ES2631915T3 - Polipéptidos modificados de eritropoyetina animal y sus usos - Google Patents
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Abstract
Un polipéptido de eritropoyetina felina (fEPO) que comprende un aminoácido codificado no naturalmente unido a un polímero hidrosoluble, en el que: el aminoácido correspondiente a la posición 1 de la SEQ ID No 2 se ha sustituido con el aminoácido codificado no naturalmente; el aminoácido codificado no naturalmente es para-acetilfenilalanina; y el polímero hidrosoluble comprende un resto oxiamino poli(etilenglicol) que tiene un peso molecular de 20 kD, 30 kD, o 40 kD.
Description
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La eritropoyetina o fEPO tiene una variedad de actividades biológicas incluyendo pero sin limitarse a la unión a su receptor, que produje la dimerización de su receptor, la estimulación de la producción de glóbulos rojos sanguíneos, y la estimulación de la proliferación celular. Ejemplos de algunas de las actividades biológicas de la eritropoyetina y la hEPO se describen en las Patentes de EE. UU. Nº 6.676.947; 6.579.525; 6.531.121; 6.521.245; 6.489.293; 6.368.854; 6.316.254; 6.268.336; 6.239.109; 6.165.283; 5.986.047; 5.830.851; y 5.773.569.
Los fragmentos/variantes biológicamente activos de fEPO incluyen el producto genético que contiene 192 aminoácidos, de los cuales los primeros 26 se escinden durante la secreción así como la eliminación de uno o más de los últimos cuatro aminoácidos durante la formación de la forma madura de eritropoyetina (SEQ ID NO: 1 y SEQ ID NO: 2). La expresión “polipéptido de fEPO” también incluye las formas glicosiladas, con sitios de glicosilación unidos a N en 24, 38, y 83, y un sitio de glicosilación unido a O en 126 (Takeuchi y col. (1988) JBC 263: 3657-3663; Saski y col. (1988) Biochemistry 27: 8618-8626). Las variantes que contiene cambios de nucleótidos únicos (es decir S104N y L105F, P122Q, E13Q, Q58->QQ, G113R) también se consideran variantes biológicamente activas de hEPO (Jacobs y col., (1985) Nature 313: 806-810; Funakoshi y col., (1993) Biochem.Bio-phys.Res.Comm. 195: 717722). La expresión “polipéptido de fEPO” también incluye heterodímeros de fEPO, homodímeros, hetero-multímeros, u homomultímeros de fEPO o cualquier otro polipéptido, proteína, carbohidrato, polímeros, moléculas pequeñas, ligandos, u otras moléculas activas de cualquier tipo, unidas por medios químicos o que se expresan como una proteína de fusión (Sytkowski y col., (1998) Proc. Natl. Acad. Sci. USA 95(3):1184-8; y Sytkowski y col. (1999) J.Biol.Chem. 274(35):24773-8, y Patentes de EE. UU. Nº 6.187.564; 6.703.480; 5.767.078), así como análogos de polipéptidos que contienen eliminaciones específicas, aun manteniendo la actividad biológica (Boissel y col., (1993) JBC 268: 15983-15993; Wen y col., (1994) JBC 269: 22839-22846; Bittorf y col., (1993) FEBS 336: 133-136; y Patente de EE. UU. Nº 6.153.407).
Todas las referencias a las posiciones de aminoácidos en la fEPO descritas en el presente documento se basan en la posición en la SEQ ID NO: 2, a menos de que se especifique otra cosa (es decir, cuando se establece que la comparación se basa en la SEQ ID NO: 3). Los expertos en la técnica apreciarán que las posiciones de aminoácidos que corresponden a las posiciones en la SEQ ID NO: 2 pueden identificarse fácilmente en las fusiones, variantes, fragmentos, etc. de fEPO. Por ejemplo, se pueden utilizar programas de alineamiento de secuencia tales como BLAST para alinear e identificar una posición particular en una proteína que se corresponde con una posición en la SEQ ID NO: 2. Las sustituciones, eliminaciones o adiciones de aminoácidos descritos en el presente documento en referencia a la SEQ ID NO: 2 tienen la intención de referirse también a las sustituciones, eliminaciones o adiciones en las posiciones correspondientes en las fusiones, variantes, fragmentos, etc. de fEPO que se describen en el presente documento o se conocen en la técnica y están expresamente englobadas en la presente invención.
La expresión “polipéptido de fEPO” engloba los polipéptidos de fEPO que comprenden una o más sustituciones, adiciones o eliminaciones de aminoácidos. Las sustituciones en una amplia variedad de posiciones de aminoácidos en la fEPO de origen natural, incluyendo pero sin limitarse a sustituciones que aumentan la actividad antagonista, aumenta la solubilidad del polipéptido, convierte el polipéptido en un antagonista, etc. y están englobadas en la expresión “polipéptido de fEPO”.
Los antagonistas de la EPO felina incluyen, pero no se limitan a, las que tiene una sustitución en V11, R14, Y15, D96, K97, S100, R103, S104, T107, L108, y R110 (incluyendo pero sin limitarse a, V11S, R14Q, Y15I, S100E, R103A, S104I, y L108K, véase Elliot y col. 1993) que se encuentran en el sitio de unión al receptor de baja afinidad (Sitio 2). Los antagonistas de fEPO pueden comprender al menos una sustitución en las regiones 10-15 o 100-108 que hacen que la fEPO actúe como un antagonista. Véase, por ejemplo, Elliot y col. 1993 y Cheetham y col. 1998. El antagonista de la fEPO puede comprender un aminoácido codificado no naturalmente unido a un polímero hidrosoluble que está presente en la región de unión del Sitio 2 de la molécula de hEPO. El polipéptido de fEPO puede modificarse adicionalmente para que contenga las siguientes sustituciones: V11S, R14Q, Y15I, S100E, R103A, S104I, y L108K.
En algunas realizaciones, los polipéptidos de fEPO comprenden además una adición, sustitución o eliminación que modula la actividad biológica de la fEPO. Por ejemplo, las adiciones, sustituciones o eliminaciones pueden modular la afinidad por el receptor de la fEPO, modulan (incluyendo, pero sin limitarse a, aumentos o disminuciones) la dimerización del receptor, estabilizan los dímeros del receptor, modulan la semivida circulante, modulan la semivida terapéutica, modulan la estabilidad del polipéptido, modulan la dosis, modulan la liberación o biodisponibilidad, facilitan la purificación o mejoran o alteran una vía de administración particular. De manera similar, los polipéptidos de fEPO pueden comprender secuencias de escisión para proteasas, grupos reactivos, dominios de unión al anticuerpo (incluyendo, pero sin limitarse a, FLAG, POLI-His, GST, etc.) o moléculas unidas (incluyendo, pero sin limitarse a, biotina) que mejoran la detección (incluyendo pero sin limitarse a GFP), purificación u otras características del polipéptido.
