COMPOSICIÓN CAPAZ DE PROMOVER LA PROLIFERACIÓN DE CELULAS MADRE NEURALES.

Composición capaz de promover la proliferación de células madre neurales.

Esta invención está relacionada con el empleo del compuesto 3,12-di-O-acetil-8-O-tigloilingol (de aquí en adelante ELAF) o una sal farmacológicamente activa de dicho compuesto, para favorecer la proliferación de precursores neurales o células madre neurales en cultivo. Adicionalmente, también se relaciona con el empleo del mismo compuesto para la elaboración de una composición farmacéutica útil en el tratamiento de enfermedades del sistema nervioso central que cursen con perdida neuronal.

COMPOSICIÓN CAPAZ DE PROMOVER LA PROLIFERACIÓN DE CELULAS MADRE NEURALES.

SECTOR DE LA TÉCNICA

Esta invención está relacionada con el empleo del compuesto 3, 12-di-0-acetil-8-0tigloilingol (de aquí en adelante ELAF) o una sal farmacológicamente activa de dicho compuesto, para favorecer la proliferación de precursores neurales o células madre neurales en cultivo. Adicionalmente, también se relaciona con el empleo del mismo compuesto para la elaboración de una composición farmacéutica útil en el tratamiento de enfermedades del sistema nervioso central que cursen con perdida neuronal.

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN

La existencia de regeneración de lesiones a partir de células madre neurales en el sistema nervioso central, se ha descrito principalmente en modelos de isquemia transitoria global o focal, epilepsia y en lesiones por traumatismo craneal, entre otras. Así en modelos de isquemia, se ha comprobado que en la zona lesionada, aparecen nuevas neuronas que se han podido generar in situ por activación de células madre locales, o como resultado de la migración de precursores desde las áreas neurogénicas (giro dentado y zona subventricular) . En un modelo de isquemia transitoria global se ha observado un aumento de la proliferación de precursores neurales en el giro dentado (Liu, J et al. Increased neurogenesis in the dentate gyrus after transient global ischemia in gerbils. J Neurosci 18:7768-7778, 1998) y un efecto similar puede observarse en modelos de isquemia focal (Jin, K. et al. Neurogenesis in dentate subgranular zone and rostral subventricular zone after focal cerebral ischemia in the rat. Proc Natl Acad Sci USA 98:4710-4715, 2001) , así como en modelos de epilepsia (Parent, JM et al. Dentate granule cell neurogenesis is increased by seizures and contributes to aberrant network reorganization in the adult rat hippocampus. J Neurosci.17:3727-3738, 1997) .

De forma similar, el efecto se observa en otra de las zonas neurogénicas, la zona

subventricular (Fallan, J. et al. In vivo induction of massive proliferation, directed

migration, and differentiation of neural cells in the adult mammalian brain. Proc

Natl Acad Sci USA 97:14, 686-14, 691, 2000) . Los precursores neurales proliferantes

S en estas regiones neurogénicas, estimulados tras la lesión, dan lugar a la producción

de nuevos neuroblastos que, eventualmente, migran en dirección a la zona lesionada.

Cualquiera que sea su origen, la capacidad de regeneración es muy escasa,

habiéndose descrito una reposición neuronal entre 0, 2 y 10%, según el área afectada

y el tipo de lesión (Arvidsson, A. et al. Neuronal replacement from endogenous

10 precursors in the adult brain after stroke. Nat Med 8:963-970, 2002; Nakatomi, H

et al. Regeneration ofhippocampal pyramidal neurons after ischemic brain injur y ,

by recruitment of endogenous neural progenitors. Cell 110:429-441, 2002;

Teramoto, T. et al. EGF amplifies the replacement ofparvalbuminexpressing striatal

interneurons after ischemia. J Clin Invest. 111:1125-1132, 2003) . El hecho de que

15 haya una respuesta neurogénica a la lesión hace pensar que la formación de nuevas

neuronas sea un mecanismo eficaz en la reparación de pequeñas lesiones, que

permanecen silentes precisamente porque las neuronas que hacen apoptosis son

reemplazadas, al menos en parte, por neuronas de nueva formación. Un estudio

reciente demuestra que en los animales que han sufrido un traumatismo craneal, se

