Composición que comprende un inhibidor de glucógeno sintasa cinasa-3 para su uso en el aumento de una población de células progenitoras o células madre hematopoyéticas de adulto en un sujeto mamífero,

en la que el inhibidor de glucógeno sintasa cinasa-3 es una molécula orgánica pequeña que se une a e inhibe la expresión o actividad de glucógeno sintasa cinasa-3.

Métodos para la regulación de células madre.

Esta solicitud se refiere a la solicitud estadounidense con n.º de serie 11/026.399, presentada el 30 de diciembre de 2004.

Campo

La invención se refiere generalmente a métodos para aumentar la actividad satisfactoria de células madre, células madre/progenitoras hematopoyéticas, células madre/progenitoras mesenquimatosas, células madre/progenitoras mesodérmicas, células madre/progenitoras musculares o células madre/progenitoras neurales in vivo en un sujeto mamífero. La invención se refiere además a métodos de tratamiento de una enfermedad inmunitaria, una enfermedad degenerativa mesodérmica/mesenquimatosa o una enfermedad neurodegenerativa administrando uno o más agentes que promueven la señal de Wnt/ -catenina, señal de Notch o señal de Hedgehog en un sujeto mamífero que lo necesita.

Antecedentes

Las células madre hematopoyéticas (HSC) son células poco comunes del sistema hematopoyético con la capacidad para autorrenovarse y diferenciarse en todos los linajes sanguíneos maduros, manteniendo de ese modo la homeostasis hematopoyética y la función inmunitaria. Se ha usado eficazmente terapia de trasplante de HSC para tratar tumores malignos hematopoyéticos, insuficiencia hematopoyética/de médula ósea e inmunodeficiencia. Baron et al., Arch Med Res 34:528-44, 2003; Giralt, Curr Hematol Rep 3:165-72, 2004; Vollweiler et al., Bone Marrow Transplant 32:1-7, 2003. A pesar de la utilidad satisfactoria de HSC, sigue habiendo varias limitaciones clínicas.Éstas incluyen la disponibilidad de donantes de HSC alogénicas y la incapacidad de recolección de números adecuados de HSC por donante. Moscardo et al., Leuk Lymphoma 45:11-8, 2004. Aunque recolecciones autólogas de HSC mediante movilización de G-CSF a la sangre periférica han aliviado algo de la carga clínica para trasplante de HSC alogénica, muchos pacientes siguen siendo resistentes a la movilización y posterior reconstitución de HSC. Cohena y Nagler, Leuk Lymphoma 44:1287-99, 2003. Se ha sugerido la expansión ex vivo de HSC como medio para aumentar el número de HSC disponibles para trasplante autólogo o alogénico. Desafortunadamente, los métodos actuales de expansión de HSC ex vivo no han demostrado beneficiar a los receptores sometidos a trasplante, y pruebas experimentales sugieren que el cultivo ex vivo de HSC afecta negativamente a su capacidad de reconstitución hematopoyética. Devine et al., Bone Marrow Transplant 31:241-52, 2003; Shih et al., J Hematother Stem Cell Res 9:621-8, 2000; Srour et al., J Hematother 8:93-102, 1999.

La selección como diana in vivo directa de HSC de pacientes proporcionaría un contexto más fisiológico para modular la función de HSC como alternativa al aislamiento de HSC y la manipulación ex vivo. Sin embargo, la comprensión actual de reguladores extrínsecos de HSC se ha derivado de estudios limitados a sistemas de cultivo ex vivo en los que se estudian HSC en sistemas de cultivo artificiales y subóptimos. Como tales, muchos factores implicados en la regulación de la autorrenovación de HSC in vitro no son susceptibles de uso in vivo.