La expresión “polipéptido de fEPO” también engloba homodímeros, heterodímeros, homomultímeros, y heteromultímeros de fEPO unidos directamente mediante cadenas laterales de aminoácidos codificados no naturalmente, sea en la misma o en diferentes cadenas laterales de aminoácidos codificados no naturalmente, a cadenas laterales de aminoácidos codificados naturalmente, o indirectamente por medio de un engarce. Los engarces ejemplares incluyen pero no se limitan a, polímeros hidrosolubles tales como poli(etilenglicol) o polidextrano o un polipéptido.
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Un “aminoácido codificado no naturalmente” se refiere a un aminoácido que no es uno de los 20 aminoácidos comunes o pirolisina o selenocisteína. La expresión “aminoácido codificado no naturalmente” incluye, pero no se limita a, aminoácidos de origen natural por modificación de un aminoácido codificado naturalmente (incluyendo pero sin limitarse a, los 20 aminoácidos comunes o pirolisina y selenocisteína) pero que no se incorporan en una cadena polipeptídica en crecimiento por el complejo de traducción. Ejemplos de aminoácidos de origen natural que se codifican no naturalmente incluyen, pero no se limitan a, N-acetilglucosaminil-L-serina, N-acetilglucosaminil-Ltreonina, y O-fosfotirosina.
Un “grupo de modificación del extremo amino” se refiere a cualquier molécula que se puede unir al extremo amino de un polipéptido. De manera similar, un “grupo de modificación del extremo carboxilo” se refiere a cualquier molécula que se puede unir al extremo carboxilo de un polipéptido. Los grupos de modificación de extremos incluyen pero no se limitan a distintos polímeros hidrosolubles, péptidos o proteínas tales como la seroalbúmina, u otros restos que aumentan la semivida sérica de los péptidos.
Las expresiones “grupo funcional”, “resto activo”, “grupo de activación”, “grupo departida”, “sitio reactivo”, “grupo químicamente reactivo” y “resto químicamente reactivo” se utilizan en el presente documento para hacer referencia a partes o unidades distintas, definibles de una molécula. Los términos son de alguna manera sinónimos en la técnica química y se utilizan en el presente documento para indicar las partes de moléculas que llevan a cabo alguna función o actividad y reaccionan con otras moléculas.
El término “enlace” o “engarce” se utiliza en el presente documento para hacer referencia a grupos o enlaces que se forman normalmente como resultado de una reacción química y normalmente son enlaces covalentes. Enlaces estables hidrolíticamente significa que los enlaces son sustancialmente estables en agua y no reaccionan con el agua a valores de pH útiles, incluyendo pero sin limitarse a, en condiciones fisiológicas durante un extenso periodo de tiempo, quizás incluso indefinidamente. Enlaces hidrolíticamente inestables o degradables significa que los enlaces son degradables en agua o en soluciones acuosas, incluyendo por ejemplo, la sangre. Enlaces enzimáticamente inestables o degradables significa que el enlace puede degradarse por una o más enzimas. Como se entiende en la técnica, el PEG y polímeros relacionados pueden incluir enlaces degradables en la matriz del polímero o en el grupo de engarce entre la matriz del polímero y uno o más de los grupos funcionales de la molécula de polímero. Por ejemplo, los enlaces formados por la reacción de ácidos carboxílicos PEG o ácidos carboxílicos PEG activados con grupos alcohol en un agente biológicamente activos en general se hidrolizan en condiciones fisiológicas para liberar el agente. Otros enlaces hidrolíticamente degradables incluyen pero no se limitan a enlaces de carbonato; enlaces de imina que resultan de la reacción de una amina y un aldehído; enlaces de fosfato de éster formados por la reacción de un alcohol con un grupo fosfato; enlaces hidrazona que son el producto de reacción de una hidrazida y un aldehído; enlaces acetal que son el producto de reacción de un aldehído y un alcohol; enlaces ortoéster que son el producto de reacción de un formato y un alcohol; enlaces peptídicos formados por un grupo amina, que incluye pero no se limita a, en el extremo de un polímero tal como el PEG, y un grupo carboxilo de un péptido; y enlaces de oligonucleótido formados por un grupo fosforamidita, que incluye pero no se limita a, el extremo de un polímero y un grupo hidroxilo 5’ de un oligonucleótido.
La expresión “molécula biológicamente activa”, “resto biológicamente activo” o “agente biológicamente activo” cuando se utilizan en el presente documento significa cualquier sustancia que puede afectar cualquiera de las propiedades físicas o bioquímicas de un organismo biológico, incluyendo pero sin limitarse a virus, bacterias, hongos, plantas, animales, y seres humanos. En particular, como se utiliza en el presente documento, moléculas biológicamente activas incluye pero no se limita a cualquier sustancia con la intención de diagnóstico, cura, mitigación, tratamiento, o prevención de enfermedades en seres humanos u otros animales, o de otra manera que aumentan el bienestar físico o mental de seres humanos o animales. Ejemplos de moléculas biológicamente activas incluyen, pero no se limitan a, péptidos, proteínas, enzimas, fármacos de molécula pequeña, colorantes, lípidos, nucleósidos, oligonucleótidos, células, virus, liposomas, micropartículas y micelas. Las clases de agentes activos que son adecuados para su uso en la invención incluyen, pero no se limitan a, antibióticos, fungicidas, agentes antivíricos, agentes anti-inflamatorios, agentes anti-tumorales, agentes cardiovasculares, agentes anti-ansiedad, hormonas, factores de crecimiento, agentes esteroides, y similares.
Un “polímero bifuncional” se refiere a un polímero que comprenden dos grupos funcionales separados que son capaces de reaccionar específicamente con otros restos (que incluyen pero no se limitan a, grupos laterales de aminoácidos) para formar enlaces covalentes o no covalentes. Un engarce bifuncional que tiene un grupo funcional que reacciona con un grupo en un componente biológicamente activo particular, y otro grupo que reacciona con un grupo en un segundo componente biológico, se puede utilizar para formar un conjugado que incluye el primer componente biológicamente activo, el engarce bifuncional y el segundo componente biológicamente activo. Se conocen muchos procedimientos y moléculas engarce para unir varios compuestos a péptidos. Véase, por ejemplo, la Solicitud de Patente Europea Nº 188,256; las Patentes de EE. UU. Nº 4.671.958. 4.659.839. 4.414.148. 4.699.784; 4.680.338; 4.569.789; y 4.589.071. Un “polímero multi-funcional” se refiere a un polímero que comprende dos o más grupos funcionales separados que son capaces de reaccionar específicamente con otros restos (incluyendo, pero sin limitarse a, grupos laterales de aminoácidos) para formar enlaces covalentes o no covalentes.