20 incrementa la neurogénesis en el giro dentado del hipocampo y posteriormente estos

animales recuperan su capacidad de realizar tareas de memoria especial. Sin

embargo, si en estos animales se eliminan selectivamente las células madre que

comienzan a dividirse en el hipocampo como consecuencia del daño inducido por el

traumatismo, estos animales no pueden recuperar la capacidad para realizar tareas de

25 memoria espacial (Blaiss CA, Yu TS, Zhang G, Chen J, Dimchev G, Parada LF,

Powell CM, Kemie SG. Temporally specified genetic ablation of neurogenesis

impairs cognitive recover y after traumatic brain injur y . J Neurosci. 2011 31:4906

4916) , demostrando así que la reposición neuronal en estas regiones tiene un efecto

sobre la recuperación de la memoria tras un traumatismo craneal. Adicionalmente, la

30 aparición de neurogénesis en lesiones cerebrales, se ha demostrado también en

humanos, concretamente se ha podido observar que en muestras de cerebro de

pacientes sometidos a cirugía tras una lesión por traumatismo craneal, aparecen en la zona de la corteza cerebral alrededor de la lesión, células madre neurales proliferantes y neuroblastos (Zheng W, Zhuge Q, Zhong M, Chen G, Shao B, Wang H, Mao X, Xie L, Jin K. Neurogenesis in Adult Human Brain after Traumatic Brain Injur y . J Neurotrauma. 2011. [Epub ahead ofprint]

Sin embargo, las lesiones graves o las experimentales con mayor pérdida neuronal no pueden ser resueltas, a menos que se establezcan medidas terapéuticas eficaces para incrementar de forma significativa el proceso neurogénico. Una de las alternativas que podría contribuir a resolver, los problemas clínicos que plantean las enfermedades que cursan con pérdida neuronal es el transplante de células madre que puedan posteriormente generar nuevas neuronas. Varios laboratorios han intentado esta estrategia en modelos animales a los que se han transplantado células madre de origen embrionario (Cao et al. Pluripotent stem cells engrafted into the normal or lesioned adult rat spinal cord are restricted toa gliallineage. Exp Neurol.167:48-58, 2001) , células madre neurales de animales adultos (Pluchino, S. et al. Jnjection of adult neurospheres induces recover y in a chronic model ofmultiple sclerosis. Nature 422: 688-694, 2003) , o bien células procedentes de células madre sometidas a diferentes grados de diferenciación in vitro. El fenómeno más generalmente observado es que, las células madre que se implantan en las zonas neurogénicas del cerebro (por ejemplo, la zona subventricular o el bulbo olfativo en roedores) se diferencian a neuroblastos y se convierten en neuronas maduras pero no ocurre este mismo fenómeno en las zonas no neurogénicas del cerebro. (Herrera, D.G. et al. Adult-derived neural precursors transplanted into multiple regions in the adult brain. Ann Neurol. 46:867-77, 1999; Mligiliche, NL.. et al. SurVival of neural progenitor cells from the subventricular zone of the adult rat after transplantation into the host spinal cord of the same strain of adult rat. Anat Sci Int. 80:229-34, 2005) .

Por lo tanto uno de los problemas con el que se enfrenta la presente invención, es que, si bien las células madre que se implantan en las zonas neurogénicas del cerebro (por ejemplo, la zona subventricular o el bulbo olfativo en roedores) se diferencian a neuroblastos y se convierten en neuronas maduras, cuando el transplante se produce en otras zonas, inician la ruta de diferenciación glial. En las lesiones que ocurren en zonas no neurogénicas aparecen precursores neurales proliferantes que posteriormente podrían diferenciarse y la fuente endógena de precursores neurales en estas regiones es la glía parenquimal. Estas células de glía se activan tras una lesión y

dan lugar a precursores neurales la mayoría de los cuales se diferencian a células de glía y muy pocas a neuronas.

