ES2341772T3 - Ensayo de alto rendimiento para determinar la actividad de lp-pla2. - Google Patents
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Abstract
Un método de alto rendimiento para determinar la actividad de una enzima fosfolipasa asociada a lipoproteína A2 (Lp-PLA2) en un conjunto de muestras que comprende las etapas de; (i) preparar una solución que comprende factor de activación de plaquetas (PAF) marcado; (ii) tomar alícuotas de cada una de las muestras del conjunto en un pocillo de una placa de microtítulo o tubo de microcentrífuga; (iii) poner en contacto cada una de las muestras de tejido del conjunto con la solución de la etapa de preparación; (iv) poner en contacto cada una de las soluciones de la primera etapa de contacto con una molécula secuestrante de PAF para formar un complejo molecular secuestrante de PAF; (v) poner en contacto dicho complejo molecular secuestrante de PAF con una solución de precipitación que comprende ácido tricloroacético (TCA) para formar un precipitado y un sobrenadante; (vi) eliminar dicho complejo molecular secuestrante de PAF centrifugando dicha placa de microtítulo o tubo de microcentrífuga a al menos 6.000 g durante al menos 5 minutos a menos de 10ºC; y (vii) detectar la actividad Lp-PLA2, en donde al menos una muestra se ha tomado de un animal al que se le ha administrado un inhibidor Lp-PLA2.
Description
Ensayo de alto rendimiento para determinar la
actividad de Lp-PLA2.
Esta invención se refiere generalmente a métodos
y materiales para determinar la actividad de la enzima fosfolipasa
A2 asociada a lipoproteina (denominada aquí
"Lp-PLA2") en muestras de animales.
La enfermedad coronaria del corazón (denominada
aquí "CHD") es la principal causa de muerte en muchos países
industriales. La aterosclerosis es una forma de arterioesclerosis o
endurecimiento de las arterias en la que hay una construcción
progresiva de la placa que contiene colesterol y lípidos en las
arterias de la sangre. Esta construcción está asociada con un
riesgo aumentado de enfermedad del corazón y eventos coronarios
mórbidos. La construcción de la placa en las arterias está asociada
con una respuesta inmune que se inicia por el daño al endotelio.
Inicialmente, los macrófagos derivados de los monocitos se acumulan
en el lugar del daño, debido a la respuesta inmune que causa la
migración y acumulación de las células del músculo liso que forman
la placa fibrosa en combinación con los macrófagos, lípidos,
colesterol, sales de calcio y colágeno. El crecimiento de tales
lesiones puede eventualmente bloquear la arteria y restringir el
flujo sanguíneo.
La fosfolipasa A2 asociada a lipoproteína
(Lp-PLA2), también conocida como PAF
acetilhidrolasa, es un miembro secretado, independiente de calcio
de la creciente superfamilia de la fosfolipasa A2 (Tew, et
al. (1996) Arterioscler Thromb Vasc Biol.
16(4):591-9; Tjoelker, et al. (1995)
Nature 374(6522):549-53). Es
producida por monocitos, macrófagos, y linfocitos y está asociada
predominantemente con LDL (\sim80%) en el plasma humano. El
enzima escinde los fosfolípidos polares, que incluye el éster
sn-2 de
1-O-alquil-2-acetil-sn-glicero-3-fosfocolina,
también conocido como factor de activación de plaquetas (denominado
aquí "PAF") (Tjoelker, et al. (1995) Nature
374(6522):549-53).
Muchas observaciones han demostrado una
actividad proinflamatoria de LDL oxidado cuando se compara con las
lipoproteínas no modificadas nativas. Uno de los acontecimientos más
tempranos en la oxidación de LDL es la hidrólisis de la
fosfatidilcolina modificada por oxidación, que genera cantidades
sustanciales de lisofosfatidilcolina (liso-PC) y
ácidos grasos oxidados. Esta hidrólisis está mediada únicamente por
Lp-PLA2 (o sea, Lp-PLA2 hidroliza
PAF para dar lisofosfatidilcolina ["liso-PC"] y
acetato) (Stafforini, et al. (1997) J. Biol. Chem.
272, 17895).
Se sospecha que liso-PC es un
mediador pro inflamatorio y pro aterogénico. Además de ser
citotóxico a concentraciones más altas, puede estimular a
monocitos y la quimiotaxis del linfocito T, así como inducir la
adhesión molecular y la expresión de la citoquina inflamatoria a
concentraciones más modestas. La liso-PC ha sido
identificada también como el componente de LDL oxidado que está
envuelto en la antigenicidad de LDL, un hecho que puede también
contribuir a la naturaleza inflamatoria de la aterosclerosis. En
adición, la liso-PC promueve la proliferación de
macrófagos e induce la disfunción endotelial en varios senos
arteriales. Los ácidos grasos oxidados que se liberan junto con
liso-PC, son también monocitos quimioatrayentes y
pueden también estar envueltos en otras actividades biológicas
tales como la señalización celular. Ya que ambos de estos productos
de la hidrólisis de Lp-PLA2 son quimioatrayentes
potentes para los monocitos circulantes, se piensa que
Lp-PLA2 es responsable de la acumulación de células
cargadas con el éster de colesterol en las arterias, causando las
características placas de ateroma asociadas con los estados
tempranos de la aterosclerosis.
Se ha encontrado también que
Lp-PLA2 está enriquecida en la lipoproteína
altamente aterogénica subfracción de LDL de pequeña densidad, que
es susceptible de modificación oxidativa. Además, los niveles de
enzima están aumentados en pacientes con hiperlipidemia, accidente
vascular, diabetes melitus tipo 1 y tipo 2, así como en mujeres
postmenopáusicas. Como tal, los niveles Lp-PLA2 del
plasma tienden a estar elevados en aquellos individuos que están
considerados como que son de alto riesgo para desarrollar
aterosclerosis acelerada y eventos cardiovasculares clínicos. De
modo que se esperaría que la inhibición de la enzima
Lp-PLA2 detendría la construcción de esta placa de
ateroma (por inhibición de la formación de la lisofosfatidilcolina),
y así ser útil en el tratamiento de la aterosclerosis. Además,
Lp-PLA2 puede usarse como biomarcador para
determinar si un animal está en riesgo de desarrollar una
enfermedad asociada con niveles elevados de Lp-PLA2
o actividad elevada de Lp-PLA2.
