Composición de células aisladas para la reparación de tejidos,

que comprende una población mixta de células de linaje hematopoyético, mesenquimal y endotelial, en la que la viabilidad de dichas células es por lo menos del 80% y la composición contiene: a) aproximadamente 5% a 75% de células CD90 + viables, siendo las células restantes en dicha composición, CD45 + , b) menos de 2 mg/ml de albúmina de suero bovino, c) menos de 1 mg/ml de un reactivo de recolección enzimáticamente activo seleccionado de entre el grupo que consiste de tripsinas, colagenasas, enzimas de origen microbiano, agentes de disociación, proteasas o mezclas de los mismos, y d) sustancialmente libre de micoplasmas, endotoxinas y contaminación microbiana

La presente invención se refiere a composiciones de poblaciones celulares mixtas, a su utilización posterior in vivo para la reparación de tejidos, y a procedimientos, dispositivos y sistemas para la preparación de las poblaciones celulares mixtas. Los procedimientos de la invención también resultan aplicables a la separación de cualquier tipo de célula (adherente, no adherente o una mezcla de las mismas) o partículas de pequeño tamaño (por ejemplo de tamaño celular) respecto a un líquido o solución que las contiene.

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN

La medicina regenerativa aprovecha, de un modo focalizado clínicamente, la capacidad de las células regenerativas, por ejemplo de las células madre y/o de las células progenitoras (es decir, las células parentales no especializadas del cuerpo) de renovarse indefinidamente y de desarrollar células especializadas maduras. Se encuentran células madre en los embriones durante las etapas tempranas del desarrollo, en tejido fetal y en algunos órganos y tejidos adultos. Las células madre embrionarias (en lo sucesivo denominadas "ESCs") es conocido que pueden convertirse en muchos, o incluso en todos, los tipos de células y tejidos del cuerpo. Las ESCs no sólo contienen toda la información genética del individuo, sino que también contienen la capacidad naciente de convertirse en cualquiera de los más de 200 tipos de células y tejidos del cuerpo. De esta manera, estas células presentan un potencial tremendo para la medicina regenerativa. Por ejemplo, las ESCs pueden cultivarse para formar tejidos específicos tales como corazón, pulmón o riñón, que después podrían utilizarse para reparar órganos dañados o enfermos. Sin embargo, los tejidos derivados de las ESCs presentan limitaciones clínicas. Debido a que las ESCs se derivan necesariamente de otro individuo, es decir de un embrión, existe un riesgo de que el sistema inmunológico del receptor rechazará el nuevo material biológico. Aunque se dispone de fármacos inmunosupresores para impedir dicho rechazo, también es conocido que dichos fármacos bloquean respuestas inmunológicas deseables, tales como aquéllas dirigidas contra infecciones bacterianas y virus.

Además, el debate ético sobre el origen de las ESCs, es decir los embriones, es intenso y supone un obstáculo adicional y tal vez insuperable para el futuro previsible.

Las células madre adultas (en lo sucesivo denominadas intercambiablemente "ASCs") representan una alternativa a la utilización de las ESCs. Las ASCs residen silenciosamente en muchos tejidos no embrionarios, presumiblemente a la espera de responder a un traumatismo u otros procesos patológicos destructivos, de manera que pueden cicatrizar el tejido dañado. Notablemente, la nueva evidencia científica indica que cada individuo porta un grupo de ASCs que podrían compartir con las ESCs la capacidad de convertirse en muchos, incluso en todos, los tipos de células y tejidos. De esta manera, las ASCs, al igual que las ESCs, presentan un potencial tremendo de aplicaciones clínicas en la medicina regenerativa.

