferencia
estructural. Por ejemplo, el oligonucleótido pueden interferir con
la formación de estructuras de horquilla que desempeñan papeles
cruciales en diferentes funciones, como por ejemplo proporcionar una
estabilidad adicional al ARN o adoptar motivos de reconocimiento
esenciales para diferentes proteínas.
Todavía en otra realización, la unión del
oligonucleótido inactiva la diana para que no pueda realizar más
procesos metabólicos, reclutando las enzimas celulares que degradan
el ARNm. Por ejemplo, el oligonucleótido puede comprender un
segmento de nucleósidos que tienen la capacidad a reclutar la
ribonucleasa H (RNasaH) que degrada la parte de ARN de un dúplex de
ADN/ARN. Del mismo modo, el oligonucleótido puede comprender un
segmento que recluta ARNsas bicatenarias, como por ejemplo ARNasalll
o puede comprender una secuencia de guía externa (EGS) que recluta
una enzima endógena (ARNasa P) que degrada el ARNm diana también. El
oligonucleótido puede comprender un motivo de secuencia que muestre
actividad catalítica de ARNsa o pueden unirse restos a los
oligonucleótidos que cuando se aproximen a la diana mediante el
evento de hibridación incapacite a la diana para realizar otras
actividades metabólicas.
Se ha demostrado que
\beta-D-oxi-LNA no
realiza actividad de RNasaH. Sin embargo, esto puede cambiarse de
acuerdo con la invención creando oligonucleótidos quiméricos
compuestos por
\beta-D-oxi-LNA y
ADN, denominados gapmeros. Un gapmero se basa en un tramo central
de 4-12 nt de ADN o monómeros modificados que pueden
ser reconocidos y escindidos por la ARNasaH (el hueco o gap)
habitualmente flanqueado por de 1 a 6 restos de
\beta-D-oxi-LNA
(los flancos). Los flancos también pueden construirse con derivados
de LNA. Existen otras construcciones quiméricas de acuerdo con la
invención que son capaces de actuar mediante un mecanismo mediado
por ARNasaH. El encabezado se define por un tramo contiguo de
\beta-D-oxi-LNA o
derivados de LNA en el extremo 5' seguido de un tramo contiguo de
ADN o monómeros modificados que pueden ser reconocidos y escindidos
por la ARNasaH hacia el extremo 3', y un talimero se define por un
tramo contiguo de ADN o monómeros modificados que pueden ser
reconocidos y escindidos por la ARNasaH en el extremo 5' seguido
de un tramo contiguo de
\beta-D-oxi-LNA o
derivados de LNA hacia el extremo 3'. Otras quimeras de acuerdo con
la invención, denominadas mixmeros constituidos por una composición
alternativa de ADN o monómeros modificados que pueden ser
reconocidos y escindidos por ARNasaH y
\beta-D-oxi-LNA
y/o derivados de LNA también podrían ser capaces de mediar la unión
de la ARNasaH y la escisión. Dado que
\alpha-L-LNA recluta la actividad
de la ARNasaH en cierto grado, pueden ser necesarios unos huecos de
ADN menores o monómeros modificados que puedan ser reconocidos y
escindidos por la ARNasaH para la construcción de gapmero, y podría
introducirse una mayor flexibilidad en la construcción del mixmero.
La Figura 1 muestra un esquema de diferentes diseños de acuerdo con
la invención.
La eficacia clínica de los oligonucleótidos no
codificantes depende en un grado significativo de su farmacocinética
por ejemplo absorción, distribución, captación celular, metabolismo
y excreción. A su vez, estos parámetros son guiados de forma
significativa por los grupos químicos subyacentes y por el tamaño y
estructura tridimensional del oligonucleótido.
Tal como se menciona anteriormente, el LNA de
acuerdo con la invención no es un único tipo de grupo químico, sino
varios relacionados, que aunque molecularmente diferentes todos
muestran una afinidad impactante hacia ADN y ARN complementarios.
Así, la familia de grupos químicos de LNA se adecua de forma única
para el desarrollo de oligos de acuerdo con la invención con
propiedades farmacocinéticas a medida que explotan o bien la elevada
afinidad de LNA para modular el tamaño de los compuestos activos o
que explota los diferentes grupos químicos de LNA para modular la
composición molecular exacta de los compuestos activos. En este
último caso, el uso por ejemplo de amino-LNA en
lugar de oxi-LNA cambiará la carga global del oligo
y afectará al comportamiento de captación y distribución. Del mismo
modo, el uso tio-LNA en lugar de
oxi-LNA aumentará la capacidad lipófila del
oligonucleótido y así influirá sobre su
\hbox{capacidad de
pasar a través de barreras lipófilas como por ejemplo la membrana
celular.}
La modulación de las propiedades
farmacocinéticas de un oligonucleótido de LNA de acuerdo con la
invención puede lograrse además uniendo una variedad de restos
diferentes. Por ejemplo, la capacidad de los oligonucleótidos de
pasar la membrana celular puede mejorarse uniendo por ejemplo restos
lipídicos como por ejemplo un resto de colesterol, un tioéter, una
cadena alifática, un fosfolípido o una poliamina al oligonucleótido.
Del mismo modo, la captación de oligonucleótidos de LNA a la
células puede potenciarse conjugando restos al oligonucleótido que
interactúa con las moléculas de la membrana, que actúa de mediadora
del transporte al citoplasma.
Las propiedades farmacodinámicas pueden
mejorarse de acuerdo con la invención con grupos que mejoren la
captación de oligómeros, que potencien la bioestabilidad como por
ejemplo que potencien la resistencia a la degradación de los
oligómeros, y/o que aumente la especificidad y afinidad de las
características de hibridación de los oligonucleótidos con una
secuencia diana por ejemplo una secuencia de mRMA.
Existen básicamente dos tipos de toxicidad
asociada a los oligos no codificantes: la toxicidad dependiente de
la secuencia, que implica la secuencia base, e independiente de
secuencia, toxicidad relacionada con la clase. A excepción de los
temas relacionados con la inmunoestimulación por los motivos de las
secuencias de CpG nativas, las toxicidades que han sido más
destacadas en el desarrollo de los oligonucleótidos no codificantes
son independientes de la secuencia, por ejemplo relacionados con la
naturaleza química del oligonucleótido y la dosis, modo, frecuencia
y duración de la administración. La clase de fosforotioatos de los
oligonucleótidos se ha caracterizado particularmente bien y se ha
encontrado que provocan un número de efectos adversos como por
ejemplo activación de complemento, prolongación del PTT (tiempo a
tromboplastina parcial), trombocitopenia, hepatotoxicidad
(elevación de las enzimas hepáticas), cardiotoxicidad,
esplenomegalia e hiperplasia de las células
reticuloendoteliales.
Tal como se menciona anteriormente, la familia
de grupos químicos de LNA proporciona una afinidad sin precedentes,
una bioestabilidad muy elevada y la capacidad de modular la
composición molecular exacta del oligonucleótido. En una
realización de la invención, los compuestos que contienen LNA
permiten desarrollar oligonucleótidos que combinan una potencia
elevada con pocos - o ningún - enlace de fosforotioato y que son por
lo tanto es posible que presenten una mejor eficacia y seguridad
que los compuestos no codificantes contemporáneos.
Los oligo y polinucleótidos de la invención
pueden producirse usando las técnicas de polimerización de la
química de los ácidos nucleicos notoria para una persona de
experiencia ordinaria en la técnica de la química orgánica.
Generalmente, se usan ciclos de oligomerización de la la estrategia
de fosforamidita (S. L. Beaucageand R. P. Iyer, Tetrahedron,
1993,49, 6123; S. L. Beaucage y R. P. Iyer, Tetrahedron, 1992,
48,2223) pero también puede usarse, por ejemplo, la química de
H-fosfonato, la química de fosfotriéster.
Para algunos monómeros de la invención, se usó
un tiempo de acoplamiento mayor y/o acoplamientos repetidos con
reactivos nuevos y/o reactivos de acoplamiento más concentrados. Las
fosforamiditas empleadas se acoplaron con rendimientos de
acoplamiento por etapas satisfactorios >95%. La tiolación del
fosfato se realiza intercambiando la oxidación normal, por ejemplo
yodo/piridina/H_{2}O, que se usa para la síntesis de oligómeros de
fosfodiéster por oxidación usando reactivo de Beaucage (disponible
comercialmente). También se engloban otros reactivos de
sulfuración. Los oligómeros de LNA de fosforotioato se sintetizaron
de forma eficaz con rendimientos de acoplamiento por etapas >=
98%.
Los
\beta-D-amino-LNA,
los oligonucleótidos de
\beta-D-tio-LNA,
\alpha-L-LNA y oligonucleótidos de
\beta-D-metilamino-LNA
también se sintetizaron de forma eficaz con rendimientos de
acoplamiento por etapas > 98% usando los procedimientos de
fosforamidita.
La purificación de compuestos oligoméricos de
LNA se realizó usando cartuchos de purificación de fase inversa
desechables y/o HPLC de fase inversa y/o precipitación con etanol o
butanol. Se usó electroforesis en gel en capilares, HPLC de fase
inversa, EM por MALDI, y EM por IES para verificar la pureza de los
oligonucleótidos sintetizados. Además, los materiales de soporte
sólido que tienen inmovilizados sobre ellos un LNA opcionalmente
con nucleobases protegidas y opcionalmente con 5'-OH
protegido son especialmente interesantes como material para la
síntesis de compuestos oligoméricos que contienen LNA, en los que un
monómero de LNA está incluido en el extremo 3'. En este caso, el
material de soporte sólido es preferiblemente CPG, por ejemplo un
material de CPG o polistireno fácilmente (comercialmente)
disponibles sobre los que se liga un LNA con funcionalidades en 3',
opcionalmente con nucleobases protegidas y opcionalmente con
5'-OH usando las condiciones que indica el
suministrador de ese material particular.
Como debe haber quedado claro ya, un aspecto
interesante de la invención se refiere a un compuesto de la
invención o un conjugado de la invención para usar como
medicamento. Como tampoco debe ser ambiguo ya, el uso de un
compuesto de la invención o un conjugado de la invención para la
fabricación de un medicamento para el tratamiento del cáncer es un
aspecto particularmente interesante de la invención.
La composición farmacéutica de acuerdo con la
invención puede usarse para el tratamiento de muchas enfermedades
diferentes. Por ejemplo se ha encontrado que la survivina está
hiperexpresada en tumores de pulmón humanos (Monzo et
al.,1999, J. Clin. Oncol 17, 2100-2104), mama
(Tanaka et al., 2000, Clin. Cancer Res. 6,
127-134; Nasu et al., 2002, Anticancer Res.
22,1839-1844), colon/recto (Kawasaki et al.,
1998, Cancer Res. 58, 5071 -5074; Rodel et al., 2002,
Strahlenther. Onkol. 8,426-434), estómago (Lu et
al., 1998, Cancer Res. 58,1808-1812; Tsuburaya
et al., 2002, Hepatogastroenterology 49,
1150-1152), esófago (Kato et al., 2001, Int.
J. Cancer 95, 92-95; Ikeguchi y Kaibara, 2002, Br.
J. Cancer 87, 883-887), páncreas (Satoh et
al., 2001, Cancer 92, 271-278; Sarela et
al., 2002, Br. J. Cancer 86, 886-892), hígado
(Ikeguchi et al., 2002, Clin. Cancer Res.
8,3131-3136), útero (Saitoh et al., 1999,
Int. J. Oncol. 15, 137-141; Takai et al.,
2002, Cancer Lett. 184, 105-116), ovarios (Yoshoda
et al., 2001, Int. J. Oncol. 19, 537-542;
Takai et al., 2002, Int. J. Mol. Med.
10,211-216), enfermedad de Hodgkin (Garcia et
al., 2003, Blood 101, 681-689), linfoma no de
Hodgkin (Adida et al., 2000, Blood 96,
1921-1925.; Kuttler et al., 2002, Leukemia
16, 726-735), leucemias (Adida et al., 2000,
Br. J. Haematol. 111, 196-203.; Kamihira et
al., 2001, Br. J. Haematol. 114, 63-69; Mori
et al., 2001, Int. J. Haematol. 75, 161 -165), neuroblastoma
(Islam et al., 2000, Oncogene 19,617-623;
Adida et al., 1998, Lancet 351, 882-883),
feocromocitoma (Koch et al., 2002, Eur. J. Endocrinol. 146,
381-388), sarcomas de tejidos blandos (WiJrl et
al., 2002, Lancet 359, 943-945), gliomas
(Chakravarti et al. 2002, J. Clin. Oncol. 20,
1063-1068), melanoma (Grossman et al., 1999,
J. Invest. Dermatol. 113, 1076-1081), vejiga (Swana
et al., 1999, New Engl. J. Med. 341,
452-453; Smith et al., 2001,
JAMA285,324-328), cuello de útero (Kim et
al., 2002, Anticancer Res. 22, 805-808; Yoshida
et al., 2003, Oncol. Rep. 10,45-49), próstata
(Ambrosini et al., 1997, Nat. Med. 3,
917-921). Al igual que las células cancerosas, las
células endoteliales vasculares en proliferación son sensibles a la
regulación por disminución de la expresión de survivina. La
composición farmacéutica de acuerdo con la invención puede usarse
por lo tanto en el tratamiento de enfermedades caracterizadas por
enfermedad anormal que provoque angiogénesis. Los ejemplos de
dichas enfermedades son cánceres en general y aterosclerosis,
soriasis, retinopatía diabética, artritis reumatoide, asma,
verrugas, dermatitis alérgica y sarcoma de Karposi. Además, la
survivina puede estar implicada de forma activa en la regulación de
la viabilidad celular durante la infección por
HIV-1 (Zhu et al., 2003, Apoptosis 8, 71
-79). La survivina es esencial para la ejecución correcta de la
mitosis y para completar la división celular. La regulación por
disminución de la survivina debería por lo tanto ser relevante en
el tratamiento de cualquier enfermedad caracterizada por el
desarrollo incontrolado o anormal de las células.
Expresado de forma general, un aspecto del
componente de la invención se usa en un procedimiento de tratar un
mamífero que padece o que es susceptible de padecer una enfermedad
provocada por la angiogénesis anormal, que comprende administrar al
mamífero una cantidad terapéuticamente eficaz de un oligonucleótido
dirigido contra survivina que comprende una o más unidades de
LNA.
Un aspecto interesante de la invención se
refiere al uso de un compuesto tal como se define en el presente
documento o un conjugado tal como se define en el presente documento
para la preparación de un medicamento para el tratamiento de
aterosclerosis, soriasis, retinopatía diabética, artritis
reumatoide, asma, verrugas y dermatitis alérgica.
Los compuestos de la invención preferiblemente
se emplean para el tratamiento o la profilaxis contra enfermedades
provocadas por el cáncer, particularmente para el tratamiento del
cáncer que puede darse en tejidos como por ejemplo cáncer de
pulmón, mama, colon, próstata, páncreas, hígado, cerebro,
testículos, estómago, intestino, intestino grueso, médula espinal,
senos, tracto urinario u ovarios.