La glucógeno sintasa cinasa-3 (GSK-3) es una serina/treonina cinasa activa de manera constitutiva, identificada originalmente como glucógeno sintasa de inactivación. Frame y Cohen, Biochem J 359:1-16, 2001; Cohen, Biochem Soc Trans 7:459-80, 1979; Embi et al., Eur J Biochem 107:519-27, 1980. Se ha vinculado la inhibición de GSK-3 en la regulación de varias rutas, incluyendo Wnt, Hedgehog y Notch. Behrens et al., Science 280:596-599, 1998; Yost et al., Genes Dev 10: 1443-1454, 1996; Jia et al., Nature 416:548-552, 2002; Foltz et al., Curr Biol 12:1006-1011, 2002; Espinosa et al., J Biol Chem 278:32227-35, 2003. Importante para HSC, estas mismas rutas se han asociado recientemente con la función de HSC o bien mediante sobreexpresión ectópica forzada de reguladores anteriores clave de estas rutas, o bien mediante presentación de ligandos in vitro. Murdoch et al., PNAS 100:3422-3427, 2003; Reya et al., Nature 423:409-14, 2003; Bhardwaj et al., Nat Immunol 2: 172-80, 2001; Karanu et al., J Exp Med 192:1365-72, 2000; Karanu et al., Blood 97:1960-7, 2001; Cline et al., Diabetes 51:2903-2910, 2002; Ring et al., Diabetes 52:588-595, 2003.

Las enfermedades musculares degenerativas, tales como distrofia muscular (DM) , incluyen un grupo de enfermedades genéticas caracterizadas por debilidad progresiva y degeneración de los músculos esqueléticos que controlan el movimiento. No hay ningún tratamiento específico para ninguna de las formas de DM. La terapia respiratoria, la terapia física para prevenir contracturas musculares dolorosas, los aparatos ortopédicos usados para apoyo y la cirugía ortopédica correctora pueden mejorar la calidad de vida en algunos casos. La miopatía es un trastorno neuromuscular en el que el síntoma primario es debilidad muscular debido a disfunción de las fibras musculares. Los tratamientos para las miopatías dependen de la enfermedad o estado y las causas específicas. El tratamiento sintomático y de apoyo puede ser el único tratamiento disponible o necesario para algunos trastornos.

No se han identificado reguladores de células madre hematopoyéticas (HSC) , células madre, que produzcan sus efectos in vivo, limitando la manipulación clínica de HSC a sistemas ex vivo. No se han identificado reguladores de células progenitoras musculares o células progenitoras neurales para el tratamiento in vivo de enfermedades musculares degenerativas o enfermedades neurodegenerativas. Existe una necesidad en la técnica de una terapia mejorada que implique células madre hematopoyéticas para el tratamiento de enfermedades inmunitarias, y de una terapia mejorada que implique células madre, células progenitoras musculares o células progenitoras neurales para el tratamiento de enfermedades musculares degenerativas o enfermedades neurodegenerativas.

Sumario

La presente invención se refiere a un método para aumentar la actividad satisfactoria de células madre y células progenitoras, por ejemplo, células madre/progenitoras hematopoyéticas (HSC) , células madre/progenitoras mesenquimatosas, células madre/progenitoras mesodérmicas, células madre/progenitoras endoteliales, o células madre/progenitoras neurales o ectodérmicas in vivo en un sujeto mamífero que comprende hacer interaccionar uno

o más agentes que promueven la señal de Wnt/ -catenina, señal de Notch o señal de Hedgehog con las células madre/progenitoras en el sujeto mamífero y aumentar las células madre/progenitoras en el sujeto mamífero. Las células madre/progenitoras pueden incluir, pero no se limitan a, células madre/progenitoras hematopoyéticas (HSC) , células madre, células madre/progenitoras mesenquimatosas, células madre/progenitoras mesodérmicas, células madre/progenitoras endoteliales, células madre/progenitoras ectodérmicas, células madre/progenitoras musculares, células madre/progenitoras endodérmicas o células madre/progenitoras neurales. La interacción de uno o más agentes que promueven la señal de Wnt/ -catenina, señal de Notch o señal de Hedgehog con células madre/progenitoras, por ejemplo, células madre/progenitoras hematopoyéticas, se produce o bien mediante interacción directa de los agentes que promueven la señal con las células madre/progenitoras hematopoyéticas o bien a través de una interacción indirecta entre un segundo factor de señalización o tipo celular que actúa como intermediario entre los agentes que promueven la señal de Wnt/ -catenina, señal de Notch o señal de Hedgehog y las células madre/progenitoras hematopoyéticas. Ya sea el efecto sobre la HSC, o célula madre/progenitora, sobre la proliferación, supervivencia, diferenciación celular o injerto de células madre/progenitoras en el tejido diana, el efecto neto de la activación de la señal de Wnt/ -catenina es un aumento en la actividad de células progenitoras/células madre medida. Una célula madre/progenitora, por ejemplo, una células madre/progenitora hematopoyética, puede derivarse de una variedad de fuentes, incluyendo, pero sin limitarse a, médula ósea adulta o células de sangre de cordón umbilical de un mamífero, por ejemplo, un ser humano. Se proporciona un método de

catenina, señal de Notch o señal de Hedgehog a un sujeto mamífero y hacer interaccionar el agente con células madre/progenitoras hematopoyéticas, células madre, células progenitoras mesenquimatosas, células progenitoras mesodérmicas, células progenitoras musculares, células progenitoras endoteliales o células progenitoras... [Seguir leyendo]

