Мутантные лентивирусные белки env и их применение в качестве лекарственных средств - RU2654673C2

Чертежи

Показать все 348 чертежа(ей)

Описание

Настоящее изобретение относится к мутантным лентивирусным белкам ENV и к их применению в качестве лекарственных средств.

Лентивирусы представляют собой род медленных вирусов семейства Retroviridae, характеризующийся длительным инкубационным периодом. Лентивирусы могут доставлять значительное количество генетической информации в ДНК клетки-хозяина и обладают уникальной среди ретровирусов способностью к репликации в неделящихся клетках, так что они являются одним из наиболее эффективных способов доставки генов с помощью вектора. Примерами лентивирусов являются ВИЧ, SIV и FIV.

Вирус иммунодефицита человека (HIV) согласно ВОЗ является одним из наиболее серьезных кризисов в здравоохранении, с которыми на сегодняшний день мир имеет дело. СПИД вызвал гибель более чем 25 миллионов человек с 1981 года. В наиболее тяжело затронутых странах средняя продолжительность жизни в настоящее время снижается до 49 лет - на 13 лет меньше, чем в отсутствие СПИД. В соответствии с UNAIDS в 2006 году согласно оценкам вирус ВИЧ имели 39,5 миллионов человек и 4,3 миллиона были инфицированы. Во многих регионах новые инфекции в значительной степени сосредотачиваются в более молодых поколениях (15-24 года). Доступность лечения и ухода значительно возросла в последние годы. Определение в реальном времени тенденций к заболеваемости ВИЧ и, в частности, влияния программ предупреждения в идеальном случае требует длительных исследований большого количества людей. Учитывая практические трудности проведения таких исследований, их фокус был направлен на молодых женщин и их грудных детей. Дети, имеющие ВИЧ, как правило, приобретают их инфекцию посредством передачи от матери к ребенку (MTCT), которая происходит в ходе беременности, родов или в процессе кормления грудью. Экстренно необходимыми являются повторные усилия для увеличения доступности всесторонних и комплексных программ для предупреждения инфекции ВИЧ у грудных детей и детей младшего возраста, что укажет путь к свободным от ВИЧ поколениям.

Известны два типа ВИЧ: ВИЧ-1 и ВИЧ-2, которые инфицируют людей. Они относятся к группе ретровирусов, называемой лентивирусами, и вирус, сходный с ВИЧ, был обнаружен у африканских обезьян. Ретровирусы передают их гены из клетки-продуцента в клетку-мишень в качестве геномного РНК-транскрипта, который обратно транскрибируется после инфицирования и встраивается в ДНК-геном клетки-мишени.

Первый человек с документально подтвержденной ВИЧ-инфекцией умер в 1959 году. В ранних 1980-х врачам в США стало известно, что все больше пациентов страдают от аномальных инфекций и демонстрируют признаки иммунодефицита. Синдром был назван синдромом приобретенного иммунодефицита (СПИД) и вскоре после этого было открыто, что ВИЧ является этиологическим фактором для наблюдаемого разрушения иммунной системы. Первоначально пациентам предлагали лечение, основанное только на смягчении боли, и практически все в конечном итоге умирали. В середине 1990-х произошло два важных прорыва в лечении. Во-первых, была открыта новая группа антиретровирусных средств и, во-вторых, стало возможно измерять количество вируса ВИЧ в крови. Эти два достижения сделали возможным лечение пациентов комбинацией различных средств, и врачи были способны проверять, действительно ли работает лечение. Результатом было то, что иммунная система инфицированных пациентов постепенно стала нормальной и пациенты стали жить дольше. На сегодняшний день инфицированные люди в западных странах имеют тот же уровень качества жизни, что и не инфицированные люди, и способны иметь детей, хотя экономические и психологические последствия наличия ВИЧ огромны. Однако ситуация еще более тяжелой является в развивающихся странах, где живет более 95% людей, инфицированных ВИЧ/СПИД. Во всем мире более 25 миллионов человек погибли от СПИД за последние 25 лет.

Приблизительно 95% людей, инфицированных на сегодняшний день, живут в развивающихся странах, где дорогостоящие противовирусные лекарственные средства не доступны. Таким образом, существует острая необходимость в эффективной вакцине - единственном эффективном решении для неконтролируемой пандемии ВИЧ. За последние несколько лет исследования обеспечили новую информацию о фундаментальной биологии вируса ВИЧ, что привело к новым противовирусным лекарственным средствам и стратегиям для создания вакцин. Несмотря на эти значительные достижения, эффективной вакцины все еще не существует. Только аттенуированные (т.е. живые, но ослабленные) штаммы ВИЧ были способны обеспечить иммунитет в исследованиях на приматах, хотя они никогда не достигнут требуемого профиля безопасности, пригодного для массовой вакцинации.

Процесс репликации ВИЧ-1 имеет уровень ошибок, составляющий приблизительно одну на 10000 пар оснований.

Поскольку весь вирусный геном составляет немного менее 10000 пар оснований, согласно оценке, в среднем одна ошибка вносится в геном ВИЧ-1 при каждом цикле репликации вируса.

Высокая частота мутаций обеспечивает широкую вариабельность вирусов внутри любого индивидуума и еще более широкую вариабельность среди популяций.

Эта вариабельность обеспечила три описанных варианта ВИЧ-1 и подвиды вируса, называемые "кладами". Различия основаны на структуре белков оболочки, которые являются особенно вариабельными. Вариант M (основной) вне всяких сомнений является наиболее распространенным по всему миру. В варианте M существуют клады A, B, C, D, E, F, G, H, I, J и K, причем клады A-E ответственны за широкое большинство инфекций по всему миру. Клады A, C и D являются доминирующими в Африке, в то время как клад B является наиболее распространенным в Европе, Северной и Южной Америке и Юго-восточной Азии. Клады E и C преобладают в Азии. Эти клады отличаются на вплоть до 35%. Другим вариантом является клад O, который наблюдают в камерунских изолятах ВИЧ-1. Наибольшее варьирование структуры наблюдают в белках оболочки gp120 и gp41.

Существует два важных результата очень высокой частоты мутаций ВИЧ-1, которые имеют глубокие последствия для эпидемии. В первую очередь, высокая частота мутаций является одним из механизмов, которые позволяют вирусу ускользать от контроля с помощью медикаментозной терапии. Эти новые вирусы представляют собой устойчивые штаммы. Высокая частота мутаций также позволяет вирусу ускользать от иммунной системы пациента посредством изменения структур, которые распознаются иммунными компонентами. Дополнительным следствием этой широкой вариабельности является то, что вирус может ускользать от контроля с помощью вакцин, и, таким образом, это затрудняет поиск вакцин на основе белков оболочки, которые являются эффективными.

Более того, вирус продуцирует белки, обладающие иммунодепрессивными свойствами, что позволяет ускользать от надзора иммунной системой пациента. Таким образом, клетка, экспрессирующая такие белки, становится "невидимой" для иммунной системы.

Следовательно, для вакцины существует необходимость предоставления белков в качестве антигенов, имеющих утраченные или по существу утраченные их иммунодепрессивные функции, для формирования эффективного ответа. Это позволит иммунной системе индивидуумов после инфицирования уничтожить инфицированные клетки и предупредить/излечить инфекцию.

На уровне техники уже предполагалось предоставление таких белков.

Например, в международной заявке WO 2005/095442 (авторы изобретения: Renard, Mangeney и Heidmann) описаны мутации в иммунодепрессивных доменах эндогенных ретровирусов (ERV) или онкоретровирусов, таких как белки HTLV или FeLV, ENV. В этом документе продемонстрировано, что мутации в конкретном положении устраняют иммунодепрессивные свойства белков ENV в ERV или онкоретровирусах. Однако в международной заявке WO 2005/095442 не упоминается или не предполагается, что мутации, внесенные в иммунодепрессивный домен белков ENV в ERV или онкоретровирусах, могут быть перенесены в белки ENV лентивирусов.

В международной заявке WO 2010/022740 описана чрезвычайно широкая консенсусная последовательность области белка ENV ВИЧ, представленная ниже:

X(1-22)-C(23)-X(24-28)-C(29)-(X30-50),

где аминокислотные остатки консенсусной последовательности выбраны из групп остатков, состоящих из:

X(1): L, S, R, P, F, A, V, M и I; и

X(2): Q, R, K, H, L, M и P; и

X(3): A, T, V, H, S, R, Q, G, M и E; и

X(4): R, K, G, E, T, S, C, M и H; и

X(5): V, I, L, D, A, S, F, M и G; и

X(6): L, Q, V, M, P, W, T и I; и

X(7): A, S, T, V, L, G, F, D, M и E; и

X(8): V, L, I, M, A, W, K, G и E; и

X(9): E, K, G, D, A, V, M и F; и

X(10): X; и

X(11): Y, L, F, H, C, I, T, M и N; и

X(12): L, I, V, M, Q, P, T, Y и A; и

X(13): K, R, Q, G, S, E, H, W, T, V, M, N, Z, Y, A, P и C; и

X(14): D, N, G, E, Y, V, S, H, A, M и I; и

X(15): Q, R, H, K, P, L, M и N; и

X(16): Q, K, R, T, H, E, S, P, M и L; и

X(17): L, F, I, R, V, P, S, M и H; и

X(18): L, M, P, I, H и S; и

X(19): X; и

X(20): I, L, M, V, S, F, T, D, A, R, P и J; и

X(21): W, R, G, F, L, M и T; и

X(22): G, D, A, R, M и C; и

X(24): X; и

X(25): G, R, E, N, A, M и D; и

X(26): K, R, N, E, Q, T, S, I, M и G; и

x(27): L, H, I, T, V, F, R, Q, S, P, A, J, M и Y; и

X(28): I, V, T, L, R, F и M; и

X(30): T, P, Y, A, N, S, I, V, R, L, M и H; и

X(31): T, S, P, N, M и I; и

X(32): A, N, T, S, D, R, F, Q, P, I, E, V, M, L, K, H, C и B; и

X(33): V, A, L, M, G, R и C; и

X(34): X; и

X(35): W, R, G, L, M и P; и

X(36): N, S, D, B, K, E, R, Q, M и G; и

X(37): S, T, A, N, D, V, I, E, Y, K, L, R, G, P, M, F, W, H, Q, B и C; и

X(38): S, T, N, I, G, R, L, C, A, W, M и E; и

X(39): W, G, A, R, E, C, Y, V, S, M и H; и

X(40): X; и

X(41): N, G, K, S, D, E, T, R, H, P, A, B, V, Q, Y, M и I; и

X(42): K, R, N, D, S, T, G, E, I, V, Y, Q, P, H, A, W, M и C и

X(43): S, T, N, K, I, R, D, E, P, L, A, W, G, M, H, Y, F, V и C,

X(44): L, Y, Q, F, E, H, S, V, K, M, T, I, W, N, D, R, P, A и G; и

X(45): D, E, N, S, T, K, G, L, A, Q, H, I, Y, B, R, V, P, M, F, W, Z и C; и

X(46): E, D, Q, Y, K, N, T, S, A, W, H, M, R, I, G, L, V, Z, F, B и P; и

X(47): I, D, E, M, G, T, Q, S, W, L, N, Y, K, V, R, F, A, P и H и

X(48): W, I, T, N, D, E, L, G, S, Y, R, V, K, H, A, Q, M и F; и

X(49): D, N, E, G, W, Q, K, H, L, B, S, I, Y, T, A, R, M, Z и V; и

X(50): N, D, T, K, S, H, L, G, E, W, I, Q, M, R, B, Y, P и A.

Эта консенсусная последовательность содержит 50 аминокислот, в которых конкретные аминокислоты в положениях 10, 19, 24, 34 и 40 определены как влияющие на иммуногенные свойства полипептида оболочки ВИЧ-1, и остальные 45 положений определяются произвольно, включая наиболее распространенные аминокислоты белков ENV ВИЧ дикого типа.

В действительности, идеей WO 2010/022740 является перенос от эндогенных ретровирусов (ERV) или онкоретровирусов в лентивирус, исходя из идей WO 2005/095442 (авторы изобретения: Renard, Mangeney и Heidmann), однако указанный перенос недопустим в случае лентивируса, как показано авторами настоящего изобретения.

Коротко говоря, Dr Heidmann является автором изобретения в WO 2005/095442 и настоящего изобретения. Фактически, эффекты мутаций, описанных в WO 2005/095442, также были исследованы у лентивируса автором настоящего изобретения, однако не наблюдали эффекта, когда мутации, идентифицированные в эндогенных ретровирусах или онкоретровирусах, переносили в белок ENV лентивируса.

Более того, поскольку любая аминокислота может быть внесена в положения 10, 19, 24, 34 или 40 в консенсусной последовательности, WO 2010/022740 предполагает, что такие мутации могут быть эффективными с использованием любого аминокислотного остатка. Эта идея противоречит настоящему изобретению, демонстрирующему, что на иммунодепрессивные свойства белка ENV ВИЧ-1 влияют только конкретные мутации, которые определяются не только их положением, но также природой заменяемых аминокислотных остатков.

Более того, в WO 2010/022740 описаны экспериментальные результаты только для одной конкретной мутации в иммунодепрессивном домене белка ENV ВИЧ, определяемом консенсусной последовательностью из 50 аминокислот. Мутация, замена на R, в качестве единственной проиллюстрированной мутации в международной заявке WO 2010/022740, находится в положении аминокислоты 19, что вновь эквивалентно положению, описанному в международной заявке WO 2005/095442, если просто осуществить выравнивание последовательностей ENV (см. фиг. 3 в WO 2010/022740, которая является копией фиг. 3 в Benit et al. 2001, Journal of Virology, Vol. 75, No. 23, p.11709-11719) (Следует отметить, что не только положение аминокислоты, но также и природа замены (на аргинин) являются сходными с теми, что описаны в WO 2005/095442).

Более конкретно, при выравнивании последовательностей ENV, соответственно, эндогенного ретровируса или онкоретровируса и лентивируса, в соответствии с фиг. 3 из Benit et al.:

оказалось, что положение 19 в лентивирусе соответствует положению в WO 2005/095442, где конкретная замена на аргинин, E→R, для эндогенного ретровируса или онкоретровируса приводит к утрате иммунодепрессивной активности.

В международной заявке WO 2010/022740 описано, что указанный мутантный белок ENV ВИЧ ингибирует пролиферацию PBMC ex vivo, однако такой результат ex vivo не имеет предсказательной ценности in vivo.

Однако в WO 2010/022740 не описано или не предполагается, что мутанты являются эффективными in vivo, т.е. что клетка, экспрессирующая мутанты, обнаруживается иммунной системой.

Более того, как описано далее в настоящем описании, такие мутации не являются эффективными in vivo. Действительно, результаты, описанные ниже в разделе "Пример" в отношении настоящего изобретения, демонстрируют, что указанная замена G19R не ингибирует иммунодепрессивные свойства белка ENV in vivo.

Вследствие этого, WO 2010/022740 поднимает ту же техническую проблему, что и настоящее изобретение, но не предлагает приемлемого технического решения. Этот документ уровня техники демонстрирует трудность идентификации эффективных мутаций, влияющих на иммунодепрессивные свойства лентивирусных белков ENV.

Таким образом, остается потребность в предоставлении эффективных in vivo неиммунодепрессивных белков ENV лентивирусов.

Одной целью изобретения является предоставление новых мутантных белков ENV, лишенных иммунодепрессивных свойств.

Другой целью изобретения является предоставление новой фармацевтической композиции, эффективной для лечения лентивирусной инфекции.

Другой целью изобретения является предоставление эффективной вакцины.

Изобретение относится к фармацевтической композиции, содержащей в качестве активного вещества:

a) выделенный мутантный лентивирусный белок ENV человека или обезьяны, по существу не обладающий иммунодепрессивной активностью,

причем указанный мутантный лентивирусный белок ENV человека или обезьяны получен в результате мутации трансмембранной (TM) субъединицы лентивирусного белка ENV человека или обезьяны дикого типа,

указанный мутантный лентивирусный белок ENV человека или обезьяны обладает по меньшей мере 70% идентичностью, предпочтительно по меньшей мере 80% идентичностью, с одной из последовательностей, выбранных из группы, состоящей из SEQ ID NO: 216, SEQ ID NO: 420 и SEQ ID NO: 421,

указанный мутантный лентивирусный белок ENV человека или обезьяны содержит мутантный иммунодепрессивный домен (ISU), содержащий следующую аминокислотную последовательность:

A-[I/V]-E-[K/R]-X_a-X_b-X-D-Q (SEQ ID NO: 416),

где

X обозначает любую аминокислоту,

и либо

X_aпредставляет собой A, F, G, L, R или удален, и X_bпредставляет собой C, D, E, H, I, K, L, M, N, P, Q, S, T, V, W или Y, либо

X_a представляет собой C, D, E, H, I, K, M, N, P, Q, S, T, V, W или Y, и X_bпредставляет собой A, F, G, R или удален, либо

X_a представляет собой A, F, G, L, R или удален, и X_b представляет собой A, F, G, R или удален,

или

b) по меньшей мере один фрагмент указанного выделенного мутантного лентивирусного белка ENV человека или обезьяны, по существу не обладающий иммунодепрессивной активностью,

причем указанный фрагмент содержит по меньшей мере 40 аминокислот,

указанный фрагмент содержит мутантный иммунодепрессивный домен (ISU), содержащий следующую аминокислотную последовательность:

A-[I/V]-E-[K/R]-X_a-X_b-X-D-Q (SEQ ID NO: 416),

где

X обозначает любую аминокислоту,

и либо

X_aпредставляет собой A, F, G, L, R или удален, и X_bпредставляет собой C, D, E, H, I, K, L, M, N, P, Q, S, T, V, W или Y, либо

X_a представляет собой C, D, E, H, I, K, M, N, P, Q, S, T, V, W или Y, и X_bпредставляет собой A, F, G, R или удален, либо

X_a представляет собой A, F, G, L, R или удален и X_b представляет собой A, F, G, R или удален,

вместе с фармацевтически приемлемым носителем,

причем указанное по существу отсутствие иммунодепрессивной активности упомянутого выше мутантного лентивирусного белка ENV человека или обезьяны или определенного выше фрагмента может быть оценено, исходя из того факта, что в анализе in vivo, вовлекающем отторжение трансплантированных опухолевых клеток,

в котором указанные опухолевые клетки трансдуцируют таким образом, чтобы они экспрессировали либо указанный мутантный белок ENV, либо указанный фрагмент ("опухолевые клетки с мутантным ENV"),

или указанные опухолевые клетки трансдуцируют таким образом, чтобы они экспрессировали указанный белок ENV дикого типа или его фрагмент ("опухолевые клетки с ENV дикого типа"),

или указанные опухолевые клетки не трансдуцируют ("нормальные опухолевые клетки"),

следующее соотношение:

индекс иммунодепрессии указанного мутантного белка ENV или указанного фрагмента (i_{мутантный env})/индекс иммунодепрессии белка ENV дикого типа (i_{env дикого типа}), составляет менее 0,5,

где i_{мутантный env}определяется как: (максимальная площадь, достигаемая опухолевыми клетками с мутантным ENV - максимальная площадь, достигаемая нормальными опухолевыми клетками)/(максимальная площадь, достигаемая нормальными опухолевыми клетками), и

i_{env дикого типа}определяется как: (максимальная площадь, достигаемая опухолевыми клетками с ENV дикого типа - максимальная площадь, достигаемая нормальными клетками)/(максимальная площадь, достигаемая нормальными опухолевыми клетками).