Además, los compuestos de la invención que se
describen en el presente documento pueden usarse en un procedimiento
de prevenir o tratar el cáncer que comprende una cantidad
terapéuticamente eficaz de un compuesto oligomérico que modula la
survivina, que incluye pero sin limitación dosis elevadas del
oligómero, a un ser humano que necesite dicha terapia. Los
compuestos de la invención puede usarse además durante un corto
periodo de administración de un compuesto oligomérico que modula la
survivina. Las células normales no cancerosas se dividen con una
frecuencia característica para el tipo de célula particular. Cuando
una célula se transforma a un estado canceroso, se produce una
proliferación celular incontrolada y una menor muerte celular y, por
lo tanto, una división celular o proliferación celular promiscuo en
un sello de identidad de un tipo celular canceroso. Los ejemplos de
tipos de cáncer, incluyen, pero sin limitación, linfoma no de
Hodgkin, linfoma de Hodgkin, leucemia (por ejemplo, leucemia aguda
como por ejemplo leucemia linfocítica aguda, leucemia mielocítica
aguda, leucemia mieloide crónica, leucemia linfocítica crónica,
mieloma múltiple), carcinoma de colon, carcinoma rectal, cáncer
pancreático, cáncer de mama, cáncer de ovario, cáncer de próstata,
carcinoma de células renales, hepatoma, carcinoma de las vías
biliares, coriocarcinoma, cáncer de cuello de útero, cáncer
testicular, carcinoma de pulmón, carcinoma de vejiga, melanoma,
cáncer de cabeza y cuello, cáncer de cerebro, cánceres de foco
primario desconocido, neoplasmas, cánceres del sistema nervioso
periférico, cánceres del sistema nervioso central, tumores (por
ejemplo, fibrosarcoma, miosarcoma, liposarcoma, condrosarcoma,
sarcoma osteógeno, cordoma, angiosarcoma, endoteliosarcoma,
linfangiosarcoma, linfangioendoteliosarcoma, sinovioma, mesotelioma,
tumor de Ewing, leiomiosarcoma, rabdomiosarcoma, carcinoma de
células escamosas, carcinoma de células basales, adenocarcinoma,
carcinoma de las glándulas sudoríparas, carcinoma de las glándulas
sebáceas, carcinoma papilar, adenocarcinomas papilares,
cistadenocarcinoma, carcinoma medular, carcinoma broncógeno,
seminoma, carcinoma embrionario, tumor de Wilms, carcinoma
microcítico de pulmón, carcinoma epitelial, glioma, astrocitoma,
meduloblastoma, craniofaringioma, ependimoma, pinealoma,
hemangioblastoma, neuroma acústico, oligodendroglioma, meningioma,
neuroblastoma, y retinoblastoma), enfermedad de cadenas pesadas,
metástasis, o cualquier enfermedad o trastorno caracterizado por la
proliferación celular incontrolado o anormal.
En el uso de un compuesto de la invención o un
conjugado de la invención para la fabricación de un medicamento
para el tratamiento de cáncer, dicho cáncer de forma adecuada puede
estar en forma de un tumor sólido. Además, dicho cáncer de forma
adecuada epitelial un carcinoma. El carcinoma habitualmente se
selecciona a partir del grupo constituido por melanoma maligno,
carcinoma de células basales, carcinoma de ovarios, carcinoma de
mama, cáncer de pulmón amicrocítico, carcinoma de células renales,
carcinoma de vejiga, carcinoma de vejiga superficial recurrente,
carcinoma de estómago, carcinoma de próstata, carcinoma pancreático,
carcinoma de pulmón, carcinoma de cuello de útero, displasia de
cuello de útero, papilomatosis laríngea, carcinoma de colon,
carcinoma colorectal y tumores carcinoides. Más habitualmente,
dicho carcinoma se selecciona a partir del grupo constituido por
melanoma maligno, cáncer de pulmón amicrocítico, carcinoma de mama,
carcinoma de colon y carcinoma de células renales. El melanoma
maligno habitualmente se selecciona a partir del grupo constituido
por melanoma de extensión superficial, melanoma nodular, melanoma
lentiginoso maligno, melagnoma acral, melanoma amelanótico y
melanoma desmoplástico.
De forma alternativa, el cáncer de forma
adecuada puede ser un sarcoma. El sarcoma habitualmente está en la
forma que se selecciona a partir del grupo constituido por
osteosarcoma, sarcoma de Ewing, condrosarcoma, histiocitoma fibroso
maligno, fibrosarcoma y sarcoma de Kaposi.
De forma alternativa, el cáncer de forma
adecuada puede ser un glioma.
Debería entenderse que la invención también se
refiere a una composición farmacéutica, que comprende al menos una
construcción de oligonucleótido no codificante de la invención como
principio activo. Debería entenderse que la composición
farmacéutica de acuerdo con la invención opcionalmente comprende un
vehículo farmacéutico, y que la composición farmacéutica
opcionalmente comprende otros compuestos no codificantes, compuestos
quimioterapéuticos, compuestos antiinflamatorios, compuestos
antivirales y/o compuestos inmunomoduladores.
El compuesto oligomérico comprendido en esta
invención puede emplearse en una variedad de sales farmacéuticamente
aceptables. Tal como se usa en el presente documento, el término se
refiere a sales que mantienen la actividad biológica deseada de los
compuestos que se identifican en el presente documento y exhiben
efectos toxicológicos indeseados mínimos. Los ejemplos no
limitantes de dichas sales pueden formarse con sales de adición de
aminoácidos orgánicos y de bases que se forman con cationes
metálicos como por ejemplo cinc, calcio, bismuto, bario, magnesio,
aluminio, cobre, cobalto, níquel, cadmio, sodio, potasio, y
similares, o con un catión formado por amoniaco,
N,N-dibenciletilen-diamina,
D-glucosamina, tetraetilamonio, oretilendiamina; o
(c) combinaciones de (a) y (b); por ejemplo, una sal de estannato
de cinc o similares.
En una realización de la invención el compuesto
oligomérico o conjugado puede estar en forma de profármaco. Los
oligonucleótidos son por su propia naturaleza iones con carga
negativa. Debido a la naturaleza lipófila de las membranas
celulares, la captación celular de oligonucleótidos es reducida
comparada con los equivalentes neutros o lipófilos. Este
"impedimento" de la polaridad puede evitarse usando la
estrategia de los profármacos (véase por ejemplo Crooke, R. M.
(1998) en Crooke, S. T. Antisense research and Application.
Springer-Verlag, Berlín, Alemania, vol. 131,
páginas 103-140). En esta estrategia, los
oligonucleótidos se preparan de forma protegida de forma que el
oligo sea neutro cuando se administra. Estos grupos de protección se
diseñan de tal forma que puedan eliminarse cuando el oligo es
captado por las células. Los ejemplos de dichos grupos de
protección son S-acetiltioetil (SATE) o
S-pivaloiltioetil
(t-butil-SATE). Estos grupos de
protección son resistentes a nucleasas y se eliminan de forma
selectiva intracelularmente.
En una realización de la invención el compuesto
oligomérico está enlazado a ligandos/conjugados. Es la forma de
aumentar la captación celular de los oligonucleótidos no
codificantes. Esta conjugación puede tener lugar en las posiciones
de los extremos 5'/3'-OH pero los ligandos también
pueden conjugarse con los azúcares y/o las bases. Otros ejemplos de
conjugados/ligandos son restos de colesterol, intercaladores dúplex
como por ejemplo acridina,
poli-L-lisina, "caperuza
terminal" con uno o más grupos de enlaces resistentes a
nucleasas.
La invención también incluye la formulación de
uno o más compuestos oligonucleotídicos como se describen en el
presente documento. Los agentes de enlace y adyuvantes
farmacéuticamente aceptables pueden comprender parte del fármaco
formulado. Las cápsulas, comprimidos y píldoras, etc. pueden
contener por ejemplo los siguientes compuestos: celulosa
microcristalina, goma o gelatina como aglutinantes; almidón o
lactosa como excipientes; estearatos como lubricantes; diversos
agentes edulcorantes o aromatizantes. Para las cápsulas, la
monodosis puede contener un vehículo líquido como aceites grasos.
Del mismo modo, los recubrimientos de azúcar o agentes entéricos
pueden ser parte de la monodosis. Las formulaciones de
oligonucleótidos también pueden ser emulsiones de los principios
farmacéuticos activos y un lípido que forme una emulsión de micelas.
Un oligonucleótido de la invención puede mezclarse con cualquier
material que no impida la acción deseada, o con un material que
suplemente la acción deseada. Estos podrían incluir otros fármacos
que incluyen otros compuestos nucleotídicos. Para la administración
parenteral, subcutánea, intradérmica o tópica, la formulación puede
incluir un diluyente estéril, tampones reguladores de la tonicidad
y antibacterianos. El compuesto activo puede prepararse con
vehículos que protejan contra la degradación o la eliminación
inmediata del cuerpo, que incluyen implantes o microcápsulas con
propiedades de liberación controladas. Para la administración
intravenosa los vehículos preferidos son solución salina
fisiológica o solución salina tamponada con fosfato.
Preferiblemente, un compuesto oligomérico está incluido en una
formulación unitaria como por ejemplo en un vehículo o diluyente
farmacéuticamente aceptable en una cantidad suficiente para
administrar a un paciente una cantidad terapéuticamente eficaz sin
provocar efectos secundarios graves al paciente tratado.
Las composiciones farmacéuticas de la presente
invención pueden administrarse de numerosas formas dependiendo de
si se desea un tratamiento local o sistémico y del área a tratar. La
administración puede ser (a) oral (b) pulmonar, por ejemplo, por
inhalación o insuflación de polvos o aerosoles, que incluyen
nebulizador, intratraqueal, intranasal, (c) tópica que incluye
epidérmica, transdérmica, oftálmica y a las membranas mucosas que
incluyen administración vaginal y rectal; o (d) parenteral que
incluye inyección o infusión intravenosa, intraarterial,
subcutánea, intraperitoneal o intramuscular; o intracraneal, por
ejemplo, administración intratecal o intraventricular. En una
realización, el oligo activo se administra por vía IV, IP, oral,
tópica o en forma de inyección embolada o se administra
directamente al órgano diana. Las composiciones farmacéuticas y
formulaciones para la administración tópica pueden incluir parches
transdérmicos, ungüentos, lociones, cremas, geles, gotas,
pulverizadores, supositorios, líquidos y polvos. Pueden ser
deseables o necesario vehículos farmacéuticos convencionales, bases
acuosas, en polvo u oleosas, espesantes y similares. También pueden
ser útiles condones, guantes recubiertos y similares. Las
formulaciones incluyen aquellas en las que los oligonucleótidos de
la invención están mezclados con un agente de administración tópica
como por ejemplo lípidos, liposomas, ácidos grasos, ésteres de
ácidos grasos, esteroides, agentes quelantes y tensioactivos. Las
composiciones y formulaciones para la administración oral incluyen,
pero sin restricción, polvos o gránulos, micropartículas,
nanopartículas, suspensiones o soluciones en agua o en medios no
acuosos, cápsulas, cápsulas de gel, sobrecitos, comprimidos o
minicomprimidos. Las composiciones y formulaciones para la
administración parenteral, intratecal o intraventricular pueden
incluir soluciones acuosas estériles que también pueden contener
tampones, diluyentes y otros aditivos adecuados como por ejemplo,
pero sin limitación, potenciadores de la penetración, compuestos
transportadores y otros vehículos o excipientes farmacéuticamente
aceptables.
Las composiciones farmacéuticas de la presente
invención incluyen, pero sin limitación, soluciones, emulsiones, y
formulaciones que contienen liposomas. Estas composiciones pueden
generarse a partir de una variedad de componentes que incluyen,
pero sin limitación, líquidos preformados, sólidos autoemulsionantes
y semisólidos autoemulsionantes. La administración de un fármaco al
tejido tumoral puede potenciarse mediante la administración mediada
por vehículo que incluye, pero sin limitación, liposomas catiónicos,
ciclodextrinas, derivados de porfirina, dendrímeros de cadena
ramificada, polímeros de polietilenimina, nanopartículas y
microesferas (Dass CR. J Pharm Pharmacol 2002;
54(1):3-27). Las formulaciones farmacéuticas
de la presente invención, que pueden presentarse convenientemente
en forma monodosis, pueden prepararse de acuerdo con técnicas
convencionales notorias en la industria farmacéutica. Dichas
técnicas incluyen la etapa de asociar los principios activos con el
vehículo(s) o excipiente(s)
farmacéutico(s).
En general las formulaciones se preparan asociando de manera uniforme e íntima los principios activos con los vehículos líquidos o vehículos sólidos finamente fraccionados o ambos; y después, si fuera necesario, dando forma al producto. Las composiciones de la presente invención pueden formularse en cualquiera de las muchas formas farmacéuticas posibles como por ejemplo, pero sin limitación, comprimidos, cápsulas, cápsulas de gel, jarabes líquidos, geles blandos y supositorios. Las composiciones de la presente invención también pueden formularse en forma de suspensiones en medios acuosos, no acuosos o mixtos. Las suspensiones acuosas pueden contener además sustancias que aumentan la viscosidad de la suspensión que incluyen, por ejemplo, carboximetilcelulosa sódica, sorbitol y/o dextrano. Las suspensión también puede contener estabilizantes. Los compuestos oligoméricos de la invención también pueden conjugarse con sustancias farmacológicas activas, por ejemplo, aspirina, ibuprofeno, una sulfamida, un antidiabético, un antibacteriano o un antibiótico.
En general las formulaciones se preparan asociando de manera uniforme e íntima los principios activos con los vehículos líquidos o vehículos sólidos finamente fraccionados o ambos; y después, si fuera necesario, dando forma al producto. Las composiciones de la presente invención pueden formularse en cualquiera de las muchas formas farmacéuticas posibles como por ejemplo, pero sin limitación, comprimidos, cápsulas, cápsulas de gel, jarabes líquidos, geles blandos y supositorios. Las composiciones de la presente invención también pueden formularse en forma de suspensiones en medios acuosos, no acuosos o mixtos. Las suspensiones acuosas pueden contener además sustancias que aumentan la viscosidad de la suspensión que incluyen, por ejemplo, carboximetilcelulosa sódica, sorbitol y/o dextrano. Las suspensión también puede contener estabilizantes. Los compuestos oligoméricos de la invención también pueden conjugarse con sustancias farmacológicas activas, por ejemplo, aspirina, ibuprofeno, una sulfamida, un antidiabético, un antibacteriano o un antibiótico.
Los compuestos oligoméricos que contienen LNA
son útiles para un número de aplicaciones terapéuticas como se
indica anteriormente. En general, los procedimientos terapéuticos de
la invención incluyen la administración de una cantidad
terapéuticamente eficaz de un oligonucleótido modificado con LNA a
un mamífero, particularmente un ser humano. En una cierta
realización, la presente invención proporciona composiciones
farmacéuticas que contienen (a) uno o más compuestos no
codificantes y (b) otro u otros agentes quimioterapéuticos que
funcionan mediante un mecanismo diferente al no codificante. Cuando
se usan con los compuestos de la invención, dichos agentes
quimioterapéuticos pueden usarse de forma individual (por ejemplo
mitramicina y oligonucleótido), secuencial (por ejemplo mitramicina
y oligonucleótido durante un periodo de tiempo seguido de otro
agente y oligonucleótido), o combinados con otro u otros agentes
quimioterapéuticos de ese tipo o combinados con radioterapia. Todos
los agentes quimioterapéuticos conocidos por una persona experta en
la técnica se incorporan aquí como tratamientos combinados con
compuestos de acuerdo con la invención. Los fármacos
antiinflamatorios, que incluyen pero sin limitación fármacos
antiinflamatorios no esteroideos y corticosteroides, fármacos
antivirales y fármacos inmunomoduladores también pueden combinarse
en composiciones de la invención. Pueden usarse dos o más
compuestos combinados juntos o de forma secuencial.