Los inhibidores de Lp-PLA2
inhiben la oxidación de LDL. Los inhibidores de
Lp-PLA2 pueden por tanto tener una aplicación
general en cualquier alteración que envuelva la peroxidación de
lípidos en conjunción con la actividad de la enzima, por ejemplo en
adición a alteraciones tales como aterosclerosis y diabetes, otras
alteraciones como artritis reumatoide, accidente vascular, infarto
de miocardio (Serebruany, et al. Cardiology.
90(2):127-30 (1998)); y daño por reperfusión
e inflamación aguda y crónica. Además, Lp-PLA2 está
siendo explorada actualmente como un biomarcador de la enfermedad
coronaria del corazón (Blankenberg, et al. J Lipid Res. 2003
Mayo 1) y arterioesclerosis (Tselepis y Chapman. Atheroscler
Suppl. 3(4):57-68 (2002)). Además, se ha
descrito que Lp-PLA2 juega un papel en las
siguientes enfermedades: síndrome del distrés respiratorio (Grissom,
et al. Crit Care Med.
31(3):770-5 (2003); nefropatía de la
immunoglobulina A (Yoon, et al. Clin Genet.
62(2):128-34 (2002); apertura del injerto de
bypass del femoropopliteo (Unno, et al. Surgery
132(1):66-71(2002); inflamación oral
(McManus y Pinckard. Crit Rev Oral Biol Med.
11(2):240-58 (2000)); inflamación de las
vías respiratorias e hiperreactividad (Henderson, et al. J
Immunol. 15;164(6):3360-7 (2000)); VIH y
SIDA (Khovidhunkit, et al. Metabolism. 48(12):
1524-31 (1999)); asma (Satoh, et al. Am J Respir
Crit Care Med. 159(3):974-9 (1999));
artritis reumatoide juvenil (Tselepis, et al. Arthritis
Rheum. 42(2):373-83 (1999)); exudados
del oído medio humano (Tsuji, et al. ORL J Otorhinolaryngol Relat
Spec. 60(1):25-9 (1998)); esquizofrenia
(Bell, et al. Biochem Biophys Res Commun.
29;241(3):630-5 9 (1997)); desarrollo de
enterocolitis necronizante (Muguruma, et al. Adv Exp Med
Biol. 407:379-82 (1997)); y necrosis intestinal
isquémica (Pediatr Res. 34(2):237-41
(1993)).
Otras referencias que ilustran los antecedentes
técnicos son: Palmantier, et al, Biosíntesis de
PAF-Acether XIV, PAF-Acether Output
in Murine Peritoneal Macrophages is regulated by the level of
acetylhydrolase, Biochemical and Biophysical Research
Communication. Vol. 162, no. 1. 475-482 (1989);
Stafforini, et al, Platelet - activating factor
acetylhydrolase from human plasma, Methods in Enzymology.
Vol. 187. 344-357 (1990); y Petrovic, et al,
A simple assay for a human serum phospholipase A2 that is associated
with high-density lipoproteins, Journal of lipid
research. Vol. 42, no. 10. 1706-1713 (2001).
Se ha medido la actividad
Lp-PLA2 de las muestras humana usando ensayos de
actividad espectrofotométrica y ensayos de actividad fluorogénica
(Cayman Chemical Company, AtheroGenics, Inc. y Karlan Research
Products). Véase también Kosaka, et al. Clin Chem Acta
296(1-2):151-61 (2000) y
Kosaka, et al. Clin Chem Acta
312(1-2):179-83 (2001). Sin
embargo, estos métodos pueden no ser sensibles cuando el inhibidor
de Lp-PLA2 está presente, particularmente cuando el
inhibidor se administra a un animal antes de obtener una muestra
del animal. Se ha descrito que el ensayo de la presente invención
demuestra una correlación entre la concentración del inhibidor
Lp-PLA2 en una muestra y la actividad
Lp-PLA2. La actividad Lp-PLA2 medida
frente al tiempo en pacientes tratados con el inhibidor
correlaciona con el perfil farmacocinético del inhibidor.
Se ha usado PAF con marcaje radioactivo en
ensayos de bajo rendimiento para la actividad de
Lp-PLA2. Tselepis, et al. Arterioscler Thromb
Vasc Biol. 15(10):1764-73 (1995) y Min,
et al. Biochemistry, 40 (15):4539-4549
(2001). Sin embargo, estos métodos no han sido desarrollados como
métodos de alto rendimiento y por tanto no son útiles para estudios
a gran escala comparados con la presente invención. La concentración
de Lp-PLA2 de muestras humanas se ha medido usando
un ensayo ELISA por métodos de alto rendimiento. Se ha encontrado
una fuerte correlación entre los ensayos de actividad actuales
disponibles y el ensayo de masas o ELISA. Sin embargo, el ensayo de
masas o ELISA no es probablemente sensible para detectar inhibidores
de PLA2 en muestras. Para medir la actividad
Lp-PLA2 con o sin inhibidor en estudios a gran
escala o para cribar un conjunto de muestras para
Lp-PLA2 como biomarcador selectivo, se requiere un
protocolo de actividad de alto rendimiento. Consecuentemente, un
método para determinar la actividad de LP-PLA2 en un
conjunto de muestras es muy necesario.
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Así, un objeto de la presente invención es
proporcionar un método de alto rendimiento para determinar la
actividad de la enzima de fosfolipasa A2 (Lp-PLA2)
asociada a lipoproteína en un conjunto de muestras que comprende
las etapas de;
- (i)
- preparar una solución que comprende el factor de activación de plaquetas marcado (PAF);
- (ii)
- llevar una alícuota de cada una de las muestras del conjunto a un pocillo de una placa de microtítulo o a un tubo de microcentrífuga;
- (iii)
- poner en contacto cada una de las muestras de tejido del conjunto con la solución de la etapa de preparación;
- (iv)
- poner en contacto cada una de las soluciones de la primera etapa de contacto con una mólécula secuestrante de PAF para formar el complejo molécula secuestrante-PAF;
- (v)
- poner en contacto dicho complejo molecular secuestrante de PAF con una solución de precipitación que comprende ácido tricloroacético (TCA) para formar un precipitado y un sobrenadante;
- (vi)
- eliminar dicho complejo molecular secuestrante de PAF por centrifugación de dicha placa de microtítulo o tubo de microcentrífuga a al menos 6.000 g durante al menos 5 minutos a menos de 10ºC; y
- (vii)
- detectar la actividad Lp-PLA2,
en donde al menos una muestra se ha tomado de un
animal al que se le ha administrado un inhibidor de
Lp-PLA2.