Cuando los grupos sustituyentes se especifican por sus fórmulas químicas convencionales, escritos de derecha a izquierda, engloban igualmente los sustituyentes químicamente idénticos que resultarían de escribir la estructura de
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derecha a izquierda, por ejemplo, -CH2O-es equivalente a -OCH2-.
El término “sustituyentes” incluye pero no se limita a “sustituyentes no interferentes”. “Sustituyentes no interferentes” son los grupos que dan lugar a compuestos estables. Los sustituyentes o radicales no interferentes adecuados incluyen, pero no se limitan a, halo, C1-C10 alquil, C2-C10 alquenil, C2-C10 alquinil, C1-C10 alcoxi, C1-C12 aralquil, C1-C12 alcaril, C3-C12 cicloalquil, C3-C12 cicloalquenil, fenil, fenil sustituido, toluoil, xilenil, bifenil, C2-C12 alcoxialquil, C2-C12 alcoxiaril, C7-C12 ariloxialquil, C7-C12 oxiaril, C1-C6 alquilsulfinil, C1-C10 alquilsulfonil, -(CH2)m --O--(C1-C10 alquil) donde m es de 1 a 8, aril, aril sustituido, alcoxi sustituido, fluoroalquil, radical heterocíclico, radical heterocíclico sustituido, nitroalquil, --NO2, --CN, --NRC(O)--(C1-C10 alquil), --C(O)--(C1-C10 alquil), C2-C10 alquil tioalquil, --C(O)O-(C1-C10 alquil), --OH, -SO2, =S, --COOH, --NR2, carbonil, --C(O)--(C1-C10 alquil)-CF3, --C(O)-CF3, --C(O)NR2, --(C1-C10 aril)-S--(C6-C10 aril), --C(O)--(C1-C10 aril), --(CH2)m --O--(--(CH2)m--O--(C1-C10 alquil) en el que cada m es desde 1 a 8, --C(O)NR2, --C(S)NR2, --SO2NR2, --NRC(O) NR2, --NRC(S) NR2, sales de los mismos, y similares. Cada R como se utiliza en el presente documento es H, alquil o alquil sustituido, aril o aril sustituido, aralquil, o alcaril.
El término “halógeno” incluye flúor, cloro, yodo, y bromo.
El término “alquil”, por sí mismo o como una parte de otro sustituyente, significa, a menos de que se establezca otra cosa, una cadena lineal o ramificada, o un radical de hidrocarbono cíclico, o combinaciones de los mismos, que puede estar completamente saturado, mono-o poliinsaturado y puede incluir radicales di-y multivalentes, que tiene el número de átomos de carbono designados (es decir C1-C10 significa de uno a diez carbonos). Ejemplos de radicale de hidrocarbonos saturados incluyen, pero no se limitan a, grupos tales como metil, etil, n-propil, isopropil, n-butil, t-butil, isobutil, sec-butil ciclohexil, (ciclohexil)metil, ciclopropilmetil, homólogos e isómeros de, por ejemplo, npentil, n-hexil, n-heptil, n-octil, y similares Un grupo alquilo insaturado es el que tiene uno o más enlaces dobles o enlaces triples. Ejemplos de grupos alquilo insaturados incluyen, pero no se limitan a, vinilo, 2-propenilo, crotilo, 2isopentenilo, 2-(butadienilo), 2,4-pentadienilo, 3-(1,4-pentadienilo), etinilo, 1-y 3-propinilo, 3-butinilo, y homólogos e isómeros superiores. El término “alquilo”, a menos de que se señale otra cosa, también significa que incluye los derivados de alquilo definidos con más detalle posteriormente, tal como “heteroalquilos”. Los grupos alquilo que se limitan a grupos de hidrocarbonos se denominan “homoalquilos”.
El término “alquileno” por sí mismo o como parte de otro sustituyente significa un radical divalente derivado de un alcano, como se ejemplifica, pero no se limita, por las estructuras -CH2CH2-y -CH2CH2CH2CH2-, e incluye adicionalmente los grupos descritos posteriormente como “heteroalquilenos”. Normalmente, un grupo alquilo (o alquileno) tendrá de 1 a 24 átomos de carbono, siendo preferidos los grupos que tienen 10 átomos de carbono o menos. Un “alquilo inferior” o “alquileno inferior” es un grupo alquilo o alquileno de cadena más corta, que tiene en general ocho átomos de carbono o menos.
Los términos “alcoxi”, “alquilamino” y “alquiltio” (o tioalcoxi) se utilizan en su sentido convencional, y ser refieren a los grupos alquilo unidos al resto de la molécula mediante un átomo de oxígeno, un grupo amino, o un átomo de azufre, respectivamente.
El término “heteroalquilo”, por sí mismo o en combinación con otro término, significa, a menos de que se establezca otra cosa, una cadena lineal o ramificada estable, o un radical de hidrocarbono cíclico, o combinaciones de los mismos, que consisten en el número de átomos de carbono establecido y al menos un heteroátomo que se selecciona de entre el grupo que consiste en O, N, Si y S, y en el que los átomos de nitrógeno y azufre pueden oxidarse opcionalmente y el heteroátomo de nitrógeno puede estar opcionalmente cuaternizado. El heteroátomo(s) O, N y Si pueden situarse en cualquier posición interior del grupo heteroalquilo o en la posición en la que se une el grupo alquilo al resto de la molécula. Los ejemplos incluyen, pero no se limitan a -CH2-CH2-O-CH3, -CH2-CH2-NH-CH3, -CH2-CH2-N(CH3)-CH3, -CH2-S-CH2-CH3, -CH2-CH2,-S(O)-CH3, -CH2-CH2-S(O)2-CH3, -CH=CH-O-CH3, Si(CH3)3, -CH2-CH=N-OCH3, y -CH=CH-N(CH3)-CH3. Puede haber hasta dos heteroátomos consecutivos, tal como, por ejemplo, -CH2-NH-OCH3 y -CH2-O-Si(CH3)3. De manera similar, el término “heteroalquileno” por sí mismo o como parte de otro sustituyente significa un radical divalente derivado de un heteroalquilo, como se ejemplifica, pero no se limita a, -CH2-CH2-S-CH2-CH2-y -CH2-S-CH2-CH2-NH-CH2-. Para los grupos heteroalquileno, los mismos heteroátomos o diferentes pueden también ocupar cualquiera o ambos extremos de la cadena (incluyendo pero sin limitarse a, alquilenoxi, alquilendioxi, alquilenoamino, alquilendiamino, aminooxialquileno, y similares). Adicionalmente, para los grupos de unión alquileno y heteroalquileno, la orientación del grupo de unión no está implicada en la dirección en la que se escribe la fórmula del grupo de unión. Por ejemplo, la fórmula -C(O)2R’representa tanto -C(O)2R’-como -R’C(O)2-.
Los términos “cicloalquilo” y “heterocicloalquilo”, por sí mismos o en combinación con otros términos, representan, a menos de que se establezca otra cosa, versiones cíclicas de “alquilo” y “heteroalquilo”, respectivamente. Por lo tanto, cicloalquilo y heterocicloalquilo incluyen enlaces de anillos saturados e insaturados. De manera adicional, para el heterocicloalquilo, un heteroátomo puede ocupar la posición en la que se une el heterociclo al resto de la molécula. Ejemplos de cicloalquilo incluyen, pero no se limitan a, ciclopentilo, ciclohexilo, 1-ciclohexenilo, 3ciclohexenilo, cicloheptilo, y similares. Ejemplos de heterocicloalquilos incluyen, pero no se limitan a, 1-(1,2,5,6tetrahidropiridilo), 1-piperidinilo, 2-piperidinilo, 3-piperidinilo, 4-morfolinilo, 3-morfolinilo, tetrahidrofuran-2-ilo, tetrahidrofuran-3-ilo, tetrahidrotien-2-ilo, tetrahidrotien-3-ilo, 1-piperazinilo, 2-piperazinilo, y similares.
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Como se utiliza en el presente documento, la expresión “polímero hidrosoluble” se refiere a cualquier polímero que es soluble en disolventes acuosos. La unión de los polímeros hidrosolubles a la fEPO puede dar como resultados cambios que incluyen, pero no se limitan a, aumento o modulación de la semivida sérica, o aumento o modulación de la semivida terapéutica con respecto a la forma no modificada, modulación de la inmunogenicidad, modulación de las características de asociación física tal como la agregación y la formación de multímeros, alteración de la unión al receptor y alteración de la dimerización o multimerización del receptor. El polímero hidrosoluble puede tener o no su propia actividad biológica. Los polímeros adecuados incluyen pero no se limitan a, polietilenglicol, polietilenglicol propionaldehído, derivados mono C1-C10 alcoxi o ariloxi de los mismos (descritos en la Patente de EE. UU. Nº 5.252.714), monometoxi-polietilenglicol, polivinilpirrolidona, alcohol polivinílico, ácidos poliamino, diviniléter de anhídrido maleico, N-(2-Hidroxipropil)-metacrilamida, dextrano, derivados de dextrano que incluye sulfato de dextrano, polipropilenglicol, copolímero óxido de polipropileno/óxido de etileno, poliol polioxietilado, heparina, fragmentos de heparina, polisacáridos, oligosacáridos, glucanos, celulosa y derivados de celulosa, incluyendo pero sin limitarse a metilcelulosa y carboximetilcelulosa, almidón y derivados de almidón, polipéptidos, polialquilenglicol y derivados del mismo, copolímeros de polialquilenglicoles y derivados de los mismos, éteres de poliviniletilo, y alfabeta-poli[(2-hidroxietil)-DL-aspartamida, y similares, o mezclas de los mismos. Ejemplos de dichos polímeros hidrosolubles incluyen pero no se limitan a polietilenglicol y seroalbúmina.
Como se utiliza en el presente documento, el término “polialquilenglicol” se refiere a un polietilenglicol, polipropilenglicol, polibutilenglicol, y derivados de los mismos. El término “polialquilenglicol” engloba los polímeros de cadena tanto lineal como ramificada y con pesos moleculares medios de entre 1 kDa y 100 kDa. Otras realizaciones ejemplares se enumeran, por ejemplo, en los catálogos de los suministradores comerciales, tales como el catálogo de Shearwater Corporation "Polyethylene Glycol and Derivatives for Bio-medical Applications" (2001).
El término “arilo” significa, a menos de que se establezca otra cosa, un sustituyente de hidrocarbono poliinsaturado aromático que puede tener un único anillo o múltiples anillos (preferentemente de 1 a 3 anillos) que se fusionan juntos o se un unen de manera covalente. El término “heteroarilo” se refiere a grupos (o anillos) arilo que contiene de uno a cuatro heteroátomos que se seleccionan de entre N, O, y S, en los que los átomos de nitrógeno y azufre están opcionalmente oxidados, y el átomo(s) de nitrógeno opcionalmente está cuaternizado. Un grupo heteroarilo puede unirse al resto de la molécula por medio de un heteroátomo. Ejemplos no limitantes de grupos arilo y heteroarilo incluyen fenilo, 1-naftilo, 2-naftilo, 4-bifenilo, 1-pirrolilo, 2-pirrolilo, 3-pirrolilo, 3-pirazolilo, 2-imidazolilo, 4-imidazolilo, pirazinilo, 2-oxazolilo, 4-oxazolilo, 2-fenilo-4-oxazolilo, 5-oxazolilo, 3-isoxazolilo, 4-isoxazolilo, 5-isoxazolilo, 2tiazolilo, 4-tiazolilo, 5-tiazolilo, 2-furilo, 3-furilo, 2-tienilo, 3-tienilo, 2-piridilo, 3-piridilo, 4-piridilo, 2-pirimidilo, 4pirimidilo, 5-benzotiazolilo, purinilo, 2-benzimidazolilo, 5-indolilo, 1-isoquinolilo, 5-isoquinolilo, 2-quinoxalinilo, 5quinoxalinilo, 3-quinolilo, y 6-quinolilo. Los sustituyentes de cada uno de los sistemas de anillos arilo y heteroarilo se seleccionan de entre el grupo de sustituyentes adecuados descritos posteriormente.
Para resumir, el término “arilo” cuando se utiliza en combinación con otros términos (que incluyen pero no se limitan a, ariloxi, ariltioxi, arilalquil) incluye los anillos tanto arilo como heteroarilo que se han definido anteriormente. Por lo tanto, el término “arilalquilo” significa que incluye los radicales en los que un grupo arilo se une a un grupo alquilo (incluyendo pero sin limitarse a, bencilo, fenetilo, pridilmetilo, y similares) incluyendo los grupos alquilo en los que un átomo de carbono (incluyendo pero sin limitarse a, un grupo metileno) se ha sustituido, por ejemplo, por un átomo de oxígeno (incluyendo pero no limitado a, fenoximetil, 2-piridiloximetil, 3-(1-naftiloxi)propilo, y similares.
Cada uno de los términos anteriores (incluyendo pero sin limitarse a, “alquilo”, “heteroalquilo”, “arilo” y “heteroarilo”) significan que incluyen formas tanto sustituidas como no sustituidas del radical indicado. Los sustituyentes ejemplares de cada tipo de radical se proporcionan posteriormente.
Los sustituyentes para los radicales alquil y heteroalquil (incluyendo los grupos a los que se hace referencia a menudo como alquileno, alquenilo, heteroalquileno, heteroalquenilo, alquinil, cicloalquil, heterocicloalquil, cicloalquenil y heterocicloalquenil) puede ser uno o más de una variedad de grupos que se selecciona de entre, pero que no se limitan a: -OR’, =O, =NR’, =N-OR’, -NR’R’’, -SR’, -halógeno, -SiR’R’’R’’’, -OC(O)R’, -C(O)R’, -CO2R’, -CONR’R’’, -OC(O)NR’R’’, -NR’’C(O)R’, -NR’-C(O)NR’’R’’’, -NR’’C(O)2R’, -NR-C(NR’R’’R’’’)=NR’’’’, -NR-C(NR’R")=NR’’’,-S(O)R’, -S(O)2R’, -S(O)2NR’R’’, -NRSO2R’, -CN y -NO2 en un número que varía desde cero hasta (2m’ + 1), donde m’ es el número total de átomos de carbono en dicho radical. R’, R’’, R’’’ y R’’’’ se refieren cada uno independientemente a hidrógeno, heteroalquilo no sustituido, arilo sustituido o no sustituido, incluyendo pero sin limitarse a, arilo sustituido con 1-3 halógenos, grupos alquilo, alcoxi o tioalcoxi sustituidos o no sustituidos, o grupos arilaquilo. Cuando un compuesto de la invención incluye más de un grupo R, por ejemplo, cada uno de los grupos se selecciona independientemente de cada grupo R’, R’’, R’’’ y R’’’’ cuando están presentes más de uno de estos grupos. Cuando R’ y R” están unidos al mismo átomo de carbono, se pueden combinar con el átomo de nitrógeno para formar un anillo de 5, 6 o 7 miembros. Por ejemplo, -NR’R’’ significa que incluye, pero no se limita a, 1pirrodinilo y 4-morfolinilo. A partir de la exposición anterior de sustituyentes, un experto en la técnica entenderá que el término “alquilo” significa que incluye grupos que incluyen átomos de carbono unidos a grupos distintos de grupos hidrógeno tal como haloalquilo (incluyendo pero sin limitarse a, CF3 y -CH2CF3) y acilo (incluyendo pero sin limitarse a -C(O)CH3, -C(O)CF3, -C(O)CH2OCH3, y similares).
De manera similar a los sustituyentes descritos para el radical alquil, los sustituyentes para los grupos arilo y heteroarilo son variados y se seleccionan pero no se limitan a: halógeno, -OR’, =O, =NR’, =N-OR’, -NR’R’’, -SR’,
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El término “variable” se refiere al hecho de que ciertas partes de los dominios variables se diferencian mucho en su secuencia entre los anticuerpos y son responsables de la especificidad de unión de cada anticuerpo particular por su antígeno particular. Sin embargo, la variabilidad no está distribuida uniformemente a lo largo de los dominios variables de los anticuerpos. Se concentra en tres segmentos denominados Regiones Determinantes de Complementariedad (CDR) tanto en los dominios variables de la cadena ligera y la cadena pesada. Las partes más altamente conservadas de los dominios variables se llaman regiones marco conservadas (FR). Los dominios de las cadenas pesada y ligeras nativas comprenden cada una cuatro regiones FR, adoptando sobretodo una configuración de lámina β, que se conectan por tres o cuatro CDR, que forman bucles de conexión, y en algunos casos forman parte de la estructura de lámina β. Las CDR de cada cadena se mantiene juntas en estrecha proximidad mediante las regiones FR y, con las CDR de la otra cadena, contribuyen a la formación del sitio de unión al antígeno de los anticuerpos (véase Kabat y col., Sequences of Proteins of Immunological Interest, 5ª Ed. Public Health Service, National Institutes of Health, Bethesda, MD. (1991)).
Los dominios constantes no están implicados directamente en la unión del anticuerpo al antígeno, pero presentan distintas funciones efectoras. Dependiendo de la secuencia de la región constante de sus cadenas pesadas, los anticuerpos o inmunoglobulinas se pueden asignar a diferentes clases. Hay cinco clases principales de inmunoglobulinas: IgA, IgD, IgE, IgG e IgM, y varias de estas puede dividirse adicionalmente en subclases (isotipos), por ejemplo, IgG1, IgG2, IgG3, e IgG4; IgA1 e IgA2. Las regiones constantes de cadena pesada que se corresponden con las diferentes clases de inmunoglobulinas se llaman α, δ, ε, γ y µ, respectivamente. De las distintas clases de inmunoglobulina humana solo de las IgG1, IgG2, IgG3 e IgM humanas se sabe que activan el complemento.
In vivo, la maduración de la afinidad de los anticuerpos está dirigida por la selección de antígeno o variantes de anticuerpo de alta afinidad que se hace primeramente por hipermutagénesis somática. A menudo se produce un “cambio de repertorio” en el que se ve que los genes de la línea germinal predominante de la respuesta secundaria o terciaria es diferente de los de la respuesta primaria o secundaria.
El proceso de maduración de afinidad del sistema inmunitario se puede replicar introduciendo mutaciones en los genes de anticuerpo in vitro y utilizando la selección de afinidad de los mutantes aislados con afinidad mejorada. Dichos anticuerpos mutantes pueden presentarse en la superficie de bacteriófagos filamentosos o microorganismos tales como levaduras, y se pueden seleccionar los anticuerpos por su afinidad por el antígeno o por su cinética de disociación (velocidad de disociación) del antígeno. Hawkins y col. J. Mol. Biol. 226:889-896 (1992). Una mutagénesis de CDR en avance se ha empleado para madurar la afinidad de anticuerpos humanos que se unen a la glucoproteína humana gp120 de la envoltura del virus de inmunodeficiencia humana tipo 1 (VIH-1) (Barbas III y col. PNAS (USA) 91: 3809-3813 (1994); y Yang y col. J. Mol. Biol. 254:392-403 (1995)); y un fragmento Fv de cadena sencilla anti-c-erbB-2 (Schier y col. J. Mol. Biol. 263:551567 (1996)). Se han utilizado el intercambio de cadenas de anticuerpo y mutagénesis de CDR para madurar la afinidad de un anticuerpo humano de alta afinidad dirigido contra el tercer bucle hipervariable del VIH (Thompson y col. J. Mol. Biol. 256:77-88 (1996)). Balint y Larrick Gene 137:109118 (1993) describen una exploración de mutagénesis dirigida a oligodesoxirribonucleótidos asistida por computadora de manera que se buscan simultánea y minuciosamente variantes mejoradas en todas las CDR de un gen de región variable. Se maduró la afinidad de un anticuerpo humanizado específico de αvβ33 utilizando una estrategia inicial de mutagénesis limitada en la que cada posición de las seis CDR se mutó seguido por la expresión y exploración de una biblioteca combinatoria que incluye los mutantes de mayor afinidad (Wu y col. PNAS (USA) 95: 6037-6-42 (1998)). Los anticuerpos presentados por fagos se revisan en Chiswell y McCafferty TIBTECH 10:80-84 (1992); y Rader y Barbas III Current Opinion in Biotech. 8:503-508 (1997). En cada caso en que se exponían en las referencias anteriores la mejora de afinidad de los anticuerpos mutantes en comparación con el anticuerpo parental, el anticuerpo mutante tenía sustituciones de aminoácidos en las CDR.
