La presente invención se relaciona con métodos para el tratamiento de enfermedades neurodegenerativas mediante el empleo de micropartículas que comprenden células modificadas genéticamente que expresan factores neurotróficos y/o angiogénicos y en donde dichas micropartículas se administran mediante implantación a nivel del córtex cerebral

Empleo de micropartículas que comprenden células modificadas genéticamente en el tratamiento de enfermedades neurodegenerativas.

Campo de la invención

La presente invención se relaciona con el empleo de micropartículas que comprenden células modificadas genéticamente que expresan al menos un factor neurotrófico, al menos un factor angiogénico o una combinación de ambos para el tratamiento de enfermedades neurodegenerativas.

Antecedentes de la invención

Las enfermedades neurodegenerativas, entre las que se incluyen la enfermedad de Alzheimer (EA) y la enfermedad de Parkinson (EP) entre otras, constituyen un grave problema desde el punto de vista médico, asistencial, social y económico al que deben enfrentarse los países desarrollados.

En la actualidad existen varios medicamentos que proporcionan un tratamiento sintomático de estas enfermedades, pero ninguno que haya demostrado utilidad con relevancia clínica para frenar la progresión del proceso degenerativo.

Los factores angiogénicos son factores de crecimiento que no solo estimulan la neovascularización y la angiogénesis (iniciada con la activación de las células endoteliales de los vasos sanguíneos parentales) in vivo, sino que también son mitogénicos para las células endoteliales in vitro. Ejemplos de factores angiogénicos son, por ejemplo, HGF, VEGF, FGF y HIF. El VEGF (factor de crecimiento del endotelio vascular) es el prototipo de los factores angiogénicos, cuyo papel a nivel de Sistema Nervioso Central (SNC) no esta únicamente relacionado con el crecimiento de los vasos sanguíneos, como regulador fisiológico de la angiogénesis cerebral y de la integridad de la barrera hematoencefálica, sino que posee además un efecto directo sobre distintos tipos de células neuronales, incluyendo incluso a las células madre neuronales (NSCs). Por otro lado, estudios realizados ponen de manifiesto que en enfermedades como EA o Huntington se producen deficiencias cerebrovasculares que preceden a la aparición de los síntomas clínicos, lo cual sugiere que dichas alteraciones podrían contribuir a la patogénesis de estas enfermedades.

Los factores neurotróficos son proteínas naturales que desempeñan un papel importante a nivel de SNC. Dichos factores son esenciales para asegurar la supervivencia y la diferenciación de las neuronas durante el desarrollo y para mantener en el adulto la normalidad de la función neuronal. Debido a estas funciones fisiológicas los factores neurotróficos son útiles para el tratamiento de las patologías del SNC en las cuales la supervivencia y/o la propia función neuronal se encuentran comprometidas. Dentro de los factores neurotróficos se encuentra el GDNF (Factor neurotrófico derivado de la glía) que fue aislado por Lin y cols en 1930 y desde entonces se ha ensayado su utilización en diferentes enfermedades que afectan al SNC.

Un problema importante a resolver es el sistema y el lugar de administración de estos factores angiogénicos y neurotróficos, ya que es necesario que el factor atraviese la barrera hemato-encefálica para que pueda ejercer su acción y además el tratamiento de estas enfermedades puede conllevar una administración crónica durante largos periodos de tiempo.

En base a los conocimientos previos se dispone de una gran cantidad de productos terapéuticos, como son, por ejemplo, los factores neurotróficos y angiogénicos citados anteriormente, para el tratamiento de enfermedades del SNC. No obstante la liberación de dichos productos a nivel cerebral está limitada por la dificultad que supone el acceso al lugar de administración. En la práctica clínica la liberación controlada de estos productos terapéuticos se realiza mediante bombas de infusión o cánulas a nivel intraventricular. Estas vías de administración requieren inyecciones continuadas o bien recargas de la bomba de infusión para mantener los niveles del fármaco y evitar la degradación de la sustancia terapéutica. Además, debido a la tecnología que presentan las bombas de infusión actuales es difícil administrar dosis bajas de fármacos durante prolongados periodos de tiempos.

Una de las estrategias terapéuticas que más importancia está adquiriendo en el tratamiento de enfermedades neurodegenerativas y del SNC es la terapia celular. La utilización de células como medicamento es una alternativa terapéutica de interés creciente en la comunidad científica, con la que se pretende desarrollar sistemas farmacéuticos que liberen el fármaco secretado por las células durante largos periodos de tiempo y de forma segura y fisiológica, siendo especialmente adecuados para el tratamiento de enfermedades crónicas. No obstante, una de las principales limitaciones que presenta este tipo de terapia es el rechazo por parte de la respuesta inmunitaria del huésped a las células implantadas, siempre y cuando el injerto objeto del trasplante no proceda del propio huésped. De ahí que la administración de células alo y xenogénicas secretoras de productos terapéuticos, ofrezca resultados poco satisfactorios a medio-largo plazo como consecuencia de la acción de los mecanismos defensivos del paciente. Debido a este inconveniente se han diseñado sistemas que permiten la administración de células y que evitan el rechazo provocado por la respuesta inmune, entre dichos sistemas destacan las fibras huecas y las microcápsulas.

