ES2572563T3 - Oligonucleótidos inmunoestimulantes - Google Patents
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Abstract
Un antígeno y un oligonucleótido inmunoestimulante que comprende la secuencia de nucleótido 5' TCGTCGTTTTTCGGTGCTTTT 3' (SEQ ID NO: 1), para su uso en un procedimiento para inducir una respuesta inmunitaria específica de antígeno en un sujeto que necesita el mismo, comprendiendo dicho procedimiento la administración a un sujeto de dicho antígeno y dicho oligonucleótido inmunoestimulante en una cantidad eficaz para inducir una respuesta inmunitaria específica de antígeno en dicho sujeto.
Description
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ribosa por una unidad de azúcar modificada, y e) la sustitución de una base de nucleósido natural.
Los ácidos nucleicos también incluyen purinas o pirimidinas sustituidas, tales como las bases modificadas C-5 propin pirimidina y la purina 7-deaza-7-sustituida (Wagner y col., 1996, Nat. Biotechnol. 14: 840-4). Las purinas y las pirimidinas incluyen, pero sin limitarse a estas, adenina, citosina, guanina, timidina, 5-metilcitosina, 2-aminopurina, 2amino-6-cloropurina, 2,6-diaminopurina, hipoxantina, y otras bases de nucleósidos existentes natural o no naturalmente, restos aromáticos sustituidos y no sustituidos. Otras de tales modificaciones son bien conocidas por los expertos en la técnica.
Una base modificada es cualquier base que es químicamente distinta de las bases existentes naturalmente que se encuentran típicamente en el ADN y ARN, tales como T, C, G, A, y U, pero que comparte estructuras químicas básicas con estas bases de origen natural. La base de nucleósido modificada se puede seleccionar, por ejemplo, de entre hipoxantina, dihidrouracil pseudouracilo, 2-tiouracilo, 4-tiouracilo, 5-aminouracilo, 5-(C1-C6)-alquiluracilo, 5-(C2C6)-alqueniluracilo, 5-(C2-C6)-alquilniluracilo, 5-(hidroximetil) uracilo, 5-clorouracilo, 5-fluorouracilo, 5-bromouracilo, 5hidroxicitosina, 5-(C1-C6)-alquilcitosina, 5-(C2-C6)-alquenilcitosina, 5-(C2-C6)-alquilnilcitosina, 5-clorocitosina, 5fluorocitosina, 5-bromocitosina, N2-dimetilguanina, 2,4-diamino-purina, 8-azapurina, una 7-deazapurina sustituida, preferentemente 7-deaza-7-sustituida y/o purina 7-deaza-8-sustituida, 5-hidroximetilcitosina, N4-alquilcitosina (por ejemplo, N4-etilcitosina), 5-hidroxidesoxicitidina, 5-hidroximetil desoxicitidina, N4-alquildesoxicitidina (por ejemplo, N4-etildesoxicitidina), 6-tiodesoxiguanosina, desoxirribonucleótidos del nitropirrol, C5-propinilpirimidina, diaminopurina (por ejemplo, 2,6-diaminopurina), inosina, 5-metilcitosina, 2-aminopurina, 2-amino-6-cloropurina, hipoxantina u otras modificaciones de una base de nucleósido natural. Esta lista pretende ser ejemplar y no se tiene que interpretar como limitante.
En algunos aspectos de la invención, el dinucleótido CpG de los oligonucleótidos inmunoestimulantes descritos en el presente documento preferentemente son no metilados. Un motivo CpG no metilado es una secuencia dinucleótido citosina-guanina no metilada (es decir, una citosina no metilada 5’ seguida por una guanosina 3’ y unidas por un enlace fosfato). En otros aspectos los motivos CpG están metilados. Un motivo CpG metilado es una secuencia de dinucleótido citosina-guanina metilada (es decir, una citosina 5’ metilada seguida por una guanosina 3’ y unidas por enlace fosfato).
En algunos aspectos de la invención, un oligonucleótido inmunoestimulante puede contener una citosina modificada. Una citosina modificada es un análogo de la base pirimidínica citosina que existe natural o no naturalmente en la que se puede sustituir esta base sin alterar la actividad inmunoestimulante del oligonucleótido. Las citosinas modificadas incluyen pero sin limitarse a estas, citosinas 5-sustituidas (por ejemplo, 5-metil-citosina, 5-fluorocitosina, 5-cloro-citosina, 5-bromo-citosina, 5-yodo-citosina, 5-hidroxi-citosina, 5-hidroximetil-citosina, 5-difluorometilcitosina, y 5-alquinil-citosina sustituida o no sustituida), citosinas 6-sustituidas, citosinas N4-sustituidas (por ejemplo,, N4-etil-citosina), 5-aza-citosina, 2-mercapto-citosina, isocitosina, pseudo-isocitosina, análogos de citosina con sistemas cíclicos condensados (por ejemplo, N,N’-propilén citosina o fenoxazina). Algunas de las citosinas preferidas incluyen 5-metil-citosina, 5-fluoro-citosina, 5-hidroxicitosina, 5-hidroximetil-citosina, y N4-etil-citosina. En otra realización de la invención, la base de citosina está sustituida por una base universal (por ejemplo, 3-nitropirrol, base P), un sistema de anillo aromático (por ejemplo, fluorobenzeno o difluorobenzeno) o un átomo de hidrógeno (dSpacer). En algunos aspectos, un oligonucleótido inmunoestimulante puede contener uracilo y/o sus derivados (por ejemplo, 5-fluoro-uracilo, 5-bromo-uracilo, 5-bromovinil-uracilo, 4-tio-uracilo, 5-hidroxi-uracilo, 5-propiniluracilo).
En algunos aspectos de la invención, un oligonucleótido inmunoestimulante puede contener una guanina modificada. Una guanina modificada es un análogo de base púrica guanina que existe natural o no naturalmente que puede sustituir esta base sin alterar la actividad inmunoestimulante del oligonucleótido. Las guaninas modificadas incluyen pero no se limitan a estas, 7-deazaguanina, 7-deazaguanina 7-sustituida, hipoxantina, guaninas N2-sustituidas (por ejemplo, N2-metilguanina), 5-amino-3-metil-3H,6H-tiazol [4,5-d]pirimidina-2,7-diona, 2,6-diaminopurina, 2aminopurina, purina, indol, adenina, adeninas sustituidas (por ejemplo, N6-metil-adenina, 8-oxo-adenina), guanina 8sustituida (por ejemplo, 8-hidroxiguanina u 8-bromoguanina), y 6-tioguanina. En otra realización de la invención, la base guanina está sustituida por una base universal (por ejemplo, 4-metil-indol, 5-nitro-indol, o base-K), un sistema de anillo aromático (por ejemplo, benzimidazol o dicloro-benzimidazol, ácido amida 1-metil-1H-[1, 2, 4] triazol-3carboxílico) o un átomo hidrogeno (dSpacer).
