Célula del SMF modificada genéticamente para sobreexpresar NGAL y su uso como medicamento.

La presente invención se encuadra dentro del campo de la biomedicina. Específicamente, la presente invención se refiere a una célula del Sistema Mononuclear Fagocítico o SMF, preferiblemente un monocito o un macrófago, modificada genéticamente para sobreexpresar la lipocalina asociada a gelatinasa de neutrófilos (NGAL, en sus siglas en inglés), a un método para su obtención y a su uso para la elaboración de un medicamento para la prevención o el tratamiento del daño causado por isquemia, isquemia seguida de reperfusión o toxinas, fallo agudo o rechazo al trasplante de un órgano

Célula del SMF modificada genéticamente para sobreexpresar NGAL y su uso como medicamento.

La presente invención se encuadra dentro del campo de la biomedicina. Específicamente, la presente invención se refiere a una célula del Sistema Mononuclear Fagocítico o SMF, preferiblemente un monocito o un macrófago, modificada genéticamente para sobreexpresar la lipocalina asociada a gelatinasa de neutrófilos (NGAL, en sus siglas en inglés), a un método para su obtención y a su uso para la elaboración de un medicamento para la prevención o el tratamiento del daño causado por isquemia, isquemia seguida de reperfusión o toxinas, fallo agudo o rechazo al transplante de un órgano.

Estado de la técnica anterior

La patología de origen isquémico es la principal causa de muerte en los países desarrollados. En el caso del riñón, el fallo renal agudo (FRA) es una enfermedad que conlleva una mortalidad de más del 50%, cifra que no ha experimentado cambios significativos en las 4 últimas décadas. Normalmente los pacientes con síntomas clínicos de fallo renal, son tratados después de que el daño se haya desarrollado, excepto en el caso de pacientes a los que se les va practicar un trasplante renal. Puesto que la enfermedad está desarrollada cuando el paciente llega al hospital, se requiere urgentemente disponer de vías de curación mediante la estimulación del proceso regenerativo y curativo en general.

Una aproximación terapéutica dirigida a disminuir la inflamación y el daño renal ha sido la terapia celular con macrófagos modificados genéticamente. En este sentido, la alteración genética de los macrófagos hacia un fenotipo antiinflamatorio, mediante el tratamiento con adenovirus recombinante para expresar IL-1 ra y su posterior inyección en modelos inflamatorios de enfermedad renal puede reducir la infiltración, la inflamación glomerular e incluso la proteinuria (Holdsworth et al. Lab Invest. 1984, 51:172-180; Kitamura et al. Kidney Int. 2000, 57:709-716; Kluth et al. Gene Ther. 2000, 7:263-270).

En cuanto a la regeneración del riñón dañado, las medidas terapéuticas empleadas hasta ahora, han sido: la aplicación de factores de crecimiento (Hirschberg et al. Kidney Int. 1999, 55:2423-2432; Miller y Padanilam. Chapter 17: Molecular responses and growth factors, in: Atlas if diseases of the kidney, Robert W Schrier, p. 17.1-17.16, Blackwell Science Press, Philadelphia, USA. 1999) o ensayos con células madre (Brodsky et al. Am J Physiol Renal Physiol. 2002, 282: F1140-F1149; Kale et al. J Clin Invest. 2003, 112:42-49; Lin F et al. J Am Soc Nephrol. 2003, 14:1188-1199; Gupta et al. Kidney Int. 2002, 62: 1285-1290; Oliver et al. Clin Invest. 2004, 114: 795-803), pero no se ha conseguido el resultado regenerativo deseado. Estudios previos han demostrado la capacidad de la terapia con macrófagos para inducir la regeneración en modelos animales de isquemia/reperfusión (l/R), si éstos eran administrados en la fase no inflamatoria (Vinuesa et al. Journal of Pathology; 2007, 213: 2008 Jan; 214(1):104-13).