Настоящая заявка основана на неожиданном наблюдении, сделанном авторами изобретения, что в некоторые конкретные аминокислоты иммунодепрессивного домена лентивирусного белка ENV могут быть внесены мутации, сообщающие указанному лентивирусному белку ENV по существу отсутствие иммунодепрессивных свойств или отсутствие иммунодепрессивных свойств, при сохранении их антигенности, трехмерной структуры иммунодепрессивного домена и их экспрессии на плазматической мембране. Более того, мутантный лентивирусный белок ENV в соответствии с изобретением не изменяет инфекционной способности вируса, экспрессирующего его.

В рамках изобретения выражение "мутантные лентивирусные белки ENV обезьяны или человека" означает, что белки ENV образованы в результате экспрессии гена env лентивируса человека или обезьяны.

Лентивирусы в соответствии с изобретением, охватываемые изобретением, представляют собой ВИЧ-1 и 2 и вирус иммунодефицита обезьяны (SIV).

Вследствие высокой частоты мутаций вирусов ВИЧ-1, ВИЧ-2 и SIV, "мутантный белок ENV", как определено в рамках изобретения, охватывает два значения.

В соответствии с первым значением указанный "мутантный белок ENV" является неестественным результатом вмешательства человека.

В соответствии со вторым значением мутантный белок ENV также охватывает встречающиеся в природе варианты, для которых вплоть до настоящего времени неиммунодепрессивные свойства остаются неизвестными.

Это второе значение учитывает природную вариабельность вариантов ВИЧ и SIV внутри одного и того же инфицированного индивидуума, где указанный "мутантный белок ENV" может быть неиммунодепрессивным, однако его свойство не поддается обнаружению, поскольку ВИЧ-инфицированный пациент всегда имеет множество вариантов ВИЧ, большинство из которых являются иммунодепрессивными.

Следующие три белка соответствуют последовательностям дикого типа белка ENV из ВИЧ-1, ВИЧ-2 и SIV, соответственно. В рамках изобретения их считают эталонными последовательностями белков ENV дикого типа.

Вариант изобретения охватывает белки ENV из SIV, ВИЧ-1 и ВИЧ-2.

Варианты мутантных белков ENV из ВИЧ-1 в соответствии с изобретением обладают по меньшей мере 70%, предпочтительно по меньшей мере 80%, более предпочтительно по меньшей мере 90% идентичностью с аминокислотной последовательностью дикого типа белка ENV из ВИЧ-1 и включают мутации, как описано выше, и не обладают иммунодепрессивной активностью.

Варианты мутантных белков ENV из ВИЧ-2 в соответствии с изобретением обладают по меньшей мере 70%, предпочтительно по меньшей мере 80%, более предпочтительно по меньшей мере 90% идентичностью с аминокислотной последовательностью дикого типа белка ENV из ВИЧ-2 и включают мутации, как описано выше, и не обладают иммунодепрессивной активностью.

Варианты мутантных белков ENV из SIV в соответствии с изобретением обладают по меньшей мере 70%, предпочтительно по меньшей мере 80%, более предпочтительно по меньшей мере 90% идентичностью с аминокислотной последовательностью дикого типа белка ENV из SIV и включают мутации, как описано выше, и не обладают иммунодепрессивной активностью.

Следующие три белка (SEQ ID NO: 216, 420 и 421) соответствуют трем мутантным последовательностям белка ENV из ВИЧ-1, ВИЧ-2 и SIV, соответственно. В рамках изобретения их считают эталонными последовательностями мутантных белков ENV.

Более конкретно, SEQ ID NO: 216 соответствует SEQ ID NO: 417, в которой аминокислотный остаток Y в положении 5 (X_a) последовательности A-[I/V]-E-[K/R]-X_a-X_b-X-D-Q заменен на R.

SEQ ID NO: 420 соответствует SEQ ID NO: 418, в которой аминокислотный остаток Y в положении 5 (X_a) последовательности A-[I/V]-E-[K/R]-X_a-X_b-X-D-Q заменен на R.

SEQ ID NO: 421 соответствует SEQ ID NO: 419, в которой аминокислотный остаток Y в положении 5 (X_a) последовательности A-[I/V]-E-[K/R]-X_a-X_b-X-D-Q заменен на R.

Изобретение также охватывает варианты "мутантного лентивирусного белка ENV обезьяны или человека", имеющие упомянутые выше мутации, которые сообщают отсутствие иммунодепрессивных свойств указанному варианту.

Варианты мутантных белков ENV из ВИЧ-1 в соответствии с изобретением обладают по меньшей мере 70%, предпочтительно по меньшей мере 80%, более предпочтительно по меньшей мере 90% идентичностью с эталонной мутантной последовательностью белка ENV из ВИЧ-1 (SEQ ID NO: 216) и включают мутации, как описано выше, и не обладают иммунодепрессивной активностью.

Варианты мутантных белков ENV из ВИЧ-2 в соответствии с изобретением обладают по меньшей мере 70%, предпочтительно по меньшей мере 80%, более предпочтительно по меньшей мере 90% идентичностью с эталонной мутантной последовательностью белка ENV из ВИЧ-2 (SEQ ID NO: 420) и включают мутации, как описано выше, и не обладают иммунодепрессивной активностью.

Варианты мутантных белков ENV из SIV в соответствии с изобретением обладают по меньшей мере 70%, предпочтительно по меньшей мере 80%, более предпочтительно по меньшей мере 90% идентичностью с эталонной мутантной последовательностью белка ENV из SIV (SEQ ID NO: 421) и включают мутации, как описано выше, и не обладают иммунодепрессивной активностью.

Иммунодепрессивный домен (ISU) лентивируса в соответствии с изобретением может быть ограничен последовательностью SEQ ID NO: 6,

xGIVQQQxxLLxxxxxxQxxLxLxxWGxKxLQxRxxA[I/V]E[K/R]YLxDQxxLx (SEQ ID NO: 6),

в которой X обозначает любую аминокислоту.

SEQ ID NO: 6 соответствует немутантному домену ISU.

В этой SEQ ID NO: 6, "x" (строчными буквами) рассматривается независимо от "X" (прописными буквами), использованными впервые в SEQ ID NO: 416 по настоящему изобретению.

SEQ ID NO: 6 включает SEQ ID NO: 1.

Наиболее преимущественные иммунодепрессивные домены белков ENV дикого типа по изобретению включают следующие последовательности:

белок ENV ВИЧ-1 включает аминокислотную последовательность AVERYLKDQ (SEQ ID NO: 7),

белок ENV ВИЧ-2 включает аминокислотную последовательность AIEKYLKDQ (SEQ ID NO: 8), и

белок ENV SIV включает аминокислотную последовательность SEQ ID NO: 7 или 8.

При использовании мутаций, упомянутых выше, домен ISU утрачивает его иммунодепрессивные свойства.

В указанной SEQ ID NO: 6 подчеркнутые аминокислоты представляют собой необходимые аминокислоты.

В рамках изобретения домен ISU, определяемый SEQ ID NO: 6, является минимальным необходимым доменом белка ENV согласно изобретению, который обладает иммунодепрессивной активностью.

Примеры доменов ISU дикого типа:

ВИЧ-1

SGIVQQQNNLLRAIEAQQHLLQLTVWGIKQLQARILAVERYLKDQQLLG (SEQ ID NO: 366),

SGIVQQQNNLLRAIEAQQHLLKLTVWGIKQLQARILAVERYLKDQQLLG (SEQ ID NO: 367),

SGIVQQQNNLLRAIEAQQHLLQLTVWGIKQLQARVLAVERYLKDQQLLG (SEQ ID NO: 368),

SGIVQQQNNLLRAIEAQQHLLQLTVWGIKQLQARILAVERYLKDQQLLG (SEQ ID NO: 369),

SGIVQQQNNLLRAIEAQQQMLQLTVWGIKQLRARVLAVERYLRDQQLLG (SEQ ID NO: 370),

SGIVQQQSNLLRAIQARQHMLQLTVWGIKQLQARVLAVERYLRDQQLLG (SEQ ID NO: 371).

SIV

SGIVQQQNNLLKAIEAQQHLLQLSIWGVKQLQARLLAVERYLQDQQILG (SEQ ID NO: 372),

SGIVQQQNNLLRAIEAQQHLLQLSVWGIKQLQARVLAIERYLRDQQILG (SEQ ID NO: 373),

AGIVQQQQQLLDVVKRQQELLRLTVWGTKNLQTRVSAIEKYLKDQAQLN (SEQ ID NO: 374),

AGIVQQQQQLLDVVKRQQELLRLTVWGTKNLQTRVTAIEKYLKDQAQLN (SEQ ID NO: 375).

ВИЧ-2

AGIVQQQQQLLDVVKRQQEMLRLTVWGTKNLQARVTAIEKYLKDQAQLN (SEQ ID NO: 376),

AGIVQQQQQLLDVVKRQQELLRLTVWGTKNLQTRVTAIEKYLKDQALLN (SEQ ID NO: 377).

Локализацию домена ISU можно определить во всех белках ENV вирусов, как описано в Benit et al. 2001, Journal of Virology, Vol. 75, No. 23, p.11709-11719. В широком значении, домен ISU определяется его структурой и его локализацией, независимо от того факта, что он обладает или не обладает иммунодепрессивной активностью.

В рамках изобретения домен ISU относится к конкретному домену, в котором мутация может влиять на иммунодепрессивное свойство белка ENV.

Иммунодепрессивное свойство белка ENV предпочтительно измеряют с использованием методик in vivo, которые отражают физиологические условия.

Иммунодепрессивные свойства мутантных белков ENV в соответствии с изобретением измеряют в соответствии с методикой in vivo для анализа иммунодепрессивной активности белка ENV, описанного ранее [Mangeney and Heidmann Proc Natl Acad Sci USA 1998; 95:14920-14925; Mangeney et al. Proc Natl Acad Sci USA, 2007, 104(51):20534-9].

В качестве физиологического исследования эту методику in vivo выполняют с использованием белков ENV или их фрагментов, которые не ассоциированы с другими белками-компонентами или белками-носителями, такими как BSA.

В кратком изложении, нуклеиновую кислоту дикого типа (лентивирусный белок ENV дикого типа) или модифицированную нуклеиновую кислоту, экспрессирующую исследуемый белок (мутантный лентивирусный белок ENV), трансфицируют в опухолевые клеточные линии, такие как клеточные линии MCA 205 или Cl8.1, известными способами трансфекции. Затем опухолевые клетки, экспрессирующие исследуемый белок, инъецируют, главным образом, посредством подкожной (п/к) инъекции хозяину, обычно мыши. После указанной инъекции определяют развитие опухоли или, напротив, ее отторжение и измеряют площадь опухоли. Развитие опухоли определяли пальпацией, и площадь опухоли (мм²) определяли путем измерения перпендикулярных диаметров опухоли. Индекс иммунодепрессии определяют как i=(S_env-S_{отсутствует})/S_{отсутствует},где S_env представляет собой максимальную площадь, достигаемую опухолью, экспрессирующей белок оболочки, и S_{отсутствует} представляет собой максимальную площадь, достигаемую опухолью, не экспрессирующей белок ENV (отрицательный контроль).

В соответствии с одним вариантом осуществления изобретения, определенное выше соотношение для индекса иммунодепрессии может составлять менее 0,2 и может даже иметь отрицательное значение (см. фиг. 2 и 3).

Можно проводить анализы in vitro с использованием высоких доз синтетических пептидов, однако они являются непрямыми и менее убедительными, поскольку выражение "иммунодепрессия" является уместным при применении в отношении животных, обладающих полной иммунной системой, но не к клеточным линиям.

Дополнительное затруднение для функциональной охарактеризации домена ISU основано на том факте, что ISU, содержащийся в ретровирусных белка ENV, является высокоструктурированным белковым доменом с образованием тримера в полных белках ENV (Caffrey M., Biochimica et Biophysica Acta, 1536:116-122, 2001; Caffrey et al., The EMBO Journal, Vol. 17, No. 16, p.4572-4584, 1998). Такие структуры не образуются естественным образом в случае пептидов ISU ограниченной длины, и это является наиболее вероятной причиной того, что большинство исследований, проведенных с помощью пептидов, дают неприменимые результаты и/или зависят от конкретного связывания пептидов с белками-носителями (такими как BSA, например, Denner et al., Current Science, AIDS 1994, 8:1063-1072).

Как упоминалось выше, белки ENV по изобретению являются мутантными. Эту мутацию вносят in vitro. Таким образом, мутантные белки ENV по изобретению являются выделенными и не соответствуют встречающемуся в природе аналогу.

Как упоминалось выше, лентивирусные мутантные белки ENV по существу лишены иммунодепрессивных свойств. Это означает, что мутантные белки ENV по изобретению не обладают или обладают сниженными иммунодепрессивными свойствами относительно природного немутантного белка ENV из вируса того же вида. Например, мутантный белок ENV ВИЧ в соответствии с изобретением обладает сниженными иммунодепрессивными свойствами относительно белка ENV ВИЧ дикого типа.

В рамках изобретения термины "по существу лишен иммунодепрессивных свойств" означает, что мутантные белки ENV по изобретению обладают индексом иммунодепрессии, меньшим чем приблизительно 0,2 [Mangeney and Heidmann Proc Natl Acad Sci USA 1998; 95:14920-14925; Mangeney et al. Proc Natl Acad Sci USA, 2007, 104(51):20534-9].

В рамках изобретения структуры, ответственные за антигенность мутантного лентивирусного белка ENV, по существу сохранены.

Как подразумевается в настоящем описании, выражение "структуры, ответственные за антигенность" относится к структурам белка, которые ответственны за взаимодействие с компонентами иммунной системы, такими как антитела или мембранные рецепторы иммунных клеток, в частности, T-клеток.

Мутация(и) в иммунодепрессивном домене лентивирусных белков ENV является (являются) достаточной для снижения иммунодепрессивной активности мутантного лентивирусного белка ENV относительно соответствующего ENV дикого типа. Однако может быть преимущественным, чтобы другая аминокислота также была мутантной, поскольку это обеспечивает то, что структура мутантного белка ENV является по существу консервативной относительно соответствующего белка ENV дикого типа.

Мутантный лентивирусный белок ENV обладает по существу сохраненной структурой, особенно антигенной структурой, например, иммуногенными детерминантами, исходного определенного лентивирусного белка ENV, т.е. немутантного лентивирусного белка ENV дикого типа.

Эти свойства можно оценивать путем определения свойства слияния и/или инфекционных свойств указанного мутантного лентивирусного ENV относительно тех же свойств немутантного лентивирусного белка ENV дикого типа (см. пример).

В общем, мутантный белок ENV по настоящему изобретению обладает средней длиной от приблизительно 700 до приблизительно 950 аминокислот.

Изобретение охватывает фрагменты мутантного белка ENV, как определено выше, при условии, что указанный фрагмент:

- содержит по меньшей мере последовательность SEQ ID NO: 2, как определено выше,

- содержит по меньшей мере 40 аминокислот, предпочтительно содержит по меньшей мере 50 аминокислот,

- по существу лишен иммунодепрессивных свойств, как определено выше,

- предпочтительно, содержит внеклеточные части белка ENV,

- сохраняет структуру белка ENV, из которого он происходит,

- обладает теми же эпитопами, что и соответствующий фрагмент в белке ENV дикого типа.

В соответствии с конкретным вариантом осуществления фрагмент мутантного белка ENV по изобретению может содержать приблизительно 40, 50, 100, 150, 200, 250, 300, 350, 400, 450, 500, 550, 600, 650 или 700 аминокислот. Эти величины приведены только для иллюстрации, поскольку квалифицированному специалисту понятно, что фрагмент может содержать любое количество аминокислот от 40 до 700.

Преимущественно, фрагменты по изобретению являются такими, что, при сохранении антигенной структуры полноразмерного мутантного белка ENV и, таким образом, белка ENV дикого типа, в них утрачены основные антигенные области, которые ответственны за антигенность в области, отличной от области, соответствующей иммунодепрессивному домену.

Также изобретение относится к фармацевтической композиции, где активное вещество представляет собой выделенный не встречающийся в природе мутантный лентивирусный белок ENV человека или обезьяны, по существу не обладающий иммунодепрессивной активностью, как определено выше, или его фрагменты.