Se ha demostrado la existencia de poblaciones de ASC en uno o más de entre médula ósea, piel, músculo, hígado y cerebro. Sin embargo, la frecuencia de las ASCs en dichos tejidos es reducida. Por ejemplo, se estima que la frecuencia de las células madre mesenquimales en la médula ósea es de entre 1 en 100.000 y 1 en 1.000.000 de células nucleadas. De esta manera, cualquier aplicación clínica propuesta de las ASCs de dichos tejidos requiere incrementar el número celular, la pureza y la madureza mediante procedimientos de purificación y cultivo celulares.

Aunque las etapas de cultivo celular podrían proporcionar un incremento del número, pureza y madureza celulares, suponen un coste. Este coste puede incluir una o más de las dificultades técnicas siguientes: pérdida de la función celular debido al envejecimiento celular, pérdida de poblaciones celulares potencialmente útiles, retrasos en la aplicación potencial de las células en los pacientes, un mayor coste monetario, riesgo incrementado de contaminación celular por microorganismos ambientales durante el cultivo, y necesidad de un procesamiento adicional posterior al cultivo para agotar los materiales de cultivo contenidos conjuntamente con las células recolectadas.

Más específicamente, todos los productos celulares finales deben cumplir los estrictos requisitos impuestos por la Federal Drug Administration (FDA). La FDA requiere que todos los productos celulares finales deben minimizar las proteínas "extrañas" que es conocido que son capaces de producir efectos alergénicos en sujetos humanos, así como de minimizar los riesgos de contaminación. Además, la FDA espera una viabilidad celular mínima del 70%, y cualquier procedimiento debería superar consistentemente este requisito mínimo.

Aunque se dispone de métodos y aparatos para separar las células de componentes disueltos de cultivo no deseados y una diversidad de aparatos se encuentran actualmente en uso, dichos métodos y aparatos adolecen de un problema significativo: daños celulares causados por fuerzas mecánicas aplicadas durante el procedimiento de separación, que se manifiesta, por ejemplo, en una reducción de la viabilidad y función biológica de las células y en un incremento del ADN y residuos celulares libres. Además, puede producirse una pérdida significativas de células debido a la incapacidad de transferir todas las células al aparato de separación, así como de extraer todas las células del mismo. Además, para poblaciones celulares mixtas, dichos métodos y aparatos pueden provocar un desplazamiento del perfil celular debido a la pérdida preferente de subpoblaciones de células de mayor tamaño, que son más frágiles.

De esta manera, existe una necesidad en el campo de la terapia celular, tal como la reparación de tejidos, la regeneración de tejidos y la ingeniería de tejidos, de composiciones celulares listas para la administración directa en el paciente, que presenten una viabilidad y funcionalidad sustancialmente elevadas, y con un agotamiento sustancial de materiales requeridos para el cultivo y la recolección de las células. Además, existen necesidades de procedimientos y dispositivos fiables que permitan la producción de dichas composiciones para que resulten adecuadas para la implementación clínica y para la comercialización a gran escala de las composiciones como productos de terapia celular.

DESCRIPCIÓN RESUMIDA DE LA INVENCIÓN

La invención proporciona composiciones para la reparación de tejidos. Las composiciones resultan útiles para el tratamiento de una diversidad de enfermedades y trastornos tales como las condiciones isquémicas (por ejemplo la isquemia de las extremidades, la insuficiencia cardiaca congestiva, la isquemia cardiaca, la isquemia renal y la ESRD, un ictus, y la isquemia ocular), las condiciones que requieren la regeneración de órganos o tejidos (por ejemplo la regeneración de hígado, páncreas, pulmón, glándula salivar, vasos sanguíneos, hueso, piel, cartílago, tendón, ligamentos, cerebro, cabello, riñon, músculo, músculo cardiaco, nervios y extremidades), las enfermedades inflamatorias (por ejemplo las enfermedades cardiacas, la diabetes, las lesiones de la médula espinal, la artritis reumatoide, la osteoartritis, la inflamación debido a la prótesis o revisión de cadera, la enfermedad de Cröhn, y la enfermedad de injerto contra huésped) y las enfermedades autoinmunológicas (por ejemplo la diabetes de tipo 1, la soriasis, el lupus sistémico y la esclerosis múltiple).