NGAL es una proteína de 25 kDa de la superfamilia de las lipocalinas (Flower. FEBS Lett. 1994, 354: 7-11) que actúa sobre la proliferación en múltiples tipos celulares (Cowland et al. J Immunol. 2003, 171: 6630-6639; Gwira et al. J Biol Chem. 2005, 280: 7875-7882). Se trata de una proteína expresada en células tubulares, que aumenta notablemente en respuesta a estímulos dañinos como la isquemia o toxicidad. También se ha descrito que mejora la apoptosis de la célula tubular (Mishra et al. J Am Soc Nephrol. 2004, 15: 3073-3082). Estudios previos han demostrado la capacidad de NGAL para inducir la regeneración en modelos animales de isquemia/reperfusión (I/R) en la fase no inflamatoria del daño renal, pero el efecto es el contrario en la fase inflamatoria (Vinuesa E et al. Am J Physiol Renal Physiol. 2008 Nov; 295(5):F1554-62.).

Por tanto, existen estudios que indican la capacidad del macrófago para modular y resolver la inflamación renal, dependiendo de su fenotipo, y también existen estudios que indican que se puede regenerar el riñón dañado, pero no se conocen terapias que posean la doble función antiinflamatoria por una parte y potenciadora de la regeneración por otra. Existe por tanto la necesidad de disponer de terapias que permitan reducir la inflamación y el daño renal, potenciando la regeneración renal durante la fase inflamatoria del daño renal.

Explicación de la invención

La presente invención se refiere a una célula del SMF, preferiblemente un monocito o un macrófago, modificada genéticamente para sobreexpresar NGAL, a un método para su obtención y a su uso para la elaboración de un medicamento para la prevención o el tratamiento del daño causado por isquemia, isquemia seguida de reperfusión o toxinas, de un fallo agudo o del rechazo al transplante de un órgano.

En la presente invención se demuestra que macrófagos modificados genéticamente para que sobreexpresen NGAL, son capaces de disminuir la inflamación y el daño renal, además de inducir la regeneración en un modelo animal de isquemia-reperfusión renal, cuando son administrados en la fase inflamatoria del daño renal. La invención, por tanto, provee una terapia que reduce la inflamación y el daño renal, potenciando la regeneración renal durante la fase inflamatoria del daño renal. Esta terapia asimismo puede emplearse en la prevención o el tratamiento del daño por isquemia, isquemia seguida de reperfusión o causada por toxinas, de un fallo agudo o del rechazo al transplante de otros órganos.

El macrófago tiene su origen en las células progenitoras pluripotenciales granulo-monocíticas (CGp-GM) de la médula ósea. Por acción de los factores de estimulación colonial (CSF), la CGp-GM se diferencia en célula progenitora monopotencial monocítica (CGm-M), la cual, se diferencia en monoblasto, y éste, a su vez, en promonocito, la primera célula morfológicamente identificable como precursora del macrófago y que ya posee algunas de sus características, como adherencia al vidrio y capacidad fagocítica. Por división del promonocito y posterior diferenciación aparecen los monocitos, que abandonan la médula ósea pasando a la sangre. Los monocitos circulantes pasan por diapédesis a través del endotelio vascular, emigrando hacia los tejidos en los que se diferenciarán en macrófagos, que, a su vez, pueden presentarse en diferentes estados funcionales: residentes, inflamatorios y activados. El conjunto formado por los precursores medulares, los monocitos y los macrófagos tisulares, se engloba actualmente bajo la denominación de Sistema Mononuclear Fagocítico (SMF).

Un primer aspecto de la invención se refiere a una célula del Sistema Mononuclear Fagocítico (SMF) aislada modificada genéticamente caracterizada porque comprende un polinucleótido exógeno (en adelante, el polinucleótido de la invención) que presenta una identidad con la SEQ ID NO: 1 seleccionada de la lista que consiste en:

donde dicha célula del SMF es capaz de inducir la regeneración renal durante la fase inflamatoria del daño renal. Dicha capacidad se puede determinar mediante métodos convencionales tales como los ensayos descritos en el Ejemplo que acompaña esta descripción.