En ciertos aspectos, los oligonucleótidos pueden incluir uniones internucleótido modificadas. Estas uniones modificadas pueden ser parcialmente resistentes a la degradación (por ejemplo, las que están estabilizadas). Una “molécula de ácido nucleico estabilizada” significa una molécula de ácido nucleico que es relativamente resistente a la degradación in vivo (por ejemplo, por medio de una exo o endonucleasa). La estabilización puede ser en función de la longitud o la estructura secundaria. Los ácidos nucleicos que tienen decenas o centenas de kilobases de longitud son relativamente resistentes a la degradación in vivo. Para los ácidos nucleicos más cortos, una estructura secundaria puede estabilizar y aumentar su efecto. La formación de una estructura tallo-lazo puede estabilizar una molécula de ácido nucleico. Por ejemplo, si el extremo 3’ de un ácido nucleico es auto-complementario con una región corriente arriba de forma que puede doblarse y formar una estructura tallo-lazo, entonces el ácido nucleico puede estabilizarse y mostrar más actividad.
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Un puente fosfodiéster internucleósido localizado en el extremo 3’ y/o 5’ de un nucleósido se puede sustituir con un puente internucleósido modificado, en el que el puente modificado internucleósido se selecciona, por ejemplo de entre puentes fosforotioato, fosforoditioato, NR1R2 -fosforoamidato, boranofosfato, a-hidroxibencil fosfonato, fosfato(C1-C21)-O-alquil éster, fosfato-[(C6-C12) aril-(C1-C21)-O-alquil] éster, (C1-C8) alquil fosfonato y/o (C6-C12) aril fosfonato, (C7-C12)-α-hidroximetil-aril (por ejemplo, como se desvela en el documento WO 95/01363), en los que (C6-C12) aril, (C6-C20) aril y (C6-C14) aril se sustituyen opcionalmente por, alquil, alcoxi, nitro, ciano, y donde R1 y R2 son, cada uno independiente del otro, hidrógeno, (C1-C18)-alquil, (C6-C20)-aril, (C6-C14)-aril, (C1-C8)-alquil, preferentemente hidrógeno, (C1-C8)-alquil, preferentemente (C1-C4)-alquil y/o metoxietil, o R1 y R2 forman, junto con el átomo de nitrógeno que los transporta, un anillo heterocíclico con 5 o 6 miembros que pueden contener adicionalmente un heteroátomo del grupo O, S y N.
La sustitución de un puente fosfodiéster localizado en el extremo 3’ y/o 5’ de un nucleósido por un puente desfosfo (los puentes desfosfo se describen, por ejemplo, en Uhlmann E. y Peyman A. in "Methods in Molecular Biology", Vol. 20, "Protocols for Oligonucleotides and Analogs", S. Agrawal, Ed., Humana Press, Totowa 1993, Capítulo 16, pp. 355 ss), en el que el puente desfosfo se selecciona, por ejemplo de entre los puentes desfosfo, formacetal, 3’tioformacetal, metilhidroxilamina, oxima, metilendimetil-hidrazo, dimetilensulfona y/o grupos silil.
Los oligonucleótidos de la invención pueden tener opcionalmente estructuras quiméricas. Una estructura quimérica es la que comprende más de un tipo de unión. En una realización, la estructura quimérica puede estar representada por la fórmula: 5’ Y1N1ZN2Y2 3’. Y1 e Y2 son moléculas de ácido nucleico que tienen entre 1 y 10 nucleótidos. Y1 e Y2 incluyen cada uno al menos una unión internucleósido modificada. Como al menos 2 nucleótidos de los oligonucleótidos quiméricos incluyen modificaciones de la estructura, estos ácidos nucleicos son un ejemplo de un tipo de ácidos nucleicos inmunoestimulantes estabilizados.
Con respecto a los oligonucleótidos quiméricos, Y1 e Y2 se consideran independientes entre sí. Esto significa que cada uno, Y1 e Y2, pueden tener o no tener secuencias diferentes y diferentes uniones del uno al otro en la estructura en la misma molécula. En algunas realizaciones, Y1 y/o Y2 tienen entre 3 y 8 nucleótidos. N1 y N2 son moléculas de ácido nucleico que tienen entre 0 y 5 nucleótidos que junto con N1ZN2 tienen al menos 6 nucleótidos en total. Los nucleótidos N1ZN2 tienen una estructura fosfodiéster y no incluyen ácidos nucleicos que tienen una estructura modificada. Z es un motivo de ácido nucleico inmunoestimulante, preferentemente seleccionado de entre los oligonucleótidos enumerados en el presente documento.
Los nucleótidos centrales (N1ZN2) de la fórmula Y1N1ZN2Y2 tiene uniones internucleótido fosfodiéster e Y1 e Y2 tienen al menos uno, pero pueden tener más de uno o incluso pueden tener todas las uniones internucleótidos modificadas. En realizaciones preferidas, Y1 y/o Y2 tienen al menos dos o entre dos y cinco uniones internucleótido modificadas o Y1 tiene cinco uniones internucleótido modificadas e Y2 tiene dos uniones internucleótido modificadas. La unión internucleótido modificada, en algunas realizaciones, es una unión modificada fosforotioato, una unión fosforoditioato o una unión modificada p-etoxi.
Los ácidos nucleicos también incluyen ácidos nucleicos que tienen azúcares en la estructura que están unidas covalentemente con grupos orgánicos de bajo peso molecular distintos de grupos hidroxilo en la posición 2’ y distintos de un grupo fosfato en la posición 5’. Por lo tanto, los ácidos nucleicos modificados pueden incluir un grupo ribosa 2’-O-alquilado. Además, los ácidos nucleicos pueden incluir azúcares tales como arabinosa o 2’fluoroarabinosa en vez de ribosa. Por tanto, los ácidos nucleicos pueden ser heterogéneos en la composición de la estructura de manera que contengan cualquier combinación posible de unidades de polímero unidos juntos tales como ácidos nucleicos peptídicos (que tienen una estructura de aminoácidos con bases de ácido nucleico). En algunas realizaciones, los ácidos nucleicos son homogéneos en la composición estructural.
Una unidad de azúcar fosfato (es decir, una -D-ribosa y un puente internucleósido fosfodiéster juntos formando una unidad azúcar fosfato) de la estructura azúcar fosfato (es decir, una estructura azúcar fosfato se compone de unidades azúcar fosfato) se puede sustituir por otra unidad, en la que la otra unidad es por ejemplo adecuada para construir un oligómero “derivado morfolino” (como se describe , por ejemplo, en Stirchak E. P. y col. (1989) Nucleic Acid Res. 17: 6129-41), o sea, por ejemplo, la sustitución por un derivado morfolino; o construir un ácido nucleico poliamida (“ANP”; como se describe, por ejemplo, en Nielsen P. E. y col. (1994) Bioconjug. Chem. 5:3-7), es decir, por ejemplo, la sustitución por una unidad de estructura ANP, por ejemplo, una 2-aminoetilglicina. El oligonucleótido puede tener otras modificaciones de la estructura de carbohidratos y sustituciones, tales como ácidos nucleicos con grupos fosfato (PHONA), ácidos nucleicos bloqueados (LNA), y oligonucleótidos que tienen secciones de la estructura con engarces alquil o enlaces amino. El engarce alquil puede ser ramificado o no ramificado, sustituido o no sustituido, y quiralmente puro o en una mezcla racémica.
Una unidad -ribosa o una unidad -D-2’ desoxirribosa se puede sustituir por una unidad de azúcar modificada, en la que la unidad de azúcar modificada se selecciona, por ejemplo, de entre -D-ribosa, -D-2’-desoxirribosa, L-2’desoxirribosa, 2’-F-2’-desoxirribosa, 2’-F-arabinosa, 2’-O-(C1-C6) alquil-ribosa, preferentemente la 2’-O-(C1-C6) alquilribosa es 2’-O-metilribosa, 2’-O-(C1-C6) alquenil-ribosa, 2’-[O-(C1-C6) alquil-O-(C1-C6) alquil]-ribosa, 2’-NH2-2’desoxirribosa, -D-xilo-furanosa, α-arabinofuranosa, 2,4-didesoxi--D-eritro-hexo-piranosa, un carbocíclico (descrito, por ejemplo, en Froehler J. (1992) Am. Chem. Soc. 114:8320) y/o análogos de azúcar de cadena abierta (descritos, por ejemplo, en Vandendriessche y col. (1993) Tetrahedron 49:7223) y/o análogos de bicicloazúcar (descritos, por
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ejemplo, en Tarkoy M. y col. (1993) Helv. Chim. Acta. 76:481).
En algunas realizaciones, el azúcar es la 2’-O-metilribosa, particularmente para uno o ambos nucleótidos unidos por una unión fosfodiéster o tipo fosfodiéster.
Los oligonucleótidos de la invención se pueden sintetizar de novo utilizando cualquiera de varios procedimientos bien conocidos en la técnica. Por ejemplo, el procedimiento de la b-cianoetil fosforamidita (Beaucage, S. L., y Caruthers, M. H., (1981) Tet. Let. 22:1859); procedimiento del nucleósido H-fosfonato (Garegg y col., (1986) Tet. Let. 27:4051-4054; Froehler y col., (1986) Nucl. Acid Res.14:5399-5407; Garegg y col., (1986) 27:4055-4058; Gaffney y col., (1988) Tet. Let. 29:2619-2622). Estos procesos químicos pueden realizarse en una variedad de sintetizadores automáticos de ácido nucleico disponibles en el mercado. Estos oligonucleótidos se denominan oligonucleótidos sintéticos. De manera alternativa, se pueden producir a gran escala dinucleótidos ricos en T y/o TG en plásmidos (véase Sambrook T. y col., "Molecular Cloning: A Laboratory Manual", Cold Spring Harbor laboratory Press, New York, 1989) y separarse en piezas pequeñas o administrarse como plásmidos enteros. Los ácidos nucleicos se pueden preparar a partir de secuencias de ácidos nucleicos existentes (por ejemplo, genómicas o de ADNc) utilizando técnicas conocidas, tales como las que emplean enzimas de restricción, exonucleasas o endonucleasas. En una realización de la invención, todas las uniones internucleótido del oligonucleótido inmunoestimulante son uniones fosforotioato.
Las estructuras modificadas tales como fosforotioatos puede sintetizarse utilizando técnicas automáticas que emplean estructuras químicas de fosforoamidato o H-fosfonato. Se pueden producir aril-y alquil-fosfonatos, por ejemplo, como se describen en la Patente de EE. UU. Nº 4.469.863, y alquil fosfotriésteres (en los que el resto de oxígeno cargado está alquilado como se describe en la Patente de EE. UU. Nº 5.023.243) se pueden preparar por síntesis automática en fase sólida utilizando reactivos disponibles en el mercado. Los procedimientos para fabricar otras modificaciones en la estructura de ADN y las sustituciones se han descrito (por ejemplo, Uhlmann, E. y Peyman, A., Chem. Rev. 90:544, 1990; Goodchild, J., Bioconjugate Chem. 1: 165, 1990).
Los ácidos nucleicos preparados de esta manera se denominan ácidos nucleicos aislados. Un “ácido nucleico aislado” generalmente se refiere a un ácido nucleico que se aísla de los componentes con los que se separa de una célula, de un núcleo, de una mitocondria o de la cromatina y cualquier otro componente que se pueda considerar como contaminante.
En una realización, el oligonucleótido inmunoestimulante de la invención está constituido por 5’ T*C*G*T*C*G*T*T*T *T*T*C*G*G*T*G*C*T*T*T*T 3’ en el que * indica un enlace fosforotioato.
