ES2242630T3 - Proteina monomera de la familia tgf-beta. - Google Patents
Proteina monomera de la familia tgf-beta.Info
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Abstract
Proteína seleccionada de los miembros de la superfamilia TGF-a caracterizada porque la proteína es necesariamente monómera debido a sustitución o deleción de la cisteína que es responsable de la formación de dímeros y que comprende la secuencia de consenso C(Y)28CYYYC(Y)30032XC(Y)31CYC, en la cual C denota cisteína, Y denota cualquier amino-ácido y X denota cualquier aminoácido excepto cisteína.
Description
Proteína monómera de la familia
TGF-\beta.
La presente invención se refiere a una proteína
biológicamente activa de la superfamilia
TGF-\beta, en la cual esta proteína se mantiene en
forma monómera debido a la sustitución o deleción de una cisteína
que es responsable de la dimerización en la proteína de tipo
salvaje. Adicionalmente, la invención concierne a un ácido nucleico,
que codifica una proteína de acuerdo con la invención, un vector de
expresión que contiene dicho ácido nucleico y una célula
hospedadora, que contiene un ácido nucleico correspondiente o un
vector de expresión, siendo dicho ácido nucleico adecuado para la
expresión de la proteína. La invención concierne también a una
composición farmacéutica que contiene la proteína de acuerdo con la
invención o un ácido nucleico que codifica la misma. El uso de la
composición farmacéutica de acuerdo con la invención concierne a la
prevención o el tratamiento de todas las afecciones que pueden
tratarse también con la forma dímera de la proteína
correspondiente.
Muchos factores de crecimiento de la superfamilia
TGF-\beta (Kingsley, Genes and Development 8,
133-146 (1994) así como las referencias citadas en
dicho documento) son relevantes para una extensa gama de métodos y
aplicaciones de tratamiento médico que conciernen en particular a la
promoción de la proliferación celular y la formación de tejidos, con
inclusión de la curación de las heridas y reproducción de tejidos.
Dichos factores de crecimiento comprenden en particular miembros del
TGF-\beta (factor de crecimiento transformante,
véase v.g. Roberts and Sporn, Handbook of Experimental Pharmacology
95 (1990), páginas 419-472, compiladores: Sporn y
Roberts), el grupo DVR (Hötten et al., Biochem. Biophys. Res.
Comm. 206 (1995), páginas 608-613 y la bibliografía
adicional citada en dicho documento) con inclusión de BMPs (proteína
morfogenética ósea, véase v.g. Rosen y Thies, Growth Factors in
Perinatal Development (1993), páginas 39-58,
compiladores: Tsang, Lemons and Balistreri) y GDFs (factores de
diferenciación del crecimiento), la inhibina/activina (véase v.g.
Vale et al., The Physiology of Reproduction, 2ª edición
(1994), páginas 1861-1878, compiladores: Knobil y
Neill) y la familia de proteínas GDNF (Rosenthal, Neuron 22 (1999),
páginas 201-203; Airaksinen et al. Mol Cell
Neurosci 13 (1999), páginas 313-325). Aunque los
miembros de la superfamilia TGF-\beta exhiben
altas homologías de aminoácidos en la parte madura de la proteína,
en particular 7 cisteínas conservadas, los mismos presentan
variaciones considerables en sus funciones exactas. A menudo los
factores de crecimiento individuales de estas familias exhiben una
pluralidad de funciones al mismo tiempo, por lo que su aplicación es
interesante en diversas indicaciones médicas. Algunas de estas
proteínas multifuncionales tienen también efectos promotores de la
supervivencia sobre las neuronas además de funciones tales como v.g.
la regulación de la proliferación y diferenciación en muchos tipos
de células (Roberts y Sporn, supra; Sakurai et al., J.
Biol. Chem. 269 (1994), páginas 14118-14122). Así,
v.g., se demostraron efectos tróficos v.g. sobre neuronas motoras y
sensoriales embrionarias para TGF-\beta in
vitro (Martinou et al., Devl. Brain Res. 52, páginas
175-181 (1990) y Chalazonitis et al., Dev.
Biol. 152, páginas 121-132 (1992)). Adicionalmente,
se han demostrado efectos promotores de la supervivencia para
neuronas dopaminérgicas del cerebro medio para las proteínas
TGF-\beta-1, -2, -3, activina A y
GDNF (factor neurotrófico derivado de la línea de células gliales),
una proteína que posee semejanzas estructurales con los miembros de
la superfamilia TGF-\beta, no estando mediados
estos efectos por astrocitos (Krieglstein et al., EMBO J.,
14, páginas 736-742
(1995)).
(1995)).
Miembros interesantes de la superfamilia
TGF-\beta o variantes activas de los mismos
comprenden las proteínas TGF-\beta tales como
TGF-\beta1, TGF-\beta2,
TGF-\beta3, TGF-\beta4,
TGF-\beta5 (documentos U.S. 5.284.763; EP 0376785;
U.S: 4.886.747; DNA 7 (1988), páginas 1-8), EMBO J.
7 (1988), páginas 3737-3743), Mol. Endo. 2 (1988),
páginas 1186-1195), J. Biol. Chem. 265 (1990),
páginas 1089-1093), proteínas OP1, OP2 y OP3 (U.S.
5.011.691, U.S. 5.652.337, WO 91/05802) así como BMP2, BMP3, BMP4
(WO 88/00205), U.S. 5.013.649 y WO 89/10409, Science 242 (1988),
páginas 1528-1534), BMP5, BMP6 y
BMP-7 (OP1) (Proc. Natl. Acad. Sci. 87 (1990),
páginas 9841-9847, documento WO 90/11366), BMP8
(OP2) (documento WO 91/18098), BMP9 (documento WO 93/00432), BMP10
(documento WO 94/26893), BMP11 (documento WO 94/26892), BMP12 (WO
95/16035), BMP13 (WO 95/16035), BMP15 (WO 96/36710), BMP16 (WO
98/12322), BMP3b (Biochem. Biophys. Res. Comm. 219 (1996), páginas
656-662), GDF1 (WO 92/00382 y Proc. Natl. Acad. Sci.
88 (1991, páginas 4250-4254), GDF8 (WO 94/21681),
GDF10 (WO 95/10539), GDF11 (WO 96/01845), GDF5 (CBMP1, MP52) (WO
95/4819, WO 96/01316; WO 94/15949, WO 96/14335 y WO 93/16099 y
Nature 368 (1994), páginas 639-643), GDF6 (CBMP2,
BMP13) (WO 95/01801, WO 96/14335 y WO 95/16035), GDF7 (CBMP3, BMP12)
(WO 95/01802 y WO 95/10635), GDF14 (WO 97/36926); GDF15 (WO
99/06445), GDF16 (WO 99/06556), 60A (Proc. Natl. Acad. Sci. 88
(1991), páginas 9214-9218), DPP (Nature 325 (1987),
páginas 81-84), Vgr-1 (Proc. Natl.
Acad. Sci. 86 (1989), páginas 4554-4558)
Vg-1 (Cell 51 (1987), páginas
861-867), dorsalina (Cell 73 (1993), páginas
687-702), MIS (Cell 45 (1986), páginas
685-698), pCL13 (WO 97/00958), BIP (WO 94/01557),
inhibina a, activina \betaA y activina \betaB (EP 0222491),
activina \betaC (MP121) (WO 96/01316), activina \betaE y GDF12
(WO 96/02559 y WO 98/22492), activina \betaD (Biochem. Biophys.