La utilización fibras huecas que contienen células modificadas genéticamente para producir CNTF (Factor neurotrófico ciliar) es un sistema de administración que se ha utilizado en el tratamiento de pacientes con ALS. Asimismo, también se han descrito procedimientos que comprenden la encapsulación de células productoras de GDNF o VEGF en fibras huecas e implantadas a nivel del estriado (Yasuhara, T. y Date, I. 2007. Cell transplantation, vol. 16:1-8; Lindvall, O. y Wahlberg, L.U. 2008, Experimental Neurology, vol. 209:82-88). La solicitud de patente europea EP0388428 describe métodos en los que fragmentos de mesencéfalo ventral encapsulados en tubos formados por membranas semipermeables se implantan en la región parietal del córtex cerebral tras craneotomía. No obstante, este tipo de tecnología presenta la desventaja de ser un sistema de un tamaño elevado (del orden de milímetros), lo cual puede condicionar la viabilidad y funcionalidad de las células encapsuladas.

Una alternativa a las fibras huecas, es el empleo de microcápsulas que pueden comprender células o fragmentos del plexo coroideo, o células modificadas genéticamente para expresar proteínas de interés terapéutico.

Skinner, S.M.J. et al. (Xenotransplantation, 2006 vol.13: 284-288) describen la utilización de células de plexos coroideos microencapsulados en modelos animales de distintas enfermedades del SNC.

Borlongan et al. (Neurochemistry Int. 2004 vol. 24: 495-503) describen un método para el tratamiento de la isquemia cerebral mediante la implantación subdural de microcápsulas que comprenden células del plexo coroideo.

La solicitud de patente estadounidense US2004213768 describe métodos para la administración de factores neurotróficos al sistema nervioso central basados en la implantación de microcápsulas (preferiblemente de alginato) que comprenden células aisladas del plexo coroideo, en donde la implantación se efectúa de forma subdural o subaracnoidea.

Sin embargo, el empleo de células de plexo coroideo no permite controlar de forma exacta la naturaleza de los factores angiogénicos/neurotróficos producidos por la célula.

Por otro lado, respecto al empleo de microcápsulas que pueden comprender células modificadas genéticamente, Meysinger, D. et al. (Neurochem. Int. 1994 vol. 24(5): 495-503) describen microcápsulas de alginato-polilisina-alginato que comprenden fibroblastos modificados genéticamente para producir factor de crecimiento nervioso (NGF). En un trabajo publicado por Grandoso, L. et al. (Internal Journal of Pharmaceutics, 2007 vol. 343:69-78) se estudia la utilización de microcápsulas de alginato-poli-L-lisina en las que se inmovilizan fibroblastos productores de GDNF para el tratamiento de la EP en un modelo de rata parkinsonizada. Las microcápsulas se administraron a nivel del estriado mediante esterotaxia y se observó una mejora en el comportamiento rotacional de los animales.

Sin embargo, ambos trabajos emplean técnicas demasiado invasivas que pueden conducir a efectos secundarios no deseados en el paciente.

Por tanto, existe una necesidad en el estado de la técnica de encontrar sistemas que permitan controlar el...

1. Una micropartícula que comprende células modificadas genéticamente que expresan al menos un factor neurotrófico, al menos un factor angiogénico o una combinación de ambos para el tratamiento de enfermedades neurodegenerativas, en donde la administración de la micropartícula se realiza a nivel del córtex cerebral.

2. Micropartícula según la reivindicación 1, en donde la micropartícula comprende un polímero unido a un ligando específico para un receptor de superficie celular.

3. Micropartícula según la reivindicación 2, en donde el ligando específico para un receptor de superficie celular es un péptido que comprende la secuencia RGD.

4. Micropartícula según la reivindicación 2 ó 3, en donde el polímero que forma parte de la micropartícula es alginato.

5. Micropartícula según la reivindicación 4, en donde la micropartícula comprende, además, una membrana de poli-L-Lisina.

6. Micropartícula según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, en donde el factor neurotrófico se selecciona entre neurotrofinas (NT); factor neurotrófico derivado del cerebro (BDNF); factor neurotrófico ciliar (CNTF); factor de crecimiento insulínico tipo 1 (IGF-1); factor de crecimiento insulínico tipo 2 (IGF-2); factor de crecimiento nervioso (NGF); neurturina (NTN); persefinas; arteminas, pleiotrofina (PTN), efrinas, netrinas, semaforinas, slits, reelinas ó factor neurotrófico derivado de la glía (GDNF), factor neurotrófico conservado de dopamina (CDNF) (conserved dopamine neurotrophic factor) y factor neurotrófico derivado de los astrocitos mesencefálicos (MANF, mesencephalic astrocyte-derived neurotrophic factor).

7. Micropartícula según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6, en donde el factor angiogénico se selecciona entre angiopoyetinas (Ang); factor básico de crecimiento de fibroblastos (bFGF/FGF2); factor de crecimiento transformador beta (TGFß, factor de crecimiento transformador alfa (TGFa), factor de crecimiento de placenta (PIGF); factor de crecimiento epidérmico (EGF); factor de crecimiento del endotelio vascular (VEGF); factor de crecimiento derivado de plaquetas (PDGF); el polipéptido intestinal vasoactivo (VIP); factor de crecimiento de hepatocitos (HGF), cardiotrofinas, proteínas morfogenéticas del hueso (BMP, bone morphogenetic protein) o sonic hedgehog (SHH).

8. Micropartícula según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7, en donde la enfermedad neurodegenerativa se selecciona entre la enfermedad de Alzheimer, la enfermedad de Parkinson, la esclerosis lateral amiotrófica y la enfermedad de Huntington.

9. Micropartícula según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 8, en donde la administración de la micropartícula a nivel del córtex cerebral se lleva a cabo de forma subdural o subaracnoidea.

10. Micropartícula según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 9, en donde la administración de la micropartícula a nivel del córtex cerebral se lleva a cabo mediante craneotomía bilateral.