En un aspecto la invención proporciona una composición de células aisladas para la reparación de tejidos, que comprende una población mixta de células. Las células se encuentran en una solución de electrolitos de grado farmacéutico que resulta adecuada para la administración en el ser humano. Las células se derivan de células mononucleares. Por ejemplo las células se derivan de médula ósea, sangre periférica, sangre de cordón umbilical e hígado fetal. Las células son de linaje hematopoyético, mesenquimal y endotelial. La viabilidad de las células es por lo menos de 80%, 85%, 90%, 95%, 96%, 97%, 98%, 99% o superior. El número total de células viables en la composición es de entre 35 y 300 millones, y el volumen, inferior a 25 ml, 20 ml, 15 ml, 10 ml, 7,5 ml, 5 ml o inferior. Por lo menos 5% de las células viables en la composición con CD90+. Por ejemplo, 10%, 20%, 30%, 40%, 50%, 60%, 70%, 75% o más son CD90+. En algunos aspectos, por lo menos 5%, 10%, 15%, 20%, 50% o más de las CD90+ coexpresan... [Seguir leyendo]

1. Composición de células aisladas para la reparación de tejidos, que comprende una población mixta de células de linaje hematopoyético, mesenquimal y endotelial, en la que la viabilidad de dichas células es por lo menos del 80% y la composición contiene:

a) aproximadamente 5% a 75% de células CD90+ viables, siendo las células restantes en dicha composición, CD45+,

b) menos de 2 mg/ml de albúmina de suero bovino, c) menos de 1 mg/ml de un reactivo de recolección enzimáticamente activo seleccionado de entre el grupo que consiste de tripsinas, colagenasas, enzimas de origen microbiano, agentes de disociación, proteasas o mezclas de los mismos, y d) sustancialmente libre de micoplasmas, endotoxinas y contaminación microbiana.

2. Composición según la reivindicación 1, en la que las células se derivan de células mononucleares, que se derivan de médula ósea, sangre periférica, sangre de cordón umbilical o hígado fetal.

3. Composición según la reivindicación 1, en la que dichas células se encuentran en una solución de electrolitos de grado farmacéutico que resulta adecuada para la administración humana.

4. Composición celular según la reivindicación 1, en la que las células producen por lo menos una citoquina antiinflamatoria o factor angiogénico.

5. Composición celular según la reivindicación 1, en la que dichas células producen menos de 10 pg/ml por periodo de 24 horas por 105 células de una o más citoquinas proinflamatorias.

6. Composición celular según la reivindicación 1, en la que las células expresan 2,3-dioxigenasa o PD-L1.

7. Composición según la reivindicación 1, en la que por lo menos 10% de dichas células CD90+ coexpresan CD15.

8. Composición según la reivindicación 1, en la que dichas células CD45+ son CD14+, CD34+ o VEGFR1+.

9. Composición según la reivindicación 1, en la que dicha composición se encuentra sustancialmente libre de suero de caballo y/o de suero fetal bovino.

10. Composición según la reivindicación 1, en la que el número total de células viables es de entre 35 millones y 300 millones.

11. Composición según la reivindicación 10, en la que dichas células se encuentran en un volumen inferior a 15 mililitros, inferior a 10 mililitros o inferior a 7,5 mililitros.

12. Composición según la reivindicación 1, en la que la composición celular resulta útil en el tratamiento de patologías seleccionadas de entre el grupo que consiste de condiciones isquémicas, condiciones que requieren la regeneración de órganos o tejidos, enfermedades inflamatorias y enfermedades autoinmunológicas.

13. Composición según la reivindicación 1, en la que la tripsina es de origen animal, microbiano o recombinante.

14. Composición según la reivindicación 5, que comprende además una matriz biocompatible.

15. Reactivo de reparación de tejidos que comprende la composición según la reivindicación 1.