\vskip1.000000\baselineskip
Una "molécula secuestrante" como se usa en
este contexto es cualquier molécula capaz de formar un complejo con
una segunda molécula tanto sola como en combinación con otras
moléculas o cofactores de tal manera que se facilite la separación
de la segunda molécula de las otras moléculas y/o de la solución.
Por ejemplo, una molécula secuestrante puede ser una proteína que
se une a una segunda molécula para hacer que precipite de la
solución o puede crear una carga en la segunda molécula lo que hace
más fácil que sea atraída por un electrodo positivo o negativo.
Ejemplos de moléculas secuestrantes para PAF comprenden, pero no
están limitados a, la albúmina de suero bovino (en este contexto
"BSA") y la albúmina de suero humano.
Un "complejo molecular secuestrante de PAF"
como se usa en este contexto es PAF asociado con una molécula
secuestrante de manera que se pone a la molécula secuestrante en
contacto con PAF para facilitar la separación de PAF de otras
moléculas y/o solución. Como ejemplo, PAF puede formar un complejo
con BSA que puede ser precipitado de una solución. El complejo
molecular secuestrante de PAF puede comprender tanto PAF no
escindido como liso-PC en complejo con la molécula
secuestrante. El complejo PAF-BSA es un ejemplo de
un complejo molecular secuestrante de PAF.
"La actividad enzimática
Lp-PLA2" como se usa en este contexto incluye,
pero no está limitada a, cualquier actividad enzimática de
Lp-PLA2. Esta actividad puede incluir, pero no está
limitada a, unión de la enzima al sustrato, liberación de producto,
y/o hidrólisis de fosfolípidos u otras moléculas.
"Polipéptido(s)" se refiere a
cualquier péptido o proteína que comprende dos o más aminoácidos
unidos el uno al otro por enlaces peptídicos o enlaces peptídicos
modificados. "Polipéptido(s)" se refiere tanto a cadenas
cortas, conocidas comúnmente como péptidos, oligopéptidos u
oligómeros, como a cadenas más largas, comúnmente referidas como
proteínas. Los polipéptidos pueden comprender aminoácidos distintos
de los 20 aminoácidos codificados por genes.
"Polipéptido(s)" comprende aquellos modificados o por
procedimientos naturales, tales como procesamientos y otras
modificaciones post-translacionales, o también por
técnicas químicas de modificación. Dichas modificaciones están bien
descritas en textos básicos y en monografías más detalladas, así
como en la voluminosa bibliografía de investigación, y son bien
conocidas por aquellos versados en la técnica. Se apreciará que el
mismo tipo de modificación puede estar presente en el mismo grado o
en grados variables en varios sitios en un polipéptido dado.
Además, un polipéptido dado puede comprender muchos tipos de
modificaciones. Las modificaciones pueden realizarse en cualquier
parte de un polipéptido, incluyendo el esqueleto peptídico, las
cadenas laterales de aminoácidos y el extremo amino o carboxilo.
Las modificaciones comprenden, por ejemplo, acetilación, acilación,
ribosilación de ADP, amidación, unión covalente de flavina, unión
covalente de un resto hemo, unión covalente de un nucleótido o de
un derivado nucleotídico, unión covalente de un lípido o derivado
lipídico, unión covalente de fosfatidilinositol, reticulación,
ciclación, formación de enlaces disulfuro, desmetilación, formación
de entrecruzamientos covalentes, formación de cisteína, formación
de piroglutamato, formilación, gamma-carboxilación,
glicosilación, formación de anclajes de GPI, hidroxilación,
yodación, metilación, miristoilación, oxidación, procesamiento
proteolítico, fosforilación, prenilación, racemización,
glicosilación, unión de lípidos, gamma-carboxilación
de restos de ácido glutámico, hidroxilación y ribosilación de ADP,
selenoilación, sulfatación, y adición de aminoácidos mediada por
ARN de transferencia a proteínas tales como arginilación y
ubiquitinación. Véase, por ejemplo, PROTEINS - STRUCTURE AND
MOLECULAR PROPERTIES, 2ª Ed., T. E. Creighton, W. H. Freeman y
Compañía, New York, 1993 y Wold, F., Posttranslational Protein
Modifications: Perspectives and Prospects, pgs. 1-12
en POSTTRANSLATIONAL COVALENT MODIFICATION OF PROTEINS, B. C.
Johnson, Ed., Academic Press, New York, 1983; Seifter et al.,
Meth. Enzymol. (1990) 182:626-646 y Rattan,
et al., Protein Synthesis: Posttranslational Modifications
and Aging, Ann. N.Y. Acad. Sci. 663: 48-62 (1992).
Los polipéptidos pueden ser ramificados o cíclicos, con o sin
ramificaciones. Los polipéptidos cíclicos, ramificados y circulares
ramificados pueden originarse por procedimientos naturales
post-translacionales y pueden también estar hechos
por medio de métodos sintéticos en su totalidad.
"Solución de precipitación" como se usa en
este contexto es cualquier solución capaz de precipitar el complejo
molecular secuestrante de PAF de la solución. Una solución de
precipitación puede comprender, pero no está limitada a, ácido
tricloroacético ("TCA"), polímeros no iónicos tales como
dextranos o polietilenglicoles, o iones metálicos tales como Mn2+,
Fe2+, Co2+, Ni2+, Zn2+, Cd2+, Ca2+, Ba+2, Mg+2, Pb+2, Ag+, Hg2+, y
Pb2+. La solución de precipitación puede usar precipitación
isoeléctrica, cambiando así el contenido salino de la solución para
facilitar la precipitación. La solución de precipitación puede
cambiar la constante dieléctrica de la solución con la adición de
un disolvente orgánico. Disolventes orgánicos que pueden usarse en
una solución de precipitación pueden incluir, pero no están
limitados a, 2 metil-2,4-pentanodiol
(MPD), dimetil sulfóxido (DMSO), acetona y etanol. La solución de
precipitación puede también cambiar el pH de la solución que
comprende la molécula secuestrante de PAF para facilitar la
precipitación.
"Filtración" o "filtrar" como se usa
en este contexto incluye, pero no está limitado a, la eliminación de
cualquier sustancia de una solución y puede comprender pasar una
solución que contiene la sustancia que se va a eliminar a través de
papel de filtro, papel de Whatman, tejido de malla, o una columna
que elimina selectivamente dicha sustancia de la solución basado en
sus características físicas y/o químicas. La sustancia que se va a
eliminar puede incluir el complejo molecular secuestrante de PAF.
Las características físicas y químicas que pueden usarse para
eliminar una sustancia a través de la filtración pueden incluir,
pero no están limitadas a, la carga iónica, tamaño, peso, polaridad
y/o restos químicos asociados con la sustancia que hace probable
que se unan al material de llenado de una columna. La filtración
puede comprender usar la gravedad, vacío y/o centrifugación para
facilitar la eliminación de dicha sustancia de la solución.
El "cóctel de centelleo" como se usa en
este contexto es una mezcla de solutos y disolventes, que
típicamente contiene un disolvente orgánico capaz de solubilizar y
mantener una suspensión uniforme de una muestra para el centelleo
líquido. El procedimiento de centelleo líquido envuelve detectar el
decaimiento beta en una muestra por medio de la captura de
emisiones beta. Una mezcla de cóctel de centelleo está diseñada para
capturar la emisión beta y transformarla en un fotón de emisión que
pueda detectarse por medio de un tubo fotomultiplicador en un
contador de centelleo. Hay varios cócteles de centelleo
comercializados. Se entiende que una modificación de la composición
del cóctel de centelleo puede efectuar y/o optimizar la lectura
detectable del centelleo líquido dependiendo de la muestra.
"Tejido(s)" como se usa en este
contexto comprende el suero, lisados celulares, lisados tisulares,
orina, plasma sanguíneo, células plaquetas, monocitos, o
macrófagos. Estos tejidos pueden ser de seres humanos, mamíferos no
humanos u otros animales que expresen Lp-PLA2,
homólogos u ortólogos de la misma.
El símbolo "*" usado en las fórmulas
presentadas aquí indica la función matemática de la
multiplicación.
Lp-PLA2 es un hidrolizante
conocido de los fosfolípidos. Lp-PLA2 puede escindir
los fosfolípidos en la posición sn-2 para crear
lisofosfatidilcolina (lyso-PC) y ácidos grasos
oxidados. PAF tiene un grupo acilo de dos carbonos en la posición
sn-2; por lo tanto, cuando PAF es hidrolizado por
Lp-PLA_{2}, el grupo acilo corto es escindido
como un acetato soluble en agua del resto de la molécula, que es
lisofosfatidilcolina (liso-PC). El acetato es
soluble en agua en condiciones en las que la liso-PC
puede ser precipitada en una solución acuosa. Por ejemplo, una
molécula secuestrante tal como BSA puede asociarse con el PAF no
escindido y/o la liso-PC formando un complejo. Este
complejo puede después eliminarse de la solución dejando la molécula
pequeña soluble en agua, en este caso el acetato, en solución. Se
entiende en la técnica que hay varios métodos para detectar la
cantidad de moléculas pequeñas solubles en agua que permanecen en
solución después de la precipitación. Por ejemplo, el acetato puede
ser marcado con radioactividad antes de su escisión y ser detectado
por centelleo líquido. Alternativamente, puede detectarse la
cantidad de fosfocolina precipitada en la solución para medir la
actividad Lp-PLA2.
Una realización de la presente invención es
proporcionar un método de alto rendimiento para determinar la
actividad de la enzima de fosfolipasa A2 (Lp-PLA2)
asociada a lipoproteína en un conjunto de muestras que comprende
las etapas de;
- (i)
- preparar una solución que comprende el factor de activación de plaquetas marcado (PAF);
- (ii)
- llevar una alícuota de cada una de las muestras de un conjunto a un pocillo de una placa de microtítulo o a un tubo de microcentrífuga;
- (iii)
- poner en contacto cada una de las muestras de tejido del conjunto con la solución de la etapa de preparación;
- (iv)
- poner en contacto cada una de las soluciones de la primera etapa de contacto con una mólécula secuestrante de PAF para formar un complejo molécula secuestrante-PAF;
- (v)
- poner en contacto dicho complejo molecular secuestrante de PAF con una solución de precipitación que comprende ácido tricloroacético (TCA) para formar un precipitado y un sobrenadante;
- (vi)
- eliminar dicho complejo molecular secuestrante de PAF por centrifugación de dicha placa de microtítulo o tubo de microcentrífuga a al menos 6.000 g durante al menos 5 minutos a menos de 10ºC; y
- (vii)
- detectar la actividad Lp-PLA2,
en donde al menos una muestra se ha tomado de un
animal al que se le ha administrado un inhibidor de
Lp-PLA2.
\vskip1.000000\baselineskip
En un aspecto de la invención al menos una
muestra comprende sangre. En otro aspecto, al menos una muestra
tiene aproximadamente 5 \mul de volumen.
En otro aspecto de la invención, el PAF marcado
está marcado con radioactividad. El PAF marcado puede ser con
tritio o marcado con ^{14}C. En otro aspecto de la invención, el
PAF marcado comprende a lo más el 20% del PAF en la solución, y en
otro aspecto, puede ser aproximadamente 0,4% a aproximadamente 2,0%
del PAF en solución. PAF puede tener una concentración de al menos
aproximadamente 20 \muM en la solución. En otro aspecto de la
invención, PAF es un sustrato para Lp-PLA2. En otro
aspecto, PAF está en una solución tamponada. La solución tamponada
puede comprender el ácido
4-(2-hidroxietil)-1-piperazinoetano
sulfónico (HEPES), cloruro sódico (NaCl), y ácido
etilenodiaminotetraacético (EDTA).