Por consiguiente, un aspecto adicional de la
invención se refiere al uso de un compuesto tal como se define en
el presente documento o un conjugado tal como se define en el
presente documento para la fabricación de un medicamento para el
tratamiento de cáncer, en el que dicho medicamento además comprende
un agente quimioterapéutico que se selecciona a partir del grupo
constituido por adrenocorticosteroides, como por ejemplo prednisona,
dexametasona o decadron; altretamina (hexalen, hexametilmelamina
(HMM)); amifostina (etiol); aminoglutetimida (cytadren); amsacrina
(M-AMSA); anastrozol (arimidax); andrógenos, como
por ejemplo testosterona; asparraginasa (elspar);
calmete-gurina de bacilo; bicalutamida (casodex);
bleomicina (blenoxano); busulfán (mileran); carboplatina
(paraplatina); carmustina (BCNU, BICNU); clorambucilo (leukeran);
clorodesoxiadenosina (2-CDA, cladribina,
leustatina); cisplatina (platinol); citosina arabinosida
(citarabina); dacarbazina (DTIC); dactinomicina
(actinomicina-D, cosmegen); daunorrubicina
(cerubidina); docetaxel (taxotere); doxorrubicina (adriomicina);
epirrubicina; estramustina (emcyt); estrógenos, como por ejemplo
dietilstilbestrol (DES); etopósida (VP-16, VePesid,
etopofos); fludarabina (fludara); flutamida (eulexin);
5-FUDR (floxuridina);
5-fluorouracilo (5-FU); gemcitabina
(gemzar); goserelina (zodalex); herceptina (trastuzumab);
hidroxiurea (hidrea); idarrubicina (idamicina); ifosfamida;
IL-2 (proleucina, aldesleucina); interferón alfa
(intrón A, roferón A); irinotecán (camptosar); leuprolida (lupron);
levamisol (ergamisol); lomustina (CCNU); mecloratamina (mustargen,
mostaza nitrogenada); melfalán (alkeran); mercaptopurina
(purinetol, 6-MP); metotrexato (mexato);
mitomicina-C (mutamucina); mitoxantrona
(novantrona); octreótida (sandostatina); pentostatina
(2-desoxicoformicina, nipent); plicamicina
(mitramicina, mitracina); prorocarbazina (matulano);
estreptozocina; tamoxifina (nolvadex); taxol (paclitaxel);
tenipósida (vumon, VM-26); tiotepa; topotecán
(hicamtina); tretinoina (vesanoid, ácido holo-trans
retinoico); vinblastina (valban); vincristina (Oncovina) y
vinorelbina (navelbina). De forma adecuada, el agente
quimioterapéutico adicional se selecciona a partir de taxanos como
por ejemplo Taxol, Paclitaxel o Docetaxel.
De forma similar, la invención se refiere además
al uso de un compuesto tal como se define en el presente documento
o un conjugado tal como se define en el presente documento para la
fabricación de un medicamento para el tratamiento de cáncer, en el
que dicho tratamiento además comprende la administración de otro
agente quimioterapéutico que se selecciona a partir del grupo
constituido por adrenocorticosteroides, como por ejemplo
prednisona, dexametasona o decadron; altretamina (hexalen,
hexametilmelamina (HMM)); amifostina (etiol); aminoglutetimida
(cytadren); amsacrina (M-AMSA); anastrozol
(arimidax); andrógenos, como por ejemplo testosterona; asparraginasa
(elspar); calmete-gurina de bacilo; bicalutamida
(casodex); bleomicina (blenoxano); busulfán (mileran); carboplatina
(paraplatina); carmustina (BCNU, BICNU); clorambucilo (leukeran);
clorodesoxiadenosina (2-CDA, cladribina,
leustatina); cisplatina (platinol); citosina arabinosida
(citarabina); dacarbazina (DTIC); dactinomicina
(actinomicina-D, cosmegen); daunorrubicina
(cerubidina); docetaxel (taxotere); doxorrubicina (adriomicina);
epirrubicina; estramustina (emcyt); estrógenos, como por ejemplo
dietilstilbestrol (DES); etopósida (VP-16, VePesid,
etopofos); fludarabina (fludara); flutamida (eulexin);
5-FUDR (floxuridina);
5-fluorouracilo (5-FU); gemcitabina
(gemzar); goserelina (zodalex); herceptina (trastuzumab);
hidroxiurea (hidrea); idarrubicina (idamicina); ifosfamida;
IL-2 (proleucina, aldesleucina); interferón alfa
(intrón A, roferón A); irinotecán (camptosar); leuprolida (lupron);
levamisol (ergamisol); lomustina (CCNU); mecloratamina (mustargen,
mostaza nitrogenada); melfalán (alkeran); mercaptopurina
(purinetol, 6-MP); metotrexato (mexato);
mitomicina-C (mutamucina); mitoxantrona
(novantrona); octreótida (sandostatina); pentostatina
(2-desoxicoformicina, nipent); plicamicina
(mitramicina, mitracina); prorocarbazina (matulano);
estreptozocina; tamoxifina (nolvadex); taxol (paclitaxel);
tenipósida (vumon, VM-26); tiotepa; topotecán
(hicamtina); tretinoina (vesanoid, ácido holo-trans
retinoico); vinblastina (valban); vincristina (Oncovina) y
vinorelbina (navelbina). De forma adecuada, dicho tratamiento
comprende además la administración de un agente quimioterapéutico
adicional que se selecciona a partir de taxanos, como por ejemplo
Taxol, Paclitaxel o Docetaxel.
Explicado de forma alternativa, el compuesto de
la invención puede usarse en un procedimiento para tratar el
cáncer, dicho procedimiento comprende administrar un compuesto tal
como se define en el presente documento, o un conjugado tal como se
define en el presente documento o una composición farmacéutica tal
como se define en el presente documento a un paciente que lo
necesite y además comprende la administración de otro agente
quimioterapéutico. Dicha administración adicional puede ser tal que
el agente quimioterapéutico adicional está conjugado con el
compuesto
\hbox{de la invención, esté presente en la
composición farmacéutica, o se administre en una formulación
separada.}
En otra realización, las composiciones de la
invención pueden contener uno o más compuestos no codificantes,
particularmente oligonucleótidos, dirigidos contra un primer ácido
nucleico y uno o más compuestos no codificantes adicionales
dirigidos contra un segundo ácido nucleico diana. Pueden usarse dos
o más compuestos combinados juntos o de forma secuencial.
En una realización preferida la presente
invención proporciona composiciones farmacéuticas que contienen (a)
uno o más compuestos no codificantes y (b) otro u otros agentes
quimioterapéuticos que estabilizan los microtúbulos o entorpecen la
dinámica de los microtúbulos - y así evitan la tensión que se forma
en los cinetócoros de las cromátidas hermanas. Dichos agentes
quimioterapéuticos incluyen los taxanos, en particular Taxol,
Paclitaxel y Docetaxel. Cuando se usan con los compuestos de la
invención, dichos agentes quimioterapéuticos deberían usarse de
forma secuencial empezando por el tratamiento con oligonucleótido
durante un periodo de tiempo que sensibilice a las células diana al
posterior cotratamiento con el agente quimioterapéutico al reducir
el nivel de proteína survivina de las células tumorales y de las
células endoteliales en proliferación de la vasculatura
tumoral.
En otra realización preferida, la presente
invención proporciona composiciones farmacéuticas que contienen (a)
uno o más compuestos no codificantes y (b) radioterapia. Cuando se
usa con los compuestos de la invención, la radioterapia debería
usarse de forma secuencial empezando por el tratamiento con
oligonucleótido durante un periodo de tiempo que sensibilice a las
células diana a la posterior radioterapia adicional al reducir el
nivel de proteína survivina de las células tumorales y de las
células endoteliales en proliferación de la vasculatura
tumoral.
La dosis depende de la gravedad y de la
respuesta del estado de enfermedad a tratar, y el ciclo de
tratamiento dura de varios días a varios meses, o hasta que se
consigue la curación o una disminución del estado de enfermedad.
Las pautas de administración óptimas pueden calcularse midiendo la
acumulación del fármaco en el cuerpo del paciente. Las dosis
óptimas pueden variar dependiendo de la potencia relativa de los
oligonucleótidos individuales.
Generalmente puede estimarse basándose en las
CE_{50} que se encuentre que son eficaces in vitro y en
los modelos animales in vivo. En general, la dosis es de 0,01
\mug a 1 g por kg de peso corporal, y puede administrarse una o
más veces al día, semanalmente, mensualmente o anualmente o incluso
una vez cada 2 a 10 años o mediante infusión continua durante de
horas hasta varios meses. Las tasas de repetición para la
administración pueden estimarse basándose en los tiempos de
permanencia y concentraciones del fármaco medidos en fluidos o
tejidos corporales. Tras el tratamiento con éxito, puede ser
deseable hacer que el paciente se someta a una terapia de
mantenimiento para evitar la reaparición del estado de
enfermedad.
Los compuestos oligoméricos que contienen LNA de
la presente invención también pueden utilizarse como reactivos de
investigación para el diagnóstico, terapia y profilaxis. En la
investigación, los oligonucleótidos no codificantes pueden usarse
para inhibir específicamente la síntesis de los genes de survivina
en las células y en los animales experimentales facilitando así el
análisis funcional de la diana o la valoración de su utilidad como
diana para la intervención terapéutica. En el diagnóstico, los
oligonucleótidos no codificantes pueden usarse para detectar y
cuantificar la expresión de survivina en la células y tejidos
mediante transferencia Northern, hibridación in situ o
técnicas similares. Para la terapia, un animal o un ser humano, que
se sospeche que tiene una enfermedad o trastorno, que puede
tratarse modulando la expresión de survivina se trata mediante la
administración de compuestos no codificantes de acuerdo con esta
invención. Además se proporcionan procedimientos de tratar a un
animal en particular ratones y ratas y tratar a un ser humano, que
se sospecha que tiene o que tiene predisposición a una enfermedad o
afección, asociada a la expresión de survivina mediante la
administración una cantidad terapéutica o profilácticamente eficaz
de uno o más de los compuestos no codificantes o composiciones de
la invención.
Un aspecto adicional de la invención se refiere
a un procedimiento de prevenir o limitar la apoptosis que comprende
la administración de un compuesto como se define en el presente
documento, un conjugado tal como se define en el presente documento
o una composición farmacéutica tal como se define en el presente
documento. La prevención de la apoptosis puede ser in vitro.
La prevención puede realizarse en un ensayo celular o en una
muestra de tejido.
Un aspecto relacionado de la invención se
refiere a un procedimiento de prevenir la proliferación celular que
comprende la administración de un compuesto como se define en el
presente documento, un conjugado tal como se define en el presente
documento o una composición farmacéutica tal como se define en el
presente documento. La prevención de la proliferación puede ser
in vitro. La prevención puede realizarse en un ensayo celular
o en una muestra de tejido.
La invención se ilustra adicionalmente de forma
no limitante mediante los siguientes ejemplos.
\vskip1.000000\baselineskip
Ejemplo
1
Los bloques de construcción de los monómeros de
LNA y sus derivados se prepararon siguiendo procedimientos
publicados y las referencias que se citan en ellos, véase:
\bullet El documento WO 03/095467 A1
\bullet D. S. Pedersen, C.
Rosenbohm, T. Koch (2002) Preparation of LNA
Phosphoramidites, Synthesis 6, 802-808.
\bullet M. D. Sorensen, L.
Kvaernø, T. Brild, A. E. H\ring{a}kansson, B.
Verbeure, G. Gaubert, P. Herdewijn, J.
Wengel (2002)
\alpha-L-ribo-configured
Locked Nucleic Acid
(\alpha-l-LNA): Synthesis and
Properties, J. Am. Chem. Soc,
124,2164-2176.
\bullet S. K. Singh, R. Kumar,
J. Wengel (1998) Synthesis of Novel
Bicyclo[2.2.1] Ribonucleosides: 2'-Amino- and
2'-Thio-LNA Monomeric Nucleosides,
J. Org. Chem. 1998, 63, 6078-6079.
\bullet C. Rosenbohm, S. M.
Christensen, M. D. Sorensen, D. S. Pedersen, L.
E. Larsen, J. Wengel, T. Koch (2003)
Synthesis of 2'-amino-LNA: a new
strategy, Org. Biomol. Chem. 1, 655-663.
Síntesis de la
2'-tio-LNA ribotimidina
fosforamidita. Reactivos y condiciones: i) Pd/C, H_{2}, acetona,
MeOH; ii) BzCI, piridina, DMF; iii) H_{2}SO_{4} 0,25 M (ac),
DMF, 80ºC (79% de 4; 3 etapas); iv) Tf_{2}O, DMAP,
CH_{2}CI_{2}, 0ºC; v) Na_{2}S, DMF (72% de 7; 2 etapas); vi)
NaOBz, DMF, 100ºC (81%); vii) NH_{3}, MeOH (76%); viii)
DMT-CI, piridina (88%); ix)
P(OCH_{2}CH_{2}CN)(N('Pr)_{2})_{2},
4,5-dicianoimidazol, CH_{2}CI_{2} (99%). DMT=
4,4'-dimetoxitritilo, PN_{2}=
2-cianoetoxi
(diisopropilamino)fosfinoílo.
\vskip1.000000\baselineskip
El anhidro-nucleósido 4 (C.
Rosenbohm, S. M. Christensen, M. D. Sorensen, D. S. Pedersen, L. E.
Larsen, J. Wengel, T. Koch (2003) Synthesis of
2'-amino-LNA: a new strategy, Org.
Biomol. Chem. 1, 655-663) (30,0 g, 58,1 mmol) se
calentó a 70ºC en una mezcla de metanol (1000 cm^{3}) y acetona
(1000 cm^{3}) hasta que se obtuvo una solución transparente y la
solución se dejó alcanzar temperatura ambiente. El matraz de
reacción se purgó con argón y se añadió Pd/C (10% en peso de Pd
sobre carbón, 6,2 g, 5,8 mmol). La mezcla se agitó vigorosamente en
atmósfera de gas hidrógeno (balón). Después de 23 h, la suspensión
se filtró a través de una capa de celite. El catalizador se
recuperó del celite y se sometió a reflujo en DMF (1000 cm^{3})
durante 1 h. La suspensión de DMF caliente se filtró a través de
una capa de celite y las fases orgánicas se combinaron y se
evaporaron a vacío proporcionando el nucleósido 5 en forma de un
polvo amarillo. Los disolventes residuales se eliminaron en una
bomba de vacío alto toda la noche.
El nucleósido 5 (23 g) en bruto se calentó a
70ºC en DMF (300 cm^{3}) proporcionando una solución amarillo
claro que se dejó enfriar a temperatura ambiente. Se añadió cloruro
de benzoílo (81,7 g, 581 mmol, 67,4 cm^{3}) seguido de piridina
(70 cm^{3}). Después de 18 h, la reacción se inactivó con metanol
(200 cm^{3}) y el exceso de metanol se eliminó a vacío. A la
solución marrón oscuro del nucleósido 6 se añadió H_{2}SO_{4}
acuoso (0,25 M, 400 cm^{3}). La solución se calentó a 80ºC en un
baño de aceite (aprox. a 50ºC se produce precipitación. La solución
vuelve a ser transparente de nuevo a 80ºC). Después de 22 h a 80ºC
la solución se dejó enfriar a temperatura ambiente. La mezcla de
reacción se transfirió a un embudo separador con acetato de etilo
(1000 cm^{3}). La fase orgánica se lavó con NaHCO_{3} ac. sat.
(2 x 1000 cm^{3}). Las fases acuosas combinadas se extrajeron con
acetato de etilo (1000 + 500 cm^{3}). Las fases orgánicas se
combinaron y se lavaron con NaHCO_{3} ac. sat. (1000 cm^{3}),
se secaron (Na_{2}SO_{4}), se filtraron y se evaporaron a vacío
proporcionando un líquido amarillo. Los disolventes residuales se
eliminaron en una bomba de vacío alto toda la noche proporcionando
un jarabe amarillo. El producto se purificó mediante cromatografía a
vacío en columna seca (di 10 cm; 100 fracciones de cm^{3};
50-100% de EtOAc en n-heptano (v/v)
- incrementos de 10%; 2-24% de MeOH en EtOAc (v/v)
- incrementos de 2%). Las fracciones que contenían el producto se
combinaron y se evaporaron a vacío proporcionando el nucleósido 7
(25,1 g, 79%) en forma de una espuma blanca.
