ES2350978T3 - Tratamiento del melanoma mediante la reducción de los niveles de clusterina. - Google Patents

Tratamiento del melanoma mediante la reducción de los niveles de clusterina. Download PDF

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Burkhard Jansen
Martin E. Gleave
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Abstract

Uso de una composición que comprende un agente terapéutico en forma de un oligodesoxinucleótido antisentido u oligonucleótido de ARNip dirigido al gen de la clusterina o un anticuerpo dirigido a la clusterina y eficaz para reducir la cantidad eficaz de clusterina en células de melanoma para la formulación de una composición farmacéutica para el tratamiento del melanoma.

Description

Esta solicitud reivindica el beneficio y la prioridad de las solicitudes estadounidenses provisionales n.os 60/405.193 presentada el 21 de agosto de 2002, 60/408.152 presentada el 3 de septiembre de 2002, 60/319.748 presentada el 2 de diciembre de 2002 y 60/472.387 presentada el 20 de mayo de 2003.
Antecedentes de la invención
Esta solicitud se refiere a tratamientos para melanoma mediante la inhibición de clusterina, también conocida como mensaje 2 de próstata inhibido por testosterona (TRPM-2), por ejemplo mediante la administración de oligonucleótidos antisentido específicos para clusterina.
La clusterina o TRPM-2 es una proteína ubicua, con una diversa gama de actividades propuestas. En las células epiteliales de próstata, la expresión de clusterina aumenta inmediatamente tras la castración, alcanzando niveles máximos en células de próstata de rata a los 3 a 4 días tras la castración, coincidente con el inicio de la muerte celular masiva. Estos resultados han conducido a algunos investigadores a la conclusión de que la clusterina es un marcador para la muerte celular, y un promotor de la apoptosis. Por otra parte, la observación de que las células de Sertoli y algunas células epiteliales expresan altos niveles de clusterina sin aumento de los niveles de muerte celular plantea preguntas en cuanto a si esta conclusión es correcta. Sensibar et al., Cancer Research
55: 2431-2437 (1995) notificó en experimentos in vitro realizados para esclarecer más claramente el papel de la clusterina en la muerte celular prostática. Utilizaron células LNCaP transfectadas con un gen que codifica para clusterina y observaron si la expresión de esta proteína alteraba los efectos
del factor de necrosis tumoral  (TNF), al que las células LNCaP son muy sensibles, produciéndose la muerte celular normalmente en un plazo de aproximadamente 12 horas. Se demostró que el tratamiento de las células LNCaP transfectadas con TNF da como resultado un aumento transitorio en los niveles de clusterina durante un periodo de unas pocas horas, pero estos niveles se habían disipado para el momento en que se observaba la fragmentación de ADN que precedía a la muerte celular. El uso de una molécula antisentido correspondiente a las bases 1-21 de la secuencia de clusterina, pero no otros oligonucleótidos antisentido de clusterina, dio como resultado una reducción sustancial en la expresión de clusterina, y un aumento en la
muerte celular apoptótica en las células LNCaP expuestas a TNF. Esto condujo a Sensibar et al. a la hipótesis de que la sobreexpresión de clusterina podría proteger las células del efecto citotóxico del TNF, y que el agotamiento responsable del inicio de la muerte celular, aunque el mecanismo de acción sigue siendo poco claro.
La publicación PCT WO00/049937 describe el uso de terapia antisentido que reduce la expresión de clusterina para proporcionar beneficios terapéuticos en el tratamiento del cáncer de cáncer de próstata, cáncer de células renales y algunos cánceres de mama. Además, el uso combinado de la clusterina antisentido más quimioterapia citotóxica (por ejemplo, taxanos) potencia de manera sinérgica la quimiosensibilidad en el cáncer de próstata resistente a hormonas. La sensibilidad a la radiación también se potencia cuando se tratan células que expresan clusterina con oligodesoxinucleótidos (ODN) de clusterina antisentido.
Sumario de la invención
La presente solicitud se refiere al tratamiento de melanoma mediante la reducción de la cantidad eficaz de clusterina. Por tanto, según un aspecto de la invención, se proporciona un método para el tratamiento de melanoma en un sujeto mamífero, preferiblemente un ser humano, que comprende la etapa de administrar al sujeto un agente terapéutico eficaz para reducir la cantidad eficaz de clusterina en las células de melanoma. El
agente terapéutico puede ser, por ejemplo, un compuesto de ODN antisentido o de ARN inhibitorio pequeño (ARNip) dirigido a clusterina.
La presente invención también proporciona un método para regular la expresión de bcl-xL en un sujeto o una línea celular que comprende administrar al sujeto o la línea celular un agente eficaz para modular la cantidad de la expresión de clusterina. En particular, en células que expresan clusterina, la expresión de bcl-xL se regula por disminución cuando se reduce la cantidad eficaz de clusterina. Tal inhibición es significativa porque se conoce que el bcl-xL actúa como un inhibidor de la apoptosis. Véase por ejemplo la patente estadounidense n.º 6.172.216.
Breve descripción de los dibujos
La figura 1 muestra los resultados cuando se trataron células de melanoma 607B con o bien el oligonucleótido antisentido a concentraciones de 100, 250 ó 500 nM, o bien un control de apareamiento erróneo aletorizado a una concentración de 100 nM en dos días consecutivos.
La figura 2 proporciona representaciones gráficas de la expresión de clusterina en células 518A2 tras el tratamiento con cisplatino y o bien un oligonucleótido antisentido o bien un control de apareamiento erróneo, aleatorizado.
La figura 3 muestra la supervivencia celular de células de melanoma Mel Juso transfectadas de manera estable con o bien un vector de control vacío (Neo) o bien un vector que dirige la sobreexpresión de clusterina, que se cultivaron en medio que
contenía cisplatino 10 M.
Descripción de la invención
Tal como se usa en la memoria descriptiva y las reivindicaciones de esta solicitud, el término “clusterina” se refiere a la glicoproteína originalmente derivada de testículos de rata, y a proteínas homólogas derivadas de otras especies de mamíferos, incluyendo seres humanos, tanto si se denomina clusterina como con un nombre alternativo. Se conocen las
secuencias de numerosas especies de clusterina. Por ejemplo, se notifica la secuencia de la clusterina humana en Wong et al., Eur. J. Biochem. 221 (3), 917-925 (1994), y en el número de registro de la secuencia del NCBI NM_001831 y se muestra en la lista de secuencias como SEQ ID NO: 1. En esta secuencia, la secuencia codificante abarca las bases 48 a 1397.
La presente invención proporciona una composición terapéutica, y métodos para usar una composición de este tipo para el tratamiento de melanoma, particularmente en seres humanos. Las composiciones terapéuticas y los métodos de la invención logran una reducción de la cantidad eficaz de clusterina presente en el individuo que está tratándose. Tal como se usa en esta solicitud, la “cantidad eficaz de clusterina” es la cantidad de clusterina que está presente en una forma que es funcional para proporcionar protección antiapoptótica. La cantidad eficaz de clusterina puede reducirse disminuyendo la tasa de expresión de clusterina, aumentado la tasa de degradación de clusterina, o modificando la clusterina (por ejemplo, mediante la unión con un anticuerpo) de tal manera que se vuelve inactiva.
Agentes terapéuticos de ODN antisentido
En una realización de la invención, puede lograrse la reducción de la cantidad eficaz de clusterina mediante la administración de ODN antisentido, particularmente ODN antisentido que son complementarios a una región del ARNm de clusterina que abarca o bien el sitio de iniciación de la traducción o bien el sitio de terminación. Las secuencias a modo de ejemplo que pueden emplearse como moléculas antisentido en el método de la invención se dan a conocer en la publicación de patente PCT WO 00/49937, la publicación de patente estadounidense US-2002-0128220-A1, y la patente estadounidense n.º 6.383.808. Las secuencias antisentido específicas se muestran en la presente solicitud como las SEQ ID NO: 2 a 12.
Pueden modificarse los ODN empleados para aumentar la estabilidad del ODN in vivo. Por ejemplo, pueden emplearse los ODN como derivados de fosforotioato (sustitución de un átomo de
oxígeno de fosforilo que no forma puentes por un átomo de azufre) que tienen resistencia aumentada a la digestión con nucleasas. También es eficaz la modificación con MOE (2’-O-(2metoxietilo) (estructura principal ISIS). La construcción de tal ODN modificado se describe en detalle en la solicitud de patente estadounidense 10/080.794. Una composición particularmente preferida es un oligonucleótido de 21 meros (cagcagcagagtcttcatcat; SEQ ID NO: 4) dirigido al codón de iniciación de la traducción y a los siguientes 6 codones de la secuencia de clusterina humana (n.º de registro Genbank: NM_001831) con una modificación con 2’-MOE. Este oligonucleótido tiene una estructura principal de fosforotioato en su totalidad. Los restos de azúcar de los nucleótidos 1-4 y 18-21 (las “alas”) llevan modificaciones con 2’-O-metoxietilo y los nucleótidos restantes (nucleótidos 5-17; el “hueco desoxi”) son 2’desoxinucleótidos. Las citosinas en las alas (es decir, los nucleótidos 1, 4 y 19) son 5-metilcitosinas.
Puede llevarse a cabo la administración de ODN antisentido usando los diversos mecanismos conocidos en la técnica, incluyendo la administración sin vehículo y la administración en vehículos lipídicos farmacéuticamente aceptables. Por ejemplo, en las patentes estadounidenses n.os 5.855.911 y 5.417.978 se dan a conocer vehículos lipídicos para la administración de agente antisentido. En general, se administra el agente antisentido mediante vías intravenosa, intraperitoneal, subcutánea u oral, o inyección en el tumor local directa.
La cantidad de ODN antisentido administrado es una eficaz para inhibir la expresión de clusterina en las células de melanoma. Se apreciará que esta cantidad variará tanto con la eficacia del ODN antisentido empleado, como con la naturaleza de cualquier vehículo usado. La determinación de cantidades apropiadas para cualquier composición dada está dentro la habilidad en la técnica, mediante series convencionales de pruebas diseñadas para evaluar los niveles terapéuticos apropiados.
Agentes terapéuticos de iARN
La reducción de la cantidad eficaz de clusterina también puede lograrse usando terapia de iARN. La interferencia por ARN
o “iARN” es un término acuñado inicialmente por Fire y colaboradores para describir la observación de que el ARN bicatenario (ARNbc) puede bloquear la expresión génica cuando se introducen en gusanos (Fire et al. (1998) Nature 391, 806-811). El ARNbc dirige el silenciamiento postranscripcional, específico de genes, en muchos organismos, incluyendo vertebrados, y ha proporcionado una nueva herramienta para estudiar la función génica. La iARN implica la degradación de ARNm, sin embargo se desconocen muchos de los mecanismos bioquímicos que subyacen a esta interferencia. El uso de la iARN se ha descrito adicionalmente en Carthew et al. (2001) Current Opinions in Cell Biology 13, 244-248, y Elbashir et al. (2001) Nature 411, 494
498.
En la presente invención, las moléculas de ARN aisladas median la iARN. Es decir, las moléculas de ARN aisladas de la presente invención median la degradación o bloquean la expresión del ARNm que es el producto transcripcional del gen, que también se denomina gen diana. Por conveniencia, tal ARNm también puede denominarse en el presente documento ARNm que va a degradarse. Las expresiones ARN, molécula(s) de ARN, segmento(s) de ARN y fragmento(s) de ARN pueden usarse indistintamente para referirse al ARN que media la interferencia por ARN. Estas expresiones incluyen ARN bicatenario, ARN monocatenario, ARN aislado (ARN parcialmente purificado, ARN esencialmente puro, ARN sintético, ARN producido de manera recombinante), así como ARN alterado que se diferencia del ARN que se produce de manera natural mediante la adición, deleción, sustitución y/o alteración de uno o más nucleótidos. Tales alteraciones pueden incluir la adición de material no nucleotídico, tal como en el/los extremo(s) del ARN
o internamente (en uno o más nucleótidos del ARN). Los nucleótidos en las moléculas de ARN de la presente invención también pueden comprender nucleótidos no convencionales, incluyendo nucleótidos que no se producen de manera natural o desoxirribonucleótidos. En conjunto, todas las moléculas de iARN alteradas de este tipo se denominan análogos o análogos de ARN
que se producen de manera natural. El ARN de la presente invención sólo necesita ser lo suficientemente similar al ARN natural como para tener la capacidad de mediar la iARN. Tal como se usa en el presente documento, la frase “mediar la iARN” se refiere a, e indica, la capacidad de distinguir qué ARNm van a verse afectados por la maquinaria o el proceso de la iARN. El ARN que media la iARN interacciona con la maquinaria de iARN de tal manera que dirige la maquinaria para degradar ARNm particulares o de otro modo para reducir la expresión de la proteína diana. En una realización, la presente invención se refiere a moléculas de ARN que dirigen la escisión directa de ARNm específico al que corresponde su secuencia. No es necesario que exista correspondencia perfecta de las secuencias, pero la correspondencia debe ser suficiente para permitir que el ARN dirija la inhibición por iARN mediante la escisión o el bloqueo de la expresión del ARNm diana.
Tal como se observó anteriormente, las moléculas de ARN de la presente invención comprenden en general una parte de ARN y alguna parte adicional, por ejemplo una parte de desoxirribonucleótido. El número total de nucleótidos en la molécula de ARN es de manera adecuada menor que 49 con el fin de ser mediadores eficaces de iARN. En moléculas de ARN preferidas, el número de nucleótidos es de 16 a 29, más preferiblemente de 18 a 23, y lo más preferiblemente 21-23. En la presente solicitud se muestran secuencias adecuadas como SEQ ID NO: 20 a
43.
Las moléculas de ARNip de la invención se usan en terapia para tratar pacientes, incluyendo pacientes humanos, que tienen cánceres u otras enfermedades de un tipo en el que se obtiene un beneficio terapéutico mediante la inhibición de la expresión de la proteína seleccionada como diana. Las moléculas de ARNip de la invención se administran a los pacientes mediante una o más inyecciones diarias (intravenosas, subcutáneas o intratecales) o mediante administración intravenosa o intratecal continua durante uno o más ciclos de tratamiento para alcanzar concentraciones en plasma y tejido adecuadas para la regulación del ARNm y la proteína seleccionados como diana.
Agentes terapéuticos adicionales
El método para tratar melanoma según la invención puede además incluir la administración de agentes de quimioterapia u otros agentes útiles en la terapia del melanoma y/u ODN antisentido adicionales dirigidos a diferentes dianas en combinación con la eficacia terapéutica para reducir la cantidad de clusterina activa. Por ejemplo, el ODN de clusterina antisentido aumenta la sensibilidad a agentes de quimioterapia convencionales tales como taxanos (paclitaxel o docetaxel), mitoxantrona y gemcitabina. Otros agentes que probablemente muestren actividad sinérgica incluyen otros agentes citotóxicos (por ejemplo, ciclofosfamida, dacarbazina, inhibidores de la topoisomerasa), inhibidores de la angiogénesis, agentes de diferenciación e inhibidores de transducción de señales. De manera similar, las combinaciones de agente antisentido de clusterina con otras especies de agentes antisentido tales como ODN antisentido de Bcl-2, Bcl-xl y c-myc proporcionan mayor eficacia.
Método de regulación de la expresión de Bcl-xL
Aunque se ha propuesto la función de tipo chaperona para la proteína clusterina, sigue sin entenderse el mecanismo molecular específico responsable del papel de la clusterina en la apoptosis. En la línea celular de melanoma humano que expresó clusterina a un nivel muy bajo, la sobreexpresión de clusterina mediante la transfección estable no sólo condujo a un aumento marcado en la resistencia frente a un tratamiento citotóxico (figura 3), sino que también condujo a una regulación por incremento del miembro de la familia de bcl-2 antiapoptótica, bcl-xL, tal como se muestra mediante inmunotransferencia de tipo Western. Por el contrario, el tratamiento de células de melanoma que expresan clusterina condujo a una regulación por disminución marcada de bcl-xL proporcionando de ese modo un posible mecanismo para la potencia antiapoptótica de clusterina. Ni la sobreexpresión de clusterina mediante transfección ni el tratamiento con agente antisentido de clusterina alteró la
expresión de otros miembros de la familia de Bcl-2 sometidos a prueba en células de melanoma humano. Por tanto, la clusterina regula el miembro de la familia de bcl-2 antiapoptótica, bcl-xL. Tal inhibición es significativa porque se conoce que bcl-xL actúa como un inhibidor de la apoptosis (véase la patente estadounidense n.º 6.182.216).
La invención se describirá a continuación haciendo referencia a los siguientes ejemplos no limitativos.
Ejemplo 1
Expresión de clusterina en dos lotes diferentes de melanocitos humanos normales (NHEM 6083 y 2489) y cuatro líneas celulares de melanoma humano (518A2, SKMEL-28, Mel-Juso y 607B). Se cultivaron células en placas de 6 cm y se recogieron cuando eran confluentes al 80-90%. Se aplicaron 30:g de proteína por carril en un gel de SDS-PAGE al 10% y se trataron con sondas de anticuerpo de cabra policlonal anti-clusterina. Se usaron
tinción roja de Panceau y un anticuerpo dirigido contra -actina como un control de carga. En cada caso, el inhibidor antisentido de clusterina usado se basó en la química antisentido avanzada de 2’MOE tal como se describe en la solicitud de patente estadounidense 10/080.794 y tiene la secuencia de SEQ ID NO: 4.
La figura 1 muestra los resultados cuando se trataron células de melanoma 607B con o bien el oligonucleótido antisentido a concentraciones de 100, 250 ó 500 nM, o bien un control aleatorizado a una concentración de 100 nM en dos días consecutivos. Se usó Lipofectin™ (lip) sin oligonucleótido como un control. Se midieron los números de células en placas de 96 pocillos de manera fotométrica usando MTS (Cell Titer 96™, Pierce). Tal como se muestra, se redujeron significativamente los recuentos celulares en presencia de pocillos tratados con agente antisentido a 250 y 500 nM.
La figura 2 proporciona una representación gráfica de la expresión de clusterina en células 518A2 tras el tratamiento con cisplatino y o bien un oligonucleótido antisentido o bien un control aleatorizado. Lip es un control de Lipofectin sin
oligonucleótido. La detección se realizó usando un anticuerpo dirigido contra clusterina.
Los resultados en mostraron que en células de melanoma humano, la clusterina se expresa a niveles significativamente mayores que en melanocitos humanos en todas las líneas celulares sometidas a prueba menos en una. El inhibidor antisentido (modificación con MOE de SEQ ID NO: 4) condujo a una regulación por disminución de clusterina dependiente de la dosis tal como se muestra mediante RT-PCR a nivel de ARNm y mediante inmunotransferencias de tipo Western a nivel de proteína en comparación con el control apareamiento erróneo aleatorizado. Esta regulación por disminución condujo a un aumento en la muerte celular apoptótica mediante tratamiento con agente antisentido solo. En una línea celular de melanoma (607B), esto solo fue suficiente para conducir a la muerte celular completa (figura 1). En otra línea celular de melanoma, las células supervivientes mostraron aumento de la sensibilidad frente a un tratamiento consecutivo con el fármaco citotóxico cisplatino en comparación con células tratadas con un oligonucleótido de apareamiento erróneo de control (figura 2).
Ejemplo 2
Se cultivaron células de melanoma Mel Juso transfectadas de manera estable con o bien un vector de control vacío (Neo) o bien un vector que dirigía la sobreexpresión de clusterina, en
medio que contenía cisplatino 10 M. Se midió la supervivencia celular usando los kits Cell-titer 96 de Promega. Los resultados se resumen en la figura 3. Tal como se muestra, la sobreexpresión de clusterina potenció drásticamente la supervivencia celular, o dicho de manera diferente, redujo la eficacia del agente de quimioterapia.
LISTADO DE SECUENCIAS
<110>THE UNIVERSITY OF BRITISH COLUMBIA GLEAVE, Martin JANSEN, Burkhard
<120> TRATAMIENTO DEL MELANOMA MEDIANTE LA REDUCCIÓN DE LOS NIVELES DE CLUSTERINA
<130> 49101-4
<140> AÚN NO ASIGNADO
<141> 21-08-2003
<150> US 60/405.193
<151> 21-08-2002
<150> US 60/319.748
<151> 02-12-2002
<150> US 60/408.152
<151> 03-09-2002
<150> US 60/473.387
<151> 20-05-2003
<160> 43
<170> PatentIn versión 3.2
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<223> iARN para clusterina humana
<400> 40
imagen1
<210> 41
<211> 21
<212> ADN
<213> artificial
<220>
<223> iARN para clusterina humana
<400> 41
imagen3
<210> 42
<211> 19
<212> ARN
<213> artificial
<220>
<223> iARN para clusterina humana
<400> 42
imagen4
<210> 43
<211> 19
<212> ARN
<213> artificial
<220>
<223> iARN para clusterina humana
<400> 43
imagen5
23

Claims (12)

  1. REIVINDICACIONES
    1.
    Uso de una composición que comprende un agente terapéutico en forma de un oligodesoxinucleótido antisentido u oligonucleótido de ARNip dirigido al gen de la clusterina o un anticuerpo dirigido a la clusterina y eficaz para reducir la cantidad eficaz de clusterina en células de melanoma para la formulación de una composición farmacéutica para el tratamiento del melanoma.
  2. 2.
    Uso según la reivindicación 1, en el que el agente terapéutico es un oligodesoxinucleótido antisentido.
  3. 3.
    Uso según la reivindicación 2, en el que el oligodesoxinucleótido antisentido abarca o bien el sitio de iniciación de la traducción o bien el sitio de terminación.
  4. 4.
    Uso según la reivindicación 2 ó 3, en el que se modifica el oligodesoxinucleótido antisentido para potenciar su estabilidad in vivo en relación con un oligodesoxinucleótido no modificado de la misma secuencia.
  5. 5.
    Uso según la reivindicación 4, en el que la modificación es una modificación con (2’-O-(2-metoxietilo).
  6. 6.
    Uso según cualquiera de las reivindicaciones 2-5, en el que el oligodesoxinucleótido antisentido consiste esencialmente en un oligodesoxinucleótido seleccionado del grupo que consiste en SEQ ID NO: 2 a 12.
  7. 7.
    Uso según la reivindicación 6, en el que el oligodesoxinucleótido antisentido consiste en la SEQ ID NO:
  8. 4.
  9. 8.
    Uso según la reivindicación 7, en el que el oligodesoxinucleótido tiene una estructura principal de fosforotioato en su totalidad, los restos de azúcares de los nucleótidos 1-4 y 18-21, las “alas”, llevan modificaciones con 2’-O-metoxietilo y los nucleótidos restantes son 2’-desoxinucleótidos.
  10. 9.
    Uso según la reivindicación 1, en el que el agente terapéutico es una molécula de ARN eficaz para reducir la cantidad eficaz de clusterina en las células de melanoma mediante un mecanismo de iARN.
  11. 10.
    Uso según la reivindicación 9, en el que la molécula de
    ARN comprende un oligonucleótido seleccionado del grupo que
    consiste en SEQ ID NO: 20
    a 43 o una molécula de ARN
    bicatenario que comprende un oligonucleótido seleccionado
    5
    del grupo que consiste en SEQ ID NO: 20 a 43 como una
    cadena.
  12. 11.
    Uso según la reivindicación 9, en el que la molécula de
    ARN consiste en un oligonucleótido seleccionado del grupo
    que consiste en SEQ ID NO: 20 a 43 o una molécula de ARN
    10
    bicatenario que contiene un oligonucleótido que consiste en
    un oligonucleótido seleccionado del grupo que consiste en
    SEQ ID NO: 20 a 43 como una cadena.
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