Adicionalmente y sin perjuicio de lo anterior, la presente invención también se enfrenta al problema de elegir la fuente de los precursores a trasplantar a la hora de realizar este tipo de trasplantes. Las células madre embrionarias diferenciadas in 10 vitro a células madre neurales o los precursores neurales fetales son una de las fuentes más abundante. Sin embargo, no es fácil encontrar donantes de precursores embrionarios y fetales por lo que sería de gran utilidad poder aislar precursores neurales de cerebro adulto, cultivarlas y expandirlas in vitro para su posterior uso en trasplantes. Así, identificar agentes que favorezcan la expansión de los precursores neurales en cultivo resultará de gran utilidad en el desarrollo de terapias regenerativas del sistema nervioso.

DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN

BREVE DESCRIPCIÓN DE LAS FIGURAS

S Fig l. Ensayo de neuroesferas: efecto de ELAF sobre cultivos de precursores neurales in vitro.

A. Imágenes de microscopía de contraste de fase representativas de cultivos de precursores neurales crecidos en presencia y ausencia de ELAF (1 O 11M) . En todos los casos la proliferación se estimulaba mediante la adición de los factores de crecimiento EGF+bFGF al medio de cultivo.

10 B. Efecto de concentraciones crecientes de ELAF sobre el tamaño de las neuroesferas (* p<0.01... [Seguir leyendo]

1. Uso in vitro del compuesto 3, 12-di-O-acetil-8-0-tigloilingol o una sal farmacológicamente activa del mismo, para favorecer la proliferación de precursores neurales o células madre neurales en cultivo.

2. Método para la proliferación de células madre neurales o precursores neurales in vitro que comprende:

a. Disolver el compuesto 3, 12-di-O-acetil-8-0-tigloilingol o una sal farmacológicamente activa del mismo en una solución que pueda disolver tanto el compuesto como su sal farmacéuticamente aceptada; y

b. Poner en contacto células madre neurales o precursores neurales con la disolución descrita en (a) , en un medio adecuado para la proliferación de las células madre neurales o precursores neurales y que comprenda el factor de crecimiento epidérmico (EGF) y/o el factor básico de crecimiento de fibroblastos (bFGF) ; y donde el compuesto 3, 12-di-O-acetil-8-0-tigloilingol o una sal farmacológicamente activa del mismo compuesto se halle en el medio en un rango de concentración de 1 pmol/L a 40 Ilmol/L.

3. Precursores neurales o células madre neurales obtenibles por el método de la reivindicación 2.

4. Uso del compuesto 3, 12-di-O-acetil-8-0-tigloilingol y/o una sal farmacológicamente activa del mismo, para la elaboración de un medicamento para su uso en el tratamiento de enfermedades o lesiones que cursen con perdida neuronal seleccionadas del grupo que consiste en: isquemia cerebral focalizada, traumatismo craneoencefálico con daño neuronal, Parkinson, epilepsia y esclerosis lateral amiotrófica

5. Uso según la reivindicación 4, que además comprende uno o más excipientes farmacéuticamente aceptables.

6. Uso según cualquiera de las reivindicaciones 4ó 5, que además comprende una población de precursores neurales o células madre neurales.

7. Uso según la reivindicación 6, donde dicha población de precursores neurales

o células madre neurales es la población de la reivindicación 3.

control ELAF (10~M)

A

B e

.. 135 ¡ 1130

1i 125

!J 'i 120 ! S 115

! &'10

.: ; 105 Il!. 100 ~~'F-~'f"~'", ."-.'-"f".~~~-~~~

~ o 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

COReenttacton ELAF (¡, 1M)

FIG.l

control ELAF (lOJ, lM) A

Sin inhibidor

G06850

B 250

contro

* 11 ~LAF10~M

G06850 + +

FIG.2

DAPI Ki67

control

ELAF

(10~lM)

'

*

control ElAF (10uM)

FIG.3

control ElAF12-1 (lOIlM)

A

B

FIG.4