Res. Comm. 210 (1995), páginas 581-588), GDNF
(Science 260 (1993), páginas 1130-1132, WO
93/06116), Neurturin (Nature 384 (1996), páginas
467-470), Persephin (Neuron 20 (1998), páginas
245-253, WO 97/33911), Artemin (Neuron 21 (1998),
páginas 1291-1302), Mic-1 (Proc.
Natl. Acad. Sci. USA 94 (1997), páginas
11514-11519), Univin (Dev. Biol. 166 (1994), páginas
149-158), ABMP (Development 121 (1995), páginas
4293-4301), Nodal (Nature 361 (1993), páginas
543-547), Screw (Genes Dev. 8 (1994), páginas
2588-2601). Otras proteínas útiles incluyen
constructos biosintéticos biológicamente activos con inclusión de
proteínas biosintéticas diseñadas utilizando secuencias de dos o más
proteínas morfogenéticas conocidas. Ejemplos de constructos
biosintéticos se describen en los documentos U.S. 5.011.691 (v.g.
COP-1, COP-3, COP-4,
COP-5, COP-7 y
COP-16). La descripción de las citadas
publicaciones, con inclusión de patentes o solicitudes de patente se
incorpora en esta memoria por referencia.
La existencia de proteínas de la superfamilia
TGF-\beta en diversas etapas tisulares y etapas de
desarrollo se corresponde con diferencias en lo que respecta a sus
funciones exactas así como sus sitios diana, duración de vida,
requerimientos de factores auxiliares, ambiente fisiológico celular
necesario y/o resistencia a la degradación.
Las proteínas de la superfamilia
TGF-\beta existen como homodímeros o heterodímeros
que tienen un solo enlace disulfuro. Este enlace disulfuro está
mediado por un residuo cisteína, específico y conservado en la
mayoría de las proteínas, de los monómeros respectivos. Hasta ahora,
se consideraba como indispensable para la actividad biológica que la
proteína esté presente en su forma dímera. Varias publicaciones
indicaban que la actividad biológica puede obtenerse únicamente para
proteínas dímeras y se especulaba que esta formación de dímeros es
importante para la formación ulterior de polímeros de dos o más
dímeros a fin de alcanzar la transmisión intercelular de señales por
fijación simultánea a receptores de tipo I y tipo II para las
proteínas de la superfamilia TGF-\beta en las
células. Se suponía que únicamente esta fijación simultánea a ambas
clases de receptores podría permitir la transmisión eficaz de
señales intercelulares para el beneficio del paciente (Bone, volumen
19 (1996), páginas 569-574). Formas monómeras de
TGF-\beta1 y activina A se produjeron por
intercambio de Cys^{77} o Cys^{80}, respectivamente, para un
residuo serina por mutagénesis. Estos mutantes exhibían sólo hasta
20% o 1%, respectivamente, de la actividad biológica de las
proteínas nativas correspondientes
(Amatayakul-Chantler et al., J. Biol. Chem.
pp. 27687-27691, Hüsken-Hindi et
al., J. Biol. Chem., pp. 19380-19384
(1994)).
Una desventaja del uso de estas proteínas como
medicamentos y su producción es que las mismas no pueden obtenerse
fácilmente en forma biológicamente activa y suficientemente pura por
expresión recombinante en procariotas sin procedimientos de
renaturalización intensivos.
Así, el objeto de la presente invención fue
proporcionar una posibilidad sencilla y económica de producir de
manera reproducible proteínas que exhiben alta actividad biológica,
en la cual esta actividad biológica debería corresponder
esencialmente a la de los dímeros de las proteínas de dichas
familias.
Este objeto se resuelve de acuerdo con la
invención por una proteína seleccionada de los miembros de la
superfamilia de proteínas TGF-\beta, siendo dicha
proteína necesariamente monómera debido a la sustitución o deleción
de una cisteína que es responsable de la formación de los
dímeros.
Sorprendentemente, se ha encontrado que la
sustitución o deleción de la cisteína, que normalmente efectúa la
dimerización en las proteínas, da como resultado la expresión y el
plegado correcto (formación adecuada de los puentes disulfuro
intramoleculares) en una proteína monómera que retiene la actividad
biológica de la forma dímera. Todavía más sorprendentemente, se ha
encontrado que al menos algunas de las proteínas monómeras exhiben
una mayor actividad, basada en el peso de proteína, que sus
respectivas formas dímeras. Aparte de esta actividad biológica
mejorada, una ventaja importante de las proteínas de acuerdo con la
invención es que las mismas pueden expresarse en gran cantidad en
hospedadores procariotas y, después de replegado simple de los
monómeros, se obtienen aquéllas con alta pureza y rendimiento muy
alto sin necesidad de separar la proteína dimerizada de la no
dimerizada (monómera). Los descubrimientos de la presente invención
son muy sorprendentes dado que, como ya se ha mencionado
anteriormente, era creencia generalizada que únicamente un dímero de
las proteínas morfogenéticas tiene actividad biológica. A pesar de
esta creencia, las proteínas de acuerdo con la invención exhiben una
actividad hasta dos veces mayor que la del dímero sobre la base de
peso de proteína. El tamaño más pequeño de las proteínas de la
invención, a la vez que mantienen la actividad biológica, puede
considerarse también como ventajoso, v.g. para aplicaciones que
conciernen al cerebro dado que la proteína monómera puede atravesar
mucho más fácilmente la barrera hematoencefálica que la forma
dímera.
Las proteínas de acuerdo con la invención abarcan
todas las proteínas de las familias de proteínas mencionadas que
están presentes normalmente en forma dímera. Asimismo, partes de
dichas proteínas que retienen actividad sustancial o proteínas de
fusión o formas precursoras de proteínas deben considerarse
abarcadas por la presente invención así como variantes
biológicamente activas existentes naturalmente o biosintéticas de
proteínas de la superfamilia TGF-\beta, con tal
que las mismas exhiban al menos una actividad biológica
considerable.
En una realización preferida de la presente
invención, la proteína monómera es una proteína madura o una parte
biológicamente activa o variante de la misma. La expresión "parte
biológicamente activa o variante de la misma" tiene por objeto
definir cualesquiera fragmentos que retengan actividad, proteínas
precursoras que se escinden, v.g., en el sitio de actividad para dar
la forma madura o exhiben actividad biológica por sí mismas, o
también variantes que mantienen todavía esencialmente la actividad
biológica de la proteína de tipo salvaje. Tales variantes contienen
preferiblemente sustituciones conservadoras de aminoácidos, pero
especialmente en la parte N-terminal de las
proteínas maduras incluso deleciones o sustituciones considerables
no conducen a una pérdida considerable de actividad biológica. Está
plenamente dentro de la experiencia del experto en la técnica
determinar si una determinada proteína exhibe la actividad biológica
requerida. Proteínas que exhiben al menos 70% y preferiblemente al
menos 80% de homología con las proteínas maduras de tipo salvaje de
las familias de proteínas arriba citadas deberían considerarse
abarcadas por la presente invención, con tal que contengan la
deleción o sustitución de una cisteína, como se requiere para las
proteínas de acuerdo con la invención, y por consiguiente no forman
dímeros.