Por “maduración de afinidad” en el presente documento se quiere significar el procedimiento de aumento de la afinidad de un anticuerpo por sus antígeno. Los procedimientos para la maduración de afinidad incluyen pero no se limitan a los procedimientos de exploración por computadora y los procedimientos experimentales.
Por “anticuerpo” en el presente documento se quiere significar una proteína que consiste en uno o más polipéptidos codificados sustancialmente por todo o una parte de los genes de anticuerpo. Los genes de inmunoglobulina incluyen, pero no se limitan a, los genes de las regiones constantes kappa, lambda, alfa, gamma (IgG1, IgG2, IgG3, e IgG4), delta, épsilon y mu, así como la miríada de genes de región variable. Anticuerpo en el presente documento significa que incluye anticuerpos de longitud completa y fragmentos de anticuerpo, e incluye anticuerpos que existen naturalmente en cualquier organismo o que son modificados (por ejemplo, variantes).
Por “fragmento de anticuerpo” se quiere significara cualquier forma de anticuerpos distinta de la forma de longitud completa. Los fragmentos de anticuerpo en el presente documento incluyen anticuerpos que son componentes más pequeños que existen en los anticuerpos de longitud completa, y anticuerpos que han sido modificados. Los fragmentos de anticuerpo incluyen pero no se limitan a Fv, Fc. Fab, y (Fab’)2, Fv de cadena sencilla (scFv), diacuerpos, triacuerpos, tetracuerpos, anticuerpos híbridos bifuncionales, CDR1, CDR2, CDR3, combinaciones de CDR, regiones variable, regiones marco conservadas, regiones constantes, y similares (Maynard & Georgiou, 2000, Annu. Rev. Biomed. Eng. 2:339-76; Hudson, 1998, Curr. Opin. Biotechnol. 9:395-402).
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El término “aminoácido” se refiere a aminoácidos de origen natural y no natural, así como análogos de aminoácidos y miméticos de aminoácidos que funcionan de manera similar a los aminoácidos de origen natural. Los aminoácidos codificados naturalmente son los 20 aminoácidos comunes (alanina, arginina, asparagina, ácido aspártico, cisteína, glutamina, ácido glutámico, glicina, histidina, isoleucina, leucina, lisina, metionina, fenilalanina, prolina, serina, treonina, triptófano, tirosina, y valina) y pirolisina y selenocisteína. Los análogos de aminoácidos se refieren a compuestos que tienen la misma estructura química básica que un aminoácido de origen natural, es decir, un carbono que está unido a un hidrógeno, un grupo carboxilo, un grupo amino, y un grupo R, tal como, homoserina, norleucina, sulfóxido de metionina, metionina metil sulfonilo. Dichos análogos tienen grupos modificados R (tales como, norleucina) o matrices peptídicas modificadas, pero mantienen la misma estructura química básica que un aminoácido de origen natural.
Se puede hacer referencia a los aminoácidos en el presente documento por sus símbolos de tres letras conocidos comúnmente o por los símbolos de una letra recomendados por la Comisión de Nomenclatura Bioquímica IUPAC-IUB. Al igual, se puede hacer referencia a los nucleótidos por sus códigos de letra única comúnmente aceptados.
“Variantes modificados conservadoramente” se aplica tanto a las secuencias de aminoácido como de ácido nucleico. Con respecto a las secuencias de ácido nucleico en particular, “variantes modificadas conservadoramente” se refiere a los ácidos nucleicos que codifican secuencias de aminoácidos idénticas o esencialmente idénticas, o cuando el ácido nucleico no codifica una secuencia de aminoácidos, a secuencias esencialmente idénticas. Debido a la degeneración del código genético, un gran número de ácidos nucleicos funcionalmente idénticos codifican una proteína determinada. Por ejemplo, los codones GCA, GCC, GCG y GCU codifican el aminoácido alanina. Por lo tanto, en cada posición donde una alanina se especifica por un codón, el codón se puede alterar con cualquiera de los codones correspondientes descritos sin alterar el polipéptido que se codifica. Dichas variaciones de ácido nucleico son “variaciones silenciosas”, las cuales son una especie de variaciones modificadas conservadoramente. Cada secuencia de ácido nucleico del presente documento que codifica un polipéptido también describe cada variación silenciosa del ácido nucleico. Un experto en la técnica reconocerá que cada codón de un ácido nucleico (excepto AUG, que habitualmente es el único codón para la metionina, y TGG, que es habitualmente el único codón para el triptófano) se puede modificar para dar lugar a una molécula funcionalmente idéntica. En consecuencia, cada variación silenciosa de un ácido nucleico que codifica un polipéptido está implícita en cada secuencia descrita.
Como para las secuencias de aminoácidos, un experto en la técnica reconocerá que sustituciones, eliminaciones o adiciones individuales a una secuencia de ácido nucleico, péptido, polipéptido, o proteína que altere, añada o elimine un único aminoácido o un pequeño porcentaje de aminoácidos en la secuencia codificada es una “variante modificada conservadoramente” donde la alteración da como resultado la sustitución de un aminoácido por un aminoácido químicamente similar. Las tablas de sustitución conservadora proporcionan aminoácidos funcionalmente similares que se conocen bien en la técnica. Dichas variantes modificadas conservadoramente son adicionales a y no excluyen las variantes polimórficas, homólogos interespecie, y alelos de la invención.
Cada uno de los ocho grupos siguientes contiene aminoácidos que son sustituciones conservadoras entre ellos:
1) Alanina (A), Glicina (G);
2) Aspártico ácido (D), Glutámico ácido (E);
3) Asparagina (N), Glutamina (Q);
4) Arginina (R), Lisina (K);
5) Isoleucina (I), Leucina (L), Metionina (M), Valina (V);
6) Fenilalanina (F), Tirosina (Y), Triptófano (W);
7) Serina (S), Treonina (T); and
8) Cisteína (C), Metionina (M)
(véase, por ejemplo, Creighton, Proteins: Structures and Molecular Properties (W H Freeman & Co.; 2ª edición (Diciembre 1993)
Los términos “idéntico” o porcentaje de “identidad” en el contexto de dos o más ácidos nucleicos, o secuencias polipeptídicas, se refieren a dos o más secuencias o subsecuencias que son la misma. Las secuencias son “sustancialmente idénticas” si tienen un porcentaje de restos de aminoácido o nucleótidos que son los mismos (es decir, aproximadamente una identidad del 60 %, opcionalmente aproximadamente del 65 %, aproximadamente del 70 %, aproximadamente del 75 %, aproximadamente del 80 %, aproximadamente del 85 %, aproximadamente del 90 %, o una identidad de aproximadamente el 95 % en una región especificada), cuando se comparan y alinean en máxima correspondencia en una ventana de comparación, o región designada, midiéndolas utilizando uno de los siguientes algoritmos de comparación de secuencias o por alineamiento manual e inspección visual. Esta definición también se refiere al complemento de una secuencia de ensayo. La identidad puede existir en una región que tiene al menos de 50 aminoácidos o nucleótidos de longitud, o en una región que tiene 75-100 aminoácidos o nucleótidos de longitud, o, donde no se especifica, a lo largo de la secuencia completa de un polinucleótido o polipéptido.
