Modelo animal para identificar compuestos terapéuticamente útiles para el tratamiento de la esclerosis lateral amiotrófica esporádica.

Modelo animal para identificar compuestos terapéuticamente útiles para el tratamiento de la esclerosis lateral amiotrófica esporádica.

La presente invención se refiere a un método para la identificación de compuestos potencialmente útiles para el tratamiento de la Esclerosis Lateral Amiotrófica

(ELA) esporádica que comprende el empleo de un modelo animal de ratas desarrollado mediante la administración de β-N-metilamino-L-alanina (L-BMAA).

Tipo: Patente de Invención. Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: P201200745.

Solicitante: UNIVERSIDAD COMPLUTENSE DE MADRID.

Nacionalidad solicitante: España.

Inventor/es: MARTINEZ GIL,ANA, GÓMEZ MIGUEL,Begoña, GIL AYUSO GONTAN,Carmen Belén, ARAHUETES PORTERO,Rosa María, SOLAS ALADOS,Mª Teresa, DE MUNCK GARCÍA,Estefanía, SUAREZ GARCÍA,Emma.

Fecha de Publicación: .

Clasificación Internacional de Patentes:

  • SECCION A — NECESIDADES CORRIENTES DE LA VIDA > AGRICULTURA; SILVICULTURA; CRIA; CAZA; CAPTURA; PESCA > CRIA; AVICULTURA, PISCICULTURA, APICULTURA; PESCA;... > Cría u obtención de animales, no prevista en otro... > A01K67/027 (Nuevas razas de vertebrados)
  • SECCION A — NECESIDADES CORRIENTES DE LA VIDA > AGRICULTURA; SILVICULTURA; CRIA; CAZA; CAPTURA; PESCA > CRIA; AVICULTURA, PISCICULTURA, APICULTURA; PESCA;... > Cría u obtención de animales, no prevista en otro... > A01K67/02 (Cría de vertebrados)

PDF original: ES-2443826_A1.pdf

 

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Fragmento de la descripción:

Modelo animal para identificar compuestos terapéuticamente útiles para el tratamiento de la esclerosis lateral amiotrófica esporádica

Sector de la técnica La presente invención se encuadra dentro del sector de la Biotecnología y lo Biomedicina. Más concretamente se refiere a un método para la identificación de compuestos potencialmente útiles para la prevención ylo tratamiento de la Esclerosis Lateral Amiotrófica (ELA) esporádica que comprende el empleo de un modelo animal desarrollado mediante la administración de f3-N-metilamino-Lalanina (L-BMAA) .

Estado de la técnica La Esclerosis Lateral Amiotrófica (ELA) es una enfermedad neurodegenerativa progresiva, descrita por primera vez por el neurólogo francés Jean-Martin Charcot, en 1869. Se trata de una enfermedad de tipo neuromuscular, de causa aún desconocida, en la que las motoneuronas del sistema nervioso, que controlan el movimiento de la musculatura voluntaria, disminuyen gradualmente su funcionamiento y mueren. Cuando esto ocurre, el músculo no responde y, debido a la falta de estimulación, se atrofia. La disminución del volumen y el peso del músculo lleva a éste a la falta de funcionalidad, provocando una parálisis muscular progresiva de pronóstico mortal, pues en sus etapas avanzadas los pacientes sufren parálisis total que se acompaña de una exaltación de los reflejos tendinosos (resultado de la pérdida de los controles musculares inhibitorios) .

La ELA afecta a cerca de 350.000 personas en todo el mundo y mueren por esta enfermedad 100.000 personas cada año. Las personas afectadas tienen a su disposición una serie de medicamentos para poder combatir los síntomas que acompañan a la enfermedad, como son los calambres, la espasticidad, las alteraciones del sueño, etc., sin embargo, todavía no existen fármacos con una capacidad terapéutica suficiente para frenar o revertir los síntomas que provoca. Hoy en día sólo hay un tratamiento que vaya dirigido a las causas de la enfermedad: se denomina Rilutek® (Riluzole) (Wokke J. Riluzole. Lancet, 348:795799, 1996) , Y es un agente bloqueante del glutamato que atenúa la progresión de la enfermedad, aunque no de manera llamativa: tiene un efecto modesto sobre la supervivencia, capacidad respiratoria y tasa de pérdida de fuerza, y no es efectivo sobre la fuerza global. Debido al esfuerzo que se está realizando para desarrollar tratamientos efectivos frente a la ELA, actualmente hay algunos fármacos en fase de ensayo clínico. Entre ellos, una molécula ha entrado recientemente en ensayos clínicos de fase 111, se trata del dexpramipexol que parece ralentizar el avance de los síntomas de la ELA y aumentar la supervivencia de los pacientes (ES2330461T3, ES2351303T3) .

Actualmente se conoce que entre el 5 y el 10% de casos de ELA son pacientes que tienen familiares que padecen o han padecido la enfermedad, por lo que se la conoce como ELA familiar. En el 20% de ellos existe una alteración genética, se trata de una mutación que afecta al gen de la superóxido dismutasa 1. Sin embargo, se estima que más del 90% de los pacientes de ELA padece la forma esporádica de la enfermedad. En estos casos, la enfermedad se produce de manera aleatoria, sin ninguna causa conocida y sin que haya otras personas de la familia afectadas.

El único modelo animal de ELA existente en la actualidad consiste en ratas deficientes en SOD 1 (Nagai M, Aoki M, Miyoshi 1, Kato M, Pasinelli P, Kasai N, Brown RH Jr, Itoyama Y. Rats expressing human cytosolic copper-zinc superoxide dismutase transgenes with amyotrophic lateral sclerosis: associated mutations develop motor neuron disease. J Neurosci. 21 (23) :9246-54, 2001) . Este modelo se corresponde con la ELA familiar y se caracteriza por la rápida aparición de los síntomas desde el comienzo de la enfermedad, alcanzando un estado irreversible de la patología en un tiempo muy corto. Este hecho dificulta el ensayo de moléculas potencialmente terapéuticas.

Durante los últimos años, se han llevado a cabo numerosos estudios encaminados al análisis de la toxicidad del ~-N-metilamino-L-alanina (L-BMAA) y su implicación en la aparición de daños que implican neurodegeneración. (Banack SA, Caller TA, Stommel EW. The cyanobacteria derived toxin Beta-Nmethylamino-L-alanine and amyotrophic lateral sclerosis. Toxins, 2: 2837-2850, 2010; Chiu AS, Gehringer MM, Welch JH, Neilan BA. Does a-amino-~ethylaminopropionic acid (BMAA) play a role in neurodegeneration? Int. J. Environ. Res. Public Health, 8: 3728-3746. 2011) .

El L-BMAA es un aminoácido neurotóxico que ha sido relacionado con diversas enfermedades neurodegenerativas de etiología esporádica. Recientes descubrimientos han dado un nuevo impulso al estudio de esta toxina, habiéndose demostrado que el L-BMAA se bioacumula a través de las cadenas tróficas formando un reservorio neurotóxico dentro de los organismos.

En su forma libre, el L-BMAA y su aducto carbamilado, pueden mediar degeneración neuronal in vitro mediante un mecanismo regulado por la activación de los receptores de aminoácidos excitatorios. La forma ~-carbamato del L-BMAA aumenta el calcio intracelular de forma concentración dependiente, lo que sugiere un posible papel del L-BMAA en la degeneración neuronal excitotóxica (Brownson DM, Mabr y T J, Leslie SW. The cycad neurotoxic amino acid, beta-N-methylaminoL-alanine (BMAA) elevates intracellular calcium levels in dissociated rat brain cells. J Ethnopharmacol., 82 (2-3) :159-67, 2002) .

Se ha propuesto que el mecanismo de neurotoxicidad del L-BMAA se basa en tres aspectos: 1) la acción directa sobre los receptores NMDA, 2) la activación de los receptores metabotrópicos de glutamato (mGluR5 y mGluR 1) Y 3) la inducción de estrés oxidativo. El L-BMAA inhibe el anti porte cistina/glutamato (Sistema Xc-) que media la absorción de cistina, lo que promueve la pérdida de glutatión y aumenta el estrés oxidativo. Además, esta toxina parece conducir la liberación de glutamato vía el Sistema Xc- (Chiu AS, Gehringer MM, Welch JH, Neilan BA. Does a-amino-~-ethylaminopropionic acid (BMAA) play a role in neurodegeneration? Int. J. Environ. Res. Public Health, 8: 3728-3746. 2011) .

En los últimos años, el estudio de esta neurotoxina ha cobrado una gran importancia debido a su relación con diversas enfermedades neurodegenerativas. El primer indicio de que el L-BMAA podría ser la causa de una de estas patologías, se debe a los estudios de Spencer et al. en relación con el Complejo Esclerosis Lateral Amiotrófica-Parkinson Demencia (ALS-PDC) en la Isla de Guam (revisado en Karamyan VT, Speth RC. Animal models of BMAA neurotoxicity: a critical review. Lite Sci., 82 (5-6) :233-46, 2008) . Esta enfermedad era endémica de algunas áreas del Océano Pacífico Oeste: en la isla de Guam, especialmente entre la población nativa Chamorro, en la península japonesa de Kii y en Nueva Guinea. Después de descartar la etiología genética y estando la enfermedad limitada a áreas pequeñas, la investigación se centró en factores ambientales. En el ecosistema de Guam, el L-BMAA es producido por cianobacterias del género Nostoc, que son simbiontes de las raíces de Cyeas mieronesiea. Murch et al. (Murch SJ, Cox PA, Banack SA. A mechanism for slow release of biomagnified cyanobacterial neurotoxins and neurodegenerative disease in Guam. Proe Natl Aead Sei USA, 17;101 (33) :12228-31, 2004) demostraron que, tanto el L-BMAA libre como unido a proteínas, pueden bioacumularse, desde las cianobacterias simbiontes a las semillas de Cyeas, que son consumidas tanto por los Chamorro en su dieta tradicional como por animales que también forman parte de esta dieta.

Uno de los aspectos más importantes del ALS-PDC en Guam es el largo periodo de latencia de la enfermedad. Años e incluso décadas después de que nativos... [Seguir leyendo]

 


Reivindicaciones:

1. Procedimiento para obtener un modelo animal de esclerosis lateral amiotrófica esporádica que comprende la inoculación intraperitoneal en rata d.

20. 400 mg/kg/día de j3-N-metilamino-L-alanina (L-BMAA) , a partir del dí.

2. 30 postnatal, durante 5-10 días consecutivos.

2. Procedimiento según la reivindicación 1 en que la dosis de L-BMAA administrada a las ratas es de 300 mg/kg/día.

3. Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones anteriores en que las ratas son individuos macho.

4. Procedimiento para identificar compuestos terapéuticamente útiles para el tratamiento de la esclerosis lateral amiotrófica esporádica que comprende:

a) la inoculación intraperitoneal en rata d.

20. 400 mg/kg/día de j3-N-metilaminoL-alanina (L-BMAA) , a partir del dí.

2. 30 postnatal, durante 5-10 días consecutivos;

b) la evaluación neurológica de las ratas del paso a) ;

c) la administración del compuesto cuyo potencial terapéutico se desea estudiar a las ratas que muestren deterioro neurológico;

d) la comparación de los resultados de la evaluación neurológica entre los animales del paso c) y animales control inoculados con L-BMAA según el paso a) y a los que no haya administrado el compuesto cuyo potencial terapéutico se desea estudiar, en donde el compuesto se considera como potencialmente terapéutico si da lugar a una disminución de los síntomas asociados a ELA.

5. Procedimiento según la reivindicación 4 en que evaluación neurológica se realiza mediante las pruebas: deambulación, suspensión de la cola y/o test de fuerza.

6. Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones 4-5 en que se añade un paso e) de evaluación de la función motora mediante: Rota-Rod, rejilla, distancia entre huellas y/o electromiografía.

7. Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones 4-6 en que la dosis de L-BMAA administrada a las ratas es de 300 mg/kg/día.

8. Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones 4-7 en que las ratas son individuos macho.

9. Modelo animal de esclerosis lateral amiotrófica esporádica que comprende ratas inoculadas por vía intraperitoneal co.

20. 400 mg/kg/día de 13-N-metilaminoL-alanina (L-BMAA) , a partir del dí.

2. 30 postnatal, durante 5-10 días consecutivos.

10. Modelo animal según la reivindicación 9 en que la dosis de L-BMAA 10 administrada a las ratas es de 300 mg/kg/día.

11. Modelo animal según cualquiera de las reivindicaciones 9-10 en que las ratas son individuos macho.

12. Modelo animal obtenible mediante el procedimiento definido en las reivindicaciones 1-3.