В конкретном варианте осуществления изобретение относится к фармацевтической композиции, как определено выше, содержащей в качестве активного вещества:

a) выделенный мутантный лентивирусный белок ENV человека или обезьяны, по существу не обладающий иммунодепрессивной активностью,

причем указанный мутантный лентивирусный белок ENV человека или обезьяны получен в результате мутации трансмембранной (TM) субъединицы лентивирусного белка ENV человека или обезьяны дикого типа,

указанный мутантный лентивирусный белок ENV человека или обезьяны содержит мутантный иммунодепрессивный домен (ISU), содержащий следующую аминокислотную последовательность:

A-[I/V]-E-[K/R]-X_a-X_b-X-D-Q (SEQ ID NO: 416),

где

X обозначает любую аминокислоту,

и либо

X_aпредставляет собой A, F, G, L или R, и X_bпредставляет собой C, D, E, H, I, K, L, M, N, P, Q, S, T, V, W или Y, либо

X_a представляет собой C, D, E, H, I, K, M, N, P, Q, S, T, V, W или Y, и X_bпредставляет собой A, F, G или R, либо

X_a представляет собой A, F, G, L или R, и X_b представляет собой A, F, G или R,

или

b) по меньшей мере один фрагмент указанного выделенного мутантного лентивирусного белка ENV человека или обезьяны, по существу не обладающий иммунодепрессивной активностью,

причем указанный фрагмент содержит по меньшей мере 40 аминокислот,

указанный фрагмент содержит мутантный иммунодепрессивный домен (ISU), содержащий следующую аминокислотную последовательность:

A-[I/V]-E-[K/R]-X_a-X_b-X-D-Q (SEQ ID NO: 416),

где

X обозначает любую аминокислоту,

и либо

X_aпредставляет собой A, F, G, L или R, и X_bпредставляет собой С, D, E, H, I, K, L, M, N, P, Q, S, T, V, W или Y, либо

X_a представляет собой C, D, E, H, I, K, M, N, P, Q, S, T, V, W или Y, и X_bпредставляет собой A, F, G или R, либо

X_a представляет собой A, F, G, L или R, и X_b представляет собой A, F, G или R,

вместе с фармацевтически приемлемым носителем.

Изобретение относится к фармацевтической композиции, как определено выше, содержащей в качестве активного вещества:

a) выделенный мутантный лентивирусный белок ENV человека или обезьяны, по существу не обладающий иммунодепрессивной активностью,

причем указанный мутантный лентивирусный белок ENV человека или обезьяны получен в результате мутации трансмембранной (TM) субъединицы лентивирусного белка ENV человека или обезьяны дикого типа,

указанный мутантный лентивирусный белок ENV человека или обезьяны содержит мутантный иммунодепрессивный домен (ISU), содержащий следующую аминокислотную последовательность:

A-[I/V]-E-[K/R]-X_a-X_b-X-D-Q (SEQ ID NO: 416),

где

X обозначает любую аминокислоту,

и либо

X_aпредставляет собой A, F, G, L или R, и X_bпредставляет собой L, I, V, M или P, либо

X_a представляет собой Y, I, H, C или T, и X_bпредставляет собой A, F, G или R, либо

X_a представляет собой A, F, G, L или R, и X_b представляет собой A, F, G или R,

или

b) по меньшей мере один фрагмент указанного выделенного мутантного лентивирусного белка ENV человека или обезьяны, по существу не обладающий иммунодепрессивной активностью,

причем указанный фрагмент содержит по меньшей мере 40 аминокислот,

указанный фрагмент содержит мутантный иммунодепрессивный домен (ISU), содержащий следующую аминокислотную последовательность:

A-[I/V]-E-[K/R]-X_a-X_b-X-D-Q (SEQ ID NO: 416),

где

X обозначает любую аминокислоту,

и либо

X_aпредставляет собой A, F, G, L или R, и X_bпредставляет собой L, I, V, M или P, либо

X_a представляет собой Y, I, H, C или T, и X_bпредставляет собой A, F, G или R, либо

X_a представляет собой A, F, G, L или R, и X_b представляет собой A, F, G или R,

вместе с фармацевтически приемлемым носителем.

В соответствии с конкретным вариантом осуществления изобретение относится к фармацевтической композиции, как определено выше, содержащей в качестве активного вещества:

a) выделенный мутантный лентивирусный белок ENV человека или обезьяны, по существу не обладающий иммунодепрессивной активностью,

причем указанный мутантный лентивирусный белок ENV человека или обезьяны получен в результате мутации трансмембранной (TM) субъединицы лентивирусного белка ENV человека или обезьяны дикого типа,

указанный мутантный лентивирусный белок ENV человека или обезьяны содержит мутантный иммунодепрессивный домен (ISU), содержащий следующую аминокислотную последовательность:

A-[I/V]-E-[K/R]-X_a-X_b-X-D-Q (SEQ ID NO: 416),

где

X обозначает любую аминокислоту,

и либо

X_aпредставляет собой A, G или R, и X_bпредставляет собой C, D, E, H, I, K, L, M, N, P, Q, S, T, V, W или Y, либо

X_a представляет собой C, D, E, H, I, K, M, N, P, Q, S, T, V, W или Y, и X_bпредставляет собой F, G или R, либо

X_aпредставляет собой F или L, и X_bпредставляет собой F, G или R, либо

X_a представляет собой A, G или R, и X_b представляет собой A, либо

X_a представляет собой A, G или R, и X_b представляет собой F, G или R,

или

b) по меньшей мере один фрагмент указанного выделенного мутантного лентивирусного белка ENV человека или обезьяны, по существу не обладающий иммунодепрессивной активностью,

причем указанный фрагмент содержит по меньшей мере 40 аминокислот,

указанный фрагмент содержит мутантный иммунодепрессивный домен (ISU), содержащий следующую аминокислотную последовательность:

A-[I/V]-E-[K/R]-X_a-X_b-X-D-Q (SEQ ID NO: 416),

где

X обозначает любую аминокислоту,

и либо

X_aпредставляет собой A, G или R, и X_bпредставляет собой C, D, E, H, I, K, L, M, N, P, Q, S, T, V, W или Y, либо

X_a представляет собой C, D, E, H, I, K, M, N, P, Q, S, T, V, W или Y, и X_bпредставляет собой F, G или R, либо

X_aпредставляет собой F или L, и X_bпредставляет собой F, G или R, либо

X_a представляет собой A, G или R, и X_b представляет собой A, либо

X_a представляет собой A, G или R, и X_b представляет собой F, G, R,

вместе с фармацевтически приемлемым носителем.

В соответствии с конкретным вариантом осуществления изобретение относится к фармацевтической композиции, как определено выше, содержащей в качестве активного вещества:

a) выделенный мутантный лентивирусный белок ENV человека или обезьяны, по существу не обладающий иммунодепрессивной активностью,

причем указанный мутантный лентивирусный белок ENV человека или обезьяны получен в результате мутации трансмембранной (TM) субъединицы лентивирусного белка ENV человека или обезьяны дикого типа,

указанный мутантный лентивирусный белок ENV человека или обезьяны содержит мутантный иммунодепрессивный домен (ISU), содержащий следующую аминокислотную последовательность:

A-[I/V]-E-[K/R]-X_a-X_b-X-D-Q (SEQ ID NO: 416),

где

X обозначает любую аминокислоту,

и либо

X_aпредставляет собой A, G или R, и X_bпредставляет собой L, I, V, M или P, либо

X_a представляет собой Y, I, H, C или T, и X_bпредставляет собой F, G или R, либо

X_aпредставляет собой F или L, и X_bпредставляет собой F, G или R, либо

X_a представляет собой A, G или R, и X_b представляет собой A, либо

X_a представляет собой A, G или R, и X_b представляет собой F, G или R,

или

b) по меньшей мере один фрагмент указанного выделенного мутантного лентивирусного белка ENV человека или обезьяны, по существу не обладающий иммунодепрессивной активностью,

причем указанный фрагмент содержит по меньшей мере 40 аминокислот,

указанный фрагмент содержит мутантный иммунодепрессивный домен (ISU), содержащий следующую аминокислотную последовательность:

A-[I/V]-E-[K/R]-X_a-X_b-X-D-Q (SEQ ID NO: 416),

где

X обозначает любую аминокислоту,

и либо

X_aпредставляет собой A, G или R, и X_bпредставляет собой L, I, V, M или P, либо

X_a представляет собой Y, I, H, C или T, и X_bпредставляет собой F, G или R, либо

X_aпредставляет собой F или L, и X_bпредставляет собой F, G или R, либо

X_a представляет собой A, G или R, и X_b представляет собой A, либо

X_a представляет собой A, G или R, и X_b представляет собой F, G или R,

вместе с фармацевтически приемлемым носителем.

В соответствии с другим конкретным вариантом осуществления изобретение также относится к фармацевтической композиции, как определено выше, содержащей в качестве активного вещества:

a) выделенный мутантный лентивирусный белок ENV человека или обезьяны, по существу не обладающий иммунодепрессивной активностью,

причем указанный мутантный лентивирусный белок ENV человека или обезьяны получен в результате мутации трансмембранной (TM) субъединицы лентивирусного белка ENV человека или обезьяны дикого типа,

указанный мутантный лентивирусный белок ENV человека или обезьяны содержит мутантный иммунодепрессивный домен (ISU), содержащий следующую аминокислотную последовательность:

A-[I/V]-E-[K/R]-X_a-X_b-X-D-Q (SEQ ID NO: 416),

где

X обозначает любую аминокислоту,

и либо

X_aпредставляет собой A, G или R, и X_bпредставляет собой C, D, E, H, I, K, L, M, N, P, Q, S, T, V, W или Y, либо

X_a представляет собой C, D, E, H, I, K, M, N, P, Q, S, T, V, W или Y, и X_bпредставляет собой F, G или R,

или

b) по меньшей мере один фрагмент указанного выделенного мутантного лентивирусного белка ENV человека или обезьяны, по существу не обладающий иммунодепрессивной активностью,

причем указанный фрагмент содержит по меньшей мере 40 аминокислот,

указанный фрагмент содержит мутантный иммунодепрессивный домен (ISU), содержащий следующую аминокислотную последовательность:

A-[I/V]-E-[K/R]-X_a-X_b-X-D-Q (SEQ ID NO: 416),

где

X обозначает любую аминокислоту,

и либо

X_aпредставляет собой A, G или R, и X_bпредставляет собой C, D, E, H, I, K, L, M, N, P, Q, S, T, V, W или Y, либо

X_a представляет собой C, D, E, H, I, K, M, N, P, Q, S, T, V, W или Y, и X_bпредставляет собой F, G или R,

вместе с фармацевтически приемлемым носителем.

В соответствии с другим конкретным вариантом осуществления изобретение относится к фармацевтической композиции, как определено выше, содержащей в качестве активного вещества:

a) выделенный мутантный лентивирусный белок ENV человека или обезьяны, по существу не обладающий иммунодепрессивной активностью,

причем указанный мутантный лентивирусный белок ENV человека или обезьяны получен в результате мутации трансмембранной (TM) субъединицы лентивирусного белка ENV человека или обезьяны дикого типа,

указанный мутантный лентивирусный белок ENV человека или обезьяны содержит мутантный иммунодепрессивный домен (ISU), содержащий следующую аминокислотную последовательность:

A-[I/V]-E-[K/R]-X_a-X_b-X-D-Q (SEQ ID NO: 416),

где

X обозначает любую аминокислоту,

и либо

X_aпредставляет собой A, G или R, и X_bпредставляет собой L, I, V, M или P, либо

X_a представляет собой Y, I, H, C или T, и X_bпредставляет собой F, G или R,

или

b) по меньшей мере один фрагмент указанного выделенного мутантного лентивирусного белка ENV человека или обезьяны, по существу не обладающий иммунодепрессивной активностью,

причем указанный фрагмент содержит по меньшей мере 40 аминокислот,

указанный фрагмент содержит мутантный иммунодепрессивный домен (ISU), содержащий следующую аминокислотную последовательность:

A-[I/V]-E-[K/R]-X_a-X_b-X-D-Q (SEQ ID NO: 416),

где

X обозначает любую аминокислоту,

и либо

X_aпредставляет собой A, G или R, и X_bпредставляет собой L, I, V, M или P, либо

X_a представляет собой Y, I, H, C или T, и X_bпредставляет собой F, G или R,

вместе с фармацевтически приемлемым носителем.

В соответствии с другим конкретным вариантом осуществления изобретение относится к фармацевтической композиции, как определено выше,

где

X_aпредставляет собой R, и X_bпредставляет собой C, D, E, H, I, K, L, M, N, P, Q, S, T, V, W или Y, или

X_a представляет собой C, D, E, H, I, K, M, N, P, Q, S, T, V, W или Y, и X_b представляет собой R, или

X_a представляет собой R, и X_b представляет собой R.

В соответствии с другим конкретным вариантом осуществления изобретение относится к фармацевтической композиции, как определено выше, где указанный выделенный мутантный лентивирусный белок ENV человека или обезьяны или указанный фрагмент указанного выделенного мутантного лентивирусного белка ENV человека или обезьяны содержит одну из следующих аминокислотных последовательностей:

A-I-E-K-X_a-X_b-X-DQ (SEQ ID NO: 422),

A-I-E-R-X_a-X_b-X-DQ (SEQ ID NO: 423),

A-V-E-K-X_a-X_b-X-DQ (SEQ ID NO: 424),

A-V-E-R-X_a-X_b-X-DQ (SEQ ID NO: 425).

В одном преимущественном варианте осуществления изобретение относится к фармацевтической композиции, как определено выше, где полученный иммунодепрессивный домен, содержащийся в мутантном лентивирусном белке, содержит аминокислотную последовательность из перечня, состоящего из: SEQ ID NO: 9-SEQ ID NO: 37.

В рамках изобретения "SEQ ID NO: 9-SEQ ID NO: 37" охватывает SEQ ID NO: 9, SEQ ID NO: 10, SEQ ID NO: 11, SEQ ID NO: 12, SEQ ID NO: 13, SEQ ID NO: 14, SEQ ID NO: 15, SEQ ID NO: 16, SEQ ID NO: 17, SEQ ID NO: 18, SEQ ID NO: 19, SEQ ID NO: 20, SEQ ID NO: 21, SEQ ID NO: 22, SEQ ID NO: 23, SEQ ID NO: 24, SEQ ID NO: 25, SEQ ID NO: 26, SEQ ID NO: 27, SEQ ID NO: 28, SEQ ID NO: 29, SEQ ID NO: 30, SEQ ID NO: 31, SEQ ID NO: 32, SEQ ID NO: 33, SEQ ID NO: 34, SEQ ID NO: 35, SEQ ID NO: 36 и SEQ ID NO: 37.

Соответствие является следующим:

В одном преимущественном варианте осуществления изобретение относится к фармацевтической композиции, как определено выше, где полученный иммунодепрессивный домен, содержащийся в мутантном лентивирусном белке, содержит аминокислотную последовательность из перечня, состоящего из: SEQ ID NO: 3-SEQ ID NO: 66.

В рамках изобретения "SEQ ID NO: 38-SEQ ID NO: 66" охватывает SEQ ID NO: 38, SEQ ID NO: 39, SEQ ID NO: 40, SEQ ID NO: 41, SEQ ID NO: 42, SEQ ID NO: 43, SEQ ID NO: 44, SEQ ID NO: 45, SEQ ID NO: 46, SEQ ID NO: 47, SEQ ID NO: 48, SEQ ID NO: 49, SEQ ID NO: 50, SEQ ID NO: 51, SEQ ID NO: 52, SEQ ID NO: 53, SEQ ID NO: 54, SEQ ID NO: 55, SEQ ID NO: 56, SEQ ID NO: 57, SEQ ID NO: 58, SEQ ID NO: 59, SEQ ID NO: 60, SEQ ID NO: 61, SEQ ID NO: 62, SEQ ID NO: 63, SEQ ID NO: 64, SEQ ID NO: 65 и SEQ ID NO: 66.

Соответствие является следующим:

В одном преимущественном варианте осуществления изобретение относится к фармацевтической композиции, как определено выше, где полученный иммунодепрессивный домен, содержащийся в мутантном лентивирусном белке, содержит аминокислотную последовательность из перечня, состоящего из: SEQ ID NO: 67-SEQ ID NO: 95.

В рамках изобретения "SEQ ID NO: 67-SEQ ID NO: 95" охватывает SEQ ID NO: 67, SEQ ID NO: 68, SEQ ID NO: 69, SEQ ID NO: 70, SEQ ID NO: 71, SEQ ID NO: 72, SEQ ID NO: 73, SEQ ID NO: 74, SEQ ID NO: 75, SEQ ID NO: 76, SEQ ID NO: 77, SEQ ID NO: 78, SEQ ID NO: 79, SEQ ID NO: 80, SEQ ID NO: 81, SEQ ID NO: 82, SEQ ID NO: 83, SEQ ID NO: 84, SEQ ID NO: 85, SEQ ID NO: 86, SEQ ID NO: 87, SEQ ID NO: 88, SEQ ID NO: 89, SEQ ID NO: 90, SEQ ID NO: 91, SEQ ID NO: 92, SEQ ID NO: 93, SEQ ID NO: 94 и SEQ ID NO: 95.

Соответствие является следующим:

Как упоминалось выше, предшествующие белки ENV, имеющие их ISU, содержащий указанную выше последовательность, лишены иммунодепрессивных свойств.

Таким образом, иными словами, любой белок ENV лентивируса человека или обезьяны, имеющий в их ISU аминокислотную последовательность, содержащую последовательности SEQ ID NO: 9-95, лишен иммунодепрессивных свойств.

Иными словами, лентивирусный белок ENV обезьяны или человека, содержащий в его домене ISU аминокислотную последовательность, выбранную из SEQ ID NO: 9-95, лишен иммунодепрессивных свойств.

В частности, изобретение относится к фармацевтической композиции, как определено выше, где указанный выделенный мутантный лентивирусный белок ENV человека или обезьяны или указанный фрагмент указанного выделенного мутантного лентивирусного белка ENV человека или обезьяны содержит одну из аминокислотных последовательностей:

SEQ ID NO: 13, SEQ ID NO: 42, SEQ ID NO: 71,

SEQ ID NO: 9-12,

SEQ ID NO: 14-41,

SEQ ID NO: 43-70 и

SEQ ID NO: 72-95.

В частности, изобретение относится к фармацевтической композиции, как определено выше, где указанный выделенный мутантный лентивирусный белок ENV человека или обезьяны или указанный фрагмент указанного выделенного мутантного лентивирусного белка ENV человека или обезьяны содержит одну из аминокислотных последовательностей:

SEQ ID NO: 13, SEQ ID NO: 42, SEQ ID NO: 71,

SEQ ID NO: 9, 11, 15-21, 23-29, 31-38, 40, 44-50, 52-58, 60-67, 69, 73-79, 81-87, 89-95.

