ES2347979T3 - Supresion de la apoptosis en linfocitos b en animales transgenicos que expresan inmunoglobulina humanizada. - Google Patents
Supresion de la apoptosis en linfocitos b en animales transgenicos que expresan inmunoglobulina humanizada. Download PDFInfo
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Abstract
Un animal transgénico no humano sometido a linfopoyesis a corto plazo que comprende al menos una construcción transgénica que comprende el inhibidor de la apoptosis de mamíferos bcl-2, un transgén controlado por un promotor/ potenciador específico de linfocitos B.
Description
Esta invención está relacionada con los métodos para
aumentar la supervivencia de linfocitos B en animales que
han sufrido una linfopoyesis a corto plazo. Esta invención
está relacionada también con los métodos para aumentar la
supervivencia de linfocitos B en animales transgénicos que
expresan una inmunoglobulina exógena o locus de transgén de
una cadena de inmunoglobulina para aumentar la producción de
inmunoglobulinas. Está invención está relacionada además con
un método para aumentar de forma selectiva la supervivencia
de linfocitos B exógenos que expresan cualquier locus de
transgén de inmunoglobulina en linfocitos B endógenos que no
expresan el locus del transgén mediante expresión selectiva
de cualquier inhibidor de la apoptosis sólo dentro de los
linfocitos B exógenos que expresan la inmunoglobulina
codificada en el transgén, pero no dentro de los linfocitos
B que expresan inmunoglobulina endógena. Este método permite
el aumento de expresión y producción de los productos
codificados por el transgén en la inmunoglobulina producida
de forma endógena del animal transgénico. La invención
también proporciona un nuevo inhibidor de la apoptosis, bcl2 de conejo.
Antecedentes de la técnica
La generación de ratones que expresan anticuerpos
quiméricos humano-ratón se han descrito en Pluschke et al.,
Journal of Immunological Methods 215: 27-37 (1998). La
generación de ratones que expresan polipéptidos de
inmunoglobulina humana se han descrito en Neuberger et al.,
Nature 338: 350-2 (1989); Lonberg et al., Int. Rev. Immunol.
13 (1):65-93 (1995); y Bruggemann et al:, Curr. Opin.
Biotechnol., 8(4): 455-8 (1997). La generación de ratones
transgénicos utilizando un clon de BAC se ha descrito en
Yang et al., Nat. Biotechnol. 15: 859-65 (1997). La
generación de vacas que expresan anticuerpos humanos se ha
descrito en Kuroiwa et al., Nature Biotech 20(9): 889-894
(2002).
La transgénesis en animales se ha descrito en Wall RJ,
Theriogenology 57(1): 189-201 (2002). La generación de
conejos transgénicos se ha descrito en Fan, J. et al.,
Pathol Int. 49: 583-94 (1999); y Brem et al., Mol. Reprod.
Dev. 44: 56-62 (1996). La producción de pollos transgénicos
se ha descrito en Etches et al., Methods in Molecular
Biology 62: 433-450 (1997); y Pain et al., Cells Tissues
Organs 165(3-4): 212-9 (1999); y Sherman et al., Nature
Biotech 16:1050-1053 (1998).
Los conejos con expresión anómala de inmunoglobulina se
han descrito en Chen et al., J. Immunol. 150: 2783-2793
(1993); y Lamoyi E, y Mage RG., J. Exp. Med. 162:1149-1160
(1985). Un pollo gamma-globulinémico se ha descrito en
Frommel et al., J. Immunol. 105(1): 1-6 (1970); y Benedict
et al., Adv. Exp. Med. Biol. 88(2): 197-205 (1977).
La clonación de animales a partir de células se ha
descrito en T. Wakayama et al., Nature 394:369-374 (1998);
J. B. Cibelli et al., Science 280:1256-1258 (1998); J.B.
Cibelli et al., Nature Biotechnology 16:642-646 (1998); A.
E. Schnieke et al., Science 278: 2130-2133 (1997); y K.H.
Campbell et al., Nature 380: 64-66 (1996). El clonaje por
transferencia nuclear de conejos se ha descrito en Stice et
al., Biology of Reproduction 39: 657-664 (1988); Challah-
Jacques et al., Cloning and Stem Cells 8(4):295-299 (2003).
La producción de animales transgénicos no humanos que
expresan transloci de inmunoglobulina humana (humanizada) y
la producción de anticuerpos a partir de dichos animales
transgénicos se ha descrito en detalle en la Publicación PCT
Nº. WO 92/03918, WO 02/12437, y en la patente Estadounidense
Nº. 5.545.807, 5.814.318; y 5.570.429. La recombinación
homóloga de huéspedes de mamífero quiméricos se muestra en
la patente Estadounidense Nº 5.416.260. Un método para
introducir DNA en un embrión se describe en la patente
Estadounidense Nº 5.567.607. El mantenimiento y expansión de
las células madre embrionarias se describe en la patente
Estadounidense Nº 5.453.357.
Las actividades de escisión de las proteínas víricas
que contienen las secuencias del péptido 2A se ha descrito
en Palmenberg et al., Virology 190:754-762 (1992); Ryan et
al., J Gen Virol 72:2727-2732 (1991); Donnelly et al., J Gen
Virol 82: 1.027-1041 (2001); Donnelly et al., J Gen Virol
82:1013-1025 (2001); Szymaczak et al., Nature Biotech
22(5):589-594 (2004).
Hasta el momento, los estudies de la contribución
relativa de los mecanismos de supervivencia celular
regulados por el inhibidor de la apoptosis bcl2, se han
realizado principalmente en ratones. El efecto de la
expresión de bcl-2 en la supervivencia de la célula se ha
descrito en McDonnell et al., Cell, 57:79-88, (1989);
Strasser et al., Current Topics in Microbiology and
Immunology, 166:175-181, (1990); Knott et al., Hybridoma, 15
(5):365-371, (1996); Smith et al., J. Exp. Med., 191(3):475784 (2000); Strasser et al., PNAS, 88:8661-8665, (1991) y
Kumar et al., Immunology Letters, 65:153-159, (1999). El
efecto de la expresión del inhibidor de la apoptosis bcl-xL
en la supervivencia de las células se ha descrito en
Takahashi et al., J. Exp. Med., 190(3): 399-409 (1999).
El mecanismo de desarrollo de los linfocitos B como una
linfopoyesis B continua y a corto plazo se ha revisado en
Lanning D, Osbome BA, Knight, KL., Los genes de la
inmunoglobulina y la generación de repertorios de
anticuerpos en vertebrados superiores: un papel clave de
GALT. Biología molecular de los linfocitos B. Alt F.W.,
Honjo T, Nueberger, M. S., Eds. Elsevier, Londres, pág. 443
(2004); y Flajnik M.F., Análisis comparativo de los genes de
inmunoglobulina: sorpresas y maravillas. Nat. Rev. Immunol.
2:688, (2002).
Ya que la producción de anticuerpos en animales
transgénicos más grandes como conejos, pollos, ovejas y
vacas se ve favorecido desde un punto de vista de
rendimiento de los anticuerpos, la creación de animales
fundadores más grandes con inhibición de la apoptosis en
linfocitos B que expresan mayores cantidades de productos
codificados por transgenes es altamente deseable. No
obstante, el desarrollo de los linfocitos B difiere
significativamente en las especies que padecen una
linfopoyesis a corto plazo (como conejos, pollos, ovejas y
vacas) en relación a los animales caracterizados por una
linfopoyesis B continua, (como en los ratones). Así, no
queda claro si los inhibidores de la apoptosis pueden
utilizarse con el mismo éxito en los animales que
experimentan una linfopoyesis a corto plazo como en los
animales estudiados en más detalle con linfopoyesis B
continua, o, cual será el impacto de los inhibidores de la
apoptosis en la producción de anticuerpos y /o afinidades de
anticuerpos.
En un aspecto, la invención proporciona un polipéptido
que comprende un nuevo polipéptido inhibidor de la
apoptosis, a saber, el polipéptido bcl-2 de conejo con Id.
de Sec. Nº: 5. En una realización particular, la invención
proporciona una molécula quimérica que comprende el
polipéptido bcl-2 de conejo de Id. de Sec. Nº: 5 fusionado a
una secuencia heteróloga de aminoácidos. En otra
realización, la secuencia heteróloga de aminoácidos es una
secuencia de epítopos. En otra realización, la secuencia
heteróloga de aminoácidos es una secuencia de
inmunoglobulina. En aún otra realización, la secuencia de
inmunoglobulina es una región Fc de una inmunoglobulina. La
presente invención también proporciona secuencias de
nucleótidos que codifican el polipéptido bcl-2 de conejo de
Id. de Sec. Nº: 5. En un aspecto, la invención proporciona
un vector, un casete de expresión o construcción de
expresión transgénica que comprende la molécula de ácido
nucleico que codifica el polipéptido bcl-2 de conejo. En
otro aspecto, la invención proporciona una célula huésped
aislada transformada con las secuencias de ácido nucleico
que codifican el polipéptido bcl-2 de conejo de Id. de Sec.
Nº: 5. En otro aspecto, la invención proporciona una célula
huésped aislada transformada con el vector, un casete de
expresión o construcción de expresión transgénica que
comprende la molécula de ácido nucleico que codifica el
polipéptido bcl-2 de conejo.
En algunos aspectos, cualquier gen inhibidor de la
apoptosis puede utilizarse, por ejemplo, un inhibidor de la
apoptosis seleccionado de entre el grupo que consiste en
bcl-2, mutantes de la caspasa-9-DN, baculovirus p35,
caspasa-9S, crmA, z-VAD-fmk, z-DEVD-fmk, B- D-fmk, z-YVADfmk, Bcl-xL, Mcl-1, XIAP, TIAP, KIAP, NAIP, cIAP1, cIAP2,
API1, API2, API3, API4, HIAP1, HIAP2, MIHA, MIHB, MIHC, ILP,
ILP-2, TLAP, survivina, livina, apollon, BRUCE, MLIAP, SODD
y FLIP y variantes de los mismos. En algunas realizaciones
específicas, el gen inhibidor de la apoptosis puede ser un
gen bcl-2 de mamífero. En algunas realizaciones preferibles,
el gen bcl-2 de mamífero se selecciona de entre el grupo que
consiste en bcl-2 humano, bcl-2 de ratón y bcl2 de conejo de
Id. de Sec. Nº: 6. En una realización preferible, el bcl-2
es el bcl-2 de conejo de Id. de Sec. Nº: 5.
En un aspecto, la invención proporciona una
construcción de expresión transgénica que comprende una
molécula de ácido nucleico que codifica un inhibidor de la
apoptosis dirigida por promotor/potenciador específico de
linfocito B y de esta forma, se expresa específicamente en
linfocitos B.
En otro aspecto, la invención proporciona una
construcción de expresión transgénica que comprende un
transgén que codifica una proteína de fusión que comprende
secuencias de polipéptido en el siguiente orden: a) una
inmunoglobulina o cadena de inmunoglobulina; b) un péptido
autoescindible; c) un inhibidor de la apoptosis; y
opcionalmente, d) un sitio de escisión de proteasa entre a)
y b).
La presente invención proporciona además un método para
aumentar la expresión de una inmunoglobulina o cadena de
inmunoglobulina en un animal transgénico que experimenta una
linfopoyesis a corto plazo, que comprende introducir en el
animal transgénico que experimenta una linfopoyesis a corto
plazo al menos una construcción de transgén que comprende un
transgén inhibidor de la apoptosis dirigido por un
promotor/potenciador específico de linfocito B mediante el
cual la apoptosis de los linfocitos B que llevan dicha
construcción de transgén está inhibida y la producción de la
inmunoglobulina o cadena de inmunoglobulina está aumentada.
En otro aspecto, la presente invención proporciona un
método para aumentar la expresión de una inmunoglobulina o
cadena de inmunoglobulina en el animal transgénico
linfopoyético a corto plazo que comprende además introducir
en el animal transgénico al menos un transgén adicional que
codifica para una inmunoglobulina exógena o locus de
transgén de cadena de inmunoglobulina. En este método, los
dos transgenes pueden estar presentes en el mismo o en
diferentes vectores transgénicos de expresión. En este
último caso, los diferentes vectores de expresión
transgénicos pueden introducirse en el animal transgénico a
la vez o de forma secuencial.
La presente invención también proporciona un método
para aumentar de forma selectiva la expresión de una
inmunoglobulina exógena o cadena de inmunoglobulina dentro
de un linfocito B exógeno de un animal transgénico no
humano, que comprende introducir en el animal, una
construcción transgénica que codifica una proteína de fusión
que comprende secuencias de polipéptido en el siguiente
orden: a) una inmunoglobulina o cadena de inmunoglobulina;
b) un péptido autoescindible; c) un inhibidor de la
apoptosis, y, opcionalmente; d) un sitio de escisión de
proteasas entre a) y b), en el que la supervivencia del
linfocito B exógeno y la producción de inmunoglobulina
exógena están aumentados.
En cualquier aspecto, el sitio de escisión de la
proteasa utilizado en cualquiera de las construcciones
transgénicas o métodos descritos anteriormente, se
selecciona entre el grupo que consiste en los sitios para
las proteasas aspárticas, proteasas de cisteína,
metaloproteasas, proteasas de serina y proteasas de
treonina. En las realizaciones preferibles, se utiliza el
sitio de escisión de furina.
En todos los aspectos de la invención, el
promotor/potenciador específico de linfocitos B puede
seleccionarse de entre el grupo que consiste en
promotores/potenciadores de CD19, CD20, CD21, CD22, CD23,
CD24, CD40, CD72, Blimp-1, CD79b, mb-1, tirosina quinasa
blk, VpreB, cadena pesada de inmunoglobulina, cadena ligera
kappa de inmunoglobulina, cadena ligera lambda de
inmunoglobulina y cadena J de inmunoglobulina, o
modificaciones de las mismas. En realizaciones específicas,
el promotor/potenciador específico de linfocitos B es el gen
promotor de la cadena ligera kappa de la inmunoglobulina o
una modificación del mismo.
