ES2633353T3 - Péptidos derivados de lactoferrina humana y su uso - Google Patents

Péptidos derivados de lactoferrina humana y su uso Download PDF

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Abstract

Un péptido seleccionado de cualquiera de los péptidos **Fórmula**

Description

imagen1
imagen2
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imagen9
5
10
15
20
25
30
en forma de respuesta a la dosis. Los resultados se presentan como supervivencia bacteriana relativa (%) en comparación con el grupo de control ± EEM (n=15 heridas). Se estimó la significación estadística por la prueba de t de Student. *=p< 0,05, **=p <0,01, ***=p <0,001.
Figura 5. Efecto de dosis y respuesta del péptido 265 (A) sobre la colonización bacteriana de heridas infectadas en piel de cerdo. Las heridas infectadas con S. aureus en PBS/suero (50/50) y tratadas con el correspondiente péptido en H2O, a concentraciones de 0,1, 0,5 y 2 mg/ml demuestran una reducción significativa de los recuentos bacterianos en forma de respuesta a la dosis. Los resultados se presentan como supervivencia bacteriana relativa (%) en comparación con el grupo de control ± EEM (n= 10 heridas). Se estimó la significación estadística por la prueba de t de Student. *=p< 0,05, **=p <0,01, ***=p <0,001.
EJEMPLOS
Ejemplo 1. Cribado peptídico 1
Se diseñaron y ensayaron los péptidos derivados de lactoferrina mostrados en la Tabla 1. Se identificaron los péptidos activos.
Se diseñaron nuevas variantes peptídicas basándose en la actividad antiinflamatoria y antimicrobiana medida de péptidos que tienen secuencias similares a la SEQ ID NO:1. Además, se tuvieron en cuenta las consideraciones estructurales de las correspondientes secuencias de estos péptidos. En la práctica, esto significaba mantener y potenciar la helicidad de los péptidos. Se diseñaron nuevas variantes de péptidos aumentando la carga positiva y las regiones hidrófobas de los péptidos. Por tanto, se aumentó el carácter anfipático de los péptidos. (Figura. 2). Basándose en los nuevos diseños, se ordenaron los nuevos péptidos como una colección PEPscreen (Sigma) y se ensayaron tanto la actividad antiinflamatoria como antimicrobiana.
Tabla 1. Lista de péptidos ensayados en el cribado 1
Péptido
Secuencia SEQ ID NO:
Péptido 116
SEQ ID NO: 4
Péptido 126
SEQ ID NO: 5
Péptido 127
SEQ ID NO: 6
Péptido 130
SEQ ID NO: 7
Péptido 132
SEQ ID NO: 8
Péptido 150
SEQ ID NO: 9
Péptido 152
SEQ ID NO: 10
Péptido 153
SEQ ID NO: 11
Péptido 154
SEQ ID NO: 12
Péptido 155
imagen10 SEQ ID NO: 13
Péptido 156
SEQ ID NO: 14
Péptido 157
SEQ ID NO: 15
Péptido 159
SEQ ID NO: 16
Se midió la actividad antiinflamatoria como la inhibición de la producción en TNF- en células THP-1 estimuladas por LPS
Se mantuvo la estirpe celular THP-1 (TIB-202; ATCC, Manassas, VA, EE.UU.) correspondiente a monocitos humanos en RPMI 1640 (PAA Laboratories GmbH, Pasching, Austria) suplementado con suero fetal bovino al 10 % (FBS; PAA Laboratories GmbH, Pasching, Austria), piruvato de sodio 1 mM (Sigma-Aldrich, St. Louis, MO, EE.UU.) y HEPES 20 mM (PAA, Laboratories GmbH, Pasching, Austria).
Se ajustó la densidad celular a 106 células/ml y se añadieron 100 μI de la suspensión por pocillo a placas de cultivo celular de 96 pocillos (Sarstedt, Nümbrecht, Alemania). Se trataron las células con PMA 10 ng/ml (12-miristato 13acetato de forboI; Sigma-Aldrich, St. Louis, MO, EE.UU.) durante 48 horas para diferenciar los monocitos en células