Se prefiere especialmente que las proteínas de
acuerdo con la invención contengan al menos la región de 7 cisteínas
característica para la superfamilia de las proteínas
TGF-\beta.
La región específica de 7 cisteínas se considera
como la parte más importante de las proteínas en lo que respecta a
la actividad biológica. Por esta razón, las proteínas que retienen
esta región crítica son proteínas preferidas de acuerdo con la
invención. Se describen en la técnica anterior qué cisteína es
responsable de la formación de dímeros en una determinada proteína o
familia de proteínas (véase por ejemplo: Schlunegger & Grutter
(1992) Nature 358, 430-434; Daopin et al.,
(1992) Science 257, 369-373 y Griffith et
al., Proc. Natl. Acad. Sci. 93 (1996), páginas
878-883). Esta cisteína tiene que delecionarse o
sustituirse por otro aminoácido para formar una proteína de acuerdo
con la invención.
La región de 7 cisteínas se conoce para muchas
proteínas de la superfamilia de proteínas
TGF-\beta. En esta región, la localización
respectiva de los residuos cisteína unos con respecto a otros es
importante y sólo se permite que varíe ligeramente a fin de no
perder la actividad biológica. Secuencias de consenso para tales
proteínas se conocen en la técnica anterior y todas las proteínas
que cumplen con tales secuencias de consenso se considera que están
abarcadas por la presente invención.
La proteína de la presente invención contiene una
secuencia de consenso de acuerdo con la secuencia siguiente
(fórmula
I),C(Y)_{28} C Y Y Y C
(Y)_{30-32} X C (Y)_{31} C Y
C
en la cual C denota cisteína, Y
denota cualquier aminoácido con inclusión de cisteína y X denota
cualquier aminoácido excepto
cisteína.
Más preferiblemente, la proteína de acuerdo con
la invención contiene una secuencia de consenso de acuerdo con la
secuencia siguiente
(fórmula
II),C(X)_{28} C X X X C
(X)_{31-33} C (X)_{31} C X
C
en la cual C, X e Y tienen el mismo
significado que se ha definido
anteriormente.
En estas secuencias de consenso, están contenidas
distancias especialmente preferidas entre los residuos cisteína
respectivos, en las cuales ya también la cisteína formadora de
dímeros está sustituida por otro aminoácido. Como sucede con todas
las proteínas de dicha superfamilia de proteínas, la localización de
y la distancia entre las cisteínas es más importante que la
identidad de los otros aminoácidos contenidos en esta región. Por
esta razón, la secuencia de consenso muestra la localización
respectiva de las cisteínas, pero no muestra la identidad de los
otros aminoácidos, dado que estos otros aminoácidos varían mucho en
las proteínas de la superfamilia de proteínas
TGF-\beta.
En una realización preferida de la presente
invención, la proteína monómera de acuerdo con la invención es una
proteína morfogenética.
La mayoría de los miembros de la superfamilia de
proteínas TGF-\beta son proteínas morfogenéticas
que son útiles para tratamientos en los cuales es interesante la
regulación de la diferenciación y proliferación de las células o
células progenitoras. Esto puede dar como resultado el
reemplazamiento de tejidos dañados y/o enfermos como por ejemplo
tejido esquelético (hueso, cartílago), tejido conectivo, tejido
periodontal o dental, tejido neural, tejido del sistema sensorial,
hígado, páncreas, cardíaco, vasos sanguíneos y tejido renal, tejido
uterino o tiroideo, etc. Las proteínas morfogenéticas son útiles a
menudo para el tratamiento de lesiones tisulares ulcerosas o
inflamatorias y la curación de heridas de cualquier clase tal como
la curación mejorada de úlceras, quemaduras, lesiones o injertos de
piel.
Proteínas especialmente preferidas pertenecen a
las familias BMP o GDF.
Han sido descritas varias proteínas BMP que
fueron descubiertas originalmente por su capacidad para inducir la
formación de hueso, como se ha indicado también anteriormente.
Entretanto, se han encontrado varias funciones adicionales como
sucede también para los miembros de las GDFs. Estas proteínas
exhiben un campo muy extenso de aplicaciones y especialmente son
además de su actividad promotora del crecimiento de hueso y
cartílago (véase por ejemplo: WO 88/00205, WO 90/11366, WO 91/05802)
útiles en enfermedad periodontal, para inhibir la pérdida de tejido
periodontal y dental, para el sellado de cavidades dentales, para
mejorar la integración de un diente en un alvéolo dental (véase por
ejemplo: WO 96/26737, WO 94/06399, WO 95/24210), para tejido
conectivo tal como tendón o ligamento (véase por ejemplo: WO
95/16035), para mejorar la supervivencia de las células neurales,
para inducir el crecimiento de células neurales y reparación de
defectos neurales, para tejido dañado del CNS debido a accidente
cerebrovascular súbito o traumatismo (véase por ejemplo: WO
97/34626, WO 94/03200, WO 95/05846), para mantener o restaurar la
percepción sensorial (véase por ejemplo WO 98/20890, WO 98/20889),
para insuficiencia renal (véase por ejemplo: WO 97/41880, WO
97/41881), para regeneración hepática (véase por ejemplo WO
94/06449), para regeneración del miocardio (véase por ejemplo WO
98/27995), para tratamiento o preservación de tejidos o células para
trasplante de órganos o tejidos, para integridad del revestimiento
interior gastrointestinal (véase por ejemplo WO 94/06420), para
aumento de la población de células progenitoras como por ejemplo
células progenitoras hematopoyéticas por estimulación ex vivo
(véase por ejemplo WO 92/15323), etc. Un miembro preferido de la
familia DGF es la proteína MP52 que se denomina también
GDF-5 o CBMP-1. Las aplicaciones
para MP52 reflejan varias de las aplicaciones ya descritas para la
familia BMP/GDF. Se considera que MP52 es un promotor muy eficaz de
la formación de hueso y cartílago así como la formación de tejido
conectivo (véase por ejemplo WO 95/04819, Hötten et al.,
(1996), Growth Factors 13, 65-74, Storm et
al., (1994) Nature 368, 639-343, Chang et
al., (1994) J. Biol. Chem. 269 (45),
28227-28234). En este contexto, MP52 es útil para
aplicaciones concernientes a las articulaciones entre elementos
esqueléticos (véase por ejemplo Storm & Kingsley (1996)
Development 122, 3969-3979). Un ejemplo para tejido
conectivo es tendón y ligamento (Wolfman et al., (1997), J.
Clin. Invest. 100, 321-330, Aspenberg & Forslund
(1999), Acta Orthop. Scand 70, 51-54, WO 95/16035).
MP52 es útil también para aplicaciones de odontología (dentales y
periodontales) (véase por ejemplo WO 95/04819, WO 93/16099, Morotome
et al. (1998), Biochem Biophys Res Comm 244,
85-90). MP52 es útil en la reparación de heridas de
cualquier clase. Adicionalmente, es muy útil para promover el
crecimiento de tejido en el sistema neuronal y la supervivencia de
las neuronas dopaminérgicas, por ejemplo. En este contexto, MP52 es
útil para aplicaciones en enfermedades neurodegenerativas tales como
v.g. la enfermedad de Parkinson y posiblemente también la enfermedad
de Alzheimer, para los tejidos de la corea de Huntington (véase por
ejemplo WO 97/03188, Krieglstein et al., (1995) J. Neurosci
Res. 42, 724-732, Sullivan et al., (1997)
Neurosci Lett 233, 73-76, Sullivan et al.
(1998), Eur. J. Neurosci 10, 3681-3688). MP52
permite mantener la función nerviosa o retener la función nerviosa
en tejidos ya dañados. Por consiguiente, se considera que MP52 es un
factor neurotrófico de aplicación general. El mismo es útil también
para enfermedades oftálmicas, en particular de la retina, la córnea
y el nervio óptico (véase por ejemplo WO 97/03188, You et al.
(1999), Invest Opthalmol Vis Sci 40, 296-311). Se
espera que la MP52 monómera exhiba todas las actividades ya
descritas de la forma dímera así como algunas actividades descritas
ulteriormente como se describe para los miembros de la familia de
dímeros DPM/GDF. Se espera que aquélla sea útil también por ejemplo
para aumentar las poblaciones de células progenitoras y para
estimular la diferenciación de células progenitoras ex vivo.
Las células progenitoras pueden ser células que toman parte en el
proceso de formación de cartílago o células progenitoras
hematopoyéticas. La misma es útil también para tejido lesionado o
enfermo, en los casos en que es ventajosa una estimulación de la
angiogénesis (véase por ejemplo: Yamashita et al. (1997), Exp
Cell Res 235, 218-226).
Una proteína especialmente preferida de acuerdo
con la invención es por consiguiente la proteína MP52 o una parte
biológicamente activa o variante de la misma. Al igual que en la
definición ya mencionada anteriormente de estos términos, MP52 puede
utilizarse v.g. en su forma madura; sin embargo, puede utilizarse
también la misma como uno de sus fragmentos que contenga al menos la
región de 7 cisteínas o incluso en una forma precursora. Las
desviaciones en la parte N-terminal de la MP52
madura no afectan a su actividad en un grado considerable. Por
consiguiente, sustituciones, deleciones o adiciones en la parte
N-terminal de las proteínas están todavía dentro del
alcance de la presente invención. Podría ser útil añadir un péptido
a la parte N-terminal de la proteína, v.g. por
razones de purificación. Podría no ser necesario escindir este
péptido añadido después de la expresión y purificación de la
proteína. Péptidos adicionales en la parte N- o
C-terminal de la proteína pueden servir también para
el direccionamiento de la proteína a tejidos especiales tales como
tejido nervioso o tejido óseo o para la penetración de la barrera
hematoencefálica. Generalmente, también las proteínas de fusión de
una proteína monómera de acuerdo con la invención y otro péptido o
grupo se consideran dentro del alcance de la presente invención, en
las cuales estos otros péptidos o grupos están dirigiendo la
localización de la proteína de fusión, v.g. debido a afinidad para
cierto tipo de tejido, etc. Ejemplos de tales proteínas de fusión se
describen en WO 97/23612. La proteína que contiene dicha adición
retendrá su actividad biológica al menos en tanto que dicha adición
no sea perjudicial para la formación de la conformación
biológicamente activa de la proteína.
En una realización especialmente preferida de la
presente invención, las proteínas comprenden la secuencia de
aminoácidos de acuerdo con SEQ. ID. No. 1 (secuencia de DNA y de
proteína) y SEQ. ID. No. 2 (secuencia de proteína, sólo),
respectivamente. SEQ. ID. No. 2 muestra la secuencia proteínica
completa de la proteína prepro de MP52 humana, como se ha descrito
ya en WO 95/04819. El comienzo de la proteína madura se encuentra
preferiblemente en el área de los aminoácidos
352-400, de modo especialmente preferido en los
aminoácidos 381 ó 382. Por consiguiente, la proteína madura
comprende los aminoácidos 381-501 o
382-501. La primera alanina de la proteína madura
puede estar delecionada y la proteína madura contiene entonces
preferiblemente los aminoácidos 383-501. La cisteína
en la posición 465 que está presente en la proteína MP52 dímera ya
descrita está, de acuerdo con la invención, delecionada o sustituida
por otro aminoácido. Esta deleción o sustitución se representa por
Xaa en la posición respectiva en SEQ. ID. Nos. 1 y 2.
El aminoácido por el cual el residuo cisteína que
efectúa la dimerización está sustituido puede seleccionarse por
cualquier aminoácido que no deteriore la formación de una
conformación biológicamente activa. El aminoácido se selecciona
preferiblemente del grupo de alanina, serina, treonina, leucina,
isoleucina, glicina y valina.
Las proteínas de acuerdo con la invención se
caracterizan en suma por la ausencia del residuo cisteína en la
secuencia de aminoácidos responsable de la formación del dímero.
Esta ausencia puede realizarse por sustitución de esta cisteína por
otro aminoácido o por deleción. Sin embargo, en el caso de deleción
debe tenerse la seguridad para la proteína de que la formación de la
conformación biológicamente activa no se vea impedida. Esto mismo es
cierto para la selección del aminoácido de sustitución, en cuyo caso
se prefiere utilizar un aminoácido que tenga una forma similar a la
cisteína.
Las proteínas monómeras de acuerdo con la
invención pueden producirse fácilmente, en particular por expresión
en procariotas y renaturalización de acuerdo con métodos conocidos.
Es ventajoso que la proteína pueda obtenerse en forma muy activa
biológicamente. Las proteínas exhiben en forma monómera
aproximadamente la misma actividad que el dímero, de tal modo que
sobre la base de la cantidad de sustancia activa únicamente tiene
que utilizarse la misma cantidad de la proteína monómera a fin de
obtener los mismos efectos biológicos positivos.
Una cuestión adicional de la presente invención
es un ácido nucleico que codifica una proteína de acuerdo con la
invención. Es evidente que el ácido nucleico debe tener una
secuencia tal que se consiga una deleción o sustitución de la
cisteína responsable de la formación del dímero. El ácido nucleico
puede ser un ácido nucleico existente naturalmente, pero también un
ácido nucleico producido o procesado recombinantemente. El ácido
nucleico puede ser tanto una secuencia de DNA como una secuencia de
RNA, con tal que la proteína de acuerdo con la invención pueda
obtenerse a partir de este ácido nucleico por expresión en un
sistema adecuado.
En una realización preferida de la invención, el
ácido nucleico es una secuencia de DNA. Esta secuencia de DNA en una
forma especialmente preferida de la invención comprende una
secuencia como la que se muestra en SEQ. ID. No. 1 o partes de la
misma. SEQ. ID. No. 1 muestra un ácido nucleico que codifica MP52,
en el cual el codón para la cisteína responsable de la formación del
dímero está reemplazado por otro codón que no codifica cisteína o
está delecionado. Esta sustitución o deleción se muestra como
"nnn" en los protocolos de secuencia. En lugar de la secuencia
completa de SEQ. ID. No. 1 pueden utilizarse también partes que
codifican la proteína madura o fragmentos descritos también
anteriormente.
En el marco de la presente invención se prefiere
que el ácido nucleico, aparte de las secuencias codificantes,
contenga también secuencias de control de la expresión. Tales
secuencias de control de la expresión son conocidas por los expertos
en la técnica y sirven para controlar la expresión de la proteína
codificada en una célula hospedadora. La célula hospedadora no tiene
que ser una célula aislada, y por otra parte, el ácido nucleico
puede expresarse en el paciente in vivo en el tejido diana.
Esto puede hacerse por inserción del ácido nucleico en el genoma de
la célula; sin embargo, es posible también transformar células
hospedadoras con vectores de expresión que contienen un ácido
nucleico de acuerdo con la invención. Tales vectores de expresión
son un objeto adicional de la presente invención, en los cuales el
ácido nucleico está insertado en un sistema vector adecuado,
seleccionándose el sistema vector de acuerdo con la expresión
deseada de la proteína. El sistema vector puede ser un sistema
vector eucariota, pero -en el marco de la presente invención- el
mismo es preferiblemente un sistema vector procariota, con el cual
pueden producirse las proteínas en células hospedadoras procariotas
de una manera particularmente fácil y pura. Adicionalmente, el
vector de expresión puede ser un vector vírico.
Asimismo, las células hospedadoras son a su vez
un objeto adicional de la presente invención. Las células
hospedadoras se caracterizan porque contienen un ácido nucleico de
acuerdo con la invención o un vector de expresión de acuerdo con la
invención y porque son capaces de utilizar la información presente
en los ácidos nucleicos y en el vector de expresión,
respectivamente, para la expresión de una proteína monómera de
acuerdo con la invención.
Aunque en el marco de la presente invención son
adecuadas también células hospedadoras eucariotas para la producción
de la proteína, es particularmente ventajoso, como se ya se ha
mencionado varias veces anteriormente, que la proteína de acuerdo
con la invención pueda producirse en células hospedadoras
procariotas, las cuales representan por tanto una realización
preferida de la presente invención. Después de dicha expresión
preferida en células hospedadoras procariotas, la proteína se
purifica y se renaturaliza de acuerdo con métodos conocidos,
efectuando de este modo la formación de puentes cistina
intramoleculares.
Sin embargo, dado que no sólo es posible la
producción in vitro de la proteína monómera, sino también la
expresión in vivo de un ácido nucleico de acuerdo con la
invención, una realización adicional preferida es una célula
hospedadora eucariota, y especialmente una célula hospedadora
eucariota que contenga el DNA en su genoma, o como un vector de
expresión. Dicha célula hospedadora puede ser útil también para
aplicación a un individuo que se encuentra en necesidad de
tratamiento morfogenético.
Objetos adicionales de la presente invención son
composiciones farmacéuticas que comprenden al menos una proteína
monómera de acuerdo con la invención o al menos un ácido nucleico
codificante de una proteína de este tipo o al menos un vector de
expresión correspondiente, o al menos una célula hospedadora
eucariota que exprese la proteína monómera.
La proteína propiamente dicha, pero también un
ácido nucleico de acuerdo con la invención, un vector de expresión o
una célula hospedadora pueden considerarse como ventajosos como
sustancias activas en una composición farmacéutica. Asimismo,
combinaciones de proteínas monómeras, con actividades biológicas en
la misma o diferentes aplicaciones, pueden utilizarse en
composiciones farmacéuticas preferidas. Especialmente preferidas
para aplicaciones neuronales son combinaciones de MP52 con otras
proteínas de la superfamilia TGF-\beta, ambas en
forma monómera, como por ejemplo con GDNF (véase WO 97/03188).
Asimismo para aplicaciones concernientes a
cartílago y/o hueso, podría ser útil la combinación de varias
proteínas monómeras, como MP52 con una proteína de
TGF-\beta (véase v.g. WO 92/09697) o MP52 con una
proteína inductora del mantenimiento de cartílago tal como
BMP-9 (véase v.g. WO 96/39170). Sin embargo, cuando
se utiliza un ácido nucleico o un vector de expresión, es preciso
tener la seguridad de que, cuando se administra al paciente, debe
existir un entorno en el cual el ácido nucleico y el vector de
expresión, respectivamente, puedan expresarse y la proteína de
acuerdo con la invención pueda producirse in vivo en el sitio
de acción. Esto mismo es aplicable, por consiguiente, a la célula
hospedadora de acuerdo con la invención. Cuando se utilizan vectores
de expresión o células hospedadoras, es posible también que los
mismos codifiquen más de una proteína monómera de la invención para
producir una combinación de dos o más proteínas monómeras.
Es ventajoso que tanto la proteína como el ácido
nucleico o el vector de expresión o la célula hospedadora se
apliquen en y/o sobre una matriz biocompatible. El material matriz
puede ser transplantado al paciente, v.g. quirúrgicamente, en cuyo
caso la proteína o bien es eficaz en la superficie del material
matriz o la proteína o el DNA codificante de la proteína pueden
liberarse lentamente del material matriz y ser eficaces luego
durante un largo periodo de tiempo. Adicionalmente, es posible y
ventajoso utilizar un material matriz biodegradable en la
composición farmacéutica, en cuyo caso este material se disuelve
preferiblemente durante la formación de tejido inducida por la
proteína de tal manera que una proteína o un ácido nucleico
contenido en él se libera y el tejido de nueva formación reemplaza
al material matriz.
Finalmente, en el caso de aplicaciones relativas
a la formación de hueso, es ventajoso utilizar un material matriz
que es en sí mismo, v.g., osteogénicamente activo. Por la
utilización de un material matriz de este tipo se hace posible
conseguir un efecto sinérgico de proteína de material matriz y
efectuar una formación de hueso particularmente rápida y eficaz.
Un material matriz especialmente preferido que
puede utilizarse de acuerdo con la invención es un material matriz
como se describe en los documentos U.S. 5.232.169 y U.S. 5.776.193,
y especialmente para aplicaciones como la fusión espinal.
Cuando se utiliza una combinación de un material
matriz y proteína y/o ácido nucleico y/o vector de expresión, es
preferible esterilizar dicha combinación antes de su empleo. La
matriz y la proteína morfogenética pueden esterilizarse por separado
y combinarse luego, pero se prefiere esterilizar finalmente el
dispositivo constituido por matriz y proteína morfogenética. La
esterilización final puede realizarse por medio de radiación
ionizante como se ha descrito ya para proteínas dímeras (U.S.
5.674.292), pero es también ventajoso utilizar óxido de etileno.
Por supuesto, esta invención abarca también
composiciones farmacéuticas que contienen sustancias adicionales
como v.g. sustancias auxiliares y vehículos farmacológicamente
aceptables. Sin embargo, la proteína de acuerdo con la invención,
también en el caso de utilización del material matriz, no tiene que
utilizarse necesariamente junto con este material matriz, sino que
puede administrarse también sistémicamente, en cuyo caso la misma se
concentra preferiblemente en el entorno de un material matriz
implantado.
Para algunas aplicaciones, la proteína de acuerdo
con la invención y el ácido nucleico formador de esta proteína
respectivamente, o el vector de expresión o la célula hospedadora
pueden estar presentes preferiblemente en una composición
inyectable. Los implantes no son necesarios o posibles para
cualquier forma de aplicación de las proteínas de acuerdo con la
invención. Sin embargo, es posible también proporcionar un depósito
implantable o una microbomba implantable que contenga por ejemplo
membranas semipermeables en las cuales está contenida la proteína de
acuerdo con la invención o el ácido nucleico que genera la misma, a
partir de los cuales se libera lentamente cualquiera de ellos a lo
largo de un periodo de tiempo prolongado. La composición
farmacéutica de acuerdo con la invención puede contener también
otros vehículos que hacen posible que las proteínas o los ácidos
nucleicos o los vectores de expresión que codifican estas proteínas
se transporten al sitio de actividad y se liberen en el mismo, en
cuyo caso pueden utilizarse v.g. liposomas o nanosferas. En
principio, es también posible aplicar células hospedadoras, como
v.g. células embrionarias implantadas que expresan las proteínas.
