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Title:
NGF TrkA RECEPTOR IMMUNOREACTIVE POLYPEPTIDE AND USES
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/1999/048908
Kind Code:
A2
Abstract:
The invention concerns a polypeptide with immunoreactivity towards antibodies directed against the TrkA protein and consisting of any one of the following polypeptides: the polypeptide starting at amino acid 71 and terminating at amino acid 87 of the TrkA protein sequence identified by SEQ ID NO: 1, or in abbreviated form polypeptide 71-87; polypeptide 125-141; polypeptide 265-283; polypeptide 379-392; polypeptide 382-417; and equivalent polypeptides having immunoreactivity towards said antibodies, identical or similar to above polypeptides; preferably, the polypeptides are selected among SEQ ID NO: 2 to SEQ ID NO: 8. The invention also concerns their uses in particular for diagnosing neurodegenerative diseases.

Inventors:
RUDKIN BRIAN (FR)
Application Number:
PCT/FR1999/000716
Publication Date:
September 30, 1999
Filing Date:
March 26, 1999
Export Citation:
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Assignee:
CENTRE NAT RECH SCIENT (FR)
RUDKIN BRIAN (FR)
International Classes:
C12N9/12; G01N33/573; (IPC1-7): C07K/
Domestic Patent References:
WO1997021732A11997-06-19
WO1998006048A21998-02-12
WO1995014930A11995-06-01
Foreign References:
US5688911A1997-11-18
Other References:
LESAUTEUR L ET AL: "POTENT HUMAN P140-TRKA AGONISTS DERIVED FROM AN ANTI-RECEPTOR MONOCLONAL ANTIBODY" JOURNAL OF NEUROSCIENCE, vol. 16, no. 4, 15 février 1996 (1996-02-15), pages 1308-1316, XP000645295
KRAMER K ET AL: "PROGNOSTIC VALUE OF TRKA PROTEIN DETECTION BY MONOCLONAL ANTIBODY 5C3 IN NEUROBLASTOMA" CLINICAL CANCER RESEARCH, vol. 2, no. 8, août 1996 (1996-08), pages 1361-1367, XP000645271
Attorney, Agent or Firm:
CABINET GERMAIN & MAUREAU (Boîte postale 6153 Lyon Cedex 06, FR)
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Claims:
REVENDICATIONS
1. Polypeptide possédant une immunoréactivité vis àvis des anticorps dirigés contre la protéine TrkA et consistant en l'un quelconque des polypeptides suivants : le polypeptide commençant à l'acide aminé 71 et finissant à l'acide aminé 87 de la séquence de la protéine TrkA identifiée par SEQ ID NO : 1, soit en abrégé le polypeptide 7187, le polypeptide 125141, le polypeptide 265283, le polypeptide 379392, le polypeptide 382417, et les polypeptides équivalents possédant une immunoréactivité visàvis desdits anticorps, identique ou similaire à celles des polypeptides précités.
2. Polypeptide selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il consiste en l'une quelconque des séquences peptidiques choisies parmi SEQ ID NO : 2 et SEQ ID N0 : 4 à SEQ ID N0 : 8.
3. Polypeptide selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce qu'il est glycosylé.
4. Procédé pour détecter, dans un échantillon biologique, tout ou partie de la protéine TrkA, sous une forme liée ou non au facteur de croissance nerveux (NGF), caractérisé en ce que : on met en contact l'échantillon avec un anticorps dirigé contre au moins un fragment de la protéine TrkA, ledit fragment étant choisi parmi le polypeptide commençant à l'acide aminé 71 et finissant à l'acide aminé 87 de la séquence de la protéine TrkA identifiée par SEQ ID NO : 1, soit en abrégé le polypeptide 7187, le polypeptide 99118, le polypeptide 125141, le polypeptide 265283, le polypeptide 379392, le polypeptide 382417, et les polypeptides équivalents possédant une immunoréactivité visàvis desdits anticorps, identique ou similaire à celles des polypeptides précités, ledit polypeptide étant éventuellement glycosylé. et on détecte le complexe immun formé entre ledit anticorps et ledit fragment, ledit anticorps étant choisi dans le groupe constitué des anticorps provoquant au moins l'une quelconque des phénomènes suivants : translocation cytoplasmique, périnucléaire ou nucléaire de tout ou partie du récepteur TrkA, suppression de la translocation nucléaire de TrkA, suppression du clivage protéolytique de TrkA et interférence dans la signalisation cellulaire telle que activité agoniste ou antagoniste.
5. Procédé selon la revendication 4, caractérisé en ce que les anticorps sont choisis parmi ceux interagissant spécifiquement avec au moins un polypeptide choisi parmi SEQ ID NO : 1 à 8.
6. Procédé pour détecter, dans un échantillon biologique, un anticorps associé à une dérégulation du fonctionnement biologique du récepteur TrkA, procédé selon lequel on met l'échantillon biologique en contact avec un composé comprenant au moins un fragment immunoréactif, et on détecte la formation d'un complexe immun entre le composé et l'anticorps, ledit fragment immunoréactif consiste en un polypeptide choisi parmi le polypeptide 71 87, le polypeptide 99118, le polypeptide 125141, le polypeptide 265283, le polypeptide 379392, le polypeptide 382417, et les polypeptides équivalents possédant une immunoréactivité visàvis desdits anticorps, identique ou similaire à celles des polypeptides précités, ledit polypeptide étant éventuellement glycosylé.
7. Procédé selon la revendication 4 ou 6, caractérisé en ce que l'échantillon biologique est choisi parmi le sérum, le liquide céphalorachidien, une biopsie de tissu, des cellules, un extrait cellulaire.
8. Utilisation d'un polypeptide choisi parmi le polypeptide 7187, le polypeptide 99118, le polypeptide 125141, le polypeptide 265283, le polypeptide 379392, le polypeptide 382417, et les polypeptides équivalents possédant une immunoréactivité visàvis desdits anticorps, identique ou similaire à celles des polypeptides précités, ledit polypeptide étant éventuellement glycosylé, pour obtenir une composition diagnostique, prophylactique ou thérapeutique destinée à détecter, prévenir ou traiter un état pathologique associe à une maladie neurodégénérative.
9. Utilisation d'un anticorps spécifique d'un polypeptide tel que défini à la revendication 8, pour obtenir une composition diagnostique, prophylactique ou thérapeutique destinée à détecter, prévenir ou traiter un état pathologique associé à une maladie neurodégénérative.
10. Utilisation d'un fragment nucléotidique, pour obtenir une composition diagnostique, prophylactique ou thérapeutique destinée à détecter, prévenir ou traiter un état pathologique associé à une maladie neurodégénérative, selon laquelle ledit fragment nucléotidique est choisi parmi les fragments qui codent pour un polypeptide tel que défini à la revendication 8.
11. Anticoprs polyclonal ou monoclonal dirigés contre un polypeptide défini à la revendication 1.
Description:
POLYPEPTIDE IMMUNOREACTIF DU RECEPTEUR TrkA DU NGF ET UTILISATIONS L'invention concerne un des récepteurs transmembranaires du facteur neurotrophique NGF (facteur de croissance nerveux), le récepteur TrkA qui possède un domaine intracellulaire et un domaine extracellulaire.