11
imagen11
SEQ ID NO
Péptido MMC99 μM en medio BHI al 1 %
SEQ ID NO 4
116 10
SEQ ID NO 5
126 10
SEQ ID NO 9
150 10
SEQ ID NO 10
152 10
SEQ ID NO 11
153 10
SEQ ID NO 12
154 10
SEQ ID NO 13
155 10
SEQ ID NO 14
156 20
SEQ ID NO 15
157 20
SEQ ID NO 16
159 20
Ejemplo 2. Cribado peptídico 2
Se sometieron las actividades de TNF- de los péptidos de esta primera ronda de cribado a análisis multivariante usando el software ProPHECY™ (Saromics, Lund, Suecia). Se computaron un gran número de descriptores para 5 cada péptido. Se correlacionaron entonces las actividades de TNF- con estos descriptores. Se crearon modelos de regresión separados para la clase peptídica. Además, se crearon también modelos globales que consideraban la clase peptídica. El análisis del modelo de regresión sugería varias variables que contribuían a una actividad de TNF mejorada. Se sugirieron nuevos péptidos para la segunda ronda de cribado por la clase peptídica, basados principalmente en la modulación de carga, anfipatía e hidrofobia. Basándose en los nuevos diseños, se ordenaron 10 aproximadamente 80 péptidos como una colección PEPscreen (Sigma) y se ensayaron tanto la actividad antiinflamatoria como antimicrobiana.
Tabla 4. Lista de péptidos ensayados en el cribado 2
Péptido 224
SEQ ID NO: 17
Péptido 256
SEQ ID NO: 18
Péptido 257
SEQ ID NO: 19
Péptido 258
SEQ ID NO: 20
Péptido 259
SEQ ID NO: 21
Péptido 260
SEQ ID NO: 22
Péptido 261
SEQ ID NO: 23
Péptido 262
SEQ ID NO: 24
Péptido 263
SEQ ID NO: 25
Péptido 264
SEQ ID NO: 26
Péptido 265
SEQ ID NO: 27
Péptido 266
SEQ ID NO: 28
Péptido 268
SEQ ID NO: 29
Péptido 269
SEQ ID NO: 30
Péptido 270
SEQ ID NO: 31
13
Péptido 271
SEQ ID NO: 32
Péptido 272
imagen12 SEQ ID NO: 33
Péptido 273
SEQ ID NO: 34
Péptido 276
SEQ ID NO: 35
Péptido 282
SEQ ID NO: 36
Se midió la actividad antiinflamatoria como inhibición de la producción de TNF- en células THP-1 estimuladas por LPS
Se mantuvo la estirpe celular THP-1 (TIB-202; ATCC, Manassas, VA, EE.UU.) correspondiente a monocitos
5 humanos, en RPMI 1640 (PAA Laboratories GmbH, Pasching, Austria) suplementado con suero fetal bovino al 10 % (FBS; PAA Laboratories GmbH, Pasching, Austria), piruvato de sodio 1 mM (Sigma-Aldrich, St. Louis, MO, EE.UU.) y HEPES 20 mM (PAA, Laboratories GmbH, Pasching, Austria).
Se ajustó la densidad celular a 106 células/ml y se añadieron 100 μI de la suspensión por pocillo a placas de cultivo celular de 96 pocillos (Sarstedt, Nümbrecht, Alemania). Se trataron las células con PMA 10 ng/ml (12-miristato 1310 acetato de forboI; Sigma-Aldrich, St. Louis, MO, EE.UU.) durante 48 horas para diferenciar los monocitos en células similares a macrófagos. Después de ello, se estimularon las células mediante la adición de lipopolisacárido 0,1 ng/ml (LPS; serotipo de E. coli O55:B5; Sigma-Aldrich, St. Louis, MO, EE.UU.) al medio especificado anteriormente excepto por contener FBS termoinactivado al 5 %. 30 minutos después de la adición de LPS, se añadieron péptidos (40 μM, 10 μM y 4 μM) por triplicado. Después de 6 horas de incubación, se recogieron los sobrenadantes celulares,
15 se centrifugaron y se mantuvieron congelados a -20 ºC hasta analizar el contenido de TNF- por ELISA (R&D Systems, Minneapolis, MN, EE.UU.). Se presentan los resultados como secreción relativa media (%), fijándose el nivel de TNF- estimulado sin péptido en 100 % y fijándose la secreción basal en 0 % (Tabla 5).
Tabla 5. Efectos antiinflamatorios de los péptidos ensayados en el cribado 2