En otro aspecto de la invención se proporciona
un método que comprende mezclar la solución de la etapa de
preparación y la muestra durante al menos 5 segundos e incubar a
aproximadamente 21ºC durante al menos alrededor de 1 minuto. La
muestra puede ser incubada con la solución de la etapa de
preparación durante aproximadamente 5 minutos.
En otro aspecto de la invención, la molécula
secuestrante de la etapa de contacto es albúmina exógena de suero
bovino (BSA), pero puede ser también albúmina endógena de suero
humano. La temperatura de BSA puede ser menor de aproximadamente
10ºC, y puede ser aproximadamente 4ºC. En otro aspecto, BSA está en
una concentración de aproximadamente 50 mg/ml. En todavía otro
aspecto, la molécula secuestrante y la muestra se incuban a menos
de 10ºC durante al menos alrededor de 1 minuto.
En otro aspecto de la presente invención, la
solución de precipitación comprende TCA. En otro aspecto, la
solución de precipitación que comprende TCA está a menos de
alrededor de 10ºC. En otro aspecto, TCA tiene una concentración de
alrededor del 56% volumen/volumen en agua. En otro aspecto, la
solución de la segunda etapa de contacto se incuba con la solución
que comprende TCA durante al menos 1 minuto. En otro aspecto, la
centrifugación se realiza a aproximadamente 4ºC durante alrededor de
15 minutos.
En otro aspecto de la invención, se ponen
alícuotas de una solución tamponada en al menos dos receptáculos
para su uso como reacciones de contaje total o reacciones de blanco.
Estos receptáculos pueden ser tubos de microcentrífuga o pocillos
de una placa de microtítulo. En otro aspecto, la solución tamponada
es la misma que la solución de la etapa de preparación en donde no
se ha añadido PAF a la solución.
En otro aspecto de la presente invención, el
volumen de solución tamponada de la que se toman alícuotas para las
reacciones de contaje total y reacciones de blanco es el mismo que
el volumen de muestra usado para cada reacción con muestra. La
solución de la etapa de preparación y la molécula secuestrante
pueden añadirse a alícuotas de la solución tamponada para uso como
reacciones de blanco a las mismas condiciones de volumen,
concentración, contacto, y precipitación que la muestra. En otro
aspecto de la invención, al menos dos alícuotas de reacción de
contaje total se ponen en contacto con aproximadamente el mismo
volumen de solución de la etapa de preparación y una solución
sustituta de la molécula secuestrante en donde la solución sustituta
no contiene molécula secuestrante. Puede añadirse una solución
tamponada o agua destilada a cada reacción de contaje total a
aproximadamente el mismo volumen que la solución que comprende la
molécula secuestrante que se añade a las muestras y/o las
reacciones de blanco.
En otro aspecto de la presente invención, una
porción alícuota del sobrenadante de cada muestra, de la reacción
de blanco, y la reacción de contaje total se toman en recipientes
separados. Cada alícuota del sobrenadante, reacción de blanco, y
reacción de contaje total se ponen en contacto con un cóctel de
centelleo y se cuentan en un contador de centelleo por lo menos
alrededor de 1 minuto.
En otro aspecto de la presente invención,
CPM_{Cuentas \ totales} se calcula como la media de cuentas netas
de las cuentas totales de las reacciones usando la fórmula
siguiente:
CPM_{Cuentas \
totales} = (CPM_{Cuentas \ totales \ netas} * V_{RT}) /
(V_{SA})
donde
- CPM_{Cuentas \ totales \ netas} = Cuentas medias netas en alícuotas de los sobrenadantes de cuentas totales de las reacciones;
- V_{RT} = volumen total de la solución de la reacción final antes de la centrifugación; y
- V_{SA} = volumen del sobrenadante a partir de las alícuotas de las reacciones de cuentas total para el contaje de centelleo.
\vskip1.000000\baselineskip
En otro aspecto, la actividad de
Lp-PLA2 en cada sobrenadante se calcula usando la
fórmula siguiente:
actividad de
Lp-PLA2 (nmoles/min/ml) = S * (CPMmuestra -
CPM_{Blancos}) * V_{ST}/(CPM_{Cuentas \ totales} * V_{SA} *
V *
T)
donde
- S = cantidad total de PAF (nmoles) en la solución de la etapa de preparación;
- CPM_{muestra} = media de las cuentas del sobrenadante en cada muestra;
- CPM_{blancos} = media de las cuentas del sobrenadante en las reacciones de blanco;
- V_{ST} = suma de los volúmenes de los sobrenadantes;
- CPM_{Cuentas \ totales} = media de las cuentas de las reacciones de cuenta total;
- V_{SA} = volumen de cada sobrenadante del que se ha tomado una alícuota para el contaje de centelleo;
- V = volumen total de la muestra (\mul) de la que se ha tomado una alícuota en la primera etapa de contacto; y
- T = cantidad total de tiempo (minutos) para la primera etapa de contacto.
\vskip1.000000\baselineskip
En otro aspecto de la invención, una solución
tamponada se divide en alícuotas en al menos dos recipientes para
usar como la reacción de blanco. Estos receptáculos pueden ser tubos
de microcentrífuga o pocillos de una placa de microtítulo. En otro
aspecto, la solución tamponada es la misma que la solución de la
etapa de preparación en donde no se ha añadido PAF a la solución.
En otro aspecto de la presente invención, el volumen de la solución
tamponada en alícuotas para una reacción de blanco es el mismo que
el volumen de la muestra usado para cada reacción de muestra. La
solución de la etapa de preparación puede añadirse a alícuotas de
la solución tamponada para usar como reacciones de blanco del mismo
volumen, concentración, condiciones de contacto y precipitación que
la muestra.
En otro aspecto de la presente invención, una
alícuota de la solución de la etapa de preparación se pone en
contacto con al menos una reacción de blanco para usar como cuentas
añadidas totales. El volumen de la solución de la alícuota de la
etapa de preparación puede ser entre alrededor de 1 \mul a
alrededor de 20 \mul, o puede ser de alrededor de 10 \mul. En
otro aspecto de la presente invención, cada alícuota del
sobrenadante, reacciones de blanco y cuentas añadidas totales se
ponen en contacto con el cóctel de centelleo y se cuentan en un
contador de centelleo por al menos alrededor de 1 minuto.
En otro aspecto de la presente invención,
CPM_{Total \ de \ cuentas \ añadidas} se calcula como las
cuentas medias netas ajustadas por volumen de las cuentas totales
añadidas de las reacciones usando la fórmula siguiente:
CPM_{Cuentas \
añadidas \ totales} = (CPM_{Cuentas \ añadidas \ netas} *
VPAF) /
(V_{añadidas})
donde
- CPM_{Cuentas \ añadidas \ netas} = cuentas medias netas de los sobrenadantes a partir de las cuentas totales añadidas;
- V_{PAF} = volumen de la solución de la etapa de preparación añadido en la primera etapa de poner en contacto;
- V_{Añadida} = volumen de la solución de la etapa de preparación añadido a los sobrenadantes de las reacciones de blanco para usar como cuentas añadidas totales.
\vskip1.000000\baselineskip
En otro aspecto de la presente invención, la
actividad Lp-PLA2 en cada sobrenadante se calcula
usando la fórmula siguiente:
Actividad de
Lp-PLA2 (nmoles/min/ml) = S* (CPM_{muestra} -
CPM_{Blancos}) * V_{ST}/(CPM_{Cuentas \ añadidas \ totales}
* V_{SA} * V *
T)
donde
- S = cantidad total de PAF(nmoles) en la solución de la etapa de preparación;
- CPM_{muestra} = media de las cuentas de sobrenadantes en cada muestra;
- CPM_{blancos} = media de las cuentas de sobrenadantes en las reacciones de blanco;
- V_{ST} = suma de los volúmenes de los sobrenadantes;
- CPM_{Cuentas \ totales \ añadidas} = Media de las cuentas del total de cuentas añadidas;
- V_{SA} = volumen de alícuotas de cada sobrenadante para el contaje de centelleo;
- V = volumen total de la alícuota de la muestra (\mul) en la primera etapa de contacto; y
- T = Cantidad total de tiempo (min) para la primera etapa de poner en contacto.
\vskip1.000000\baselineskip
También se puede proporcionar un kit para
determinar la actividad de la enzima de fosfolipasa asociada con
lipoproteína A2 (Lp-PLA2) en un conjunto de
muestras de sangre que comprenden el factor de activación de
plaquetas PAF); una molécula secuestrante de PAF; y una solución
que comprende TCA.
Los siguientes ejemplos ilustran diversos
aspectos de esta invención. Estos ejemplos no limitan el alcance de
esta invención que se define por las reivindicaciones adjuntas.
\vskip1.000000\baselineskip
Se examinaron la concentración de BSA y el
tiempo de contacto con ^{3}H-PAF libre.
^{3}H-PAF a una concentración de 200 \muM en
solución tamponada se puso en contacto con BSA a una concentración
de 1,04 mg/ml -16,67 mg/ml durante 5 minutos o toda la noche. Los
complejos de BSA y PAF fueron después precipitados con 7,78% TCA y
se formó una pelet por centrifugación a 6.000 g durante 15 minutos a
4ºC. Se midió el porcentaje de ^{3}H-PAF libre
que permanece en solución en los sobrenadantes con el contaje de
centelleo. Como se muestra en la Tabla 1, el porcentaje de PAF
libre eliminado de la solución por precipitación aumentó con
concentraciones de BSA en aumento y periodos de incubación
prolongados.
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip1.000000\baselineskip
Se secuestró ^{3}H-PAF en
solución de tampón con BSA a una concentración de 16,67 mg/ml y se
incubó durante 5 minutos sobre hielo. PAF se precipitó o con TCA
enfriado con hielo al 7,78% e incubado sobre hielo durante 15
minutos, o con TCA al 7,78% a temperatura ambiente seguido por la
incubación a temperatura ambiente durante 5, 10 o 20 minutos. Como
se muestra en la Tabla 2, TCA enfriado con hielo seguido por la
incubación sobre hielo durante 15 minutos causó que el menor
porcentaje de PAF en la solución.
\vskip1.000000\baselineskip
Una solución tamponada de
^{3}H-PAF fue secuestrada con BSA a una
concentración de 16,6 mg/ml e incubada sobre hielo durante 5
minutos. El complejo PAF-BSA se precipitó con TCA
enfriado en hielo al 7,78% y se incubó sobre hielo durante 15
minutos. Los complejos de PAF-BSA precipitados
fueron centrifugados usando una fuerza microcentrífuga de 800 g a
13.000 g. Se midió el porcentaje de ^{3}H-PAF que
permaneció en solución después de la centrifugación. Alrededor de
1,3% a alrededor de 2% del complejo PAF-BSA
permaneció en solución usando una fuerza microcentrífuga de menos
de 5.000 g. Cuando la fuerza microcentrífuga se aumentó hasta al
menos 6.000 g solamente alrededor de 1,1% o menos del complejo
PAF-BSA permaneció en solución.
\vskip1.000000\baselineskip
Se hizo reaccionar Lp-PLA2 con
PAF a lo largo de 30 minutos a ambas temperaturas 37ºC y temperatura
ambiente (\sim21ºC), y se midió la actividad como la
radioactividad (o sea, desintegración por minuto o DPM) de los
productos liberados del PAF por contaje de centelleo. Las
velocidades de reacción fueron lineales en un periodo de 30 minutos
a cualquier temperatura de reacción. Las reacciones llevadas a cabo
a 37ºC mostraron mayor actividad Lp-PLA2 que
aquellas a temperatura ambiente. La actividad
Lp-PLA2 a 30 minutos fue aproximadamente de 80.000
DPM durante la reacción a 37ºC y 40.000 DPM para la reacción a
temperatura ambiente.
\vskip1.000000\baselineskip
Tres cócteles de centelleo comercializados se
usaron para la medida de la radioactividad de PAF en una solución
tampón. Se probaron MicroScint-20®,
MicroScint-40® y Scintisafe®. Las cuentas por minuto
(CPM) de 40 \mul de la solución PAF fueron mayores con
MicroScint-20 que con MicroScint-40.