R_{f} = 0,54 (5% de MeOH en EtOAc, v/v);
EM-IES m/z hallada 549,0
([MH]^{+}, calculada 549,1);
RMN de ^{1}H (DMSO-d_{6})
\delta 11,39 (brs, 1H, NH), 8,10-8,08 (m, 2H, Ph),
7,74-7,70 (m, 1H, Ph), 7,60-7,56
(m, 2H, Ph), 7,51 (d, J= 1,1 Hz, 1H, H6), 6,35 (d, J=4,9 Hz, 1H,
H1'), 6,32 (d, J= 5,3 Hz, 1H, 2'-OH), 5,61 (d,
J=4,0 Hz, 1H, H3'), 4,69 (d, J= 10,8 Hz, 1H), 4,59 (m, 1H, H2'),
4,55 (d, J= 10,8 Hz, 1H), 4,52 (d, J= 10,8 Hz, 1H), 4,46 (d, J=
10,6 Hz, 1H) (H5' y H1''), 3,28 (s, 3H, Ms), 3,23 (s, 3H, Ms), 1,81
(s, 3H, CH_{3});
RMN de ^{13}C (DMSO-d_{6})
\delta 164,5, 163,6 (C4, PhC(O)), 150,3 (C2), 137,7 (C6),
133,8, 129,6, 128,7, 128,6 (Ph), 108,1 (C5), 84,8 (C1'), 81,1
(C4'), 78,0 (C3'), 73,2 (C2'), 68,0, 67,1 (C5', C1''), 36,7, 36,6
(2 x Ms), 11,9 (CH_{3});
Anal. elemental, calculado para
C_{20}H_{24}N_{2}O_{12}S_{2}-0,33 H_{2}O
(%): C, 44,34; H, 4,65; N, 4,85. Hallado: C, 44,32; H, 4,58; N,
4,77.
\vskip1.000000\baselineskip
1-(3-O-Benzoil-5-O-metanosulfonil-4-C-metanosulfoniloximetil-\beta-D-treopentofuranosil)timina
(7) (10,00 g,
18,23 mmol) se disolvió en diclorometano (500 cm^{3}) y se enfrió a 0ºC. Se añadió piridina (15 cm^{3}) y DMAP (8,91 g, 72,9 mmol) seguido de la adición gota a gota de anhídrido trifluorometanosulfónico (10,30 g, 36,5 mmol, 6,0 cm^{3}). Después de 1 h, la reacción se inactivó con NaHCO_{3} ac. sat. (500 cm^{3}) y se transfirió a un embudo separador. La fase orgánica se lavó con HCI ac. 1 M (500 cm^{3}), NaHCO_{3} ac. sat. (500 cm^{3}) y salmuera (500 cm^{3}). La fase orgánica se evaporó a vacío con tolueno (100 cm^{3}) proporcionando 1-(3-O-benzoil-5-O-metanosulfonil-4-C-metanosulfoniloximetil-2-O-trifluorometanosulfonil-\beta-D-treopentofuranosil)timina (8) en forma de un polvo amarillo. El nucleósido 8 en bruto se disolvió en DMF (250 cm^{3}) y se añadió Na_{2}S (1,57 g, 20,1 mmol) proporcionando una suspensión verde oscura. Después de 3 h, la reacción se inactivó con NaHCO_{3} ac. semisaturado (500 cm^{3}) y se extrajo con diclorometano (500 + 2 x 250 cm^{3}). Las fases orgánicas combinadas se lavaron con salmuera (500 cm^{3}), se secaron (Na_{2}SO_{4}), se filtraron y se concentraron a vacío proporcionando un líquido amarillo. El disolvente residual se eliminó toda la noche en una bomba de vacío alto proporcionando una goma amarilla que se purificó mediante cromatografía a vacío en columna seca (di 6 cm: fracciones de 50 cm^{3}; 50-100% de EtOAc en n-heptano (v/v) -incrementos de 10%; 2-20% de MeOH en EtOAc (v/v) - incrementos
18,23 mmol) se disolvió en diclorometano (500 cm^{3}) y se enfrió a 0ºC. Se añadió piridina (15 cm^{3}) y DMAP (8,91 g, 72,9 mmol) seguido de la adición gota a gota de anhídrido trifluorometanosulfónico (10,30 g, 36,5 mmol, 6,0 cm^{3}). Después de 1 h, la reacción se inactivó con NaHCO_{3} ac. sat. (500 cm^{3}) y se transfirió a un embudo separador. La fase orgánica se lavó con HCI ac. 1 M (500 cm^{3}), NaHCO_{3} ac. sat. (500 cm^{3}) y salmuera (500 cm^{3}). La fase orgánica se evaporó a vacío con tolueno (100 cm^{3}) proporcionando 1-(3-O-benzoil-5-O-metanosulfonil-4-C-metanosulfoniloximetil-2-O-trifluorometanosulfonil-\beta-D-treopentofuranosil)timina (8) en forma de un polvo amarillo. El nucleósido 8 en bruto se disolvió en DMF (250 cm^{3}) y se añadió Na_{2}S (1,57 g, 20,1 mmol) proporcionando una suspensión verde oscura. Después de 3 h, la reacción se inactivó con NaHCO_{3} ac. semisaturado (500 cm^{3}) y se extrajo con diclorometano (500 + 2 x 250 cm^{3}). Las fases orgánicas combinadas se lavaron con salmuera (500 cm^{3}), se secaron (Na_{2}SO_{4}), se filtraron y se concentraron a vacío proporcionando un líquido amarillo. El disolvente residual se eliminó toda la noche en una bomba de vacío alto proporcionando una goma amarilla que se purificó mediante cromatografía a vacío en columna seca (di 6 cm: fracciones de 50 cm^{3}; 50-100% de EtOAc en n-heptano (v/v) -incrementos de 10%; 2-20% de MeOH en EtOAc (v/v) - incrementos
\hbox{de 2%) proporcionando el nucleósido 9 (6,15 g, 72%) en
forma de una espuma amarilla.}
R_{f} = 0,27 (20% de n-heptano
en EtOAc, v/v); EM-IES m/z hallada 469,0
([MH]^{+}, calculada 469,1);
RMN de ^{1}H (CDCI_{3}) \delta 8,70 (br s,
1H, NH), 8,01-7,99 (m, 2H, Ph), 7,67 (d, J= 1,1 Hz,
1H, H6), 7,65-7,61 (m, 1H, Ph),
7,50-7,46 (m, 2H, Ph), 5,98 (s, 1H, H1'), 5,34 (d,
J= 2,4 Hz, 1H, H3'), 4,66 (d, J= 11,7 Hz, 1H, H5'a), 4,53 (d, J =
11,5 Hz, 1H, H5'b), 4,12 (m (superpuesto al EtOAc residual), 1H,
H2'), 3,15-3,13 (m, 4H, H1'' y Ms), 3,06 (d, J=
10,6 Hz, 1H, H1''b), 1,98 (d, J= 1,1 Hz, 3H, CH_{3});
CNMR(CDCI_{3}) \delta 165,2,
163,5(C4, PhC(O)), 149,9 (C2), 134,1, 133,9,
129,8,128,7, 128,3 (C6, Ph), 110,7 (C5), 91,1 (C1'), 86,8 (C4'),
72,6 (C3'), 65,8 (C5'), 50,5 (C2'), 37,9 (Ms), 35,1 (C1''), 12,5
(CH_{3});
Anal. elemental. calculado para
C_{19}H_{20}N_{2}O_{8}S_{2}-0,33 EtOAc
(%): C, 49,21; H, 4,72; N, 5,47. Hallado: C, 49,25; H, 4,64; N,
5,48.
\vskip1.000000\baselineskip
El nucleósido 9 (1,92 g, 4,1 mmol) se disolvió
en DMF (110 cm^{3}). Se añadió benzoato sódico (1,2 g, 8,2 mmol)
y la mezcla se calentó a 100ºC durante 24 h. La mezcla de reacción
se transfirió a un embudo separador con salmuera semisaturada (200
cm^{3}) y se extrajo con acetato de etilo (3 X 100 cm^{3}). Las
fases orgánicas combinadas se secaron (Na_{2}SO_{4}), se
filtraron y se evaporaron a vacío proporcionando un líquido marrón.
El producto se introdujo en una bomba de vacío alto para eliminar el
disolvente residual. La goma marrón resultante se purificó mediante
cromatografía a vacío en columna seca (di 4 cm; fracciones de 50
cm^{3}; 0-100% de EtOAc en
n-heptano (v/v) - incrementos de 10%;
2-10% de MeOH en EtOAc (v/v) - incrementos de 2%)
proporcionando el nucleósido 10 (1,64 g, 81%) en forma de una espuma
ligeramente amarilla. R_{f} = 0,57 (20% de
n-heptano en EtOAc, v/v); EM-IES m/z
hallada 495,1 ([MH]^{+}, calculada 495,1);
RMN de ^{1}H (CDCI_{3}) \delta 9,02 (br s,
1H, NH), 8,07-7,99 (m, 4H, Ph),
7,62-7,58 (m, 2H, Ph), 7,47-7,42
(m, 5H, Ph y H6), 5,95 (s, 1H, H1'), 5,46 (d, J=2,2 Hz, 1H, H3'),
4,93 (d, J= 12,8 Hz, 1H, H5'a), 4,60 (d, J= 12,8 Hz, 1H, H5'b),
4,17 (d, J= 2,2 Hz, 1H, H2'), 3,27 (d, J= 10,6 Hz, 1H, H1''a), 3,16
(d, J= 10,6 Hz, 1H, H1''b), 1,55 (d, J= 1,1 Hz, 3H, CH_{3}); RMN
de ^{13}C (CDCl_{3}) \delta 165,8, 165,1, 163,7 (C4, 2 x
PhC(O)), 150,0 (C2), 133,9, 133,7, 133,6, 129,8, 129,6,
129,0, 128,8, 128,6, 128,5 (C6, 2x Ph), 110,3 (C5), 91,3 (C1'),
87,5 (C4'), 72,9 (C3'), 61,3 (C5'), 50,6 (C2'), 35,6 (C1''), 12,3
(CH_{3}); Anal. elemental, calculado para
C_{25}H_{22}N_{2}O_{7}S (%): C, 60,72; H, 4,48; N, 5,66.
Hallado: C, 60,34; H, 4,49; N, 5,35.
\vskip1.000000\baselineskip
El nucleósido 10 (1,50 g, 3,0 mmol) se disolvió
en metanol saturado con amoniaco (50 cm^{3}). El matraz de
reacción se selló y se agitó a temperatura ambiente durante 20 h. La
mezcla de reacción se concentró a vacío proporcionando una goma
amarilla que se purificó mediante cromatografía a vacío en columna
seca (di 4 cm; fracciones de 50 cm^{3}; 0-16% de
MeOH en EtOAc (v/v) - incrementos de 1%) proporcionando el
nucleósido 11 (0,65 g, 76%) en forma de agujas transparentes.
R_{f} = 0,31 (10% de MeOH en EtOAc, v/v);
EM-IES m/z hallada 287,1
([MH]^{+}, calculada 287,1);
RMN de ^{1}H (DMSO-d_{6})
\delta 11,32 (br s, 1H, NH), 7,96 (d, J= 1,1 Hz, 1H, H6), 5,95 (s,
1H, H6), 5,70 (d, J= 4,2 Hz, 1H, 3'-OH), 5,62 (s,
1H, H1'), 4,49 (t, J= 5,3 Hz, 1H, 5'-OH), 4,20 (dd,
J= 4,1 y 2,1 Hz, 1H, H3'), 3,77-3,67 (m, 2H, H5'),
3,42 (d, J = 2,0 Hz, 1H, H2'), 2,83 (d, J= 10,1 Hz, 1H, H1''a), 2,64
(d, J= 10,1 Hz, 1H, H1''b), 1,75 (d, J= 1,1 Hz,3H,CH_{3});
RMN de ^{13}C (DMSO-d_{6})
\delta 163,8 (C4), 150,0 (C2), 135,3 (C6), 107,5 (C5), 90,2, 89,6
(C1' y C4'), 69,4 (C3'), 58,0 (C5'), 52,1 (C2'), 34,6 (C1''), 12,4
(CH_{3});
Anal. elemental, calculado para
C_{11}H_{14}N_{2}O_{5}S (%): C, 46,15; H, 4,93; N, 9,78.
Hallado: C, 46,35; H, 4,91; N, 9,54.
\vskip1.000000\baselineskip
El nucleósido 11 (0,60 g, 2,1 mmol) se disolvió
en piridina (10 cm^{3}). Se añadió cloruro de
4,4'-dimetoxitritilo (0,88 g, 2,6 mmol) y la
reacción se agitó a temperatura ambiente durante 3 h. La mezcla de
reacción se transfirió a un embudo separador con agua (100
cm^{3}) y se extrajo con acetato de etilo (100 + 2 x 50 cm^{3}).
Las fases orgánicas combinadas se lavaron con NaHCO_{3} ac. sat.
(100 cm^{3}), salmuera (100 cm^{3}) y se evaporaron a sequedad
a vacío proporcionando un líquido amarillo viscoso. El producto se
volvió a disolver en tolueno (50 cm^{3}) y se concentró a vacío
proporcionando una espuma amarilla. La espuma se secó en una bomba
de vacío alto toda la noche y se purificó mediante cromatografía a
vacío en columna seca (di 4 cm: fracciones de 50 cm^{3};
10-100% de EtOAc en n-heptano (v/v)
-incrementos de 10%) que proporcionó el nucleósido 12 (1,08 g, 88%)
en forma de una espuma blanca. R_{f} = 0,24 (20% de
n-heptano en EtOAc, v/v); EM-IES m/z
hallada 587,1 ([M-H]^{+}, calculada
587,2);
RMN de ^{1}H (CDCI_{3}) \delta 8,96 (br s,
1H, NH), 7,74 (d, J= 1,1 Hz, 1H, H6), 7,46-7,44 (m,
2H, Ph), 7,35-7,22 (m; 9H, Ph),
7,19-7,15 (m, 2H, Ph), 6,86-6,80 (m,
2H, Ph), 5,82 (s, 1H, H1'), 4,55 (dd, J= 9,3 y 2,1 Hz, 1H, H3'),
3,79 (s, 6H, OCH_{3}), 3,71 (d, J= 2,0 Hz, 1H, H2'), 3,50 (s, 2H,
H5'), 2,81 (d, J= 10,8 Hz, 1H, H1''a), 2,77 (d, J= 10,8 Hz, 1H,
H1''b), 2,69 (d, J = 9,2 Hz, 1H, 3'-OH), 1,42 (s,
3H, CH_{3});
RMN de ^{13}C (CDCI_{3}) \delta 158,7
(C4), 150,1 (C2), 144,1, 135,2, 135,1, 130,1, 129,1, 128,1, 128,0,
127,1, 127,0, 113,3 (C6, 3 X Ph), 110,0 (C5), 90,2
(C(Ph)_{3}), 89,6 (C1'), 87,0 (C4'), 71,7 (C3'),
60,9 (C5'), 55,2 (C2'), 34,7 (C1''), 12,2 (CH_{3}); Anal.
elemental, calculado para
C_{32}H_{32}N_{2}O_{7}S-0,5 H_{2}O (%):
C, 64,31; H, 5,57; N, 4,69. Hallado: C, 64,22; H, 5,67; N, 4,47.
\vskip1.000000\baselineskip
De acuerdo con el procedimiento publicado (D. S.
Pedersen, C. Rosenbohm, T. Koch (2002) Preparation of LNA
Phosphoramidites, Synthesis, 6, 802-808) el
nucleósido 12 (0,78 g, 1,33 mmol) se disolvió en diclorometano (5
cm^{3}) y se añadió una solución 1,0 M de
4,5-dicianoimidazol en acetonitrilo (0,93 cm^{3},
0,93 mmol) seguido de la adición gota a gota de
2-cianoetil-N,N,N,N-tetraisopropilfosforodiamidita
(0,44 cm^{3}, 1,33 mmol). Después de 2 h la reacción se
transfirió a un embudo separador con diclorometano (40 cm^{3}) y
se lavó con NaHCO_{3} ac. sat. (2 x 25 cm^{3}) y salmuera (25
cm^{3}). La fase orgánica se secó (Na_{2}SO_{4}), se filtró y
se evaporó a vacío proporcionando el nucleósido 13 (1,04 g, 99%) en
forma de una espuma blanca. R_{f} = 0,29 y 0,37 - dos
diastereoisomeros (20% de n-heptano en EtOAc, v/v);
EM-IES m/z hallada 789,3 ([MH]^{+},
calculada 789,3); RMN de ^{31}P (DMSO-d_{6})
\delta 150,39, 150,26.