En una realización el oligonucleótido inmunoestimulante de la invención induce una alta proporción de linfocitos T CD4+ específicos de antígeno que secretan IFN-γ. En una realización el oligonucleótido inmunoestimulante de la invención es capaz de inducir al menos un 40%, preferentemente al menos un 45%, más preferentemente al menos un 50%, más preferentemente aproximadamente el 53% de linfocitos T CD4+ específicos de antígeno que secretan IFN-γ, de la población de linfocitos T CD4+ específicos de antígeno que secretan IFN-γ, TNF-α y/o IL-2. En una realización, dicha proporción de linfocitos T CD4+ específicos de antígeno que secretan IFN-γ, se determina por citometría de flujo policromática. Un ejemplo de tal determinación se desvela en el ejemplo 1 del presente documento (véase el párrafo ‘Poblaciones de linfocitos T que secretan multi-citoquinas específicas de antígeno’).
En una realización, el oligonucleótido inmunoestimulante de la invención es capaz de inducir al menos un 10%, preferentemente al menos un 15%, más preferentemente al menos un 20%, más preferentemente aproximadamente el 22% de linfocitos T CD4+ específicos de antígeno que secretan ambos IFN-γ y TNF-, de la población de linfocitos T CD4+ específicos de antígeno que secretan IFN-γ, TNF-α y/o IL-2. En una realización, dicha proporción de linfocitos T CD4+ específicos de antígeno polifuncionales que secretan ambos IFN-γ y TNF- se determina por citometría de flujo policromática. Un ejemplo de tal determinación se desvela en el ejemplo 1 del presente documento (véase el párrafo ‘Poblaciones de linfocitos T que secretan multi-citoquinas específicas de antígeno’).
En una realización, el oligonucleótido inmunoestimulante de la invención es capaz de inducir al menos un 30%, preferentemente al menos un 40%, más preferentemente al menos un 45%, más preferentemente aproximadamente el 47% de linfocitos T CD4+ específicos de antígeno que secretan ambos IFN-γ y TNF-, de la población de linfocitos T CD8+ específicos de antígeno que secretan IFN-γ, TNF-α y/o IL-2. En una realización, dicha proporción de linfocitos T CD8+ específicos de antígeno polifuncionales que secretan ambos IFN-γ y TNF- se determina por citometría de flujo policromática. Un ejemplo de tal determinación se desvela en el ejemplo 1 del presente documento (véase el párrafo ‘Poblaciones de linfocitos T que secretan multi-citoquinas específicas de antígeno’).
Los ácidos nucleicos de la invención se administran con un antígeno. Preferentemente, el antígeno es específico para el trastorno que se piensa prevenir o tratar. Por ejemplo, si el trastorno es una enfermedad infecciosa, el antígeno se deriva preferentemente del organismo infeccioso (por ejemplo, bacteria, virus, parásito, hongo, etc.), si el trastorno implica un autoantígeno (por ejemplo, un tumor, un trastorno neurodegenerativo tal como la Enfermedad de Alzheimer, un antígeno contra un anticuerpo humano, o un antígeno que se expresa a partir de elementos endógenos retrovirales), el antígeno se deriva preferentemente del trastorno particular asociado con el antígeno. Si el trastorno implica una sustancia adictiva, el antígeno se deriva preferentemente de la sustancia adictiva particular
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terapéuticamente con un antígeno para aumentar una respuesta inmunitaria sistémica o mucosa que es capaz de reducir el nivel, o erradicar, el agente patógeno infeccioso.
Una enfermedad infecciosa, como se utiliza en el presente documento, es una enfermedad producida por la presencia de un microorganismo ajeno en el cuerpo. Es particularmente importante desarrollar estrategias vacunales eficaces y tratamientos para proteger las superficies mucosas del cuerpo que son los primeros sitios de entrada de agentes patógenos.
Un trastorno asociado con un autoantígeno es cualquier trastorno que está producido por un antígeno de las propias células o productos celulares del sujeto que producen una repuesta inmunitaria en dicho sujeto. Por ejemplo, en algunas realizaciones, un autoantígeno es un antígeno tumoral, un antígeno asociado con la enfermedad de Alzheimer, un antígeno contra un anticuerpo, o un antígeno que se expresa a partir de elementos endógenos retrovirales humanos. Un antígeno tumoral puede ser HER2, MAGE, NYESO-1, PSA, CEA o una forma variante de EGFR. Un antígeno asociado con la Enfermedad de Alzheimer puede ser tau o -amiloide. Un antígeno contra un anticuerpo puede ser un antígeno contra un anticuerpo humano, por ejemplo, en algunas realizaciones el antígeno es IgE.
En algunas realizaciones un antígeno tumoral es MAGE A1, MAGE A2, MAGE A3, MAGE A4, MAGE A6, MAGE A10, MAGE A12, HAGE (CT13), BAGE, BORIS, SSX-2, LAGE-1, CAMEL (LAGE-1 alt fase de lectura), GAGE 1, 2, 3, TRAG-3, NY-ESO-1, Melan-A/MART-1, tirosinasa, tyrp1 (gp75), tyrp2, gp100/pmel17, PAP, PSA, CEA, Ep-CAM, PSMA, MUC1, MUC2, HER-2, AFP, EphA2, FGF-5, htert, iCE, Livin (ML-IAP), RAGE, RU2, Survivina, Survivina 2B, WT1, antígeno de Thomsen-Friedenreich (TF), 5T4, PSCA, STEAP, TGR, Adipofilina, AIM-2, G250, OGT, TGFaRII, CO-95 (KIAA1416), CO-94 (seb4D), CO-9 (HDAC 5), CO-61 (HIP1 R), CO-58 (KNSL6), CO-45, CO-42 (TRIP4), CO41 (MBD2), Ren-32 (Lamin C), TNKL (BC-203), CO-26 (MNK 1), SDCCAG3, GA733-2, STn, CA125, EGFRvIII, BCRabl, Receptor de Folato de Alta Afinidad, Mesotelina, hCG, FAP alfa, Ciclina 1, Topoisomerasa, Serpin B5/Maspin, Legumain, CDK4, PRAME, ADAM 17, EDDR1, CDC2, Proteína de Replicación A, CDK2, GM2, Globo H, TF(c), Ley, Tn(c), STn(c), GD2, GD3 o GD3L.
Un trastorno asociado con una sustancia adictiva es cualquier trastorno que implica una sustancia química o biológica que produce en un sujeto una adicción a una sustancia adictiva. Por ejemplo, en algunas realizaciones, una sustancia adictiva puede ser nicotina o cocaína. En algunas realizaciones, el antígeno de la nicotina puede ser un hapteno de nicotina conjugado con un portador. En algunas realizaciones, el portador al que se conjuga el hapteno de nicotina es la toxina diftérica.