Las células transfectadas con DNA recombinante pueden encapsularse
antes de la implantación. Cualquier otra forma de aplicación de la
composición farmacéutica de acuerdo con la invención practicable
pero no descrita explícitamente en esta memoria y su fabricación
correspondiente están abarcadas también por la presente invención,
con tal que las mismas contengan una proteína de acuerdo con la
invención
o un ácido nucleico o un vector de expresión codificante de la misma, o una célula hospedadora que exprese la misma.
o un ácido nucleico o un vector de expresión codificante de la misma, o una célula hospedadora que exprese la misma.
Aunque las indicaciones no deben restringirse en
esta memoria y están comprendidas también todas las indicaciones que
exhiben la forma dímera de la proteína de acuerdo con la invención,
en lo que sigue se enumeran tipos de aplicación para las
composiciones de acuerdo con la invención que se consideran como
indicaciones particularmente preferidas para las proteínas de la
presente invención. Por una parte, se encuentra la prevención o la
terapia de enfermedades asociadas con el deterioro de hueso y/o
cartílago o que afectan a enfermedades de hueso y/o cartílago, o
situaciones generales en las cuales es deseable la formación de
cartílago y/o hueso o para fusión espinal, y por otra parte se
encuentra la prevención o terapia de tejido lesionado o enfermo
asociado con tejido conectivo que incluye tendón y/o ligamento,
tejido periodontal o dental con inclusión de implantes dentales,
tejido neural con inclusión de tejido del CNS y situaciones
neuropatológicas, tejido del sistema sensorial, hígado, páncreas,
cardíaco, vasos sanguíneos, tejido renal, uterino o tiroideo, piel,
membranas mucosas, endotelio, epitelio, para la promoción o
inducción del crecimiento de los nervios, regeneración de tejidos,
angiogénesis, curación de las heridas con inclusión de úlceras,
quemaduras, lesiones o injertos de piel, inducción de la
proliferación de células progenitoras o células de la médula ósea,
para el mantenimiento de un estado de proliferación o diferenciación
para el tratamiento o la preservación de tejido o células para
transplante de órganos o tejidos, para la integridad del
revestimiento gastrointestinal interior, para el tratamiento de
alteraciones en la fertilidad, anticoncepción o embarazo.
Enfermedades concernientes a los órganos
sensoriales tales como los ojos deben incluirse también en la
indicación preferida de la composición farmacológica de acuerdo con
la invención. Como enfermedades neuronales pueden mencionarse
nuevamente como ejemplos las enfermedades de Parkinson y
Alzheimer.
Las composiciones farmacéuticas de acuerdo con la
invención pueden utilizarse de cualquier manera deseada,
formulándose preferiblemente las composiciones farmacéuticas para
aplicación quirúrgica local, aplicación tópica o aplicación
sistémica. Sustancias auxiliares para la forma de aplicación
individual pueden estar presentes por supuesto en la composición
farmacéutica de acuerdo con la invención. Para algunas aplicaciones,
puede ser ventajoso añadir algunas sustancias adicionales a la
composición farmacéutica como por ejemplo vitamina D (WO 92/21365),
péptido relacionado con la hormona paratiroidea (WO 97/35607),
chordina (WO 98/21335), agente anti-fibrinolítico
(EP 535091), anti-metabolitos (WO 95/09004),
alquil-celulosa (WO 93/00050), manitol (WO
98/33514), azúcar común, glicina, hidrocloruro del ácido glutámico
(U.S. 5.385.887), antibióticos, antisépticos, aminoácidos y/o
aditivos que mejoran la solubilidad o la estabilidad de la proteína
morfogenética monómera, como por ejemplo detergentes no iónicos
(v.g. Tween 80), aminoácidos básicos, proteínas portadoras (v.g.
seroalbúmina), propéptidos de longitud total de la superfamilia
TGF-\beta o partes de los mismos.
Como puede deducirse ya de la descripción de las
proteínas, ácidos nucleicos y composiciones farmacéuticas, las
proteínas de acuerdo con la invención y sus respectivos ácidos
nucleicos, que proporcionan una expresión de las proteínas en el
sitio de actividad, pueden aplicarse ventajosamente en todas las
áreas para las cuales se pueden aplicar también las formas dímeras
de las proteínas, como se ha descrito. Por consiguiente, en el marco
de la presente invención, un objeto adicional es el uso de una
composición farmacéutica de acuerdo con la presente invención para
el tratamiento o la prevención de cualesquiera indicaciones de las
formas dímeras de las proteínas de acuerdo con la invención.
En este caso es nuevamente posible conducir las
operaciones quirúrgicas e implantar la composición farmacéutica
(contenida en particular sobre un material matriz), y una
administración en forma líquida o adecuada de cualquier otro modo,
v.g. por inyección o administración oral parece ser tan adecuada
como una aplicación tópica para, v.g., la regeneración tisular.
La Fig. 1A muestra un gráfico bidimensional de la
conformación de MP52 dímera producida recombinantemente con la
primera alanina delecionada. En esta figura, se muestran los siete
puentes cisteína contenidos en un dímero, existiendo tres puentes
cistina intramoleculares por unidad de monómero y 1 puente cistina
intermolecular que conecta ambos monómeros. La Fig. 1B muestra la
proteína monómera de acuerdo con la invención en la cual la cisteína
de la secuencia de aminoácidos de MP52 ha sido reemplazada por X,
que designa cualquier aminoácido excepto cisteína.
Los ejemplos explicarán la invención más
ilustrativamente y no deben considerarse como limitantes.
La parte madura de la MP52 humana se mutó por
conversión de cisteína en alanina en la posición 465 de SEQ. ID. No.
2. Para este propósito, los nucleótidos en la posición 2032 y 2033
de SEQ. ID. No. 1 se convirtieron de TG a GC. La sustitución de los
nucleótidos se realizó por utilización del plásmido procariota
pBP2MP52m y un método PCR.
El vector pBP2MP52m es un derivado del plásmido
pBR322 que contiene un gen de resistencia a la ampicilina, un
promotor T7 seguido por un sitio de fijación de ribosoma, un codón
de partida, la parte madura de MP52 (codificante de los aminoácidos
382-501 en SEQ. ID. No. 2 con una cisteína en la
posición 654, codones de parada en cada marco de lectura y un
terminador. El plásmido fue depositado en el DSM (DSM 10029, 2 de
junio de 1995).
La mutación se realizó utilizando el Kit de
Mutagénesis Orientada QuickChange^{TM} con la
DNA-polimerasa
PfuTurbo^{TM} y la endonucleasa Dpn I de Stratagene (Catálogo #200518) de acuerdo con el manual de instrucciones del fabricante. El oligonucleótido CCACACCACCCACCGCCTGTGTGCCCACGC (SEQ. ID. No. 5) y el oligonucleótido GCGTGGGCACACAGGCGGTGGGTGGTGTGG (SEQ. ID. No: 6) se purificaron por electroforesis en gel de poliacril-amida y se utilizaron como los iniciadores mutágenos. El plásmido resultante pBP2MP52_{ALA} contenía después del codón de partida la secuencia de nucleótidos codificante en los aminoácidos 382-501 en SEQ. ID. No: 2 con una alanina en la posición 465, lo que se comprobó por secuenciación.