En todos los aspectos de la invención, la(s)
inmunoglobulina(s) exógenas preferibles/ locus del transgén
de la cadena de inmunoglobulina es la secuencia de la cadena
ligera y/o pesada de la inmunoglobulina humana/humanizada.
En todos los aspectos de la invención, el péptido
autoescindible de la invención puede obtenerse a partir de
las secuencias virales 2A/2B o tipo 2A/2B. Así, el virus
puede seleccionarse entre el grupo que consiste en la
familia de virus picornaviridae, la familia de virus de
rinitis equina A (ERAV), la familia de virus de insectos de
tipo picornavirus y de la familia de virus de rotavirus de
tipo C. El virus también puede seleccionarse de entre el
grupo que consiste en el virus de la fiebre aftosa (FMDV),
el virus de la rinitis equina A (ERAV), y virus del asigna
del Thosea (TaV).
En otro aspecto de la invención, la invención está
relacionada con animales transgénicos no humanos que
comprenden las construcciones transgénicas descritas
anteriormente. Por ejemplo, los transgenes inhibidores de la
apoptosis se introducen preferiblemente en los animales que
experimentan linfopoyesis a corto plazo. Estos incluyen,
pero no se limitan a, conejos, pájaros, pollos, ovejas,
cabras, vacas, cerdos, caballos y burros. Estos animales con
linfopoyesis a corto plazo pueden también contener
transgenes, por ejemplo, que codifican un transgén de
inmunoglobulina(s)/ cadena de inmunoglobulina. Por otro
lado, la proteína de fusión que codifica los transgenes
puede introducirse en cualquier animal no humano.
Así, en la mayoría de aspectos de la invención, a no
ser que así se especifique, los animales no humanos se
seleccionan entre el grupo que consiste en roedores (por
ejemplo, ratones, ratas), conejos, aves (por ejemplo,
pollos, pavos, patos, gansos, etc.), vacas, cerdos, ovejas,
cabras, caballos, burros y otros animales de granja. En
algunos aspectos de la invención, el animal transgénico no
humano puede sustancialmente detener la diversificación de
anticuerpos mediante la reordenación génica temprana al
nacimiento o sustancialmente detener la diversificación de
anticuerpos durante el primer mes de su vida. En una
realización específica, el animal transgénico no humano es
el conejo.
La Figura 1 muestra un alineamiento de aminoácidos de
la secuencia de polipéptidos de conejo (Id. de Sec. Nº:5)
con otras moléculas bcl-2 derivadas de oras especies (Id. de
Sec. Nº: 11-20).
Figura 2: Id. de Sec. Nº: 1; un vector de inhibición de
la apoptosis bcl-2 humano sintético bajo el control del
kappa 1 promotor específico de linfocito B.
Figura 3: Id. de Sec. Nº: 2; fragmento de DNA que
codifica la proteína de fusión de la IgG M2 de conejo péptido autoescindible F2A - bcl2 humano FRT rpsL-neo FRT.
Figura 4: Id. de Sec. Nº: 3; fragmento de DNA que
codifica rpsL-neo flanqueada con sitios FRT y FRT2.
Figura 5: Id. de Sec. Nº: 4; fragmento de DNA que
codifica la proteína de fusión con IgG M2 de conejo -
péptido autoescindible F2A -bcl2 humano con codones
optimizados flanqueada por sitios FRT y FRT2.
Figura 6: Id. de Sec. Nº: 5; La secuencia del
polipéptido bcl-2 de conejo.
Figura 7: Id. de Sec. Nº: 6; fragmento de DNA que
codifica la proteína de fusión con IgG M2 de conejo -
péptido autoescindible F2A -bcl2 humano con codones
optimizados.
Figura 8: Id. de Sec. Nº: 7; fragmento de DNA que
codifica la proteína de fusión con IgM M2 de conejo -
péptido autoescindible F2A - bcl2 humano.
Figura 9: Id. de Sec. Nº: 8; fragmento de DNA que
codifica la proteína de fusión con IgG M2 de conejo -
péptido autoescindible F2A -bcl2 humano con codones
optimizados.
Figura 10: Id. de Sec. Nº: 9; fragmento de DNA que
codifica la proteína de fusión con IgM M2 de conejo – diana
de escisión de la furina - péptido autoescindible F2A - bcl2
humano.
Figura 11: Id. de Sec. Nº: 10; fragmento de DNA que
codifica la proteína de fusión con IgG M2 de conejo – diana
de escisión de la furina - péptido autoescindible F2A - bcl2
humano con codones optimizados.
Descripción detallada de la invención
Definiciones
A no ser que se defina de otra manera, los términos
técnicos y científicos utilizados aquí poseen el mismo
significado que el que se entiende normalmente por un
experto en la materia a la que esta invención pertenece.
Singleton et al., Dictionary of Microbiology and Molecular
Biology 2ª ed., J. Wiley & Sons (New York, NY 1994), y
March, Advanced Organic Chemistry Reactions, Mechanisms and
Structure 4ª ed., John Wiley & Sons (New York, NY 1992),
proporcionan al experto en la materia una guía general para
muchos de los términos utilizados en la presente solicitud.
Un experto en la materia reconocerá muchos métodos y
materiales similares o equivalentes a los descritos en este
documento, que pueden utilizarse en la práctica de la
presente invención. De hecho, la presente invención no está
limitada a los métodos y materiales descritos. Para la
presente invención, se definen a continuación los siguientes
términos.
Se define como "linfocitos B" el linaje de células B
que son capaces de experimentar una reordenación de los
segmentos génicos de inmunoglobulina y que expresan genes de
inmunoglobulina en alguna fase de su ciclo de vida. Estas
células incluyen, pero no se limitan a, pro-linfocitos B
tempranos, pro-linfocitos B tardíos, pre-linfocitos B
grandes, pre-linfocitos B pequeños, linfocitos B inmaduros,
linfocitos B maduros, linfocitos B de memoria, células
plasmáticas, etc.
Como "inhibidor de la apoptosis" se refiere a una
molécula o sustancia cuya presencia o expresión proporciona
una reducción de la apoptosis en las células diana,
independientemente del mecanismo subyacente.
Preferiblemente, el inhibidor de la apoptosis reduce la
apoptosis de una célula diana en al menos alrededor del 50%,
- o al menos alrededor del 60%, o al menos alrededor del 70%,
- o al menos alrededor del 75%, o al menos alrededor del 80%,
- o al menos alrededor del 85%, o al menos alrededor del 90%,
- o al menos alrededor del 95% en relación a la apoptosis en ausencia del inhibidor.
El término "translocus o locus o segmento del gen
humano de Ig " tal como se utiliza en el presente documento
incluye ambas secuencias naturales de un locus génico o
segmento del mismo de Ig humana, formas degeneradas de
secuencias naturales de un locus génico o segmento del mismo
de Ig humana, así como de secuencias sintéticas que
codifican una secuencia de polipéptido sustancialmente
idéntica a un polipéptido codificado por una secuencia
natural de un locus génico o segmento del mismo de Ig
humana. En este contexto, por "sustancialmente" se entiende
que el grado de identidad en la secuencia de aminoácidos es
preferiblemente de al menos alrededor del 85%-95%, o más
preferiblemente al menos alrededor del 90%-95%, o aún más
preferiblemente al menos alrededor del 95%, o lo más
preferible al menos alrededor del 98%. En un realización
particular, el segmento génico de Ig humana hace que la
molécula de inmunoglobulina no sea inmunogénica en humanos.
Aquí, los términos "locus de la cadena ligera y/o pesada de
la inmunoglobulina (Ig) humana (humanizada)" o "locus Ig
humano o humanizado" se utilizan indistintamente.
Los términos "anticuerpo humano" y "inmunoglobulina
humana " se utilizan en este documento para referirse a
anticuerpos y moléculas de inmunoglobulina que comprende
secuencias completamente humanas.
Los términos "anticuerpo humanizado" y "inmunoglobulina
humanizada" tal como se utiliza en el presente documento,
indican una molécula de inmunoglobulina que comprende al
menos una porción de una secuencia de polipéptido de
inmunoglobulina humana (o una secuencia de polipéptido
codificada por un segmento génico de inmunoglobulina
humana). Las moléculas de inmunoglobulina humanizada de la
presente invención pueden aislarse a partir de un animal
transgénico no humano diseñado para producir moléculas de
inmunoglobulina humanizada. Dichas moléculas de
inmunoglobulina humanizada son menos inmunogénicas a los
primates, especialmente a humanos, en relación a las
moléculas de inmunoglobulina no humanizadas preparadas a
partir del animal o preparadas a partir de células derivadas
del animal. Las inmunoglobulinas o anticuerpos humanizados
incluyen inmunoglobulinas (Ig) y anticuerpos que están
además diversificados a través de la conversión génica e
hipermutaciones somáticas en los animales con conversión
génica. Dichas Ig o anticuerpos humanizados no son "humanos"
ya que no están hechos de forma natural por humanos (ya que
los humanos no diversifican su repertorio de anticuerpos a
través de la conversión génica) y aún, las Ig o anticuerpos
humanizados no son inmunogénicos a los humanos ya que poseen
secuencias de Ig humana en su estructura.
Los "transgenes o construcciones transgénicas" son
fragmentos de DNA con secuencias que codifican proteínas
naturales o sintéticas que normalmente no se encuentran en
el animal o células del animal. El término "construcción
transgénica" se utiliza en este documento para referirse a
una molécula de polinucleótido, que contiene un "gen de
interés" estructural y otras secuencias que facilitan la
transferencia del gen. Esta invención está relacionada con
al menos dos construcciones transgénicas: 1) el transgén del
inhibidor de la apoptosis bcl-2 de conejo dirigido por un
promotor específico de linfocito B , y, 2) la construcción
transgénica con el locus de la Ig humana -péptido
autoescindible - inhibidor de la apoptosis.
Un "vector de expresión o construcción de expresión
transgénico" se refiere a fragmentos de DNA que codifican, a
parte de una o varias construcciones transgénicas de la
invención, otras secuencias reguladoras de DNA necesarias
para la expresión temporal, específica de célula, o
potenciada de los transgenes de interés, dentro de las
células específicas del animal transgénico no humano.
El "transgén o construcción transgénica con el locus de
la Ig humana (humanizada) -péptido autoescindible –
inhibidor de la apoptosis" se refiere a construcciones
transgénicas que se transcriben en un mRNA sencillo, que se
traduce en dos polipéptidos, a saber, la cadena de
inmunoglobulina humana (humanizada) y un inhibidor de la
apoptosis, debido a los mecanismos autoescindibles descritos
más adelante.
El término "péptido autoescindible" tal como se utiliza
en el presente documento se refiere a una secuencia de
péptido que está asociado con una actividad de escisión que
ocurre entre dos residuos de aminoácidos dentro de la propia
secuencia del péptido. Por ejemplo, en el péptido 2A/2B o en
los péptidos similares a 2A/2B, la escisión sucede entre el
residuo de glicina en el péptido 2A y un residuo de prolina
en el péptido 2B. Esto sucede a través de un "mecanismo de
escape ribosomal" durante la traducción en el que, la
formación de enlaces en el péptido normal entre el residuo
glicina 2A y el residuo prolina 2B del péptido 2A12B se ve
impedida, sin afectar a la traducción del resto del péptido
2B. Dichos mecanismos de escape ribosomales son bien
conocidos en la materia y se conocen por ser utilizados por
varios virus para la expresión de varias proteínas
codificadas por un mensajero de RNA sencillo.
Los términos "linfocitos B que expresan Ig
(inmunoglobulina) endógena" y "linfocitos B endógenos" se
utilizan indistintamente, y se refieren a aquellos
linfocitos B que expresan el locus de inmunoglobulina
endógena del animal.
Los términos "linfocitos B que expresan Ig
(inmunoglobulina) exógena" y "linfocitos B exógenos" se
refieren a aquellos linfocitos B de un animal no humano que
experimentan una reordenación productiva de un translocus de
Ig humana (humanizada) exógena introducida en dichos
linfocitos B. El locus de Ig humano (humanizado) se
introduce en dichos linfocitos B como una construcción de
expresión separada o como parte de la misma construcción de
expresión que codifican también el inhibidor de la
apoptosis. La reordenación productiva del locus de Ig humano
(humanizado) resulta en la expresión de la Ig humana
(humanizada) y el inhibidor de la apoptosis codificado en el
transgén. Como resultado, la apoptosis en los linfocitos B
que expresan inmunoglobulina exógena se ve inhibida y
aumenta la supervivencia celular.
Por "expresión del gen inhibidor de la apoptosis
específico de linfocito B" se entiende, la expresión del
producto del gen inhibidor de la apoptosis preferiblemente
en las células inmunitarias, más preferiblemente en los
linfocitos B. La expresión específica del gen inhibidor de
la apoptosis en las células inmunitarias o linfocitos B se
logra utilizando un promotor inmuno específico o
preferiblemente, utilizando un promotor específico de
linfocitos B que dirige la expresión del gen inhibidor de la
apoptosis.
Por "expresión selectiva del inhibidor de la apoptosis"
se entiende, la expresión del producto del gen inhibidor de
la apoptosis preferiblemente en los linfocitos B exógenos en
lugar de linfocitos B endógenos que expresan las
inmunoglobulinas nativas del animal transgénico.
Preferiblemente, el nivel de expresión del inhibidor de la
apoptosis es de al menos alrededor de dos veces, más
preferiblemente al menos alrededor de cinco veces, aún más
preferiblemente al menos alrededor de diez veces, lo más
preferible en al menos alrededor de 50 veces más expresión
en los linfocitos B exógenos en comparación con la expresión
en los linfocitos B endógenos.