Como se utiliza en el presente documento, el término “tratar”, “tratado” o “tratamiento” cuando se utilizan con respecto a una enfermedad infecciosa se refiere a un tratamiento profiláctico que aumenta la resistencia de un sujeto (un sujeto en riesgo de infección) a la infección por un agente patógeno, o en otras palabras, que disminuye la probabilidad de que el sujeto llegue a infectarse con el agente patógeno, así como un tratamiento después de que el sujeto (un sujeto que se ha infectado) ha llegado a infectarse con el fin de luchar contra la infección, por ejemplo, reduciendo o eliminando la infección o evitando que empeore.
El término “tratar”, “tratado” o “tratamiento” cuando se utiliza con respecto a un trastorno asociado con un autoantígeno se refiere a un tratamiento profiláctico que aumenta la resistencia de un sujeto (un sujeto en riesgo de un trastorno asociado con un autoantígeno) a desarrollar tal trastorno o disminuye la probabilidad de que el sujeto desarrolle el trastorno asociado con un autoantígeno, así como el tratamiento después de que el sujeto (un sujeto en riesgo de un trastorno asociado con un autoantígeno) ha desarrollado o ha empezado a desarrollar signos o síntomas del desarrollo de tal trastorno, para reducir el efecto del trastorno, por ejemplo, reduciendo o eliminando los signos o síntomas asociados con el trastorno o evitando que empeoren.
El término “tratar”, “tratado” o “tratamiento” cuando se utiliza con respecto a un trastorno asociado con una sustancia adictiva se refiere a un tratamiento profiláctico que aumenta la resistencia de un sujeto (un sujeto en riesgo de un trastorno asociado con una sustancia adictiva) a desarrollar tal trastorno o disminuye la probabilidad de que el sujeto desarrolle el trastorno asociado con una sustancia adictiva, así como el tratamiento después de que el sujeto (un sujeto en riesgo de un trastorno asociado con una sustancia adictiva) ha desarrollado tal trastorno o ha empezado a desarrollar signos o síntomas de desarrollar tal trastorno, para reducir el efecto del trastorno, por ejemplo reduciendo
o eliminando los signos o síntomas asociados con el trastorno o evitando que empeoren.
El tratamiento de un sujeto con un oligonucleótido inmunoestimulante como se describe en el presente documento, da como resultado la reducción de la infección o la eliminación completa de la infección, la reducción de los signos/síntomas asociados con un trastorno asociado con un autoantígeno o la eliminación completa del trastorno, o la reducción de los signos/síntomas asociados con un trastorno asociado con una sustancia adictiva o la eliminación completa del trastorno. Un sujeto puede considerarse como tratado si tales síntomas relacionados con la enfermedad infecciosa, el trastorno asociado con un autoantígeno o el trastorno asociado con una sustancia adictiva se reducen, se manejan o se eliminan como resultado de tal tratamiento. Para una enfermedad infecciosa, tal tratamiento también engloba una reducción de la cantidad de agentes infecciosos presentes en el sujeto (por ejemplo, tales cantidades se pueden medir utilizando ensayos de referencia tales como ELISA conocidos por los expertos en la técnica). Para un trastorno asociado con un autoantígeno, tal tratamiento también engloba una
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reducción en la cantidad del autoantígeno presente en el sujeto o una reducción de la respuesta inmunitaria inducida como resultado del autoantígeno. Para un trastorno asociado con una sustancia adictiva, tal tratamiento también engloba una reducción de los signos/síntomas asociados con la adicción a una sustancia adictiva.
Un “antígeno” como se utiliza en el presente documento es una molécula que es capaz de provocar una respuesta inmunitaria. Los antígenos incluyen pero sin limitarse a estos, células, extractos celulares, proteínas, proteínas recombinantes, proteínas purificadas, polipéptidos, péptidos, polisacáridos, conjugados de polisacáridos, péptidos y no péptidos miméticos de polisacáridos y otras moléculas codificadas por plásmidos ADN, haptenos, moléculas pequeñas, lípidos, glucolípidos, hidratos de carbono, patógenos completamente destruidos, virus y extractos víricos, virus vivos atenuados o vectores víricos, bacterias vivas atenuadas o un vector bacteriano y organismos multicelulares tales como parásitos y alérgenos. El término antígeno incluye en un sentido amplio cualquier tipo de molécula que es reconocida por un sistema inmune huésped como que es ajena. Los antígenos incluyen, pero sin limitarse a estos, antígenos microbianos, autoantígenos y sustancias adictivas.
En algunos aspectos, un antígeno se conjuga con un portador. En algunas realizaciones, el portador es la toxina diftérica, o una partícula similar a un virus. En algunas realizaciones, una partícula similar a un virus está comprendida por un fago ARN Q-, un antígeno de superficie de hepatitis B (HBsAg), o un antígeno del core de hepatitis B (HBcAg).
Un “antígeno microbiano” como se utiliza en el presente documento es un antígeno de un microorganismo e incluye, pero sin limitarse a estos, virus, bacterias, parásitos y hongos. En algunas realizaciones, un antígeno bacteriano es el que se asocia con la bacteria Staphylococcus aureus. En otras realizaciones, un antígeno bacteriano es el que se asocia con una bacteria que produce caries dental, por ejemplo Streptococcus mutans, Streptococcus sobrinus, Streptococcus sanguis, Lactobacillus acidophilus o Actinomyces viscosus. En algunas realizaciones, un antígeno bacteriano es el que se asocia con una bacteria que produce enfermedad periodontal, por ejemplo, Porphyromonas gingivalis o Actinobacillus actinomycetemcomitans. En algunas realizaciones, un agente vírico es el que se asocia con el Virus Respiratorio Sincitial (VRS), Virus del Herpes Simple 1 (HSV1), Virus del Herpes Simple 2 (HSV2), o el Virus de Inmunodeficiencia Humana-1 (VIH-1) o VIH-2. En algunas realizaciones, un antígeno parasitario es el que se asocia con el parasito que causa la malaria.