Para la comparación de secuencias, normalmente una secuencia actúa como la secuencia de referencia, con la que se comparan las secuencias de ensayo. Cuando se utiliza un algoritmo de comparación de secuencia, las secuencias de ensayo y referencia se introducen en una computadora, se diseñan las coordenadas de
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se genera in vivo mediante una célula eucariota, en la que la modificación post-traduccional normalmente no se genera mediante una célula no eucariota. Ejemplos de las modificaciones post-traduccionales incluyen, pero no se limitan a, acetilación, acilación, modificación lipídica, palmitoilación, adición de palmitato, fosforilación, modificación por unión glucolipídica, y similares. En una realización, la modificación post-traduccional comprende la unión de un oligosacárido a una asparagina por una unión asparagina-GclNAc (incluyendo pero sin limitarse a, cuando el oligosacárido comprende (GlcNAc-Man)2-Man-GlcNAc-GlcNAc, y similares). En otra realización, la modificación post-traduccional comprende la unión de un oligosacárido (incluyendo pero sin limitarse a, Gal-GalNAc, Gal-GlcNAc, etc.) a una serina o treonina mediante una unión GalNAc-serina, a GalNAc-treonina, a GlcNAc-serina, o a GlcNActreonina. En ciertas realizaciones, una proteína o polipéptido de la invención puede comprender una secuencia de secreción o localización, un marcador de epítopo, un marcador FLAG, un marcador polihistidina, una fusión GST, y/o similares.
La proteína o polipéptido de interés puede contener al menos uno, al menos dos, al menos tres, al menos cuatro, al menos cinco, al menos seis, al menos 7, al menos 8, al menos nueve, o diez o más aminoácido no naturales. Los aminoácidos innaturales pueden ser el mismo o diferente, por ejemplo, puede haber 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10 o más sitios diferentes en la proteína que comprenden 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9 ,10 o más aminoácidos innaturales diferentes.
La presente invención proporciona procedimientos y composiciones basados en los miembros de la familia supergenética GH, en particular la fEPO, que comprende un aminoácido codificado no naturalmente unido a un polímero hidrosoluble. La introducción de al menos un aminoácido codificado no naturalmente en un miembro de la familia supergenética GH tal como fEPO puede permitir la aplicación de química de conjugación que implica reacciones químicas específicas, que incluyen, pero no se limitan a, con uno o más aminoácidos codificados no naturalmente mientras que no reaccionan con los 20 aminoácidos de origen común. En algunas realizaciones, el miembro de la familia supergenética GH tal como la fEPO que comprende el aminoácido codificado no naturalmente está unido a un polímero hidrosoluble, tal como el polietilenglicol (PEG), mediante la cadena lateral del aminoácido codificado no naturalmente. La presente invención proporciona un procedimiento altamente eficaz para la modificación selectiva de proteínas con derivados del PEG, que implica la incorporación selectiva de aminoácidos codificados genéticamente, incluyendo pero sin limitarse a, los aminoácidos que contienen grupos o sustituyentes funcionales que no se encuentran en los 20 aminoácidos incorporados naturalmente, incluyendo pero sin limitarse a un resto azida o acetileno, en proteínas en respuesta a un codón selector y la posterior modificación de los aminoácidos con una derivado de PEG adecuadamente reactivo. Una vez que se incorpora, las cadenas laterales del aminoácido se pueden modificar utilizando metodologías químicas conocidas por los expertos en la técnica que sean adecuadas para los grupos o sustituyentes funcionales particulares presentes en el aminoácido codificado naturalmente. Hay una amplia variedad de metodologías químicas conocidas que son adecuadas para su uso en la presente invención para incorporar un polímero hidrosoluble en la proteína. Dichas metodologías incluyen pero no se limitan a la reacción de cicloadición [3+2] de Huisgen (véase, por ejemplo, Padwa, A. en Comprehensive Organic Synthesis, Vol. 4, (1991) Ed. Trost, B. M., Pergamon, Oxford, p. 1069-1109; and, Huisgen, R. en 1,3-Dipolar Cycloaddition Chemistry, (1984) Ed. Padwa, A., Wiley, New York, p. 1-176) con, incluyendo pero sin limitarse a, derivados acetileno o azida, respectivamente.
Debido a que el procedimiento de cicloadición [3+2] de Huisgen implica una cicloadición más que una reacción de sustitución nucleofílica, las proteínas se pueden modificar con una selectividad extremadamente alta. La reacción se puede llevar a cabo a temperatura ambiente en condiciones acuosas con una excelente selectividad de región (1,4 > 1,5) mediante la adición de cantidades catalíticas de sales de Cu (I) a la mezcla de reacción. Véase, por ejemplo, Tornoe, y col., (2002) Org. Chem. 67:3057-3064; and, Rostovtsev, y col., (2002) Angew. Chem. Int. Ed. 41:25962599; y documento WO 03/101972. Una molécula que se puede añadir a una proteína de la invención por medio de cicloadición [3+2] incluye virtualmente cualquier molécula con un grupo o sustituyente funcional adecuado que incluya pero sin limitarse a un derivado azido o acetileno. Estas moléculas puede añadirse a un aminoácido innatural con un grupo acetileno, incluyendo pero sin limitarse a, p-propargiloxifenilalanina, o grupo azido, incluyendo pero sin limitarse a p-azido-fenilalanina, respectivamente.
El anillo de cinco miembros que resulta del a cicloadición [3+2] no es reversible en general en ambientes reductores y es estable contra la hidrólisis en largos periodos en ambientes acuosos. En consecuencia, las características químicas y físicas de una amplia variedad de sustancias se pueden modificar en condiciones acuosas exigentes con los derivados de PEG activos de la presente invención. Incluso más importante, debido a que los restos de azida y acetileno son específicos entre ellos (y no reaccionan, por ejemplo, con cualquiera de los 20 aminoácidos codificados genéticamente comunes), las proteínas se pueden modificar en uno o más sitios específicos con una selectividad extremadamente alta.