Los "anticuerpos" (Ab) y las "inmunoglobulinas" (Ig)
son glicoproteínas que poseen las mismas características
estructurales. Mientras que los anticuerpos presentan una
especificidad de unión para un antígeno específico, las
inmunoglobulinas incluyen ambos anticuerpos y otras
moléculas similares a anticuerpos que carecen de
especificidad de antígeno. El término "anticuerpo" se
utiliza en este documento en el sentido más amplio y cubre
específicamente, sin limitación, a anticuerpos monoclonales
(incluyendo anticuerpos monoclonales de longitud completa),
anticuerpos policlonales, anticuerpos multiespecíficos (por
ejemplo, anticuerpos biespecíficos), y fragmentos de
anticuerpo siempre y cuando presenten la especificidad
deseada.
El término "segmento génico de Ig" tal como se utiliza
en el presente documento se refiere a segmentos de DNA que
codifican varias porciones de una molécula de Ig, que están
presentes en la línea germinal de animales y humanos, y que
se reúnen en los linfocitos B para formar genes de Ig
reordenados. Así, los segmentos génicos de Ig tal como se
utilizan en el presente documento incluye los segmentos
génicos V, segmentos génicos D, segmentos génicos J y
segmentos génicos de la región C. La reordenación funcional
de los segmentos VDJ o VJ resulta en la expresión de la
cadena ligera o pesada de la inmunoglobulina.
Los términos "diversidad de anticuerpo" y "repertorio
de anticuerpo " se utilizan de forma intercambiable, y se
refieren al total de todas las especificidades de anticuerpo
que un organismo es capaz de expresar.
Un locus de Ig que posee la capacidad de experimentar
una reordenación génica y conversión génica también es
referido en este documento como un locus de Ig "funcional",
y los anticuerpos con una diversidad generada mediante un
locus de Ig funcional también son referidos en este
documento como anticuerpos "funcionales" o un repertorio de
anticuerpos "funcionales".
El término "anticuerpo monoclonal" se utiliza para
referirse a una molécula de anticuerpo sintetizada mediante
un clon único de linfocitos B.
El término "anticuerpo policlonal" se utiliza para
referirse a una población de moléculas de anticuerpo
sintetizadas mediante una población de linfocitos B.
Los términos "polinucleótido" y "ácido nucleico" se
utilizan indistintamente, y, cuando se utiliza en singular o
plural, generalmente se refieren a cualquier
polribonucleótido o polidesoxiribonucleótido, que puede ser
RNA o DNA no modificado o RNA o DNA modificado. Así, por
ejemplo, los polinucleótidos definidos en este documento
incluyen, sin limitación, DNA de cadena doble o sencilla,
DNA que incluye regiones de cadena doble o sencilla, RNA de
cadena doble o sencilla, y RNA que incluye regiones de
cadena doble o sencilla, moléculas híbridas que comprende
DNA y RNA que pueden ser de cadena sencilla o, de forma más
habitual, de cadena doble o incluye regiones de cadena doble
o sencilla. Además, el término "polinucleótido" tal como se
utiliza en el presente documento se refiere a regiones de
cadena triple que comprende RNA o DNA o ambos RNA y DNA. Las
cadenas en dichas regiones pueden ser desde la misma
molécula o de diferentes moléculas. Las regiones pueden
incluir todas de entre una o más moléculas, pero más
normalmente involucran sólo una región de alguna de las
moléculas. Una de las moléculas de una región de triple
hélice a menudo es un oligonucleótido. El término
"polinucleótido" específicamente incluye cDNA. El término
incluye DNA (que incluye cDNA) y RNA que contienen una o más
bases modificadas. Así, los DNA o RNA con estructuras
modificadas para la estabilidad o por otras razones son
"polinucleótidos" tal como el término pretende que lo sea en
este documento. Además, los DNA o RNA que comprenden bases
atípicas, como la inosina, o bases modificadas, como las
bases tritiadas, se incluyen dentro del término
"polinucleótidos" tal como se define en este documento. En
general, el término "polinucleótido" abarca todas las formas
químicamente, enzimáticamente y/o metabólicamente
modificadas de polinucleótidos no modificados, así como las
formas químicas de DNA y RNA característicos de virus y
células, que incluye células simples y complejas.
El término "animal (transgénico) no humano" tal como se
utiliza en el presente documento incluye, pero no se limita
a, mamíferos como, por ejemplo, primates no humanos,
roedores (por ejemplo, ratones y ratas), mamíferos no
roedores, como, por ejemplo, conejos, cerdos, ovejas,
cabras, vacas, cerdos, caballos y burros, y aves (por
ejemplo, pollos, pavos, patos, gansos y similares). El
término " animal no primate" tal como se utiliza en el
presente documento incluye, pero no se limita a, mamíferos
diferentes de primates, que incluye pero no se limita a los
mamíferos específicamente enumerados anteriormente.
La frase "animales que crean diversidad de anticuerpos
sustancialmente mediante conversión génica y/o hipermutación
somática para crear repertorios de anticuerpos primarios" o
"animales de conversión génica" y sus equivalentes
gramaticales, se utilizan para referirse a dichos animales
en que el mecanismo predominante de la diversificación de
anticuerpos es la conversión génica y/o hipermutación a
diferencia de la reordenación génica. Dichos animales
incluyen, pero no se limitan a, conejos, aves (por ejemplo,
pollos, pavos, patos, gansos y similares), vacas y cerdos.
Los animales no humanos particularmente preferibles son los
conejos y los pollos.
Por animales que "detienen la reordenación génica de
anticuerpos temprana al nacimiento" se refiere a aquellos
animales en los que la reordenación de los genes de
inmunoglobulina se detiene normalmente durante el primer mes
de vida. Ejemplos de dichos animales son, sin ser
limitantes, conejos, aves (por ejemplo, pollos), ovejas,
cabras, bovinos, cerdos y caballos .
Esta invención, al menos en parte, se basa en el
reconocimiento de que la producción de inmunoglobulina (que
incluye la cadena de inmunoglobulinas) en un animal
transgénico no humano que experimenta linfopoyesis a corto
plazo puede aumentarse significativamente por la expresión
de un inhibidor de la apoptosis en los linfocitos B del
animal. Como resultado, la supervivencia de los linfocitos B
se ve aumentada y la producción de inmunoglobulina aumenta.
La invención se basa además en la identificación de un
nuevo inhibidor de la apoptosis, bcl-2 de conejo. De acuerdo
con esto, en una realización, la invención está relacionada
con métodos para aumentar la expresión de inmunoglobulina en
animales transgénicos no humanos mediante la sobreexpresión
de bcl-2 de conejo en los linfocitos B del animal,
utilizando un promotor específico de linfocitos B ,
aumentando así la supervivencia de los linfocitos B.
Esta invención está relacionada también con un método
para aumentar de forma selectiva la supervivencia de
linfocitos B exógenos, es decir, linfocitos B que expresan
un locus transgénico de inmunoglobulina, por encima de la
supervivencia de los linfocitos B endógenos que no expresan
dicho locus transgénico en animales no humanos, que
experimentan linfopoyesis a corto plazo. La selectividad se
logra acoplando la expresión de inmunoglobulina exógena con
la expresión del inhibidor de la apoptosis. En los
linfocitos B endógenos, el inhibidor de la apoptosis no se
expresa y por lo tanto, no se inhibe la apoptosis. Dicha
expresión selectiva resulta en producción preferente de la
expresión de inmunoglobulina transgénica por encima de la
inmunoglobulina producida de forma endógena del animal
transgénico.
La sobreexpresión de inhibidores de la apoptosis bcl-2
(diferentes de la secuencia de conejo descrita en primer
lugar en este documento) se ha estudiado principalmente en
ratones que muestran respuestas de anticuerpo amplificadas y
prolongadas a la inmunización debido a un gran exceso de
linfocitos B, células secretoras de inmunoglobulina, e
inmunoglobulinas séricas, atribuible a un aumento de la
longevidad del linaje de linfocitos B y linfocitos B de
memoria específicos de antígeno; McDonnell et al., Cell,
57:79-88, (1989); Strasser et al., Current Topics in
Microbiology and Immunology, 166:175-181, (1990); Knott et
al., Hybridoma, 15 (5):365-371, (1996); Smith et al., J.
Exp. Med., 191(3):475-784 (2000); Strasser et al., PNAS,
88:8661-8665, (1991) y Kumar et al., Immunology Letters,
65:153-159, (1999).
La apoptosis de poblaciones diana de linfocitos B
ocurre de forma rutinaria durante el desarrollo de los
linfocitos B. Se han identificado dos estrategias
principales para el desarrollo de linfocitos B a través del
estudio de diferentes especies: linfopoyesis B continua,
como en ratones y humanos, y linfopoyesis B a corto plazo
seguida de expansión en tejido linfoide asociado a los
intestinos (GALT), como en pollos, conejos, ovejas y vacas
(revisado por Lanning D, Osborne BA, Knight, KL.,
Immunoglobuline genes and generation of antibody repertoires
in higher vertebrates: a key role of GALT. Molecular Biology
of B cells. Alt F.W., Honjo T, Nueberger, M. S., Eds.
Elsevier London, p 443 (2004); y Flajnik M.F., Comparative
analysis of immunoglobuline genes: surprises and portents.
Nat. Rev. Immunol. 2:688, (2002)).
En especies en las que sucede la linfopoyesis B
continua, los linfocitos B se desarrollan principalmente en
la médula ósea y el hígado fetal, y los genes de
inmunoglobulina se diversifican en el sitio a través del
proceso de unión combinatoria de V(D)J. La mayoría de los
linfocitos de sangre periférica en dichas especies son IgM+,
IgD+, o linfocitos B naive con genes VDJ y VJ sin
diversificar, aún en adultos. Así, debe haber menos presión
para producir un compartimiento de linfocitos B rápidamente
en animales con linfopoyesis B continua ya que los nuevos
linfocitos B con nuevas especificidades antigénicas se
producen de forma continua.
Por otro lado, en las especies con sistema GALT (tejido
linfoide asociado a intestino) en las que la linfopoyesis B
es breve, un grupo inicial de linfocitos B se forma en los
inicios tempranos de la vida en los tejidos como el saco
vitelino y el bazo, y posteriormente, los genes de
inmunoglobulina (Ig) se diversifican en el sistema GALT. Ya
que la detención de la linfopoyesis B es rápida, este
compartimiento inicial de linfocitos B debe expandirse y
diversificarse rápidamente para generar anticuerpos con
especificidades biológicamente relevantes. Por ejemplo, la
diversificación somática de los genes de Ig comienza incluso
antes del nacimiento de los pollos, ovejas y vacas. Como
consecuencia, casi todos los genes VDJ de los linfocitos de
sangre periférica de los conejos adultos por ejemplo, están
altamente diversificados y carecen de linfocitos B naive.
Incluso, el conejo adulto es muy capaz de montar respuestas
primarias de anticuerpos a antígenos previamente
desconocidos. Esto es debido a que los linfocitos B que
migran desde el GALT a la periferia parecen ser del
repertorio de linfocitos B primarios, y aunque sus genes VDJ
ya están diversificados, estos linfocitos B de vida larga
y/o autorenovativos pueden mantener el repertorio de
anticuerpos funcionales. También es probable que, como en el
caso de los conejos, la estimulación antigénica exótica
ayuda a dirigir la diversificación del repertorio de
anticuerpos en especies con linfopoyesis B corta.
En los ratones normales, durante las respuestas inmunes
primarias dependientes de linfocitos T, las mutaciones
somáticas de los genes de la región Ig V suceden en los
linfocitos B del centro germinal, generando así variantes de
linfocitos B que expresan inmunoglobulinas con afinidades
alteradas para el antígeno. Las variantes con afinidad
mejorada se seleccionan positivamente a través de la
inhibición de la apoptosis y al final, dicha alta afinidad
de los linfocitos B forman la mayor parte de memoria
específica de antígeno y poblaciones de linfocitos B
formadoras de anticuerpos. Los linfocitos B con un receptor
de baja afinidad fracasan a la hora de recibir dichas
señales de supervivencia dependientes de antígeno y
experimentan apoptosis. Un aumento en los linfocitos B de
alta afinidad, dentro de las poblaciones de linfocito B de
memoria y formadores de anticuerpos, se refiere como
maduración de la afinidad.
En los ratones transgénicos con bcl-2, la
sobreexpresión de bcl-2 resulta en la prevención de
apoptosis no sólo de los linfocitos B de alta afinidad, sino
también de los linfocitos B de baja afinidad. Los ratones
que sobreexpresan Bcl-2 poseen un número excesivo de
linfocitos B de memoria que no están seleccionados por
afinidad. Por el contrario, la selección rigurosa de células
formadoras de anticuerpo de alta afinidad de la médula ósea
en los ratones bcl-2 no se ve influenciada por el transgén
bcl-2 y su número permanece sin cambios en comparación con
los controles.
Mientras que los efectos de la sobreexpresión de bcl-2
en la supervivencia y desarrollo de linfocito B en otros
animales que experimentan linfopoyesis B continua puede ser
similar a la del ratón, su papel en el desarrollo de
linfocitos B de memoria y/o formadores de anticuerpos de
animales que experimentan linfopoyesis B a corto plazo no
está claro.
Por lo tanto, la presente invención está dirigida a los
métodos para sobreexpresar un inhibidor de la apoptosiss,
particularmente en animales con linfopoyesis B a corto plazo
como conejos, aves, pollos, ovejas, cabras, vacas, cerdos,
caballos y burros y aumentar la supervivencia de linfocitos
B en dichos animales transgénicos. Además, cuando estos
animales expresan además un translocus de Ig, la expresión
del translocus de Ig se ve aumentada o prolongada y ya que
son animales grandes, su cantidad de anticuerpos suele ser
mayor. Así, esta invención tiene como objetivo crear
animales fundadores más grandes que producen mayores
cantidades exógenas de inmunoglobulinas a través del aumento
de la supervivencia de linfocitos B.
En un aspecto, la presente invención está dirigida a
construcciones transgénicas útiles para aumentar la
supervivencia de los linfocitos B. Los transgenes o
construcciones transgénicas son fragmentos de DNA con
secuencias que codifican para una, o varias, proteínas
naturales o sintéticas que no se encuentran normalmente en
el animal o células del animal. Los fragmentos de DNA pueden
introducirse en el genoma del animal mediante una serie de
técnicas que incluye la microinyección de pronúcleos,
transfección, clonación por transferencia de núcleos,
transferencia génica mediada por esperma, transferencia
génica mediada por testículos y similares.