La expresión "fase inflamatoria" tal y como se utiliza en la presente descripción, se refiere a una primera fase del daño renal caracterizada por un aumento de mediadores inflamatorios, típicamente durante las primeras 24 horas después de un insulto isquémico. A su vez, este ambiente promueve el daño del tejido renal por apoptosis y necrosis. La fase regenerativa se inicia con un cambio del ambiente inflamatorio. El macrófago juega un papel importante en eliminar células muertas que a su vez, estimulan su cambio de fenotipo hacía anti-inflamatorio y pro-proliferativo, permitiendo asimismo la inducción de la regeneración renal.

La expresión "modificada genéticamente" tal y como se utiliza en la presente descripción, incluye aquí cualquier célula del SMF en la cual el genotipo ha sido alterado de... [Seguir leyendo]

1. Célula del Sistema Mononuclear Fagocítico (SMF) aislada modificada genéticamente caracterizada porque comprende un polinucleótido exógeno que presenta una identidad con la SEQ ID NO: 1 seleccionada de la lista que consiste en:

donde dicho polinucleótido codifica para una variante funcional de SEQ ID NO: 1.

2. Célula del SMF modificada genéticamente según la reivindicación 1 caracterizada porque comprende el polinucleótido exógeno con la SEQ ID NO: 1.

3. Célula del SMF modificada genéticamente según la reivindicación 1 caracterizada porque comprende el polinucleótido exógeno con la SEQ ID NO: 2.

4. Célula del SMF modificada genéticamente según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, donde el polinucleótido exógeno está unido operativamente a, al menos, una secuencia de control de la lista que comprende:

5. Célula del SMF modificada genéticamente según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4 donde el polinucleótido exógeno codifica una secuencia aminoacídica que presenta una identidad con la SEQ ID NO: 3 seleccionada de la lista que consiste en:

donde dicho polinucleótido codifica para una variante funcional de SEQ ID NO: 3.

6. Célula del SMF modificada genéticamente según la reivindicación 5 donde el polinucleótido exógeno codifica la secuencia aminoacídica SEQ ID NO: 3.

7. Célula del SMF modificada genéticamente según la reivindicación 5 donde el polinucleótido exógeno codifica la secuencia aminoacídica SEQ ID NO: 4.

8. Célula del SMF modificada genéticamente según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7 donde dicha célula es un monocito o un macrófago.

9. Composición farmacéutica que comprende la célula del SMF modificada genéticamente según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 8.

10. Composición farmacéutica según la reivindicación 9 que además comprende un vehículo farmacéuticamente aceptable.

11. Composición farmacéutica según cualquiera de las reivindicaciones 9 ó 10 que además comprende otro principio activo.

12. Uso de la célula del SMF modificada genéticamente según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 8 para la elaboración de un medicamento.

13. Uso de la célula del SMF modificada genéticamente según la reivindicación 12 para la elaboración de un medicamento para la prevención o el tratamiento del daño causado por isquemia, isquemia-reperfusión o toxinas en un tejido o un órgano.

14. Uso de la célula del SMF modificada genéticamente según la reivindicación 12 para la elaboración de un medicamento para la prevención o el tratamiento de un fallo agudo de un órgano.

15. Uso de la célula del SMF modificada genéticamente según la reivindicación 12 para la elaboración de un medicamento para la prevención o el tratamiento del rechazo de un órgano transplantado.

16. Uso de la célula del SMF modificada genéticamente según cualquiera de las reivindicaciones 13 a 15 donde el órgano es de la lista que comprende: riñón, hígado, cerebro, corazón, pulmón, estómago, intestino, colon, páncreas, vejiga, útero o piel.

17. Uso de la célula del SMF modificada genéticamente según la reivindicación 16 donde el órgano es el riñón.

18. Método de obtención de la célula del SMF modificada genéticamente según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 8 que comprende: