Uso de células mesenquimales nestina positivas para el mantenimiento de la hematopoyesis.

La presente invención se refiere al uso de al menos una célula madre multipotencial aislada para el mantenimiento de la hematopoyesis in vitro donde preferiblemente dicha célula madre multipotencial es una célula madre mesenquimal o más preferiblemente dicha célula madre mesenquimal es una célula mesenquimal capaz de expresar la proteína nestina. Si la célula madre multipotencial procede de un embrión humano, ésta se obtiene sin destruir dicho embrión. La presente invención también se refiere al uso de cualquiera de las células madre descritas anteriormente para la fabricación de un medicamento para el mantenimiento de la hematopoyesis de un mamífero, o para la prevención y/o el tratamiento de al menos una enfermedad asociada con una disfunción del mantenimiento de la hematopoyesis de un mamífero. Asimismo, la presente invención también se refiere a un método para el mantenimiento de la hematopoyesis in vitro o a un método para evaluar la capacidad hematopoyética de un mamífero.

Uso de células mesenquimales Nestina positivas para el mantenimiento de la hematopoyesis.

La presente invención se refiere al uso de al menos una célula madre multipotencial aislada para el mantenimiento de la hematopoyesis in vitro donde preferiblemente dicha célula madre multipotencial es una célula madre mesenquimal o más preferiblemente dicha célula madre mesenquimal es una célula mesenquimal capaz de expresar la proteína Nestina. La presente invención también se refiere al uso de cualquiera de las células madre descritas anteriormente para la fabricación de un medicamento para el mantenimiento de la hematopoyesis de un mamífero, o para la prevención y/o el tratamiento de al menos una enfermedad asociada con una disfunción del mantenimiento de la hematopoyesis de un mamífero. Asimismo, la presente invención también se refiere a un método para el mantenimiento de la hematopoyesis in vitro o a un método para evaluar la capacidad hematopoyética de un mamífero.

Estado de la técnica anterior

Se ha sugerido que las células madre hematopoyéticas (HSCs) están preferentemente localizadas en regiones perivasculares de la médula ósea (MO) (Kiel et al., 2005. Cell 121: 1109-1121), cerca de células reticulares con expresión elevada de la quemoquina CXCL12/SDF-1 (Sugiyama et al., 2006. Immunity 25: 977-988). No obstante, no se conoce la identidad y función de estas células. En la MO humana, CD146 se expresa en células perivasculares que tienen capacidad osteoprogenitora y que pueden autorrenovarse y reconstituir la hematopoyesis (Sacchetti et al., 2007. Cell 131: 324-336). Sin embargo, no está claro si las células CD45^- CD146⁺ forman parte del nicho hematipoyético (NH), y esta combinación de marcadores está presente también en las células endoteliales vasculares.

La migración de las HSCs ofrece un paradigma útil para estudiar los elementos celulares que forman el NH, ya que la atracción de las HSCs está directamente controlada por el microambiente de la MO. Estudios previos han revelado que la movilización de las HSCs inducida por el factor de crecimiento de colonias de granulocitos (G-CSF) está regulada por el sistema nervioso simpático (SNS) (Katayama et al., 2006. Cell, 124: 407-421). En homeostasis, un bajo número de HSCs abandona la MO para pasar al torrente circulatorio (Abkowitz et al., 2003. Blood, 102: 1249-1253; Wright et al., 2001. Science, 294: 1933-1936). Su liberación en la sangre está regulada por el reloj molecular y dirigida por el SNS, el cual libera cíclicamente noradrenalina en la MO, activando los receptores adrenérgicos β₃ e induciendo en consecuencia oscilaciones rítmicas en la expresión de Cxcl12 (Mendez-Ferrer et al., 2008. Nature, 452: 442-447).

Por otro lado, estudios previos han demostrado que las células perivasculares CD45^- CD146⁺ de la MO y de otros tejidos contienen osteoprogenitores (Sacchetti et al., 2007. Cell 131: 324-336) o MSCs (Crisan et al., 2008. Cell Stem Cell, 3: 301-313), y datos recientes sugieren que células capaces de osificación endocondral son necesarias para la formación del NH en la MO fetal (Chan et al., 2008. Nature, 457[7228]: 490-4).

La proteína Nestina es una proteína del filamento intermedio. Las proteínas de los filamentos son expresadas en su mayoría en células nerviosas donde están implicadas en el crecimiento axonal.

Asimismo, también se ha indicado una función para la proteína Nestina ya que es conocido que dicha proteína constituye un marcador de células progenitoras multilinaje y su presencia en estas células indica la multipotencialidad de las células y su capacidad regenerativa (Wiese et al., 2004. CMLS, Cell. Mol. Life Sci., 61: 2510-2522). En este sentido, es conocido que las células Nestina+ de la región del bulbo del folículo capilar, tienen propiedades de células madre, son multipotentes (células madre mesenquimales) y pueden generar células del linaje neural in vitro e in vivo (Mignone et al., 2007. Cell Cycle, 6 (17): 2161-2170). En la discusión de Mignore et al., 2007, se mencionan los tipos celulares a los que pueden diferenciarse las células Nestina+, por ejemplo, células madre neuronales y células neuronales, células ovales del hígado, células satélite del músculo, células madre del páncreas, células Leydig progenitoras, células de músculo liso, células de la glándula sebácea, melanocitos o keratinocitos.

A la vista de los resultados publicados en este sentido, la dificultad de mantener la producción de células sanguíneas derivadas de células madre hematopoyéticas (in vivo y/o in vitro) es un problema técnico todavía por resolver.