В рамках изобретения фрагменты мутантных белков ENV по изобретению содержат или состоят из следующих последовательностей: SEQ ID NO: 67-211.

Эти фрагменты также лишены иммунодепрессивных свойств.

Однако эти фрагменты сохраняют структуру и антигенность соответствующего иммунодепрессивного домена, который не является мутантным, т.е. иммунодепрессивного домена дикого типа.

В рамках изобретения фрагменты мутантных белков ENV по изобретению содержат или состоят из следующих последовательностей: SEQ ID NO: 96-211.

Соответствие является следующим:

В частности, изобретение относится к фармацевтической композиции, как определено выше, где указанный выделенный мутантный лентивирусный белок ENV человека или обезьяны или указанный фрагмент указанного выделенного мутантного лентивирусного белка ENV человека или обезьяны содержит одну из аминокислотных последовательностей: SEQ ID NO: 96, 98, 100, 102-108, 110-116, 118-125, 127, 129, 131-137, 139-145, 147-154, 156, 158, 160-166, 168-174, 176-183, 185, 187, 189-195, 197-203, 205-211.

Преимущественно изобретение относится к фармацевтической композиции, как определено выше, где указанный мутантный белок состоит из одной из следующих последовательностей SEQ ID NO: 212-269.

LAI ВИЧ-1

ВИЧ-BH10

Также изобретение охватывает варианты указанных выше последовательностей, содержащие упомянутые выше мутации, которые сообщают указанному варианту отсутствие иммунодепрессивных свойств.

В частности, изобретение относится к фармацевтической композиции, как определено выше, где указанный выделенный мутантный лентивирусный белок ENV человека или обезьяны состоит из аминокислотных последовательностей: SEQ ID NO: 212, 214, 216, 218-224, 226-232, 234-241, 243, 245, 247-253, 255-261, 263-269.

Изобретение также относится к фармацевтической композиции, как определено выше, где указанный мутантный белок содержит дополнительные мутации, либо ниже C-конца последовательности SEQ ID NO: 416, либо выше N-конца SEQ ID NO: 416.

Эти дополнительные мутации могут быть преимущественными для сохранения трехмерной структуры иммунодепрессивного домена и белка ENV (см. детали, касающиеся экспрессии на мембране белка ENV [см. фиг. 4 и пример] и касающиеся инфекционности [см. фиг. 5 и пример]).

В конкретном варианте осуществления изобретение относится к фармацевтической композиции, как определено выше, где указанный мутантный белок содержит дополнительную мутацию по меньшей мере в одной из аминокислот в положениях 29, 36 и 37 SEQ ID NO: 426:

A[I/V]E[K/R]X_aX_bX₁DQX₂X₃LX₄X₅WGC[A/S][F/G]X₆X₇CVX₈TX₉VPX_cX₁₀Z₁Z₂

Z₃Z₄Z₅X_dX_e[S/T] (SEQ ID NO: 426),

где

X_a и X_b являются такими, как определено выше,

X₁-X₁₀ обозначают любую аминокислоту,

Z₁-Z₅ обозначают отсутствие аминокислоты или любую аминокислоту, независимо друг от друга,

так что

- X_c представляет собой A, C, D, E, F, G, H, I, K, L, M, N, P, Q, R, S, T, V, Y или удален, предпочтительно A, D или N,

- X_d представляет собой A, C, D, E, F, G, H, I, L, M, N, P, Q, R, S, T, V, Y, W или удален, предпочтительно A, G, S или Y,

- X_e представляет собой A, C, D, E, F, G, H, I, K, L, M, N, P, Q, R, T, V, Y, W или удален, предпочтительно A, D или N.

Эта последовательность содержит следующую аминокислотную последовательность A[I/V]E[K/R]X_aX_bX₁DQ (SEQ ID NO: 416), удлиненную на ее C-конце, в которой присутствуют дополнительные мутации.

Следует отметить, что "X₁" в упомянутой выше последовательности SEQ ID NO: 426 имеет то же значение, что и "X" в SEQ ID NO: 416.

В одном преимущественном варианте осуществления изобретение относится к фармацевтической композиции, как определено выше, причем указанный мутантный белок содержит аминокислотные последовательности из группы, состоящей из SEQ ID NO: 271-SEQ ID NO: 283.

SEQ ID NO: 271, содержит мутации Y41R, K72A:

SGIVQQQNNLLRAIEAQQHLLQLTVWGIKQLQARILAVERRLKDQQLLGIWGCSGKLICTTAVPWNASWSNASLEQIWNNMTWMEWDREINNYTSLIHSLIEESQNQQEKNEQEL.

SEQ ID NO: 272, содержит мутации Y41R, K72G:

SGIVQQQNNLLRAIEAQQHLLQLTVWGIKQLQARILAVERRLKDQQLLGIWGCSGKLICTTAVPWNASWSNGSLEQIWNNMTWMEWDREINNYTSLIHSLIEESQNQQEKNEQEL.

SEQ ID NO: 273, содержит мутации Y41R, K72S:

SGIVQQQNNLLRAIEAQQHLLQLTVWGIKQLQARILAVERRLKDQQLLGIWGCSGKLICTTAVPWNASWSNSSLEQIWNNMTWMEWDREINNYTSLIHSLIEESQNQQEKNEQEL.

SEQ ID NO: 274, содержит мутации Y41R, W65D:

SGIVQQQNNLLRAIEAQQHLLQLTVWGIKQLQARILAVERRLKDQQLLGIWGCSGKLICTTAVPDNASWSNKSLEQIWNNMTWMEWDREINNYTSLIHSLIEESQNQQEKNEQEL.

SEQ ID NO: 275, содержит мутации Y41R, W65A:

SGIVQQQNNLLRAIEAQQHLLQLTVWGIKQLQARILAVERRLKDQQLLGIWGCSGKLICTTAVPANASWSNKSLEQIWNNMTWMEWDREINNYTSLIHSLIEESQNQQEKNEQEL.

SEQ ID NO: 276, содержит мутации Y41R, W65N:

SGIVQQQNNLLRAIEAQQHLLQLTVWGIKQLQARILAVERRLKDQQLLGIWGCSGKLICTTAVPNNASWSNKSLEQIWNNMTWMEWDREINNYTSLIHSLIEESQNQQEKNEQEL.

SEQ ID NO: 277, содержит мутации Y41R, S73D:

SGIVQQQNNLLRAIEAQQHLLQLTVWGIKQLQARILAVERRLKDQQLLGIWGCSGKLICTTAVPWNASWSNKDLEQIWNNMTWMEWDREINNYTSLIHSLIEESQNQQEKNEQEL.

SEQ ID NO: 278, содержит мутации Y41R, S73A:

SGIVQQQNNLLRAIEAQQHLLQLTVWGIKQLQARILAVERRLKDQQLLGIWGCSGKLICTTAVPWNASWSNKALEQIWNNMTWMEWDREINNYTSLIHSLIEESQNQQEKNEQEL.

SEQ ID NO: 279, содержит мутации Y41R, S73N:

SGIVQQQNNLLRAIEAQQHLLQLTVWGIKQLQARILAVERRLKDQQLLGIWGCSGKLICTTAVPWNASWSNKNLEQIWNNMTWMEWDREINNYTSLIHSLIEESQNQQEKNEQEL.

SEQ ID NO: 280, содержит мутации Y41R, K72Y:

SGIVQQQNNLLRAIEAQQHLLQLTVWGIKQLQARILAVERRLKDQQLLGIWGCSGKLICTTAVPWNASWSNYSLEQIWNNMTWMEWDREINNYTSLIHSLIEESQNQQEKNEQEL.

SEQ ID NO: 281, содержит мутации R40A, Y41R, K72A:

SGIVQQQNNLLRAIEAQQHLLQLTVWGIKQLQARILAVEARLKDQQLLGIWGCSGKLICTTAVPWNASWSNASLEQIWNNMTWMEWDREINNYTSLIHSLIEESQNQQEKNEQEL.

SEQ ID NO: 282, содержит мутации Y41R, K72A, S73A:

SGIVQQQNNLLRAIEAQQHLLQLTVWGIKQLQARILAVERRLKDQQLLGIWGCSGKLICTTAVPWNASWSNAALEQIWNNMTWMEWDREINNYTSLIHSLIEESQNQQEKNEQEL.

SEQ ID NO: 283, содержит мутации Y41R, W65A, K72A, S73A:

SGIVQQQNNLLRAIEAQQHLLQLTVWGIKQLQARILAVERRLKDQQLLGIWGCSGKLICTTAVPANASWSNAALEQIWNNMTWMEWDREINNYTSLIHSLIEESQNQQEKNEQEL.

Мутации в упомянутых выше мутантных пептидах указаны с помощью аминокислотных остатков, которые выделены полужирным цветом и подчеркнуты.

В другом аспекте изобретение относится к фармацевтической композиции, как определено выше, содержащей дополнительную мутацию по меньшей мере одной из аминокислот X₁₁, X₁₂, X₁₃и X₁₄ в следующей последовательности (содержащей определенную выше последовательность SEQ ID NO: 416):

X₁₁X₁₂X₁₃X₁₄ILA[I/V]E[K/R]X_aX_bX₁DQ (SEQ ID NO: 428),

где

X₁ обозначают любую аминокислоту,

X_a и X_b являются такими, как определено выше,

X₁₁:

- либо удален,

- либо представляет собой A, C, D, E, F, G, H, I, K, M, N, P, Q, R, S, T, V, Y или W, в частности A, G или R,

и/или

X₁₂:

- либо удален,

- либо представляет собой A, C, D, E, F, G, H, I, K, L, M, N, P, R, S, T, V, Y или W, в частности A, G или R,

и/или

X₁₃:

- либо удален,

- либо представляет собой C, D, E, F, G, H, I, K, L, M, N, P, Q, R, S, T, V, Y или W, в частности R или G,

и/или

X₁₄:

- либо удален,

- либо представляет собой A, C, D, E, F, G, H, I, K, L, M, N, P, Q, S, T, V, Y или W, в частности A или G.

Эта последовательность содержит следующую аминокислотную последовательность A[I/V]E[K/R]X_aX_bX₁DQ (SEQ ID NO: 416), удлиненную на ее N-конце, в которой присутствуют дополнительные мутации.

Следует отметить, что "X₁" в SEQ ID NO: 428 имеет точно то же самое значение, что и "X" в SEQ ID NO: 416.

В другом преимущественном варианте осуществления изобретение относится к фармацевтической композиции, как определено выше, где указанный мутантный лентивирусный белок, указанный вариант или указанный фрагмент имеет трехмерную структуру, сходную со структурой природного немутантного лентивирусного белка ENV, варианта немутантного лентивирусного ENV или фрагмента немутантного лентивирусного ENV.

Квалифицированному специалисту известно, как измерить антигенность с использованием стандартных методик.

В другом преимущественном варианте осуществления изобретение относится к фармацевтической композиции, как определено выше, где указанный мутантный лентивирусный белок, указанный вариант или указанный фрагмент экспрессируются на плазматической мембране на уровне, по существу идентичном экспрессии на плазматической мембране природного немутантного лентивирусного белка ENV, варианта немутантного лентивирусного ENV или фрагмента немутантного лентивирусного ENV.

Экспрессию на мембране лентивирусного белка ENV по изобретению можно измерять любыми способами, позволяющими определение белка на плазматической мембране. Например, клетки можно трансфицировать экспрессирующим вектором, позволяющим экспрессию мутантного лентивирусного белка ENV по изобретению. Затем клетки инкубируют с антителом, специфично распознающим внеклеточную часть лентивирусного мутантного белка ENV. Комплекс (антитело/белок ENV) обнаруживают с помощью другого антитела, и комплекс можно количественно определять с помощью проточной цитометрии (см., например, фиг. 4 и пример).

Если комплекс не обнаруживается, мутантный белок ENV не экспрессируется на плазматической мембране. Напротив, если белок обнаруживается, это означает, что мутантный белок ENV экспрессируется на плазматической мембране.

В другом преимущественном варианте осуществления изобретение относится к фармацевтической композиции, как определено выше, где указанный мутантный лентивирусный белок ENV является таким, что лентивирус или псевдотип, экспрессирующий указанный мутантный лентивирусный белок ENV вместо немутантного белка ENV, обладает титром вируса, сходным с титром вируса у указанного лентивируса или псевдотипа, экспрессирующего немутантный лентивирусный белок.

Титр вируса измеряют в соответствии с обычно используемым протоколом и как описано в примере (см. фиг. 5).

В другом преимущественном варианте осуществления изобретение относится к фармацевтической композиции, как определено выше, где указанный мутантный лентивирусный белок ENV представляет собой лентивирусный белок ВИЧ-1, состоящий из аминокислотных последовательностей SEQ ID NO: 284-SEQ ID NO: 292.

Также, следующие белки полезны в изобретении:

Преимущественно, мутантные лентивирусные белки представляют собой:

1 - SEQ ID NO: 284-294; эти мутантные белки ENV по существу не обладают иммунодепрессивными свойствами, преимущественно

2 - SEQ ID NO: 284-SEQ ID NO: 292; эти мутантные белки ENV по существу не обладают иммунодепрессивными свойствами и на высоком уровне экспрессируются на плазматической мембране, более преимущественно

3 - SEQ ID NO: 284-SEQ ID NO: 291; эти мутантные белки ENV по существу не обладают иммунодепрессивными свойствами, на высоком уровне экспрессируются на плазматической мембране и обеспечивают вирусу, экспрессирующему их, средний или высокий титр вируса, в частности

4 - Y41F (SEQ ID NO: 291), Y41L (SEQ ID NO: 289), Y41A (SEQ ID NO: 290); эти мутантные белки ENV по существу не обладают иммунодепрессивными свойствами, на высоком уровне экспрессируются на плазматической мембране и обеспечивают вирусу, экспрессирующему их, высокий титр вируса.

Как упоминалось выше, "обеспечивают вирусу, экспрессирующему их, средний или высокий титр вируса" означает, что, когда последовательность белка ENV дикого типа заменена последовательностью мутантного ENV в лентивирусе или псевдотипическом ретровирусе, вирус, таким образом, экспрессирует мутантный лентивирусный белок ENV, вместе с другими вирусными белками дикого типа (GAG, PRO, POL), причем указанный мутантный белок ENV сообщает вирусу способность проникать в его клетку-мишень:

- либо на уровне, сравнимом или превышающем способность вируса дикого типа, т.е. высокая способность,

- либо на более низком уровне по сравнению со способностью вируса дикого типа, т.е. средняя или низкая способность.

Способность проникать в клетку-мишень можно измерять по вирусной нагрузке. Вирусная нагрузка является показателем количества клеток-мишеней, которые могут быть инфицированы данным количеством (1 мл) вируса (см. фиг. 5 и пример).

Изобретение также относится к фармацевтической композиции, содержащей молекулу нуклеиновой кислоты, кодирующую мутантный лентивирусный белок ENV или вариант указанного белка или их фрагменты, как определено выше, вместе с фармацевтически приемлемым носителем.

В одном преимущественном варианте осуществления изобретение относится к фармацевтической композиции, как определено выше, где указанная нуклеиновая кислота содержится в векторе, причем указанный вектор содержит средства, позволяющие экспрессию указанного мутантного лентивирусного белка ENV или варианта указанного белка или их фрагментов.

В другом преимущественном варианте осуществления изобретение относится к фармацевтической композиции, как определено выше, где указанная нуклеиновая кислота содержится в векторе, причем указанная нуклеиновая кислота помещена под контроль последовательностей, которые обеспечивают экспрессию указанного мутантного лентивирусного белка ENV или варианта указанного белка или их фрагментов.

В другом варианте осуществления изобретение относится к фармацевтической композиции, как определено выше, в частности в качестве вакцины, содержащей молекулу ДНК, кодирующую указанный мутантный лентивирусный белок ENV или вариант указанного белка или их фрагменты.

ДНК-вакцины, экспрессирующие белки ENV, можно получать, как описано в Bellier et al. (DNA vaccines expressing retrovirus-like particles are efficient immunogens to induce neutralizing antibodies, Vaccine, 27(42):5772-80, 2009).

В другом преимущественном варианте осуществления изобретение относится к фармацевтической композиции, как определено выше, где указанный вектор выбран из эукариотического или прокариотического экспрессирующего вектора, в частности эукариотического вектора, который представляет собой вирусный вектор, в частности, вектор на основе поксвируса, такой как вектор на основе вируса оспы кур, вируса оспы канареек или MVA (модифицированный вирус коровьей оспы Ankara), аденовирусный вектор, лентивирусный вектор, вектор на основе вируса кори, вектор на основе вируса Сендай или CMV (цитомегаловирус).

В другом преимущественном варианте осуществления изобретение относится к фармацевтической композиции, как определено выше, дополнительно содержащей по меньшей мере одну нуклеотидную молекулу, кодирующую белок GAG и/или PRO и/или POL и/или мутантный белок NEF, по существу лишенный иммунодепрессивных свойств, лентивируса, предпочтительно лентивируса того же происхождения, что и у мутантного лентивирусного белка ENV.

Преимущественный мутантный белок Nef содержит замену в положении 93, как описано в международной заявке WO 2006/018289 (авторы изобретения: Renard M., Mangeney M. и Heidmann T.), и делецию N-конца белка, вовлеченного в миристоилирование.

Экспрессия GAG обеспечит вирусоподобные частицы (VLP), которые являются особенно преимущественными для вакцины, в частности, если белок ENV связан с VLP (Guerbois et al., Virology, 388:191-203, 2009).

В другом конкретном варианте осуществления изобретение относится к фармацевтической композиции, как определено выше, где указанная молекула нуклеиновой кислоты, кодирующая мутантный лентивирусный белок ENV человека или обезьяны или фрагмент указанного мутантного лентивирусного белка ENV человека или обезьяны, содержится в том же векторе, что и вектор, который также содержит указанную по меньшей мере одну молекулу нуклеиновой кислоты, кодирующую белок GAG и/или белок PRO и/или белок POL и/или мутантный белок NEF, где указанный мутантный белок NEF по существу лишен иммунодепрессивных свойств.