En una realización, la construcción transgénica
comprende la molécula de ácido nucleico que codifica el
inhibidor de la apoptosis, el polipéptido bcl-2 de conejo.
Por "molécula de ácido nucleico que codifica el inhibidor de
la apoptosis" se entiende la secuencia de DNA nativa, así
como cualquier codón optimizado de la secuencia de DNA que
codifica para una secuencia de polipéptido idéntica a la
secuencia de DNA nativa, pero que posee una secuencia de DNA
diferente basada en la degeneración de codones. Este
concepto se discute en detalle más adelante. En otra
realización, la construcción transgénica comprende la
molécula de ácido nucleico que codifica cualquier inhibidor
de la apoptosis. El gen inhibidor de la apoptosis, como el
gen bcl-2 de conejo o el gen bcl-2 humano, se expresa
preferiblemente en los linfocitos B del animal transgénico
mediante un promotor inmunoespecífico, preferiblemente un
promotor específico de linfocito B. Por lo tanto, se aumenta
la expresión del inhibidor de la apoptosis preferiblemente
en los linfocitos B solos, conduciendo a un aumento de la
supervivencia de los linfocitos B en los animales
transgénicos no humanos. Por "promotor específico de
linfocito B" se entiende una secuencia
promotora/potenciadora de cualquier gen específico de
linfocito B, y/o variantes o porciones diseñadas de los
mismos, que normalmente controlan la expresión de los genes
expresados en un linfocito B, ejemplos de los cuales
incluyen, pero no se limitan a, promotores/potenciadores de
CD19, CD20, CD21, CD22, CD23, CD24, CD40, CD72, Blimp-1,
CD79b (también conocidos como B29 o Ig beta), mb-1 (también
conocido como Ig alfa), quinasa de tirosina blk, VpreB,
cadena pesada de inmunoglobulina, cadena ligera kappa de
inmunoglobulina, cadena ligera lambda de inmunoglobulina,
cadena J de inmunoglobulina, etc. En una realización
preferible, el promotor/potenciador de la cadena ligera
kappa dirige la expresión específica de linfocito B del gen
inhibidor de la apoptosis bcl-2 de conejo.
En aún otra realización, la construcción transgénica
que comprende la molécula de ácido nucleico que codifica el
inhibidor de la apoptosis se coexpresa con una construcción
transgénica que comprende una inmunoglobulina exógena o
locus transgénico de cadena de inmunoglobulina (Ig). En esta
realización, ambos locus transgénicos de Ig y el transgén
inhibidor de la apoptosis puede estar presente en el mismo
vector de expresión transgénico o en dos vectores de
expresión transgénicos diferentes. En este último caso, los
dos vectores de expresión transgénicos pueden introducirse
en el animal transgénico no humano a la vez o de forma
secuencial.
La presente invención también proporciona
construcciones transgénicas que comprenden un transgén
quimérico que codifica una proteína de fusión que comprende
un transgén que codifica una proteína de fusión que
comprende secuencias de polipéptidos en el siguiente orden:
a) una inmunoglobulina o cadena de inmunoglobulina; b) un
péptido autoescindible; c) un inhibidor de la apoptosis; y
opcionalmente, d) un sitio de escisión de proteasas entre a)
y b). Aquí, la expresión del inhibidor de la apoptosis está
unido o acoplado a la expresión de la cadena ligera o pesada
de la inmunoglobulina o utilizando los mecanismos discutidos
más adelante. Esta construcción transgénica también se
denomina construcción con el locus de Ig -diana de escisión
de proteasa – péptido de autoescisión -inhibidor de la
apoptosis. En esta construcción, se añade una diana de
escisión de proteasas opcionalmente para facilitar la
eliminación de la secuencia de péptido autoescindible F2A de
la inmunoglobulina; por ejemplo, a partir del exón M2 de la
Ig, para prevenir cualquier interferencia potencial de la
secuencia de péptido F2A con señalización (y por lo tanto
desarrollo de linfocito B). Los sitios de escisión de
proteasa pueden reconocerse mediante cualquier proteasa
expresada de forma constitutiva. Los sitios de escisión de
proteasa útiles aquí incluye, pero no se limitan a,
proteasas aspárticas, proteasas de cisteína,
metaloproteasas, proteasas de serina proteasas de treonina,
etc. En una realización preferible, el sitio de escisión de
la proteasa es el sitio de escisión de furina.
Los transgenes quiméricos descritos anteriormente
comprenden secuencias de DNA que codifican un péptido
autoescindible (por ejemplo, péptido 2A o péptido tipo 2A).
La inserción de la secuencia que codifica un péptido
autoescindible entre la secuencia que codifica una
inmunoglobulina y una secuencia de inhibidor de la apoptosis
en el transgén resulta en la producción de un mensajero de
RNA. La traducción de este mRNA, no obstante, resulta en dos
proteínas separadas, la(s) inmunoglobulina(s) y el inhibidor
de la apoptosis, gracias al mecanismo autoescindible del
péptido. Por lo tanto, la expresión del inhibidor de la
apoptosis puede acoplarse a la reordenación funcional de los
segmentos VDJ o VJ.
En una realización de la invención, la autoescisión
está mediada por los péptidos 2A/2B, o las secuencias tipo
2A /2B de virus que incluye la familia de virus
picornaviridae, la familia de virus de rinitis equina A
(ERAV), la familia de virus de insectos tipo picornavirus y
a la familia de virus de rotavirus de tipo C. La familia de
virus de picornaviridae incluye los virus entero-, rino-,
cardio- y afto- y de la fiebre aftosa (FMDV). La familia de
virus de insecto de picornavirus incluye virus como el virus
infeccioso flacherie (IFV), el virus de Drosophila C (DCV),
el virus de la parálisis aguda de las abejas (ABPV) y el
virus de la parálisis del grillo (CrPV) y el virus de
insecto del asigna de Thosea (TaV). El tipo de familia de
rotavirus C incluye los rotavirus bovino, porcino y humano
de tipo C. En otras realizaciones, las secuencias
escindibles pueden incluir secuencias tipo 2A/ 2B de
poliovirus, rinovirus, virus coxsackie, virus de la
encefalomiocarditis (EMCV), mengovirus, el teschovirus-1
porcino, o el virus de la encefalitis murina de Theiler
(TMEV), etc. En una realización preferible, la secuencia de
proteína autoescindible es el péptido 2A/2B del virus de la
fiebre aftosa (FMDV), el virus de la rinitis A equina
(ERAV), o el virus del asigna de Thosea (TaV); Palmenberg et
al., Virology 190:754-762 (1992); Ryan et al., J Gen Virol
72:2727-2732 (1991); Donnelly et al., J Gen Virol 82:10271041 (2001); Donnelly et al., J Gen Virol 82:1013-1025
(2001); Szymaczak et al., Nature Biotech 22(5):589-594
(2004). Así, al utilizar el péptido autoescindible, la
expresión del gen inhibidor de la apoptosis está unido o
acoplado a la expresión del translocus de Ig en los
linfocitos B exógenos. La supervivencia selectiva de
linfocitos B exógenos sobre los linfocitos B endógenos
resulta en una producción reducida de inmunoglobulina
endógena pero con el correspondiente aumento de la
producción de polipéptido/proteína codificada en el
translocus de Ig.
Mientras que se discute si bcl-2 es un prototipo de
inhibidor de la apoptosiss, otros inhibidores de la
apoptosiss también se incluyen para su uso en la
construcción de transgenes quiméricos. Estos incluyen, sin
limitatarse, a mutantes dominantes negativos de caspasa-9
(caspasa-9DN), baculovirus p35, caspasa-9S, crmA, z-VAD-fmk,
z-DEVD-fmk, B-D-fmk, y z-YVAD-fmk, otros miembros de la
familia bcl-2 como Bcl-xL, Mcl-1, etc., inhibidores de
moléculas proapoptóticas como Bax, Bak, Bad, inhibidores de
"dominio BH3 sólo" moléculas como Bid, Bim, PUMA, Noxa,
etc., otros inhibidores endógenos de la caspasa como IAP
(inhibidor de proteínas de apoptosis) que incluye, pero no
se limita a XIAP, TIAP, KIAP, NAIP, cIAP1, cIAP2, API1,
API2, API3, API4, HIAP1, HIAP2, MIHA, MIHB, MIHC, ILP, ILP2, TLAP, survivina, livina, apollon, BRUCE, y MLIAP, etc.,
proteínas como SODD y FLIP, etc. involucradas en la
regulación negativa de los receptores de muerte y variantes
de los mismos. En una realización específica, el inhibidor
del gen de la apoptosis puede ser un gen bcl-2 de mamífero y
en realizaciones preferibles, el gen bcl-2 de mamífero se
selecciona de entre el grupo que consiste en bcl-2 humano,
bcl-2 de ratón y bcl-2 de conejo de Id. de Sec. Nº: 5. En
una realización preferible, se utiliza el gen bcl-2 de
conejo de Id. de Sec. Nº: 5. En aún otro aspecto de la
invención, el transgén codifica cadenas pesadas de
inmunoglobulina y/o cadenas ligeras de inmunoglobulina o
partes de las mismas. El loci puede estar en la
configuración de línea germinal o en una forma reordenada.
Las secuencias codificantes o partes de las mismas pueden
codificar inmunoglobulinas humanas resultantes de la
expresión de anticuerpos humanos (humanizados).
Los transgene(s) que codifican anticuerpos humanos
(humanizados) contiene(n) un locus de Ig o un gran porción
de un locus de Ig, que contiene uno o varios segmentos de Ig
humana (por ejemplo, un segmento génico de Ig V, D, J o C
humana). Alternativamente, el transgén es un locus de
inmunoglobulina humana o una gran porción del mismo. El
transgén que contiene dicho locus de Ig humana o dicho locus
de Ig modificado o porción modificada de un locus de Ig,
también se refieren aquí como "un translocus de Ig humana
(humanizada)", es capaz de experimentar una reordenación
génica en el transgénico animal no humano para producir un
repertorio diversificado de anticuerpos que poseen al menos
una porción de una secuencia de polipéptido de
inmunoglobulina humana.
Los genes de la cadena ligera o pesada de la
inmunoglobulina comprenden varios segmentos codificados por
genes individuales y separados por secuencias de intrones.
Estos genes para la cadena pesada de inmunoglobulina humana
se encuentran en el cromosoma 14. La región variable de la
cadena pesada (VH) comprende tres segmentos génicos:
segmentos V; D y J, seguidos de múltiples genes que
codifican la región C. La región V está separada de la
región C por un espacio grande, y los genes individuales que
codifican los segmentos V, D y J también están separados por
espaciadores.
Existen dos tipos de cadenas ligeras de inmunoglobulina: κ y γ. Los genes de la cadena ligera κ humana se encuentran en el cromosoma 2 y los genes de la cadena ligera γ humana se encuentran en el cromosoma 22. La región variable de las cadenas ligeras del anticuerpo incluye un segmento V y un segmento J, codificada por segmentos génicos separados. En la configuración de línea germinal del gen de la cadena ligera κ, existen aproximadamente 100-200 genes de la región V en reordenación lineal, cada gen con su propia secuencia líder, seguida de aproximadamente 5 segmentos génicos J, y un segmento génico C de región . Todas las regiones V están separadas por intrones, y existen a su vez intrones separando las
segmentos génicos de las regiones V, J y C.
Adicionalmente, los vectores que contienen las
construcciones transgénicas descritas anteriormente pueden
contener además secuencias de DNA que codifican marcadores
de selección de antibióticos como gentamicina, neomicina o
kanamicina etc. y/o otros componentes convencionales de la
expresión de vectores.
La presente invención proporciona métodos para aumentar
la expresión de inmunoglobulinas en un animal transgénico no
humano que experimentan linfopoyesis a corto plazo que
comprende la introducción en el animal transgénico que
experimenta linfopoyesis a corto plazo, al menos una
construcción transgénica que comprende un transgén de
inhibidor de la apoptosis dirigido por un
promotor/potenciador específico de linfocito B. Así, la
apoptosis de dichos linfocitos B con la construcción
transgénica se ve inhibida y la producción de
inmunoglobulinas o cadena de inmunoglobulina está aumentada.
En otra realización de este método, el animal transgénico no
humano que experimenta linfopoyesis a corto plazo puede
comprender además una(s) inmunoglobulina(s) exógena(s) o
locus transgénico de cadena de inmunoglobulina. Esto resulta
en una mayor proporción de inmunoglobulina exógena que puede
simplificar enormemente la purificación y producción de
anticuerpos. En este ejemplo, el inhibidor del gen de la
apoptosis puede introducirse, como parte de una construcción
de expresión transgénica que también introduce el translocus
de Ig, o en diferentes construcciones transgénicas.
La invención también proporciona otro método para
aumentar de forma selectiva la expresión de una(s)
inmunoglobulina(s) exógena(s)/cadena de inmunoglobulina en
un linfocito B exógeno de un animal transgénico no humano,
en el que se acopla la expresión de la(s) inmunoglobulina(s)
exógena(s)/cadena de inmunoglobulina y un transgén con un
inhibidor de la apoptosis en el linfocito B exógeno. Por lo
tanto, no hay expresión del inhibidor de la apoptosis en
linfocitos B endógenos, o linfocitos B que no expresan el
translocus de Ig. Debido a la reordenación productiva del
translocus de la inmunoglobulina exógena y el aumento en la
supervivencia de linfocitos B exógenos, la producción de
inmunoglobulinas codificadas por el transgén está aumentada
sobre la producción de inmunoglobulina endógena. Así, la
supervivencia de linfocitos B exógeno está aumentada y la
producción de inmunoglobulina(s) exógena(s)/cadena de
inmunoglobulina también está aumentada.
