Efecto mitógeno de Sonic hedgehog (Shh) sobre precursores de oligodendrocitos y su uso en enfermedades desmielinizantes.

La presente invención se refiere al efecto mitogénico de la proteína Sonic hedgehog (Shh) sobre células precursoras de oligodendrocitos. En concreto, y debido a dicho efecto mitogénico, la presente invención comprende el uso de Shh para la expansión de células precursoras de oligodendrocitos in vitro, así como su aplicación en la elaboración de composiciones farmacéuticas para el tratamiento de enfermedades desmielinizantes

Efecto mitógeno de Sonic hedgehog (Shh) sobre precursores de oligodendrocitos y su uso en enfermedades desmielinizantes.

La presente invención se refiere al efecto mitogénico de la proteína Sonic hedgehog (Shh) sobre células precursoras de oligodendrocitos. En concreto, y debido a dicho efecto mitogénico, la presente invención comprende el uso de Shh para la expansión de células precursoras de oligodendrocitos in vitro, así como su aplicación en la elaboración de composiciones farmacéuticas para el tratamiento de enfermedades desmielinizantes.

Antecedentes de la invención

Las enfermedades neurológicas, en su conjunto, suponen uno de los mayores problemas clínicos y sociales en el mundo actual, especialmente en países de un cierto nivel de desarrollo. Con frecuencia, estos trastornos están asociados con una atrofia de las estructuras afectadas del sistema nervioso central o periférico, o bien con muerte de alguno de sus tipos celulares.

Entre estas patologías figuran las enfermedades desmielinizantes, que son un grave problema clínico y social, como es el caso de la esclerosis múltiple (EM), en las que, por diversas causas, se daña la vaina de mielina que recubre los axones de las neuronas y que actúa protegiéndolos y facilitando su función.

Los oligodendrocitos es la población celular más afectada en enfermedades desmielinizantes, donde la muerte focal de oligodendrocitos causa la pérdida de cubierta mielínica de las fibras en algunas zonas del Sistema Nervioso Central (SNC). Estas zonas se conocen también con el nombre de placas de desmielinización. Los oligodendrocitos se originan a partir de precursores oligodendrogliales (OPs); éstos existen en el cerebro adulto de los mamíferos, pero, aunque en respuesta a una lesión se movilizan hacia la zona del cerebro lesionada, lo cierto es que no invaden la placa de desmielinización o, si lo hacen, mueren una vez dentro. De ahí que no se produzca una reparación efectiva del daño celular de manera espontánea.

Hasta la fecha, los tratamientos de enfermedades desmielinizantes tienen por objeto el aspecto autoinmune-inmunológico de la patología. Si nos centramos en la enfermedad más conocida, como es la esclerosis múltiple, van encaminados a disminuir el número de brotes de la enfermedad, por los que evoluciona la enfermedad y que son los causantes de los daños que quedan tras la remisión de cada brote inflamatorio: una vez que pasa el brote es cuando quedan los daños establecidos que determinan la calidad de vida del paciente y la evolución y el pronóstico de la enfermedad. Si disminuye el número de brotes, disminuye el riesgo de quedar con daño establecido. Se trata, por tanto, de tratamientos paliativos, pero, en ningún caso, encaminados a recuperar la vaina de mielina de las zonas afectadas. Así se usan antiinflamatorios de forma específica, como es el lnterferón-Gamma, Immurel, etc., o de forma inespecífica como es el caso de los corticoides. Las nuevas líneas de investigación se están basando en la remielización y el uso de terapias celulares, pero sin éxito hasta el momento, debido al gran desconocimiento de la biología de las células de la glia que intervienen en el proceso de remielización (cfr. Merchán et al., Farmacoterapia 2004, vol. 2, pp. 19-29; Dubois-Dalcq et al., Neuron 2005, vol. 48, pp. 9-12).

Por lo tanto existe la necesidad de proporcionar nuevos compuestos capaces de recuperar la vaina de mielina de las zonas afectadas.

Descripción de la invención

Un primer aspecto de la invención proporciona un nuevo uso de Sonic hedgehog (Shh) basado en el efecto mitogénico que produce sobre células precursoras de oligodendrocitos (OPs) así como la utilización del Shh para la expansión in vitro de precursores de oligodendrocitos. En la presente invención se muestra como en presencia de Shh las células precursoras de oligodendrocitos proliferan (Ejemplo 1) in vitro; mientras que, en ausencia de Shh, las células precursoras de oligodendrocitos no proliferan en la misma medida.

Por otra parte, en el caso de una lesión producida por patologías desmielinizantes hay que tener en cuenta que la posibilidad de realizar un transplante celular es muy compleja, por lo que, en el diseño de terapias celulares debería incluirse la administración de factores como Shh, para así aumentar el número de progenitores de oligodendrocitos en la vecindad de dichas lesiones y el efecto proliferativo de Shh podría sobreponerse a la adversa muerte celular que ocurre en las zonas de desmielinización. Shh es, por consiguiente, una molécula útil en el tratamiento de la esclerosis múltiple y de otras lesiones desmielinizantes dado su efecto mitogénico sobre los OPs.

Adicionalmente, el uso de Sonic hedgehog como herramienta terapéutica es interesante tanto para inducir la proliferación de los precursores de oligodendrocitos en zonas adyacentes a dichas lesiones como para su movilización hacia aquellas zonas lesionadas. Esto permitirá una eficaz repoblación de oligodendrocitos en zonas desmilelinizadas.