SEQ ID NO
Péptido TNF- a péptido 40 μM TNF- a péptido 10 μM TNF- a péptido 4 μM
SEQ ID NO 17
224 113,4 % nd nd
SEQ ID NO 18
256 100,5 % nd nd
SEQ ID NO 19
257 62,8 % 109,1 % 114,5 %
SEQ ID NO 20
258 39,8 % 115,4 % 110,4 %
SEQ ID NO 21
259 33,0 % 108,5 % 108,4 %
SEQ ID NO 22
260 5,9 % 74,0 % 99,3 %
SEQ ID NO 23
261 24,5 % 56,2 % 86,0 %
SEQ ID NO 24
262 12,1 % 45,3 % 79,6 %
SEQ ID NO 25
263 61,4 % 100,1 % 93,6 %
SEQ ID NO 26
264 87,2 % nd nd
SEQ ID NO 27
265 13,8 % 31,1 % 87,0 %
SEQ ID NO 28
266 101,1 % nd nd
SEQ ID NO 29
268 74,4 % 129,7 % 114,5 %
SEQ ID NO 30
269 66,2 % 113,8 % 115,7 %
SEQ ID NO 31
270 23,1 % 71,5 % 96,2 %
SEQ ID NO 32
271 24,5 % 74,4 % 101,7 %
SEQ ID NO 33
272 102,8 % nd nd
14
SEQ ID NO
Péptido TNF- a péptido 40 μM TNF- a péptido 10 μM TNF- a péptido 4 μM
SEQ ID NO 34
273 52,7 % 78,6 % 86,2 %
SEQ ID NO 35
276 38,8 % 135,3 % 111,0 %
SEQ ID NO 36
282 114,8 % nd nd
nd= no realizado
Se midió la actividad antimicrobiana como el efecto bactericida sobre S. aureus usando la concentración microbicida mínima, MMC99, ensayo)
Se transfirieron S. aureus (nº 1800; CCUG, Gotemburgo, Suecia) cultivadas en placas de agar sanguíneo [agar
5 Columbia (Oxoid, Basingstoke, RU) suplementado con sangre de caballo desfibrinada al 5 % (National Veterinary Institute (SVA), Uppsala, Suecia)] a caldo de infusión de cerebro y corazón (BHI al 3,7 %; Difco, BD Diagnostics, Franklin Lakes, NJ, EE.UU.) y se incubaron en un agitador a 250 rpm +37º C durante una noche. Se diluyó después de ello el cultivo 1:10 con caldo BHI reciente y se incubó durante 2 horas adicionales para alcanzar el crecimiento en fase logarítmica. Se sedimentaron las bacterias y se suspendieron en medio BHI al 1 % (caldo BHI diluido 100 veces
10 en agua ultrapura) hasta una concentración de 107 bacterias/ml estimada midiendo la densidad óptica a 600 nm.
Se diluyeron en serie los péptidos en etapas de dos veces desde 400 μM hasta 0,78 μM en medio BHI al 1 % o bien en fluido de herida simulado termoinactivado al 50 % [SWF, que contiene 1 parte de peptona al 0,1 % (Oxoid, Basingstoke, RU) en solución salina y 1 parte de suero fetal bovino, diluido 2 veces en agua ultrapura].
Se incubaron después de ello los péptidos (100 μl) con bacterias (5 μl a 107 bact./ml) durante 2 horas a +37 ºC. Se
15 pusieron gotas (5 μl) de la suspensión en placas de agar sanguíneo. Se incubaron las placas de agar sanguíneo durante una noche a 37 ºC. Se registraron los valores de MMC99, concretamente la concentración de péptido mínima necesaria para conseguir un 99 % de reducción de las bacterias viables (Tabla 6). Se confirmó la concentración de la suspensión bacteriana usada en el ensayo por los recuentos viables en placas de agar sanguíneo.
Tabla 6. Efectos antibacterianos de los péptidos ensayados en el cribado 2
SEQ ID NO
Péptido MMC99 μM en medio BHI al 1 % MMC99 μM en SWF al 50 %
SEQ ID NO 17
224 12,5 400
SEQ ID NO 18
256 12,5 200
SEQ ID NO 19
257 6,25 200
SEQ ID NO 20
258 6,25 12,5
SEQ ID NO 21
259 6,25 25
SEQ ID NO 22
260 6,25 25
SEQ ID NO 23
261 12,5 12,5
SEQ ID NO 24
262 6,25 6,25
SEQ ID NO 25
263 6,25 100
SEQ ID NO 27
265 6,25 12,5
SEQ ID NO 29
268 6,25 200
SEQ ID NO 30
269 6,25 200
SEQ ID NO 31
270 6,25 12,5
SEQ ID NO 32
271 6,25 6,25
SEQ ID NO 34
273 6,25 12,5
SEQ ID NO 35
276 6,25 12,5
SEQ ID NO 36
282 12,5 200
20 nd= no realizado
15
imagen13
imagen14

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