В другом конкретном варианте осуществления изобретение относится к фармацевтической композиции, как определено выше, где указанная молекула нуклеиновой кислоты, кодирующая мутантный лентивирусный белок ENV человека или обезьяны или фрагмент указанного мутантного лентивирусного белка ENV человека или обезьяны, содержится в том же векторе, что и вектор, который также содержит все из указанных по меньшей мере одной молекулы нуклеиновой кислоты, кодирующей белок GAG и/или белок PRO и/или белок POL и/или мутантный белок NEF, где указанный мутантный белок NEF по существу лишен иммунодепрессивных свойств.

В другом конкретном варианте осуществления изобретение относится к фармацевтической композиции, как определено выше, где указанная молекула нуклеиновой кислоты, кодирующая мутантный лентивирусный белок ENV человека или обезьяны или фрагмент указанного мутантного лентивирусного белка ENV человека или обезьяны, содержится в векторе, который отличается от по меньшей мере одного вектора, содержащего указанную по меньшей мере одну молекулу нуклеиновой кислоты, кодирующую белок GAG и/или белок PRO и/или белок POL и/или мутантный белок NEF, где указанный мутантный белок NEF по существу лишен иммунодепрессивных свойств.

В другом конкретном варианте осуществления изобретение относится к фармацевтической композиции, как определено выше, где все из указанной молекулы нуклеиновой кислоты, кодирующей мутантный лентивирусный белок ENV человека или обезьяны или фрагмент указанного мутантного лентивирусного белка ENV человека или обезьяны, указанной молекулы нуклеиновой кислоты, кодирующей белок GAG, указанной молекулы нуклеиновой кислоты, кодирующей белок PRO, указанной молекулы нуклеиновой кислоты, кодирующей белок POL, и указанной молекулы нуклеиновой кислоты, кодирующей мутантный белок NEF, по существу лишенный иммунодепрессивных свойств, содержатся в векторах, которые отличаются друг от друга.

В другом конкретном варианте осуществления изобретение относится к фармацевтической композиции, как определено выше, содержащей по меньшей мере одну молекулу нуклеиновой кислоты, кодирующую белок GAG и/или мутантный белок NEF, где указанный мутантный белок NEF по существу лишен иммунодепрессивных свойств лентивируса человека или обезьяны, причем указанный лентивирус предпочтительно имеет то же происхождение, что и мутантный лентивирусный белок ENV.

В другом конкретном варианте осуществления изобретение относится к фармацевтической композиции, как определено выше, где указанная молекула нуклеиновой кислоты, кодирующая мутантный лентивирусный белок ENV человека или обезьяны или фрагмент указанного мутантного лентивирусного белка ENV человека или обезьяны, содержится в том же векторе, что и вектор, который содержит указанную по меньшей мере одну молекулу нуклеиновой кислоты, кодирующую белок GAG и/или мутантный белок NEF, где указанный мутантный белок NEF по существу лишен иммунодепрессивных свойств.

В другом конкретном варианте осуществления изобретение относится к фармацевтической композиции, как определено выше, где указанная молекула нуклеиновой кислоты, кодирующая мутантный лентивирусный белок ENV человека или обезьяны или фрагмент указанного мутантного лентивирусного белка ENV человека или обезьяны, содержится в том же векторе, что и вектор, который также содержит молекулу нуклеиновой кислоты, кодирующую белок GAG и мутантный белок NEF, где указанный мутантный белок NEF по существу лишен иммунодепрессивных свойств.

В другом конкретном варианте осуществления изобретение относится к фармацевтической композиции, как определено выше, где указанная молекула нуклеиновой кислоты, кодирующая мутантный лентивирусный белок ENV человека или обезьяны или фрагмент указанного мутантного лентивирусного белка ENV человека или обезьяны, содержится в том же векторе, что и вектор, который также содержит молекулу нуклеиновой кислоты, кодирующую белок GAG и мутантный белок NEF, где указанный мутантный белок NEF по существу лишен иммунодепрессивных свойств, причем указанный вектор предпочтительно представляет собой вектор на основе вируса кори (Guerbois et al., Virology, 388:191-203, 2009) или вектор на основе вируса оспы канареек (Poulet et al., Veterinary Record, 153(5):141-145, 2003; Vaccari et al., Expert Review of Vaccines, Vol. 9, No 9, pages 997-1005, 2010).

В другом конкретном варианте осуществления изобретение относится к фармацевтической композиции, как определено выше, где указанная молекула нуклеиновой кислоты, кодирующая мутантный лентивирусный белок ENV человека или обезьяны или фрагмент указанного мутантного лентивирусного белка ENV человека или обезьяны, содержится в векторе, который отличается от по меньшей мере одного вектора, содержащего указанную по меньшей мере одну молекулу нуклеиновой кислоты, кодирующую белок GAG и/или мутантный белок NEF, где указанный мутантный белок NEF по существу лишен иммунодепрессивных свойств.

В другом конкретном варианте осуществления изобретение относится к фармацевтической композиции, как определено выше, где все из указанной молекулы нуклеиновой кислоты, кодирующей мутантный лентивирусный белок ENV человека или обезьяны или фрагмент указанного мутантного лентивирусного белка ENV человека или обезьяны, указанной молекулы нуклеиновой кислоты, кодирующей белок GAG, и указанной молекулы нуклеиновой кислоты, кодирующей мутантный белок NEF, по существу лишенный иммунодепрессивных свойств, содержатся в векторах, которые отличаются друг от друга.

Изобретение также относится к фармацевтической композиции согласно представленному выше определению для применения в качестве вакцины для лечения или предупреждения лентивирусной инфекции, в частности, инфекции ВИЧ-1, инфекции ВИЧ-2 и инфекции SIV.

Как упоминалось выше, фармацевтическая композиция по изобретению охватывает вакцину, содержащую в качестве активного вещества белок, как определено выше, или нуклеиновую кислоту, как определено выше, или вектор, как определено выше, или их комбинацию.

В конкретном варианте осуществления фармацевтическая композиция по изобретению охватывает вакцину, содержащую нуклеиновую кислоту, кодирующую белок GAG, как определено выше, нуклеиновую кислоту, кодирующую мутантный белок ENV, как определено выше, и нуклеиновую кислоту, кодирующую мутантный белок NEF, как определено выше.

В конкретном варианте осуществления фармацевтическая композиция по изобретению охватывает вакцину, как определено выше, содержащую нуклеиновую кислоту, кодирующую белок GAG, как определено выше, нуклеиновую кислоту, кодирующую мутантный белок ENV, как определено выше, и нуклеиновую кислоту, кодирующую мутантный белок NEF, как определено выше, которые содержатся в одном и том же векторе, причем один и тот же вектор предпочтительно представляет собой вектор на основе вируса оспы канареек или вектор на основе вируса кори, более предпочтительно вектор на основе вируса кори.

В конкретном варианте осуществления фармацевтическая композиция по изобретению охватывает вакцину, содержащую белок GAG, как определено выше, мутантный белок ENV, как определено выше, и мутантный белок NEF, как определено выше.

В конкретном варианте осуществления фармацевтическая композиция по изобретению охватывает вакцину, содержащую белок GAG, как определено выше, мутантный белок ENV, как определено выше, и мутантный белок NEF, как определено выше, которые объединены по меньшей мере с одним адъювантом.

Исчерпывающий перечень адъювантов, которые можно использовать в вакцинах против ВИЧ, указан в FRANKLIN PIERCE LAW CENTER EDUCATIONAL REPORT: PATENT LANDSCAPE OF ADJUVANT FOR HIV VACCINES, который включен в настоящее описание в качестве ссылки. Этот перечень включает:

- соединения на основе алюминия, такие как фосфат алюминия и гидроксид алюминия,

- иммуностимулирующие адъюванты, такие как CpG, MPL и QS21 или MF59, который представляет собой эмульсию сквалена типа "масло в воде",

- также можно использовать неполный адъювант Фрейнда (FIA) или полный адъювант Фрейнда (FCA),

- фосфат кальция, в частности, ортофосфаты, метафосфаты или пирофосфаты и иногда ионы водорода или гидроксида,

- мурамилдипептид (N-ацетилмурамил-L-аланин-D-изоглутамин, MDP) и его синтетические аналоги, такие как мурамилтрипептид фосфатидилэтаноламин MTPPTdEtn,

- трегалоза-6,6’-димиколат,

- сапонины (тритерпеноидные гликозиды), такие как QS-21,

- стеарилтирозин (октадециловый сложный эфир тирозина, соль хлористоводородной кислоты).

Иммуностимулирующие адъюванты могут включать следующие классы соединений:

- полисахариды, такие как:

○ хитозан;

○ инулин;

○ бета-глюканы;

○ липополисахариды или эндотоксин;

○ MGN-3Actinidia eriantha (AEPS);

○ элдексомер;

○ CpG ODN;

- липосомы, такие как:

○ дегидратированные-регидратированные липосомальные везикулы (DRV),

○ цитотоксические T-лимфоциты (CTL),

○ CAF01,

○ липосомы, содержащие липид A (LA):

- липидные коровые пептиды полизина (LCP),

- цитокины, такие как GM-CSF, IL-2, IL-12 или IL-15,

- липид A и монофосфориллипид A (MPL),

- липопептиды, которые представляют собой молекулы, состоящие из липида, связанного с пептидом. Они происходят из липопротеина клеточной стенки бактерий,

- экзогенные иммуностимулирующие адъюванты, которые представляют собой соединения или белки, которые не встречаются в организме человека, такие как:

○ протеасомы, в частности, множественные антигенные пептиды (MAP) или экзогенные токсины.

Соответственно, общее количество мутантного лентивирусного белка ENV в единичной дозе иммуногенной композиции составляет 10 мкг, и/или общее количество неслитого полипептида в единичной дозе иммуногенной композиции составляет 20 мкг. В одном варианте осуществления общее количество всех антигенов в единичной дозе иммунногенной композиции составляет 0,5-50 мкг, 2-40 мкг, 5-30 мкг, 10-20 мкг или приблизительно 30 мкг, приблизительно 20 мкг или приблизительно 10 мкг.

Количество мутантного лентивирусного белка ENV в дозе иммуногенной композиции выбирают в качестве количества, которое индуцирует иммунный ответ без существенных неблагоприятных побочных эффектов у типичных реципиентов. Такое количество варьирует, в зависимости от конкретного используемого иммуногена и выбранного режима дозирования или вакцинации. Оптимальное количество конкретной иммунногенной композиции можно установить с помощью стандартных исследований, вовлекающих наблюдение соответствующих иммунных ответов у индивидуумов.

Введение фармацевтической композиции может принимать форму одной или нескольких индивидуальных доз, например, в качестве повторяющихся доз одной и той же содержащей полипептид композиции или в режиме гетерологичной вакцинации "первичная иммунизация-вспомогательная иммунизация", включающем белки и векторы. В одном варианте осуществления иммуногенную композицию по изобретению первоначально вводят индивидууму в качестве двух или трех доз, где дозы разделены интервалом от двух недель до трех месяцев, предпочтительно один месяц.

Удобно, чтобы композицию вводили индивидууму (например, в качестве вспомогательной иммунизации) каждые 6-24 или 9-18 месяцев, например, ежегодно. Например, композицию вводят индивидууму (например, в качестве вспомогательной иммунизации) с интервалами шесть месяцев или 1 год. В этом отношении является пригодным, чтобы последующие введения композиции индивидууму усиливали иммунный ответ после более ранних введений композиции тому же индивидууму.

В одном варианте осуществления иммуногенную композицию по изобретению используют в качестве части режима первичная иммунизация-вспомогательная иммунизация для применения для лечения или профилактики заболевания или инфекции штаммами ВИЧ-1 из одного или нескольких кладов, отличных от одного или нескольких кладов ВИЧ-1 в иммуногенной композиции. Удобно, чтобы композиция представляла собой дозу первичной иммунизации. Альтернативно, композиция представляет собой дозу вспомогательной иммунизации.

Является пригодным, чтобы вводили две или более доз первичной иммунизации и/или вспомогательной иммунизации. В гетерологичном режиме первичной иммунизации-вспомогательной иммунизации используется введение различных форм иммуногенной композиции или вакцины при первичной иммунизации и вспомогательной иммунизации, каждая из которых сама по себе может включать два или более введений. Композиция для первичной иммунизации и композиция для вспомогательной иммунизации имеют по меньшей мере один общий антиген, хотя он не обязательно является идентичной формой антигена, он может представлять собой отличающуюся форму того же антигена.

Первичные и вспомогательные иммунизации по изобретению могут представлять собой гомологичные режимы первичной иммунизации-вспомогательной иммунизации. В гомологичных режимах первичной иммунизации-вспомогательной иммунизации используется одна и та же композиция для первичной и вспомогательной иммунизации, например, иммуногенная композиция по изобретению. Гетерологичные режимы первичной иммунизации-вспомогательной иммунизации можно осуществлять с помощью комбинации составов на основе белка и ДНК. Такая стратегия считается эффективной при индукции широких иммунных ответов. Адъювантные белковые вакцины индуцируют в основном антитела и CD4+ T-клеточные иммунные ответы, в то время как доставка ДНК в качестве плазмиды или рекомбинантного вектора индуцирует сильные CD8+ T-клеточные ответы. Таким образом, комбинация вакцинации белком и ДНК может обеспечить широкое множество иммунных ответов. Это имеет особое значение в контексте ВИЧ, поскольку полагают, что нейтрализующие антитела, CD4+ T-клетки и CD8+ T-клетки являются важными для иммунной защиты против ВИЧ-1.

Изобретение также относится к фармацевтической композиции согласно представленному выше определению для применения для лечения лентивирусной инфекции.

Изобретение также относится к способу лечения пациента, страдающего патологиями, обусловленными лентивирусной инфекцией, включающему введение пациенту, нуждающемуся в этом, фармацевтически эффективного количества фармацевтической композиции, как определено выше.

Изобретение также относится к способу индукции иммунного ответа против лентивируса, которым инфицирован индивидуум, причем указанный способ включает введение пациенту, нуждающемуся в этом, фармацевтически эффективного количества фармацевтической композиции, как определено выше.

Изобретение также относится к фармацевтической композиции, как определено выше, дополнительно содержащей противовирусное средство.

Композицию по изобретению также можно использовать в комбинации с противовирусными композициями, приведенными в таблице 1 ниже:

Изобретение также относится к фармацевтической композиции, как определено выше, для одновременного, раздельного или последовательного применения.

Изобретение относится к фармацевтической композиции, как определено выше, для ее применения для стимуляции иммунного ответа в организме хозяина.

Изобретение относится к фармацевтической композиции, как определено выше, для применения для индукции специфического иммунного ответа против белка ENV ВИЧ.

Изобретение относится к фармацевтической композиции, как определено выше, для применения для предупреждения или лечения ВИЧ-инфекции или патологии, обусловленной СПИД.

Изобретение относится к фармацевтической композиции, как определено выше, в качестве вакцины для применения для индукции специфического иммунного ответа против белка ENV ВИЧ.

Изобретение относится к фармацевтической композиции, как определено выше, в качестве вакцины, для применения для предупреждения или лечения ВИЧ-инфекции или патологии, обусловленной СПИД.

В другом аспекте изобретение также относится к способу получения активного вещества фармацевтической композиции, как определено выше, состоящему в модификации иммунодепрессивного свойства:

лентивирусного белка ENV человека или обезьяны дикого типа,

или фрагмента указанного лентивирусного белка ENV человека или обезьяны дикого типа, причем указанный фрагмент содержит по меньшей мере 40 аминокислот,

причем указанный ENV или его фрагмент презентирует трансмембранную субъединицу (TM), содержащую иммунодепрессивный домен (ISU), содержащий следующую аминокислотную последовательность:

A-[I/V]-E-[K/R]-X’_a-X’_b-X-D-Q (SEQ ID NO: 427),

где

X обозначает любую аминокислоту,

X’_a представляет собой C, D, E, H, I, K, M, N, P, Q, S, T, V, W или Y, и

X’_b представляет собой C, D, E, H, I, K, L, M, N, P, Q, S, T, V, W или Y,

причем указанный способ включает стадию внесения по меньшей мере одной мутации из X’_a и/или X’_b

с получением

выделенного мутантного лентивирусного белка ENV человека или обезьяны, по существу не обладающего иммунодепрессивной активностью,

причем указанный мутантный лентивирусный белок ENV человека или обезьяны обладает по меньшей мере 70% идентичностью, предпочтительно по меньшей мере 80% идентичностью, с одной из последовательностей, выбранных из группы, состоящей из SEQ ID NO: 216, SEQ ID NO: 420 и SEQ ID NO: 421,

или фрагмента указанного выделенного мутантного лентивирусного белка ENV человека или обезьяны, по существу не обладающего иммунодепрессивной активностью, причем указанный фрагмент содержит по меньшей мере 40 аминокислот,

при этом мутантный белок ENV и его фрагмент содержат мутантный иммунодепрессивный домен (ISU), содержащий следующую аминокислотную последовательность:

A-[I/V]-E-[K/R]-X_a-X_b-X-D-Q (SEQ ID NO: 416),

где

X обозначает любую аминокислоту,

и либо

X_aпредставляет собой A, F, G, L, R или удален, и X_bпредставляет собой C, D, E, H, I, K, L, M, N, P, Q, S, T, V, W или Y, либо

X_a представляет собой C, D, E, H, I, K, M, N, P, Q, S, T, V, W или Y, и X_bпредставляет собой A, F, G, R или удален, либо

X_a представляет собой A, F, G, L, R или удален, и X_b представляет собой A, F, G, R или удален,

причем указанное по существу отсутствие иммунодепрессивной активности упомянутого выше мутантного лентивирусного белка ENV человека или обезьяны или определенного выше фрагмента может быть оценено, исходя из того факта, что в анализе in vivo, вовлекающем отторжение трансплантированных опухолевых клеток,

в котором указанные опухолевые клетки трансдуцируют таким образом, чтобы они экспрессировали либо указанный мутантный белок ENV, либо указанный фрагмент (опухолевые клетки с мутантным ENV),

или указанные опухолевые клетки трансдуцируют таким образом, чтобы они экспрессировали указанный белок ENV дикого типа или его фрагмент (опухолевые клетки с ENV дикого типа),

или указанные опухолевые клетки не трансдуцируют (нормальные опухолевые клетки),

следующее соотношение:

индекс иммунодепрессии указанного мутантного белка ENV или указанного фрагмента (i_{мутантный env})/индекс иммунодепрессии белка ENV дикого типа (i_{env дикого типа}), составляет менее 0,5,

где i_{мутантный env}определяется как: (максимальная площадь, достигаемая опухолевыми клетками с мутантным ENV - максимальная площадь, достигаемая нормальными опухолевыми клетками)/(максимальная площадь, достигаемая нормальными опухолевыми клетками), и

i_{env дикого типа}определяется как: (максимальная площадь, достигаемая опухолевыми клетками с ENV дикого типа - максимальная площадь, достигаемая нормальными клетками)/(максимальная площадь, достигаемая нормальными опухолевыми клетками).