Tales antígenos incluyen el microorganismo intacto así como los aislados naturales y los fragmentos o derivados del mismo y también los compuestos sintéticos que son idénticos o similares a los antígenos naturales del microorganismo y que inducen una respuesta inmunitaria específica contra ese microorganismo. Un compuesto es similar a un antígeno de microorganismo natural si induce una respuesta inmunitaria (humoral y/o celular) contra un antígeno del microorganismo natural. Tales antígenos se utilizan rutinariamente en la técnica y son conocidos por los expertos en la técnica.
En algunos aspectos de la invención, el sujeto está “expuesto” al antígeno. Como se utiliza en el presente documento, la expresión “expuesto a” se refiere o bien a la etapa activa de poner en contacto el sujeto con un antígeno o la exposición pasiva del sujeto al antígeno in vivo. Los procedimientos para la exposición activa de un sujeto a un antígeno son bien conocidos en la técnica. En general, un antígeno se administra directamente al sujeto por cualquier medio, sea por administración intravenosa, intramuscular, oral, transdérmica, mucosa, intranasal, intratraqueal, o subcutánea. El antígeno se puede administrar localmente o sistémicamente. Los procedimientos para la administración del antígeno y el oligonucleótido inmunoestimulante se describen con más detalle posteriormente. Un sujeto se expone pasivamente a un antígeno si el antígeno está disponible para su exposición a las células inmunitarias en el cuerpo. Un sujeto puede ser expuesto pasivamente a un antígeno, por ejemplo, por la entrada de un agente patógeno ajeno en el cuerpo.
Los procedimientos en los que un sujeto se expone pasivamente a un antígeno pueden depender particularmente del tiempo de administración del oligonucleótido inmunoestimulante. Por ejemplo, en un sujeto en riesgo de desarrollar una enfermedad infecciosa, se le puede administrar al sujeto el oligonucleótido inmunoestimulante regularmente cuando el riesgo es mayor. Adicionalmente, el oligonucleótido inmunoestimulante se puede administrar a los viajeros antes de que viajen a países extranjeros donde estarán en riesgo de exposición a agentes infecciosos. El oligonucleótido inmunoestimulante también se puede administrar a los soldados o civiles en riesgo de exponerse a productos de guerra biológica para inducir una respuesta inmune mucosa al antígeno, cuando y si el sujeto se expone al mismo.
Ejemplos de virus que se pueden encontrar en los seres humanos incluyen pero sin limitarse a: Retroviridae (por ejemplo los virus de inmunodeficiencia humana, tales como VIH-1 (también los denominados HTLV-III, LAV o HTLV-III/LAV, o VIH-III; y otros aislados tales como el VIH-LP); Picornaviridae (por ejemplo, virus de la polio, virus de la hepatitis A; enterovirus, virus Coxsackie humano, rinovirus, echovirus); Caliciviridae (por ejemplo, cepas que producen gastroenteritis); Togaviridae (por ejemplo, virus de la encefalitis equina, virus de la rubeola); Flaviridae (por ejemplo, virus del dengue, virus de la encefalitis, virus de la fiebre amarilla); Coronaviridae (por ejemplo, coronavirus); Rhabdoviridae (por ejemplo, virus de la estomatitis vesicular, virus de la rabia); Filoviridae (por ejemplo, virus ébola); Paramyxoviridae (por ejemplo, virus de la parainfluenza, virus de las paperas, virus del sarampión, virus respiratorio sincitial); Orthomyxoviridae (por ejemplo, virus de la influenza); Bungaviridae (por ejemplo, virus Hantaan, virus bunga, flebovirus y virus Nairo); Arenaviridae (virus de la fiebre hemorrágica); Reoviridae (por
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- o un tumor. Una cantidad eficaz para su uso como un adyuvante de una vacuna puede ser la cantidad útil para estimular la respuesta inmunitaria de los sujetos a una vacuna. Una “cantidad eficaz” para tratar una enfermedad infecciosa, un trastorno asociado con un autoantígeno o un trastorno asociado con una sustancia adictiva puede ser la cantidad útil para inducir una respuesta inmunitaria específica de antígeno. La cantidad eficaz para cualquier aplicación particular puede variar dependiendo de factores tales como la enfermedad o afección que se va a tratar, el oligonucleótido inmunoestimulante CpG particular que se va a administrar, el tamaño del sujeto, o la gravedad de la enfermedad o afección. Un experto en la técnica puede determinar empíricamente la cantidad eficaz de un oligonucleótido particular sin necesidad de una experimentación injustificada.
En aspectos de la invención, una vacuna puede además incluir un adyuvante, En algunas realizaciones, un adyuvante es un agonista del receptor tipo Toll (TLR) que no es el TLR9. Un agonista para un TLR en algunas realizaciones es un agonista para el TLR3 (por ejemplo, un poli I:C estabilizado), TLR4 (por ejemplo, un derivado de lipopolisacárido (LPS) por ejemplo, MPL o GLA), TLR5 (por ejemplo, flagelina), TLR7 (por ejemplo, una molécula pequeña de la familia de las imidazoquinolinas) o TLR8 (por ejemplo, una molécula pequeña de las imidazoquinolinas). En algunas realizaciones, el adyuvante es una sal de aluminio, por ejemplo, hidróxido de aluminio, un complejo inmunoestimulante (ISCOM), una emulsión de aceite en agua o agua en aceite, un liposoma,
- o un sistema de suministro, por ejemplo, una nanopartícula o micropartícula.
La expresión cantidad eficaz de un oligonucleótido inmunoestimulante CpG se refiere a la cantidad necesaria o suficiente para realizar el efecto biológico deseado. Por ejemplo, una cantidad eficaz de un oligonucleótido inmunoestimulante administrado con un antígeno para inducir una respuesta inmunitaria específica de antígeno es la cantidad necesaria para inducir una respuesta inmunitaria en respuesta a un antígeno tras la exposición al antígeno. Combinado con las enseñanzas proporcionadas en el presente documento, eligiendo entre los distintos oligonucleótidos inmunoestimulantes y sopesando factores tales como la potencia, la biodisponibilidad relativa, el peso corporal del paciente, la gravedad o los efectos secundarios y el modo preferido de administración, se puede planear un régimen de tratamiento terapéutico o profiláctico eficaz, que no produzca toxicidad sustancial y que aun así sea eficaz para tratar un sujeto en particular. La cantidad eficaz para cualquier aplicación particular puede variar dependiendo de factores tales como la enfermedad o afección a tratarse, el oligonucleótido inmunoestimulante CpG que se va a administrar, el tamaño del sujeto, o la gravedad de la enfermedad o afección. Un experto en la técnica puede determinar empíricamente la cantidad eficaz de un oligonucleótido inmunoestimulante CpG en particular y/o antígeno y/u otro agente terapéutico sin necesitad de una experimentación injustificada a la luz de esta divulgación.