Además, eI contaje de 80 \mul de los productos de reacción en
MicroScint-40 no doblaron la radioactividad de 40
\mul de los mismos productos de reacción en
MicroScint-20. De forma similar,
MicroScint-20 mostró significativamente mejor
eficiencia de contaje que ScintiSafe-30%.
\vskip1.000000\baselineskip
Se midió la actividad de Lp-PLA2
de las diluciones de una muestra de plasma humana en una reacción de
5 minutos con ^{3}H-PAF a temperatura ambiente.
Las reacciones se finalizaron con el secuestro de los sustratos PAF
con 16,67 mg/ml de BSA enfriado con hielo. Los complejos de BSA y
PAF fueron precipitados con 7,78% TCA con hielo y se formó una
pelet por centrifugación a 6.000 g durante 15 minutos a 4ºC. Los
productos de la reacción en los sobrenadantes se midieron por
centelleo usando el cóctel MicroScint-20. Se usó
entre 0,1 \mul/reacción y 5 \mul/reacción de plasma en
reacciones separadas. Los valores de la actividad
Lp-PLA2 medidos en una muestra de plasma humano
fueron linealmente proporcionales a las cantidades de plasma humano
añadidas a las reacciones.
\vskip1.000000\baselineskip
Se preparó el tampón de ensayo y se guardó a
temperatura ambiente con las siguientes especificaciones: HEPES 100
mM, pH 7,4; NaCl 150 mM; y EDTA 5 mM.
Se preparó la solución de
^{3}H-PAF para 100 reacciones poniendo alícuotas
de 480 \mul de ^{3}H-PAF (10 \muM = 0,1
mCi/ml a 10,0 Ci/mmol) y 24,6 \mul de C16-PAF
(también conocido como
"1-hexadecil-2-acetil-sn-glicero-3-fosfocolina")
(5,0 mg/ml; Pm: 524) en un tubo. Se mezclaron las dos soluciones y
se secaron al aire en una vitrina. Se resuspendieron las pelets
secas en 12,0 ml de tampón de ensayo creando una solución de
^{3}H-PAF de PAF 20 \muM (o sea
^{3}H-PAF a 0,4 \muM y C16-PAF
frío a 19,6 \muM).
Para el ensayo de la actividad de
Lp-PLA2, se pusieron alícuotas de 5 \mul de tampón
de ensayo (para cuentas totales y de blancos; n = 8) o muestras de
plasma en duplicado en una placa de 96 pocillos. Cada placa se
selló con cinta para prevenir la evaporación. Se equilibraron las
placas a 21ºC.
Se añadió cien microlitros de la solución de
^{3}H-PAF a cada pocillo, se mezcló y se incubó a
21ºC durante 5 minutos. Se añadió solución de BSA enfriado en hielo
(50 \mul de una solución de BSA de 50 mg/ml en solución acuosa) a
cada pocillo, menos a las muestras usadas como cuentas totales, a
las que se añadió en su lugar 50 \mul de agua. Entonces se
mezclaron e incubaron las soluciones en una nevera durante 5
minutos.
La solución de TCA enfriada con hielo (25 \mul
de una solución al 56% v/v) se añadió a cada pocillo, se mezcló e
incubó en un refrigerador durante 15 minutos. Después la placa se
centrifugó a 6.000 g durante 15 minutos a 4ºC. Una alícuota de 45
\mul de cada sobrenadante se transfirió a una placa de
poliestireno de 96 pocillos.
Se añadió solución de
^{3}H-PAF (10 \mul) a seis pocillos para servir
como cuentas totales. Se añadió el cóctel de centelleo
MicroScint-20 (200 \mul) a cada pocillo y las
placas se cubrieron con cinta y se mezclaron con vórtex a una
velocidad máxima durante 10 minutos. El polvo estático se eliminó de
las placas frotando con tejido húmedo y secando con otro limpio.
Las cuentas de la muestra se obtuvieron para cada muestra usando el
contador de centelleo TopCount durante dos minutos cada una.
La actividad Lp-PLA2 se calculó
usando la fórmula siguiente:
Actividad de
Lp-PLA2 (nmoles/min/ml) = 32 * (CPM_{45 \ \mu l -
sobrenadante} - CPM_{Blancos})/(CPM_{añadidos \ de 10 \ \mu l}
CPM_{Blancos})
donde
- CPM_{45 \ \mu l-sobrenadante} es la media de cuentas de cada muestra
- CPM_{Blancos} es la media de las cuentas de los blancos
- CPM_{añadidos \ de 10 \ \mu l} es la media de las cuentas de las cuentas totales
\vskip1.000000\baselineskip
Se recogieron muestras de plasma de voluntarios
sanos en la línea de base y a los tiempos determinados después de
la dosificación hasta 144 horas después de la dosificación con el
inhibidor Lp-PLA2 o el placebo. Las muestras de
plasma se analizaron para actividad Lp-PLA2 como se
describió en el Ejemplo 7. Se observó inhibición significativa de
la actividad Lp-PLA2 (>85%) en voluntarios
tratados con el compuesto desde alrededor de 1 hora después de la
administración del inhibidor hasta alrededor de 6 a alrededor de 8
horas después de la administración del inhibidor. Esta inhibición
medida correlacionó con los datos farmacocinéticos del inhibidor.
Por el contrario, no se detectó una disminución significativa en
la actividad Lp-PLA2 en voluntarios que recibieron
el placebo. Cuando las muestras de plasma se ensayaron con un
ensayo espectrofotométrico, solamente se detectó alrededor del 30%
de inhibición de Lp-PLA2 en las mismas muestras de
los voluntarios tratados con el inhibidor.
\vskip1.000000\baselineskip
Los métodos de esta invención que se refieren a
la medida de alto rendimiento de la actividad de
Lp-PLA2 usando sustrato marcado con radioactividad
como se describe en el ejemplo 7, se validaron por comparación de
las medidas de actividad intra-ensayo así como por
una comparación de las medidas de actividad determinadas por
métodos de extracción. Los métodos de esta invención mostraron
características de realización excelentes con un límite de
detección ("LOD") de 0,2 nmoles/min/ml y un intervalo dinámico
lineal de alrededor de 100 veces (0,5-48,5
nmoles/min/ml). El límite de cuantificación estimado ("LOQ") y
el extremo bajo del intervalo dinámico lineal fueron lo mismo.