Изобретение также относится к способу получения активного вещества фармацевтической композиции, согласно определенному выше способу, состоящему в модификации иммунодепрессивного свойства:

лентивирусного белка ENV человека или обезьяны дикого типа,

или фрагмента указанного лентивирусного белка ENV человека или обезьяны дикого типа, причем указанный фрагмент содержит по меньшей мере 40 аминокислот,

при этом указанный белок ENV или его фрагмент презентирует трансмембранную субъединицу (TM), содержащую иммунодепрессивный домен (ISU), содержащий следующую аминокислотную последовательность:

A-[I/V]-E-[K/R]-Y-L-X-D-Q (SEQ ID NO: 1),

где

X обозначает любую аминокислоту,

причем указанный способ включает стадию внесения по меньшей мере одной мутации в Y в положении 5 и/или в L в положении 6,

с получением

выделенного мутантного лентивирусного белка ENV человека или обезьяны, по существу не обладающего иммунодепрессивной активностью,

или фрагмента указанного выделенного мутантного лентивирусного белка ENV человека или обезьяны, по существу не обладающего иммунодепрессивной активностью, причем указанный фрагмент содержит по меньшей мере 40 аминокислот,

при этом указанный мутантный белок ENV и его фрагмент содержат мутантный иммунодепрессивный домен (ISU), содержащий следующую аминокислотную последовательность:

A-[I/V]-E-[K/R]-X_a-X_b-X-D-Q (SEQ ID NO: 416),

где

X обозначает любую аминокислоту,

и либо

X_aпредставляет собой A, F, G, L, R или удален, и X_bпредставляет собой C, D, E, H, I, K, L, M, N, P, Q, S, T, V, W или Y, либо

X_a представляет собой C, D, E, H, I, K, M, N, P, Q, S, T, V, W или Y, и X_bпредставляет собой A, F, G, R или удален, либо

X_a представляет собой A, F, G, L, R или удален, и X_b представляет собой A, F, G, R или удален.

Изобретение также относится к способу, как определено выше, для получения активного вещества фармацевтической композиции,

где указанный выделенный мутантный лентивирусный белок ENV человека или обезьяны по существу не обладает иммунодепрессивной активностью,

или фрагмент указанного выделенного мутантного лентивирусного белка ENV человека или обезьяны по существу не обладает иммунодепрессивной активностью, причем указанный фрагмент содержит по меньшей мере 40 аминокислот,

при этом указанный мутантный белок ENV и его фрагмент содержат мутантный иммунодепрессивный домен (ISU), содержащий следующую аминокислотную последовательность:

A-[I/V]-E-[K/R]-X_a-X_b-X-D-Q (SEQ ID NO: 416),

где

X обозначает любую аминокислоту,

и либо

X_aпредставляет собой A, F, G, L или R, и X_bпредставляет собой C, D, E, H, I, K, L, M, N, P, Q, S, T, V, W или Y, либо

X_a представляет собой C, D, E, H, I, K, M, N, P, Q, S, T, V, W или Y, и X_bпредставляет собой A, F, G или R, либо

X_a представляет собой A, F, G, L или R, и X_b представляет собой A, F, G или R.

Изобретение также относится к способу, как определено выше, для получения активного вещества фармацевтической композиции,

где указанный выделенный мутантный лентивирусный белок ENV человека или обезьяны по существу не обладает иммунодепрессивной активностью,

или фрагмент указанного выделенного мутантного лентивирусного белка ENV человека или обезьяны по существу не обладает иммунодепрессивной активностью, причем указанный фрагмент содержит по меньшей мере 40 аминокислот,

при этом мутантный белок ENV и его фрагмент содержат мутантный иммунодепрессивный домен (ISU), содержащий следующую аминокислотную последовательность:

A-[I/V]-E-[K/R]-X_a-X_b-X-D-Q (SEQ ID NO: 416),

где

X обозначает любую аминокислоту,

и либо

X_aпредставляет собой A, F, G, L или R, и X_bпредставляет собой L, I, V, M или P, либо

X_a представляет собой Y, I, H, C или T, и X_bпредставляет собой A, F, G или R, либо

X_a представляет собой A, F, G, L или R, и X_b представляет собой A, F, G или R.

Изобретение также относится к способу, как определено выше, для получения активного вещества фармацевтической композиции,

где указанный выделенный мутантный лентивирусный белок ENV человека или обезьяны по существу не обладает иммунодепрессивной активностью,

или фрагмент указанного выделенного мутантного лентивирусного белка ENV человека или обезьяны по существу не обладает иммунодепрессивной активностью, причем указанный фрагмент содержит по меньшей мере 40 аминокислот,

при этом указанный мутантный белок ENV белок и его фрагмент содержат мутантный иммунодепрессивный домен (ISU), содержащий следующую аминокислотную последовательность:

A-[I/V]-E-[K/R]-X_a-X_b-X-D-Q (SEQ ID NO: 416),

где

X обозначает любую аминокислоту,

и либо

X_aпредставляет собой A, G или R, и X_bпредставляет собой C, D, E, H, I, K, L, M, N, P, Q, S, T, V, W или Y, либо

X_a представляет собой C, D, E, H, I, K, M, N, P, Q, S, T, V, W или Y, и X_bпредставляет собой F, G или R, либо

X_aпредставляет собой F или L, и X_bпредставляет собой F, G или R, либо

X_a представляет собой A, G или R, и X_b представляет собой A.

Изобретение также относится к способу, как определено выше, для получения активного вещества фармацевтической композиции,

где указанный выделенный мутантный лентивирусный белок ENV человека или обезьяны по существу не обладает иммунодепрессивной активностью,

или фрагмент указанного выделенного мутантного лентивирусного белка ENV человека или обезьяны по существу не обладает иммунодепрессивной активностью, причем указанный фрагмент содержит по меньшей мере 40 аминокислот,

при этом указанный мутантный белок ENV и его фрагмент содержат мутантный иммунодепрессивный домен (ISU), содержащий следующую аминокислотную последовательность:

A-[I/V]-E-[K/R]-X_a-X_b-X-D-Q (SEQ ID NO: 416),

где

X обозначает любую аминокислоту,

и либо

X_aпредставляет собой A, G или R, и X_bпредставляет собой L, I, V, M или P, либо

X_a представляет собой Y, I, H, C или T, и X_bпредставляет собой F, G или R, либо

X_aпредставляет собой F или L, и X_bпредставляет собой F, G или R, либо

X_a представляет собой A, G или R, и X_b представляет собой A, либо

X_a представляет собой A, G или R, и X_b представляет собой F, G или R.

Изобретение также относится к способу, как определено выше, для получения активного вещества фармацевтической композиции,

где указанный выделенный мутантный лентивирусный белок ENV человека или обезьяны по существу не обладает иммунодепрессивной активностью,

или фрагмент указанного выделенного мутантного лентивирусного белка ENV человека или обезьяны по существу не обладает иммунодепрессивной активностью, причем указанный фрагмент содержит по меньшей мере 40 аминокислот,

при этом указанный мутантный белок ENV и его фрагмент содержат мутантный иммунодепрессивный домен (ISU), содержащий следующую аминокислотную последовательность:

A-[I/V]-E-[K/R]-X_a-X_b-X-D-Q (SEQ ID NO: 416),

где

X обозначает любую аминокислоту,

и либо

X_aпредставляет собой A, G или R, и X_bпредставляет собой C, D, E, H, I, K, L, M, N, P, Q, S, T, V, W или Y, либо

X_a представляет собой C, D, E, H, I, K, M, N, P, Q, S, T, V, W или Y, и X_bпредставляет собой F, G или R.

Изобретение также относится к способу, как определено выше, для получения активного вещества фармацевтической композиции,

где указанный выделенный мутантный лентивирусный белок ENV человека или обезьяны по существу не обладает иммунодепрессивной активностью,

или фрагмент указанного выделенного мутантного лентивирусного белка ENV человека или обезьяны по существу не обладает иммунодепрессивной активностью, причем указанный фрагмент содержит по меньшей мере 40 аминокислот,

при этом указанный мутантный белок ENV и его фрагмент содержат мутантный иммунодепрессивный домен (ISU), содержащий следующую аминокислотную последовательность:

A-[I/V]-E-[K/R]-X_a-X_b-X-D-Q (SEQ ID NO: 416),

где

X обозначает любую аминокислоту,

и либо

X_aпредставляет собой A, G или R, и X_bпредставляет собой L, I, V, M или P, либо

X_a представляет собой Y, I, H, C или T, и X_bпредставляет собой F, G или R.

Изобретение также относится к способу, как определено выше, для получения активного вещества фармацевтической композиции,

где указанный выделенный мутантный лентивирусный белок ENV человека или обезьяны по существу не обладает иммунодепрессивной активностью,

или фрагмент указанного выделенного мутантного лентивирусного белка ENV человека или обезьяны по существу не обладает иммунодепрессивной активностью, причем указанный фрагмент содержит по меньшей мере 40 аминокислот,

при этом указанный мутантный белок ENV и его фрагмент содержат мутантный иммунодепрессивный домен (ISU), содержащий следующую аминокислотную последовательность:

A-[I/V]-E-[K/R]-X_a-X_b-X-D-Q (SEQ ID NO: 416),

где

X обозначает любую аминокислоту,

и либо

X_aпредставляет собой R, и X_bпредставляет собой C, D, E, H, I, K, L, M, N, P, Q, S, T, V, W или Y, либо

X_a представляет собой C, D, E, H, I, K, M, N, P, Q, S, T, V, W или Y, и X_b представляет собой R, либо

X_a представляет собой R, и X_b представляет собой R.

Изобретение также относится к способу, как определено выше, для получения активного вещества фармацевтической композиции,

где указанный выделенный мутантный лентивирусный белок ENV человека или обезьяны по существу не обладает иммунодепрессивной активностью,

или фрагмент указанного выделенного мутантного лентивирусного белка ENV человека или обезьяны по существу не обладает иммунодепрессивной активностью, причем указанный фрагмент содержит по меньшей мере 40 аминокислот,

причем указанный мутантный белок ENV и его фрагмент содержат мутацию по меньшей мере в одной из аминокислот в положениях 29, 36 и 37 SEQ ID NO: 426:

A[I/V]E[K/R]X_aX_bX₁DQX₂X₃LX₄X₅WGC[A/S][F/G]X₆X₇CVX₈TX₉VPX_cX₁₀Z₁Z₂

Z₃Z₄Z₅X_dX_e[S/T] (SEQ ID NO: 426),

где

X_a и X_b являются такими, как определено в любом из пп. 1-15,

X₁-X₁₀ обозначают любую аминокислоту,

Z₁-Z₅ обозначают отсутствие аминокислоты или любую аминокислоту, независимо друг от друга,

так что

○ X_c представляет собой A, C, D, E, F, G, H, I, K, L, M, N, P, Q, R, S, T, V, Y или удален, предпочтительно A, D или N,

○ X_d представляет собой A, C, D, E, F, G, H, I, L, M, N, P, Q, R, S, T, V, Y, W или удален, предпочтительно A, G, S или Y,

○ X_e представляет собой A, C, D, E, F, G, H, I, K, L, M, N, P, Q, R, T, V, Y, W или удален, предпочтительно A, D или N.

Настоящее изобретение относится к фармацевтической композиции, содержащей в качестве активного вещества:

a) выделенный не встречающийся в природе мутантный лентивирусный ENV человека или обезьяны, по существу не обладающий иммунодепрессивной активностью, причем указанный мутантный лентивирусный ENV человека или обезьяны является результатом мутации трансмембранной субъединицы (TM) лентивирусного белка ENV человека или обезьяны дикого типа, причем трансмембранная субъединца содержит иммунодепрессивный домен (ISU), содержащий следующую аминокислотную последовательность:

A-[I/V]-E-[K/R]-Y-L-X-D-Q (SEQ ID NO: 1),

причем указанная последовательность охватывает

AIEKYLXDQ (SEQ ID NO: 2), AIERYLXDQ (SEQ ID NO: 3), AVEKYLXDQ (SEQ ID NO: 4) и AVERYLXDQ (SEQ ID NO: 5), где X обозначает любую природную аминокислоту,

где аминокислоты в положениях, выбранных из

- положения 4 SEQ ID NO: 1,

- положения 5 SEQ ID NO: 1,

- положения 6 SEQ ID NO: 1,

- положений 4 и 5 SEQ ID NO: 1,

- положения 4 и 6 SEQ ID NO: 1,

- положений 5 и 6 SEQ ID NO: 1 и

- положений 4, 5 и 6 SEQ ID NO: 1,

либо удалены,

либо заменены другой аминокислотой, так что

○ когда иммунодепрессивный домен содержит SEQ ID NO: 2 или 4,

▪ аминокислотный остаток в положении 4 SEQ ID NO: 1 заменен на A, C, D, E, F, G, H, I, L, M, N, P, Q, R, S, T, V, W или Y, и/или

▪ аминокислотный остаток в положении 5 SEQ ID NO: 1 заменен на A, C, D, E, F, G, I, L, M, N, P, Q, R, S, T, V или W, и/или

▪ аминокислотный остаток в положении 6 SEQ ID NO: 1 заменен на A, C, D, E, F, G, H, I, K, M, N, P, Q, R, S, T, V, W или Y,

○ когда иммунодепрессивный домен содержит SEQ ID NO: 3 или 5,

▪ аминокислотный остаток в положении 4 SEQ ID NO: 1 заменен на A, C, D, E, F, G, H, I, K, L, M, N, P, Q, S, T, V, W или Y, и/или

▪ аминокислотный остаток в положении 5 SEQ ID NO: 1 заменен на A, C, D, E, F, G, I, L, M, N, P, Q, R, S, T, V или W, и/или

▪ аминокислотный остаток в положении 6 SEQ ID NO: 1 заменен на A, C, D, E, F, G, H, I, K, M, N, P, Q, R, S, T, V, W или Y,

или

b) фрагмент указанного мутантного лентивирусного ENV человека или обезьяны, причем указанный фрагмент содержит по меньшей мере иммунодепрессивный домен (ISU) указанного лентивирусного ENV человека или обезьяны дикого типа, содержащий следующую аминокислотную последовательность:

A-[I/V]-E-[K/R]-Y-L-X-D-Q (SEQ ID NO: 1),

где аминокислоты в положениях, выбранных из

- положения 4 SEQ ID NO: 1,

- положения 5 SEQ ID NO: 1,

- положения 6 SEQ ID NO: 1,

- положений 4 и 5 SEQ ID NO: 1,

- положения 4 и 6 SEQ ID NO: 1,

- положений 5 и 6 SEQ ID NO: 1 и

- положений 4, 5 и 6 SEQ ID NO: 1,

либо удалены,

либо заменены другой аминокислотой, так что

○ когда иммунодепрессивный домен содержит SEQ ID NO: 2 или 4,

▪ аминокислотный остаток в положении 4 SEQ ID NO: 1 заменен на A, C, D, E, F, G, H, I, L, M, N, P, Q, R, S, T, V, W или Y, и/или

▪ аминокислотный остаток в положении 5 SEQ ID NO: 1 заменен на A, C, D, E, F, G, I, L, M, N, P, Q, R, S, T, V или W, и/или

▪ аминокислотный остаток в положении 6 SEQ ID NO: 1 заменен на A, C, D, E, F, G, H, I, K, M, N, P, Q, R, S, T, V, W или Y,

○ когда иммунодепрессивный домен содержит SEQ ID NO: 3 или 5,

▪ аминокислотный остаток в положении 4 SEQ ID NO: 1 заменен на A, C, D, E, F, G, H, I, K, L, M, N, P, Q, S, T, V, W или Y, и/или

▪ аминокислотный остаток в положении 5 SEQ ID NO: 1 заменен на A, C, D, E, F, G, I, L, M, N, P, Q, R, S, T, V или W, и/или

▪ аминокислотный остаток в положении 6 SEQ ID NO: 1 заменен на A, C, D, E, F, G, H, I, K, M, N, P, Q, R, S, T, V, W или Y,

причем указанный фрагмент по существу не обладает иммунодепрессивными свойствами,

вместе с фармацевтически приемлемым носителем.

В одном преимущественном варианте осуществления изобретение относится к фармацевтической композиции, как определено выше, где аминокислоты в положениях группы, состоящей из

- положения 4 SEQ ID NO: 1,

- положения 5 SEQ ID NO: 1,

- положения 6 SEQ ID NO: 1,

- положений 4 и 5 SEQ ID NO: 1,

- положения 4 и 6 SEQ ID NO: 1,

- положений 5 и 6 SEQ ID NO: 1 и

- положений 4, 5 и 6 SEQ ID NO: 1,

заменены другой аминокислотой, так что

○ когда иммунодепрессивный домен содержит SEQ ID NO: 2 или 4,

▪ аминокислотный остаток в положении 4 SEQ ID NO: 1 заменен на A, C, D, E, F, G, H, I, L, M, N, P, Q, R, S, T, V, W или Y, и/или

▪ аминокислотный остаток в положении 5 SEQ ID NO: 1 заменен на A, C, D, E, F, G, I, L, M, N, P, Q, R, S, T, V или W, и/или

▪ аминокислотный остаток в положении 6 SEQ ID NO: 1 заменен на A, C, D, E, F, G, H, I, K, M, N, P, Q, R, S, T, V, W или Y,

○ когда иммунодепрессивный домен содержит SEQ ID NO: 3 или 5,

▪ аминокислотный остаток в положении 4 SEQ ID NO: 1 заменен на A, C, D, E, F, G, H, I, K, L, M, N, P, Q, S, T, V, W или Y, и/или

▪ аминокислотный остаток в положении 5 SEQ ID NO: 1 заменен на A, C, D, E, F, G, I, L, M, N, P, Q, R, S, T, V или W, и/или

▪ аминокислотный остаток в положении 6 SEQ ID NO: 1 заменен на A, C, D, E, F, G, H, I, K, M, N, P, Q, R, S, T, V, W или Y.

Преимущественно, мутантный лентивирусный белок по изобретению, содержащийся в определенной выше композиции, содержит аминокислотную последовательность из перечня, состоящего из: SEQ ID NO: 407-SEQ ID NO: 414.

Соответствие является следующим:

Эти белки являются мутантными в положении 4 SEQ ID NO: 1, посредством замены, и аминокислота в положении 5 заменена на A.

В одном преимущественном варианте осуществления изобретение относится к фармацевтической композиции, как определено выше, где аминокислоты в положениях группы, состоящей из

- положения 5 SEQ ID NO: 1,

- положения 6 SEQ ID NO: 1 и

- положений 5 и 6 SEQ ID NO: 1,

заменены другой аминокислотой, так что

▪ аминокислотный остаток в положении 5 SEQ ID NO: 1 заменен на A, C, D, E, F, G, I, L, M, N, P, Q, R, S, T, V или W, и/или

▪ аминокислотный остаток в положении 6 SEQ ID NO: 1 заменен на A, C, D, E, F, G, H, I, K, M, N, P, Q, R, S, T, V, W или Y.

В одном преимущественном варианте осуществления изобретение относится к фармацевтической композиции, как определено выше, где указанный иммунодепрессивный домен (ISU) содержит аминокислотную последовательность из группы, состоящей из: SEQ ID NO: 4 или 5.

В одном преимущественном варианте осуществления изобретение относится к фармацевтической композиции, как определено выше, где указанный иммунодепрессивный домен (ISU) содержит аминокислотную последовательность SEQ ID NO: 5, и где

▪ аминокислотный остаток в положении 5 SEQ ID NO: 5 заменен на A, F, G, L или R, или

▪ аминокислотный остаток в положении 6 SEQ ID NO: 5 заменен на A, F, G или R, или

▪ аминокислотные остатки в положениях 5 и 6 SEQ ID NO: 5 заменены на A, F, G или R.

Это имеет место, когда указанный белок ENV представляет собой белок ENV вируса ВИЧ-1.

Изобретение также относится к фармацевтической композиции, как определено выше, где указанный иммунодепрессивный домен (ISU) содержит аминокислотную последовательность SEQ ID NO: 2, и где

▪ аминокислотный остаток в положении 5 SEQ ID NO: 2 заменен на A, F, G, L или R, или

▪ аминокислотный остаток в положении 6 SEQ ID NO: 2 заменен на A, F, G или R, или

▪ аминокислотные остатки в положениях 5 и 6 SEQ ID NO: 2 заменены на A, F, G или R.

Изобретение также относится к фармацевтической композиции, как определено выше, где указанный иммунодепрессивный домен (ISU) содержит аминокислотную последовательность SEQ ID NO: 3, и где

▪ аминокислотный остаток в положении 5 SEQ ID NO: 3 заменен на A, F, G, L или R, или

▪ аминокислотный остаток в положении 6 SEQ ID NO: 3 заменен на A, F, G или R, или

▪ аминокислотные остатки в положениях 5 и 6 SEQ ID NO: 3 заменены на A, F, G или R.

В одном преимущественном варианте осуществления изобретение относится к фармацевтической композиции, как определено выше, где указанный мутантный белок дополнительно содержит аминокислотную последовательность дикого типа SEQ ID NO: 270,

X₁DQX₂X₃LX₄X₅WGC[A/S][F/G]X₆X₇CVX₈TX₉VPWX₁₀Z₁Z₂Z₃Z₄Z₅[N/S][E/D/N/A][S/T] (SEQ ID NO: 270),

где X₁-X₁₀ обозначают любую аминокислоту,

где Z₁-Z₅ обозначают отсутствие аминокислоты или любую природную аминокислоту, независимо друг от друга,

причем указанный мутантный лентивирусный белок дополнительно содержит мутацию по меньшей мере в одной из аминокислот в положениях 23, 30 и 31 SEQ ID NO: 270,

при этом указанная мутация представляет собой:

либо делецию,

либо замену, так что

○ аминокислота в положении 25 SEQ ID NO: 270 заменена на A, C, D, E, F, G, H, I, K, L, M, N, P, Q, R, S, T, V, Y,

○ аминокислота в положении 32 SEQ ID NO: 270 заменена на A, C, D, E, F, G, H, I, K, L, M, P, Q, R, T, V, Y, W,

○ аминокислота в положении 33 SEQ ID NO: 270 заменена на C, F, G, H, I, K, L, M, P, Q, R, S, T, V, Y, W.

В одном преимущественном варианте осуществления изобретение относится к фармацевтической композиции, содержащей в качестве активного вещества:

выделенный не встречающийся в природе мутантный лентивирусный ENV человека или обезьяны, по существу не обладающий иммунодепрессивной активностью, причем указанный мутантный лентивирусный ENV человека или обезьяны получен путем мутации лентивирусного белка ENV человека или обезьяны дикого типа, при этом указанный лентивирусный белок ENV человека или обезьяны содержит следующую аминокислотную последовательность:

A[I/V]E[K/R]YLX₁DQX₂X₃LX₄X₅WGC[A/S][F/G]X₆X₇CVX₈TX₉VPWX₁₀Z₁Z₂Z₃

Z₄Z₅[N/S][E/D/N/A][S/T] (SEQ ID NO: 415),

где X₁-X₁₀ обозначают любую аминокислоту,

где Z₁-Z₅ обозначают отсутствие аминокислоты или любую природную аминокислоту, независимо друг от друга,

где аминокислоты в положениях, выбранных из

- положения 4 SEQ ID NO: 1,

- положения 5 SEQ ID NO: 1,

- положения 6 SEQ ID NO: 1,

- положений 4 и 5 SEQ ID NO: 1,

- положения 4 и 6 SEQ ID NO: 1,

- положений 5 и 6 SEQ ID NO: 1 и

- положений 4, 5 и 6 SEQ ID NO: 1,

либо удалены,

либо заменены другой аминокислотой, так что

▪ аминокислотный остаток в положении 4 SEQ ID NO: 1 заменен на A, C, D, E, F, G, H, I, L, M, N, P, Q, S, T, V, W или Y, и/или

▪ аминокислотный остаток в положении 5 SEQ ID NO: 1 заменен на A, C, D, E, F, G, I, L, M, N, P, Q, R, S, T, V или W, и/или

▪ аминокислотный остаток в положении 6 SEQ ID NO: 1 заменен на A, C, D, E, F, G, H, I, K, M, N, P, Q, R, S, T, V, W или Y,

и, дополнительно, где

по меньшей мере в одну из аминокислот в положениях 29, 36 и 37 аминокислотной последовательности SEQ ID NO: 415 внесена мутация, посредством

- либо делеции

- либо замены, так что

○ аминокислота в положении 29 SEQ ID NO: 415 заменена на A, C, D, E, F, G, H, I, K, L, M, N, P, Q, R, S, T, V, Y,

○ аминокислота в положении 36 SEQ ID NO: 415 заменена на A, C, D, E, F, G, H, I, K, L, M, P, Q, R, T, V, Y, W,

○ аминокислота в положении 37 SEQ ID NO: 415 заменена на C, F, G, H, I, K, L, M, P, Q, R, S, T, V, Y, W.

В другом аспекте изобретение относится к фармацевтической композиции, как определено выше, дополнительно содержащей мутацию в положении X₄

X₁DQX₂X₃LX₄X₅WGC[A/S][F/G]X₆X₇CVX₈TX₉VPWX₁₀Z₁Z₂Z₃Z₄Z₅[N/S][E/D/N/A][S/T] (SEQ ID NO: 270),

где X₁-X₃ и X₅-X₁₀ обозначают любую аминокислоту,

Z₁-Z₅ обозначают отсутствие аминокислоты или любую аминокислоту, независимо друг от друга

причем указанная мутация представляет собой:

- либо делецию,

- либо замену на A, C, D, E, F, H, I, K, L, M, P, Q, R, S, T, V, Y или W.

В одном преимущественном варианте осуществления изобретение относится к фармацевтической композиции, содержащей в качестве активного вещества:

выделенный не встречающийся в природе мутантный лентивирусный ENV человека или обезьяны, по существу не обладающий иммунодепрессивной активностью, причем указанный мутантный лентивирусный ENV человека или обезьяны получен путем мутации лентивирусного белка ENV человека или обезьяны дикого типа, при этом указанный лентивирусный белок ENV человека или обезьяны дикого типа содержит следующую аминокислотную последовательность:

A[I/V]E[K/R]YLX₁DQX₂X₃LX₄X₅WGC[A/S][F/G]X₆X₇CVX₈TX₉VPWX₁₀Z₁Z₂Z₃

Z₄Z₅[N/S][E/D/N/A][S/T] (SEQ ID NO: 415),

где X₁-X₁₀ обозначают любую аминокислоту,

где Z₁-Z₅ обозначают отсутствие аминокислоты или любую природную аминокислоту, независимо друг от друга,

где аминокислоты в положениях, выбранных из

- положения 4 SEQ ID NO: 1,

- положения 5 SEQ ID NO: 1,

- положения 6 SEQ ID NO: 1,

- положений 4 и 5 SEQ ID NO: 1,

- положений 4 и 6 SEQ ID NO: 1,

- положений 5 и 6 SEQ ID NO: 1 и

- положений 4, 5 и 6 SEQ ID NO: 1,

- либо удалены,

- либо заменены другой аминокислотой, так что

▪ аминокислотный остаток в положении 4 SEQ ID NO: 1 заменен на A, C, D, E, F, G, H, I, L, M, N, P, Q, S, T, V, W или Y, и/или

▪ аминокислотный остаток в положении 5 SEQ ID NO: 1 заменен на A, C, D, E, F, G, I, L, M, N, P, Q, R, S, T, V или W, и/или

▪ аминокислотный остаток в положении 6 SEQ ID NO: 1 заменен на A, C, D, E, F, G, H, I, K, M, N, P, Q, R, S, T, V, W или Y,

и возможно, дополнительно, где

по меньшей мере в одну из аминокислот в положениях 29, 36 и 37 аминокислотной последовательности SEQ ID NO: 415 внесена мутация, посредством

- либо делеции,

- либо замены, так что

○ аминокислота в положении 29 SEQ ID NO: 415 заменена на A, C, D, E, F, G, H, I, K, L, M, N, P, Q, R, S, T, V, Y,

○ аминокислота в положении 36 SEQ ID NO: 415 заменена на A, C, D, E, F, G, H, I, K, L, M, P, Q, R, T, V, Y, W,

○ аминокислота в положении 37 SEQ ID NO: 415 заменена на C, F, G, H, I, K, L, M, P, Q, R, S, T, V, Y, W,

и/или возможно, дополнительно, где аминокислота в положении X₄либо удалена, либо заменена на A, C, D, E, F, H, I, K, L, M, P, Q, R, S, T, V, Y или W, предпочтительно на R или H.

ПЕРЕВОД НАДПИСЕЙ НА ЧЕРТЕЖАХ

Фиг. 1:

Аминокислотные последовательности вариантов с делецией в эктодомене ВИЧ с указанной длиной и отдельных мутантных (замена подчеркнута) эктодоменов.

Фиг. 2:

Функциональное определение границ иммунодепрессивного домена оболочки ВИЧ. Иммунодепрессивную активность эктодоменов оболочки ВИЧ длиной 115 а.к. и укороченных эктодоменов оболочки ВИЧ (см. структуры слева) исследовали с использованием анализа отторжения опухоли MCA205 in vivo. Индексы иммуносупрессии приведены в качестве гистограмм справа (средние значений +/- SD).

Фиг. 3:

Функциональная идентификация аминокислоты в эктодомене оболочки ВИЧ, вовлеченной в иммунодепрессивную активность и поиск аминокислотных замен, ингибирующих эту активность. Иммунодепрессивную активность исследовали in vivo, как на фиг. 2.

Фиг. 4:

Профиль экспрессии мутантных оболочек ВИЧ с использованием полноразмерных экспрессирующих векторов для экспрессии HIVenv и моноклонального антитела против SU HIVenv(110H) (FACS). Данные выражены в качестве процентов от контроля в виде HIVenv WT.

Фиг. 5:

Инфекционность HIVenv-псевдотипированных вирусных частиц, демонстрирующих функциональность полноразмерных оболочек WT и конкретным образом мутантных оболочек ВИЧ. Результаты выражены в качестве титров вируса (количество инфицированных клеток-мишеней/мл супернатанта вируса).

Фиг. 6:

Функциональная идентификация аминокислот в эктодомене оболочки SIV, прямо вовлеченная в иммунодепрессивную активность и поиск аминокислотных замен, ингибирующих эту активность. Иммунодепрессивную активность исследовали с использованием анализа отторжения опухоли MCA205 in vivo. Индексы иммунодепрессии представлены в качестве гистограмм (средние величины +/- SD).

ПРИМЕР

Иммунодепрессивные домены были идентифицированы на белках оболочки онкоретровирусов, либо гамма-типа (MLV мыши), либо дельта-типа (например, HTLV человека), а также нескольких эндогенных ретровирусов (например, HERV-FRD). Эти домены обладают высококонсервативной кристаллографической структурой, хотя их первичные последовательности являются довольно разнообразными и ранее было продемонстрировано, что аминокислота (Q, E или K) в определенном положении является необходимой для иммунодепрессивной активности соответствующего белка оболочки. Кроме того, было продемонстрировано, что мутация этой аминокислоты на аргинин (R) приводит к ингибированию иммунодепрессивной активности мутантного белка оболочки, в некоторых случаях с полным сохранением других функциональных свойств белка оболочки, включая его способность нормально экспрессироваться на клеточной мембране, захватываться образующейся ретровирусной частицей и, наконец, сообщать инфекционность мутантному вирусу in vitro. Такие мутанты позволили однозначную демонстрацию ключевой роли иммунодепрессивной активности для виремии in vivo, причем мутантный IS-вирус неспособен ускользать от иммунной системы хозяина и размножаться у иммунокомпетентного животного [Schlecht-Louf et al., Proc Natl Acad Sci U S A. 2010; 107(8):3782-7].

Исходя из идентификации IS-домена и возможности ингибирования функции IS конкретными мутациями в IS-домене, которые не нарушают антигенную структуру соответствующего вирусного белка, разрабатывают вакцинные подходы с вакцинами, содержащими мутантные "оптимизированные" IS-отрицательные вирусные антигены, которые демонстрируют увеличенную иммуногенность по сравнению с вакцинами с использованием нативных вирусных антигенов. Поиск сходных IS-доменов и соответствующих мутаций в случае неонкогенных, но все еще патогенных, ретровирусов, таких как ВИЧ, таким образом, представляет интерес для экспериментальной разработки усовершенствованных вакцин.

В действительности, в случае другого основного класса ретровирусов, а именно лентивирусов (среди которых находятся ВИЧ-1 и ВИЧ-2 человека, и гомолог у обезьян SIV), кристаллографическая структура белка оболочки раскрывает некоторые сходства, но также очень важные различия, особенно в домене, соответствующем IS-домену онкоретровирусов, с данными о значительно удлиненном домене спираль-петля-спираль в ВИЧ и SIV, и отсутствием данных о сходстве последовательности с IS-доменом онкоретровирусов. Более того, IS-домен с высоким сходством аминокислот с IS-доменом онкоретровирусов был идентифицирован во вспомогательном белке ВИЧ и SIV, а именно в белке Nef. Этот белок специфически продуцируется этими комплексными ретровирусами и не кодируется онкоретровирусами. Белок Nef необходим для виремии in vivo, и он обладает несколькими доменами, ответственными за ускользание от иммунной системы, среди которых находится идентифицированный IS-домен, что, таким образом, убедительно указывает на то, что у лентивирусов иммунодепрессивная активность, найденная в онкоретровирусах в их белке оболочки, перенесена во вспомогательный белок Nef. В соответствии с этой гипотезой, ретровирусы с делецией Nef или с мутацией Nef обладают значительно ослабленной патогенностью в моделях на животных у макак in vivo.

В настоящем описании авторы изобретения сообщают об идентификации активности IS, которой обладают белки оболочки ВИЧ и SIV, и конкретных мутаций, которые ингибируют эту активность без существенного нарушения общей структуры соответствующих белков оболочки.

Результаты

Определение границ иммунодепрессивного домена в оболочке ВИЧ

Определение границ иммунодепрессивного домена в оболочке ВИЧ осуществляли с использованием анализа отторжения опухоли in vivo, который авторы изобретения ранее использовали, чтобы продемонстрировать иммунодепрессивную активность белка Env в онкоретровирусах (MoMLV мыши и MPMV обезьяны). Принцип анализа может быть обобщенно представлен следующим образом: в то время как инъекция опухолевых клеток MCA205 (H-2^b) аллогенным мышам Balb/c (H-2^d) приводит к образованию опухоли или временных опухолей, которые быстро отторгаются, инъекция тех же клеток, но стабильно экспрессирующих иммунодепрессивный ретровирусный белок Env, приводит к росту более крупных опухолей, которые сохраняются в течение более длительного времени, несмотря на экспрессию нового экзогенного антигена. Это отличие не ассоциировано с отличием присущей клеткам скорости роста, поскольку его не наблюдают у сингенных мышей C57BL/6, и оно является зависимым от иммунной системы. Степень "иммунодепрессии" можно количественно определять с помощью индекса, основанного на размере опухоли: (A_env-A_{отсутствует})/A_{отсутствует}, где A_envи A_{отсутствует} представляют собой средние площади пика роста опухолей у мышей Balb/c, которым инъецировали экспрессирующие env клетки или контрольные клетки, соответственно. Положительный индекс указывает на то, что экспрессия env облегчает рост опухоли, вследствие его иммунодепрессивной активности; нулевой или отрицательный индекс указывает на отсутствие эффекта или даже на ингибиторный эффект, соответственно. Последний может быть объяснен стимуляцией иммунного ответа хозяина против нового чужеродного антигена, соответствующего неиммунодепрессивному белку Env, экспрессируемому на поверхности опухолевых клеток.

