Un método in vitro para producir células fusionadas, que comprende fusionar una célula madre somática y una célula somática en presencia de ATP o un metabolito del mismo

Campo técnico

La presente invención proporciona un promotor de la fusión celular compuesto de ATP o un metabolito del mismo, y se refiere a un promotor de la fusión celular que incluye ATP o un metabolito del mismo como ingrediente activo, así como a un método para producir células (células fusionadas) que incluye fusionar células en presencia de ATP o un metabolito del mismo.

La presente invención también se refiere a una composición farmacéutica para la regeneración funcional o mejora con una célula madre para la disfunción o hipofunción debido a daño o degeneración de un tejido vivo u órgano, que incluye ATP o un metabolito del mismo y un vehículo farmacéuticamente aceptable, al uso de ATP o un metabolito del mismo para producir la misma, y a un método terapéutico para usar la misma.

Antecedentes de la técnica

La medicina de regeneración ha atraído la atención como tratamiento médico con el fin de regenerar una célula, tejido u órgano perdido debido a una enfermedad o accidente; o de recuperar la función del mismo. La medicina de regeneración también incluye el transplante celular usando células vivas, tal como transplante de piel y transplante de órganos, y particularmente en años recientes se ha desarrollado la tecnología de diferenciar células madre en células que tienen la función de cada tejido, regenerando de ese modo un órgano o tejido que no es capaz de regenerarse espontáneamente o de recuperar la función del mismo, y la medicina de generación que utiliza esta tecnología atrae la atención.

Las células madre son células progenitoras jóvenes, sin diferenciar, que tienen la capacidad autorregeneradora como fuente, que crecen en un tejido u órgano para reponer células que se aproximan a la muerte. Las células madre embrionarias (células ES) derivadas de embriones atraen la atención, pero no se pueden convertir en células autólogas sin la transferencia nuclear a células somáticas, provocando de este modo un rechazo inmunológico con el transplante, y necesitando de recombinación genética, confirmación de la compatibilidad HLA, y uso simultáneo de un inmunosupresor. La atención se centra en la utilización de células madre somáticas (células madre de tejidos, células madre de órganos) como células autólogas sin riesgo de rechazo inmunológico. En consecuencia, también se ha aplicado para una patente un método para separar células madre mesenquimatosas procedentes de mamíferos (véase documento 1 de patente), un método para cultivar las mismas (véase documento 2 de patente), y nuevas células madre somáticas (véase documento 3 de patente).

Las células madre somáticas se diferencian en una dirección predeterminada de manera que se convierten en células de tejidos en los que se encuentran, y de este modo se considera difícil que las células madre somáticas regeneren tejidos a partir de los cuales no pueden ser recogidas, aunque no obstante se encontró que muchas células madre somáticas tienen la propiedad de la diferenciación celular, que es diferente de su diferenciación original. Tal propiedad se denomina la plasticidad de células madre somáticas. Por ejemplo, se supo que las células madre hematopoyéticas se pueden diferenciar no sólo en células sanguíneas, sino también en cualesquiera células tales como hepatocitos, células del músculo esquelético, neuronas, o similares. Se ha desarrollado un enfoque para la nueva medicina de regeneración que utiliza tal propiedad de las células madre somáticas.

Sin embargo, la regeneración de tejidos u órganos no se puede llevar a cabo simplemente administrando tales células madre en el organismo vivo. Para la diferenciación y crecimiento de las células, es muy importante la interacción de las células con su ambiente circundante, y es necesaria la tecnología de construir un entorno ambiental adecuado para las células madre administradas (tecnología biomédica de tejidos), de manera que todavía existen muchos problemas para un enfoque para la medicina de regeneración. Por ejemplo, también se ha aplicado a una patente (véase documento 4 de patente) un método para reparar tejidos introduciendo una composición de gel de polímero dependiente de la temperatura, que contiene fosfato de adenosina y similar, en los cartílagos y otros tejidos a fin de apoyar la proliferación celular para reparar y regenerar los tejidos.

Con respecto a la plasticidad de las células madre somáticas, existen dos teorías, una de las cuales propone que la plasticidad es atribuible a la transdiferenciación, y la otra de las cuales propone que la plasticidad es atribuible a la fusión celular. Por ejemplo, Alvarez-dolado et al. mostraron que las células derivadas de médula ósea (BMDC) se fusionan de forma natural in vitro con células precursoras neuronales, y dieron a conocer que, mediante el transplante de médula ósea, las BMDC se fusionan in vivo con hepatocitos, células cerebrales de Purkinje y células miocárdicas para formar células multinucleares fusionadas (véase el documento 1 no de patente). Vassilopoulos et al. dieron a conocer que, con el transplante de células madre hematopoyéticas de médula ósea en el hígado, las células madre hematopoyéticas se fusionan con hepatocitos para regenerar el hígado (véase el documento 2 no de patente). También se da a conocer que, después de que se transplantaron células madre hematopoyéticas en el corazón, las células madre no se reconocieron como transdiferenciadas en células miocárdicas en estudio genético con un ratón que tiene un gen informador como gen expresado específicamente en células miocárdicas (véase documento 3 no de patente). El mecanismo de la plasticidad de células madre somáticas se examina desde cada punto de vista, pero todavía no está completamente elucidado.

Aunque el mecanismo de la plasticidad de las células madre somáticas no está elucidado, existe una posibilidad revelada de nuevas técnicas terapéuticas que utilizan la plasticidad de las células madre somáticas, en las que las células madre somáticas se fusionan con células de un órgano o tejido, reestructurando de ese modo un área dañada, sin provocar ningún rechazo inmunológico.

La insuficiencia cardíaca es un trastorno grave potencialmente mortal. En la insuficiencia cardíaca que resulta de la necrosis parcial del músculo cardíaco, incluso si se repone de la insuficiencia cardíaca, el músculo cardíaco, una vez necrotizado, no se puede reponer, y el paciente tiene riesgo de una recidiva. Particularmente, está creciendo el número de pacientes con miocardiopatía dilatada que tiene mal pronóstico, pero no se encuentra ningún método terapéutico establecido para ellos. El transplante cardíaco es una terapia próspera, pero debido a la falta de donantes hay un límite al tratamiento.

Las células miocárdicas, poco después del nacimiento, se convierten en células miocárdicas adultas, que no tienen capacidad proliferante. El músculo cardíaco, cuando se necrotiza por infarto de miocardio o similar, para formar parcialmente tejido fibroso, no se reproducirá nuevamente. El músculo cardíaco que tiene tejido fibroso formado se hace más delgado, no pudiendo mantener la capacidad de bombeo del corazón, haciendo de este modo difícil el mantenimiento de la función cardíaca.

En años recientes, se intentó regenerar la función cardíaca transplantando directamente células en el corazón con deterioro de la función cardíaca. Como células usadas en el transplante, se da a conocer el uso de las siguientes células: células miocárdicas embrionarias (véanse los documentos 4 y 5 no de patente), blastocitos del músculo esquelético, que son células progenitoras del músculo esquelético (véanse los documentos 6 y 7 no de patente), y células de médula ósea expuestas a un agente desmetilante, 5-azacitidina (véase documento 8 no de patente). En cualquiera de estos informes, se usan modelos de animales, y también se llevan a cabo aplicaciones clínicas. Por ejemplo, Hamano et al. transplantaron células autólogas de médula ósea en 5 pacientes con cardiopatía isquémica. Como resultado, dan a conocer que se reconoce una mejora de la cardiopatía isquémica en 3 de los 5 pacientes (véase el documento 9 no de patente). Strauer et al. inyectaron células autólogas de médula ósea mediante catéter en un sitio de infarto cardíaco de pacientes con infarto cardíaco agudo. Como resultado, dieron a conocer que, después de 3 meses, se observa la reducción del sitio de infarto y la mejora de la función cardíaca (véase el documento 10 no de patente).... [Seguir leyendo]

1. Un método in vitro para producir células fusionadas, que comprende fusionar una célula madre somática y una célula somática en presencia de ATP o un metabolito del mismo.

2. El método según la reivindicación 1, en el que la célula madre somática es una célula de médula ósea.

5 3. El método según cualquiera de las reivindicaciones 1 ó 2, en el que la célula somática a fusionar es una célula miocárdica.

4. Uso de ATP o un metabolito del mismo para producir una composición farmacéutica para la regeneración funcional o mejora de la disfunción o hipofunción debido a daño o degeneración de un tejido u órgano vivo fusionando una célula madre somática y una célula somática en presencia de ATP o un metabolito del mismo, y en el que la composición farmacéutica comprende ATP o un metabolito del mismo y un vehículo farmacéuticamente aceptable.

5. El uso según la reivindicación 4, en el que la célula madre somática es una célula de médula ósea.

6. El uso según cualquiera de las reivindicaciones 4 ó 5, en el que la célula madre somática es una célula autóloga.

7. El uso según cualquiera de las reivindicaciones 4 a 6, en el que el órgano vivo es un corazón.

15 8. El uso según cualquiera de las reivindicaciones 4 a 7, en el que la disfunción o hipofunción debido a daño o degeneración de un tejido u órgano vivo es insuficiencia cardíaca.

9. El uso según la reivindicación 8, en el que la insuficiencia cardíaca es atribuible a infarto cardíaco.

10. El uso según cualquiera de las reivindicaciones 4 a 9, en el que la composición farmacéutica es un fármaco líquido para inyección vascular.

20 11. El uso según cualquiera de las reivindicaciones 4 a 10, en el que la composición farmacéutica es una preparación liofilizada.