Se desvela en el presente documento derivados hidrosolubles e hidrolíticamente estables de derivados de PEG y polímeros hidrófilos relacionados que tengan uno o más restos de acetileno o azida. Los derivados de polímeros de PEG que contiene restos de acetileno son altamente selectivos para acoplarse con restos azida que se han introducido selectivamente en proteínas en respuesta a un codón selector. De manera similar, los derivados de polímeros PEG que contienen restos de azida son altamente selectivos para acoplarse con restos de acetileno que se han introducido selectivamente en proteínas en respuesta a un codón selector.
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Más específicamente, los restos de azida comprenden, pero no se limitan a, alquil azidas, aril azidas y derivados de estas azidas. Los derivados de las alquil y aril azidas pueden incluir otros sustituyentes siempre que se mantenga la reactividad específica con el acetileno. Los restos de acetileno comprenden alquil y aril acetilenos y derivados de los mismos. Los derivados de los alquil y aril acetilenos pueden incluir otros sustituyentes siempre que se mantenga la reactividad específica con la azida.
La presente invención proporciona conjugados de sustancias que tienen una amplia variedad de grupos funcionales, sustituyentes o restos, con otras sustancias que incluyen pero no se limitan a polímeros hidrosolubles tales como PGE, proteínas, fármacos, moléculas pequeñas, biomateriales, o cualquier otro compuesto o sustancia deseable. Un polímero de PEG que contiene un resto de azida puede acoplarse con una molécula biológicamente activa en una posición de la proteína que contiene un aminoácido codificado no genéticamente que alberga una funcionalidad de acetileno. La unión por la que el PEG y la molécula biológicamente activa se acoplan incluye pero no se limita al producto de cicloadición [3+2] de Huisgen.
Está bien establecido en la técnica que el PEG se puede utilizar para modificar las superficies de biomateriales (véase, por ejemplo, la Patente de EE. UU. Nº 6.610.281; Mehvar, R., J.Pharmaceut. Sci., 3(1):125-136 (2000)). Se desvelan en el presente documento biomateriales que comprenden una superficie que tiene uno o más sitios azida o acetileno y uno o más de los polímeros que contienen azida o acetileno de la invención acoplados a la superficie mediante la unión de cicloadición [3+2] de Huisgen. Los biomateriales y otras sustancias pueden acoplarse también a los derivados de polímero activado por azida o acetileno mediante una unión distinta de la unión por azida o acetileno, tal como mediante un enlace que comprende un resto de ácido carboxílico, alcohol, o tiol, para dejar la azida o el acetileno disponibles para reacciones posteriores.
Se desvela en el presente documento, un procedimiento para sintetizar los polímeros que contienen azida o acetileno. En el caso de un derivado de PEG que contenga azida, la azida se puede enlazar directamente a un átomo de carbono del polímero. De manera alternativa, el derivado de PEG que contienen azida se puede preparar enganchando un agente de unión que tiene el resto de azida en un extremo al polímero activado convencional de manera que el polímero resultante tenga el resto de azida en su extremo. En el caso de un derivado de PEG que contenga acetileno, el acetileno se puede enlazar directamente a un átomo de carbono del polímero. De manera alternativa el derivado de PEG que contiene acetileno puede prepararse enganchando un agente de unión que tiene el resto de acetileno en un extremo a un polímero activado convencional de manera que el polímero resultante tiene el resto de acetileno en su extremo.
Más específicamente, en el caso del derivado de PEG que contiene azida, un polímero hidrosoluble que tenga al menos un resto hidroxilo activo se somete a una reacción para producir un polímero sustituido que tiene un resto más reactivo, tal como un grupo de partida mesilato, tresilato, tosilato o halógeno, sobre el mismo. La preparación y utilización de derivados del PEG que contiene sulfonil hálidos ácidos, átomos de halógenos y otros grupos de partida son bien conocidas por el experto en la técnica. El polímero sustituido resultante se somete entonces a una reacción para sustituir el resto más reactivo por un resto azida en el extremo del polímero. De manera alternativa, un polímero hidrosoluble que tenga al menos un resto nucleofílico o electrofílico activo se somete a una reacción con un agente de unión que tiene una azida en un extremo de manera que se forme un enlace covalente entre el polímero PEG y el agente de unión, y el resto de azida se posiciona en el extremo del polímero. Los restos nucleofílicos y electrofílicos, incluyendo aminas, tioles, hidrazidas, hidracinas, alcoholes, carboxilatos, aldehídos, cetonas, tioésteres y similares, son bien conocidos por los expertos en la técnica.
Más específicamente, en el caso del derivado de PEG que contiene acetileno, un polímero hidrosoluble que contiene al menos un resto hidroxilo activo se somete a una reacción para desplazar un halógeno u otro grupo de partida activado de un precursor que contenga un resto de acetileno. De manera alternativa, un polímero hidrosoluble que tenga al menos un resto nucleofílico o electrofílicos se somete a una reacción con un agente de unión que tiene un acetileno en un extremo de manera que se forme un enlace covalente entre el polímero PEG y el agente de unión y el resto de acetileno se posicionan en el extremo del polímero. El uso de restos de halógeno, grupos de partida activados, restos nucleofílicos y electrolíticos en el contexto de síntesis orgánica y la preparación y utilización de derivados de PEG está bien establecido para los facultativos en la técnica.
Se desvela en el presente documento un procedimiento para la modificación selectiva de proteínas para añadir otras sustancias a la proteína modificada, incluyendo pero sin limitarse a polímeros hidrosolubles tales como el PEG y derivados del PEG que contienen un resto azida o acetileno. Los derivados de PEG que contienen azida o acetileno se pueden utilizar para modificar las propiedades de las superficies y moléculas cuando son importantes la biocompatibilidad, estabilidad, solubilidad y falta de inmunogenicidad, mientras que al mismo tiempo se proporciona un medio más selectivo para unir los derivados de PEG a proteínas que se conocían previamente en la técnica.
II. Familia supergenética de la hormona de crecimiento
Las siguientes proteínas incluyen las codificadas por genes de la familia supergenética de la hormona de crecimiento (GH) (Bazan, F., Immunology Today 11: 350-354 (1991); Bazan, J. F. Science 257: 410-411 (1992); Mott, H. R. y Campbell, I. D., Current Opinion in Structural Biology 5: 114-121 (1995); Silvennoinen, O. e Ihle, J. N., SIGNALLING BY THE HE-MATOPOIETIC CYTOKINE RECEPTORS (1996)): hormona de crecimiento, prolactina,
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- Secuencia de nucleótidos de la construcción de supresión de la expresión Nat L BB-Opti FEPO en Lucy F para eritropoyetina felina
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