Сначала, чтобы определить границы минимального иммунодепрессивного домена (ISD), активного in vivo, авторы изобретения проанализировали эффект серии укорочений/делеций в гене env ВИЧ. Анализ серии C-концевых укорочений на фиг. 1 и 2 идентифицировал домен длиной 49 остатков с активностью IS, причем на 6 а.к. более кроткий фрагмент HIV43 и последующие фрагменты с C-концевым укорочением HIV37 и HIV30 являются IS-негативными. HIV49 заключен в так называемый эктодомен, который соответствует растворимой части внеклеточного домена субъединицы TM, и состоит из a-спирального домена, вовлеченного в тримеризацию TM ВИЧ, и N-концевой части петли, содержащей 2 высококонсервативных, расположенных на расстоянии 6 а.к. остатков цистеина, встречающихся в большинстве оболочек ретровирусов. Затем проводили точное определение границ аминокислот для активности IS посредством сканирования аргинином между а.к. 36 и 51, т.е. в домене, ассоциированном с переходом из IS-позитивного в негативный субдомены Env. Как проиллюстрировано на фиг. 3, все замены X на Arg приводили к отсутствию существенного изменения активности IS в HIV115, за исключением Y41 и L42, в случае которых происходила утрата активности IS мутантного пептида.

Мутации в положении 41

Затем авторы изобретения проверили, что замена Y41R не изменяет общую способность оболочки ВИЧ экспрессироваться в эукариотической клетке и экспортироваться на клеточную мембрану, путем внесения замены Y41R в экспрессирующий вектор для оболочки ВИЧ. FACS-анализ трансфицированной клетки конструкцией дикого типа, так и мутантом Y41R, с использованием моноклонального антитела, специфичного к SU, в действительности продемонстрировал количественную экспрессию мутантной оболочки на клеточной поверхности, таким образом, указывая на то, что мутация Y41R не изменяет значительно структуру Env ВИЧ и взаимодействие SU-TM (фиг.4).

Наконец, вносили серию различных замен в положении Y41 для идентификации экспериментальным путем, можно ли проводить замену на другие аминокислоты для получения IS-негативных вариантов: анализируемые аминокислоты включали положительно заряженные остатки K и H (в дополнение к R), небольшие остатки A и G и гидрофобные остатки L и F. Вновь проверяли, что эти замены не изменяют общую структуру Env ВИЧ с соответствующими мутациями.

Среди них, замена Y41 на A, G, L и F приводила к утрате IS (фиг.3) и не изменяла общую структуру Env ВИЧ с соответствующими мутациями (фиг.4 и 5).

Дальнейшее внесение мутаций вне домена ISU

Также исследовали эффекты набора вторых мутаций в положениях, которые являются структурно близкими к положению Y41 в трехмерной структуре эктодомена ENV. Два из них (Y41R-K72A и Y41R-K78G) сохраняют высокий уровень экспрессии на клеточной мембране и сообщают инфекционность (фиг.5).

Мутации в положении 42

Интересно, что положение, соседнее с положением Y41, положение L42, также приводило к утрате активности IS мутантного пептида, когда вносили мутацию L42R. Эта мутация сохраняет высокий уровень экспрессии на клеточной мембране мутантного белка ENV ВИЧ (фиг.4).

Мутации в белке ENV SIV

Интересно, что мутация в положении в ENV SIV (L42), гомологичном положению L42 в эктодомене ENV ВИЧ-1, также приводила к специфической утрате активности IS (фиг.6).

Таким образом, данное исследование отчетливо идентифицировало точное положение и точную замену(ы) в env ВИЧ, которая приводила к утрате его активности IS. Благодаря совместимости с сохранением общей структуры лентивирусных белков Env человека и обезьяны, эти замены следует вносить во все фармацевтические препараты, которые включают белок Env в качестве вакцинного антигена.

Материалы и способы

Мыши и клеточные линии: мышей C57Bl/6 и Balb/c в возрасте 6-10 недель приобретали от CER Janvier (Laval, France). Мышей содержали в виварии Gustave Roussy Institute в соответствии с правилами учреждения. Клетки 293T (ATCC CRL11268) и MCA205 культивировали в DMEM, дополненной 10% эмбриональной телячьей сывороткой (Invitrogen), стрептомицином (100 мкг/мл) и пенициллином (100 единиц/мл).

Конструирование плазмиды: PCEL/E160, кодирующая белок оболочки изолята BRU/LAI ВИЧ-1, была подарена Dr Marc Sitbon. Для получения плазмид pDFG, кодирующих различные фрагменты эктодомена оболочки ВИЧ-1, фрагменты ПЦР, полученные с использованием PCEL/E160 в качестве матрицы и пар праймеров 1-2 (pDFG-HIV115), 1-3 (pDFG-HIV81), 1-4 (pDFG-HIV67), 1-5 (pDFG-HIV55), 1-6 (pDFG-HIV49), 1-7 (pDFG-HIV43), 1-8 (pDFG-HIV37), 1-9 (pDFG-HIV30), расщепляли с помощью SfiI и MluI и встраивали в pDFG-ectoSyncytin-1 (Mangeney et al., 2007), линеаризованную с помощью тех же ферментов.

Мутантный pDFG-HIV115 получали путем последовательных ПЦР с использованием соответствующих праймеров. Первую серию ПЦР проводили с pDFG HIV115 в качестве матрицы с использованием праймеров 1-11 и 10-2, 1-13 и 12-2, 1-15 и 14-2 или 1-17 и 16-2 для внесения мутаций E39R, Y41R, K43R или D44R, соответственно, и праймеров 1-18 и 19-2, 1-20 и 21-2, 1-22 и 23-2, 1-24 и 25-2, 1-26 и 27-2, 1-28 и 29-2, 1-30 и 31-2, 1-32 и 33-2, 1-34 и 35-2, или 1-36 и 37-2 для внесения мутаций L36R, A37R, V38R, L42R, Q45R, Q46R, L47R, L48R, G49R или I50R, соответственно. Затем продукты ПЦР использовали в качестве матриц в последующей ПЦР с использованием праймеров 1-2. Эти фрагменты ПЦР расщепляли с помощью SfiI и MluI и встраивали в pDFG-ectoSyncytin-1 (Mangeney et al. 2007), линеаризованную с помощью тех же ферментов.

Все конструкции секвенировали перед применением.

Конструирование мутанта HIV115 Y41: Для исследования аминокислотной последовательности, необходимой для устранения иммунодепрессии, получали мутантов HIV115 Y41 способом ПЦР с использованием плазмиды pDFG HIV115 WT в качестве матрицы и пар праймеров 1-42 и 43-2, 1-44 и 45-2, 1-46 и 47-2, 1-48 и 49-2, 1-50 и 51-2, или 1-52 и 53-2, для внесения мутаций Y41K, Y41H, Y41A, Y41G, Y41F или Y41L, соответственно. Затем продукты ПЦР использовали в качестве матриц в последующей ПЦР с использованием праймеров 1-2. Эти фрагменты ПЦР расщепляли посредством SfiI и MluI и встраивали в pDFG-ectoSyncytin-1 (Mangeney et al., 2007), линеаризованную с помощью тех же ферментов.

Все конструкции секвенировали перед применением.

Конструирование двойных мутантов HIV115 Y41: Двойные мутанты HIV115 Y41R K72A, G или S получали способом ПЦР с использованием плазмиды pDFG HIV115 Y41R в качестве матрицы и пар праймеров 1-94 и 93-2, 1-96 и 95-2, или 1-98 и 97-2. Затем продукты ПЦР использовали в качестве матриц в последующей ПЦР с использованием праймеров 1-2. Эти фрагменты ПЦР расщепляли посредством SfiI и MluI и встраивали в pDFG-ectoSyncytin-1 (Mangeney et al., 2007), линеаризованную с помощью тех же ферментов. Двойные мутанты HIV115 R40X Y41R получали способом ПЦР с использованием pDFG HIV115 Y41R в качестве матрицы и пар праймеров 1-54 и 55-2, 1-56 и 57-2 для внесения мутаций R40A и R40E, соответственно. Двойные мутанты HIV115 R40X Y41A получали способом ПЦР с использованием pDFG HIV115 Y41A в качестве матрицы и пар праймеров 1-58 и 59-2, 1-60 и 61-2, 1-62 и 63-2, 1-64 и 65-2 для внесения мутаций R40A, R40E, R40S, R40T, соответственно. Также получали простые мутанты HIV115 R40X с использованием pDFG HIV115 WT в качестве матрицы и пар праймеров 1-66 и 67-2, 1-68 и 69-2, 1-70 и 71-2, 1-72 и 73-2.

Затем продукты ПЦР использовали в качестве матриц в последующей ПЦР с использованием праймеров 1-2. Эти фрагменты ПЦР расщепляли посредством SfiI и MluI и встраивали в pDFG-ectoSyncytin-1 (Mangeney et al., 2007), линеаризованную теми же ферментами.

Внесение мутаций HIV115 в экспрессирующий вектор для Env ВИЧ: Для внесения этих мутаций оболочки ВИЧ в экспрессирующий вектор HIVenv pTr712 (Schnierle et al PNAS 1997), сначала вносили молчащую мутацию для создания участка встраивания SfiI. Фрагменты ПЦР получали с использованием pTr712as в качестве матрицы и пар праймеров 38-39 и 40-41. Затем продукты ПЦР использовали в качестве матриц в последующей ПЦР с использованием праймеров 38-41. Затем полученный фрагмент ПЦР расщепляли посредством BsaBI и HindIII и встраивали в плазмиду pTr712, линеаризованную с помощью тех же фрагментов, с получением плазмиды pTr712-Sfi.

Затем получали фрагменты ПЦР каждой мутации HIV115 с использованием праймеров 40-41 и мутантных плазмид pDFG HIV115 в качестве матрицы, расщепления посредством SfiI и HindIII, а затем встраивания в плазмиду pTr712-Sfi, линеаризованную с помощью тех же ферментов.

Все конструкции секвенировали перед применением.

Получение экспрессирующих env опухолевых клеток и анализ отторжения опухоли MCA205: 7,5×10⁵ клеток 293T котрансфицировали экспрессирующим env ретровирусным вектором pDFG, подлежащим исследованию (1,75 мкг), и экспрессирующими векторами для белков MLV (0,55 мкг амфотропного вектора env MLV и 1,75 мкг вектора MLV gag и pol). Через 36 часов после трансфекции супернатанты собирали для инфицирования опухолевых клеток MCA205 (2,5 мл супернатанта на 5×10⁵ клеток с 8 мкг/мл полибрена). Клетки поддерживали в селективной среде (400 единиц/мл гигромицина) в течение 3 недель, а затем промывали посредством PBS, трипсинизировали и инокулировали подкожно в выбритую область правого бока каждой мыши, согласно Mangeney et al. (1998, 2007). Мониторинг роста опухоли проводили посредством пальпации два или три раза в неделю и определяли площадь опухоли (мм²) путем измерения перпендикулярных диаметров опухоли. Степень "иммунодепрессии" количественно определяли с помощью индекса на основе размера опухоли: (A_env-A_{отсутствует})/A_{отсутствует}, где A_envи A_{отсутствует} представляют собой средние площади пика роста опухолей у мышей Balb/c, которым инъецировали экспрессирующие env клетки или контрольные клетки, соответственно.

Анализ экспрессии HIVenv: Клетки 293T трансфицировали 4 мг экспрессирующего вектора для оболочки ВИЧ-1 (pTr712) либо дикого типа, либо мутантной в указанных положениях, посредством осаждения с фосфатом кальция. Клетки промывали через 16 ч, а затем собирали через 2 суток после трансфекции с использованием 5 мМ PBS-EDTA. Для окрашивания оболочки ВИЧ использовали моноклональное антитело 110-H (против петли V3, было подарено Hybridolab, Pasteur Institute) (разведение 1/200). В качестве вторичного антитела авторы изобретения использовали антитело козы против IgG мыши с Alexa 488 (1/400) (Invitrogen). Для внутриклеточного окрашивания HIVenv, клетки 293T фиксировали буфером с формальдегидом, а затем увеличивали их проницаемость (BD cytofix/cytoperm, BD Biosciences). Для контроля неспецифического окрашивания использовали изотипическое антитело мыши против IgG1-каппа (BD Biosciences). Флуоресценцию анализировали проточной цитометрией с использованием FACS Calibur (BD Biosciences), и данные анализировали с помощью программного обеспечения CellQuest (BD Biosciences).

Псевдотипирование мутантного Env и определение титра вируса: Клетки 293T подвергали тройной трансфекции 3 мкг репортерного вектора MLV, содержащего GFP (CNCG), 1,75 мг вектора Mo-MLV gag-pol и 0,55 мг вектора phCMV, кодирующего оболочку ВИЧ-1, wt или мутантную в указанных положениях. Инфекционность вирионов Mo-MLV, псевдотипированных с Env ВИЧ-1, собранных через 48 часов после трансфекции, измеряют с использованием клеток U87 (CD4⁺, CXCR4⁺) в качестве клеток-мишеней. Инфекционность оболочек анализируют после воздействия в течение 72 ч разбавленного фильтрованного через 0,45-мм фильтр супернатанта в присутствии 4 мг/мл полибрена. Флуоресценцию (GFP) определяли с помощью проточной цитометрии с использованием FACS Calibur (BD Biosciences). Результаты анализируют с помощью программного обеспечения CellQuest (BD Biosciences). Полученные титры (количество инфицированных клеток/мл) вычисляют следующим образом: (% клеток GFP⁺ (инфицированных) × количество посеянных клеток)/объем супернатанта × 1000.

Конструирование мутантов Env SIV: Фрагменты ПЦР получали с использованием p239 SPE3’ (плазмида, кодирующая половину вируса SIV, содержащую белок оболочки) в качестве матрицы и пар праймеров 77-79 и 78-80, 77-81 и 78-82, 77-83 и 78-84, 77-85 и 78-86, 77-87 и 78-88, 77-89 и 78-90 для внесения мутаций E39R, K40R, Y41R, L42R, K43R, D44R, соответственно. Продукты ПЦР использовали в качестве матриц в последующей ПЦР с использованием праймеров 77-78. Затем полученный фрагмент ПЦР расщепляли с помощью BmgBI и NheI и встраивали в плазмиду p239 SPE3’, линеаризованную с помощью тех же ферментов.

Все конструкции секвенировали перед применением.

Внесение мутантного эктодомена SIV в pDFG: Для получения плазмид pDFG, кодирующих фрагмент эктодомена-55 оболочки SIV, фрагменты ПЦР, полученные с использованием p239 SPE3’ WT и мутантов в качестве матрицы и пар праймеров 91-92, расщепляли посредством SfiI и MluI и встраивали в pDFG, линеаризованную с помощью тех же ферментов.

Сравнительный пример: исследование эффекта in vivo мутации G49R, которая соответствует мутации "G19R" в международной заявке WO 2010/022740

В WO 2010/022740 описана консенсусная последовательность белка ENV ВИЧ из 50 аминокислот. Предполагается, что в этой последовательности замена аминокислот в положениях 10, 19, 24, 34 и 40 влияет на иммунодепрессивные свойства белка ENV ВИЧ.

Эти мутации являются переносом на лентивирус идей WO 2005/095442, ограниченных эндогенными ретровирусами и онкоретровирусами. Авторы WO 2005/095442 также являются авторами настоящей заявки, и они ранее обнаружили, что такой перенос является неэффективным.

Несмотря на тот факт, что любые аминокислоты могут быть внесены в положения 10, 19, 24, 34 или 40 в консенсусной последовательности WO 2010/022740, только одну замену (один остаток в одном положении) исследовали с помощью экспериментов ex vivo в WO 2010/022740. Она представляет собой мутацию "G19R", которая соответствует мутации G49R на фиг. 1 и 3 настоящего описания.

Поскольку иммунный ответ у индивидуума вовлекает различные органы и различные клеточные и неклеточные компоненты, результаты ex vivo не обладают предсказательной величиной, касающейся иммунодепрессивных свойств вирусного белка in vivo.

Для определения того, пригодны ли мутации, ранее описанные в WO 2010/022740, для применения в медицине, мутацию G49R исследовали с использованием анализа отторжения опухоли MCA205 in vivo, как определено в разделе "Получение экспрессирующих env опухолевых клеток и анализ отторжения опухоли MCA205" в примере.

Как показано на фиг. 3, пептид G49R остается практически настолько же иммунодепрессивным in vivo, как и пептид HIV115 дикого типа, с индексом иммунодепрессии, который превышает 0,5. Таким образом, мутация G49R не индуцирует значительного снижения иммунодепрессивных свойств in vivo белка ENV ВИЧ, с соотношением: индекс иммуносупрессии мутантного G49R пептида ENV HIV115 (i_{мутантный env})/индекс иммунодепрессии пептид ENV HIV 115 дикого типа (i_{env дикого типа}), составляющим 0,7 (т.е. превышающим 0,5).

Этот результат демонстрирует недостаточно описанные указания WO 2010/022740, поскольку единственная исследованная мутация в WO 2010/022740 с использованием исследования ex vivo не оказывает существенного влияния на иммунодепрессивные свойства белка ENV ВИЧ in vivo.

В заключение, в WO 2010/022740 поднимается та же техническая проблема, что и в случае настоящего изобретения, но не предлагается техническое решение.

Реферат

Предложенная группа изобретений относится к области биотехнологии. Предложены композиция, индуцирующая увеличенный иммунный ответ против лентивируса, и ее применение для предупреждения или лечения лентивирусной инфекции, а также способ получения активного вещества предложенной композиции. Предложенная композиция содержит в качестве активного вещества выделенный мутантный лентивирусный белок ENV человека или обезьяны, по существу не обладающий иммунодепрессивной активностью, или его фрагмент. Указанные белок или фрагмент содержат мутантный иммунодепрессивный домен (ISU), содержащий аминокислотную последовательность SEQ ID NO: 416 и обеспечивающий отсутствие иммунодепрессивной активности указанного белка ENV или фрагмента, при сохранении их антигенности, трехмерной структуры и их экспрессии на плазматической мембране. Предложенная композиция может быть использована в медицине для предупреждения или лечения лентивирусной инфекции. 4 н. и 12 з.п. ф-лы, 7 ил., 16 табл., 2 пр.

Формула