Por lo tanto, otro aspecto de la presente invención comprende el uso de Shh y/o los precursores de oligodendrocitos expandidos in vitro, por la acción de Shh, para la elaboración de una composición farmacéutica para el tratamiento de enfermedades desmielinizantes, como es el caso pero sin limitarse a la esclerosis múltiple.

La capacidad proliferativa que presenta Shh para los precursores de oligodendrocitos es elevada y rápida, por lo que existe la posibilidad de una excesiva proliferación celular, para evitarlo una realización particular de la presente invención proporciona la elaboración de una composición farmacéutica que comprende la liberación de una cantidad terapéuticamente efectiva de Shh mediante un mecanismo de control molecular, como por ejemplo pero sin limitarse a microesferas acrílicas (SIGMA), biopolímeros de poro controlable, liposomas, bombas de tipo Alzet etc...

Otra realización de la presente invención comprende el uso de Shh y/o de los precursores de oligodendrocitos expandidos in vitro, mediante el uso de Shh, para la elaboración de una composición para su empleo como coadyuvante en el tratamiento de enfermedades desmielinizantes.

Un aspecto más de la invención comprende una composición farmacéutica que contiene Shh y/o precursores de oligodendrocitos y además un vehículo farmacéuticamente compatible.

A lo largo de toda la descripción y reivindicaciones de la especificación, la palabra "comprende" y las variaciones de la misma, no pretenden excluir otros aspectos de la presente invención, que resultarán evidentes para un experto en la materia a la vista de la descripción.

La exposición detallada de los modos de realización y de las figuras que siguen se proporciona a modo de ilustración y no pretenden ser limitantes de la presente invención.

Breve descripción de las figuras

La Fig. 1 muestra el efecto mitógeno de Shh en precursores de oligodendrocitos.

La Fig. 2 muestra el tipo de linaje celular derivado de la proliferación de precursores de oligodendrocitos en presencia de Shh.

Exposición detallada de modos de realización

A continuación se ilustrará la invención mediante unos ensayos que ponen de manifiesto la especificidad y efectividad de la aplicación de Shh en células precursoras de oligodendrocitos.

Ejemplo 1

Efecto mitogéno de Shh en células precursoras de oligodendrocitos

Como fuente de precursores de oligodentrocitos (OPs) se utilizó explantes de nervio óptico de ratones CD1 y transgénicos plp-GFP, a edad embrionaria E16-16.5, edad a la que estos nervios están homogéneamente colonizados por OPs que, además, son las únicas células que migran al exterior de los explantes.

Una vez disecado el nervio, se procedió a obtener piezas de unos 200-250 µm de largo (cada una de ellas, un explante) y se colocó en cultivo en geles tridimensionales de colágeno en un medio de cultivo de Bottenstein-Sato modificado [glutamina 1% (v/v), penicilina-estreptomicina 1% (v/v), piruvato de sodio 1% (v/v), suero fetal de ternero 1% (v/v), transferrina 0,1 mg/ml, insulina 9,3 ng/ml, progesterona 62 ng/ml, putrescina 16 ng/ml, selenito de sodio 40 ng/ml, T3 0,3 ng/ml, T4 0,4 ng/ml y albúmina bovina (BSA) 0,03% (v/v)].

Para obtener una fuente inmóvil de la proteína Shh se utilizó unas microesferas acrílicas (SIGMA) que retienen el Shh en su superficie y lo van liberando al medio de...

1. Uso de Shh como mitógeno de precursores de oligodendrocitos.

2. Uso del Shh según la reivindicación 1, para la expansión in vitro de precursores de oligodendrocitos.

3. Uso del Shh según la reivindicación 1, para la elaboración de una composición farmacéutica para el tratamiento de enfermedades desmielinizantes.

4. Uso del Shh según la reivindicación 1, para la elaboración de una composición para su empleo como coadyuvante en el tratamiento de enfermedades desmielinizantes.

5. Uso del Shh según cualquiera de las reivindicaciones 3 o 4, donde la enfermedad desmielinizante es la esclerosis múltiple.

6. Uso de Shh según la reivindicación 1 y de precursores de oligodendrocitos para la elaboración de una composición farmacéutica para el tratamiento de enfermedades desmielinizantes.

7. Uso de Shh según la reivindicación 1 y de precursores de oligodendrocitos, para la elaboración de una composición para su empleo como coadyuvante en el tratamiento de enfermedades desmielinizantes.

8. Uso de Shh y de precursores de oligodendrocitos, según cualquiera de las reivindicaciones 6 o 7, donde la enfermedad desmielinizante es la esclerosis múltiple.

9. Uso de precursores de oligodendrocitos para la elaboración de una composición farmacéutica para el tratamiento de enfermedades desmielinizantes.

10. Uso de precursores de oligodendrocitos, para la elaboración de una composición para su empleo como coadyuvante en el tratamiento de enfermedades desmielinizantes.

11. Uso de precursores de oligodendrocitos según cualquiera de las reivindicaciones 9 o 10, donde la enfermedad desmielinizante es la esclerosis múltiple.

12. Composición farmacéutica que comprende Shh, precursores de oligodendrocitos o la combinación de ambos.

13. Composición farmacéutica según la reivindicación 12, que además comprende un vehículo farmacéuticamente aceptable.

14. Composición farmacéutica según cualquiera de las reivindicaciones 12 o 13, que además comprende un mecanismo de control molecular para liberar una cantidad terapéuticamente efectiva de la misma.