PfuTurbo^{TM} y la endonucleasa Dpn I de Stratagene (Catálogo #200518) de acuerdo con el manual de instrucciones del fabricante. El oligonucleótido CCACACCACCCACCGCCTGTGTGCCCACGC (SEQ. ID. No. 5) y el oligonucleótido GCGTGGGCACACAGGCGGTGGGTGGTGTGG (SEQ. ID. No: 6) se purificaron por electroforesis en gel de poliacril-amida y se utilizaron como los iniciadores mutágenos. El plásmido resultante pBP2MP52_{ALA} contenía después del codón de partida la secuencia de nucleótidos codificante en los aminoácidos 382-501 en SEQ. ID. No: 2 con una alanina en la posición 465, lo que se comprobó por secuenciación.
La expresión de MP52 monómera puede inducirse
proporcionando una fuente de RNA-polimerasa T7.
Utilizando la cepa bacteriana BL21(DE3)pLysS (Novagen)
transformada con el plásmido pBP2MP52_{ALA} e induciendo el gen de
RNA-polimerasa T7 de acuerdo con las instrucciones
de los fabricantes con IPTG, puede expresarse la MP52 monómera en
cuerpos de inclusión que pueden aislarse de acuerdo con
procedimientos estándar. La purificación ulterior se realizó en una
columna de fase inversa (Nucleosil 300-7C4,
Machery-Nagel) con un gradiente de tampón B 0 a 50%
(tampón A: 0,1% CFA en agua, tampón B: 90% acetonitrilo, 0,1% TFA)
en 50 minutos (caudal: 2 ml/min). Las formación que contenían MP52
monómera se agruparon, liofilizaron y guardaron a -70ºC. se
solubilizó MP52 en un tampón desnaturalizante (urea 6M, NaCl 500 mM,
DTT 10 mM, EDTA 1 mM, Tris 20 mM, pH 8,3) y se añadió para replegado
en 9 veces de un sistema tampón de glicina 50 mM (pH 9,8) que
contenía CHAPS (20 mM), NaCl (500 mM) y GSSG 3 mM, después de lo
cual se agitó moderadamente a 4ºC. Después de aproximadamente 24
horas, la muestra se diluyó 2,8 veces con NaH_{2}PO_{4} 14 mM y
se sometió a precipitación isoeléctrica. Después de la
centrifugación, el filtrado se disolvió en TFA al 0,1% y el monómero
plegado se purificó ulteriormente por HPLC en fase inversa. Para
este propósito, se cargó MP52 en una columna (Aquapore Octyl de 20
micrómetros, Applied Biosystems) equilibrada con 25% de tampón B
(tampón A: TFA al 0,1% en agua, tampón B: 90% acetonitrilo, 90%,
0,1% TFA). La MP52 monómera se eluyó con un gradiente de tampón B
25-60% en 70 minutos (caudal 3 ml/min). Las
fracciones que contenían MP52 monómera purificada replegada se
agruparon, liofilizaron, y guardaron a -70ºC, y pueden utilizarse en
estudios de actividad biológica. Útiles para estudios de actividad
biológica de MP52 monómera en el campo de la inducción de cartílago
y hueso son por ejemplo la medida de la actividad creciente de ALP
(Takuwa et al., Am. J. Physiol. 257,
E797-E803, 1989) utilizando células
ROB-C26 semejantes a las osteoprogenitoras
(Yamaguchi et al., Calcif. Tissue Int. 49,
921-925, 1991) como se describe en WO 95/04819 o
células ATDC5 (Riken Gene Bank, RCB 0565, células embrionarias que
se diferencian como células de cartílago). Ensayos útiles de
actividad que muestran las capacidades neurológicas de la MP52
monómera replegada son la medida de la supervivencia incrementada de
las neuronas dopaminérgicas como ha sido descrito por ejemplo por
Krieglstein et al. (J. Neuroscience Res. 42,
724-732, 1995) o Sullivan et al.
(Neuroscience Letters 233, 73-76, 1997) o el
crecimiento de fibras nerviosas a partir de la retina embrionaria
como se describe por ejemplo en el documento WO 97/03188. El
potencial angiogénico de la MP52 monómera plegada puede verificarse
por ejemplo en un modelo de microbolsa corneal in vivo.
Resumidamente, puede utilizarse Hydron como un pelet de liberación
lenta adaptado de D' Amato et al. (Proc. Natl. Acad. Sci. USA
91 (1994) 4082-4085). Aproximadamente 2 \mug de
MP52 monómera pueden disolverse en 20 \mul de acetonitrilo al 50%,
estabilizado con 5 mg de sucralfato
(sacarosa-sulfato de aluminio; Bukh Meditec,
Copenhague) y mezclado con 20 \mul de Hydron NCC al 12% (peso/vol)
(Interferon Science, New Brunswick, NJ) en etanol. La mezcla puede
pipetearse sobre fichas de Teflón y secarse para producir un pelet.
Subsiguientemente, el pelet puede implantarse en microbolsas
corneales del ojo de un conejo blanco macho de Nueva Zelanda. Para
este propósito, puede crearse un túnel intraestromático, partiendo
de una incisión lineal perpendicular en el plano pupilar y que
termina 2,75 mm delante del limbo. Como cuidado
post-quirúrgico, debería administrarse una sola
dosis de ungüento de eritromicina en la superficie de la córnea.
Aproximadamente 10 días después de la implantación, deberían
observarse nuevos capilares que crecen hacia el sitio de
implantación. El crecimiento hacia el pelet puede reflejar la
respuesta quimiotáctica de las células endoteliales a la MP52
liberada y puede cuantificarse por medida del área vascularizada y
el número de vasos en el limbo.
Como control negativo puede utilizarse MP52
monómera aislada y purificada de cuerpos de inclusión, pero no
sometida al proceso de replegado. Como control positivo se puede
utilizar MP52 dímera.
La estimulación de la hematopoyesis puede
determinarse por ejemplo sobre cultivos de aspirados de médula ósea
como se describe en el Ejemplo 8 del documento WO 98/22492.
<110> HyGene AG
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
<120> Proteína Monómera de la familia
TGF-beta
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
<130> 20780pwomd
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
<140>
\vskip0.400000\baselineskip
<141>
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
<150> EP99115613
\vskip0.400000\baselineskip
<151>
1999-08-06
\vskip1.000000\baselineskip
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<160> 8
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<170> PatentIn Ver. 2.1
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<210> 1
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<211> 2703
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<212> DNA
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<213> Homo sapiens
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<220>
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<221> CDS
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<222> (640)..(2142)
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<400> 1
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\newpage
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<210> 2
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<211> 501
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<212> PRT
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<213> Homo sapiens
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<400> 2
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<210> 3
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<211> 30
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<212> DNA
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<213> Secuencia Artificial
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<220>
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<223> Descripción de la Secuencia
Artificial: iniciador mutágeno
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<400> 3
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\hskip-.1em\dddseqskipccacaccacc caccgcctgt gtgcccacgc
\hfill30
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<210> 4
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<211> 30
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<212> DNA
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<213> Secuencia Artificial
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<220>
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<223> Descripción de la Secuencia
Artificial: iniciador mutágeno
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<400> 4
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\hskip-.1em\dddseqskipgcgtgggcac acaggcggtg ggtggtgtgg
\hfill30
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<210> 5
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<211> 30
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<212> DNA
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<213> Secuencia Artificial
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<220>
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<223> Descripción de la Secuencia
Artificial: iniciador mutágeno
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<400> 5
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\hskip-.1em\dddseqskipctggaggggg ctcagcctgt gtacccacgg
\hfill30
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<210> 6
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<212> DNA
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<213> Secuencia Artificial
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<223> Descripción de la Secuencia
Artificial: iniciador mutágeno
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<400> 6
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\hskip-.1em\dddseqskipccgtgggtac acaggccgag ccccctccag
\hfill30
Claims (28)
1. Proteína seleccionada de los miembros de la
superfamilia TGF-\beta caracterizada porque
la proteína es necesariamente monómera debido a sustitución o
deleción de la cisteína que es responsable de la formación de
dímeros y que comprende la secuencia de consenso
C(Y)_{28}CYYYC(Y)_{30-32}XC(Y)_{31}CYC,
en la cual C denota cisteína, Y
denota cualquier amino-ácido y X denota cualquier aminoácido excepto
cisteína.
