PAX2 PARA TRATAR TRASTORNOS DEL RIÑÓN.

Sustancia capaz de inducir y/o potenciar la expresión de Pax2 seleccionada del grupo que consiste en una molécula de ácido nucleico que codificala proteína Pax2,

una proteína Pax2, un factor de crecimiento, una citocina, litio, LIF (factor inhibidor de la leucemia), osteopontina, una proteína apoptótica y STAT-3 (transductor de señales y activador de la transcripción) para su uso en el tratamiento, el retraso y/o la prevención de una disfunción/insuficiencia renal en un mamífero, en la que dicha disfunción/insuficiencia renal es insuficiencia renal crónica y en la que dicha citocina es IL-6 o citocina de tipo IL-6

La presente invención se refiere al uso de una sustancia que puede inducir y/o potenciar la expresión de Pax2 en un mamífero para la preparación de una composición farmacéutica para tratar, prevenir o retrasar una disfunción/insuficiencia renal en un mamífero. Adicionalmente, la presente invención proporciona un método in vitro para convertir tejido mesenquimatoso en un tejido epitelial que comprende la administración de una cantidad eficaz de una sustancia que puede inducir y/o potenciar la expresión de Pax2 en dicho mesénquima y un método para la regeneración de células madre renales que comprende la administración de una cantidad eficaz de una sustancia que puede inducir y/o potenciar la expresión de Pax2.

En todo el texto de esta memoria descriptiva se citan varios documentos.

El desarrollo temprano y la diferenciación del riñón metanéfrico de mamíferos se acompañan de la diferenciación inducida de células mesenquimatosas en una pequeña población de células madre que se diferencia y experimenta una transición de mesénquima a epitelio (Bard (1994), Mech. Dev. 48: 3-11). Este proceso se sostiene mediante señales derivadas de la yema ureteral en un estadio en donde la yema sale del conducto mesonéfrico (Lechner y Dressler (1997), Mech. Dev. 62: 105-120; Dressler (1999), Dev. Gen. 24: 189-193).

La necrosis tubular aguda (NTA) es, con la enfermedad prerrenal, una de las dos causas más comunes de insuficiencia renal aguda. Representa dos tercios de las causas intrínsecas de insuficiencia renal aguda. Por ejemplo, aproximadamente el 5% de todos los pacientes hospitalizados (por lo que se refiere a Alemania, aproximadamente 725.000 de 14.321.321 pacientes en tratamiento; estadísticas de 1998 según la “Bundesgesundheitsamt” en Bonn, Alemania) desarrollan una NTA (Hou (1983), Am. J. Med. 74, 243-248), que se vincula con una alta tasa de mortalidad de aproximadamente el 50-60% (Bartlett

(1984), Am. Soc. Artif. Intern. Organs 30, 700-702). La base molecular de los acontecimientos que conducen a la regeneración tubular tras la NTA no se entiende completamente. Una hipótesis atractiva reivindica que los procesos de regeneración repiten paradigmas del desarrollo con el fin de restaurar la función del órgano o tejido (Bacallao (1989), Am. J. Physiol. 257: F913F924; Wallin (1992), Lab. Invest. 66: 474-484). Esta hipótesis puede someterse a prueba buscando similitudes entre los procesos del desarrollo y regenerativos a nivel molecular durante NTA experimental.

El epitelio tubular adulto tiene una gran potencial de regeneración tras el daño, lo que lo distingue de otros tejidos tales como el cerebro o el corazón. Durante la NTA, normalmente las células quiescentes experimentan desdiferenciación y vuelven a obtener su potencial para dividirse tras potenciar en gran medida su tasa de síntesis de ADN (Taylor (1966), Nature 212: 472-474, 966; Safirstein (1990), Kidney Int. 37: 1515-1521). Tras la proliferación, las nuevas células se diferencian con el fin de restaurar la integridad funcional de la nefrona.

La expresión y bioactividad de los factores de crecimiento pueden regularse mediante factores de transcripción (Dey (1994), Mol. Endocrinol. 8: 595-602). Se ha demostrado que la expresión de factores de crecimiento tales como HGF y IGF-1 se regulan por incremento tras daño a riñón artificial, mientras que la expresión de EGF se regula por disminución. Entre otros genes, cuya expresión se regula por incremento tras la NTA, están los genes tempranos inmediatos como c-fos, c-myc, c-jun o EGR-1 (para su revisión véase 6). Kid-1 es un gen de dedo de zinc que no se expresa en riñones embrionarios aunque existe expresión específica en riñones adultos (Witzgall (1993), Mol. Cell Biol.

13: 1933-1942). Dado que la expresión de Kid-1 se pierde en túbulos proximales de animales tratados con ácido fólico (Witzgall (1993), Mol. Cell Biol. 13: 1933-1942), su regulación por disminución puede reflejar un estadio funcional similar al desarrollo temprano del riñón. Otros ejemplos que demuestran la importancia biológica de la expresión de proteínas bifásicas durante el desarrollo y la adultez incluye la expresión de bcl-2

y bax, que se conocen durante el desarrollo metanéfrico temprano por sus papeles antiapoptóticos y proapoptóticos, respectivamente (Veis (1993), Cell 75: 229-240; Knudson (1995), Science 270: 96-99). Durante la adultez, se ha demostrado que vuelven a expresarse en las células tubulares proximales tras daño isquémico (Basile (1997), Am. J. Physiol. 272: F640-F647). La vimentina es un filamento intermedio y un marcador de células mesenquimatosas no diferenciadas. No está presente en el túbulo adulto sano pero vuelve a expresarse durante la regeneración tubular (Wallin (1992), Lab. Invest. 66: 474-484). Estos ejemplos concuerdan con la hipótesis de que durante la regeneración puede reactivarse la cascada de rutas génicas del desarrollo. Sin embargo, no se examina el patrón de expresión de un factor de transcripción que se expresa de manera transitoria durante la nefrogénesis y que se supone que es parte de la cascada genética que conduce a una regeneración apropiada del riñón en la adultez tras daño al riñón y no se conocen los posibles genes del desarrollo.

El documento US 5.747.250 describe agentes novedosos para el diagnóstico de tumores y/o la terapia de tumores que comprenden determinados factores de transcripción “homeosecuencia”. Estos agentes comprenden, entre otros, moléculas de ácido nucleico así como moléculas de ácido nucleico antisentido que codifican para proteínas Pax o inhiben específicamente la expresión de genes de Pax, respectivamente. Además, el documento US 5.747.250 se refiere a agentes terapéuticos o de diagnóstico que contienen al menos una proteína Pax, seleccionada del grupo que consiste en Pax 1, Pax2, Pax 3, Pax 4, Pax 5, Pax 6, Pax 7, Pax 8, HuP1, HuP2, prd, BSH4, BSH9, Pox neuro y Pox meso. El documento US 5.747.250 emplea dichos genes en el diagnóstico y/o la terapia de tumores y no proporciona ningún medio o método para la mejora de enfermedades renales ni proporciona factores de transcripción específicos implicados en la regeneración renal.

Por tanto, el problema técnico de la presente invención es proporcionar medios y métodos útiles para la protección frente a y/o la mejora de enfermedades renales, en particular

proporcionar medios y métodos para influir en procesos fisiológicos que conducen a una disminución de la función renal.

La solución de este problema técnico se logra proporcionando las realizaciones caracterizadas en las reivindicaciones.

Por consiguiente, se describe un método para tratar, retrasar y/o prevenir la disfunción/insuficiencia renal en un mamífero que comprende administrar una cantidad terapéuticamente eficaz de una sustancia que puede inducir y/o potenciar la expresión de Pax2. Preferiblemente, el mamífero en esta y las siguientes realizaciones es un ser humano.

En el presente documento se usan los términos “tratamiento”, “tratar” y similares para referirse generalmente a obtener un efecto farmacológico y/o fisiológico deseado. El efecto puede ser profiláctico en cuanto a prevenir completa o parcialmente una enfermedad o síntoma de la misma y/o puede ser terapéutico en cuanto a curar parcial o completamente una enfermedad y/o efecto adverso atribuido a la enfermedad. El término “tratamiento” tal como se usa en el presente documento cubre cualquier tratamiento de una enfermedad en un mamífero, particularmente un ser humano, e incluye: (a) prevenir que se produzca la enfermedad en un sujeto que puede estar predispuesto a la enfermedad pero que aún no se ha diagnosticado que la tenga; (b) inhibir la enfermedad, es decir detener su desarrollo y/o evolución; o (c) aliviar la enfermedad, es decir provocar la regresión de la enfermedad.

Además, se prevé que el método mencionado anteriormente para tratar, retrasar y/o prevenir enfermedades renales comprenda métodos como ingeniería de tejidos. La ingeniería de tejidos es el procedimiento mediante el cual se crea un nuevo tejido de manera artificial in vivo o in vitro. En la práctica, la ingeniería de tejidos es el procedimiento mediante el cual se crea tejido vital con características y funciones específicas de órgano tales como integridad mecánica, bioestabilidad, microestructura y actividad bioquímica. La ingeniería de tejidos abarca todos los aspectos biológicos y moleculares que son necesarios para...

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Sustancia capaz de inducir y/o potenciar la expresión de Pax2 seleccionada del grupo que consiste en una molécula de ácido nucleico que codificala proteína Pax2, una proteína Pax2, un factor de crecimiento, una citocina, litio, LIF (factor inhibidor de la leucemia), osteopontina, una proteína apoptótica y STAT-3 (transductor de señales y activador de la transcripción) para su uso en el tratamiento, el retraso y/o la prevención de una disfunción/insuficiencia renal en un mamífero, en la que dicha disfunción/insuficiencia renal es insuficiencia renal crónica y en la que dicha citocina es IL-6 o citocina de tipo IL-6. Sustancia capaz de inducir y/o potenciar la expresión de Pax2 seleccionada del grupo que consiste en una molécula de ácido nucleico que codifica la proteína Pax2, una proteína Pax2, un factor de crecimiento, una citocina, litio, LIF (factor inhibidor de la leucemia), osteopontina, una proteína apoptótica y STAT-3 (transductor de señales y activador de la transcripción) para su uso en el tratamiento, el retraso y/o la prevención de una disfunción/insuficiencia renal en un mamífero, en donde dicha disfunción/insuficiencia renal es insuficiencia renal aguda y en donde dicho factor de crecimiento se selecciona

del grupo que consiste en FGF2, bFGF, TGF-, FGF9, PDGF-, oncostatina M, GDNF, Wnt-1 y Wnt-4. Sustancia para su uso según la reivindicación 2, en donde dicha insuficiencia renal aguda es necrosis tubular aguda. Sustancia para su uso según la reivindicación 1, en donde dicho factor de crecimiento se selecciona del grupo que

consiste en FGF2, bFGF, TGF-, TGF-, FGF9, EGF, PDGF-, oncostatina M, IGF-I (factor de crecimiento similar a la insulina), HGF/SF (factor de crecimiento de hepatocitos/factor de dispersión), GDNF, Wnt-1, Wnt-4 y BMP7.

5. Sustancia para su uso según la reivindicación 2 ó 3, en

donde dicha citocina se selecciona del grupo que consiste en IL-6, citocinas de tipo IL-6 y TNF-.

6. Sustancia para su uso según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, en donde dicha proteína apoptótica es CHOP, bax o bcl-2.

7. Sustancia para su uso según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, en donde dicha molécula de ácido nucleico que codifica Pax2 está comprendida en un vector.

8. Sustancia para su uso según la reivindicación 7, en donde dicho vector es un vector de expresión y/o un vector de direccionamiento génico o un vector de transferencia génica.

9. Sustancia para su uso según la reivindicación 8, en donde dicho vector de expresión y/o vector de direccionamiento génico o vector de transferencia génica comprende además una secuencia de control de la expresión.

10. Sustancia para su uso según una cualquiera las reivindicaciones 1 a 9, en donde la cantidad terapéuticamente eficaz de una sustancia está en el

intervalo de 1 g a 5 g.

11. Sustancia para su uso según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 10, en donde dicha inducción y/o potenciación de la expresión de Pax2 tiene lugar en las células de los túbulos proximales del riñón.

12. Método para la producción de una composición farmacéutica para tratar, prevenir y/o retrasar una disfunción/insuficiencia renal en un mamífero combinando un vector que comprende una molécula de ácido nucleico que codifica una proteína Pax2 funcional con un portador biológicamente aceptable, en donde dicha molécula de ácido nucleico en dicho vector se coloca bajo el control de una secuencia de control de la expresión.

13. Método in vitro para convertir tejido mesenquimatoso en un tejido epitelial que comprende la administración de una cantidad eficaz de una sustancia capaz de inducir y/o

potenciar la expresión de Pax2 en dicho mesénquima, en donde dicha sustancia se selecciona del grupo que consiste en una molécula de ácido nucleico que codifica la proteína Pax2, una proteína Pax2, un factor de crecimiento, una citocina, osteopontina, una proteína apoptótica y STAT-3 (transductor de señales y activador de la transcripción).

14. Método según la reivindicación 13, en donde dicho factor

de crecimiento se selecciona del grupo que consiste en FGF2, bFGF, TGF-, TGF-, FGF9, EGF, PDGF-, oncostatina M, IGF-I (factor de crecimiento similar a la insulina), HGF/SF (factor de crecimiento de hepatocitos/factor de dispersión), GDNF, Wnt-4 y BMP7.

15. Método según la reivindicación 13, en donde dicha citocina es IL-6 o TNF-.

16. Método in vitro para la regeneración de células madre renales que comprende la administración de una cantidad eficaz de una sustancia que puede inducir y/o potenciar la expresión de Pax2, en donde dicha sustancia se selecciona del grupo que consiste en una molécula de ácido nucleico que codifica la proteína Pax2, una proteína Pax2, un factor de crecimiento, una citocina, litio, LIF (factor inhibidor de la leucemia), osteopontina, una proteína apoptótica y STAT-3 (transductor de señales y activador de la transcripción), en donde dichas células madre renales no son células madre embrionarias humanas.

17. Método según la reivindicación 16, en donde dicho factor

de crecimiento se selecciona del grupo que consiste en FGF2, bFGF, TGF-, TGF-, FGF9, EGF, PDGF-, oncostatina M, IGF-I (factor de crecimiento similar a la insulina), HGF/SF (factor de crecimiento de hepatocitos/factor de dispersión), GDNF, Wnt-1, Wnt-4 y BMP7.

18. Método según la reivindicación 16, en donde dicha citocina

se selecciona del grupo que consiste en IL-6, citocinas de tipo IL-6 y TNF-.

19. Sustancia para su uso o método según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 12, en donde dicho mamífero es un ser humano.

20. Método según una cualquiera de las reivindicaciones 13 a 18, en donde dicho tejido y células madre, respectivamente, son de mamífero, preferiblemente células madre y tejido humanos o derivados de los mismos, en donde dichas células madre renales no son células madre embrionarias humanas.