La presente invención proporciona además secuencias de
ácido nucleico que codifican proteínas, polipéptidos o
secuencias de péptido de bcl-2 de conejo, que es un
inhibidor de la apoptosis. También se contempla que una
secuencia dada de ácido nucleico para el bcl-2 de conejo
pueda estar representada por variantes naturales que poseen
secuencias ligeramente diferentes de ácido nucleico pero,
que sin embargo, codifican la misma proteína. Además, el
término codón funcionalmente equivalente se utiliza en este
documento para referirse a los codones que codifican el
mismo aminoácido, por ejemplo, los seis codones para la
arginina o serina, y también se refiere a los codones que
codifican aminoácidos biológicamente equivalentes, como se
discute en el presente documento.
Los segmentos de DNA de bcl-2 de conejo utilizados en
la presente invención abarcan polipéptidos y péptidos
modificados biológicamente y funcionalmente equivalentes.
Dichas secuencias pueden surgir como consecuencia de la
redundancia de codones y a la equivalencia funcional que se
sabe que ocurre de forma natural en las secuencias de ácidos
nucleico y de las proteínas codificadas. Alternativamente,
las proteínas o péptidos funcionalmente equivalentes pueden
crearse mediante la aplicación de tecnología de DNA
recombinante, en que los cambios en la estructura de
proteínas pueden diseñarse, en base a las consideraciones de
las propiedades de los aminoácidos a cambiar. Los cambios
diseñados pueden introducirse a través de la aplicación de
técnicas de mutagénesis dirigida al sitio, por ejemplo, para
introducir mejoras en la antigenicidad de la proteína, para
reducir los efectos de la toxicidad de la proteína in vivo a
un sujeto que se le administra la proteína, o para aumentar
la eficacia de cualquier tratamiento que involucra a la
proteína.
Permitiendo la degeneración del código genético, la
invención incluye secuencias que poseen al menos alrededor
del 50%, normalmente al menos alrededor del 60%, más
habitualmente alrededor del 70%, aún más frecuentemente
alrededor del 80%, preferiblemente al menos alrededor del
90% y más preferiblemente alrededor del 95% de identidad de
secuencia con la secuencia de nucleótidos del gen bcl-2 de
conejo o el gen bcl2 humano, respectivamente. Estas también
se denominan secuencias con codones optimizados y se
discuten a continuación en los llamados codones equivalentes
funcionalmente.
El término equivalente biológicamente funcional es bien
conocido en la materia y se define en más detalle aquí. De
acuerdo con esto, las secuencias que poseen entre alrededor
del 70% y alrededor del 80%; o más preferiblemente, entre
alrededor del 81% y alrededor del 90%; o incluso más
preferiblemente, entre alrededor del 91% y alrededor del 99%
de identidad a nivel de aminoácidos se consideran
equivalentes funcionalmente al polipéptido bcl-2 de conejo,
siempre que la actividad biológica de la proteína se
mantenga.
El término codón equivalente funcionalmente se utiliza
aquí para referirse a los codones que codifican el mismo
aminoácido, como los seis codones de la arginina o la
serina, y también se refiere a los codones que codifican
aminoácidos equivalentes biológicamente.
La siguiente discusión se basa en el cambio de los
aminoácidos de una proteína para crear un equivalente, o
incluso una molécula mejorada, de segunda generación. Por
ejemplo, ciertos aminoácidos pueden sustituirse por otros
aminoácidos en una estructura proteica sin una pérdida
apreciable de la capacidad de unión interactiva con las
estructuras como, por ejemplo, regiones de unión a antígeno
de los anticuerpos o puntos de unión en las moléculas
sustrato. Como es la capacidad de interacción y la
naturaleza de una proteína lo que define la actividad
funcional biológica de una proteína, pueden realizarse
ciertas sustituciones de aminoácidos en una secuencia de
proteína, y en la secuencia de DNA subyacente que la
codifica, y sin embargo obtener una proteína con propiedades
similares. Por lo tanto, los inventores contemplan que
pueden realizarse varios cambios en las secuencias de DNA de
los genes sin una pérdida apreciable de su utilidad o
actividad biológica, como se discute a continuación.
Al realizar dichos cambios, también puede considerarse
el índice hidropático de los aminoácidos. La importancia del
índice hidropático de los aminoácidos en la aportación de
función biológica interactiva a una proteína es conocida
generalmente en la materia (Kyte y Doolittle, 1982). Está
aceptado que el carácter relativo hidropático de un
aminoácido contribuye a la estructura secundaria de la
proteína resultante, que a su vez define la interacción de
la proteína con otras moléculas, por ejemplo, enzimas,
sustratos, receptores, DNA, anticuerpos, antígenos y
similares.
También es conocido en la materia que la sustitución de
aminoácidos similares puede realizarse de forma efectiva en
base a su hidrofilicidad. La patente estadounidense Nº
4.554.101 muestra que la mayor hidrofilicidad promedia local
de una proteína, que viene dada por la hidrofilicidad de sus
aminoácidos adyacentes, correlaciona con una propiedad
biológica de la proteína. Como se detalla en la patente
estadounidense Nº 4.554.101, se han asignado los siguientes
valores de hidrofilicidad a los residuos aminoacídicos:
arginina (+3,0); lisina (+3,0); aspártico (+3,0.+-,1);
glutámico (+3,0.+-,1); serina (+0,3); asparagina (+0,2)
glutamina (+0,2); glicina (0); treonina (-0,4); prolina (0,5.+-,1);alanina (-0,5); histidina (-0,5); cisteína (-1,0);
metionina (-1,3); valina (-1,5); leucina (1,8); isoleucina
(-1,8); tirosina (-2,3); fenilalanina (-2,5); triptófano (3,4).
Se entiende que puede sustituirse un aminoácido por
otro con un valor de hidrofilicidad similar y seguir
obteniendo una proteína equivalente biológicamente y
equivalente inmunológicamente. En tales cambios, es
preferible la substitución de aminoácidos cuyos valores de
hidrofilicidad están entre .+-,2, son particularmente
preferibles los de los que están entre .+-,1, y son incluso
más particularmente preferibles los de los que están entre
.+-.0,5.
Como se remarca aquí, las sustituciones de aminoácidos
generalmente se basan en la similitud relativa de los
sustituyentes de las cadenas laterales de los aminoácidos,
por ejemplo, de su hidrofobicidad, hidrofilicidad, carga,
tamaño y similares. Los ejemplos de sustituciones que toman
en consideración las anteriores distintas características
son bien conocidas para los expertos en la materia e
incluyen: arginina y lisina; glutámico y aspártico; serina y
treonina; glutamina y asparagina; y valina, leucina e
isoleucina.
Otra realización para la preparación de polipéptidos de
acuerdo con la invención es la utilización de miméticos de
péptidos. Los miméticos son moléculas que contienen péptidos
que mimetizan elementos de la estructura secundaria de la
proteína (Johnson 1993). La razón subyacente para la
utilización de miméticos de péptidos es que el esqueleto
peptídico de las proteínas existe principalmente para
orientar las cadenas laterales de los aminoácidos de tal
manera que se faciliten las interacciones moleculares, como
las de un anticuerpo y un antígeno. Es esperable que un
mimético de péptidos permita interacciones moleculares
similares a las de la molécula natural. Estos principios
pueden utilizarse, junto con los principios mencionados
anteriormente, para diseñar moléculas de segunda generación
con muchas de las propiedades naturales de los inhibidores
de la apoptosis con características alteradas y mejoradas.
Por lo tanto, la secuencias de ácido nucleico variantes
que codifican el bcl-2 de conejo y polipéptidos
funcionalmente equivalentes del bcl-2 de conejo son útiles
como inhibidores de la apoptosis en esta invención.
La capacidad del sistema inmune de proteger frente a
las infecciones se basa en una maquinaria genética
especializada para crear un repertorio diverso de
anticuerpos. Los genes que codifican los anticuerpos en los
linfocitos B se ensamblan de manera que permiten
combinaciones innumerables de puntos de unión en la región
variable (V). Se estima que de tales mecanismos pueden
obtenerse más de 1012 posible estructuras de unión. En todos
los animales, lo que incluye los humanos, el proceso de
generación de anticuerpos se inicia recombinando segmentos
variables (V), de diversidad (D) y de unión (J) del locus de
las inmunoglobulinas (Ig). Tras este paso, dependiendo de la
especie del animal, se utilizan dos mecanismos generales
para producir las diversas estructuras de unión de los
anticuerpos.
En algunos animales, como el humano y el ratón, existen
múltiples copias de los segmentos génicos V, D y J en el
locus de la cadena pesada de las inmunoglobulinas, y
múltiples copias de los segmentos génicos V y J en el locus
de la cadena ligera de las inmunoglobulinas. La diversidad
de los anticuerpos en estos animales se genera
primordialmente mediante reordenamiento génico, es decir,
diferentes combinaciones de segmentos génicos para formar
una región variable de la cadena pesada y una región
variable de la cadena ligera reordenadas. En otros animales
(por ejemplo, conejos, aves, por ejemplo, pollo, ganso y
pato, ovejas, cabras y vacas), sin embargo, reordenamiento
génico tiene un papel poco importante en la generación de la
diversidad de los anticuerpos. Por ejemplo, en los conejos,
sólo un número muy limitado de segmentos génicos V, más a
menudo los segmentos génicos V del extremo 3’ de la región
V, se utilizan en el reordenamiento génico para formar un
segmento VDJ contiguo. En los pollos, sólo se utilizan un
segmento génico V (el que está adyacente a la región D o
"segmento génico V proximal en 3’"), un segmento D y un
segmento J en el reordenamiento de la cadena pesada; y sólo
se utilizan un segmento génico V (el segmento V proximal en
3’) y un segmento J en el reordenamiento de la cadena
ligera. Por lo tanto, en estos animales, existe poca
diversidad entre las secuencias de la región variable
reordenadas inicialmente y resultantes de la diversificación
de la uniones. Se consigue una diversificación adicional de
los genes de las Ig reordenados mediante conversión génica,
un proceso en el que secuencias cortas derivadas de los
segmentos génicos V anteriores reemplazan a secuencias
cortas del segmento génico V en el gen de la Ig reordenado.
Puede generarse diversificación adicional de las secuencias
de anticuerpo mediante hipermutación.
Las inmunoglobulinas (anticuerpos) se clasifican en
cinco clases (IgG, IgM, IgA, IgE, y IgD, cada una de las
cuales posee diferentes papeles biológicos en la defensa
inmune. La más abundante en la sangre y más potente en la
respuesta a la infección es la clase IgG. En la clase IgG
humana, hay cuatro subclases (isotipos IgG1, IgG2, IgG3 y
IgG4) determinadas por la estructura de las regiones
constantes de la cadena pesada que comprenden el dominio Fc.
Los dominios F(ab) de los anticuerpos se unen a secuencias
específicas (epítopos) en los antígenos, mientras el dominio
Fc de los anticuerpos recluta y activa otros componentes del
sistema inmune para eliminar los antígenos.
Los anticuerpos e inmunoglobulinas nativos
habitualmente son glucoproteínas heterotetraméricas de
alrededor de 150.000 daltons, compuestas de dos cadenas
ligeras (L) idénticas y dos cadenas pesadas (H) idénticas.
Cada cadena ligera está unida a una cadena pesada mediante
enlace(s) disulfuro covalentes, y el número de enlaces
disulfuro varia entre las cadenas pesadas de diferentes
isotipos de inmunoglobulina. Cada cadena pesada y ligera
también posee enlaces disulfuro intracadena regularmente
espaciados. Cada cadena pesada posee en un extremo un
dominio variable (VH) seguido de un número de dominios
constantes. Cada cadena ligera posee un dominio variable en
un extremo (VL) y un dominio constante en el otro extremo;
el dominio constante de la cadena ligera está alineado con
el primer dominio constante de la cadena pesada y el dominio
variable de la cadena ligera está alineado con el dominio
variable de la cadena pesada. Se cree que residuos
aminoacídicos particulares forman una interfaz entre los
dominios variables de la cadena ligera y pesada (Chothia et
al., J. Mol. Biol. 186:651 (1985); Novotny y Haber, Proc.
Natl. Acad. Sci. U.S.A. 82:4592 (1985)).
El término "variable" se refiere al hecho de que
ciertas porciones de los dominios variables difieren
extensivamente en la secuencia entre anticuerpos y se
utilizan en la unión y especificidad de cada anticuerpo
particular por su antígeno particular. Sin embargo, la
variabilidad no está distribuido de forma homogénea a lo
largo de los dominios variables de los anticuerpos. Se
concentra en tres segmentos denominados regiones
determinantes de complementariedad (CDR) o regiones
hipervariables, ambas en los dominios variables de la cadena
ligera y la cadena pesada. Las porciones altamente
conservadas de los dominios variables se denominan marco
(FR). Los dominios variables de las cadenas pesadas y
ligeras nativas comprenden cada uno de ellos cuatro regiones
FR, conectadas por tres CDR. Las CDR de cada cadena se
mantienen unidas en gran proximidad mediante las regiones FR
y, junto con las CDR de la otra cadena, contribuyen a la
formación del punto de unión al antígeno de los anticuerpos
(véase Kabat et al., Sequences of Proteins of Immunological
Interest, 5ª Edición, National Institute of Health,
Bethesda, MD (1991)). Los dominios constantes no están
involucrados en la unión del anticuerpo a un antígeno, pero
muestran varias funciones efectoras, como la participación
del anticuerpo en la toxicidad celular dependiente de
anticuerpo.
La creación de translocus humano -animal permite la
creación de animales transgénicos que expresan anticuerpos
(policlonales) humanos (humanizados) de gran afinidad y
diversificados, con un elevado rendimiento. En general, la
humanización de un locus de inmunoglobulina (Ig) en un
animal no humano involucra la integración de uno o más
segmentos génicos de la Ig humana en el genoma del animal
para crear el loci de inmunoglobulina humana (humanizada).
Por lo tanto, la creación de un locus de la cadena pesada de
la Ig humana (humanizada) involucra la integración de uno o
más segmentos V y/o D y/o J, y/o segmentos de la región C en
el genoma del animal. De forma similar, la creación de un
locus de la cadena ligera de la Ig humanizada involucra la
integración de uno o más segmentos V y/o J, y/o segmentos de
la región C en el genoma del animal.
Independientemente de la localización cromosómica, el
locus de la Ig humana (humanizada) de la presente invención
puede someterse a un reordenamiento génico, conversión
génica e hipermutación en el animal no humano, produciendo
de este modo un repertorio diversificado de moléculas de Ig
humana (humanizada). Un locus de Ig que puede someterse a
reordenamiento génico y conversión génica también se
denomina un locus de Ig "funcional" y los anticuerpos con
una diversidad generados mediante un locus de Ig funcional
también se denominan anticuerpos "funcionales" o un
repertorio "funcional" de moléculas de anticuerpo.
En un aspecto, los animales en los que la
diversificación del repertorio de anticuerpos se detiene de
forma temprana en la vida son útiles en la presente
invención. Los linfocitos B se desarrollan a partir de
células madre hematopoyéticas. Previamente a la exposición
al antígeno, los linfocitos B sufren una serie de pasos de
maduración, cuyo producto final es una célula B madura, que
expresa una IgM asociada a membrana única y a menudo IgD
sobre su superficie celular junto con otras moléculas de
señalización de la superficie celular. Mientras en humanos,
la diversificación de los anticuerpos mediante
reordenamiento génico ocurre a lo largo de la vida, en otros
animales la diversificación del repertorio de anticuerpos se
detiene de forma temprana en la vida, normalmente durante el
primer mes de vida.
En un aspecto de esta invención, los animales a los que
pueden administrarse las construcciones de DNA de la
invención incluyen, pero no se limitan a, mamíferos (por
ejemplo humanos, primates no humanos, roedores (por ejemplo
ratones y ratas), no roedores (por ejemplo conejos, cerdos,
ovejas, cabras, vacas, cerdos, caballos y burros), y aves
(por ejemplo, pollos, pavos, patos, gansos y similares). Los
animales a los que pueden administrarse las construcciones
de DNA de la invención incluyen los “animales con conversión
génica”, es decir, animales que crean la diversidad de
anticuerpos sustancialmente mediante conversión génica y/o
hipermutación somática (por ejemplo conejos, aves, vacas,
cerdos, etc.), y animales en los que el reordenamiento de
los anticuerpos se detiene de forma temprana en la vida, es
decir, normalmente durante el primer mes de vida (por
ejemplo conejos, aves, ovejas, cabras, vacas, cerdos,
caballos, etc.).
Además, los animales a los que pueden administrarse las
construcciones de DNA de la invención también incluyen a
cualquiera de los animales no humanos descritos
anteriormente, que además son portadores de un transgén que
codifica un translocus exógeno de inmunoglobulina,
preferiblemente, una secuencia de la cadena pesada de las
inmunoglobulinas o la cadena ligera de las inmunoglobulinas
humana o humanizada, o partes de la misma. El locus del
transgén puede estar en la configuración de línea germinal o
en forma reordenada. Como los transgenes codifican
inmunoglobulinas humanas o humanizadas o partes de las
mismas, resultan en la generación de anticuerpos
humanizados. Por lo tanto, por ejemplo, utilizando los
métodos descritos anteriormente, puede obtenerse una
producción mejorada de anticuerpos humanizados en animales
no humanos diana utilizando el inhibidor de la apoptosis
bcl-2 de conejo descrito en esta invención.
De acuerdo con la presente invención, se obtiene un
animal transgénico capaz de producir inmunoglobulinas
humanas (humanizadas) al introducir en una célula o células
receptoras de un animal, uno o más de los vectores
transgénicos descritos aquí anteriormente, uno de los cuales
es portador de un locus de una Ig humana (humanizada), y que
deriva de un animal a partir de una célula o células
receptoras modificadas genéticamente.
La células receptoras pueden proceder, por ejemplo, de
animales no humanos que generan de diversidad de anticuerpos
mediante conversión génica y/o hipermutación, por ejemplo,
aves (como el pollo), conejos, vacas y similares. En tales
animales, el segmento génico V en 3’ proximal se utiliza de
forma preferente para la producción de inmunoglobulinas. La
integración de un segmento génico V humano en el locus de
las Ig en el vector transgénico, mediante el reemplazo del
segmento génico V en 3’ proximal del animal o mediante la
localización en gran cercanía al segmento génico V en 3’
proximal, resulta en la expresión de secuencias
polipeptídicas de la región V humana en la mayoría de
inmunoglobulinas. Alternativamente, un segmento V(D)J human
reordenado puede insertarse en el locus J del locus de las
inmunoglobulinas del vector transgénico.
Los vectores transgénicos que contienen los genes de
interés, es decir, el locus de la Ig humana (humanizada) y
el gen del inhibidor de la apoptosis pueden introducirse en
la célula o células recipientes y luego integrarse en el
genoma de la célula o células receptoras mediante una
integración al azar o mediante una integración localizada.
Para la integración al azar, un vector transgénico que
contiene un locus de Ig humana (humanizada) puede
introducirse en una célula receptora animal mediante la
tecnología de obtención de transgénicos estándar. Por
ejemplo, un vector transgénico puede inyectarse directamente
en el pronúcleo de un oocito fertilizado. Un vector
transgénico también puede introducirse mediante la
coincubación de esperma con el vector transgénico antes de
la fertilización del oocito. Los animales transgénicos
pueden desarrollarse a partir de oocitos fertilizados. Otra
forma de introducir un vector transgénico es transfectando
células madre embrionarias y subsiguientemente inyectar las
células madre embrionarias genéticamente modificadas en los
embriones en desarrollo. Alternativamente, un vector
transgénico (sólo o en combinación con reactivos de
facilitado) puede inyectarse directamente en un embrión en
desarrollo. En último término, los animales transgénicos
quiméricos se producen a partir de los embriones que
contienen el transgén de la Ig humana (humanizada) integrado
en el genoma de al menos algunas células somáticas del
animal transgénico.
En una realización particular, un transgén que contiene
un locus de una Ig humana (humanizada) se integra al azar en
el genoma de células receptoras (como un oocito fertilizado
o embriones en desarrollo) derivadas de variantes del animal
con una expresión alterada de los genes de las
inmunoglobulinas endógenas. La utilización de tales
variantes del animal permite la expresión preferencial de
las moléculas de inmunoglobulina del locus de la Ig
transgénica humana (humanizada). Ejemplos de tales animales
incluyen las variantes de conejo Alicia y Basilea, así como
la variante de pollo agammaglobulinémico, y como los ratones
knock-out para las inmunoglobulinas. Alternativamente, los
animales transgénicos con transgenes o loci de
inmunoglobulinas humanas (humanizadas) pueden cruzarse con
variantes de animales con expresión alterada de las
inmunoglobulinas endógenas. Puede obtenerse descendencia
homozigota de un locus de Ig endógena alterado y un locus de
Ig transgénica humana (humanizada).
Para la integración localizada, un vector transgénico
puede introducirse en las células receptoras animales
apropiadas como células madre embrionarias o como células
somáticas ya diferenciadas. Después, las células en las que
el transgén se ha integrado en el genoma del animal y ha
reemplazado al locus de la Ig endógena correspondiente
mediante recombinación homóloga, pueden seleccionarse
mediante los métodos estándar (véase por ejemplo, Kuroiwa et
al, Nature Genetics 2004, 6 Junio). Entonces las células
seleccionadas pueden fusionarse con células unidades de
transferencia nuclear anucleadas, por ejemplo oocitos o
células madre embrionarias, células que son totipotentes y
que pueden formar un neonato funcional. La fusión se realiza
de acuerdo con técnicas convencionales que están bien
establecidas. La anucleación de oocitos y la transferencia
nuclear también puede realizarse mediante microcirugía
utilizando pipetas de inyección (véase, por ejemplo,
Wakayama et al., Nature (1998) 394:369). Las células embrión
resultantes se cultivan a continuación en un medio
apropiado, y se transfieren a recipientes sincronizados para
generar los animales transgénicos. Alternativamente, las
células modificadas genéticamente seleccionadas pueden
inyectarse en embriones en desarrollo que se desarrollan
subsiguientemente en animales quiméricos.
Además, de acuerdo con la presente invención, también
puede obtenerse un animal transgénico capaz de producir
inmunoglobulinas humanas (humanizadas) mediante la
introducción en una célula o células recipiente, de uno o
más de los vectores de recombinación descritos aquí
anteriormente, uno de los cuales es portador de un segmento
génico de la Ig humana, ligado a las secuencias flanqueantes
5’ y 3’ que son homólogas a las secuencias flanqueantes del
segmento génico de la Ig endógena, luego seleccionando
células en las que el segmento génico de la Ig endógena se
ha reemplazado por el segmento génico de la Ig humana
mediante recombinación homóloga, y derivando un animal a
partir de la célula o células receptoras modificadas
genéticamente seleccionadas.
De forma similar a la inserción de la diana de un
vector transgénico, las células apropiadas para su
utilización como células receptoras en esta aproximación
incluyen las células madre embrionarias o las células
somáticas ya diferenciadas. Un vector de recombinación que
es portador d e un segmento génico de una Ig humana puede
introducirse en tales células receptoras mediante cualquier
método posible, por ejemplo, la transfección. A
continuación, las células en las que se ha reemplazado con
el segmento génico de una Ig humana el correspondiente
segmento génico de una Ig endógena mediante recombinación
homóloga, pueden seleccionarse mediante métodos estándar.
Estas células modificadas genéticamente pueden servir como
células donantes de núcleos en un procedimiento de
transferencia nuclear para la clonación de un animal
transgénico. Alternativamente, las células madre
embrionarias modificadas genéticamente seleccionadas pueden
inyectarse en embriones en desarrollo que subsiguientemente
pueden desarrollarse en animales quiméricos.
En una realización específica, las construcciones
transgénicas de la invención pueden introducirse en los
animales transgénicos durante la vida embrionaria mediante
la inyección directa de los transgenes en el embrión o
indirectamente mediante su inyección en la madre gestante o
en la gallina ponedora de huevos. Como consecuencia, debido
a la inhibición de la apoptosis en las células B exógenas,
la descendencia transgénica habrá aumentado la producción de
anticuerpos humanos (humanizados) en respuesta a la
inmunización con antígenos.
Los animales transgénicos obtenidos mediante cualquiera
de los métodos anteriores forman otra realización de la
presente invención. Los animales transgénicos poseen al
menos uno, es decir uno o más, loci de Ig humana
(humanizada) en el genoma, a partir del cual se produce un
repertorio funcional de anticuerpos humanos (humanizados).
En una realización específica, la presente invención
proporciona conejos transgénicos que expresan uno o más loci
de Ig humana (humanizada) y un gen inhibidor de la
apoptosis. En los conejos transgénicos de la presente
invención se pueden dar el reordenamiento y conversión
génica de los loci de Ig humana (humanizada), y expresan un
repertorio funcional de anticuerpos humanos (humanizados).
En otra realización específica, la presente invención
proporciona pollos transgénicos que expresan uno o más loci
de Ig humana (humanizada) y un gen inhibidor de la
apoptosis. En los pollos transgénico de la presente
invención se pueden dar el reordenamiento y conversión
génica de los loci de Ig humana (humanizada), y expresan un
repertorio funcional de anticuerpos humanos (humanizados).
En otra realización específica, la presente invención
proporciona ratones transgénicos que expresan una o más
regiones V humanas (humanizadas) y el gen inhibidor de la
apoptosis bcl-2 de conejo. La región V humana (humanizada)
comprende al menos dos segmentos génicos V humanos
flanqueados por secuencias espaciadoras no humanas. En los
ratones transgénicos se pueden dar el reordenamiento de los
elementos V humanos y expresan un repertorio funcional de
anticuerpos.
La inmunización con antígeno da lugar a la producción
de anticuerpos humanos (humanizados) frente a este antígeno
en dichos animales transgénicos.
Aunque las realizaciones preferibles de la presente
invención se dirigen a animales transgénicos con loci de Ig
humana (humanizada), debe entenderse que los animales
transgénicos con loci de Ig primatizada y antisueros
policlonales primatizados también se encuentran dentro del
alcance de la presente invención. De forma similar a las
composiciones de antisueros policlonales humanos
(humanizados), es probable que las composiciones de
antisueros policlonales primatizados posean una
inmunogenicidad reducida en individuos humanos.
Una vez obtenido un animal transgénico no humano que
puede producir moléculas de inmunoglobulina humana
(humanizada) diversificadas (como se establece más en
detalle a continuación), las inmunoglobulinas humanas
(humanizadas) y las preparaciones de anticuerpos humanos
(humanizados) frente a un antígeno pueden obtenerse
fácilmente inmunizando al animal con el antígeno. Pueden
utilizarse una gran variedad de antígenos para inmunizar un
animal huésped transgénico. Tales antígenos incluyen
microorganismos, por ejemplo virus y organismos unicelulares
(como las bacterias y los hongos), ya sea vivos, atenuados o
muertos, fragmentos de microorganismos o moléculas
antigénicas aisladas a partir de microorganismos.
Los antígenos bacterianos preferibles para su
utilización en la inmunización de un animal incluyen los
antígenos purificados de Staphylococcus aureus, como los
polisacáridos capsulares tipo 5 y 8, versiones recombinantes
de los factores de virulencia como la alfa toxina, proteínas
de unión a la adhesina, proteínas de unión al colágeno y
proteínas de unión a la fibronectina. Los antígenos
bacterianos preferibles también incluyen una versión
atenuada de S. aureus, Pseudomonas aeruginosa, enterococcus,
enterobacter y Klebsiella pneumoniae, o un sobrenadante de
cultivo de estas células bacterianas. Otros antígenos
bacterianos que pueden utilizarse en una inmunización
incluyen el lipopolisacárido (LPS) purificado, antígenos
capsulares, polisacáridos capsulares y/o versiones
recombinantes de proteínas de la membrana externa, proteínas
de unión a la fibronectina, endotoxina y exotoxina de
Pseudomonas aeruginosa, enterococcus, enterobacter y
Klebsiella pneumoniae.
Los antígenos preferibles para la generación de
anticuerpos frente a los hongos incluyen una versión
atenuada del hongo o proteínas de la membrana externa del
mismo, y estos hongos incluyen, pero no se limitan a Candida
albicans, Candida parapsilosis, Candida tropicalis y
Cryptococcus neoformans.
Los antígenos preferibles para su utilización en una
inmunización para generar anticuerpos frente a virus
incluyen las proteínas de la cubierta y versiones atenuadas
de los virus, lo que incluye pero no se limita al virus
respiratorio sincitial (RSV) (particularmente la Proteína
F), virus de la hepatitis C (HCV), virus de la hepatitis B
(HBV), citomegalovirus (CMV), EBV y HSV.
Pueden generarse anticuerpos terapéuticos para el
tratamiento del cáncer inmunizando los animales transgénicos
con células tumorales aisladas o líneas de células
tumorales; los antígenos asociados a tumores incluyen, pero
no se limitan al antígeno Her-2-neu (anticuerpos frente al
cual son útiles para el tratamiento del cáncer de mama), los
antígenos CD19, CD20, CD22 y CD53 (anticuerpos frente a los
cuales son útiles para el tratamiento de linfomas de células
B), los antígenos de membrana específicos de próstata (PMSA)
(anticuerpos frente a los cuales son útiles para el
tratamiento del cáncer de próstata) y la molécula 17-1A
(anticuerpos frente a la cual son útiles para el tratamiento
del cáncer de colon).
Los antígenos pueden administrarse a un animal huésped
transgénico de cualquier modo conveniente, con o sin un
adyuvante, y pueden administrarse de acuerdo con un esquema
predeterminado.
Tras la inmunización, puede fraccionarse el suero o la
leche de los animales transgénicos inmunizados para la
purificación de anticuerpos policlonales de grado
farmacéutico específicos del antígeno. En el caso de las
aves transgénicas, los anticuerpos también pueden obtenerse
fraccionando las yemas de los huevos. Puede obtenerse una
fracción de inmunoglobulinas purificadas concentradas
mediante cromatografía (de afinidad, de intercambio iónico,
de filtración en gel, etc.), precipitación selectiva con
sales como el sulfato amónico, solventes orgánicos como el
metanol o polímeros como el polietilenglicol.
Los anticuerpos fraccionados humanos (humanizados)
pueden disolverse o diluirse en medios no tóxicos, no
pirogénicos adecuados para la administración intravenosa en
humanos, por ejemplo la salina tamponada estéril.
Las preparaciones de anticuerpo utilizadas para la
administración se caracterizan generalmente por contener
concentraciones de inmunoglobulina de entre 0,1 y 100 mg/ml,
más habitualmente entre 1 y 10 mg/ml. La preparación de
anticuerpo puede contener inmunoglobulinas de varios
isotipos. Alternativamente, la preparación de anticuerpo
puede contener anticuerpos de sólo un isotipo, o un número
de isotipos seleccionados.
Para obtener un anticuerpo monoclonal humano
(humanizado) se aíslan células del bazo del animal
transgénico inmunizado, cuyos linfocitos B que expresan
inmunoglobulinas endógenas del animal se han eliminado. Las
células del bazo aisladas se utilizan en una fusión celular
con una línea celular transformada para la producción de un
hibridoma, o bien se clonan los cDNA que codifican los
anticuerpos mediante técnicas estándar de biología molecular
y se expresan en células transfectadas. Los procedimientos
para obtener anticuerpos monoclonales están bien
establecidos en la materia. Véase, por ejemplo, la solicitud
de patente europea 0 583 980 A1 ("Método para la generación
de anticuerpos monoclonales a partir de conejos"), la
patente estadounidense Nº 4.977.081 ("Hibridomas conejo
ratón estables y los productos de secreción de los mismos"),
la WO 97/16537 ("Línea de linfocitos B de pollo estable y
método para la utilización de la misma"), y PE 0 491 057 B1
("Hibridoma que produce una inmunoglobulina G específica
aviar"). La producción in vitro de anticuerpos monoclonales
a partir de moléculas de cDNA clonadas se ha descrito en
Andris-Widhopf et al., "Methods for the generation of
chicken monoclonal antibody fragments by phage display ", J
Immunol Methods 242:159 (2000), y en Burton, D. R., "Phage
display", Immunotechnology 1:87 (1995).
En la mayoría de ejemplos la preparación de anticuerpos
consiste en inmunoglobulinas no modificadas, es decir ,
anticuerpos humanos (humanizados) preparados a partir del
animal sin modificaciones adicionales, por ejemplo, mediante
agentes químicos o enzimas. Alternativamente, la fracción de
inmunoglobulinas puede someterse a un tratamiento como una
digestión enzimática (por ejemplo con pepsina, papaína,
plasmina, glucosidasas, nucleasas, etc.), calentamiento,
etc. y/o un posterior fraccionamiento.
Las realizaciones de la invención están dirigidas a los
transgenes que comprenden el inhibidor de la apoptosis bcl-2
de conejo que se expresa específicamente en los linfocitos B
utilizando un promotor específico de linfocitos B. Otra
realización está dirigida a los transgenes que comprenden el
transgén con el locus de la Ig -péptido autoescindible -
inhibidor de la apoptosis, en la que la expresión del gen
inhibidor de la apoptosis está acoplada a la expresión del
locus de la Ig. En esta realización pueden utilizarse varios
genes inhibidores de la apoptosis descritos anteriormente y
aquellos conocidos en la materia, lo que incluye el
inhibidor de la apoptosis bcl-2 de conejo.
Otras realizaciones de la invención están dirigidas a
los métodos para potenciar la supervivencia de los
linfocitos B utilizando las construcciones transgénicas
descritas anteriormente. Cuando se utiliza la construcción
transgénica de bcl-2 de conejo, el transgén puede
introducirse en un animal transgénico que además comprende
un transgén que codifica un locus de inmunoglobulinas
potenciando así específicamente la supervivencia de las
células B. Cuando se utiliza el transgén con el locus Ig –
péptido autoescindible – inhibidor de la apoptosis, los
linfocitos B exógenos sobreviven de forma selectiva y
originan de forma productiva el gen codificado por el
transgén. La selectividad se consigue acoplando la expresión
de inmunoglobulina exógena con la expresión del inhibidor de
la apoptosis. En las células B endógenas, el inhibidor de la
apoptosis no se expresa y por lo tanto, la apoptosis no se
inhibe. Tal expresión selectiva resulta en la producción
preferente de la inmunoglobulina expresada por el transgén
deseado sobre la inmunoglobulina producida endógenamente por
el animal transgénico. Puede utilizarse cualquier variación
de inhibidores de la apoptosis, péptidos autoescindibles o
genes de las inmunoglobulinas descritas aquí o bien
conocidas en la materia en esta construcción transgénica. En
una realización preferible, el locus de la Ig del transgén
es un translocus de inmunoglobulina humana (humanizada)/
cadena de inmunoglobulina.
La invención también proporciona un nuevo inhibidor de
la apoptosis, el bcl-2 de conejo, que es útil para potenciar
la supervivencia de las células.
En un aspecto de esta invención, el animal transgénico
no humano que expresa el inhibidor de la apoptosis bcl-2 de
conejo es preferiblemente un animal sometido a un desarrollo
linfopoyético de linfocitos B a corto plazo discutido
anteriormente, lo que incluye, pero no se limita a animales
como conejos, pollos, ovejas y vacas, etc. Como estos
animales son de mayor tamaño, su producción de anticuerpos y
rendimiento, utilizando los métodos descritos anteriormente,
también son mayores. En otro aspecto de la invención, el
animal transgénico no humano que expresa el locus de la Ig péptido autoescindible -inhibidor de la apoptosis, es
cualquier animal, lo que incluye roedores (por ejemplo
ratones, ratas), conejos, aves (por ejemplo pollos, pavos,
patos, gansos, etc.), vacas, cerdos, ovejas, cabras,
caballos, burros y otros animales de granja. En otro
aspecto, los animales transgénicos utilizados en los métodos
de la invención pueden ser animales con conversión génica o
animales que puede realizar una diversificación de los
anticuerpos por reordenamiento génico que se detiene de
forma temprana en la vida. En una realización preferible, el
animal transgénico no humano es el conejo.
Por lo tanto, las construcciones transgénicas, los
vectores que comprenden las construcciones transgénicas y
los animales transgénicos generados utilizando los métodos
descritos anteriormente son todos ellos realizaciones de la
invención.
La invención está ilustrada adicionalmente, pero en
ningún caso limitada, por los siguientes ejemplos.
Ejemplo 1
Construcción de un vector de expresión inhibidor de la
apoptosis con bcl-2 humano
El cribado de bibliotecas de BAC genómicos de conejo
resultó en la identificación de dos BAC (179L1 y 19602; Nº
de registro de GeneBank: AY495827 y AY495828,
respectivamente) que contienen los segmentos génicos K1 de
la cadena ligera de conejo.
Para la construcción de un vector de expresión
inhibidor de la apoptosis específico de linfocitos B, se
modificó el BAC AY495827 mediante recombinación homóloga en
E.coli (Clonaje ET: E. Chiang Lee et al., Genomics 73, 56-65
(2001); Daiguan Yu et al., PNAS 97, 5978-5983 (2000);
Muyrers et al., Nucleic Acids Research 27, 1555-1557 (1999);
Zhang et al., Nature Biotechnology 18, 1314-1317(2000)) y se
eliminaron los nucleótidos 1 -107795 y 142832 -205141.
Además se sintetizó un gen bcl-2 humano sintético, bajo el
control del promotor kappa 1 del AY495828 (pos. 114284114570) conectado a la secuencia poliA de la beta globina de
conejo. Corriente abajo, se introdujo una casete de
selección con gentamicina flanqueada por dianas FRT mediante
PCR de extensión solapada. La casete con bcl-2 -gentamicina
se amplificó con cebadores que poseen una homología de 50 pb
con el BAC AY495827 modificado (Id. de Sec. Nº:1). La
secuencia del nucleótido 134571 -136019 del BAC AY495827 se
intercambió por la casete bcl-2 -gentamicina (Id. de Sec.
Nº:1) mediante clonaje ET. Los clones positivos se
seleccionaron con gentamicina, se analizaron mediante
digestiones con enzimas de restricción y se confirmaron
mediante secuenciación. A continuación, la casete de
selección con gentamicina se eliminó mediante recombinación
FLP. La construcción resultante se utilizó para generar los
animales transgénicos.
Ejemplo 2
Construcción de un vector de expresión de inhibidor de
la apoptosis con bcl-2 de ratón
El cribaje de bibliotecas genómicas BAC de conejo
resultó en la identificación de dos BAC (179L1 y 19602; Nº
acceso de Gene Bank: AY495827, y AY495828, respectivamente)
que contienen los segmento génicos de la cadena ligera K1 de
conejo.
Para la construcción de un vector de expresión de
inhibidor de la apoptosis específico de linfocito B, se
modificó el BAC AY495827 mediante recombinación homóloga en
E.coli (ET cloning: (E. Chiang Lee et al., Genomics 73, 5665 (2001); Daiguan Yu et al., PNAS 97, 5978-5983 (2000);
Muyrers et al., Nucleic Acids Research 27, 1555-1557 (1999);
Zhang et al., Nature Biotechnology 18, 1314-1317(2000) y se
eliminaron los nucleótidos 1 -107795 y 142832 -205141. Se
sintetizó un gen sintético de bcl-2 de ratón bajo el control
del promotor kappa 1 de AY495828 (pos. 114284-1145.70),
conectado además a la secuencia poliA de la globina beta de
conejo. Se introdujo corriente abajo, un casete de selección
de gentamicina flanqueado por sitios FRT mediante PCR de
extensión por solapamiento. El casete de gentamicina bcl-2
se amplificó con cebadores con homologías de 50 pb al BAC
AY495827 modificado (Id. de Sec. Nº:1). La secuencia desde
el nucleótido 134571 -136019 en el BAC AY495827 se
intercambió frente al casete de gentamicina bcl-2 mediante
clonación ET. Se seleccionaron los clones positivos con
gentamicina y se analizaron mediante digestión con enzimas
de restricción y se confirmó mediante secuenciación.
Posteriormente, el casete de selección de gentamicina se
eliminó mediante recombinación por FLP. La construcción
resultante se utilizó para generar animales transgénicos.
Ejemplo 3
Construcción de un locus de cadena pesada humana
(humanizada) que codifica una proteína de fusión que
contiene las formas de membrana de IgM e IgG, un péptido 2A
autoescindible, y un inhibidor de la apoptosis
Se aislaron clones de BAC y fósmidos que contenían
secuencias del locus de cadena pesada de inmunoglobulina de
conejo a partir de bibliotecas genómicas de DNA utilizando
sondas específicas para los segmentos génicos constantes,
variables, y de unión a la región 3’ potenciadora. Los BAC
aislados y el fósmido Fos15B se secuenciaron (Nº acceso del
Genebank AY386695, AY386696, AY386697, AY386698). Las
regiones J y C. de AY386695 y la región CD de AY386696 se
intercambiaron con los homólogos humanos correspondientes
mediante recombinación homóloga en E.coli mediante clonación
ET (E. Chiang Lee et al., Genomics 73, 56-65 (2001); Daiguan
Yu et al., PNAS 97, 5978-5983 (2000); Muyrers et al.,
Nucleic Acids Research 27, 1555-1557 (1999); Zhang et al.,
Nature Biotechnology 18, 1314-1317(2000)).
Los cuatro BAC se recombinaron mediante ligación in vitro y recombinación mediada por Cre para reconstituir un locus de Ig de conejo con secuencias que codifican J, Cµ y C humanas.
Para unir la expresión de bcl-2 a la expresión de IgM e
IgG, la secuencia codificante de bcl-2 se fusionó con la
secuencia codificante de los exones M2 de membrana de IgM e
IgG con una secuencia codificante para un péptido F2A
autoescindible.
Para la inserción de una secuencia que codifica una
proteína de fusión IgG-M2-F2A-bcl-2, se generaron las
siguientes construcciones. Las secuencias para la
recombinación homóloga se basaron en la secuencia de BAC AY
386696. Se sintetizó un fragmento de DNA (de 5’ a 3’) que
contenía un sitio KpnI, una secuencia idéntica a 50
nucleótidos de C.M2, una secuencia que codifica F2A, una
secuencia que codifica una bcl-2 humana, un sitio FRT5, y un
sitio EcoRI. Se amplificó el casete de contraselección
rpsL.Neo utilizando el plásmido pSC101 rpsL-neo
(Genebridges) como plantilla. El cebador corriente arriba
que contenía un sitio EcoRI y un sitio FRT5, el cebador
corriente abajo contenía una secuencia idéntica a los 50
nucleótidos corriente abajo de C.M2 y un sitio XhoI. El
fragmento sintético y el producto de amplificación por PCR
se ligaron en el vector pcDNA3.1(+), abierto con KpnI y
XhoI. El casete ligado (Id. de Sec. Nº: 2) se liberó con
XhoI y KpnI y se utilizó para la recombinación homóloga en E
coli. Tras la transformación del casete en la cepa de E.coli
DH10B que contenía BAC AY 386696 y el plásmido pSC101-BADgba-tetra, se indujo la expresión de las recombinasas
Reda/ß. Posteriormente, se seleccionaron los clones
resistentes a kanamicina y se analizaron mediante digestión
con enzimas de restricción y análisis parcial de la
secuencia. Finalmente, el gen de resistencia RpsLNeo se
eliminó del BAC mediante recombinación mediada por Flp.
El clon BAC resultante se modificó después de la
inserción de una secuencia que codifica una proteína de
fusión IgM-M2-F2A-bcl2. Las secuencias para la recombinación
homóloga están basadas en la secuencia de BAC AY 386696. El
gen rpsL.Neo se amplificó utilizando el plásmido pSC101
rpsL-neo (Genebridges) como plantilla. Los cebadores
contienen secuencias idénticas a IgG-M2 y las secuencias
flanqueantes de los sitios FRT y FRT2 (Id. de Sec. Nº: 3).
El producto de amplificación se insertó en BAC AY 386696
mediante clonación ET. Posteriormente, el casete de
selección se sustituyó con un fragmento de DNA que codifica
una proteína de fusión IgM-M2-F2A-bcl-2 (Id. de Sec. Nº: 4).
Este fragmento de DNA se sintetizó conteniendo desde 5’ a
3’un sitio EcoRI, un sitio FRT, una secuencia que codifica
IgM-M2, una secuencia que codifica F2A y bcl-2, un sitio
FRT2 y EcoRI (Id. de Sec. Nº: 4). El fragmento sintetizado
se escindió con EcoRI y se utilizó para el intercambio del
gen rpsL.Neo con IgM-M2-F2A-bcl-2 mediante recombinación
entre los sitios FRT/FRT y FRT2/FRT2 mediada por Flp. Los
clones positivos se identificaron mediante análisis por
restricción y posterior análisis mediante secuenciación
parcial.
El BAC resultante se combinó con BAC que contenían
diferentes regiones V. Los BAC pueden combinarse mediante
ligación o recombinación. Las construcciones resultantes se
utilizaron para la generación de animales transgénicos.
Ejemplo 4
Generación de ratones transgénicos y conejos que
expresan la cadena pesada de inmunoglobulinas humanizadas
Se generaron conejos y ratones transgénicos que
contenían loci de cadena ligera y pesada de inmunoglobulina
humanizada y un gen inhibidor de la apoptosis mediante
inyección de DNA en el pronúcleo de oocitos fertilizados y
la posterior transferencia de embriones en madres adoptivas.
Los animales fundadores transgénicos se identificaron
mediante PCR. La expresión de inmunoglobulina M y G humana
(humanizada) se midió mediante ELISA. La expresión de IgG
humanizada fue de 10-20 mg/ml.
Ejemplo 5
Generación de pollos transgénico que expresan cadena
pesada de inmunoglobulinas humanizadas
Se generaron pollos transgénicos mediante transferencia
génica mediada por testículos. Las construcciones de DNA
(50ug) se mezclaron con 250ul de reactivo de lipofección
(superfect) en 500ul de NaCl 0,9% y se inyectaron en los
testículos de gallos. Tres a cuatro semanas más tarde se
identificaron los gallos con esperma transgénico mediante
análisis por PCR y se aparearon con gallinas. Se identificó
la descendencia transgénica mediante PCR. La expresión de
5 IgG humanizada fue de 10-20 mg/ml.
Mientras que la invención está ilustrada mediante
referencia a ciertas realizaciones, esta no está limitada.
Un experto en la materia entenderá que están disponibles
varias modificaciones y que pueden realizarse sin cambios
10 sustanciales en el modo en que la invención funciona.
<110> BUELOW, Roland
PLATZER, Josef
<120> Supresión de la apoptosis de los linfocitos B en
5 animales transgénicos que expresan inmunoglobulinas humanizadas
<130> 39691-0014A US
<140> Pendiente de asignación
<147> 2006-07-28 10 <150> US 60/705,305
<151> 2005-08-03
<160> 20
<170> FastSEQ para Windows versión 4.0
<210> 1 15 <211> 2338
<212> DNA
<213> Secuencia artificial
<220>
<223> Secuencia sintética 20 <400> 1
<210> 2
<211> 2383
<212> DNA
<213> Secuencia artificial
<220>
<223> Secuencia sintética
<400> 2
<210> 3
<211> 1579
<212> DNA
<213> Secuencia artificial
<220>
<223> Secuencia sintética
<400> 3
<210> 4
<211> 902
<212> DNA
<213> Secuencia artificial
<220>
<223> Secuencia sintética
<400> 4
<210> 5
<211> 226
<212> PRT
<213> oryctolagus
<400> 5
<210> 6
<211> 788
<212> DNA
<213> Secuencia artificial
<220>
<223> Secuencia sintética
<400> 6
<210> 7
<211> 788
<212> DNA
<213> Secuencia artificial
<220>
<223> Secuencia sintética
<400> 7
<210> 8
<211> 869
<212> DNA
<213> Secuencia artificial
<220>
<223> secuencia sintética
<400> 8
<210> 9 10 <211> 809
<212> DNA
<213> Secuencia artificial
<220>
<223> secuencia sintética 15 <400> 9
<210> 10
<211> 884
<212> DNA
<213> Secuencia artificial
<220>
<223> secuencia sintética
<400> 10
<210> 11
<211> 239
<212> PRT
<213> Homo
<400> 11
<210> 12
<211> 199
<212> PRT
<213> Mus
<400> 12
<210> 13
<211> 236
<212> PRT
<213> Mus
<400> 13
<210> 14
<211> 154
<212> PRT
<213> Rattus
<400> 14
<210> 15
<211> 235
<212> PRT
<213> Felis
<400> 15
<210> 16
<211> 236
<212> PRT
<213> Canis
<400> 16
<210> 17
<211> 229
<212> PRT
<213> Bos
<400> 17
<210> 18
<211> 236
<212> PRT
<213> Cricetulus
<220>
<221> Variante
<222> 215
<223> xaa = Cualquier aminoácido
<400> 18
<210> 19
<211> 233
<212> PRT
<213> Gallus
<400> 19
<210> 20
<211> 44
<212> PRT
<213> Secuencia artificial
<220>
<223> secuencia sintética
<400> 20
Claims (22)
- Reivindicaciones
- 1.
- Un animal transgénico no humano sometido a linfopoyesis a corto plazo que comprende al menos una construcción transgénica que comprende el inhibidor de la apoptosis de mamíferos bcl-2, un transgén controlado por un promotor/ potenciador específico de linfocitos B.
-
- 2.
- Un animal transgénico no humano sometido a linfopoyesis a corto plazo que comprende al menos una construcción transgénica que comprende el inhibidor de la apoptosis de mamíferos bcl-2, un transgén controlado por un promotor/ potenciador específico de linfocitos B y al menos una inmunoglobulina exógena o locus transgénica de una cadena de inmunoglobulina.
-
- 3.
- El animal transgénico no humano de la reivindicación 2 en el que dicha inmunoglobulina exógena o cadena de inmunoglobulina es una secuencia de una cadena pesada y/o ligera de inmunoglobulina humana(humanizada).
-
- 4.
- El animal transgénico no humano de la reivindicación 1 o 2 seleccionado del grupo que consiste en conejos, aves, pollos, ovejas, cabras, vacas, cerdos, caballos y burros.
-
- 5.
- Una construcción de expresión transgénica para su utilización en un animal transgénico no humano sometido a linfopoyesis a corto plazo, que comprende un transgén que codifica una proteína de fusión que comprende secuencias de polipéptido en el siguiente orden: a) una inmunoglobulina o cadena de inmunoglobulina; b) un péptido autoescindible; c) el inhibidor de la apoptosis de mamíferos bcl-2 y un promotor específico de linfocitos B de dicho animal
transgénico no humano sometido a linfopoyesis a corto plazo; y opcionalmente, d) una diana de escisión por una proteasa entre a) y b). -
- 6.
- La construcción de expresión transgénica de la reivindicación 5 en la que dicha diana de escisión por una proteasa se selecciona de entre el grupo que consiste en las dianas de las proteasas de aspártico, proteasas de cisteína, metaloproteasas, proteasas de serina y proteasas de treonina.
-
- 7.
- La construcción de expresión transgénica de la reivindicación 5 en la que dicha diana de escisión por una proteasa es la diana de escisión de la furina.
-
- 8.
- La construcción de expresión transgénica de la reivindicación 5 en la que dicho fragmento de inmunoglobulina es un fragmento de una cadena pesada y/o ligera de inmunoglobulina humana (humanizada).
-
- 9.
- La construcción de expresión transgénica de la reivindicación 5 en la que dicho péptido autoescindible se deriva de los péptidos virales 2A/ 2B o tipo 2A/ 2B.
-
- 10.
- La construcción de expresión transgénica de la reivindicación 9 en la que dicho virus se selecciona de entre el grupo que consiste en la familia de virus picornaviridae, familia de virus de la rinitis A equina (ERAV), familia de virus de insecto tipo picornavirus y de la familia de rotavirus de tipo C.
-
- 11.
- La construcción de expresión transgénica de la reivindicación 10 en la que dicho virus se selecciona de entre el grupo que consiste en el virus de la fiebre aftosa
(FMDV), el virus de la rinitis A equina (ERAV) y el virus asigna de Thosea (TaV). -
- 12.
- La construcción de expresión transgénica de las reivindicaciones 1 a 11 en la que dicho bcl-2 de mamífero se selecciona de entre el grupo que consiste en el bcl-2 humano, bcl-2 murino y bcl-2 de conejo.
-
- 13.
- Una célula huésped aislada transformada con la construcción de expresión transgénica de la reivindicación 5 para su utilización en un animal transgénico no humano sometido a linfopoyesis a corto plazo.
-
- 14.
- Un método para potenciar de forma selectiva la expresión de una inmunoglobulina exógena o cadena de inmunoglobulina en un linfocito B exógeno de un animal transgénico no humano sometido a linfopoyesis a corto plazo, que comprende la introducción en dicho animal de una construcción transgénica que codifica una proteína de fusión que comprende unas secuencias polipeptídicas en el siguiente orden: a) una inmunoglobulina o cadena de inmunoglobulina; b) un péptido autoescindible; c) el inhibidor de la apoptosis de mamíferos bcl-2, y opcionalmente; d) una diana de escisión por una proteasa entre a) y b), en el que se potencian la supervivencia de la célula B exógena y la producción de la inmunoglobulina exógena.
-
- 15.
- El método de la reivindicación 14 en el que dicha inmunoglobulina exógena o cadena de inmunoglobulina es una cadena pesada y/o ligera de inmunoglobulina humana (humanizada).
- 16. El método de la reivindicación 14 en el que dichadiana de escisión por una proteasa se selecciona de entre el grupo que consiste en las dianas de las proteasas de aspártico, proteasas de cisteína, metaloproteasas, proteasas de serina y proteasas de treonina.
-
- 17.
- El método de la reivindicación 14 en el que dicha diana de escisión por una proteasa es la diana de escisión de la furina.
-
- 18.
- El método de la reivindicación 14 en el que dicho gen de un péptido autoescindible se obtiene del 2A/ 2B o tipo 2A/ 2B viral.
-
- 19.
- El método de la reivindicación 14 en el que dicho virus se selecciona de entre el grupo que consiste en la familia de virus picornaviridae, la familia de virus de la rinitis A equina (BRAY), la familia de virus de insectos tipo picornavirus y de la familia de rotavirus tipo C.
-
- 20.
- El método de la reivindicación 14 en el que dicho virus se selecciona de entre el grupo que consiste en el virus de la fiebre aftosa (FMDV), virus de la rinitis A equina (ERAV) y el virus asigna de Thosea (TaV).
-
- 21.
- El método de la reivindicación 14 en el que dicho animal transgénico no humano se selecciona de entre el grupo que consiste en roedores, primates, conejos, aves, vacas, cerdos, ovejas, cabras, caballos y burros.
-
- 22.
- Un animal transgénico no humano sometido a linfopoyesis a corto plazo que comprende al menos una construcción transgénica que codifica una proteína de fusión que comprende unas secuencias polipeptídicas en el siguiente orden: a) una inmunoglobulina o cadena de inmunoglobulina;
b) un péptido autoescindible; c) el inhibidor de la apoptosis de mamíferos bcl-2, y opcionalmente; d) una diana de escisión por una proteasa entre a) y b), en el que se expresa dicha proteína de fusión.5 23. El animal transgénico no humano de la reivindicación 22 en el que dicho animal se selecciona de entre el grupo que consiste en roedores, primates, conejos, aves, vacas, cerdos, ovejas, cabras, caballos y burros.
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