1. Composición que comprende un inhibidor de glucógeno sintasa cinasa-3 para su uso en el aumento de una población de células progenitoras o células madre hematopoyéticas de adulto en un sujeto mamífero, en la que el inhibidor de glucógeno sintasa cinasa-3 es una molécula orgánica pequeña que se une a e inhibe la expresión o actividad de glucógeno sintasa cinasa-3.

2. Uso de un inhibidor de glucógeno sintasa cinasa-3 en la preparación de un medicamento para aumentar una población de células progenitoras o células madre hematopoyéticas de adulto en un sujeto mamífero, en el que el inhibidor de glucógeno sintasa cinasa-3 es una molécula orgánica pequeña que se une a e inhibe la expresión o actividad de glucógeno sintasa cinasa-3.

3. Composición según la reivindicación 1, o uso según la reivindicación 2, en el que la composición o medicamento es para su administración a una dosis de 0, 0001 a 100 mg/kg de peso corporal del sujeto.

4. Composición o uso según cualquier reivindicación anterior, siendo la composición o medicamento para administración intravesicular, intratecal, parenteral, tópica, intravenosa, oral, inhalante, subcutánea, intraarterial, intracraneal, intraperitoneal, intranasal o intramuscular.

5. Composición o uso según cualquier reivindicación anterior, siendo el aumento de la población de células progenitoras o células madre hematopoyéticas de adulto en el sujeto mamífero un resultado de proliferación celular, migración celular, disminución de la apoptosis, autorrenovación o aumento de la supervivencia celular.

6. Composición o uso según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, para tratar una enfermedad de tipo inmune en el sujeto mamífero.

7. Composición o uso según la reivindicación 6, en el que la enfermedad de tipo inmune es enfermedad de injerto contra huésped, enfermedad de inmunodeficiencia, malignidad hematopoyética, insuficiencia hematopoyética o trasplante de células madre hematopoyéticas.

8. Composición o uso según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, para tratar una citopenia en el sujeto mamífero aumentando la población de células progenitoras o células madre hematopoyéticas de adulto in vivo en el sujeto mamífero en comparación con la población de células progenitoras o células madre hematopoyéticas de adulto en el sujeto mamífero antes del tratamiento.

9. Composición o uso según la reivindicación 8, resultando la citopenia de la irradiación del sujeto mamífero.

10. Composición o uso según la reivindicación 9, resultando la citopenia de la irradiación medioambiental; o resultando la citopenia de la irradiación para terapia contra el cáncer.

11. Composición o uso según la reivindicación 8, resultando la citopenia de quimioterapia contra el cáncer.

12. Composición o uso según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, en donde la población de células madre hematopoyéticas de adulto comprende además células progenitoras hematopoyéticas de adulto de células eritroides, células de granulocitos, células de macrófagos, células de granulocitos-macrófagos, células B, células T y tipos de colonias de linaje mixto multipotentes.

13. Composición o uso según la reivindicación 6, comprendiendo la composición células madre hematopoyéticas.

14. Composición o uso según la reivindicación 13, siendo las células madre hematopoyéticas células de neonato, células de sangre de cordón umbilical, células de hígado fetal, células de adulto, células de médula ósea o células de sangre periférica.

15. Composición o uso según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, para tratar una enfermedad de tipo inmune en el sujeto mamífero aumentando la población de células progenitoras o células madre hematopoyéticas de adulto in vivo en el sujeto mamífero en comparación con la población de células progenitoras o células madre hematopoyéticas de adulto en el sujeto mamífero antes del tratamiento.

16. Composición o uso según la reivindicación 15, siendo la enfermedad de tipo inmune enfermedad de injerto contra huésped, enfermedad de inmunodeficiencia, malignidad hematopoyética, insuficiencia hematopoyética o trasplante de células madre hematopoyéticas.