Uso de microvesículas (MV) derivadas de células madre para preparar un medicamento para regeneración endotelial/epitelial de tejidos u órganos dañados o lesionados, y métodos relacionados in vitro e in vivo.

Una microvesícula (MV) derivada de una célula madre seleccionada del grupo que consiste de célulasprogenitoras endoteliales (CEP),

CD133+ progenitoras renales y células madre de hígado humano adulto (CMHH)para su uso en el tratamiento de una lesión renal.

Uso de microvesículas (MV) derivadas de células madre para preparar un medicamento para regeneración endotelial/epitelial de tejidos u órganos dañados o lesionados, y métodos relacionados in vitro e in vivo.

La presente invención generalmente está comprendida en el campo de la regeneración de los tejidos, y en particular, se refiere a la regeneración endotelial y epitelial.

En los órganos complejos, la diafonía entre los compartimentos endoteliales y epiteliales es relevante en la diferenciación, función y reparación. Después de una lesión, la reparación morfológica y la recuperación funcional dependen de la regeneración tanto de las células endoteliales como epiteliales, restaurando de este modo la interacción de célula a célula.

Las células endoteliales se originan a partir de la capa germinal ectodérmica y representan la primera interfase entre la sangre y la pared vascular. Ellas representan el 1% de toda la masa corporal, con una superficie de aproximadamente 28 m2 para las arterias y 280 m2 en los capilares. Se sabe que el endotelio vascular tiene una amplia gama de actividades biológicas tales como la secreción de mediadores, la detección de la tensión mecánica, vasorregulación, el control y la regulación neuro - humoral de la adhesión de células inflamatorias y la extravasación.

Las células epiteliales se originan a partir de la capa germinal endodérmica y en gran parte están representadas en la mayoría de los órganos, en donde han adquirido funciones específicas. En el riñón, las células epiteliales se han diferenciado en estructuras específicas (células tubulares proximales y distales con la función especializada de reabsorción y secreción de la orina previa y células epiteliales glomerulares con la función especializada de la regulación de la permeabilidad selectiva) . En el hígado, las células epiteliales constituyen principalmente la unidad funcional anatómica del lóbulo hepático. Esta estructura está especializada en la producción de bilirrubina y sales biliares que se encuentran entre otros productos neo-sintéticos específicos. En el páncreas, varios tipos de células epiteliales están especializadas en la secreción y la manipulación de diferentes hormonas (es decir, las células beta para secreción de insulina) .

Las células epiteliales y endoteliales son el objetivo de diferentes mecanismos nocivos que pueden conducir a una disfunción orgánica aguda o crónica. El proceso de reparación a nivel del órgano depende de la capacidad de las células endoteliales y epiteliales para desdiferenciarse, proliferar y finalmente migrar hacia el sitio de la lesión y, eventualmente, volver a diferenciarse, asegurando así la completa recuperación morfológica y funcional. Por ejemplo, después de una necrosis tubular aguda, que es un evento clínicamente relevante después de eventos isquémicos o tóxicos, los eventos reparativos requieren de la proliferación y diferenciación final en células maduras de ambos tipos de células (1, 2) . En las enfermedades glomerulares renales, la recuperación de la lesión se relaciona esencialmente con la remodelación vascular de las estructuras de los glomérulos. Más en detalle, la neoangiogénesis que ocurre durante la fase regenerativa de la enfermedad glomerular se ha demostrado que afecta también la recuperación funcional de los podocitos, unas células epiteliales altamente diferenciadas que regulan la permeabilidad selectiva glomerular (3) . En muchos modelos de lesión vascular aguda, la regeneración de las células endoteliales contribuye en forma decisiva a la restauración de las funciones de tejidos y órganos que también está asociada a la reparación del componente funcional epitelial del órgano. Las células madre mesenquimales y las células progenitoras endoteliales (CPE) derivadas de la médula ósea son preferentemente reclutadas a los sitios de isquemia vascular a través de señales de moléculas de adhesión (4, 5) .

Hasta la fecha, los enfoques existentes para el tratamiento de los daños o lesiones endoteliales / epitelial se han basado en el uso de: 1) factores de crecimiento que actúan sobre uno o ambos de los dos tipos de células; 2) terapia celular utilizando células madre mesenquimales o EPC. Sin embargo, los enfoques existentes tienen una serie de inconvenientes.

El uso de factores de crecimiento tiene la desventaja de los altos costos de producción y de la necesidad de obtener efectos biológicos a partir de una adecuada combinación de diferentes factores de crecimiento. El uso de terapia de células madre tiene riesgos intrínsecos dados por la pérdida de control sobre las células administradas una vez que han sido implantadas en el receptor con riesgo tumorigénico potencial o diferenciación inapropiada. Por ejemplo, se ha reportado diferenciación adipogénica en glomérulos lesionados en un modelo experimental de glomerulonefritis (6) .

Los presentes inventores han encontrado ahora que microvesículas (MV) derivadas de células madre representan una alternativa ventajosa sobre los enfoques existentes para el tratamiento del daño o lesiones endoteliales / epiteliales, en que su uso no entraña los inconvenientes anteriormente mencionados. Por otra parte, el hecho de que las microvesículas derivadas de células madre tengan la capacidad de regenerar tanto tejido epitelial como endotelial dañado o lesionado es bastante inesperado. En realidad, se conoce en el estado del arte (7) que microvesículas derivadas de células progenitoras endoteliales (CPE) son capaces de promover angiogénesis y la formación de estructuras de tipo capilar a partir de células endoteliales. También se conoce por ejemplo a partir del

documento WO2005121369 que se pueden emplear una microvesícula de una célula donante o una microvesícula sintética para modificar una célula que se ponga en contacto con la microvesícula. Típicamente, la modificación es al menos en parte efectuada por ARN de la microvesícula, pero también puede ser efectuada por un componente lipídico de la microvesícula, un péptido de la microvesícula asociado a la membrana, o un péptido citosólico de la microvesícula.

Sin embargo, la capacidad combinada de microvesículas derivadas de una cantidad de tipos de células madre, incluyendo las CPE, para promover la regeneración tanto de tejido epitelial como endotelial nunca había sido divulgada ni sugerida.

Gracias a su capacidad de regeneración, las MV derivadas de las células madre utilizadas en la invención pueden ser empleadas en la reparación de tejidos, particularmente para la regeneración endotelial / epitelial después de un daño o lesión del tejido. Las MV empleadas en la invención se pueden usar tanto para aplicaciones in vitro como en in vivo.

En cuanto a la aplicaciones in vivo, las MV derivadas de células madre han mostrado que comparten una cantidad de efectos biológicos comunes, que las vuelven particularmente adecuadas para uso como un medicamento en aplicaciones humanas para reparación renal y hepática, particularmente para el tratamiento de insuficiencia renal aguda (IRA) e insuficiencia hepática aguda (IHA) . En realidad, las MV empleadas en la invención han demostrado ser efectivas en la recuperación de una lesión tubular aguda, la recuperación de glomerulonefritis aguda, y en la promoción de la regeneración de capilares glomerulares y proliferación de hepatocitos, siendo por lo tanto muy beneficiosas en el tratamiento de IRA e IHA .

La capacidad del riñón para recuperarse después de episodios de lesiones agudas tiene un impacto crítico sobre la morbilidad y mortalidad en los pacientes en el ámbito hospitalario (8, 9) . Las células tubulares renales son particularmente susceptibles a las lesiones cuando se exponen a citoquinas endógenas, tales como en la sepsis, a toxinas endógenas o exógenas, tales como la mioglobina o aminoglucósidos y agentes radio contrastantes, o a episodios de isquemia renal (10) . La recuperación de una lesión renal aguda depende de la capacidad de los túbulos renales para regenerarse y recuperar su función normal (2) . La edad del paciente y la severidad de la lesión pueden condicionar la recuperación. Después de episodios severos o repetidos de una lesión renal, la recuperación puede verse afectada o incluso fallar conduciendo a la necesidad de diálisis a largo plazo y a un incremento de la mortalidad de los pacientes (11) . La necrosis y la pérdida de células epiteliales tubulares es el evento más común en insuficiencia renal aguda (IRA) y la recuperación de la función renal después de una insuficiencia renal aguda depende del remplazo de las células tubulares necróticas con epitelio tubular funcional (2) . La ausencia o reducción de la regeneración... [Seguir leyendo]

1. Una microvesícula (MV) derivada de una célula madre seleccionada del grupo que consiste de células progenitoras endoteliales (CEP) , CD133+ progenitoras renales y células madre de hígado humano adulto (CMHH) 5 para su uso en el tratamiento de una lesión renal.

2. La microvesícula (MV) de acuerdo con la reivindicación 1, para uso en el tratamiento de insuficiencia renal aguda (IRA) .

3. La microvesícula (MV) para uso de acuerdo con la reivindicación 1 o 2, que se deriva de una célula progenitora endotelial (CPE) .

4. La microvesícula (MV) para uso de acuerdo con cualquiera de reivindicaciones 1 a 3, que es una forma de dosificación adecuada para administración por medio de infusión intravenosa.

5. Las microvesículas (MV) para uso de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, que es una forma de dosificación adecuada para administración de las microvesículas en una cantidad desde 30 hasta 120 µg/kg de peso corporal.

6. Un método in vitro de regeneración endotelial y epitelial de riñón lesionado o dañado o de tejidos renales, que comprende el tratamiento del riñón dañado o lesionado o de tejido renal con una cantidad efectiva de microvesículas (MV) derivadas de una célula madre seleccionada de entre el grupo que consiste de células progenitoras endoteliales (CPE) , células progenitoras renales CD133 + y células madre de hígado humano adulto (CMHH) .