Obtención, maduración in vitro de la afinidad y mapeo epitópico funcional de un fragmento recombinante de anticuerpo humano tipo scFv que bloquea el Factor de Crecimiento del Endotelio Vascular (VEGF)

Resumen

Antecedentes: El Factor de Crecimiento del Endotelio Vascular (VEGF-A) es el promotor principal de la neoangiogénesis sanguínea, proceso vital para el desarrollo y funcionamiento normal del organismo, pero también asociado a un amplio grupo de enfermedades que incluyen desde el cáncer hasta la degeneración macular asociada a la edad (DMAE). El desarrollo de medicamentos anti-angiogénicos dirigidos a bloquear el VEGF-A ha devenido en una gran plataforma farmacéutica, ya con una decena de moléculas terapéuticas aprobadas, entre ellas los anticuerpos recombinantes Bevacizumab (Avastin®; cáncer) y Ranibizumab (Lucentis®; DMAE). Los anticuerpos recombinantes, por su gran especificidad, versatilidad estructural y bajo perfil tóxico constituyen la categoría de productos biotecnológicos terapéuticos de mayor desarrollo actual.
Problema a resolver y Objetivos del trabajo: En Cuba no están disponibles un anticuerpo ni fragmento de este que bloqueen el VEGF-A, y que puedan ser empleados para el tratamiento de la DMAE el cáncer. Nuestro principal objetivo fue entonces la obtención de un fragmento de anticuerpo recombinante capaz de bloquear del efecto pro-angiogénico del VEGF-A. El fragmento debía tener una afinidad suficiente para subsiguiente desarrollo farmacéutico, y reconocer un epítope en el VEGF-A diferente de los identificados por otros anticuerpos publicados, con vistas a su protección intelectual.
Resultados: Partiendo de una biblioteca de fragmentos de anticuerpos humanos tipo scFv desplegada en fagos filamentosos obtenida en el CIGB (premio de la ACC en 2004), y empleando una novedosa estrategia de selección por perturbación de epítopes en el VEGF-A, se obtuvo un fragmento de anticuerpo recombinante tipo scFv que bloquea al VEGF-A humano. El fragmento se sometió entonces a un proceso de maduración de la afinidad in vitro mediante mutagénesis de CDR3, construcción de sub-bibliotecas y mezcla de las regiones VH y VL con mejor reconocimiento del antígeno. El fragmento scFv resultante, denominado L3H6 tiene una afinidad 18 veces mayor que el parental y reduce en 14 veces la IC50 necesaria para la neutralización. Se realizó la identificación funcional del epitopo reconocido por este en el VEGF-A mediante bibliotecas de mutaciones del antígeno. Se determinó que L3H6 reconoce un epitopo nuevo, diferente a los identificados por otros anticuerpos anti-VEGF. El fragmento scFv L3H6 tiene propiedades potenciales para su aplicación en el tratamiento de la DMAE y el cáncer. A tales efectos, se transfirió al Depto. de Desarrollo del CIGB, que trabaja en su escalado y formulación.
Este trabajo se describe exactamente en dos publicaciones en revistas internacionales (FI de 3 y 3.5), que se anexan a este trabajo. Hay dos patentes aplicadas que cubren estos resultados. Se adjunta el aval de transferencia a Desarrollo, además de los correspondientes a la Dirección del CIGB, los Consejos Científicos del CIGB y el CIM, y de los directores de instituciones científicas extranjeras colaboradoras.
Conclusiones: A través de técnicas de ingeniería genética avanzadas, se desarrolló un novedoso fragmento de anticuerpo recombinante tipo scFv que bloquea el efecto pro-angiogénico del VEGF-A. El fragmento tiene el potencial para su ulterior desarrollo en forma de un medicamento de aplicación al tratamiento de la DMAE y el cáncer. En Cuba no están disponibles un anticuerpo ni fragmento de este, que puedan ser empleados en estas enfermedades.