L'interaction de TrkA avec le NGF, par l'intermédiaire du domaine extracellulaire du récepteur, provoque l'autophosphorylation de celui-ci et l'activation de mécanismes cellulaires. La fonction principale de cette interaction réside dans la stimulation ou l'inhibition de la prolifération, de la différenciation cellulaire, ou de la mort de la cellule par apoptose.

Certaines maladies neurodégénératives ainsi que certaines tumeurs néoplasiques sont associées à une expression anormale du récepteur TrkA par les cellules, responsable d'une prolifération et/ou différenciation excessive de ces dernières, et/ou la mort cellulaire. Des études ont été réalisées sur la possibilité de contrôler l'activité du facteur NGF par un effet agoniste ou stimulant vis-à-vis de cette activité, de ligands, tels qu'anticorps, spécifiques du récepteur TrkA.

Ainsi, conformément au document WO-97/21732, il est décrit un anticorps dirigé contre le domaine extracellulaire du récepteur TrkA du NGF, et susceptible après fixation sur ledit récepteur soit d'imiter, soit d'inhiber le facteur NGF. Les auteurs de ces travaux ont en particulier obtenu un anticorps monoclonal (mAB) 5C3 mimant le facteur NGF, et ils ont observé que la fixation dudit anticorps sur le récepteur TrkA entraînait notamment l'internalisation intracellulaire de ce dernier et/ou sa dimérisation. Outre l'étude de l'activité du récepteur, de tels anticorps peuvent tre utilisés à la recherche d'agents pharmacologiques destinés à réguler l'activité du facteur NGF.

La Demanderesse a maintenant déterminé une nouvelle approche du récepteur TrkA, pour le diagnostic, la prophylaxie et la thérapie de maladies neurodégénératives. Elle a en effet défini des déterminants antigéniques du récepteur TrkA. A partir des polypeptides ainsi déterminés, qui constituent un premier objet de l'invention, elle a obtenu des anticorps spécifiques dont la présence et la quantification vont permettre une cytolocalisation du récepteur TrkA tout en apportant une information sur la forme dudit récepteur, et donc sur l'activité du facteur NGF.

La Demanderesse a en outre observé que selon le processus d'internalisation du récepteur TrkA par le facteur NGF, il se produit une translocation périnucléaire et une translocation nucléaire, cette dernière étant réservée au domaine extracellulaire du récepteur, seule partie de TrkA à tre détectée dans le noyau de la cellule, alors que le domaine intracellulaire reste dans la région cytoplasmique.

Les découvertes de la Demanderesse sont la base de l'invention présente dont les différents objets sont ci- après présentés.

Un premier objet de l'invention est un polypeptide possédant une immunoréactivité vis-à-vis des anticorps dirigés contre la protéine TrkA et consistant en l'un quelconque des polypeptides suivants : le polypeptide commençant à l'acide aminé 71 et finissant à l'acide aminé 87 de la séquence de la protéine TrkA identifiee par SEQ ID N0 : 1 et représentée sur l'unique figure, soit en abrégé le polypeptide 71-87, le polypeptide 99-118, le polypeptide 125-141, le polypeptide 265-283, le polypeptide 379-392, le polypeptide 382-417, et les polypeptides équivalents possédant une immunoréactivité vis-à-vis desdits anticorps, identique ou similaire à celles des polypeptides de référence définis ci-dessus.

Avant de déterminer d'autres objets de l'invention, divers termes employés dans la présente description sont définis.

Selon l'invention, on entend par"une maladie neurodegénérative", une maladie dans laquelle un processus de mort cellulaire est associé aux troubles physiologiques et/ou cliniques. On classe notamment dans les maladies neurodegenératives, la maladie d'Alzheimer, la maladie de Parkinson, la maladie de Huntington, la sclérose latérale amyotrophique, la GM1 gangliosidose.

Par"polypeptide"selon l'invention, on désigne un peptide, à l'état isole, présentant un enchaînement d'un nombre variable d'acides aminés, tel qu'un oligopeptide, une protéine, une protéine de fusion, un peptide de fusion, un peptide de synthèse. A titre d'exemple de peptide de fusion, on peut citer le peptide obtenu avec la pénétratine (conformément à l'enseignement du document FR- A-2 739 621). Un polypeptide peut tre obtenu par différentes techniques bien connues de l'homme du métier, et notamment par synthèse chimique ou par des techniques de recombinaison génétique. Ainsi il peut tre obtenu par des méthodes de synthèse classique, par exemple dans un synthétiseur automatique de peptides, ou par les techniques de génie génétique comprenant l'insertion d'une séquence d'ADN codant pour ledit polypeptide dans un vecteur d'expression tel qu'un plasmide ou un virus.

Un polypeptide de l'invention peut tre glycosylé.

En outre un polypeptide de l'invention peut tre marqué par tout marqueur conventionnel, tel que marqueur radioactif, fluorescent, enzymatique ou analogue.

L'immunoréactivite d'un polypeptide (ou polypeptide immunoréactif) vis-à-vis d'anticorps, définit, selon l'invention, le pouvoir antigénique du polypeptide, à savoir sa capacité à tre reconnu spécifiquement par lesdits anticorps pour former un complexe immun, et/ou le pouvoir immunogène du polypeptide, éventuellement après

couplage avec un haptène comme le KLH (Keyhole limpet haemocyanin), à savoir sa capacité à induire la production de tels anticorps.

Un polypeptide équivalent à un polypeptide de référence diffère de ce dernier par des modifications de la séquence d'acides aminés qui lui confère néanmoins une immunoréactivité identique, similaire, voire supérieure à celle du polypeptide de référence.

Par anticorps dirigé contre la protéine TrkA, on comprend un anticorps dirigé contre tout ou partie de la protéine TrkA.

Un polypeptide de l'invention tel que défini ci- dessus a une séquence peptidique qui consiste avantageusement en l'une quelconque des séquences choisies parmi à SEQ ID NO : 8, identifiées en fin de description, en particulier SEQ ID N0 : 2 et SEQ ID NO : 4 à SEQ ID NO : 8. Il peut en outre tre glycosylé.

L'invention a aussi pour objet un anticorps polyclonal ou monoclonal dirigé contre un polypeptide de l'invention. A partir dudit polypeptide, il est du ressort de l'homme du métier compétent d'obtenir un anticorps de l'invention, en utilisant des techniques classiques.