2. Proteína de acuerdo con la reivindicación 1,
caracterizada porque la proteína es una proteína madura o una
parte biológicamente activa o variante de la misma.
3. Proteína de acuerdo con la reivindicación 1 ó
2, caracterizada porque la proteína pertenece a la familia de
BMP o GDF.
4. Proteína de acuerdo con la reivindicación 3,
caracterizada porque la proteína es MP52 (GDF5) o una parte
biológicamente activa o variante de la misma.
5. Proteína de acuerdo con una cualquiera de las
reivindicaciones anteriores,
caracterizada porque la
misma comprende la secuencia de aminoácidos de acuerdo con SEQ. ID.
NO. 2 o una parte de la
misma.
6. Proteína de acuerdo con una cualquiera de las
reivindicaciones 1 a 5,
caracterizada porque el
residuo cisteína está sustituido por un aminoácido seleccionado del
grupo de alanina, serina, treonina, leucina, isoleucina, glicina y
valina.
7. Proteína de acuerdo con una cualquiera de las
reivindicaciones 1 a 6,
caracterizada porque
contiene aminoácidos adicionales que facilitan o median la
transferencia y localización de la proteína en un tejido
determinado.
8. Ácido nucleico, caracterizado porque
codifica una proteína de acuerdo con una cualquiera de las
reivindicaciones 1 a 7.
9. Ácido nucleico de acuerdo con la
reivindicación 8, caracterizado porque es un DNA.
10. Ácido nucleico de acuerdo con la
reivindicación 8 ó 9, caracterizado porque contiene una
secuencia como la representada en SEQ. ID. NO. 1 o un fragmento de
la misma.
11. Ácido nucleico de acuerdo con una cualquiera
de las reivindicaciones 8 a 10,
caracterizado porque
contiene adicionalmente secuencias adecuadas de control de la
expresión que facilitan y/o dirigen la expresión de la proteína
codificada.
12. Vector de expresión,
caracterizado porque
contiene un ácido nucleico de acuerdo con una cualquiera de las
reivindicaciones 8 a 11 en un sistema vector
adecuado.
13. Vector de expresión de acuerdo con la
reivindicación 12,
caracterizado porque el
sistema vector es adecuado para expresión en
procariotas.
14. Célula hospedadora,
caracterizada porque
contiene un ácido nucleico de acuerdo con una cualquiera de las
reivindicaciones 8 a 11 o un vector de expresión de acuerdo con las
reivindicaciones 12 ó 13 y después de la expresión de dicho ácido
nucleico o vector es capaz de producir una proteína monómera de
acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a
7.
15. Célula hospedadora de acuerdo con la
reivindicación 14,
caracterizada porque es una
célula hospedadora
procariota.
16. Célula hospedadora no humana de acuerdo con
la reivindicación 14, caracterizada porque es una célula
embrionaria.
17. Composición farmacéutica,
caracterizada porque
contiene al menos una proteína de acuerdo con una cualquiera de las
reivindicaciones 1 a 7 o al menos un ácido nucleico de acuerdo con
una cualquiera de las reivindicaciones 8 a 11, al menos un vector de
expresión de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 12 ó
13, o una célula hospedadora de acuerdo con una cualquiera de las
reivindicaciones 14 a
16.
18. Composición farmacéutica de acuerdo con la
reivindicación 17,
caracterizada porque la
proteína y/o el ácido nucleico están contenidos en y/o sobre un
material matriz
biocompatible.
19. Composición farmacéutica de acuerdo con la
reivindicación 18,
caracterizada porque el
material matriz es
biodegradable.
20. Composición farmacéutica de acuerdo con las
reivindicaciones 18 ó 19,
caracterizada porque el
material matriz es en sí mismo osteogénicamente
activo.
21. Composición farmacéutica de acuerdo una
cualquiera de las reivindicaciones 17 a 20, para la prevención o
terapia de enfermedades para las cuales estaría indicada también la
forma dímera de la proteína.
22. Composición farmacéutica de acuerdo con la
reivindicación 21,
para la prevención o terapia de
enfermedades asociadas con el deterioro de huesos y/o cartílagos o
que afectan a enfermedades de los huesos y/o cartílagos o
situaciones en las cuales es deseable el crecimiento de cartílago
y/o hueso, o para fusión
espinal.
23. Composición farmacéutica de acuerdo con la
reivindicación 21,
para la prevención o terapia de
tejido lesionado o enfermo asociado con tejido conectivo con
inclusión de tendón y/o ligamento, tejido periodontal o dental con
inclusión de implantes dentales, tejido neural con inclusión del
tejido del CNS y situaciones neuropatológicas, tejido del sistema
sensorial, hígado, páncreas, cardiaco, vasos sanguíneos, tejido
renal, uterino y tiroideo, piel, membranas mucosas, endotelio,
epitelio, para la promoción o inducción del crecimiento de los
nervios, degeneración de tejidos, angiogénesis, curación de las
heridas con inclusión de úlceras, quemaduras, lesiones o injertos de
piel, inducción o proliferación de células progenitoras o células de
la médula ósea, para mantenimiento de un estado de proliferación o
diferenciación, para tratamiento o preservación de tejido o células
para transplante de órganos o tejidos, para integridad del
revestimiento interior gastrointestinal, para tratamiento de
alteraciones en la fertilidad, anticoncepción o
embarazo.
24. Composición farmacéutica de acuerdo con una
cualquiera de las reivindicaciones 17 a 23, para aplicación
quirúrgica local, aplicación tópica o aplicación sistémica.
25. Composición farmacéutica de acuerdo con una
cualquiera de las reivindicaciones 17 a 24,
caracterizada porque
contiene adicionalmente sustancias auxiliares farmacológicamente
aceptables.
26. Composición farmacéutica de acuerdo con una
cualquiera de las reivindicaciones 24 ó 25, caracterizada
porque la composición es inyectable.
27. Composición farmacéutica de acuerdo con una
cualquiera de las reivindicaciones 24 a 26,
caracterizada porque está
contenida en un vehículo que permite dirigir y liberar la
composición a un sitio de acción
determinado.
28. Composición farmacéutica de acuerdo con la
reivindicación 27,
caracterizada porque el
vehículo se selecciona de liposomas, nanosferas, depósitos
implantables mayores y
microbombas.
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