Las dosis para el sujeto de los compuestos descritos en el presente documento en caso de suministro local varían típicamente desde aproximadamente 0,1 μg a 50 mg por administración lo que, dependiendo de la aplicación, se podría dar diariamente, semanalmente, o mensualmente y cualquier otro intervalo de tiempo entre las mismas. Más típicamente las dosis locales varían desde aproximadamente 10 μg a 10 mg por administración, y opcionalmente desde aproximadamente desde 1μg a 10 mg por administración, y más típicamente de 10 μg a 1 mg, con administraciones diarias o semanales. Las dosis para el sujeto de los compuestos descritos en el presente documento en el caso de suministro parenteral con el fin de inducir una respuesta inmunitaria específica de antígeno, en las que los compuestos se suministran con un antígeno pero sin otro agente terapéutico están típicamente en 5 a 10.000 veces mayores que la dosis local eficaz como adyuvante de vacuna o aplicaciones inmunoestimulantes, y más típicamente de 10 a 1.000 veces mayor, y más típicamente 20 a 100 veces mayor. Las dosis de los compuestos descritos en el presente documento en el caso de suministro parenteral, por ejemplo, para inducir una respuesta inmune innata, para aumentar ADCC, para inducir una respuesta inmunitaria específica de antígeno cuando los oligonucleótidos inmunoestimulantes CpG se administran en combinación con otros agentes terapéuticos o portadores de suministro especializados, típicamente varían desde aproximadamente 0,1 μg a 10 mg por administración en la que, dependiendo de la aplicación, se podrían dar diariamente, semanalmente o mensualmente y cualquier otro intervalo de tiempo entre las mismas. Más típicamente las dosis parenterales para estos fines varían de aproximadamente 10 μg a 4 mg por administración, y más típicamente desde aproximadamente 10 μg a 1 mg, con 2-4 administraciones que se espacian días o semanas de separación. En algunas realizaciones, sin embargo, las dosis parenterales para estos fines se pueden utilizar en un intervalo de 4 a
10.000 veces más altas que las típicas dosis descritas anteriormente.
Para cualquier compuesto descrito en el presente documento la cantidad terapéuticamente eficaz se puede determinar inicialmente a partir de modelos animales. Una dosis terapéuticamente eficaz también se puede determinar a partir de los datos en seres humanos de los oligonucleótidos CpG que se han ensayado en seres humanos (por ejemplo, en ensayos iniciados con seres humanos) y a partir de compuestos que se sabe que muestran actividades farmacológicas similares, tales como otros adyuvantes, por ejemplo, LT y otros antígenos con fines vacunales. Se pueden necesitar dosis mayores para administración parenteral. La dosis aplicada se puede ajustar basándose en la biodisponibilidad relativa y la potencia del compuesto administrado. Ajustar la dosis para conseguir la máxima eficacia basándose en los procedimientos descritos anteriormente y otros procedimientos que se conocen bien en la técnica se encuentra entre las competencias del experto en la técnica.
Las formulaciones de la invención se administran en soluciones farmacéuticamente aceptables, que pueden de manera rutinaria contener concentraciones farmacéuticamente aceptables de sales, agentes de tamponantes, conservantes, vehículos compatibles, adyuvantes, y opcionalmente otros ingredientes terapéuticos.
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oligonucleótidos de la invención se formulen como comprimidos, píldoras, grageas, cápsulas, líquidos, geles, jarabes, pastas, suspensiones y similares, para ingestión oral por un sujeto que se va a tratar. Las preparaciones para su uso vía oral se pueden obtener como un excipiente sólido, opcionalmente moliendo la mezcla resultante, y procesando la mezcla de gránulos después de añadirle auxiliares adecuados, si se desea, para obtener comprimidos o centros de grageas. Los excipientes adecuados son, en particular, cargas tales como azúcares, incluyendo la lactosa, sacarosa, manitol, o sorbitol; preparaciones de celulosa tales como, por ejemplo, almidón de maíz, almidón de trigo, almidón de arroz, almidón de patata, gelatina, goma de tragacanto, metil celulosa, hidroxipropilmetil-celulosa, carboximetil celulosa sódica, y/o polivinilpirrolidona (PVP). Si se desea, se pueden añadir agentes desintegrantes, tales como polivinilpirrolidona reticular, agar, o ácido algínico o una sal del mismo tal como el alginato sódico. Opcionalmente las formulaciones orales pueden también formularse en solución salina o tampones, es decir EDTA para neutralizar las condiciones ácidas internas o se pueden administrar sin ningún vehículo.
También se contemplan las formas de dosificación oral de los agentes o formulaciones anteriores. Los agentes o formulaciones se pueden modificar químicamente de forma que el suministro del derivado sea eficaz. Generalmente, la modificación química que se contempla es la unión de al menos un resto al agente o formulación en sí misma, en donde dicho resto permite (a) la inhibición de la proteolisis; y (b) el ingreso en la corriente sanguínea desde el estómago o el intestino. También se desea el aumento de la estabilidad total del agente o formulación y el aumento del tiempo en circulación en el cuerpo. Ejemplos de tales restos incluyen: polietilenglicol, copolímeros del etilenglicol y propilenglicol, carboximetilcelulosa, dextrano, alcohol polivinílico, polivinilpirrolidona y poliprolina. Abuchowski y Davis, 1981, "Soluble Polymer-Enzyme Adducts" En: Enzymes as Drugs, Hocenberg and Roberts, eds., Wiley-Interscience, New York, N.Y., pp. 367-383; Newmark, y col., 1982, J. Appl. Biochem. 4: 185-189. Se pueden utilizar otros polímeros que podrían utilizarse son poli-1, 3-dioxolano y poli-1, 3, 6-tioxocano. Se prefiere para uso farmacéutico, como se ha indicado anteriormente, los restos de polietilenglicol.
También se contempla el suministro intranasal de una composición farmacéutica de la presente invención. El suministro intranasal permite el paso de una composición de la presente invención a la corriente sanguínea directamente tras la administración del producto terapéutico en la nariz, sin la necesidad del depósito del producto en el pulmón. Las formulaciones de suministro nasal incluyen las que tienen dextrano o ciclodextrano.
Para la administración intranasal, un dispositivo útil es una pequeña botella dura en la que se acopla un aerosol medidor de las dosis. En una realización, la dosis que se mide se suministra sacando la composición farmacéutica en solución de la presente invención a una cámara con un volumen determinado, dicha cámara tiene una abertura con unas dimensiones determinadas para pulverizar una formulación en aerosol, que hace que se forme un aerosol cuando se comprime el líquido en la cámara. La cámara se comprime para administrar la composición farmacéutica de la presente invención. En una realización específica, la cámara tiene una disposición de pistón. Tales dispositivos están disponibles en el mercado.
De manera alternativa, una botella de plástico comprimible con una abertura o perforación con unas dimensiones para pulverizar una formulación en aerosol formando un aerosol cuando se presiona la botella. El orificio se encuentra en la parte superior del bote, y la parte superior está generalmente ahusada para fijarse parcialmente en las fosas nasales para una administración eficaz de la formulación en aerosol, para la administración de una dosis determinada del fármaco.
Para la administración trans-bucal, las composiciones pueden tener forma de comprimidos o pastillas para chupar formulados de manera convencional.
Los compuestos también se formulan con composiciones rectales o vaginales tales como supositorios o enemas de retención, por ejemplo, que contienen bases convencionales para supositorios tales como manteca de coco u otros glicéridos.
Además de las formulaciones descritas anteriormente, lo compuestos también se pueden formular como una preparación de depósito. Tales formulaciones de efecto prolongado se pueden formular con materiales poliméricos o hidrofóbicos (por ejemplo como una emulsión en un aceite aceptable) o resinas de intercambio de iones, o como derivados poco solubles, por ejemplo, como una sal poco soluble.
Las composiciones farmacéuticas también comprenden vehículos o excipientes en fase sólida o en gel. Ejemplos de tales vehículos o excipientes incluyen pero no se limitan a carbonato cálcico, fosfato cálcico, varios azúcares, almidones, derivados de celulosa, gelatina, y polímeros tales como polietilenglicoles.
Son formas de preparaciones farmacéuticas adecuadas líquidas o sólidas, por ejemplo, las soluciones salinas o acuosas para inhalación, microencapsuladas, encocladas, revestidas con partículas de oro microscópicas, contenidas en liposomas, nebulizadores, aerosoles, aglomerados para la implantación en la piel, o secado en un objeto punzante para arañar la piel. Las composiciones farmacéuticas también incluyen gránulos, polvos, comprimidos, comprimidos recubiertos, (micro)cápsulas, supositorios, jarabes, emulsiones, suspensiones, cremas, gotas o preparaciones de liberación prolongada de los compuestos activos, en cuya preparación se utilizan normalmente aditivos y/o auxiliares tales como desintegrantes, aglutinantes, agentes de revestimiento, agentes
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sanguis, Lactobacillus acidophilus, o Actinomyces viscosus; o
b) la bacteria que produce enfermedad periodontal es Porphyromonas gingivalis o Actinobacillus actinomycetemcomitans.
- 12.
- La vacuna del párrafo 8, en la que el autoantígeno es un antígeno tumoral, un antígeno asociado con la enfermedad de Alzheimer, un antígeno contra un anticuerpo humano, un antígeno que se expresa a partir de elementos retrovirales endógenos humanos, o un hapteno de nicotina conjugado con un portador.
- 13.
- La vacuna del párrafo 12, en la que a) el antígeno tumoral es HER2, MAGE, NY-ESO, PSA, CEA, o una forma variante de EGFR; b) el antígeno asociado con la enfermedad de Alzheimer es tau o -amiloide; c) el antígeno es IgE; o d) el portador al que se conjuga el hapteno de nicotina es toxina diftérica (TD).
- 14.
- La vacuna del párrafo 5, en la que el antígeno es un péptido, una proteína recombinante, una proteína purificada, un agente patógeno completo inactivado, un virus vivo atenuado o un vector vírico, una bacteria viva atenuada o un vector bacteriano, un polisacárido, un hapteno, o está codificado por un plásmido ADN.
- 15.
- La vacuna del párrafo 5, en la que el antígeno se conjuga con un portador.
- 16.
- La vacuna del párrafo 15, en la que el portador es la toxina diftérica (TD) o una partícula tipo virus, en la que la partícula tipo virus es el fago ARN Q-, antígeno de superficie de Hepatitis B (HBsAg), o antígeno nuclear de Hepatitis B (HBcAg).
- 17.
- La vacuna del párrafo 5, que además comprende uno o más adyuvantes,
- 18.
- La vacuna del párrafo 17, en la que el adyuvante es un agonista del receptor tipo Toll (TLR) que no es TLR9.
- 19.
- La vacuna del párrafo 18, en la que el agonista es del TLR3, TLR4, TLR5, TLR7 o TLR8.
- 20.
- La vacuna del párrafo 19, en la que a) el agonista de TLR3 es poli I:C estabilizado; b) el agonista de TLR4 es un derivado de polisacárido (LPS); c) el agonista de TLR5 es flagelina; o d) el agonista de TLR7 o TLR8 es una molécula pequeña de la familia de las imidazoquinolinas
- 21.
- La vacuna del párrafo 20, en la que el derivado de LPS es MPL o GLA
- 22.
- La vacuna del párrafo 17, en la que el adyuvante es una sal de aluminio, un complejo inmunoestimulante (ISCOM), una emulsión de aceite en agua o de agua en aceite, un liposoma o un sistema de suministro.
- 23.
- La vacuna del párrafo 22, en la que a) la sal de aluminio es hidróxido de aluminio; o b) el sistema de suministro es una nanopartícula o una micropartícula.
- 24.
- La vacuna del párrafo 5, en la que el oligonucleótido inmunoestimulante comprende uno o más enlaces modificados.
- 25.
- La vacuna del párrafo 24, en la que a) el oligonucleótido inmunoestimulante comprende uno o más enlaces fosforotioato; o b) el oligonucleótido inmunoestimulante comprende al menos un análogo de nucleótido sustituido con un
grupo lipofílico y un dinucleótido pirimidina-purina.
- 26.
- La vacuna del párrafo 5, en la que la vacuna se formula para su administración.
- 27.
- La vacuna del párrafo 5, en la que
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