L'invention concerne également un procédé pour détecter, dans un échantillon biologique, tout ou partie de la protéine TrkA, sous une forme liée ou non au facteur de croissance nerveux (NGF), procédé selon lequel on met en contact l'échantillon avec un anticorps dirigé contre au moins un fragment de la protéine TrkA, et on détecte le complexe immun formé entre ledit anticorps et ledit fragment, ledit anticorps étant choisi dans le groupe constitué des anticorps provoquant au moins l'une quelconque des phénomènes suivants : translocation cytoplasmique, périnucléaire ou nucléaire de tout ou partie du récepteur TrkA, suppression de la translocation nucléaire de TrkA, suppression du clivage protéolytique de

TrkA et interférence dans la signalisation cellulaire telle que activité agoniste ou antagoniste.

Selon une variante préférée de ce procédé, les anticorps sont choisis parmi ceux interagissant spécifiquement avec au moins l'un quelconque des polypeptides suivants : le polypeptide 71-87, le polypeptide 99-118, le polypeptide 125-141, le polypeptide 265-283, le polypeptide 379-392 et le polypeptide 382-417.

L'invention concerne aussi un procédé pour détecter, dans un échantillon biologique, un anticorps dirigé contre au moins un fragment immunoréactif de la protéine TrkA, cette dernière étant sous forme liée ou non au facteur de croissance nerveux (NGF), procédé selon lequel on met l'échantillon biologique en contact avec un composé comprenant au moins un fragment immunoreactif, et on détecte la formation d'un complexe immun entre le composé et l'anticorps, ledit fragment immunoréactif consistant en un polypeptide de l'invention.

La mise en évidence d'un anticorps conformément au procédé précité peut révéler une dérégulation du fonctionnement biologique du récepteur TrkA, éventuellement associé à une maladie neurodégénérative.

Avantageusement le procédé de l'invention est appliqué à un échantillon biologique choisi parmi le sérum, le liquide céphalo-rachidien, une biopsie de tissu, des cellules, un extrait cellulaire.

La formation des complexes précités peut tre détectée par différents formats de bio-essais classiques bien connus de l'homme du métier, tels que les techniques d'immunoprécipitation, immunocytochimiques, immuno- enzymatiques (ELISA, Western).

Enfin l'invention concerne les utilisations suivantes : -l'utilisation d'un polypeptide de l'invention, pour obtenir une composition diagnostique, prophylactique ou thérapeutique destinée à détecter, prévenir ou traiter

un état pathologique associe à une maladie neurodégénérative, -l'utilisation d'un anticorps spécifique d'un polypeptide de l'invention, pour obtenir une composition diagnostique, prophylactique ou thérapeutique destinée à détecter, prévenir ou traiter un état pathologique associé à une maladie neurodégénérative, -l'utilisation d'un fragment nucléotidique, pour obtenir une composition diagnostique, prophylactique ou thérapeutique destinée à détecter, prévenir ou traiter un état pathologique associé à une maladie neurodegénérative, selon laquelle ledit fragment nucléotidique est choisi parmi les fragments qui codent pour un polypeptide de l'invention.

Exemple : Protocole de détection de l'internalisation du récepteur TrkA dans la cellule Des cellules PC12 exprimant le récepteur TrkA (B. B. Rudkin, P. Lazarovici, B. Z. Levi, Y. Abe, K. Fujita, G. Guroff, 1989, Cell cycle-specific action of nerve growth factor in PC12 cells : differentiation without proliferation. EMBO J. 8 : 3319-3325) ont été mises en culture.

Les cellules PC12 sont récoltées à l'aide d'une agitation mécanique dans solution saline de tampon phosphate (PBS), puis sont utilisées en l'état (c'est-à- dire sans perméabilisation, ni fixation) ou bien après fixation pendant 15 minutes à température ambiante dans du paraformaldéhyde 1 %. Les cellules sont traitées avec un tampon de blocage (albumine de sérum bovin à 2 % (BSA) (Sigma, St Louis, MO), sérum de veau foetal (Gibco/BRL), PBS exempt de Ca2+ et de Mg2+ (TechGen International, France) ou milieu d'Eagle modifié de Dulbecco (DMEM) et de l'azide de sodium comme conservateur), puis elles sont exposées à des dilutions appropriées d'anticorps de l'invention dans le tampon de blocage pendant 20 minutes sur de la glace. Après trois lavages dans du PBS, les

cellules sont exposées à un second anticorps marqué par de l'isocyanate de fluorescéine ou par de la phycoérythrine, employé à des dilutions de 1/200 dans du tampon de blocage pendant 20 minutes sur de la glace. Les observations microscopiques sont faites à l'aide d'un microscope à fluorescence Olympus Vanox AH2.