\vskip1.000000\baselineskip
Ejemplo
2
Los oligonucleótidos se sintetizaron usando la
estrategia de fosforamidita en un sintetizador Expedite 8900/MOSS
(Multiple Oligonucleotide Synthesis System) a 1 o a 15 \mumol. Al
final de la síntesis (DMT-on) los oligonucleótidos
se escindieron del soporte sólido usando amoniaco acuoso durante 1 h
a temperatura ambiente, y se desprotegieron adicionalmente durante
3 h a 65ºC. Los oligonucleótidos se purificaron por HPLC de fase
inversa (RP-HPLC). Después de eliminar el grupo
DMT, los oligonucleótidos se caracterizaron por
IE-HPLC o RP-HPLC. La identidad de
los oligonucleótidos se confirma por EM-IES. Véase
más abajo para más detalles.
\vskip1.000000\baselineskip
Se disolvió monómero de
5'-O-Dmt-3'-hidroxi-LNA
(500 mg), anhídrido succínico (1,2 eq.) y DMAP (1,2 eq.) en DCM (35
ml). La reacción se agitó a temperatura ambiente toda la noche.
Después de las extracciones con NaH_{2}PO_{4} 0,1 M pH 5,5 (2x)
y salmuera (1 x). La fase orgánica se secó adicionalmente con
Na_{2}SO_{4} se filtró y se evaporó. Se obtuvo el derivado
hemiéster con un rendimiento del 95% y se usó sin purificación
adicional.
\vskip1.000000\baselineskip
El derivado hemiéster preparado anteriormente
(90 (\mumol) se disolvió en una cantidad mínima de DMF, DIEA y
pyBOP (se añadieron 90 (\mumol) y se mezclaron durante 1 min. Esta
mezcla preactivada se combinó con LCAA-CPG (500
\ring{A}, tamaño de malla de 80-120, 300 mg) en un
sintetizador manual y se agitó. Después de 1,5 h a temperatura
ambiente, el soporte se eliminó por filtración y se lavó con DMF,
DCM y MeOH. Después de secar, se determinó que la carga era de 57
\mumol/g (véase Tom Brown, Dorcas J.S.Brown, "Modern
machine-aided methods of oligodeoxyribonucleotide
synthesis", en: F. Eckstein, editor. Oligonucleotides and
Analogues A Practical Approach. Oxford: IRL Press, 1991:
13-14).
\vskip1.000000\baselineskip
El acoplamiento de las fosforamiditas
(A(bz), G(ibu),
5-metil-C(bz)) o
T-p-cianoetilfosforamidita) se
realiza usando una solución 0,1 M de la amidita protegida con
5'-O-DMT en acetonitrilo y DCl
(4,5-dicianoimidazol) en acetonitrilo (0,25 M) como
activador. La tiolación se realiza usando cloruro de xantano (0,01 M
en acetonitrilo:piridina 10%). El resto de los reactivos son los
que se usan habitualmente para la síntesis de oligonucleótidos.
\vskip1.000000\baselineskip
Purificación por
RP-HPLC:
- Columna:
- columna XTerra, RP18, 5 \mum, 7,8x50 mm.
- \quad
- Eluyente:
- Eluyente A:
- NH_{4}OAc 0,1 M, pH: 10.
- Eluyente B:
- Acetonitrilo
- Caudal:
- 5 ml/min.
- \quad
- Gradiente:
Análisis por
IE-HPLC:
- Columna:
- columna Dionex, DNAPac PA-100, 2x250 mm.
- \quad
- Eluyente:
- Eluyente A:
- Tris-HCI 20 mM, a pH 7,6; EDTA 1 mM; NaClO_{4} 10 mM.
- Eluyente B:
- Tris-HCI 20 mM, pH 7,6; EDTA 1 mM; NaClO_{4} 1 M.
- Caudal:
- 0,25 ml/min.
- \quad
- Gradiente:
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip1.000000\baselineskip
- DMT:
- Dimetoxitritilo
- DCI:
- 4,5-Dicianoimidazol
- DMAP:
- 4-Dimetilaminopiridina
- DCM:
- Diclorometano
- DMF:
- Dimetilformamida
- THF:
- Tetrahidrofurano
- DIEA:
- N,N-diisopropiletilamina
- PyBOP:
- Hexafluorofosfato de benzotriazol-1-il-oxi-tris-pirrolidino-fosfonio
- Bz:
- Benzoílo
- Ibu:
- Isobutirilo
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip1.000000\baselineskip
Ejemplo
3
Los presentes inventores tenían interés en
evaluar la actividad no codificante de oligonucleótidos con
diferentes diseños, para probar la importancia de elegir el mejor
diseño para un oligonucleótido dirigido contra survivina. Con este
fin, los presentes inventores diseñaron un ensayo in vitro
que les permitiera tamizar muchos diseños diferentes de
oligonucleótidos midiendo la actividad de la luciferasa de la
luciérnaga (Photinus piralis) después de la regulación por
disminución con los oligonucleótidos no codificantes. La Figura 1
contiene una ilustración de la mayoría de los diseños que se
mencionan en el texto. En un primer tamizado, se evaluaron diseños
que contenían
\beta-D-oxi-LNA,
que eran todos dirigidos contra el mismo motivo del ARNm. Se
analizaron diseños constituidos por gapmeros con diferentes tamaños
de hueco, una carga diferente de enlaces internucleosídicos de
fosforotioato, y una carga diferente de LNA. Se prepararon headmeros
y tailmeros con una carga diferente de
\beta-D-oxi-LNA,
una carga diferente de enlaces internucleosídicos de fosforotioato
y una carga diferente de ADN. En el ensayo in vitro también
se analizaron mixmeros de diversas composiciones, lo que quiere
decir que portan un número alternativo de unidades de
\beta-D-oxi-LNA,
\alpha-L-LNA y ADN. Además, se
incluyeron también derivados de LNA en diferentes diseños, y se
evaluó su actividad no codificante. La importancia de un buen
diseño queda reflejada en en los datos que pueden obtenerse en un
ensayo con luciferasa. Los niveles de expresión de luciferasa se
miden en %, y proporcionan una indicación de la actividad no
codificante de los diferentes diseños que contienen
\beta-D-oxi-LNA y
derivados de LNA. Se puede observar fácilmente que algunos diseños
son oligonucleótidos no codificantes potentes, mientras que otros
proporcionan niveles de regulación por disminución de moderados a
bajos. Por lo tanto, es muy evidente que existe una relación
directa íntima entre una buena actividad no codificante y diseño
óptimo de un oligonucleótido. Los presentes inventores apreciaron
buenos niveles de de regulación por disminución con diversos
diseños. Los gapmeros con huecos de 7-10 nt de ADN
y tiolación por todo el esqueleto o con tiolación exclusivamente en
el hueco y PO en los flancos dieron buenos resultados. Estos
diseños contienen
\beta-D-oxi-LNA o
derivados de LNA. Los headmeros de 6 nt y 8 nt de
\beta-D-oxi-LNA
también presentaron buenos niveles de regulación por disminución,
cuando los enlaces internucleosídicos de fosforotioato están por
todo el esqueleto o sólo en el segmento de ADN. Los mixmeros
diferentes proporcionaron una buena actividad no codificante en el
ensayo de luciferasa. El número alternativo de unidades de cada
composición de
\alpha-L-oxi-LNA,
\beta-D-oxi-LNA o
ADN define los mixmeros, véase la figura 1. Un mixmero
3-9-3-1, que tiene
un resto desoxinucleósido en el extremo 3' mostró niveles
significativos de regulación por disminución. En un mixmero
4-1-1-5-1-1-3,
los presentes inventores situaron dos restos
\alpha-L-oxi-LNA
interrumpiendo el hueco, siendo los flancos de
\beta-D-oxi-LNA.
Además, los presentes inventores interrumpieron el hueco con dos
restos
\alpha-L-oxi-LNA,
y sustituyeron ambos flancos por
\alpha-L-oxi-LNA.
Ambos diseños presentaron niveles significativos de regulación por
disminución. La presencia de
\alpha-L-oxi-LNA
podría introducir una transición flexible entre los flancos
bloqueados (oxi-LNA) y el resto
\alpha-L-oxi-LNA
al aumentar la carga de restos desoxinucleotídicos. También es
interesante estudiar un diseño
4-3-1-3-5
donde un resto
\alpha-L-oxi-LNA
interrumpe el tramo de ADN. Además del
\alpha-L-oxi-LNA
del hueco, los presentes inventores también sustituyeron dos restos
de oxi-LNA en los bordes de los flancos por dos
restos
\alpha-L-oxi-LNA.
La presencia de sólo un resto
\beta-D-oxi-LNA
(diseño
4-3-1-3-5)
interrumpiendo el tramo de ADN en el hueco provoca una tremenda
pérdida de regulación por disminución. Únicamente por el uso de
\alpha-L-oxi-LNA
en su lugar, el diseño muestra una significativa regulación por
disminución a una concentración de oligonucleótido de 50 nM. La
colocación de
\alpha-L-oxi-LNA
en las uniones y un
\alpha-L-oxi-LNA
en el medio del hueco también mostró regulación por disminución.
\alpha-L-oxi-LNA
ha resultado ser una herramienta potente que permite construir
diferentes mixmeros, que son capaces de presentar niveles elevados
de actividad no codificante. También pueden prepararse otros ther
mixmeros como por ejemplo
4-1-5-1-5
y
3-3-3-3-3-1.
Se puede observar fácilmente que algunos diseños son
oligonucleótidos no codificantes potentes, mientras que otros
proporcionan niveles de regulación por disminución de moderados a
bajos. Por lo tanto, de nuevo es muy evidente que existe una
relación directa íntima entre una buena actividad no codificante y
diseño óptimo de un oligonucleótido. Otros diseños preferidos son
(1-3-8-3-1)
donde los restos de ADN están localizados en los flancos con 3
monómeros de
\beta-D-oxi-LNA a
cada lado del hueco. Un diseño preferidos adicional es
(4-9-3-1) con
flancos de D-oxi-LNA y un hueco de 9
con un ADN en el
extremo 3'.
extremo 3'.
\vskip1.000000\baselineskip
Se usó la línea celular X1/5 Hela (N.º de Ref.
ECACC: 95051229), que estaba transfectada de forma estable con un
sistema de luciferasa "Tet-off". En ausencia de
tetraciclina, el gen de luciferasa se expresa de forma
constitutiva. La expresión puede medirse en unidades de luz en un
luminómetro, cuando se añade el sustrato de la luciferasa,
luciferina. La línea celular X1/5 Hela se cultivó en medio mínimo
esencial de Eagle (Sigma M2279) suplementado con 1x aminoácidos no
esenciales (Sigma M7145), 1x Glutamax I (Invitrogen
35050-038), 10% de suero bovino FBS, 25 \mug/ml
de gentamicina (Sigma G1397), 500 \mug/ml de G418 (Invitrogen
10131 -027) y 300 \mug/ml de higromicina B (Invitrogen
10687-010). Las células X1/5 Hela se sembraron a una
densidad de 8000 células por pocillo en una placa blanca de 96
pocillos (Nunc 136101) el día anterior a la transfección. Antes de
la transfección, las células se lavaron una vez con OptiMEM
(Invitrogen) seguido de la adición de 40 \mul de OptiMEM con 2
\mu/ml de Lipofectamina 2000 (Invitrogen). Las células se
incubaron durante 7 minutos antes de añadir los oligonucleótidos.
Se añadieron 10 \mul de soluciones de oligonucleótido y las
células se incubaron durante 4 h a 37ºC y 5% de CO_{2}. Después de
las 4 h de incubación, las células se lavaron una vez en OptiMEM y
se añadió medio de cultivo (100 \mul). La expresión de luciferasa
se midió al día siguiente. La expresión de luciferasa se midió con
el sistema de ensayo de luciferasa Steady-Glo de
Promega. Se añadieron 100 \mul del reactivo
Steady-Glo a cada pocillo y la placa se agitó
durante 30 s a 700 rpm. La placa se leyó en un instrumento
Luminoskan Ascent de ThermoLabsystems después de una incubación de
8 minutos para completar la lisis total de las células. La expresión
de la luciferasa se mide en términos de unidades lumínicas
relativas por segundo (RLU/s). Los datos se procesaron en el
programa Ascent (v2.6) y se dibujaron gráficas en
SigmaPlot2001.
\vskip1.000000\baselineskip
Ejemplo
4
El efecto de los compuestos no codificantes
sobre la expresión del ácido nucleico diana puede analizarse en
cualquiera de una variedad de tipos celulares, con la condición de
que el ácido nucleico diana esté presente a niveles cuantificables.
La diana puede expresarse de forma endógena o mediante transfección
transitoria o estable de un ácido nucleico que codifica dicho ácido
nucleico. El nivel de expresión del ácido nucleico diana puede
determinarse rutinariamente usando, por ejemplo, análisis por
transferencia Northern, PCR en tiempo real, ensayos de protección
contra ribonucleasas. Los siguientes tipos celulares se proporcionan
con fines ilustrativos, pero pueden usarse rutinariamente otros
tipos celulares, con la condición de que la diana se exprese en el
tipo celular elegi-
do.
do.
Las células se cultivaron en el medio apropiado
tal como se describe más adelante y se mantuvieron a 37ºC con una
humedad de 95-98% y 5% de CO_{2}. Las células se
pasaron de forma rutinaria 2-3 veces a la
semana.
15PC3: La línea de células de cáncer de
próstata humano 15PC3 fue donada gentilmente por el Dr. F. Baas,
Neurozintuigen Laboratory, AMC, Holanda y se cultivó en DMEM
(Sigma) + 10% de suero bovino fetal (FBS) + Glutamax I +
gentamicina.
A549: La línea de células de cáncer de
pulmón amicrocítico humano A549 se adquirió de ATCC, Manassas y se
cultivó en DMEM (Sigma) + 10% de FBS + Glutamax I + gentamicina.
MCF7: La línea de células de cáncer de
mama humano MCF7 se adquirió de ATCC y se cultivó en MEM Eagle
(Sigma) + 10% de FBS + Glutamax I + gentamicina.
SW480: La línea de células de cáncer de
colon humano SW480 se adquirió de ATCC y se cultivó en
L-15 Leibovitz (Sigma) + 10% de FBS + Glutamax I +
gentamicina.
SW620: La línea de células de cáncer de
colon humano SW620 se adquirió de ATCC y se cultivó en
L-15 Leibovitz (Sigma) + 10% de FBS + Glutamax I +
gentamicina.
HT29: La línea de células de cáncer de
próstata humano HT29 se adquirió de ATCC y se cultivó en MM de McCoy
5a (Sigma) + 10% de FBS + Glutamax I + gentamicina.
NCI H23: La línea de células de cáncer de
pulmón amicrocítico humano se adquirió de ATCC y se cultivó en RPMI
1640 con Glutamax I (Gibco) + 10% de FBS + HEPES + gentamicina.
HCT-116: La línea de
células de cáncer de colon humano HCT-116 se
adquirió de ATCC y se cultivó en MM de McCoy 5a + 10% de FBS +
Glutamax I + gentamicina.
MDA-MB-231:
La línea de células de cáncer de mama humano
MDA-MB-231 se adquirió de ATCC y se
cultivó en L-15 Leibovitz + 10% de FBS + Glutamax I
+ gentamicina.
MDA-MB-435s:
La línea de células de cáncer de mama humano
MDA-MB-435s se adquirió de ATCC y se
cultivó en L-15 Leibovitz + 10% de FBS + Glutamax I
+ gentamicina.
DMS273: La línea de células de cáncer de
pulmón microcítico humano DMS273 se adquirió de ATCC y se cultivó
en + 10% de FBS + Glutamax +gentamicina.
PC3: La línea de células de cáncer de
próstata humano PC3 se adquirió de ATCC y se cultivó en F12 Coon's
con glutamina (Gibco) + 10% de FBS + gentamicina.
U373: La línea de células de cáncer de
glioblastoma astrocitoma humano U373 se adquirió de ECACC y se
cultivó en EMEM + 10% de FBS + glutamax + NEAA + sodiopirovate +
gentamicina.
HeLaSur-GFP: Wheately,
S.P. et al, Curr. Biol. 11 446-490, 2001.
HUVEC-C: células
endoteliales de vena umbilical humana se compraron de ATCC y se
propagaron de acuerdo con las instrucciones del fabricante.
HMVEC-d: (DMVEC- células
endoteliales microvasculares dérmicas humanas) se adquirieron de
Clonetics y se cultivaron tal como describe el fabricante.
HMVEC: células endoteliales
microvasculares humanas se adquirieron de Clonetics y se cultivaron
tal como se indica el fabricante.
Fibroblastos pulmonares embrionarios humanos se
adquirieron de ATCC y se cultivaron tal como describe el
fabricante.
HMEC-1: Las células
epiteliales de mama humana se adquirieron de Clonetics y se
mantuvieron como recomendaba el fabricante.
\newpage
Ejemplo
5
Las células se trataron con oligonucleótido
usando la formulación de liposomas catiónicos Lipofectamina 2000
(Gibco) como vehículo de transfección.
Las células se sembraron en placas de cultivo
celular de 12 pocillos (NUNC) y se trataron cuando estaban a una
confluencia de 80-90%. Las concentraciones de oligos
usadas variaban de 125 nM a 0,2 nM de concentración final. La
formulación de complejos de oligos y lípidos se realizó
esencialmente tal como se describe en Dean et al. (Journal
of Biological Chemistry 1994, 269, 16416-16424)
usando OptiMEM sin suero (Gibco) y una concentración final de
lípido de 10 \mug/m/Lipofectamina 2000 en 500 \mul de volumen
total.
Las células se incubaron a 37ºC durante 4 horas
y el tratamiento se terminó eliminando el medio de cultivo que
contenía los oligos.
Las células se lavaron y se añadió medio que
contenía suero. Después del tratamiento con oligo, se dejó que las
células se recuperaran durante 18 horas antes de recolectarlas para
el análisis del ARN o proteína.
\vskip1.000000\baselineskip
Ejemplo
6
El ARN total se aisló o bien usando RNeasy mini
kit (Qiagen n.º de cat. 74104) o usando el reactivo Trizol (Life
technologies n.º de cat. 15596). Para aislar el ARN de las líneas
celulares, el RNeasy es el procedimiento preferido y para las
muestras de tejidos el Trizol es el procedimiento preferido.
El ARN total se aisló de las líneas celulares
usando el Qiagen RNA OPF Robot - BIO Robot 3000 de acuerdo con el
protocolo que proporciona el fabricante.
Las muestras de tejido se homogeneizaron usando
un homegenizador Ultra Turrax T8 (IKA Analysen Technik) y el ARN
total se aisló usando el protocolo del reactivo Trizol que
proporciona el fabricante.
\vskip1.000000\baselineskip
La síntesis de la primera hebra se realizó
usando el kit de transcriptasa inversa OmniScript (n.º de cat.
205113, Qiagen) de acuerdo con las instrucciones del fabricante.
Para cada muestra 0,5 \mug de ARN total se ajustó a 12 \mul
cada uno con H_{2}O sin ARNasas y se mezcló con 2 \mul de poli
(dT)_{12}__{18} (2,5 \mug/ml) (Life Technologies,
GibcoBRL, Roskilde, DK), 2 \mul de mezcla de dNTP (5 mM cada
dNTP), 2 \mul de 10x tampón RT, 1 \mul de inhibidor de ARNasas
RNAguard^{TM} (33,3 U/ml), (n.º de cat.
27-0816-01, Amersham Pharmacia
Biotech, Htersholm, DK) y 1 \mul de transcriptasa inversa
OmniScript (4 U/\mul) seguido de incubación a 37ºC durante 60
minutos e inactivación térmica de la enzima a 93ºC durante 5
minutos.
\vskip1.000000\baselineskip
Ejemplo
7
La modulación no codificante de la expresión de
survivina puede ensayarse de varias formas conocidas en la técnica.
Por ejemplo, pueden cuantificarse los niveles de ARNm de survivina,
por ejemplo, por análisis mediante transferencia Northern, reacción
en cadena de la polimerasa competitiva (PCR), o PCR en tiempo real.
Actualmente se prefiere la PCR cuantitativa en tiempo real. La
análisis por ARN puede realizarse en ARN o ARNm celular
total.
total.
Los procedimientos de aislamiento del ARN y de
análisis del ARN como por ejemplo análisis por transferencia
Northern son rutinarios en la técnica y se enseñan, por ejemplo, en
Current Protocols in Molecular Biology, John Wiley and Sons.
La PCR cuantitativa en tiempo real puede
realizarse convenientemente usando el sistema iQ
Multi-Color Real Time PCR Detection System de
BioRAD disponible comercialmente.
\vskip1.000000\baselineskip
La cuantificación de los niveles de ARNm se
determinó por PCR cuantitativa en tiempo real usando el iQ
Multi-Color Real Time PCR Detection System (BioRAD)
de acuerdo con las instrucciones del fabricante.
La PCR cuantitativa en tiempo real es una
técnica notoria en la técnica y se enseña por ejemplo en Heid et
al. Real time quantitative PCR, Genome Research (1996), 6:
986-994.
La mezcla maestra Platinum Quantitative PCR
SuperMix UDG 2x PCR se obtuvo de Invitrogen n.º de cat. 11730. Los
cebadores y kas sondas TaqMan® se obtuvieron de
MWG-Biotech AG, Ebersberg, Alemania
Las sondas y cebadores para survivina humana se
diseñaron para que se hibridaran a una secuencia de survivina
humana, usando información de secuencias publicada (número de acceso
de GenBank NM 001168, que se incorpora al presente documento como
la SEC ID N.º: 1).
Para la survivina humana los cebadores de PCR
eran:
\vskip1.000000\baselineskip
Ensayo
1
cebador directo: 5' caggtccccgctttctttg 3'
(concentración final en el ensayo; 0,6 \muM)
cebador inverso: 5' ggaggagggcgaatcaaa 3'
(concentración final en el ensayo; 0,6 \muM) y
la sonda de la PCR era:
5'FAM-ccatcatcttacgccagacttcagcc-TAMRA3'(concentración
final en el ensayo; 0,1
\muM).
\muM).
\vskip1.000000\baselineskip
Ensayo
2
cebador directo: 5' aaggaccaccgcatctctaca 3'
(concentración final en el ensayo; 0,9 \muM) cebador inverso: 5'
ccaagtctggctcgttctcagt 3' (concentración final en el ensayo; 0,6
\muM) y
la sonda de la PCR era: 5' FAM-
cgaggctggcttcatccactgcc -TAMRA 3' (concentración final en el ensayo;
0,1
\muM).
\muM).
Se usó una cantidad de ARNm de
gliceraldehído-3-fosfato
deshidrogenasa (GAPDH) como control endógeno para normalizar
cualquier variación en la preparación de las muestras.
El contenido de ARNm de GAPDH humana de las
muestras se cuantificó usando el reactivo de ensayo GAPDH ABI Prism
Pre-Developed TaqMan (Applied Biosystems n.º de
cat.4310884E) de acuerdo con las instrucciones del fabricante.
Para la cuantificación del ARNm de GAPDH de
ratón, se diseñaron los siguientes cebadores y sondas: cebador
codificante 5'aaggctgtgggcaaggtcatc 3' (0,3 \muM de concentración
final), cebador no codificante 5' gtcagatccacgacggacacatt (0,6
\muM de concentración final), sonda TaqMan 5'
FAM-gaagctcactggcatggcatggccttccgtgttc-TAMRA
3'(concentración final 0,2 \muM).
\vskip1.000000\baselineskip
El ADNc de la síntesis de la primera hebra
realizada tal como se describe en el ejemplo 6 se diluyó
2-20 veces, y se analizó por PCR cuantitativa en
tiempo real. Los cebadores y la sonda se mezclaron con 2 x Platinum
Quantitative PCR SuperMix UDG (n.º de cat. 11730, Invitrogen) y se
añadieron a 3,3 \mul de ADNc a un volumen de final de 25 \mul.
Cada muestra se analizó por triplicado. Al ensayar diluciones por un
factor 2 de un ADNc que se había preparado en material purificado
de una línea celular que expresaba el ARN de interés se generaron
curvas de patrones para los ensayos. Se usó H_{2}O estéril en
lugar de ADNc para el control sin plantilla. Programa de la PCR:
50ºC durante 2 minutos, 95ºC durante 10 minutos seguido de 40 ciclos
de 95ºC, 15 segundos, 60ºC, 1 minuto. Las cantidades relativas de
secuencia diana de ARNm se determinaron a partir del ciclo umbral
usando el programa iCycler iQ Real-time Detection
System.
Véase la Figura 7 y las Tablas 1, 2, 3, 4 y
5.
\newpage
Ejemplo
8
Se realizó un análisis por transferencia
Northern por procedimientos notorios en la técnica esencialmente
tal como se describe en Current Protocols in Molecular Biology, John
Wiley & Sons.
La sonda de hibridación se obtuvo por
amplificación por PCR de un fragmento de 373 pb de 1 \mul de ADNc
obtenido por PCR de transcripción inversa. La reacción se realizó
usando los cebadores 5' agcacaaagccattctaagtcattg 3' (directo) y 5'
tccatcatcttacgccagacttc 3' (inverso) a 0,5 \muM de concentración
final cada uno, 200 nM de cada dNTP, MgCI_{2} 1,5 mM y ADN
polimerasa Platinum Taq (Invitrogen n.º de
cat.10966-018). El ADN se amplificó durante 40
ciclos en un termociclador Perkin Elmer 9700 usando el siguiente
programa: 94ºC durante 2 min. después 40 ciclos de 94ºC durante 30
sec. y 72ºC durante 30 sec. con un descenso de 0,5ºC por ciclo
seguido de 72ºC durante
7 min.
7 min.
El producto amplificado por PCR se purificó
usando columnas S-400 MicroSpin (Amersham Pharmacia
Biotech n.º de cat. 27-5140-01) de
acuerdo con las instrucciones del fabricante y se cuantificó por
espectrofotome-
tría.
tría.
La sonda de hibridación se marcó usando
Redivue^{TM} [\alpha-^{32}P]dATP 3000
Ci/mmol (Amersham Pharmacia Biotech n.º de cat. AA 0005) y el kit
de marcado Prime-It RmT (Stratagene n.º de cat.
300392) de acuerdo con las instrucciones del fabricante y la sonda
marcada radioactivamente se purificó usando columnas
S-300 MicroSpin (Amersham Pharmacia Biotech n.º de
cat. 27-5130-01).
Antes de usarla, se desnaturalizó la sonda a
96ºC e inmediatamente se puso sobre hielo.
Se desnaturalizaron muestras de 2 \mug de ARN
total purificadas tal como se describe en el ejemplo 6 y se
separaron por tamaño en un gel de agarosa con formaldehído 2,2 M y
MOPS. El ARN se transfirió a una membrana de nylon con carga
positiva mediante transferencia capilar hacia abajo usando el
TurboBlotter (Schleicher & Schuell) y el ARN se inmovilizó
sobre la membrana mediante entrecruzamiento UV usando un reticulador
Stratagene. La membrana se prehibridó en una solución de
hibridación ExpressHyb (Clontech n.º de cat. 8015-1)
a 60ºC y la sonda se añadió posteriormente para la hibridación. La
hibridación se realizó a 60ºC y la transferencia se lavó con tampón
de lavado poco restrictivo (2 x SSC, 0,1% de SDS) a temperatura
ambiente y con tampón de lavado muy restrictivo (0,1 x SSC, 0,1% de
SDS) a 50ºC.
La transferencia se expuso a pantallas de
fósforo Kodak y se escaneó en un aparato BioRAD FX molecular imager.
Los niveles de ARNm de survivina se cuantificaron mediante el
programa Quantity One (BioRAD).
Se evaluó la uniformidad de la carga de las
muestras de ARN limpiando la transferencia en 0,5% de SDS en
H_{2}O a 85ºC y volviendo a sondar con una sonda de GAPDH
(gliceraldehído-3-fosfato
deshidrogenasa) marcada obtenida esencialmente tal como se describe
anteriormente usando los cebadores 5' aacggatttggtcgtatt 3'
(directo) y 5' taagcagttggtggtgca 3' (inverso). Véanse las figuras
2 y 3. La intensidad se controló con el escaner para fosforescencia
Biorad, FX (véase más adelante). Los compuestos oligoméricos
analizados se presentan en el
ejemplo 10.
ejemplo 10.
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\vskip1.000000\baselineskip
\newpage
Ejemplo
9
Los niveles de proteína survivina pueden
cuantificarse por una variedad de medios notorios en la técnica,
como por ejemplo immunoprecipitación, proteína por transferencia
Western (inmunotransferencia), ELISA, RIA (Radioinmuno ensayo) o
clasificación de células activada por fluorescencia (FACS). Los
anticuerpos dirigidos contra survivina pueden identificarse y
obtenerse de una variedad de fuentes, como por ejemplo Upstate
Biotechnologies (Lake Placid, EE. UU.), Novus Biologicals
(Littleton, Colorado), Santa Cruz Biotechnology (Santa Cruz,
California) o pueden prepararse mediante procedimientos
convencionales de generación de anticuerpos.
\vskip1.000000\baselineskip
El efecto in vitro de los oligos contra
survivina sobre los niveles de proteína survivina en células
transfectadas se determinó mediante transferencia Western. Las
células se transfectaron tal como se describe en el ejemplo 5.
Aproximadamente 24 horas después de la transfección, las células se
recolectaron, se lisaron en 2,5% de SDS, DTT 5 mM y urea 6 M
suplementado con comprimidos de cóctel inhibidor de proteasas
(Roche). Las concentraciones de proteína totales se midieron usando
un reactivo Bradford. Se cargaron 150 \mug de proteínas totales en
un gel de 12% de Bis-Tris, que se procesó con un
tampón MOPS y se transfirió sobre una membrana de PVDF de acuerdo
con las recomendaciones del fabricante (Invitrogen). Después de
incubar toda la noche en tampón de bloqueo (Invitrogen), la
membrana se incubó dos horas con anticuerpos de conejo contra
survivina (AF886 de R&D o Novus 500-201 de
Abeam) seguido de incubación durante una hora con anticuerpos
secundarios. Se usó un kit de inmunodetección cromógeno
(Invitrogen) para visualizar la survivina. De forma alternativa, la
membrana se incubó con inmunoglobulinas de conejo conjugadas con
HRP (DAKO) seguido de incubación con reactivo ECL+ Plus (Amersham)
y se visualizó usando el sistema de detección de quimioluminiscencia
VersaDoc (véase la figura 13). Los compuestos oligoméricos
analizados se presentan en el ejemplo 10).
\vskip1.000000\baselineskip
Ejemplo
10
De acuerdo con la presente invención, se diseñó
una serie de oligonucleótidos contra diferentes regiones del ARN de
survivina humana, usando secuencias publicadas (número de acceso de
GenBank NM_001168, que se incorpora en el presente documento como
la SEC ID N.º: 1). Los oligonucleótidos de 16 nucleótidos de
longitud se muestran en las Tablas 1 y 2. El "sitio diana"
indica el primer número del nucleótido en la secuencia diana
particular a la que se une el oligonucleótido. Los compuestos
preferidos son los compuestos que contienen LNA. La Tabla 3 muestra
la baja CI_{50} de cuatro compuestos.
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\vskip1.000000\baselineskip
Los compuestos oligoméricos se evaluaron para
determinar su potencial para inactivar el ARNm de survivina en las
células 15PC3. Los datos se presentan en términos de regulación por
disminución porcentual con respecto a las células transfectadas de
forma simulada. El tránscrito a nivel estable se controló por PCR en
tiempo real y se normalizó con respecto al nivel estable del
tránscrito de GAPDH. Obsérvese que todos los LNA C son
5'-Metil-
citosina.
citosina.
\newpage
Los compuestos oligoméricos se evaluaron para
determinar su potencial para inactivar el ARNm de survivina en las
células 15PC3. Los datos se presentan en términos de regulación por
disminución porcentual con respecto a las células transfectadas de
forma simulada. El tránscrito a nivel estable se controló por PCR en
tiempo real y se normalizó con respecto al nivel estable del
tránscrito de GAPDH. Obsérvese que todos los LNA C son
5'-Metil-
citosina.
citosina.
* relacionado con el compuesto subrayado indica
emparejamiento erróneo con respecto al compuesto anterior. Los
compuestos 145F y 146F contienen el grupo MOE en mayúsculas y
cursiva que es el compuesto ISIS23722.
Como se muestra en las tablas 1 y 2, las SEC ID
N.º: 2, 3, 4, 5, 6, 8, 9, 10, 11, 12,13,14, 15, 118, 119, 120, 121,
122, 123, 125,126,128,129,130 y 131 demostraron una inhibición de al
menos 30% de la expresión de survivina a 25 nM en estos
experimentos y son por lo tanto preferidos.
Los compuestos de interés particular son 2A, 2B,
4A, 4B, 6A, 6B, 15A, 15B, 15E, 119A, 119B, 121 A, 121B, 128A, 128B,
130A, 130B, 131A y 131B.
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Ejemplo
11
Se realizó una comparación de la inhibición de
ARNm usando fosforotioatos y MOE (Calbiochem) frente a un compuesto
oligomérico no codificante contenía LNA en células 15PC3. Se comparó
una versión de ISIS23722 con LNA con el compuesto que contenía MOE,
que es un 18-mero 4MOE/PS+10PS+4MOE/PS y se comparó
con un fosforotioato isosecuencial. La transfección se realizó en
15PC3 con oligonucleótidos o medio (simulado) (véase el ejemplo 5).
El ARNm de survivina se controló con PCR en tiempo real y se
normalizó con respecto a GAPDH. El ARNm de survivina presentada
relativa a la simulación (véase la Tabla 4).
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En otro experimento, también se incluyeron los
sobrenadantes de cada pocillo de cultivo en el análisis para que
permitiera analizar las células que sufren apoptosis tardía. Los
compuestos con LNA, PS y MOE 18-meros anteriores se
compararon con los LNA 16-meros de la invención. Se
transfectaron células 15PC3 con los oligos indicados a las
concentraciones dadas (véase el Ejemplo 5). El ARN total se extrajo
a 24 horas. Se incluyeron células del sobrenadante en el análisis.
El ARNm de survivina se controló con PCR en tiempo real y se
normalizó con respecto a GAPDH. El ARNm de survivina presentada
relativa a la simulación (véase la Tabla 5).
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(Tabla pasa a página
siguiente)
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Ejemplo
12
Se sembraron las células a una densidad de 12000
células por pocillo en placas blancas de 96 pocillos (Nunc 136101)
en DMEM el día anterior a la transfección. Al día siguiente, las
células se lavaron una vez en OptiMEM precalentado seguido de la
adición de 72 \mul de OptiM EM que contenía 5 \mug/ml de
Lipofectamina 2000 (Invitrogen). Las células se incubaron durante 7
min antes de añadir 18 \mul de oligonucleótidos diluidos en
OptiMEM. La concentración final de los oligonucleótidos variaba de 5
nM a 25 nM. Después de 4 h de tratamiento, las células se lavaron
en OptiMEM y se añdieron 100 \mul de DMEM que contenía suero.
Después del tratamiento con los oligos, se dejó que las células se
recuperaran durante el periodo que se indica anteriormente antes de
retirarlas del CO_{2}, incubar y equilibrar a temperatura ambiente
durante 15 min. Se añadió el reactivo Caspase
3/7-Glo^{TM} (Promega) muy sensible directamente a
las células en placas de 96 pocillos y las placas se incubaron
durante 20 min. Antes de registrar la luminiscencia (actividad de la
luciferasa) en un aparato Luminoskan Ascent de Thermo Labsystems
después de 1 minuto adicional de periodo de 1 espera. La actividad
de la luciferasa se mide en términos de unidades lumínicas relativas
por segundo (RLU/s). Los datos se procesaron en el programa Ascent
2.4.2. y las gráficas se dibujaron en Excel, (véase la figura
8).
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Ejemplo
13
Medición de la apoptosis usando microchip de
lecho para citometría (CBA) BD^{TM} (n.º cat. 557816). Las
células se transfectaron usando lipofectamina 2000 tal como se
describe (véase el Ejemplo 5). Veinticuatro horas después de la
transfección, las células del sobrenadante se sedimentaron por
centrifugación y las células adherentes se tripsinizaron y se
sedimentaron por centrifugación. El sedimento celular se volvió a
suspender, se lavó en PBS y se contó para llevar la concentración
celular a 2 x 10^{6} células/ml de tampón de lisis que contenía
inhibidores de proteasas. El procedimiento se realizó tal como
describe el fabricante con las siguientes modificaciones. Cuando se
lisaron las células, se lisaron durante 40 minutos y se lisaron
durante 40 min y se agitaron en vórtice con un intervalo de 10 min.
Se incubaron 1x 10^{5} células con Caspasa 3,
Bcl-2 y microesferas de PARP, se mezclaron
brevemente y se incubaron durante 1 h a temperatura ambiente. Se
analizó la actividad de caspasa 3, la expresión de Bcl2 y la
inducción de PARP en las células tratadas con oligos usando el
programa BD TM CBA. Los datos se transfirieron a excel y se
dibujaron las gráficas. Todos los datos se relacionaron con el
tratamiento simulado (que es fija a uno). La Figura 9 muestra que
los compuestos que contienen LNA (145A y 145C) mejoran la inducción
de la apoptosis comparados con el compuesto con MOE isosecuencial
ISIS27322 (aquí 145F) y el compuesto de fosforotioato isosecuencial
(145D). En el estudio también se incluyeron controles
desemparejados de un compuesto de LNA (146C) y el compuesto con MOE
(146F) así como el compuesto de LNA 15A. Además, la activación de
caspasa 3 por el compuesto 15A se detectó por análisis
inmunohistioquímico de las células tratadas con compuesto
oligomérico de LNA (Figura 10).
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Ejemplo
14
Se sembraron las células a una densidad de 12000
células por pocillo en placas blancas de 96 pocillos (Nunc 136101)
en DMEM el día anterior a la transfección. Al día siguiente, las
células se lavaron una vez en OptiMEM precalentado seguido de la
adición de 72 \mul de OptiM EM que contenía 5 \mug/ml de
Lipofectamina 2000 (Invitrogen). Las células se incubaron durante 7
min antes de añadir 18 \mul de oligonucleótidos diluidos en
OptiMEM. La concentración final de los oligonucleótidos variaba de 5
nM a 100 nM. Después de 4 h de tratamiento, las células se lavaron
en OptiMEM y se añdieron 100 \mul de DMEM que contenía suero. Tras
el tratamiento con oligos, se dejó que las células se recuperaran
durante el periodo indicado, las células viables se midieron
añadiendo 20 \mul del compuesto de tetrazolio
[3-(4,5-dimetil-2-il)-5-(3-carboximetoxifenil)-2-(4-sulfofenil)-2H-tetrazolio,
sal interna; MTS] y un reactivo de acoplamiento de electrones
(etosulfato de fenazina; PES) (CellTiter 96® AQ_{ueous} One
Solution Cell Proliferation Assay, Promega). Las células viables se
midieron a 490 nm en un aparato Powerwave (Biotek Instruments). La
tasa de proliferación (\DeltaOD/h) se representó en función de la
concentración de oligos (véase la figura 11).
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Ejemplo
15
La etapa tardía de la cascada apoptótica produce
grandes números de pequeños fragmentos de ADN que pueden analizarse
usando tinción de las células con yoduro de propidio, además, puede
usarse la furthermore, tinción de las células con yoduro de
propidio para evaluar la ploidía en las células tratadas. Para
evaluar la ploidía/apoptosis de las células tratadas con compuesto
oligomérico dirigido contra Survivina, las células se lavaron en PBA
y se fijaron durante 1 h en 70% de EtOH a 4ºC. Después del
tratamiento con 50 ng/ml de ARNsa (Sigma) durante 20 minutos a
temperatura ambiente, las células se lavaron con PBS y se incubaron
con 40 \mug/ml de yoduro de propidio (Sigma o BD) durante 30 min.
Todas las muestras se analizaron usando el separador de células
activado por fluorescencia (FACSCalibur, Becton Dickinson) y el
programa Cell Quest. En el histograma de ADN, la hipodiploidía o el
pico sub-G1 representaba las células
apoptóticas.
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Ejemplo
16
Para medir los cambios en el potencial de la
membrana mitocondrial, se usó el procedimiento con el reactivo
MitoSensor^{TM} (Becton Dickinson, Cat # K2017-1).
El reactivo MitoSensor^{TM} es captado por las células sanas, en
las que forma agregados que emiten fluorescencia roja. Tras la
apoptosis, cambia el potencial de la membrana mitocondrial y no
permite que el reactivo se agregue dentro de las mitocondrias y por
lo tanto permanece en el citoplasma en su forma monomérica, en la
que emite fluorescencia verde. Las células se trataron con
compuestos oligoméricos dirigidos contra survivina, se lavaron y se
incubaron en reactivo MitoSensor diluido en tampón de incubación
tal como describe el fabricante. Los cambios en el potencial de la
membrana después del tratamiento con oligos se detectaron mediante
el separador de células activado por fluorescencia (FACSCalibur,
Becton Dickinson) y usando el programa Cell Quest.
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Ejemplo
17
Se incubó una monocapa de células endoteliales
(por ejemplo HUVEC) con oligos no codificantes dirigidos contra
survivina. La formación de los tubos se analizó por cualquiera de
los siguientes procedimientos. El primer procedimiento era el
sistema de formación tubular de angiogénesis BD BioCoat. Las células
se transfectaron con oligos tal como ha descrito (ejemplo 5). Las
células se sembraron a 2 x 10^{4} células/96 pocillos sobre
placas de angiogénesis BD Biocoat polimerizadas con matrigel. Las
placas se incubaron durante las horas/días que se indica con o sin
PMA (5-50 nM), VEGF (20-200 ng/ml),
Suramina o vehículo. Las placas se tiñeron con Cacein AM tal como
indicaba el fabricante y se tomaron imágenes. La longitud total de
los tubos se midió usando MetaMorph. De forma alternativa, las
células se sembraron en colágeno de tipo I caudal de rata (3 mg/ml,
Becton Dickinson) en 0,1 volumen de 10 x DMEM, se neutralizaron con
NaOH 1 M estéril y se mantuvieron sobre hielo o en matrigel. Las
células se añadieron a la suspensión de colágeno a una concentración
final de 1x 10^{6} células/ml de colágeno. La mezcla de células y
colágeno se añadió a 6 pocillos o a placas de 35 mm y se introdujo
en una incubadora humidificada a 37ºC. Cuando se formó el gel, se
añadieron 3 ml de medio de cultivo más 10% más de FBS y se dejó que
las células formaran tubos vasculares de tipo capilar durante el
periodo que se indicaba en presencia o ausencia de PMA (16 nM), VEGF
(50 ng/ml). La formación de tubos se cuantificó tras cortar los
geles con un cryostat y examinar los cortes mediante microscopia de
contraste de fases.
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Ejemplo
18
Se sembraron las células (0,3 - 1,2 x 10^{4})
y se trataron con oligos no codificantes tal como se ha descrito
(por ejemplo para el ensayo de MTS del Ejemplo 12). En los tiempos
indicados, se transfirieron 20 - 50 \mul de medio de las células
tratadas con oligos no codificantes a placas de 96 pocillos para
medir la liberación de LDH al medio. Se añadió un volumen igual de
sustrato LHD tal como describe el fabricante. La LDH liberada se
midió usando un ensayo de acoplamiento enzimático de 30 minutos, que
provoca la conversión de una sal de tetrazolio (INT) en un producto
de formazán rojo. La cantidad de color que se forma es proporcional
al número de células lisadas. Se recogieron los datos de
absorbancia a una longitud de onda visible (medida a 490 nm) usando
un lector de placas de 96 pocillos estándar (Powerwave,
Bio-Tek Instruments). Como control positivo se
trataron las células durante aproximadamente 45 minutos con 0,9% de
Triton X- 100 (=100% de lisis). La citotoxicidad se representó en
una gráfica con el tratamiento simulado y las células tratadas con
Triton-x 100 (100% de lisis = 100% de
citotoxicidad).
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Ejemplo
19
Se adquirieron ratones NMRI hembra atímicos de 6
semanas de edad de M&B, Dinamarca y se dejaron aclimatar
durante al menos una semana antes de empezar los experimentos. Se
inyectaron células cancerosas humanas habitualmente 10^{6}
células suspendidas en 300 \mul de matrigel (BD Bioscience), por
vía subcutánea en los flancos de ratones NMRI hembra atímicos de
7-8 semanas de edad. Cuando se hubo establecido el
crecimiento tumoral, habitualmente 7-12 días
después de inyectar las células tumorales; se administraron
diferentes oligonucleótidos no codificantes a 5 mg/kg/día durante
hasta 28 días usando bombas osmóticas ALZET implantadas por vía
subcutánea. Previo a la implantación dorsal, las bombas se
incubaron toda la noche a temperatura ambiente en PBS estéril para
iniciar las bombas. Los animales de control recibieron solución
salina sola durante el mismo periodo. Cada grupo experimental
incluyó al menos 5 ratones. La actividad antitumoral se estimó en
términos de inhibición del volumen tumoral. El crecimiento tumoral
se siguió regularmente midiendo 2 diámetros perpendiculares. Los
volúmenes tumorales se calcularon de acuerdo con la fórmula (\pi x
L x D^{2}/6), donde L representa el diámetro mayor y D diámetro
tumoral perpendicular a L. Al final del tratamiento se sacrificó a
los animales y se midió el peso de los tumores. Se compararon el
volumen y peso de los tumores de los grupos usando la prueba de
Mann-Whitney. Todos los análisis se realizaron en
SPSS versión 11.0 para Windows. En condiciones óptimas también
puede realizarse un análisis por Western blot para medir si los
oligonucleótidos no codificantes tienen un efecto inhibidor sobre
los niveles de proteínas. Al final del periodo de tratamiento, por
lo tanto se anestesió a tratamiento y se extirparon los tumores e
inmediatamente se congelaron en nitrógeno líquido. Los tumores se
homogeneizaron en tampón de lisis (es decir Tris-CI
20 mM [pH 7,5]; 2% de Triton X-100; 1/100 vol. de
cóctel inhibidor de proteasas Set III (Calbiochem); 1/100 vol. de
cóctel inhibidor de proteasas Set II (Calbiochem)) a 4ºC usando un
homogenizador motorizado. Se aplicaron 500 \mul de tampón de lisis
por cada 100 mg de tejido tumoral. Los lisados tumorales de cada
grupo de ratones se juntaron y se centrifugaron a 13.000 g durante
5 min a 4ºC para eliminar los residuos de tejidos. Las
concentraciones de proteínas de los extractos tumorales se
determinaron usando el kit de reactivos de ensayo para proteínas BCA
(Pierce, Rockford). Los extractos de proteínas
(50-100 \mug) se fraccionaron en un gel de
SDS-PAGE en gradiente de 4-20% y se
transfirieron a membranas de PVDF y se visualizaron mediante tinción
con negro amido. La expresión de survivina se detectó con
anticuerpo contra survivina humana seguido de IgG contra cabra
conjugada con peroxidasa de rábano (DAKO). La inmunorreactividad se
detectó mediante ECL Plus (Amersham Bio-tech) y se
cuantifcó mediante un sistema Versadoc 5000 lite
(Bio-Rad).
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Ejemplo
20
Se analizó la actividad de inhibición del
crecimiento tumoral de oligonucleótidos no codificantes de LNA en
ratones atímicos xenotransplantados, NMRI nu/nu, de la granja de
cría Oncotest (Freiburg, Alemania). Se obtuvieron fragmentos de
tumores humanos de mama (MDA MB 231), próstata (PC3) o pulmón (LXFE
397, Oncotest) de xenoinjertos en pases seriados en ratones
atímicos. Después de extirpar los tumores de los ratones donante, se
cortaron en fragmentos (1 -2 mm diámetro) y se introdujeron en
medio de cultivo RPMI 1640 hasta el implante subcutáneo. Los
ratones receptores se anestesiaron mediante inhalación de
isoflurano. Se practicó una pequeña incisión en la piel dorsal. Los
fragmentos de los tumores (2 fragmentos por ratón) se transplantaron
con pinzas. Los tumores MDA MB 231 y LXFE 397 se transplantaron a
ratones hembra, los tumores PC3 se transplantaron a ratones macho.
Cuando se alcanzó un diámetro tumoral medio de 4-6
mm, se asignó a los animales de forma aleatoria y se trataron con
oligonucleótidos a 20 mg/kg por vía intraperitoneal una vez al día
durante tres semanas excluyendo los fines de semana. Se incluyó un
grupo con vehículo (solución salina) y otro de control positivo
(Taxol, 20 mg/kg/día) en todos los experimentos. Todos los grupos
estaban formados por 6 ratones. El volumen tumoral se determinó por
medición bidimensional con un calibre el día de la aleatorización
(día 0) y después dos veces a la semana. Los volúmenes tumorales se
calcularon de acuerdo con la fórmula: (a x b^{2}) x 0,5 donde a
representa el diámetro tumoral mayor y b la perpendicular. Los
ratones se observaron a diario durante 28 días después de la
aleatorización hasta que el volumen tumoral se duplicó. Se sacrificó
a los ratones cuando los diámetros tumorales superaban 1,6 cm. Para
la evaluación de la significación estadística de la inhibición
tumoral, se realizó la prueba U de
Mann-Whitney-Wilcoxon. Por
convención, los valores p < 0,05 indican significancia en la
inhibición tumoral.
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Ejemplo
21
Se adquirieron ratones NMRI hembra atímicos de 6
semanas de edad de M&B, Dinamarca y se dejaron aclimatar
durante al menos una semana antes de empezar los experimentos. Se
inyectaron células cancerosas humanas habitualmente 10^{6}
células suspendidas en 300 \mul de matrigel (BD Bioscience), por
vía subcutánea en los flancos de ratones NMRI hembra atímicos de
7-8 semanas de edad. Cuando el crecimiento tumoral
fue evidente, se administraron oligonucleótidos marcados con tritio
a 5 mg/kg/día durante 14 días usando bombas osmóticas ALZET
implantadas por vía subcutánea. Los oligonucleótidos se marcaron
con tritio tal describen Graham MJ et al. (J Pharmacol Exp
Ther 1998; 286(1): 447-458). Los
oligonucleótidos se cuantificaron por recuento del centelleo de
extractos de tejido de todos los órganos principales (hígado,
riñón, bazo, corazón, estómago, pulmones, intestino delgado,
intestino grueso, nódulos linfáticos, piel, músculo, grasa, hueso,
médula ósea) y tejido tumoral humano transplantado por vía
subcutánea.
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Ejemplo
22
Se homogeneizaron tumores xenoinjertados humanos
de 15PC3 de acuerdo con el Ejemplo 13 en 10 volúmenes de 0,5% de
Igepal CA-630, Tris 25 mM a pH 8,0, EDTA 25 mM, NaCI
100 mM, 1 mg/ml de proteinasa K1 y se incubaron toda la noche a 37
grados centígrados seguido de extracción con fenolcloroformo. La
concentración de oligonucleótido no codificante 2650 en la fase
acuosa combinada se determinó usando un ensayo ELISA específico de
secuencia. Dos sondas, una marcada con biotina y una marcada con
digoxigenina (DIG) con secuencias complementarias al
oligonucleótido no codificante se hibridaron al oligo no
codificante. El complejo se capturó mediante estreptavidina
inmovilizada y se cuantificó usando un anticuerpo contra
digoxigenina conjugado con peroxidasa de rábano y por
procedimientos de ELISA estándar. En resumen, se mezclaron sonda de
captura de ADN 10 nM
(5'-aactgtgc-Biotina-3')
y sonda de detección de LNA 10 nM
(5'-DIG-GATGTTTCgatgtttc-3')
con muestra o patrones en reactivo de bloqueo al 1% (Roche n.º de
cat. 1 096 176) en PBS. Las sondas se hibridaron al oligo calentando
la mezcla a 70 grados centígrados y enfriando gradualmente a 20
grados centígrados. La mezcla se transfirió a pocillos recubiertos
de estreptavidina. La cantidad de DIG-sonda
capturada se cuantifica usando un fragmento de anticuerpo contra
DIG conjugado con HRP (Roche) y procedimientos de ELISA estándar. Se
detectaron al menos, 1,3 \mug/g del compuesto oligomérico 15A en
el tejido tumoral (los datos no están ajustados a la
recuperación).
La presente invención ha sido descrita con
especificidad de acuerdo con algunas de sus realizaciones
preferidas. Por lo tanto, los siguientes ejemplos sirven únicamente
para ilustrar la invención y no se pretende que la limiten.
Claims (36)
1. Un compuesto capaz de modular la expresión de
survivina constituido por un total de 12-25
nucleótidos y/o análogos nucleotídicos, en el que dicho compuesto
comprende una subsecuencia de al menos 8 nucleótidos o análogos
nucleotídicos, estando dicha secuencia localizada dentro de la
secuencia CTCAATCCATGGCAGC (SEC ID N.º: 130), en el que dicho
compuesto comprende al menos un análogo nucleotídico.
2. El compuesto de acuerdo con la reivindicación
1, en el que dicho al menos un análogo nucleotídico contiene una
unidad de ribosa que es diferente de 2-desoxirribosa
o ARN.
3. El compuesto de acuerdo con la reivindicación
1 ó 2, en el que dicho al menos un análogo nucleotídico contiene
una base nitrogenada que es diferente de A, C, T y G.
4. El compuesto de acuerdo con cualquiera de las
reivindicaciones 1-3, en el que dicho al menos un
análogo nucleotídico contiene un grupo de enlace que es diferente
de fosfato.
5. El compuesto de acuerdo con la reivindicación
4, en el que dicho grupo de enlace es fosforotioato o fosfato de
boro.
6. El compuesto de acuerdo con cualquiera de las
reivindicaciones precedentes, en el que todos los grupos de enlace
son fosforotioato.
7. El compuesto de acuerdo con cualquiera de las
reivindicaciones precedentes, en el que dicho compuesto comprende
4-25 análogos nucleotídicos que contienen una unidad
de ribosa que es diferente de 2-desoxirribosa o ARN,
o que contienen una base nitrogenada que es diferente de A, C, T y
G.
8. El compuesto de acuerdo con la reivindicación
7, en el que dicho compuesto comprende 6-20 análogos
nucleotídicos que contienen una unidad de ribosa que es diferente
de 2-desoxirribosa o ARN, o que contienen una base
nitrogenada que es diferente de A, C, T y G.
9. El compuesto de acuerdo con la reivindicación
8, en el que dicho compuesto comprende 6-12 análogos
nucleotídicos que contienen una unidad de ribosa que es diferente
de 2-desoxirribosa o ARN, o que contienen una base
nitrogenada que es diferente de A, C, T y G.
10. El compuesto de acuerdo con cualquiera de
las reivindicaciones precedentes, en el que dicho compuesto
comprende una subsecuencia de al menos 12 nucleótidos o análogos
nucleotídicos.
11. El compuesto de acuerdo con una cualquiera
de las reivindicaciones precedentes, en el que dicho compuesto
comprende 6, 7, 8, 9, 10, 11 ó 12 análogos nucleotídicos.
12. El compuesto de acuerdo con una cualquiera
de las reivindicaciones precedentes que está constituido por un
total de 12-20 nucleótidos y/o análogos
nucleotídicos.
13. El compuesto de acuerdo con una cualquiera
de las reivindicaciones precedentes que está constituido por 15, 16
ó 17 nucleótidos y/o análogos nucleotídicos.
14. El compuesto de acuerdo con cualquiera de
las reivindicaciones precedentes, en el que dicho compuesto
comprende un nucleósido en el extremo 3'.
15. El compuesto de acuerdo con cualquiera de
las reivindicaciones precedentes, en el que dicho al menos un
análogo nucleotídico se selecciona a partir del grupo constituido
por 2'-O-metilribosa,
2'-fluoro-2'-desoxirribosa,
2'-O-metoxietilribosa,
2'-O-(3-hidroxi)propilribosa,
2'-O-(3-amino)propilribosa y
un ácido nucleico bloqueado
(LNA).
(LNA).
16. El compuesto de acuerdo con una cualquiera
de las reivindicaciones precedentes, en el que el al menos un
análogo nucleotídico o los análogos nucleotídicos son ácidos
nucleicos bloqueados (LNA).
17. El compuesto de acuerdo con la
reivindicación 15 ó 16, en el que dicho LNA está en la forma
beta-D.
18. El compuesto de acuerdo con la
reivindicación 15 ó 16, en el que dicho LNA está en la forma
alfa-L.
\newpage
19. El compuesto de acuerdo con una cualquiera
de las reivindicaciones 1-18, en el que dicho al
menos un análogo nucleotídico es un ácido nucleico bloqueado (LNA)
de la fórmula
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip1.000000\baselineskip
en la que Z y Z* son de forma
independiente un enlace internucleosídico, un grupo terminal o un
grupo protector; y X e Y se seleccionan de forma independiente a
partir del grupo constituido por O, S, NR, CH_{2}, CH (si es
parte de un enlace doble), CH_{2}-O,
CH_{2}-S, CH_{2}-NR,
CH_{2}-CH_{2}, CH_{2}-CH (si
es parte de un enlace doble) y CH=CH, donde R es hidrógeno o
alquilo
C_{1-4}.
20. El compuesto de acuerdo con la
reivindicación 19, en el que X es O e Y se selecciona a partir del
grupo constituido por O, S y NR, donde R es hidrógeno o alquilo
C_{1-4}.
21. El compuesto de acuerdo con la
reivindicación 20, en el que X es O e Y se selecciona a partir del
grupo constituido por O, S y NH.
22. El compuesto de acuerdo con la
reivindicación 20, en el que X es O e Y es O.
23. El compuesto de acuerdo con una cualquiera
de las reivindicaciones precedentes, en el que la subsecuencia
comprende un tramo de 2-6 LNA, seguido de un tramo
de 4-12 nucleótidos, que viene seguido por un tramo
de 2-6 LNA, en el que los LNA son tal como se
definen en una cualquiera de las reivindicaciones 17 - 22.
24. El compuesto de acuerdo con la
reivindicación 2, en el que dicho compuesto comprende la
subsecuencia CTCAATCCATGGCAGC (SEC ID N.º: 130), en el que dicho
compuesto comprende al menos un análogo nucleo-
tídico.
tídico.
25. El compuesto de acuerdo con la
reivindicación 24, en el que dicho compuesto está constituido por la
secuencia CTCAATCCATGGCAGC (SEC. ID. N.º:130), en el que dicho
compuesto comprende al menos un análogo nucleotídico.
26. El compuesto de acuerdo con la
reivindicación 1, en el que dicho compuesto comprende una
subsecuencia que se selecciona a partir del grupo constituido
por
C_{S}T_{S}C_{S}A_{S}a_{s}t_{s}c_{3}c_{3}a_{s}t_{s}g_{s}g_{s}C_{S}A_{S}G_{S}C
(SEC ID N.º: 130A),
C_{S}T_{S}C_{S}A_{S}a_{s}t_{s}c_{s}c_{s}a_{s}t_{s}g_{s}C_{S}A_{S}G_{S}c
(SEC ID N.º: 130B),
C_{O}T_{O}C_{O}A_{O}a_{s}t_{s}c_{s}c_{s}a_{s}t_{s}g_{s}C_{O}A_{O}G_{O}C
(SEC ID N.º: 130C) y
c_{s}t_{s}c_{s}a_{s}a_{s}t_{s}c_{s}c_{s}a_{s}t_{s}g_{s}g_{s}c_{s}a_{s}g_{s}c
(SEC ID N.º: 130D),
en las
que
las letras mayúsculas indican
beta-D-oxi-LNA,
las letras minúsculas indican ADN,
el subíndice O indica un enlace fosfato, y
el subíndice S indica un enlace
fosforotioato.
27. El compuesto de acuerdo con la
reivindicación 26, en el que dicho compuesto está constituido por
una secuencia que se selecciona a partir del grupo constituido
por
C_{S}T_{S}C_{S}A_{S}a_{s}t_{s}c_{s}a_{s}t_{s}g_{s}g_{s}C_{S}A_{S}G_{S}C
(SEC ID N.º: 130A),
C_{S}T_{S}C_{S}A_{S}a_{s}t_{s}c_{s}c_{s}a_{s}g_{s}g_{s}C_{S}A_{S}G_{S}c
(SEC ID N.º: 130B),
C_{O}T_{O}C_{O}A_{O}a_{s}t_{s}c_{s}c_{s}a_{s}t_{s}g_{s}g_{s}C_{O}A_{O}G_{O}C
(SEC ID N.º: 130C) y
c_{s}t_{s}c_{s}a_{s}a_{s}t_{s}c_{s}c_{s}a_{s}t_{s}g_{s}g_{s}c_{s}a_{s}g_{s}c
(SEC ID N.º: 130D),
en las
que
las letras mayúsculas indican
beta-D-oxi-LNA,
las letras minúsculas indican ADN,
el subíndice O indica un enlace fosfato, y
el subíndice S indica un enlace
fosforotioato.
28. El compuesto de acuerdo con la
reivindicación 27, en el que dicho compuesto está constituido por
C_{S}T_{S}C_{S}A_{S}a_{s}t_{s}
c_{s}c_{s}a_{s}t_{s}g_{s}g_{s}C_{S}A_{S}G_{S}c (SEC ID N.º: 130B).
c_{s}c_{s}a_{s}t_{s}g_{s}g_{s}C_{S}A_{S}G_{S}c (SEC ID N.º: 130B).
29. Un conjugado que comprende el compuesto de
acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones precedentes y al
menos un resto no nucleotídico o no polinucleotídico unido
covalentemente a dicho compuesto.
30. Una composición farmacéutica que comprende
un compuesto de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1
-27 o un conjugado de acuerdo con la reivindicación 29, y un
diluyente, vehículo o adyuvante farmacéuticamente aceptable.
31. La composición farmacéutica de acuerdo con
la reivindicación 30, que además comprende al menos un agente
quimioterapéutico.
32. La composición farmacéutica de acuerdo con
la reivindicación 30 ó 31, en la que dicho vehículo es solución
salina.
33. La composición farmacéutica de acuerdo con
la reivindicación 32, en la que dicho vehículo es solución salina
tamponada con fosfato.
34. Un compuesto de acuerdo con cualquiera de
las reivindicaciones 1 -28 o un conjugado de acuerdo con la
reivindicación 29 para usar como medicamento.
35. Uso de un compuesto de acuerdo con
cualquiera de las reivindicaciones 1 -28 o un conjugado de acuerdo
con la reivindicación 29 para la fabricación de un medicamento para
el tratamiento del cáncer.
36. Uso de un compuesto de acuerdo con
cualquiera de las reivindicaciones 1 -28 o un conjugado de acuerdo
con la reivindicación 29 para la fabricación de un medicamento,
combinado con un agente quimioterapéutico, para el tratamiento del
cáncer.
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