Además, los valores de actividad de
Lp-PLA2 determinados usando los métodos de la
invención se correlacionan muy bien con los determinados por
procedimientos de extracción cuando se compararon muestras de dos
ensayos clínicos, Ensayo A (n=68) y Ensayo B (n=48). Además, ofrece
un número de ventajas sobre los protocolos de extracción,
incluyendo volúmenes pequeños de muestras de plasma, ningún residuo
orgánico radioactivo y rendimiento mucho más alto que puede
aumentarse con la automatización si es necesario. El análisis de los
componentes de la varianza para el ensayo de la actividad de
Lp-PLA2 de alto rendimiento usando sustrato marcado
con radioactividad (Ejemplo 7) de esta invención mostró que el
componente de variación ("CV") de dentro de la placa
(intra-ensayo) estimado cumplió con el criterio de
validación (el CV de los componentes de variación
intra-ensayo del estudio es aproximadamente 11.2%;
el criterio es <15%). La estimación del CV entre ensayos cumplió
también con el criterio de validación (CV entre ensayos es
aproximadamente 12,9%; criterio<20%). La estimación de la
reducción de la variabilidad entre ensayos cuando se aumentó el
número de sueros de blanco y pocillos de cuentas totales de 2 a 4
fue aproximadamente de 1,5% con los sueros de blanco y pocillos de
cuentas totales adicionales. Un análisis por separado de la
variabilidad entre las filas proveniente de las diferentes puntas
de las pipetas mostró una contribución de aproximadamente el 13% de
la estimación del CV intra ensayo.
Claims (18)
1. Un método de alto rendimiento para determinar
la actividad de una enzima fosfolipasa asociada a lipoproteína A2
(Lp-PLA2) en un conjunto de muestras que comprende
las etapas de;
- (i)
- preparar una solución que comprende factor de activación de plaquetas (PAF) marcado;
- (ii)
- tomar alícuotas de cada una de las muestras del conjunto en un pocillo de una placa de microtítulo o tubo de microcentrífuga;
- (iii)
- poner en contacto cada una de las muestras de tejido del conjunto con la solución de la etapa de preparación;
- (iv)
- poner en contacto cada una de las soluciones de la primera etapa de contacto con una molécula secuestrante de PAF para formar un complejo molecular secuestrante de PAF;
- (v)
- poner en contacto dicho complejo molecular secuestrante de PAF con una solución de precipitación que comprende ácido tricloroacético (TCA) para formar un precipitado y un sobrenadante;
- (vi)
- eliminar dicho complejo molecular secuestrante de PAF centrifugando dicha placa de microtítulo o tubo de microcentrífuga a al menos 6.000 g durante al menos 5 minutos a menos de 10ºC; y
- (vii)
- detectar la actividad Lp-PLA2,
en donde al menos una muestra se ha tomado de un
animal al que se le ha administrado un inhibidor
Lp-PLA2.
\vskip1.000000\baselineskip
2. El método de la reivindicación 1, en donde al
menos una muestra se selecciona del grupo que consiste en suero,
lisado celular, lisado tisular, orina o plasma sanguíneo.
3. El método de cualquiera de las
reivindicaciones anteriores, en donde el PAF marcado está marcado
con radioactividad.
4. El método de cualquiera de las
reivindicaciones anteriores, en donde la concentración total de PAF
en la solución de la etapa de preparación es al menos 20
\muM.
5. El método de cualquiera de las
reivindicaciones anteriores, en donde la solución que comprende PAF
marcado y no marcado es una solución tamponada.
6. El método de la reivindicación 5, en donde la
solución tamponada comprende HEPES, cloruro sódico (NaCl), y ácido
etilenodiaminotetraacético (EDTA).
7. El método de cualquiera de las
reivindicaciones anteriores, en donde la solución de la etapa de
preparación y la muestra se mezclan durante al menos 5 segundos y
se incuban a 21ºC durante al menos 1 minuto.
8. El método de cualquiera de las
reivindicaciones anteriores, en donde la molécula secuestrante de la
etapa de contacto es albúmina de suero bovino exógeno (BSA).
9. El método de la reivindicación 8, en donde la
BSA está a menos de 10ºC.
10. El método de la reivindicación 8, en donde
la BSA está a 4ºC.
11. El método de las reivindicaciones 8 o 9, en
donde la BSA tiene una concentración de 50 mg/ml.
12. El método de cualquiera de las
reivindicaciones anteriores, en donde la molécula secuestrante de la
etapa de contacto es albúmina de suero humano endógena.
13. El método de cualquiera de las
reivindicaciones anteriores, en donde la solución de precipitación
que comprende TCA está a menos de 10ºC.
14. El método de cualquiera de las
reivindicaciones anteriores, en donde la centrifugación se lleva a
cabo a 4ºC durante 15 minutos.
15. El método de cualquiera de las
reivindicaciones anteriores, en donde la actividad
Lp-PLA2 se mide por contaje de centelleo.
16. El método de la reivindicación 1, que
comprende además tomar alícuotas de una solución tamponada en al
menos dos receptáculos para uso como reacciones de contaje total o
reacciones de blanco.
17. El método de la reivindicación 16, en donde
los receptáculos son tubos de microcentrífuga o pocillos de una
placa de microtítulo.
18. El método de la reivindicación 17 que
comprende además, poner en contacto al menos una reacción de blanco
con aproximadamente el mismo volumen y concentración de la solución
de la etapa de preparación y molécula secuestrante y poner en
contacto al menos dos alícuotas de la reacción de contaje total con
aproximadamente el mismo volumen de solución de la etapa de
preparación y una solución sustituta de la molécula secuestrante en
donde la solución sustituta no contiene molécula secuestrante; tomar
alícuotas de una parte de sobrenadante de cada muestra, reacción de
blanco, y reacción de cuentas totales en receptáculos separados; y
poner en contacto un cóctel de centelleo con cada dicha
alícuota.
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