Explicación de la invención

La presente invención se refiere al uso de al menos una célula madre multipotencial aislada para el mantenimiento de la hematopoyesis in vitro donde preferiblemente dicha célula madre multipotencial es una célula madre mesenquimal o, más preferiblemente dicha célula madre mesenquimal es una célula mesenquimal capaz de expresar la proteína Nestina. La presente invención también se refiere al uso de cualquiera de las células madre descritas anteriormente para la fabricación de un medicamento para el mantenimiento de la hematopoyesis de un mamífero, o para la prevención y/o el tratamiento de al menos una enfermedad asociada con una disfunción del mantenimiento de la hematopoyesis de un mamífero. Preferiblemente dicha enfermedad que cursa con una deficiencia en la mielopoyesis o en la linfopoyesis. Asimismo, la presente invención también se refiere a un método para el mantenimiento de la hematopoyesis in vitro o a un método para evaluar la capacidad hematopoyética de un mamífero.

En la presente invención se demuestra que las células Nestina positivas son células madre mesenquimales y por tanto, multipotentes, capaces de diferenciarse a linajes celulares como por ejemplo linajes osteoblásticos, chondrocíticos o adipocíticos.

Dichas células Nestina positivas expresan altos niveles de moléculas implicadas en el mantenimiento de las células madre hematopoyéticas, es decir, en la hematopoyesis, como por ejemplo, angiopoyetina-1, osteopontina, N-cadherina. Por otra parte, la expresión de Cxcl12, una chemoquina implicada, por ejemplo, en la migración de células hematopoyéticas del hígado del feto hasta la médula ósea, es alrededor de 50 veces mayor en las células Nestina positivas que en el resto de las células del estroma. La expresión de otros genes encargados de regular el mantenimiento de las células madre hematopoyéticas como por ejemplo Kitl, Il7, Vcam1 o Cdh2 es de 140 a 800 veces mayor en las células Nestina positivas que en el resto de las células del estroma.

En este sentido, los ratones en los que se ha practicado la depleción de las células Nestina positivas tienen una reducción de un 45% de la celularidad de la médula ósea respecto de los ratones control. Por tanto, la puesta en contacto de estas células madre junto con células madre hematopoyéticas, produce el mantenimiento de la hematopoyesis. Este uso tiene una aplicación industrial clara, por ejemplo, en el campo del tratamiento de enfermedades asociadas con una disfunción en el mantenimiento de la hematopoyesis de un mamífero o en el mantenimiento de la hematopoyesis in vitro con el objeto de permitir la generación de células derivadas de las células madre hematopoyéticas, como por ejemplo, células sanguíneas.

Un aspecto de la presente invención se refiere al uso de al menos una célula madre multipotencial aislada para el mantenimiento de la hematopoyesis in vitro.

Las células madre (o células troncales) son células indiferenciadas que tienen la capacidad de dividirse sin perder sus propiedades y llegar a producir tanto células diferenciadas como células no diferenciadas. Según el origen de las células madre se puede diferenciar entre células madre embrionarias y células madre adultas. En la presente invención se hace referencia a una célula madre adulta o embrionaria. Si la célula madre procede de un embrión humano, dicha célula se obtiene sin destruir o afectar a la viabilidad de dicho embrión.

La célula madre multipotencial de la presente invención es capaz de diferenciarse en distintos tipos celulares procedentes de la misma capa embrionaria (Weissman et al., 2001. Annu Rev Cell Dev Biol, 17: 387-403)... [Seguir leyendo]

1. Uso de al menos una célula madre multipotencial aislada para el mantenimiento de la hematopoyesis in vitro, donde si la célula madre multipotencial procede de un embrión humano, dicha célula se obtiene sin destruir o afectar a la viabilidad de dicho embrión.

2. Uso según la reivindicación 1, donde la célula madre multipotencial es una célula mesenquimal.

3. Uso según la reivindicación 2, donde la célula madre mesenquimal es una célula Nestina positiva.

4. Uso según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, donde la célula madre constituye una población celular aislada.

5. Uso de al menos una célula madre multipotencial para la fabricación de un medicamento para el mantenimiento de la hematopoyesis de un mamífero, donde si la célula madre multipotencial procede de un embrión humano, dicha célula se obtiene sin destruir o afectar a la viabilidad de dicho embrión.

6. Uso de al menos una célula madre multipotencial para la fabricación de un medicamento para la prevención y/o el tratamiento de al menos una enfermedad asociada con una disfunción del mantenimiento de la hematopoyesis de un mamífero, donde si la célula madre multipotencial procede de un embrión humano, dicha célula se obtiene sin destruir o afectar a la viabilidad de dicho embrión.

7. Uso según la reivindicación 6, donde la enfermedad asociada a la disfunción del mantenimiento de la hematopoyesis es una enfermedad que cursa con una deficiencia en la mielopoyesis o en la linfopoyesis.

8. Uso según cualquiera de las reivindicaciones 5 a 7, donde la célula madre multipotencial es una célula mesenquimal.

9. Uso según la reivindicación 8, donde la célula madre mesenquimal es una célula Nestina positiva.

10. Uso según cualquiera de las reivindicaciones 5 a 9, donde la célula madre constituye una población celular aislada.

11. Uso según cualquiera de las reivindicaciones 5 a 10, donde el mamífero es un humano.

12. Método para el mantenimiento de la hematopoyesis in vitro que comprende: